一、本節三維目標要求

　　1.知識和技能

　　知道望遠鏡、顯微鏡是由多個透鏡組合而成的。

　　了解望遠鏡、顯微鏡的基本作用。

　　2、過程與方法

　　經歷利用兩個透鏡組成望遠鏡的實踐過程。

　　經歷利用兩個透鏡組成顯微鏡的實驗操作過程。

　　初步學習逆向、類比的物理思維方法。

　　3、情感、態度與價值觀

　　激發學生對宇觀世界和微觀世界進行觀測的興趣。

　　增強學生的自然審美能力，培養熱愛自然、熱愛科學的情感。

　　進一步形成科學的認識觀。

二、重點與難點

　　本節的重點是讓學生利用凸透鏡自行組裝望遠鏡和顯微鏡的兩個動手操作過程。

　　本節的難點在于如何啟發并正確指導學生完成這兩個實踐活動。

二、教學實施建議

　　望遠鏡和顯微鏡是透鏡在軍事、科技和生產中的重要應用。課程標準對這一部分的內容未作明確要求，但是為了進一步拓展對 “凸透鏡成像的應用”的了解，教材吸納了這方面的內容?；谡n程標準的要求范圍，本節教學在“知識與技能”上不作深入要求，只是讓學生知道望遠鏡、顯微鏡是由透鏡組成的，望遠鏡和顯微鏡有哪些用途即可。本節的教學目標著重在于讓學生通過自主性探究過程，體驗逆向思維、類比等物理方法；同時通過教材提供的宇觀與微觀圖片欣賞，讓學生進一步認識自然的奇異與和諧，意識到自然界是可以認識的，樹立正確的世界觀。

（一）教學過程

　　本節分為四個教學板塊：

　　（1）“做一架望遠鏡”的“動手做”實踐活動；

　　（2）欣賞宇宙空間圖片以及對各種類型望遠鏡的了解；

　?。?）“做一架顯微鏡”的“動手做”實踐活動；

　　（4）微觀世界的圖片欣賞。教學過程可以按照這四個板塊的順序依次進行。

　　1.“動手做”實踐活動

　　本節包括兩個“動手做”實踐活動。教學中，教師應指導學生選擇兩個焦距不同的凸透鏡和兩個凹透鏡。因為望遠鏡和顯微鏡對于許多學生而言是比較陌生而充滿神秘感的，因此學生在得知本節課的內容后通常會產生較為濃厚的興趣。

　　可以鼓勵學生提出對望遠鏡與顯微鏡的一些疑惑，讓全體學生進行交流與討論，如果未得到解決，則可以讓學生帶著這些問題，進入動手操作階段。因為這一操作比較簡單，而且教材中也提供了相關的指導，教師不必限定學生的操作規程，給予學生足夠的自主空間。

　　在操作之前，也可以強調實踐活動過程中的注意事項。首先，透鏡屬于玻璃制品，為了防止落地而造成損壞，應該讓學生在簡易光具臺上進行操作，并輕拿輕放，這樣也利于使多個透鏡光軸重合。其次，應禁止學生用手觸摸透鏡的玻璃表面，以免玷污，養成愛護實驗器材的習慣。此外，要避免學生將調整好的“望遠鏡”直接對著太陽觀察的現象發生。

　　在操作過程中，因為透鏡比較多，可以鼓勵學生作不同的嘗試，包括采用兩個凸透鏡、一個凸透鏡和一個凹透鏡、兩個凹透鏡、多個透鏡等多種組合，其中還可以對透鏡焦距作選擇，對觀察方向作選擇等等。在實現望遠或者顯微功能后，可以讓學生改變兩個透鏡之間的距離，觀察望遠或顯微效果的變化。

　　在各組學生都已經調整好自己的望遠鏡可以讓學生們觀察同一個物體，如在實驗室的講桌上立起一本書，讓學生用望遠鏡觀察上邊的的頁碼等等。這樣的環節旨在增加學生的動手興趣。在操作基本完成之后，讓學生回顧自己的操作心得，總結出望遠鏡（顯微鏡）的基本組成。并回答動手做之前的提出的問題。學生的回答往往是不完整的，教師應給予總結。但是對于望遠鏡與顯微鏡的原理的剖析，已經超出課程標準要求的范疇，可以不做深究。

　　2．物理欣賞

　　教材提供了較大版面以及圖片介紹望遠鏡和顯微鏡的各種類型以及觀測效果。對于望遠鏡與顯微鏡發展歷史，教師可以給予一定的介紹，例如分別簡單說明伽利略望遠鏡、開普勒折射望遠鏡以及牛頓反射望遠鏡的性能以及適用范圍等，并且可以結合本冊教材第一章第一節中涉及的哈勃太空望遠鏡，說明望遠鏡的重要用途以及技術變革等等。對于顯微鏡也可以做這樣的簡單介紹，如介紹從胡克發明的第一臺顯微鏡到目前常用的顯微鏡（圖4-7-10），進而到電子顯微鏡、掃瞄隧道顯微鏡的歷史沿革等。在涉及的內容中，學生往往因為不了解這些望遠鏡的原理而產生疑問，可以讓他們通過查詢資料獲取相關信息。

　　在對歷史的回顧之后，可以讓學生欣賞課文中的一系列圖片，體會自然界的奇異與和諧，例如因為太遠而肉眼無法觀察到的月球上的環形山，因為太細微而無法感知的西瓜表皮上的絨毛等等。此外，可以比較肉眼和望遠鏡、顯微鏡這些儀器的分辨能力的差別，讓學生體會科學技術擴展人類視覺的能力。正常人眼最多能分辨大約為0.1mm的細微物體，而隧道顯微鏡可以看到直徑數量級為10-10m的原子；人的正常視力（指小數視力1.0）能夠在5m之外分辨邊長約7.3mm的“E”字，而哈勃太空望遠鏡的“視力”是看到約16 000km外的螢火蟲！以上這些比較都可以讓學生意識到科技的無窮力量，意識到自然界是可以為人類所認識的，從而樹立正確的世界觀。

　　整個教學過程中，學生自主操作與自由分析始終是教學的中心，教師要把握好講解的時間分配的尺度，讓學生充分經歷“動手做”的過程，同時引導他們“動腦想”，體會這些運用光學規律的儀器的應用價值與社會意義。

　　（二）材料準備與實驗設計

　　1.實驗材料準備

　　圖4-7-1

　　本節教學需要準備的材料如下：兩個不同焦距的凸透鏡。

　　2.實驗設計

　　自制水滴顯微鏡

　　把一個帶針孔的硬紙板平放在兩個火柴盒上（圖4-7-1），離桌面大約十五毫米。在針孔上滴一滴水，水滴的直徑是四到五毫米。在火柴盒下鋪上一張白紙，在紙上畫一個極小的箭頭，作為觀察對象。

　　透過這個小水滴，應該看到一個和原來方向相反的放大了的箭頭(如果不是這樣，就要調整水滴跟桌面的距離，或者改變水滴的直徑)。這是一個被水滴放大了的實象。然后再用一只放大鏡來觀察水滴。改變放大鏡和水滴之間的距離，可以找到一個合適位置，看到一個清晰的被放得很大的箭頭。

　　將箭頭換成一些細鹽粒。可以發現，每一小粒鹽都是一個正方體。