教案課題跨學科實踐：制作望遠鏡備課人授課日期教學目標（1）物理觀念：通過制作望遠鏡的過程，理解望遠鏡的基本結(jié)構(gòu)和成像原理，形成對光學儀器的物理觀念。（2）科學思維：通過實驗探究和問題分析，培養(yǎng)邏輯推理和科學論證的能力，能夠解釋望遠鏡的成像光路和放大倍率。（3）科學探究：經(jīng)歷望遠鏡的制作和調(diào)試過程，掌握科學探究的基本方法，提高動手實踐和問題解決的能力。（4）科學態(tài)度與責任：通過了解望遠鏡的發(fā)展歷程及其對宇宙探索的貢獻，體會科學技術(shù)對社會發(fā)展的影響，增強科學探索的責任感和使命感。教學重點與難點（1）理解望遠鏡的成像原理，特別是二次成像的過程，掌握物鏡和目鏡的作用及其光路圖。（2）通過動手實踐，掌握制作簡易望遠鏡的方法，并能根據(jù)成像效果進行調(diào)試和改進。媒體教具（1）多媒體設備：準備一臺投影儀和電腦，用于展示PPT和相關視頻，確保學生能夠清晰地看到望遠鏡的結(jié)構(gòu)、原理以及制作過程的演示。（2）實驗器材：提供不同焦距的凸透鏡兩組，用于實驗探究望遠鏡的成像原理。同時，準備制作望遠鏡所需的材料，如硬紙板、膠帶等，讓學生親手制作簡易望遠鏡模型。（3）參考資料：《望遠鏡的歷史與發(fā)展》、《光學原理基礎》等相關書籍或文章，供學生課外閱讀，深入了解望遠鏡背后的技術(shù)和歷史背景。教法學法講授法、實驗法教學過程二次備課調(diào)整一、導入新課提問：科學家利用巨大的天文望遠鏡接收來自遙遠星系的信息。通過分析這些信息，人們對宇宙了解得越來越深入了。你們能根據(jù)透鏡成像的知識，自己制作一個簡單的望遠鏡嗎？或許你能用它發(fā)現(xiàn)新的奇妙現(xiàn)象呢?。▽W生在思考問題時，漸漸進入科學探究的情景中。）二、學習新課1.制作望遠鏡（1）探究望遠鏡的原理教師活動：實驗器材：提供兩個焦距不同的凸透鏡。實驗步驟：①學生先用一個焦距較大的凸透鏡觀察窗外遠處的物體，并記錄成像情況。（學生進行實驗并描述）②然后，再用另一個焦距較小的凸透鏡觀察第一次得到的像，并記錄成像情況。（學生進行實驗并描述）③最后，交換兩個凸透鏡的位置，再次觀察同一物體，對比兩次成像的大小。（學生進行實驗并描述）學生活動：進行上述實驗，描述每次成像的情況，并歸納結(jié)論，理解望遠鏡的基本結(jié)構(gòu)和原理。分析論證，歸納結(jié)論：①當焦距較大的透鏡放在前面時，遠處的物體會成倒立、放大的像，使物體看起來更大。②反之，當焦距較小的透鏡放在前面時，會成倒立、縮小的像。演示實驗：播放視頻《模擬望遠鏡》，加深學生對實驗過程和原理的理解。觀看視頻的過程中，學生結(jié)合自己的實驗體驗，進一步理解望遠鏡的成像機制。（2）望遠鏡的構(gòu)造教師活動：使用PPT展示望遠鏡的結(jié)構(gòu)圖，并講解其組成部分。望遠鏡由兩組透鏡組成，每組透鏡相當于一個凸透鏡?？拷挥^測物體的透鏡稱為物鏡，焦距較長；靠近眼睛的透鏡稱為目鏡，焦距較短。雙筒望遠鏡的設計不僅能縮短鏡筒長度，還能通過棱鏡反射使倒立的像正立過來，便于觀察。學生活動：觀看PPT，理解望遠鏡的各個組成部分及其功能。掌握雙筒望遠鏡的工作原理。（3）望遠鏡的原理教師活動：邊畫光路圖邊講解成像原理。物鏡將遠處的物體在焦點附近成倒立、縮小的實像；目鏡則起到放大作用，成正立、放大的虛像。因此，望遠鏡的成像過程是先縮小后放大。光路圖解釋：目鏡把物鏡所成的像進行放大。最終成像相對于原物體來說，是倒立、縮小的虛像。物鏡與目鏡的距離等于兩個透鏡的焦距之和。學生活動：根據(jù)光路圖理解望遠鏡的成像原理。通過光路圖進一步掌握望遠鏡的成像步驟。（4）視角教師活動：提出問題引發(fā)思考：為什么用望遠鏡觀察物體時會感到像是被放大了？解釋視角的概念：從眼睛中心向物體兩端引的兩條直線的夾角。視角的大小不僅取決于物體本身的大小，還取決于物體到眼睛的距離。望遠鏡的作用在于增大視角，從而使我們能更清晰地看到遠處的物體。學生活動：理解視角的概念及望遠鏡對視角的放大作用。通過具體例子理解視角增加如何提高觀察效果。（5）望遠鏡的放大倍率教師活動：講解計算望遠鏡放大倍率的公式：n=f物/f目。具體說明公式中的符號含義：f物表示物鏡的焦距，f目表示目鏡的焦距。學生活動：理解并掌握望遠鏡的放大倍率公式。通過實例計算不同焦距組合下的放大倍率。播放視頻播放視頻《開普勒望遠鏡原理》。學生觀看視頻，鞏固之前所學內(nèi)容。（6）設計簡易望遠鏡教師活動：講解簡易望遠鏡的設計方法。確定合適的放大倍率，選擇適當?shù)耐哥R作為目鏡和物鏡。推薦使用老人閱讀用放大鏡或老花鏡的鏡片，測量焦距后選擇適當焦距的透鏡。設計鏡筒：鏡筒可以分成兩段，物鏡鏡筒較目鏡鏡筒略粗，便于調(diào)節(jié)。學生活動：設計并準備簡易望遠鏡。選擇合適焦距的凸透鏡作為目鏡和物鏡。準備鏡筒材料，考慮其尺寸和可調(diào)性。（7）制作及調(diào)試望遠鏡教師活動：指導學生動手制作望遠鏡。根據(jù)所選凸透鏡的焦距和直徑制作鏡筒。例如，可以選擇焦距約為20cm、直徑約為5cm的物鏡，焦距約為10cm、直徑約為4cm的目鏡。制作鏡筒時，可以使用現(xiàn)成的圓筒狀物品或卷起紙板制成筒狀。調(diào)試望遠鏡：將目鏡鏡筒插入物鏡鏡筒內(nèi)，調(diào)整兩者間的距離直到觀察到清晰的像為止。學生活動：制作望遠鏡并調(diào)試。完成望遠鏡模型，調(diào)整鏡筒長度確保成像清晰。（8）反思與拓展教師活動：提出改進方案：如何通過修改現(xiàn)有設計使望遠鏡成正立的像？介紹兩種方法：一是使用凹透鏡作為目鏡（伽利略望遠鏡），二是通過平面反射裝置兩次顛倒成像。學生活動：了解并嘗試改進望遠鏡。嘗試使用不同的透鏡組合或加入反射裝置，實現(xiàn)正立成像。例題解析例題1“超級月亮”比正常時的月亮要大百分之二十，亮度也有所增加，某天文愛好者為了研究這一現(xiàn)象，于是架設一臺開普勒望遠鏡做進一步觀察。關于該望遠鏡，下列說法正確的是（D）教師活動：提出問題，講解選項。學生活動：選擇正確答案，理解望遠鏡的組成及原理。例題2如圖所示用兩只焦距不同的放大鏡一前一后放在眼前觀察遠處的物體，下列說法中正確的是（C）教師活動：提出問題，講解選項。學生活動：選擇正確答案，理解望遠鏡的成像原理。三、望遠鏡與宇宙探索1.使用望遠鏡探索宇宙的歷程教師活動：引入：人類早期通過肉眼觀測天象，后來逐漸發(fā)展出各種類型的望遠鏡，如伽利略望遠鏡、開普勒望遠鏡等。講述望遠鏡的發(fā)展史，強調(diào)每一階段的進步對人類認識宇宙的意義。介紹望遠鏡在現(xiàn)代天文學中的應用，如哈勃空間望遠鏡等。學生活動：聽講并記錄，