科学研究透镜教学设计

科学研究透镜教学设计（精选8篇）

篇1：科学研究透镜教学设计

研究透镜教学设计

《探究——凸透镜成像规律》教学设计

39中物理组：孙岩

教学目标

一、知识技能目标

1．认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。2．探究凸透镜成像的规律。

二、方法过程目标

1．观察凸透镜的成像过程，能在观察的过程中发现一些问题。2．能简单描述所观察现象的主要特征。

三、情感态度价值观

领悟：初步形成爱科学的态度、愿意探究的精神、与他人协作的意识、勇于创新的精神等。教学过程

一、引入新课：

玩小水珠：把透明胶片放到课本上面，用手指在透明胶片上滴一个水珠，观察小水珠下面的字。

揭秘“小水珠”并进行设问：你玩过这个游戏吗？能介绍一下你以前是怎么玩的吗？还有别的玩法吗？

教师：我们现在用笔在纸上画一个箭头，就用我们的小水珠先离得近一些来观察箭头，然后逐渐离开，注意你在移动过程中，你看到的像发生怎样的变化?

学生：一开始我看到正立的、放大的箭头，后来我把凸透镜向上移，看到箭头变小了，而且是倒像。

教师：其实小水珠相当于一个放大镜，也就是凸透镜，成放大的像，但凸透镜总能成放大的像吗？

学生：不是的。

教师：的确通过上节的学习和我们刚才的小游戏知道凸透镜能成不同的像。有时成放大的像，有时成缩小的像，有时成倒立的像，有时成正立的像。那么凸透镜的成像的不同和什么有关系呢？凸透镜成像有什么特点呢？

二、新课：

（一）提出问题

教师：同一凸透镜为什么会成大小、虚实、正倒不同的像?猜猜看：这些结果与什么因素有关?

(二)猜想

教师：问题提出来了，我们想想看可能与什么因素有关呢? 学生：物体到凸透镜中心的距离。

教师：凸透镜到箭头的距离在变，结果看到的像就不一样。

教师：同学把焦距不同的两个凸透镜并排放着，分别通过两个凸透镜来看箭头，你会看到什么样的现象?

学生：一开始我移动凸透镜看到两个箭头一起放大，再移动，小口径的凸透镜里的像是放大、倒立的，而大口径的凸透镜里的像仍然是放大、正立的。

教师：你认为这是什么原因使你看到这样的现象?

学生：这可能与凸透镜的焦距有关。

教师：凸透镜成大小、虚实、正倒不同的像?原因可能是与凸透镜的焦距有关，还可能与凸透镜到物体的距离有关。有了这些猜想之后你应该怎么办?(三)制定计划

学生：制定计划，怎样实验研究。

教师：在制定计划之前先给大家介绍一下实验室常用来研究凸透镜成像的仪器——光具座。介绍光具座，物体到透镜中心的距离简称物距(u)，像到透镜中心的距离简称像距(v)，在使用光具座时，像的位置和光屏的位置具有不同含义。光屏上得到特别清晰的像，这时光屏的位置就是像的位置。

教师：希望同学们在制定计划时不要受光具座的限制，可以不用它，自己选择实验器材，制定实验计划。

教师：集体的力量是巨大的，请同学们在小组内积极地讨论，研究方案。

教师：请同学们汇报自己设计的方案计划。

学生1：先选用器材，光具座、凸透镜、蜡烛、光屏；再让物体经凸透镜成放大、缩小、等大的像，量出物距和像距；用不同焦距的凸透镜重复实验，分析焦距与成像的关系。

学生2：把凸透镜固定，把物体放在不同的位置，量出物距，试试看得到的像是怎样的情况(大小、位置、正倒)也要记录像距；用不同焦距的凸透镜做。

学生3：固定物体和光屏，移动凸透镜看能不能得到像，测u、v，改变物体和光屏之间的距离，再重复实验。

(四)进行实验与收集证据

教师：这些方案都是同学们设计出来的，用哪种方案?大家都可以试试，不管你们组使用哪种方案都要做好记录——像的大小(与原来物体比)、像的正倒、物距(u)、像距(v)、物距与像距的大小关系。想办法得到放大、缩小、等大的三种情况的像。接下来大家按计划自由实验。把实验过程数据记录下来。

教师：你认为你组同学有哪些与探究活动无关的活动?大家互相监督。

教师：你组同学所成的像是否得到了蜡烛的像?有的组得不到像，或在光屏的边缘，怎么办? 学生：把凸透镜中心，光屏中心，蜡烛调在同一高度。

教师：对，最好是烛焰中心。

教师：你组同学光具座上物体排列的顺序，记录下来。

教师：你组同学在活动中，为了得到清晰的像，移动了哪些器件?有哪些没移动?你认为他们如此移动可行吗?如果移动显得混乱，不益于研究问题，你认为该怎么固定、移动? 教师：有小组反映没得到正立的像，哪组同学能帮助他们一下。

学生：演示用f=10cm的凸透镜，物距u=4.0cm时成虚像，光屏上有模糊的像，是虚像。

教师：模糊的像就是虚像?

学生：虚像、实像都能看到，但实像可以用光屏接收，虚像不能成像在光屏上。上面的同学在光屏上的模糊的像不是虚像。

教师：很好!那怎样才能得正立的像?

学生：我们有时叫凸透镜为放大镜，凸透镜距离物体不太远，透过凸透镜看到的蜡焰的就是放大、正立的虚像。

教师：(指导实验)将蜡烛放在距凸透镜为两倍焦距(2f)时，你猜会观察到什么?试试看。

把凸透镜恰好放在距物体一倍焦距(f)时，又会有什么现象发生?(先猜，后试试)教师：请学生汇报实验数据。

（五）分析论证：

教师：大家实验做得很好，得到了许多有用的数据。科学家也是这样经过实验探究、分析数据从而找出规律的。哪个小组能完整地总结出凸透镜成像的规律。

（六）交流评估： 教师：思考你在实验中有哪些步骤没有做好，需要改进？你是不是参与到了整个探究活动中来了？

三、教学小结

教师：今天我们就暂时到这儿，我们从实验到分析数据得到规律，有问题、感兴趣的或者想再实验的同学可以用课外活动时间到实验室，我们共同探究。

四、巩固与延展

问：思考照相机、投影仪、放大镜分别是利用凸透镜成像的哪个规律工作的。

篇2：科学研究透镜教学设计

常州市武进区南塘桥小学 郑华清

《研究透镜》 是苏教版科学五年级上册教材第二单元《光与色彩》 中的第三课。本课是在学生已了解了光的直线传播和反射的基础上，引导学生了解光的折射现象，认识透镜对光的折射。它的核心概念是光的折射，而透镜是光的折射现象的典型代表，所以教材设计意图是通过研究透镜来认识光的折射现象。

本课在认识两种透镜的基本特点及作用的基础上，通过研究透镜的聚焦和成像特点及制作望远镜等活动，让学生领略神奇的光的折射现象。本课的目的是让学生通过一系列既贴近生活，又引人入胜的科学探究活动，让学生接触奇景般迷人的光学世界，感受光的奥秘，对光有一个较深层次的认识，从而使学生更多地关注生活中的现象，激发学生探索自然世界的兴趣，开展科学研究活动。

根据本课教学内容和学生情况，我把教学活动分为四部分: 第一部分: 通过观察水中铅笔的弯折现象，初步了解光的折射现象，从而为下面的探究埋好伏笔。第二部分:研究透镜的形状特点及种类。通过观察、触摸透镜，了解它们构造的不同，由此区别认识什么是凸透镜，什么是凹透镜。第三部分:研究透镜对光的偏折现象。包括三个活动:

1、用透镜观察物体。比较凸透镜和凹透镜下物体的放大和缩小情况。目的是使学生认识到凸透镜有放大作用，而凹透镜则有缩小作用。

2、让阳光穿过透镜。目的是使学生通过实验了解到: 凸透镜可以聚光，而凹透镜则不能。

3、观察透镜成像特点。凸透镜可以使物体在屏上成倒立的像，而凹透镜则不能。第四部分: 拓展应用，自制望远镜。

一、教学目标: 过程与方法:

1、学生利用凸透镜做放大、成像、聚光等实验。

2、用比较的方法认识凸透镜和凹透镜的不同特点。

3、尝试制作望远镜。

知识与技能:

1、知道光线从一种透明物体进入另一种透明物体时，传播的方向会在交界面上发生弯折。

2、知道凸透镜和凹透镜可以改变光的传播路线。

3、认识凸透镜和凹透镜镜片的不同特点和不同作用。

4、了解透镜的应用。

5、初步了解望远镜的构造;情感、态度与价值观:

1、体验到人类对光学规律的认识与利用会为我们带来许多方便，意识到科学技术的发展会给人类和社会发展带来好处。

2、乐于用所学的知识改善生活。

二、教学重点和难点：

1、认识光的折射现象。

2、制作简易望远镜。

三、教学准备：

教师准备: 烧杯、铅笔、凸透镜、凹透镜、纸板 学生准备: 老花镜、近视镜

四、教学过程:

（一）导入新课

1、谈话: 同学们，通过前面的学习，我们知道了光是怎样行进的? 光在行进的过程中，遇到物体会怎么样呢? 可是同学们有没有想过，生活中有些物体是透明的，比如水，玻璃。光在行进的过程中遇到的物体是透明的，又会怎样呢?

2、教师演示: 把一支铅笔(筷子也行)，放入装了大半杯水的烧杯中,观察铅笔的变化，铅笔在什么地方弯曲了你能试着解释原因吗? 推测一下。

3、学生尝试解释其中的原因，了解学生关于折射知识的已有水平。

4、光在同一种物质中是直线传播的，但当光通过两种不同的透明物体时(这里就是空气和水)，传播的方向会在交界面即这里的水面发生偏折，这种现象就叫光的折射。在这里，光的行进路线改变了，也就是发生光的折射现象，所以水中铅笔看着象变弯了。

5、透镜是光的折射现象的典型代表，今天我们就来研究研究透镜。(板书:研究透镜)【评析】 由日常生活中的现象入手，通过观察和提问，让学生回忆光的行进和光的反射，自然地提出当光遇到透明的物体时会发生怎样的现象,引发学生深入思考，使学生初步认识光的折射现象，为下面的探究埋下伏笔。学生的猜测,有利于激发他们的探究兴趣。

（二）研究凸透镜和凹透镜的形状特点。

1、学生观察凸透镜和凹透镜镜片。

2、老师给每个小组提供两块不同的透镜，再加上你们自己准备的放大镜、老花镜和近视镜，现在请同学们通过目测和手摸，仔细观察比较它们的镜片在外形上有什么特点? 你能给它们分一分类吗? 并试着画出它们的侧面图。

3、学生分组实验、交流、记录。

4、学生汇报，小结: 透镜分为两大类，一种镜片中间厚、边缘薄，叫凸透镜；一种镜片中间薄、边缘厚，叫凹透镜。

5、教师总结:一般我们把中间厚、边缘薄的镜片叫凸透镜: 把中间薄、边缘厚镜片叫凹透镜。根据生活的需要，透镜会做成不同的样子，只要是中间厚边缘薄的都是凸透镜，只要中间薄、边缘厚的都是凹透镜。(师板书: 凸透镜，凹透镜)【评析】 通过学生观察、触摸透镜，了解其构造，认识其区别，准确区分不同透镜类别，为学生进一步研究透镜做好铺垫。选择与学生生活实际联系比较紧密的内容进行学习，使学生明白知识与生活的联系。

三、研究凸透镜和凹透镜的作用。

1、提问: 你知道凸透镜和凹透镜各有什么作用吗?

2、学生讨论、汇报。

3、学生分组实验，观察并记录。

4、出示表格: 研究现象 凸透镜 凹透镜 镜片形状 是否放大 能否聚光 成像特点 实验 1: 用透镜观察物体。实验 2: 尝试用透镜聚光。

实验 3: 尝试用透镜在纸屏上成像。提醒学生: 千万不要用凸透镜对着太阳看，以防灼伤眼睛。

5、学生交流实验结果。

6、提问: 现在，你知道透镜有哪些作用? 大家想一想，为什么透镜会产生这些奇妙的现象呢?

7、师生共同总结: 是由于光线经过透镜时发生了偏折的缘故。

8、师: 通过以上实验，你能解释老师为什么不让你们用放大镜看太阳吗? 戴老花镜呢? 【评析】 运用所学知识解释生活中的一些做法，是科学学习的一个重要目标，让学生意 识到生活中蕴含科学道理，要学以致用。

四、拓展活动: 制作望远镜

1、谈话: 大家见过望远镜吗? 它为什么能够看到远处的物体?(引发学生 思考)现在把凹透镜和凸透镜放在一起看远处的物体会有什么效果? 由此你知道了什么?

2、学生操作实验，交流。

3、学生阅读教材，思考如何制作望远镜。

4、学生制作望远镜。

5、学生作品交流。

【评析】 望远镜的工作原理是什么? 如果学生能够亲自制作一个望远镜，对它的工作原 理可能会有更深刻的印象，这也是对前面所学知识的巩固应用，使他们切身体验到人类对光学规律的认识与利用给我们自己所带来的好处。另外，老师要特别提醒学生注意: 使用望远镜时切忌朝着太阳看，以免灼伤眼睛!板书设计：

研究透镜

特点 作用

凸透镜 中间厚 边缘薄 放大 聚光 成像

篇3：科学研究透镜教学设计

随着显示技术的不断发展,消费者对显示质量的要求与日俱增,三维显示的图像质量受到越来越多的关注,而串扰现象被认为是三维立体显示质量中最主要的缺陷之一。尤其在制备大尺寸,焦距均匀的器件时,串扰大是制约集成成像立体显示的一个重要方面。在重现过程中,微透镜阵列重建的真三维图像存在景深范围小、视角窄、分辨率低等 问题[1]。

本文主要提出亚像素的集成成像微透镜阵列的制作方案,即以红绿蓝子像素为视点对微透镜子图的重排,为研究亚像素形成的多视点技术对集成成像串扰的影响铺垫基础[2]。通过测量传统以像素为视点的微透镜阵列的亮度空间分布,进而分析和评估亚像素微透镜阵列评和传统微透镜阵列串扰情况。

1理论基础

视角指观察者可从不同的方向清晰地观察屏幕上内容的角度,是评估集成成像图像质量的重要因素之一。[3]集成成像的视角范围是有限的。如图1所示,设子图阵列与微透镜阵列的距离为g,微透镜阵列和三维场景的距离为L,微透镜阵列与观察者的观察距离为D,子图或透镜尺寸为d,透镜焦距为f。同时,定义ψ是观察者的视角,W是观察者的视区,W'是观察者能观看到三维场景的最大范围,θ是产生子图的视角。

在集成成像的获取过程中,为了避免相邻子图之间发生重叠,每个透镜产生子图的最大视角θ为

而在集成成像重现过程中,为了保证观察者在移动时同时看到全真的三维场景,视角ψ满足:ψ/2≤θ1,其中θ1=arctan(d/2g),则观察者的视角ψ应该满足ψ≤2arctan(d/2g),因此,观察者能够观看到完整的三维场景的最大视角为

所以,通常将观察者能够观看到完整的三维场景的最大视角和产生子图的最大视角都认为是集成成像系统的视角,这里用θ表示视角。

根据立体视觉原理[4],观察者的左右眼分别看到同一场景的两幅视差图像,就可以感受立体效果。然而往往采用多视点技术来获得更好的立体效果。只要观察者在不同的观看位置看到这幅视差图像中的两幅就可以感知到立体效果,且随着水平移动时看到物体的不同侧面。多视点技术提供了更大的观看自由度,视点数越多,立体观看自由度越大3D分辨率损失越严重,因此需要合理选择视点数。

为了减少集成成像的串扰,增大视角,本文制备16视点亚像素的集成成像微透镜阵列,并探究亚像素微透镜的串扰。本文通过亚像素将红绿蓝子像素作为一个视点。通过子图排列的方式重新合成新的红绿蓝像素。本文中所用到的是76.2cm的Dell显示器,像素分辨率为2560×1600。

2亚像素微透镜阵列的设计与制备

为了获得串扰最小,莫尔条纹 干涉最少 的3D成像效果最好的子图透镜排列[5],本文中提出亚像素的方法,为显示屏设计了不同宽与高的透镜尺寸和子像素排列方式,并通过后面的光学测量分析来探究最佳的透镜尺寸和子像素排列。Dell显示器屏是2560×1600个像素点,即7690×1600个子像素点,经过测量得出显示屏的点距即一个像素点的大小为0.2501mm。则一个子像素的大小为0.2501/3mm。

2.1微透镜尺寸设计

本实验中采用的是16视点技术即16个子像素的排列方式,故制备的试验中的微透镜的宽尺寸均为16×0.2501/3毫米。由于受透镜的光学作用的影响,不同高尺寸的微透镜所成像的效果不一样,为了研究不同高的微透镜所成像的效果,本实验设计3种不同高的微透镜:

2.2微透镜子像素排列设计

Dell显示屏上的子像素是按照红绿蓝即rgb依次排列形成的。为了获得低串扰的成像效果,本实验将以红绿蓝子像素作为视点,为了获取完整图像,需要合成新的红绿蓝像素点。本实验提出了三种红绿蓝重新组合的子像素排列方式,如下图所示(微透镜尺寸1为例),图中的黑框表示一个微透镜,由于透镜成像的光学作用,假设16视点透镜的4视点被点亮(灰色填充),即每个微透镜的相应的第4个视点被点亮。由于是16视点微透镜,每个微透镜中被点亮的子像素不同,下图所示的红圈是由三个不同微透镜的子像素所形成的新的像素。本文主要设计了三种子像素排列方式:三角式(见图3(a))、对角线式(见图3(b))、斜三角式(见图3(c))。

3改进微透镜阵列与传统的微透镜阵列的比较

结合亚像素原理,将传统的以像素作为视点的微透镜阵列改进以子像素为视点微透镜阵列。观察4,假设点亮4视点,改进后的合成的像素来自不同微透镜的红绿蓝三个子像素,像素宽度的是传统微透镜像素(图4(b))的三分之一。而改进后的视点之间的距离也为传统的视点距离的三分之一。由此可见改进后的微透镜阵列的多视点技术所形成的新像素点点距更小,相邻视点峰值间距L更小。

通过分析不同视点的红绿蓝光的亮度分布,由于显示屏的子像素点是按照红绿蓝子像素顺序依次排列的,因此三光峰值的分布有所偏移,从而造成白光的单像素亮度D比较大。而改进后的红绿蓝三像素在同一个视点空间内显示,经过透镜作用,红绿蓝光峰值保持一致,如图5。考虑到传统微透镜阵列里红绿蓝光的不一致性和点距更大因素,改进后合成的白光的峰值光强增大,单像素亮度宽度D减小,相邻曲线的峰值间距L减小为原来的三分之一越为1°。由于双目瞳距为7cm左右,因此在观看改进后的微透镜阵列时,左右眼所在在视点区相差很远,则左右眼相互干扰的亮度也减少。与传统的微透镜阵列相比,串扰相应的也减少。

4本文总结

篇4：科学研究透镜教学设计

放大镜，学生一般是熟悉的，但作为规范的物理名称—凸透镜，学生并非都知道。本节课的目的是为了加深学生对凸透镜的认识，不仅让学生通过实验探究凸透镜对光线的会聚作用，同时还启示学生粗略测量凸透镜焦距的方法。对凹透镜只要求学生能够知道什么是凹透镜，以及凹透镜对光线有发散作用。

二、教学目标

1.知识与能力目标

通过观看微课视频，学生能认识凸透镜的会聚作用、凸透镜的焦点和焦距；通过实验培养学生的实验操作能力，对实验现象、数据的初步分析能力。

2.过程与方法目标

通过师生互动问答、生生合作探究等课堂活动，启发学生从物理现象中归纳科学规律的方法。

3.情感、态度、价值观目标

通过小组合作探究，培养学生与他人协作的意识以及愿意探究、勇于创新的科学精神。

三、教学重难点

学生通过实验分析总结得出凸透镜成像的规律既是本节重点也是难点。

四、教学方法

教法：演示实验法、探究、归纳、分析法。学法：自主学习法、观察法、实验探究法。

五、教具准备

教学多媒体、光具座、蜡烛、光屏、移动摄像头、笔记本等。

六、教学思路

将学生按照学习水平进行均衡分组，让特优生在小组内起带动作用。

课堂环节一，通过师生间互动问答的形式，检验学生对双基知识的掌握。

课堂环节二，在学生初步尝试找到像的基础上，让学生动手探究凸透镜成放大、缩小的实像，以及放大的虚像。每组将数据及时提供，由专人负责输入屏幕上的excel表格内。并就学生存在的疑问进行师生、生生间交流解答。

课堂环节三，利用excel表格对数据进行降序或升序排列，得出成像规律。通过小组间实验展示的竞赛环节，通过各组间的评价点拨，拓展学生对问题情境的感受，激发学生的积极性，提高学习效率。

七、课堂学习形式预告

课前自主学习：学生观看微课视频完成进阶练习—教师批阅课前学案。

对知识的课堂内化、训练展示：提出学生自学中的疑惑（疑难问题梳理）—分组讨论设计凸透镜成像规律的实验方案—学生展示分组探究成果，得出结论—评价点拨，完成课堂学案。

八、自学质疑观察记录

课堂组织：物理课代表已经把实验器材准备就绪，并把学生分成二人一组。

学生表现：认真反复观看视频，边看书，边填写课前学案。利用凸透镜努力寻找蜡烛的像。

阅读教材：学生认真勾画课本中的重点内容，培养良好的学习习惯。

观看微课：观看微课时暂停、做笔记次数过多。

完成学案：建议合上课本，观看视频后再思考完成。

合作互学：先“一对一”合作，遇到疑难问题再小组合作。

九、教学过程

1.疑难突破设计

（1）疑难问题梳理：不明白什么是像距；不会判断实像和虚像。

（2）疑难突破设计。问题1解决方案：让一名动手能力强的学生通过实验，边讲解边示范。重点强调要拿光屏的刻度减去凸透镜的刻度，计算要仔细（利用移动摄像头展示）。问题2解决方案：学生通过实验介绍，能呈现在光屏上的像称为实像，不能在光屏上呈现、只能用眼睛看到的像称为虚像（摄像展示）。

2.训练展示设计（难易程度：A.识记B.理解C.应用）

（1）展示内容：让蜡烛火焰经凸透镜成放大的实像。由第1组丁鹏同学展示。难易程度：B。存在的问题及改进措施：学生很容易找到放大的像，但不会正确比较物距和像距与一倍焦距、两倍焦距的关系。

（2）展示内容：让蜡烛火焰经凸透镜成缩小的实像。由第5组张玲同学展示。难易程度：B。存在的问题及改进措施：实验现象很明显，展示效果好。

（3）展示内容：让蜡烛火焰经凸透镜成放大的虚像。由第6组徐言同学展示。难易程度：C。存在的问题及改进措施：学生无法正确观察虚像。

3.评价点拨设计（难易程度：A.识记B.理解C.应用）

（1）点评内容：让蜡烛火焰经凸透镜成放大的实像。第2组杨文点评。难易程度：C。变式训练和问题预设：课堂反馈学案的第5题。存在的问题及改进措施：主要点评实验操作的关键；语言要简洁，建议用物理符号代替。

（2）点评内容：让蜡烛火焰经凸透镜成缩小的实像。第4组刘丽点评。难易程度：B。变式训练和问题预设：课堂反馈学案的第6题。存在的问题及改进措施：点评题目时要思路清晰，方法简洁；适当做些板书更有助于其他学生理解。

（3）点评内容：让蜡烛火焰经凸透镜成放大的虚像。第4组邢胜点评。难易程度：A。变式训练和问题预设：课堂反馈学案的第1题。存在的问题及改进措施：点评时要时刻把握节奏，注意学生间互动；点评完毕要对展示的学生进行评价，并询问其他学生是否还有疑问。

4.布置作业

课后练习1～5题。

5.总结反思设计

问题引领：凸透镜成像的规律是什么？如何利用凸透镜的三条特殊光线，作凸透镜成实像和虚像的光路图？

6.教后反思

篇5：《研究透镜》教学设计

教学内容分析：

本课是《光与色彩》单元的第三课，重点是认识光的折射现象。也就是研究凸透镜和凹透镜镜片的不同特点和作用，加深对光的折射现象的认识。五年级的学生对近视镜和放大镜有一定的了解，但很少知道近视镜和放大镜对光的偏折现象，更不了解望远镜的工作原理。

预期教学效果：

1、知道光线从一种透明物体进入另一种透明物体时，传播的方向会在交界面发生弯折。

2、能通过研究，概括出凸透镜和凹透镜镜片的不同特点和不同作用。

3、通过制作简易望远镜，能提出更多可以自己研究的有关透镜的问题。

教学准备：

教师准备：无色透明杯子、放大镜、水。

学生准备：直的长彩条吸管、花镜、近视镜、玻璃片、餐巾纸、透明直尺。（注意：千万不要用花镜看太阳，以免灼伤眼睛，导致失明。）（学生好奇心强，拿着透镜一定会看这看那，一定在布置课前准备时强调注意事项。）教学重点：认识光的折射现象。

教学难点：自制简易望远镜。

教学过程设计：

一、认识光的折射现象

1、导入：把吸管插入水中，观察水面处吸管，有什么发现？是什么原因呢？

教师建议：

a、水要放大半杯。

b、把吸管斜插入水中。也可再选一些细长并直的物体反复实验观察。

c、要从多角度观察。（对学生提出建议，提示学生观察要细，要边观察边思考。防止学生只看热闹。）

2、学生小组合作完成观察探究。

（1）把看到的吸管样子用简单的线条画出来。

（2）试着解释看到的现象。

（3）自学教材第23页上半部内容，解释看到的现象。

（4）说说什么是光的折射？（设计意图：通过观察，学生对折射现象有了印象，通过自学可以上升到对理论的理解。）

二、研究不同透镜的特点与作用。

1、教师引导探究，提出问题：

不同种类的透镜分别有什么特点？形状相同吗？作用一样吗？（调动学生探究欲望，引领学生探究要深入思考。）教师提示：a、透镜是光学仪器，不能直接用手触摸，可以隔着餐巾纸摸一摸。

b、注意不要把透镜弄坏，以免划伤手指。

2、学生自主探究

（1）参考教材第23页下半部和第24页的研究方法，小组合作完成探究。（不用担心学生不能完成探究，因为课前准备中有“花镜、近视镜、玻璃片、透明直尺”，学生看到物品自然会按书中提示去尝试探究，就会发现问题，得出结论。）

（2）把研究结果填写到教材第71页表格中。

（3）以小组为单位展示研究成果。提出小组没有解决的问题。小组间互相校正、补充。（相信学生的能力，给学生自主探究的空间，使自主探究落到实处。）

3、小结。教师提出问题：凸透镜的特点和作用：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。凹透镜的特点和作用：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。学生组内小结并完成板书。（让学生认识到：探究重过程，更要重结论，不能只看表面现象。）

4、教师提问：通过以上实验研究，解释为什么不要用放大镜看太阳？ 学生解释原因。（引导学生学以致用。）

三、制作简易望远镜。

1、教师引导：把两个透镜组合起来使用会出现什么现象？

2、学生个人独立完成教材第25页中1、2两项的操作。

3、小组内交流，说说两个透镜组合起来使用看远处的物体有什么效果？

4、小结：＿＿＿＿＿就是简易的＿＿＿＿＿。

5、参考教材第25页的制作方法。制作一个简易的望远镜。（课后完成）（给学生创造的时间和空间，让他们在制作的过程中，体会搞科学的艰辛和创造的乐趣，提高动手能力、综合运用知识的能力和团结协作能力。让学生意识到探究并不是只在课堂。）教师建议：制作望远镜时，筒的顶端卷回，做成双层筒，用卷回部分固定一个透镜。用两个双层筒分别固定两个透镜，完成制作。

四、达标反馈

1、透镜会产生许多奇妙的现象，是由于光线经过透镜时发生______的缘故。

篇6：研究透镜教学反思

1、复习光在同一种物质中是怎样行进的。(直线传播)让学生在头脑中重新有这个印象。

2、复习光行进过程中射到一个不透明的物体上时会发生什么现象。

3、提出那么光射到透明的物体上呢，引起学生思考。

4、思考后让学生观察放入水中的物体，引出折射的概念。

篇7：五年级科学透镜教学设计

《研究透镜》是在学生了解了光的行进和反射的基础上，了解光的折射现象，认识透镜对光的折射。课文编排了三个教学活动。一是了解光的折射现象，为探究透镜奠定基础。二是研究透镜对光的偏折现象。包括四个小活动：比较凹透镜和凸透镜的镜片特点;用透镜观察物体;让阳光穿过透镜;观察透镜成像特点。三是拓展活动，自制望远镜。这个活动视条件而定，有条件的学校就引导学生进行制作，条件不具备的就让学生了解望远镜在各方面的应用。

教学目标：

1、学会做凸透镜成像实验，尝试制作望远镜;

2、了解凸透镜和凹透镜可以改变光的传播路线，了解凸透镜的应用。初步了解望远镜的构造;

3、体验到人类对光学规律的认识与利用会为我们带来许多方便。学会用所学知识改善生活，意识到科学技术的发展会给人类和社会发展带来好处。

教学准备：

教师——有关凸透镜和凹透镜应用的图片;凸透镜，凹透镜，蜡烛，或火柴

学生——凸透镜，水杯，吸管，筷子、白纸，尺子，搜集望远镜的有关资料。

教学时间：2课时

教学过程：

一、认识折射现象

1、小组活动：每生一个吸管(筷子也行)，放入装了大半杯水的烧杯(可以用小茶杯或纸杯代替)中,观察吸管的变化，吸管在什么地方弯曲了?

2、学生尝试解释其中的原因，了解学生关于折射知识的已有水平。

3、师：老师这里有两块透明的镜片,我们可以叫它透镜，如果老师用手电筒作光源,想一想光通过透镜后会发生什么变化?

(引导学生猜测可能是光行进的路线改变了。)

设计意图: 第一个环节是复习导入。通过观察和提问，让学生回忆光的行进和光的反射，自然地提出当光遇到透明的物体时会发生怎样的现象,学生的猜测,有利于激发他们的探究兴趣。

二、认识凸透镜和凹透镜的镜片特点

1、学生观察凸透镜和凹透镜镜片

师：老师给每个小组提供两块不同的透镜，请仔细观察它们的什么样子。(师表演)可以用手摸，但它们是光学仪器，我们不能直接用手摸它们，应隔者餐巾纸摸一摸它。注意透镜是玻璃做的，不能敲击它们，以免划伤手指。

2、学生观察、记录。

3、学生汇报：两个镜片一个中间厚、边缘薄：一个中间薄、边缘厚。(生答，师板书)

(一般我们把中间厚、边缘薄的镜片叫凸透镜：把中间薄、边缘厚镜片叫凹透镜。根据生活的需要，透镜会做成不同的样子，只要是中间厚边缘薄的都是凸透镜，只要中间薄、边缘厚的都是凹透镜。)

4、想一想：生活中有哪些凸透镜和凹透镜现象呢?

(引导学生看课本插图，一滴水就是一个凸透镜;有酒(或水)的瓶子等。)

设计意图：通过学生触摸透镜，了解其构造，认识其区别，准确区分不同透镜，为学生进一步研究透镜做好铺垫。选择与学生生活实际联系比较紧密的内容进行学习，使学生明白知识与生活的联系。

三、用透镜观察物体

1、师：同学们，如果我们用这两块透镜分别去观察物体、观察书上的文字等,想一想会有什么发现呢?

学生猜测。

2、师：真的会这样吗?那就请你们用这两块透镜分别观察各种不同的物体，看看跟你们的预测是否一样?把你们观察到的发现记录在表格中。比比将是谁的发现最多，研究得最好。

提醒学生可以参考教材P24页四幅图片资料。

出示表格：

研究现象	凸透镜	凹透镜
镜片形状
是否放大
能否聚焦
成像特点

3、学生小组合作进行实验，观察、记录看到的现象。

4、小组汇报自己的发现。

(凸透镜有放大功能，人们常常把它叫放大镜;用凹透镜观察报纸上的字所发现的现象正好与放大镜相反，大家千万不能把两种现象混淆。)

篇8：球形透镜太阳能聚光充电装置研究

太阳光是取之不尽用之不竭的绿色能源, 将太阳光合理有效的收集并利用是人类科学进步的体现。随着数码电子设备的普及, 给人们社会生活带来了极大的方便, 电子设备在使用一段时间后需要用充电器或移动电源来充电, 在外出行用移动电源就尤其方便。移动电源按充电方式分直接电源充电式和太阳能式, 现有的太阳能移动电源的太阳能板都是平板, 目前还没有用弧形或球形太阳能板做的太阳能聚光充电装置, 也没有通过配上指南针来调整摆放位置的太阳能聚光充电装置。文章将介绍一种球形透镜太阳能聚光充电装置, 实现对太阳光汇聚, 将光能转化为电能, 从而实现对太阳光的合理收集与利用。

2 装置介绍

该球形透镜太阳能聚光充电装置主要包括聚光系统、电能输入输出控制系统两大系统, 现将其特征展示如下:

所述聚光系统包括聚光透镜1、太阳能电池板9、指南针3 和球座2, 所提到的聚光透镜1 放置于球座2 之上, 由于不是紧固在球座上, 该聚光系统可随意拿下把玩, 所述太阳能电池板9 镶嵌于球座2 上, 同时位于透镜1 之下, 接受来自透镜1 聚集的太阳光, 指南针3 嵌于球座2 内位于均匀透镜1 背面, 针对不同纬度地区和季节通过指南针3 调整透镜1 的朝向可以实现聚光效果的最大化;

所述电能输入输出控制系统包括主电路板11、照明单元4、蓄电池组10 和基座5, 照明单元4 位于球座2 之下与电路板11 连接, 蓄电池组10 在基座5 内的底部与电路板11 连接, 电路板11 位于蓄电池组10 和照明单元4 之间控制整个与电相关的器件。

其中, 球形透镜太阳能聚光充电装置, 它的主要特征有如下几点:聚光系统可以实现直接采集光线, 避免跟踪光线, 不需要外界额外的能量的输入, 因而更加节能。整个装置的最佳摆放位置可以通过指南针决定。而电能输入输出控制系统合理控制电能转化, 节省了电路的功率损耗。

3 该装置的原理介绍

本装置的目的是针对现有太阳能移动电源对阳光利用效率低下, 提出的一种新型球形透镜太阳能聚光充电装置, 以提高太阳能的利用效率。它的主要原理是:根据所处地理位置以及季节得到指南针最佳指向角, 使装置按照指向角摆放, 太阳光通过球形透镜折射汇聚在太阳能电池板上对蓄电池组进行充电, 在有设备连接时, 电路控制蓄电池组对设备充电, 触发延时开关控制节能观赏灯的亮灭状况。

4 装置效果展示

该装置包括聚光系统、电能输入输出控制系统, 聚光系统中指南针提供了最佳朝向, 使更多的太阳光得以收集, 独特形状的太阳能电池板角度及位置设计也使装置获得更多的太阳光。其中的照明单元, 可以提供照明, 增加了太阳能的利用和功能。其次, 电能输入输出控制系统合理控制电能转化, 节省了电路功率损耗。最后, 该装置小巧美观, 极具观赏性。

具体实施方式:

如图1 所示:1 是透镜, 2 是球座, 3 是指南针, 4 是照明单元, 5是基座, 6 是触发延时开关以及四级电量指示灯, 7 是Mini USB电源充电接口, 8 是USB充电接口。该装置中太阳能电池板9 嵌于球座2 上, 聚光透镜1 放置于球座2 上, 也在太阳能电池板9 之上, 指南针3 嵌于球座2 内位于均匀透镜1 背面, 球座2、照明单元4、基座5依次按由上到下的顺序固定。

如图2 所示:4 是照明单元, 6 是触发延时开关以及四级电量指示灯, 7 是Mini USB电源充电接口, 8 是USB充电接口, 9 是太阳能电池板, 10 是蓄电池组, 11 是主电路板。主电路板11 完成对电能输入和输出的控制, 太阳能电池板9 在光照下将太阳能转化为电能, 给蓄电池组10 充电, 电池为5×4V的蓄电池组10, 充电时, 4 级电量指示灯6 显示蓄电池的电量情况, 触摸延时开关6 控制照明单元4关断, 只在人触摸后才打开, 一定的延时后就关断, 节省了能耗, 2 个USB充电接口8 供给手机、平板等移动设备充电, 一个为5V 1A, 一个为5V 2A, Mini USB电源充电接口7 是5V 1A的, 在无太阳光照时接入市电给蓄电池组10 充电, 保证蓄电池组10 有足够的电来给手机、平板等移动设备充电。

5 结束语

在提倡充分利用可再生资源的今天, 太阳光作为一种取之不尽用之不竭的绿色能源, 如能将太阳光合理有效的收集起来并进行一定的利用, 也是人类科学进步的体现。文章介绍的这种球形透镜太阳能聚光充电装置, 主要包括聚光系统、电能输入输出控制系统, 聚光系统, 将光能转化为电能, 给所有带USB充电的设备使用如手机、平板电脑、MP4 等电子产品, 而且还可以作为照明装置使用, 具有一定的实用价值。

参考文献

[1]吴贺利.菲涅尔透镜聚光性能研究[D].武汉理工大学, 2010.

[2]周改改.聚光太阳能光伏系统的研究[D].大连交通大学, 2010.

[3]王远.太阳能电池及其应用技术研究[D].华中科技大学, 2006.