資源簡介

《跨學科實踐：制作望遠鏡》
一 、教材分析
“跨學科實踐：制作望遠鏡”這一節內容在八年級物理上冊中占據重要地位，它不僅是 透鏡知識的綜合應用，也是培養學生動手能力和跨學科整合能力的良好契機。本節內容在課 程標準中沒有具體要求，但它是前面所學凸透鏡成像知識的擴展。通過制作望遠鏡的實踐活 動，學生能夠加深對凸透鏡成像原理的理解，了解科學知識的應用，提高自身的科學素養。
二、教學策略
教材從伽利略、牛頓等科學前輩利用望遠鏡觀測天空入手，簡述了人類探索宇宙的歷程， 激發學生對宇宙的好奇心和探索欲。同時，教材詳細講解了望遠鏡的基本構造和工作原理， 包括物鏡和目鏡的作用、透鏡的成像原理等，為學生制作望遠鏡提供了理論基礎。此外，教 材還通過多媒體課件、視頻等輔助教學材料，直觀展示望遠鏡的制作過程和成像效果，幫助 學生更好地理解和掌握相關知識。
在教學過程中，教師應注重引導學生積極參與，通過小組合作的方式完成望遠鏡的制作， 同時加強對學生操作技能的指導和評價。通過實踐活動，學生不僅能夠加深對物理知識的理 解，還能夠培養動手能力和團隊協作能力，提升綜合素質。
三、教學目標
物理觀念：學生深入理解凸透鏡和凹透鏡的成像原理，掌握望遠鏡的基本構造和工作原 理，從而增強對物理現象的認識和解釋能力。
科學思維：通過觀察、比較和分析不同透鏡組合下的成像效果，培養學生的觀察力和分 析能力，同時引導學生運用邏輯思維設計并優化望遠鏡的制作方案。
科學探究：經歷望遠鏡的制作過程，體驗科學探究的基本環節，如提出問題、猜想假設、 設計實驗、進行實驗、收集證據、解釋結論等，培養學生的科學探究精神和動手實踐能力。
科學態度與責任：激發學生對物理學的興趣，培養科學探索精神，同時引導學生認識到
物理學在日常生活中的應用價值，增強社會責任感。
四 、教學重難點
教學重點：學生深入理解凸透鏡和凹透鏡的成像原理，掌握望遠鏡的基本構造和工作原理， 從而增強對物理現象的認識和解釋能力。
教學難點：通過觀察、比較和分析不同透鏡組合下的成像效果，培養學生的觀察力和分析能 力，同時引導學生運用邏輯思維設計并優化望遠鏡的制作方案。
五 、教學過程
教學環節 教師活動 設計意圖
新課導入 不僅是用我們的雙眼，更是用我們親手制作的工 具——望遠鏡，去探索那浩瀚無垠的宇宙。想象一下， 伽利略和牛頓，他們正是用簡陋的望遠鏡，打開了通 向宇宙深處的大門，揭示了無數的天文奧秘。今天， 我們也有機會成為小小科學家，親自動手制作一臺望 遠鏡，感受那份探索未知的喜悅。 引入環節(約8分鐘) 老師：首先，讓我們來回顧一下之前學過的知識。 有誰能告訴我，凸透鏡和凹透鏡分別有什么特點，它 們又是如何成像的呢 (稍等片刻，鼓勵學生舉手回 答 ) 學生A:凸透鏡中間厚，邊緣薄，能使平行光線 會聚于一點，這個點叫做焦點。它可以用作放大鏡， 也可以形成倒立、縮小的實像。 老師：非常好，A同學回答得很準確。那么凹透 學生深入理解凸透鏡和凹 透鏡的成像原理，掌握望遠 鏡的基本構造和工作原理， 從而增強對物理現象的認 識和解釋能力。
鏡呢 學生B:凹透鏡中間薄，邊緣厚，它對光線有發 散作用，不能形成實像，但可以形成正立、縮小的虛 像。 老師：B同學也回答得很棒!今天，我們將利用 這兩種透鏡的特殊性質，來制作一臺簡易的望遠鏡。 望遠鏡的基本構造包括物鏡和目鏡，物鏡通常是一個 焦距較長的凸透鏡，負責接收遠處的光線并成像；目 鏡則是一個焦距較短的凸透鏡(有時也使用凹透鏡作 為目鏡，但這里我們簡化處理),負責將物鏡形成的 像進一步放大，讓我們看得更清楚。
課內探究 講解制作步驟(約15分鐘) 老師：接下來，我將詳細講解望遠鏡的制作步驟， 請大家認真聽，并準備好你們的材料包。 1. 準備材料：每 個小組需要兩個不同焦距的凸透鏡(或一凸 一凹，但今天我們以雙凸為例)、硬紙板或塑 料管作為鏡筒、膠帶或熱熔膠用于固定透鏡、 尺子用于測量和標記。 2. 測量與切割： 首先，使用尺子測量透鏡的直徑，然后根據 這個直徑，在硬紙板上畫出兩個大小合適的 圓，并小心地切割下來。這兩個圓將作為透 通過觀察、比較和分析不同 透鏡組合下的成像效果，培 養學生的觀察力和分析能 力，同時引導學生運用邏輯 思維設計并優化望遠鏡的 制作方案。
鏡的支架。 3. 組裝鏡筒：將 兩個切割好的圓紙板分別固定在硬紙板或塑 料管的兩端，形成兩個鏡室。確保鏡室的大 小能夠緊密地容納透鏡，并且不會阻礙光線 的通過。 4. 安裝透鏡：將 兩個透鏡分別放入對應的鏡室中，并用膠帶 或熱熔膠固定好。注意，物鏡(較長焦距的 透鏡)應安裝在靠近觀測對象的一端，目鏡 (較短焦距的透鏡)則安裝在靠近眼睛的一 端。 5. 調整焦距：這 一步可能需要一些耐心和嘗試。通過微調物 鏡和目鏡之間的距離，找到最佳的成像位置。 當你通過目鏡能夠清晰地看到遠處物體被放 大的像時，就說明焦距調整得差不多了。 6. 完成與測試： 最后，用膠帶或熱熔膠將整個望遠鏡固定好， 確保它在移動或觀察時不會散開。然后，找 一個遠處的物體作為目標，比如教室外的樹 木或遠處的建筑，來測試你的望遠鏡吧! 學生動手實踐(約30分鐘)
老師：現在，是大家大顯身手的時候了!請各小 組按照我剛才講解的步驟，開始制作你們的望遠鏡 吧。如果有任何疑問或困難，可以隨時舉手向我提問。 同時，也請大家注意安全，小心使用刀具和熱熔膠槍 等工具。 (學生開始動手制作，老師在學生間巡回指導， 解答疑問，糾正錯誤操作。) 成果展示與分享(約15分鐘) 老師：時間到!看到大家都做得非常認真，現在 請各小組派一名代表上臺來，展示你們的望遠鏡，并 分享制作過程中的經驗和感受。 (學生代表依次上臺展示，講述制作過程中的趣 事、遇到的挑戰以及最終的成果。老師和其他學生給 予掌聲和鼓勵。)
思維延伸 總結與反思(約10分鐘) 老師：非常感謝大家的精彩分享!通過今天的實 踐活動，我們不僅學會了如何制作一臺簡易的望遠 鏡，更重要的是，我們體會到了科學探究的樂趣和成 就感。在這個過程中，我們運用了物理知識，鍛煉了 動手能力，還學會了團隊合作和相互幫助。當然，每 個人的望遠鏡可能都不是最完美的，但這正是我們學 習和進步的空間。希望大家能在今后的學習和生活 中，繼續保持這份好奇心和探索精神，不斷追求知識 經歷望遠鏡的制作過 程，體驗科學探究的基本環 節，如提出問題、猜想假設、 設計實驗、進行實驗、收集 證據、解釋結論等，培養學 生的科學探究精神和動手 實踐能力。
和真理。 最后，我想送給大家一句話：“眼睛是心靈的窗 戶，而望遠鏡則是我們探索宇宙的眼睛。”讓我們一 起用這雙“眼睛”,去發現更多未知的美好吧!
課堂小結 學生討論小結，互相補充回憶鞏固本節課知識，進一 步夯實基礎提升能力。
七、教學反思
在本次“跨學科實踐：制作望遠鏡”的教學過程中，我深刻體會到了動手實踐對學生 學習興趣的激發作用以及對知識理解的深化效果。通過讓學生親手制作望遠鏡，他們不僅掌 握了凸透鏡和凹透鏡的成像原理，還學會了將理論知識應用于實際操作的能力。首先，教學 準備是關鍵。課前，我精心準備了詳細的教案和足夠的材料包，確保每位學生都能參與到實 踐中來。然而，我也意識到，在材料的選擇上應更加多樣化和靈活性，以適應不同學生的需 求和創意。其次，在引導學生動手實踐的過程中，我發現部分學生對透鏡焦距的調整和望遠 鏡成像原理的理解存在困難。這提醒我，在未來的教學中，需要更加注重對學生基礎知識的 鞏固和前置知識的鋪墊，以確保他們能夠順利參與到后續的實踐活動中。此外，團隊合作也 是本次教學的一大亮點。學生們在小組內相互協作，共同解決問題，不僅增進了彼此之間的 友誼，還培養了他們的團隊協作能力。但我也注意到，在小組合作中，個別學生可能存在依 賴心理，缺乏主動性和獨立性。因此，在今后的教學中，我需要更加注重對學生自主學習能 力的培養和引導。最后，本次教學也讓我認識到，跨學科實踐活動不僅有助于學生知識的綜 合運用和能力的培養，還能夠激發他們對科學的興趣和探索欲。因此，我將繼續探索更多跨 學科實踐活動的形式和內容，為學生提供更多展示自我、挑戰自我的機會。總之，本次“跨 學科實踐：制作望遠鏡”的教學活動是一次有益的探索和嘗試。在未來的教學中，我將根據 學生的反饋和自身的反思，不斷改進和完善教學方法，以更好地促進學生的全面發展。

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