學(xué)而優(yōu)教有方2.《怎樣放得更大》教學(xué)設(shè)計(jì)【教材分析】本課教學(xué)是在學(xué)生能正確使用放大鏡觀察微小物體的前提下，在經(jīng)歷組合凸透鏡觀察微小物體的過(guò)程中了解顯微鏡的來(lái)龍去脈，認(rèn)識(shí)到顯微鏡的發(fā)明及不斷改進(jìn)，使人類觀察到越來(lái)越小和越來(lái)越精細(xì)的物體及結(jié)構(gòu)，至此將人類帶入了一個(gè)嶄新的微觀世界。教材共分4個(gè)部分。eq\o\ac(○,1)聚焦：“一個(gè)凸透鏡的放大倍數(shù)是有限的，怎樣才能把物體的圖像放得更大呢？”這是一個(gè)開(kāi)放性的、能引發(fā)學(xué)生深思的問(wèn)題，可以指向我們是否可以制作出一個(gè)放大倍數(shù)更大的放大鏡，也可以指向?qū)蓚€(gè)放大鏡組合起來(lái)是不是可以把圖像放得更大，還可以指向能不能使用另外的放大工具來(lái)代替放大鏡等。eq\o\ac(○,2)探索：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷顯微鏡的發(fā)明過(guò)程，利用兩個(gè)凸透鏡制作一個(gè)組合凸透鏡（自制顯微鏡），然后用自制顯微鏡觀察周圍的微小物體，最后認(rèn)識(shí)光學(xué)顯微鏡。eq\o\ac(○,3)研討:共3個(gè)問(wèn)題。第1個(gè)問(wèn)題是“怎樣組合凸透鏡，才能使圖像放得更大？”這個(gè)問(wèn)題要從兩個(gè)角度來(lái)思考，其一是凸透鏡“組合的方式”是怎樣的，上下還是左右？平行、垂直或是傾斜？通過(guò)前面的探索活動(dòng)，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)組合的方式應(yīng)該是鏡片平行；其二是凸透鏡“組合的距離”為多少？學(xué)生在活動(dòng)中會(huì)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)凸透鏡之間的距離會(huì)影響圖像的放大倍數(shù)和清晰度，所以需要找到一個(gè)恰當(dāng)?shù)奈恢?，這個(gè)位置能觀察到清晰而放大的圖像。第2個(gè)問(wèn)題“觀察學(xué)校實(shí)驗(yàn)室用的顯微鏡由哪些部分組成，各部分的作用是什么？”和第3個(gè)問(wèn)題“我們的組合凸透鏡，相當(dāng)于顯微鏡中的哪個(gè)部分？”意在讓學(xué)生通過(guò)觀察比較組合凸透鏡和實(shí)驗(yàn)室顯微鏡的異同，來(lái)認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)室顯微鏡各部分的名稱和作用，了解觀察工具的逐步演變過(guò)程。eq\o\ac(○,4)聚焦：簡(jiǎn)單介紹了顯微鏡的發(fā)展歷史，讓學(xué)生明白顯微鏡的發(fā)展為我們研究微觀世界提供了可靠有力的工具，它是人類最敏銳的“眼睛”，進(jìn)而理解技術(shù)的革新會(huì)促進(jìn)科學(xué)研究的發(fā)展。除此，告訴學(xué)生我們制作的簡(jiǎn)易顯微鏡是用透鏡制成的，它是利用透鏡對(duì)光的折射而產(chǎn)生物像的，像這樣的顯微鏡叫做光學(xué)顯微鏡。本課可分“做個(gè)簡(jiǎn)易顯微鏡”和“顯微鏡的發(fā)展”兩部分。【學(xué)情分析】學(xué)生們都用過(guò)放大鏡，會(huì)使用放大鏡來(lái)觀察物體。怎樣放得更大？用兩個(gè)凸透鏡組合在一起觀察物體，這是學(xué)生能想到的辦法，也符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)。本課將指導(dǎo)學(xué)生用兩個(gè)放大鏡組合來(lái)制作組合凸透鏡（簡(jiǎn)易顯微鏡），旨在讓學(xué)生體驗(yàn)顯微鏡發(fā)明的歷程，并嘗試用自制的顯微鏡進(jìn)行觀察，感受技術(shù)的進(jìn)步對(duì)科學(xué)發(fā)展的促進(jìn)作用。【教學(xué)目標(biāo)】科學(xué)概念目標(biāo)：兩個(gè)凸透鏡平行組合可以使物體的圖像放得更大。兩個(gè)凸透鏡平行組合之間的距離會(huì)影響圖像的放大倍數(shù)和清晰度。顯微鏡是人類認(rèn)識(shí)微小世界的重要觀察工具，它的發(fā)明拓寬了觀察領(lǐng)域。科學(xué)探究目標(biāo)：能利用兩個(gè)凸透鏡制作一個(gè)簡(jiǎn)易顯微鏡。在觀察過(guò)程中，能通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)凸透鏡之間的距離找到大而清晰的圖像?？茖W(xué)態(tài)度目標(biāo)：樂(lè)于參與自制顯微鏡的活動(dòng)。體會(huì)科學(xué)家對(duì)科學(xué)執(zhí)著的追求和不懈的探索精神?？茖W(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境（STSE）目標(biāo)：認(rèn)識(shí)到人類發(fā)明顯微鏡是一個(gè)了不起的進(jìn)步。認(rèn)識(shí)到科學(xué)的不斷發(fā)展會(huì)促進(jìn)技術(shù)的不斷改進(jìn)，而技術(shù)的改進(jìn)又會(huì)促進(jìn)科學(xué)研究的發(fā)展。【教學(xué)重難點(diǎn)】重點(diǎn)：懂得人類的不懈追求促進(jìn)了顯微技術(shù)的不斷進(jìn)步。難點(diǎn)：用兩個(gè)凸透鏡制作一個(gè)簡(jiǎn)易顯微鏡，并用簡(jiǎn)易顯微鏡觀察物體?！静牧蠝?zhǔn)備】學(xué)生：兩個(gè)倍數(shù)不同的放大鏡、印有小字的紙張、鐵架臺(tái)、雙頂絲、食鹽、苔蘚、剪刀、裁紙刀、直尺、馬克筆、硬紙筒或礦泉水瓶或PVC管、膠帶、實(shí)驗(yàn)記錄單（每組一份）教師：學(xué)生實(shí)驗(yàn)材料1套、課件【教學(xué)流程圖】教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容怎樣放得更大教學(xué)流程圖核心探究活動(dòng)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)手段導(dǎo)入拓展活動(dòng)真實(shí)問(wèn)題情境是否可以利用手中的放大鏡呢？怎樣才能把物體的圖像放得更大呢？環(huán)節(jié)1：經(jīng)歷自制顯微鏡的發(fā)明過(guò)程提煉通過(guò)實(shí)驗(yàn)、質(zhì)疑、討論證實(shí)最優(yōu)方案：如何用兩個(gè)倍數(shù)不同的放大鏡，組合成一個(gè)放大倍數(shù)更大的觀察工具。環(huán)節(jié)2：利用兩個(gè)凸透鏡自制顯微鏡環(huán)節(jié)3：用自制顯微鏡觀察身邊其他物體由設(shè)計(jì)走向制作培養(yǎng)以及訓(xùn)練學(xué)生的工程思維，完成制作一個(gè)自制顯微鏡。研討1研討2、3了解顯微鏡發(fā)展史感受感性的理性的【教學(xué)過(guò)程】一、聚焦教師提問(wèn)：使用放大鏡可以幫助我們更好地觀察一些物體，可我們還想看到更微小的事物（提供很小的文字），怎樣才能把物體的圖像放得更大呢？學(xué)生思考并回答：用一個(gè)放大倍數(shù)更大的放大鏡、顯微鏡、電子顯微鏡……（可以指向是否可以制作出一個(gè)放大倍數(shù)更大的放大鏡，也可以指向能不能使用另外的放大工具來(lái)代替放大鏡，還可以指向?qū)蓚€(gè)放大鏡組合起來(lái)是不是可以把圖像放得更大等。）教師提問(wèn)：認(rèn)真思考，是否可以用手中的放大鏡把物體的像放得更大呢？學(xué)生活動(dòng)：小組交流、討論（可能提出把兩個(gè)放大鏡組合起來(lái)，看看是否能把物體圖像放得更大或由教師引導(dǎo)）。（設(shè)計(jì)意圖：激發(fā)學(xué)生去探索更多起放大作用的新工具。）二、探索經(jīng)歷自制顯微鏡的發(fā)明過(guò)程為學(xué)生提供兩個(gè)倍數(shù)不同的放大鏡，分組實(shí)驗(yàn)，嘗試用自己的方法來(lái)組合放大鏡，看看能否把物體的圖像放得更大。（活動(dòng)目的：讓學(xué)生初步感知兩個(gè)放大鏡組合起來(lái)能增加放大倍數(shù)，要看到清晰且放大的圖像，關(guān)鍵是調(diào)好兩個(gè)凸透鏡之間的距離。）組織交流，總結(jié)發(fā)現(xiàn)：學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩個(gè)放大鏡比一個(gè)放大鏡放大物體的圖像會(huì)更大；組合時(shí)兩個(gè)放大鏡要上下、平行擺放；組合時(shí)要調(diào)整位置，才能把物體的圖像放的更大。提出質(zhì)疑：eq\o\ac(○,1)兩個(gè)放大鏡位置擺放有兩種方式（放大倍數(shù)大的放上邊或放下邊），到底哪一種放大效果會(huì)更好？eq\o\ac(○,2)一個(gè)人組合兩個(gè)放大鏡不穩(wěn)定，如何解決？思考并討論問(wèn)題eq\o\ac(○,1)，得出方案：同時(shí)觀察較小文字，哪一個(gè)把文字放得最大，哪一個(gè)效果就最好。展開(kāi)實(shí)驗(yàn)并總結(jié)：上邊的放大鏡的放大倍數(shù)小于下邊的放大鏡的放大倍數(shù)，放大效果好。思考并討論問(wèn)題eq\o\ac(○,2)，得出方案：利用鐵架臺(tái)、雙頂絲固定。補(bǔ)充注意事項(xiàng)：先固定好一個(gè)放大鏡，第二個(gè)放大鏡從下邊放。教師引導(dǎo)學(xué)生思考“測(cè)量?jī)蓚€(gè)放大鏡在什么位置的時(shí)候放大效果最好？”實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)兩個(gè)放大鏡因?yàn)楸稊?shù)不同，它們之間的距離也不同。梳理整個(gè)過(guò)程：eq\o\ac(○,1)用放大倍數(shù)小的放大鏡找到一個(gè)清晰且較大的圖像；eq\o\ac(○,2)下方移入第二個(gè)放大倍數(shù)大的放大鏡并上下移動(dòng)；eq\o\ac(○,3)找到清晰且更大的圖像，并反復(fù)移進(jìn)移出第二個(gè)放大鏡進(jìn)行觀察和比較；eq\o\ac(○,4)測(cè)量好兩個(gè)放大鏡之間的距離，并固定。利用兩個(gè)凸透鏡自制顯微鏡參考課本第5頁(yè)制作顯微鏡可選材料1：小牛頓實(shí)驗(yàn)材料可選材料2：剪刀、裁紙刀、放大鏡、直尺、硬紙筒或礦泉水瓶（制作方法：選擇與放大鏡一樣大小的紙筒或礦泉水瓶，根據(jù)放大鏡放大物體效果最好時(shí)與物體的距離確定紙筒或礦泉水瓶的高度，做標(biāo)記，剪裁，還需根據(jù)放大鏡的手柄裁剪一條縱縫，組裝第一個(gè)放大鏡，調(diào)整位置使得能看到清晰而放大的像，在第一個(gè)放大鏡下組裝第二個(gè)放大鏡并調(diào)整其位置，得到清晰放大的像。難點(diǎn)：測(cè)量?jī)蓚€(gè)放大鏡之間的距離。一個(gè)學(xué)生拿住兩個(gè)放大鏡不動(dòng)，另一個(gè)學(xué)生用直尺測(cè)量放大鏡之間的距離。測(cè)量時(shí)，要注意鏡框有一定的厚度，既可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)鏡框的中心點(diǎn)之間的距離，也可以測(cè)量?jī)蓚€(gè)鏡框上邊緣與上邊緣或下邊緣與下邊緣之間的距離。）用自制顯微鏡觀察身邊其他物體供顯微鏡下觀察的物體，如食鹽、面粉、頭發(fā)、花蕊，青苔，蠶絲，紙纖維，昆蟲的足、翅、觸角等。（活動(dòng)目的：利用自制顯微鏡觀察周圍物體的圖像是不是被放得更大了，以及是不是又會(huì)發(fā)現(xiàn)一些用肉眼和用單個(gè)放大鏡不能看到的細(xì)節(jié)，通過(guò)對(duì)比，使學(xué)生進(jìn)一步感受凸顯組合放大鏡的放大優(yōu)勢(shì)。）（設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷顯微鏡的發(fā)明過(guò)程，利用兩個(gè)凸透鏡制作一個(gè)組合凸透鏡，即自制顯微鏡，然后用自制顯微鏡觀察周圍的微小物體，最后認(rèn)識(shí)光學(xué)顯微鏡。）三、研討研討1：怎樣組合凸透鏡，才能使圖像放得更大？通過(guò)自制顯微鏡活動(dòng)，再次鞏固知識(shí)。兩個(gè)放大鏡需要平行放置，放大鏡之間的距離會(huì)影響圖像的清晰度和放大倍數(shù)，要觀察到較大且清晰的圖像需要找到兩個(gè)放大鏡之間的最佳距離。研討2、3：觀察學(xué)校實(shí)驗(yàn)室用的顯微鏡由哪些部分組成，各部分的作用是什么？我們的組合凸透鏡，相當(dāng)于顯微鏡中的哪個(gè)部分？認(rèn)識(shí)顯微鏡結(jié)構(gòu)：目鏡（位于顯微鏡頂部，是人眼直接觀察的透鏡）、物鏡（位于鏡筒下方，靠近被觀察的物體）、鏡筒、調(diào)節(jié)旋鈕（調(diào)節(jié)鏡筒上下位置）、載物臺(tái)（承載被觀察物體的操作臺(tái)）、轉(zhuǎn)換器、壓片夾、遮光器、反光鏡（反射光線到鏡筒中的鏡子）、通光孔、鏡座。對(duì)比兩個(gè)放大鏡組合和光學(xué)顯微鏡：位于上方靠近眼睛的凸透鏡相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室顯微鏡中的目鏡，位于下方靠近觀察物體的凸透鏡則相當(dāng)于實(shí)驗(yàn)室顯微鏡中的物鏡。二者都有兩個(gè)鏡片和一個(gè)鏡筒，而調(diào)節(jié)旋鈕、載物臺(tái)和反光鏡等是為了人們觀察和使用方便而為光學(xué)顯微鏡增加的一些結(jié)構(gòu)。（設(shè)計(jì)意圖：研討1用于回顧自制顯微鏡及用自制顯微鏡觀察身邊其他物體兩個(gè)活動(dòng)，旨在再次鞏固知識(shí)；研討2、3是為后續(xù)學(xué)習(xí)使用顯微鏡做好鋪墊。）四、拓展觀察方式的發(fā)展：人眼、一個(gè)放大鏡、兩個(gè)放大鏡、光學(xué)顯微鏡、電子顯微鏡（后續(xù)介紹有代表性的不同時(shí)期的顯微鏡）。學(xué)生需要明白我們制作的簡(jiǎn)易顯微鏡是用透鏡制成的，它是利用透鏡對(duì)光折射而產(chǎn)生物像的，像這樣的顯微鏡叫做光學(xué)顯微鏡，顯微鏡技術(shù)的發(fā)展為我們研究微觀世界提供了可靠有力的工具。（設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生明白顯微鏡技術(shù)的發(fā)展為我們研究微觀世界提供了可靠有力的工具，它是人類最敏銳的“眼睛”，進(jìn)而讓學(xué)生理解技術(shù)