“5E”教学模式下融入信息技术的物理课堂教学设计——以“显微镜与望远镜”为例

以“显微镜与望远镜”为例,融入信息技术,通过“5E”教学模式的五个环节完成课堂教学。利用MATLAB GUI将透镜成像这一复杂的物理过程可视化,帮助学生进行知识建构,扩展对凸透镜成像深层次应用的理解,促进核心素养的提升。     

在实验室中模拟引力透镜效应以及系外行星的搜寻

根据爱因斯坦广义相对论,当光线经过大质量天体附近时会发生偏转,类似于光线经过光学透镜时发生折射现象,这种天文现象称为引力透镜效应.本文利用一个满足特定函数曲面的光学透镜来模拟引力透镜,并使用3D打印机打印出对应的透镜,模拟了爱因斯坦圆环和光源的成像,同时模拟了利用引力透镜效应搜寻系外行星.利用3D打印的透镜较好地呈现了引力透镜的主要特征,学生可以在实验室中实际模拟出引力透镜现象,可以作为一个有趣的研究性项目供学生探究.     

基于透镜“折光能力”视角考虑的可视化创新实验探究——以“眼睛与眼镜”教学为例

“眼睛与眼镜”是初中物理光学中的教学难点.本文独辟蹊径,基于透镜“折射能力”视角考虑创新实验,借助物理建模手段将人眼成像原理与视力矫正方法构建成物理模型,实现可视化探究实验,为学生搭建符合认知规律的物理情境.在改变透镜“折光能力”的过程中解决真实问题,建构物理观念,提升科学思维,培养核心素养.     

透镜成像中球面像差和色像差的分析与校正

薄透镜成像中球差和色差对成像效果有严重的影响,学生在测量透镜过程中很难确定焦点的正确位置,使得测量误差很大 . 通过分析薄透镜成像过程中球差和色差产生的原因,采用在实验中加入光阑和滤光片.通过实验对比发现,加入光阑和滤光片可有效地减小像差和色差对实验结果的影响,从而达到减小实验相对误差的目的.     

体验·感悟·理解——《透镜》教学“三部曲”

《透镜》是初中物理教材人教版八年级上册第五章《透镜及应用》的第1节内容,本节是在学习了光的折射之后编排的.通过本节课的学习,既可以对光的折射的知识进一步巩固深化,又可以为后面学习《生活中的透镜》《凸透镜成像的规律》《眼睛和眼镜》《显微镜和望远镜》打下基础,起到承上启下的作用,是本章的中心内容.本节课我采用先学后教、探究实验、交流展示、难点释疑、延伸拓展几个环节入手进行教学,让学生从透镜的外观及其对光线的作用两方面认识凸透镜和凹透镜的区别,使学生意识到把握事物的本质的重要性、学以致用的重大意义.以下是本节课的教学实践过程.     

网络虚拟实验室构建方案

在介绍虚拟实验室的概念和功能的基础上,重点论述了虚拟实验室的构架、实现及其虚拟现实技术、虚拟仪器和多媒体技术的有机融合。设计的网络虚拟实验室实现了电路仿真、模拟真实实验过程与场景及实验结果可视化。     

信息技术在中学物理实验中的应用

物理是一门以实验为基础的学科,实验教学是中学物理教学的重要一环,也是中学物理教学的薄弱环节。在中学物理实验室中,物理课本中的大多数实验都可以通过传统的仪器得到再现,但由于受到常规实验仪器和实验条件的限制,有一些实验效果不明显,还有些实验很难实现。引入计算机辅助实验、模拟实验的过程,可以弥补常规实验仪器的不足,从而提高演示实验的效果。1.透镜成像规律实验做透镜成像规律实验需要在暗室进行。由于常规实验仪器的限制,蜡烛在光屏上所形成的像随着物距的变化而变化这一现象不明显,有不连续和不能显示光路的缺点,致使学生对透…     

单透镜成像衍射追迹法研究

衍射受限系统是在系统成像过程中忽略成像系统的几何像差,仅考虑系统孔径光阑的衍射效应对成像质量影响的系统.首先用衍射追迹法对单透镜成像系统进行了模拟研究,结果表明无论系统成正立或倒立像,当孔径尺寸较小时,高频成分被截止,像中的精细部分无法分辨,像的整体清晰度不高.而随着孔径尺寸增大,像质也越清晰.对单透镜衍射受限成像系统进行了实验研究,结果表明在仅改变透镜孔径的情况下成像清晰度随孔径尺寸增大而越清晰,这与模拟结果一致.     

《显微镜和望远镜》说课稿

一、教材分析 1.教学内容的地位和作用 《显微镜和望远镜》是人教版初中物理第八册第五章“透镜及其应用”第五节的教学内容,它是在学生掌握了凸透镜成像规律的基础上教学的,也是前面所学知识的扩展.让学生知道两个凸透镜的组合所产生的神奇效果,激发学生探索物理知识的热情.学习显微镜和望远镜的知识,对学生加深理解凸透镜成像原理,了解科学知识的应用,提高自身的科学素质都是有益的.     

《探究凸透镜成像的规律》教学设计

【教材分析】本节内容是本章的核心,在教材中有承前启后的作用,既是凸透镜对光的作用、生活中的透镜知识点的应用,也为眼睛和眼镜、显微镜和望远镜的讲解做了知识准备。为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度．教材明确提出实验     

在虚拟世界里成长的农作物

1998年美国约翰·霍普金斯大学化学工程系的卡尔威教授曾在电脑网络上建立了一个"虚拟实验室",在实验室里学生们可以在电脑上方便自如地模拟各种实验.比如,在一个钻油的实验中,学生要决定油层的形状及估计最低的工程费用.利用虚拟实验室,学生就可以知道某个位置的油井深度,从而估计油层的形状及所需的费用.虚拟实验室的另一个好处就是省钱,因为在计算机上可以实现很多实验的过程,所以就可以少购置一些仪器设备.     

《探究凸透镜成像的规律》教学设计

[教材分析]本节内容是本章的核心,在教材中有承前启后的作用,既是凸透镜对光的作用、生活中的透镜知识点的应用,也为眼睛和眼镜、显微镜和望远镜的讲解做了知识准备。为了降低学生理解凸透镜成像规律的难度,教材明确提出实验     

《探究凸透镜成像规律》的教学设计

1任务分析和设计理念 本节是在介绍完有关凸透镜的基本概念后,对它的成像规律作进一步探究,使学生经历探究的过程并得出成像的规律,为以后解释照相机与眼睛,望远镜与显微镜的原理打下坚实理论基础,其实验探究过程及成像规律,也是中考学学考查的热点.     

探究并理解透镜成像的规律

教学目标1.知识与技能(1)理解凸透镜、凹透镜、焦距、物距、像距、实像、虚像等概念,理解透镜成像的规律。(2)认识实验在物理学中的地位和作用,掌握探究透镜成像实验中的测量长度、辨别及寻找实像、安装调试等基本技能,会使用刻度尺、透镜、光屏、光源等基本的实验仪器,能和同学合作完成本实验探究及理论探究。     

巧用图线法讨论"薄透镜"成像规律

贵刊2002年第9期刊登了郭守月老师的<图象法讨论"薄透镜"成像的实验规律>一文.中文阐述了利用u-v直角坐标系描点法画出薄透镜成像的像距随物距变化的规律,从而说明透镜成像的基本规律,进行直观动态分析,给笔者很大的启发.笔者在多年的高中物理教学中,采用一种新的u-v图线法来分析透镜成像的基本规律,不仅直观,而且容易让学生掌握,下面进行介绍:     

硫代硫酸钠模拟液态金属凝固实验

根据相似原理,采用自制实验装置,利用硫代硫酸钠在铸锭和连铸结晶器内的凝固,模拟了钢的凝固过程.该实验将凝固过程以可视化的形式展现在学生面前,并可以通过控制边界传热条件及冷却速度等参数得到不同比例的柱状晶及等轴晶组织,真实模拟了凝固系数和凝固速度随凝固层厚度的变化规律.极大地激发了学生的学习兴趣,使学生对材料液态成形原理、凝固过程及成形技术有了深刻的认识.     

几种特殊情况透镜成像例析

透镜成像,是中学物理几何光学中的重要内容。教学实践中发现,对透镜成像的一般规律,透镜成像公式1/u 1/v=1/f及m=|v|/u,学生能掌握得较好,但对于如透镜被不透明物挡住一部分,透镜绕轴旋转一微小角度、透镜割开分成两半、透镜上下振动等特殊情况下物体的成像问题,很多学生不甚明了,解题时瞎猜乱估,错误不少。为此,举例针对几种特殊情况透镜成像问题作一浅析。     

关于透镜物像移动问题的教学

我拜读了本刊 2 0 0 1年第 1 0期《再谈关于透镜物像移动的问题》一文 ,很赞同作者的看法 .透镜物像移动问题 ,是高中物理几何光学部分的一个难点 ,特别是不要求用透镜成像公式进行计算后 ,如何在课堂上采用最好的方式去突破这一难点 ,是许多中学物理教师感到困难的一件事 .我在多年的教学中采用了实验加作图的方法很好地解决了这个问题 .物理学科是一门以实验为基础的学科 ,凡是有条件做的实验 ,都应让学生动手去做 ,让他们学会利用实验探索物理规律的方法 ,促进他们实验能力的发展 .因此 ,关于透镜成像这部分内容 ,我用两节课时间让学生自…     

基于微控制器的实验室教学管理系统设计与实现

现在高校实验室管理系统,许多都实现了可视化管理,例如可以利用现代多媒体技术将学生实验过程用视频进行监控并进行管理。同时在实验教学考勤方面,许多实验室管理系统都选用RFID来进行身份认证。使用RFID来进行身份认证和其它一些技术相比起来,方便快捷,经济实惠,技术要求不高,实现起来比较容易。因此本文提出并设计了一种能够在电脑界面实时监控学生实验过程、用RFID进行学生实验教学考勤,并能够自动处理一些简单意外事件的基于微控制器的实验室管理系统。     

《探究凸透镜成像规律》的教学设计

本节是在介绍完有关凸透镜的基本概念后，对它的成像规律作进一步探究，使学生经历探究的过程并得出成像规律，为以后解释照相机与眼睛，望远镜与显微镜的原理打下坚实理论基础，其实验探究过程及成像规律，也是中考光学考查的热点。