《平面鏡成像》探究課教學設計

【教學目標】

一、知識與技能

1.了解平面鏡成像的特點。

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用。

二、過程與方法

1.經歷“平面鏡成像特點”的探究，學習對實驗過程中信息的記錄。

2.觀察實驗現(xiàn)象，感知虛像的含義。

3.通過觀察感知球面鏡對光線的作用。

三、情感態(tài)度與價值觀

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

2.通過探究活動，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度。

3.通過對平面鏡、球面鏡應用的了解，初步認識科學技術對人類生活的影響。

【教學重點】

平面鏡成像特點的探究過程。

【教學難點】

虛像的概念，平面鏡成像特點的運用。

【教學方法】

科學探究法、實驗分析法、小組合作學習法。

【教學用具】

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

學生實驗：玻璃板1塊、2個相同的蠟燭、火柴、小平面鏡、實驗記錄紙1張，直尺1個，相同的夾子2個。

【前置性作業(yè)】

1.在家中：站在穿衣鏡前，前進、后退等變換各種姿勢，觀察自己鏡中的像。

2.在學校：以學習小組為單位進行游戲，A當鏡子前的物體，B當鏡中的像，A擺出各種姿勢，B隨之變化，其他同學觀察并糾正B的姿勢。

【教學過程】

一、復習引入

教師：請同學們拿起桌上的平面鏡，觀察自己。

學生活動：拿起桌上的平面鏡，觀察鏡中的“自己”。

教師：在我們照鏡子的時候常能在鏡子里看到另外一個“自己”，雖然鏡子往往比自己的頭要小得多，但我們仍能看清自己的臉面。其實，鏡子里的這個“人”就是你的像。那么，平面鏡成像有什么特點呢？為了更好地研究這個問題，我們首先來玩一個游戲。

二、進行新課

（一）進行游戲

在黑板的正中間畫一個豎直的大平面鏡符號，請一位同學A站在鏡前當物體，再請同學們選出另一位同學B當鏡中的像，站在鏡后。

教師：B同學站的位置對嗎？

學生根據(jù)B同學所站的位置進行評價。

教師：請A同學前進、后退、左移、右移，并擺出不同的姿勢，B同學隨之變化。

學生：觀察A、B同學的位置和姿勢，進行評價。

教師：在引導A、B同學進行游戲時，適時介紹像、物、像距、物距等概念。

游戲結束后，教師引導同學們進行猜想。

（二）進行猜想

教師：根據(jù)剛才的游戲，請同學們猜想，平面鏡中的像與物有什么關系，平面鏡成像的特點是什么？

學生1：像的大小和物的大小可能一樣。

學生：像距和物距可能相等。

教師：請仔細觀察A、B同學和平面鏡，同學們還能發(fā)現(xiàn)什么？

學生2：A、B同學關于平面鏡好像是對稱的。

教師將學生的猜想逐一板書在黑板上。

（三）設計實驗并進行實驗

1.組裝實驗儀器

教師：（逐一介紹實驗儀器）請各小組組裝好自己的實驗儀器。（將實驗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的位置上）

學生：小組長帶領各成員將各實驗儀器組裝擺好。四個大組組長檢查各小組的組裝情況，并及時給予糾正。

2.學會觀察像和找到像的位置

教師：請學生將一支蠟燭放在玻璃板前方并點燃，請學生觀察鏡中的像，并用手伸到鏡后去抓像。

學生：點燃蠟燭，觀察像并用手去抓像。

教師：（問學生）能抓到像嗎？

學生：抓不到。

教師：這是因為平面鏡成的是虛像。

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

學生討論。

教師：請一位同學說明方法。

學生：取另一支未點燃的蠟燭，透過玻璃，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！這位同學運用了“等效代替”的思想完美地解決了問題！能想出這個辦法的同學極具創(chuàng)新思維，很有科學家的潛質！

3.分組實驗并分析論證

教師：請各小組自己設計實驗方案驗證各個猜想是否成立。

學生：設計實驗并進行實驗，同時完成分析和論證過程。（教師巡視指導）

4.交流與評估

（1）實驗交流

教師：請各小組上講臺匯報實驗過程和結論。匯報時請同時展示你們的實驗記錄紙。

小組1：我們小組驗證了“像物是否等大”這個猜想。我們把蠟燭A放在鏡前點燃，然后將未點燃的蠟燭B放在鏡后，發(fā)現(xiàn)蠟燭B總是能和A的像完全重合，因為A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：我們小組驗證了“像物是否等距”這個猜想。我們將蠟燭A依次放在了三個不同的位置，并分別記錄了對應的像和物的位置，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：我們小組驗證了“像和物是否關于平面鏡對稱”這個猜想。我們將蠟燭放在不同的3個位置，并分別記錄了三次對應的像的位置，然后我們沿著平面鏡所在的線將記錄紙對折，發(fā)現(xiàn)蠟燭三次的像和物都能對應重合。根據(jù)數(shù)學知識可知，平面鏡所成的像與物總是關于平面鏡對稱的。

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

（2）誤差分析

教師：匯報交流的這幾組同學實驗非常成功，可是下面也有一些同學實驗現(xiàn)象卻沒有這么明顯，是哪些原因導致我們實驗不成功呢？

學生1：實驗時記錄位置不準確。

學生2：平面鏡沒有豎直放在水平桌面上。

學生3：蠟燭底部不平整。

……

教師：結合學生所說再利用多媒體課件進行誤差分析。

（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？實驗時為什么還要用到實驗記錄紙？為什么要垂直于水平面放置玻璃板？如何放置兩支蠟燭（誰前誰后）？為什么要更換物體的位置做重復實驗？

學生討論交流，師生共同評議補充。

（四）平面鏡成像原理

1.利用平面鏡和激光演示器演示實驗：改變入射光線的方向，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.教師讓學生解釋平面鏡成虛像的原因。師生共同評議補充。

（五）平面鏡在生活中的應用

學生列舉平面鏡在生活中的應用，教師播放視頻：《平面鏡的發(fā)展史》。

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

（六）閱讀提高

讓學生按小組閱讀討論課本中的“科學世界”，了解凸面鏡和凹面鏡對光的作用及其應用，進一步理解“在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的”，同時，教師利用激光演示器向學生演示基本的實驗現(xiàn)象：凹面鏡使平行光會聚，凸面鏡使平行光發(fā)散，加深學生對幾種鏡的作用及光的傳播特點的理解。當然，凸面鏡和凹面鏡也能成像，其特點與平面鏡成像既有相同的地方，也有不同的地方，可讓學生課后自行探究。

三、課堂小結

教師：請同學們談談這節(jié)課的收獲，可以從知識上進行總結，也可以從學習方法上進行總結。

學生1：通過本節(jié)課的學習，我知道了平面鏡成像的特點是“等大”“等距”“對稱”“虛像”。

學生2：這節(jié)課我們用科學探究的方法進行了實驗，探究了平面鏡成像的特點。

學生3：我們在驗證“像物等大”這個特點時用到了“等效代替”的思想。

學生4：我們用“對折重合”的方法認識到像與物關于平面鏡對稱，使我認識到數(shù)學可以幫助我們更好地學習物理。

……

四、鞏固練習

1.課本“動手動腦學物理”1、5

2.做探究平面鏡成像特點的實驗

（1）用玻璃板代替平面鏡，主要是利用玻璃板透明的特點，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燃的蠟燭A，還要在玻璃板的后面放一支沒有點燃的蠟燭B。對蠟燭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，眼睛應該在蠟燭 （填A或B）一側觀察，實驗中某小組的同學無論怎樣調節(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，你認為可能的原因是： 。

（4）有一個小組的同學用一棋子代替點燃的蠟燭進行實驗時，卻因看不清棋子的像而束手無策。你能幫他們想個辦法看清棋子的像嗎？

五、課余作業(yè)

1.課本“動手動腦學物理”3、4

2.作有關平面鏡在日常生活中的有益應用和不當應用的調查

六、板書設計

【教學反思】

本堂課的實驗儀器中有一對夾子，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。

實驗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，有利于學生驗證實驗結論。

現(xiàn)在全國都在提倡生本教育，大部分教師都在摸索前置性學習和小組合作學習的方式方法，本堂課就在嘗試著踐行這種理念，實驗效果很好。

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

（作者單位 新疆維吾爾自治區(qū)昌吉市第一中學）