《平面鏡成像》探究課教學(xué)設(shè)計(jì)

【教學(xué)目標(biāo)】

一、知識(shí)與技能

1.了解平面鏡成像的特點(diǎn)。

2.了解平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的。

3.理解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象。

4.初步了解凸面鏡和凹面鏡及其應(yīng)用。

二、過(guò)程與方法

1.經(jīng)歷“平面鏡成像特點(diǎn)”的探究，學(xué)習(xí)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中信息的記錄。

2.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感知虛像的含義。

3.通過(guò)觀察感知球面鏡對(duì)光線的作用。

三、情感態(tài)度與價(jià)值觀

1.讓學(xué)生在探究“平面鏡成像特點(diǎn)”中領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得成功的喜悅。

2.通過(guò)探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

3.通過(guò)對(duì)平面鏡、球面鏡應(yīng)用的了解，初步認(rèn)識(shí)科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生活的影響。

【教學(xué)重點(diǎn)】

平面鏡成像特點(diǎn)的探究過(guò)程。

【教學(xué)難點(diǎn)】

虛像的概念，平面鏡成像特點(diǎn)的運(yùn)用。

【教學(xué)方法】

科學(xué)探究法、實(shí)驗(yàn)分析法、小組合作學(xué)習(xí)法。

【教學(xué)用具】

教師演示：平面鏡，口徑相同的平面鏡、凹面鏡和凸面鏡，多媒體設(shè)施及多媒體課件，激光演示器。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：玻璃板1塊、2個(gè)相同的蠟燭、火柴、小平面鏡、實(shí)驗(yàn)記錄紙1張，直尺1個(gè)，相同的夾子2個(gè)。

【前置性作業(yè)】

1.在家中：站在穿衣鏡前，前進(jìn)、后退等變換各種姿勢(shì)，觀察自己鏡中的像。

2.在學(xué)校：以學(xué)習(xí)小組為單位進(jìn)行游戲，A當(dāng)鏡子前的物體，B當(dāng)鏡中的像，A擺出各種姿勢(shì)，B隨之變化，其他同學(xué)觀察并糾正B的姿勢(shì)。

【教學(xué)過(guò)程】

一、復(fù)習(xí)引入

教師：請(qǐng)同學(xué)們拿起桌上的平面鏡，觀察自己。

學(xué)生活動(dòng)：拿起桌上的平面鏡，觀察鏡中的“自己”。

教師：在我們照鏡子的時(shí)候常能在鏡子里看到另外一個(gè)“自己”，雖然鏡子往往比自己的頭要小得多，但我們?nèi)阅芸辞遄约旱哪樏妗Ｆ鋵?shí)，鏡子里的這個(gè)“人”就是你的像。那么，平面鏡成像有什么特點(diǎn)呢？為了更好地研究這個(gè)問(wèn)題，我們首先來(lái)玩一個(gè)游戲。

二、進(jìn)行新課

（一）進(jìn)行游戲

在黑板的正中間畫一個(gè)豎直的大平面鏡符號(hào)，請(qǐng)一位同學(xué)A站在鏡前當(dāng)物體，再請(qǐng)同學(xué)們選出另一位同學(xué)B當(dāng)鏡中的像，站在鏡后。

教師：B同學(xué)站的位置對(duì)嗎？

學(xué)生根據(jù)B同學(xué)所站的位置進(jìn)行評(píng)價(jià)。

教師：請(qǐng)A同學(xué)前進(jìn)、后退、左移、右移，并擺出不同的姿勢(shì)，B同學(xué)隨之變化。

學(xué)生：觀察A、B同學(xué)的位置和姿勢(shì)，進(jìn)行評(píng)價(jià)。

教師：在引導(dǎo)A、B同學(xué)進(jìn)行游戲時(shí)，適時(shí)介紹像、物、像距、物距等概念。

游戲結(jié)束后，教師引導(dǎo)同學(xué)們進(jìn)行猜想。

（二）進(jìn)行猜想

教師：根據(jù)剛才的游戲，請(qǐng)同學(xué)們猜想，平面鏡中的像與物有什么關(guān)系，平面鏡成像的特點(diǎn)是什么？

學(xué)生1：像的大小和物的大小可能一樣。

學(xué)生：像距和物距可能相等。

教師：請(qǐng)仔細(xì)觀察A、B同學(xué)和平面鏡，同學(xué)們還能發(fā)現(xiàn)什么？

學(xué)生2：A、B同學(xué)關(guān)于平面鏡好像是對(duì)稱的。

教師將學(xué)生的猜想逐一板書在黑板上。

（三）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

1.組裝實(shí)驗(yàn)儀器

教師：（逐一介紹實(shí)驗(yàn)儀器）請(qǐng)各小組組裝好自己的實(shí)驗(yàn)儀器。（將實(shí)驗(yàn)記錄紙平鋪在水平桌面上，并將玻璃板豎直立在記錄紙上畫平面鏡符號(hào)的位置上）

學(xué)生：小組長(zhǎng)帶領(lǐng)各成員將各實(shí)驗(yàn)儀器組裝擺好。四個(gè)大組組長(zhǎng)檢查各小組的組裝情況，并及時(shí)給予糾正。

2.學(xué)會(huì)觀察像和找到像的位置

教師：請(qǐng)學(xué)生將一支蠟燭放在玻璃板前方并點(diǎn)燃，請(qǐng)學(xué)生觀察鏡中的像，并用手伸到鏡后去抓像。

學(xué)生：點(diǎn)燃蠟燭，觀察像并用手去抓像。

教師：（問(wèn)學(xué)生）能抓到像嗎？

學(xué)生：抓不到。

教師：這是因?yàn)槠矫骁R成的是虛像。

教師：虛像只能看得見，卻摸不著，虛像并不是真實(shí)存在的。如何在紙上記錄“像”的位置呢？

學(xué)生討論。

教師：請(qǐng)一位同學(xué)說(shuō)明方法。

學(xué)生：取另一支未點(diǎn)燃的蠟燭，透過(guò)玻璃，使之與鏡后的像完全重合，放好，再用筆在記錄紙上畫出鏡后蠟燭的位置，即記錄了“像”的位置。

教師：非常棒！這位同學(xué)運(yùn)用了“等效代替”的思想完美地解決了問(wèn)題！能想出這個(gè)辦法的同學(xué)極具創(chuàng)新思維，很有科學(xué)家的潛質(zhì)！

3.分組實(shí)驗(yàn)并分析論證

教師：請(qǐng)各小組自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證各個(gè)猜想是否成立。

學(xué)生：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，同時(shí)完成分析和論證過(guò)程。（教師巡視指導(dǎo)）

4.交流與評(píng)估

（1）實(shí)驗(yàn)交流

教師：請(qǐng)各小組上講臺(tái)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)論。匯報(bào)時(shí)請(qǐng)同時(shí)展示你們的實(shí)驗(yàn)記錄紙。

小組1：我們小組驗(yàn)證了“像物是否等大”這個(gè)猜想。我們把蠟燭A放在鏡前點(diǎn)燃，然后將未點(diǎn)燃的蠟燭B放在鏡后，發(fā)現(xiàn)蠟燭B總是能和A的像完全重合，因?yàn)锳和B完全相同，所以A的像與A本身大小相同，改變蠟燭A的位置，可以得到同樣的結(jié)論，那就是像的大小總是和物體的大小相同。

小組2：我們小組驗(yàn)證了“像物是否等距”這個(gè)猜想。我們將蠟燭A依次放在了三個(gè)不同的位置，并分別記錄了對(duì)應(yīng)的像和物的位置，然后用直尺量出像和物到平面鏡的距離，發(fā)現(xiàn)像和物到平面鏡的距離總是相等的。

小組3：我們小組驗(yàn)證了“像和物是否關(guān)于平面鏡對(duì)稱”這個(gè)猜想。我們將蠟燭放在不同的3個(gè)位置，并分別記錄了三次對(duì)應(yīng)的像的位置，然后我們沿著平面鏡所在的線將記錄紙對(duì)折，發(fā)現(xiàn)蠟燭三次的像和物都能對(duì)應(yīng)重合。根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知，平面鏡所成的像與物總是關(guān)于平面鏡對(duì)稱的。

師生共同總結(jié)歸納平面鏡成像的特點(diǎn)：（1）像與物體大小相同；（2）像與物體到鏡面的距離相等；（3）像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱。

（2）誤差分析

教師：匯報(bào)交流的這幾組同學(xué)實(shí)驗(yàn)非常成功，可是下面也有一些同學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象卻沒有這么明顯，是哪些原因?qū)е挛覀儗?shí)驗(yàn)不成功呢？

學(xué)生1：實(shí)驗(yàn)時(shí)記錄位置不準(zhǔn)確。

學(xué)生2：平面鏡沒有豎直放在水平桌面上。

學(xué)生3：蠟燭底部不平整。

……

教師：結(jié)合學(xué)生所說(shuō)再利用多媒體課件進(jìn)行誤差分析。

（3）討論交流

為什么要用玻璃板而不用平面鏡？為什么要準(zhǔn)備兩支完全一樣的蠟燭？可不可以用兩枚相同的棋子代替蠟燭？實(shí)驗(yàn)時(shí)為什么還要用到實(shí)驗(yàn)記錄紙？為什么要垂直于水平面放置玻璃板？如何放置兩支蠟燭（誰(shuí)前誰(shuí)后）？為什么要更換物體的位置做重復(fù)實(shí)驗(yàn)？

學(xué)生討論交流，師生共同評(píng)議補(bǔ)充。

（四）平面鏡成像原理

1.利用平面鏡和激光演示器演示實(shí)驗(yàn)：改變?nèi)肷涔饩€的方向，觀察平面鏡反射光線的情況。

2.利用多媒體課件分析平面鏡成像原理：光的反射。

3.教師讓學(xué)生解釋平面鏡成虛像的原因。師生共同評(píng)議補(bǔ)充。

（五）平面鏡在生活中的應(yīng)用

學(xué)生列舉平面鏡在生活中的應(yīng)用，教師播放視頻：《平面鏡的發(fā)展史》。

師生共同總結(jié)平面鏡在生活中的應(yīng)用：（1）利用平面鏡成像；（2）利用平面鏡改變光路。

（六）閱讀提高

讓學(xué)生按小組閱讀討論課本中的“科學(xué)世界”，了解凸面鏡和凹面鏡對(duì)光的作用及其應(yīng)用，進(jìn)一步理解“在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的”，同時(shí)，教師利用激光演示器向?qū)W生演示基本的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：凹面鏡使平行光會(huì)聚，凸面鏡使平行光發(fā)散，加深學(xué)生對(duì)幾種鏡的作用及光的傳播特點(diǎn)的理解。當(dāng)然，凸面鏡和凹面鏡也能成像，其特點(diǎn)與平面鏡成像既有相同的地方，也有不同的地方，可讓學(xué)生課后自行探究。

三、課堂小結(jié)

教師：請(qǐng)同學(xué)們談?wù)勥@節(jié)課的收獲，可以從知識(shí)上進(jìn)行總結(jié)，也可以從學(xué)習(xí)方法上進(jìn)行總結(jié)。

學(xué)生1：通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我知道了平面鏡成像的特點(diǎn)是“等大”“等距”“對(duì)稱”“虛像”。

學(xué)生2：這節(jié)課我們用科學(xué)探究的方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，探究了平面鏡成像的特點(diǎn)。

學(xué)生3：我們?cè)隍?yàn)證“像物等大”這個(gè)特點(diǎn)時(shí)用到了“等效代替”的思想。

學(xué)生4：我們用“對(duì)折重合”的方法認(rèn)識(shí)到像與物關(guān)于平面鏡對(duì)稱，使我認(rèn)識(shí)到數(shù)學(xué)可以幫助我們更好地學(xué)習(xí)物理。

……

四、鞏固練習(xí)

1.課本“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”1、5

2.做探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)

（1）用玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板透明的特點(diǎn)，便于 ，玻璃板的厚度是越厚越好還是越薄越好？

（2）在玻璃板的前面放一支點(diǎn)燃的蠟燭A，還要在玻璃板的后面放一支沒有點(diǎn)燃的蠟燭B。對(duì)蠟燭A和蠟燭B的要求是 ，這是為了 。

（3）在尋找蠟燭的像的位置時(shí)，眼睛應(yīng)該在蠟燭 （填A(yù)或B）一側(cè)觀察，實(shí)驗(yàn)中某小組的同學(xué)無(wú)論怎樣調(diào)節(jié)玻璃板后面的蠟燭，都不能與玻璃板前面的蠟燭的像重合，你認(rèn)為可能的原因是： 。

（4）有一個(gè)小組的同學(xué)用一棋子代替點(diǎn)燃的蠟燭進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，卻因看不清棋子的像而束手無(wú)策。你能幫他們想個(gè)辦法看清棋子的像嗎？

五、課余作業(yè)

1.課本“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”3、4

2.作有關(guān)平面鏡在日常生活中的有益應(yīng)用和不當(dāng)應(yīng)用的調(diào)查

六、板書設(shè)計(jì)

【教學(xué)反思】

本堂課的實(shí)驗(yàn)儀器中有一對(duì)夾子，把它們夾在玻璃板的下方兩角處，可以很好地將玻璃板豎直立在水平桌面上，玻璃板豎直且穩(wěn)當(dāng)。

實(shí)驗(yàn)記錄紙上事先畫好平面鏡所在的位置，并平行于平面鏡前后等間隔地畫一些刻度線，有利于學(xué)生驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

現(xiàn)在全國(guó)都在提倡生本教育，大部分教師都在摸索前置性學(xué)習(xí)和小組合作學(xué)習(xí)的方式方法，本堂課就在嘗試著踐行這種理念，實(shí)驗(yàn)效果很好。

前置性作業(yè)的設(shè)置很有特點(diǎn)，課前游戲加課堂游戲，從個(gè)人、小組到全班，不但有層次地引導(dǎo)著學(xué)生在游戲中“從生活走向物理”，而且不留痕跡地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理猜想，為整節(jié)課順利進(jìn)行作了完美的鋪墊。

（作者單位 新疆維吾爾自治區(qū)昌吉市第一中學(xué)）