自主探究：有效促進學生的淺層認識向科學概念轉化

徐榮

【教材分析】

“平面鏡”是蘇科版八年級物理“光現象”中的第四節，本節內容是光學部分的教學重點之一。本課學生首次接觸“虛像”這個新概念，后面還將學到“凸透鏡成像”，本課具有承前啟后的重要作用。

教材突出了學生的探究活動，把知識獲取的過程和知識的學習放到同等重要的地位，讓學生在體驗中感受探究的快樂和成功的喜悅。

【學情分析】

平面鏡是生活中常見的物品，對鏡子所成的像很多同學具有一些淺層認識，比如，感覺“像近大遠小”“像在鏡子后面某個地方”“鏡中的像與物左右相反”等。但對平面鏡成像的特點沒有深入研究過，對“像”的認識尚處于模糊階段。

同時，在第三章的第三節，學生已經學習了“光的直線傳播”實驗探究過程，這就為本課的探究學習提供了一定的方法。

【教學目標】

1.知道平面鏡成像的特點；能列舉生活中的平面鏡，初步了解平面鏡成像特點的應用及光污染。

2.通過經歷平面鏡成像特點的實驗探究過程，體驗用“替代法”確定像的位置的研究方法，培養交流協作能力，增強語言表達、歸納分析的能力。

3.領略大自然中“平面鏡成像”現象的對稱美與和諧美，培養樂于探究自然奧妙的興趣和愿望以及實事求是的科學態度。

【教學重難點】

教學重點：通過實驗探究，歸納得出平面鏡成像的特點。

教學難點：利用“替代”的方法確定像的位置。

【教學方法】

實驗探究、交流討論。

【教學準備】

教師準備：多媒體設備、課件、鏡子、玻璃板、光具座、蠟燭、燒杯。

學生準備：鏡子、玻璃板、蠟燭、白紙板（光屏）、火柴。

【教學過程】

一、新課引入

1．首先讓我們來欣賞一段有趣的動畫。

2．動畫中的咖啡貓看到了什么？它們的困惑和有趣的反應都源于我們日常生活中非常熟悉的一種光學器材，你們知道是什么嗎？

3．大家還知道生活中有哪些物體可以看作是平面鏡呢？（學生舉例）

（探究平面鏡成像特點/板書）

4.接下來先請同學們利用桌子上的平面鏡，觀察你在鏡子中所成的像，討論一下，看看能提出哪些關于平面鏡成像的問題？

（設計意圖：通過小孔成像的學習，我們知道光屏能夠接收到的像稱為實像，那么，光屏接收不到的像稱為虛像，從而引出虛像的概念。）

啟發：你們還能提出什么問題？

學生通過照鏡子，分組討論后，提出關于像與物關系的問題，預設：

（1）像能被光屏接收到嗎？

（2）鏡子離遠時，像變小了嗎？

（3）像與物體的大小相等嗎？

（4）通過平面鏡成的像，在鏡子后面的什么地方？

（5）像與物體到平面鏡的距離相等嗎？

二、探究平面鏡成像的特點

1.提出問題并作出猜想與假設。

同學們在生活中都有使用平面鏡的經驗，下面先請同學們討論一下，根據你們的生活經驗，平面鏡成像有哪些特點？

學生分組討論。教師鼓勵學生積極提出問題，并將問題簡要記錄在黑板右側。

預設：大小、距離、虛實、倒正。

（1）平面鏡所成的像可能是虛像（實像）。

（2）平面鏡所成的像與物的大小可能相等。

（3）像與物的大小可能不等。

（4）像與物到平面鏡的距離可能相等……

接下來，請同學們對教材第66頁三個問題進行猜想。

……

（設計意圖：引導學生大膽猜想，思路不受限制，使探究活動具有真實性，同時培養學生的語言表達能力。）

2．實驗設計。

這些猜想是結論嗎？不是。我們還需要對它們進行實驗驗證。現在的關鍵是如何準確地找到像的位置。老師可以給大家做一個實驗來提示，做實驗之前，請同學們先看一段視頻。為什么杯中的蠟燭澆不滅呢？我們把這個場景再現一遍同學們就會明白了。

引導學生觀察：杯中的蠟燭真的被點燃了嗎？實際上是我們使它與前面這支被點燃的蠟燭像重合了，這樣它看起來被點燃了，而此時它所在的位置就是像的位置。大家現在知道如何找到物體在平面鏡中的像所在的位置了吧！老師給你們準備了玻璃和平常使用的鏡子，你們應該選用哪一個來做實驗呢？

為了驗證我們的猜想，老師為同學們準備了一些實驗器材，光具座（展示），上面有刻度尺可以測量距離，底座上有一條紅線對準刻度尺。同時，底座可以安放物體并能移動（示范）。

下面，我們來設計教材第66頁實驗，請同學們討論下列問題：

（1）為了便于找到像的位置，選用玻璃板還是鏡子作平面鏡？

（2）怎樣找到像的位置？

（3）怎樣比較像與物的大小？

（4）怎樣比較像與物到鏡面的距離？

學生選用玻璃作平面鏡；取兩個相同的物體，用其中一個物體去接收另一個物體的像，比較它們的大小，看像與物的大小是否相等；利用刻度尺來測量代替像的物體到鏡面的距離。

（設計意圖：使學生了解實驗探究內容、實驗器材，知道實驗相關事項。引導學生分析“像”，確定探究方法：替代法：①用玻璃替代鏡子；②用物體替代像。）

3．動手實驗。

下面請同學們利用這些器材來驗證你們剛才的猜想是否正確，并將實驗現象或數據填入學案對應的表格中開始實驗。

各小組動手做實驗，實驗的結果填寫在老師設計的表格中。教師巡視，解決各種問題。

（1）玻璃為何豎直放置？（教師可演示）

（2）一次實驗得到結論是否可行？

學生自主選擇猜想中的物像關系進行探究。實驗完成后，填寫實驗報告單。

（設計意圖：培養學生小組協作能力，讓學生經歷探究過程，體驗探究方法，增強動手能力。）

4．分析論證，得出結論。

（1）我們請兩組同學來匯報他們的實驗結果……讓我們分析一下：平面鏡的像光屏接收不到，因此是虛像；每組數據的值不是完全相等。

實物投影展示多個小組所填表格，并請小組代表分析論證，得出結論。

（2）因為誤差的存在，我們可以認為是相等的；像與物的大小都是相等的——通過這些現象或數據，請同學們討論，看看能得到什么樣的結論？這就是平面鏡成像的特點（第67頁和結論）。

下面請同學們回顧一下，開始我們照鏡子所成的像是實像還是虛像？像在什么位置？大小是怎樣的？那為什么看起來像的大小會變化呢？其實我們看似近大遠小，是視角的差異造成的，實際上像與物的大小是相等的，這說明有時候僅憑人的感覺是不可靠的，應該用實踐來檢驗。

（3）學生討論并歸納：平面鏡所成的像是虛像；像的大小與物體的大小相等；像與物到平面鏡的距離相等，像與物相對于鏡面是對稱的。

（設計意圖：這個環節的設計，一是培養學生分析概括的能力，二是點題，體現課堂的整體性與連貫性。）

三、平面鏡成像特點應用

1.通過剛才的學習，相信同學們對平面鏡有了較深刻的認識，那么，你們知道平面鏡在日常生活中有哪些應用嗎？（第68頁平面鏡成像的應用/板書）

預設：早晨起床，對著鏡子梳頭；商店在墻壁上裝上鏡子，感覺很寬敞；舞蹈演員對著鏡子糾正姿勢；衛生間的墻壁上裝著鏡子；潛望鏡利用平面鏡觀察岸上的物體；牙醫用鏡子觀察病人的牙齒。

（設計意圖：將知識遷移到實際應用中，體現“知識來源于生活，更服務于生活”的理念，讓學生感受生活與物理的緊密聯系。）

2.教師點評，并引導學生進一步分類：同學們答得很好，讓我們一起看一下平面鏡成像的應用：

（1）展示第68頁圖片：它們是利用平面鏡改變光的傳播方向。

（2）展示第69頁圖片：它們都是利用平面鏡擴大視野空間。

（設計意圖：從實際應用中再認識平面鏡，了解平面鏡的具體作用。）

3.展示第70頁、第71頁兩幅圖片：其實這都是利用平面鏡成像的原理。

下面就讓我們再來看一個平面鏡成像應用的小實驗：這是一個簡易的萬花筒，它是由三塊平面鏡以一定的角度組裝而成。現在同學們看一下，老師手上有幾個小球？（展示一個乒乓球）如果將它放在萬花筒中，你們會看到幾個小球呢？請同學們動手試一下。

提問：看到了幾個？其中像有幾個？

為什么會出現這樣的現象呢？請同學們結合平面鏡成像的特點，在課后思考這個問題。

學生分組實驗，觀察小球通過簡易萬花筒成像的個數，根據實際情況回答。（平面鏡所成的角度不同，成像的個數不同）。

由此看來，平面鏡的用處真的很大，是不是平面鏡越多越好呢？能舉例說明嗎？

（設計意圖：培養學生學習興趣，調動學生積極主動地參與課堂；同時設置懸念，讓學生課后能積極地探究物理知識，激發求知欲。）

4.凸面鏡和凹面鏡。

設疑：我們日常生活中有許多鏡子，是不是所有的鏡子都是平面鏡呢？

提問：能舉出一些例子嗎？

預設：不是。太陽灶、汽車的觀后鏡、街道拐彎處的反光鏡、手電筒的燈罩、車輛前燈的反光罩、顯微鏡的反光鏡、點燃2008奧運圣火的凹面鏡。

很好，我們根據這些鏡子的形狀，將它們分成兩類：凸面鏡和凹面鏡（第73頁凸面鏡和凹面鏡/板書）

（設計意圖：在平面鏡的基礎上進一步拓展，了解凸面鏡和凹面鏡，為下一章——透鏡的學習打下基礎。）

四、課堂小結

本節課就學到這里，下面請同學們回顧一下，在這節課中你們學到了什么？（提問后展示第76頁）

（設計意圖：增強學生的歸納總結能力，提高語言表達能力，為完成練習做準備。）

五、隨堂檢測

為了更好地理解和鞏固我們剛才所學的知識，下面請同學們完成隨堂練習。

學生完成練習，然后檢查正誤，最后評講練習。

（設計意圖：檢查學生一節課的成果，體驗成功的喜悅。）

六、作業設計

1.課本第74頁。

2.收集有關平面鏡方面的資料。

（設計意圖：預留課后作業，通過適量的練習鞏固成果，同時，通過網絡拓寬學生的知識面，使其接觸更全、更廣、更細的知識，完善知識體系。）

（作者單位：鹽城市明達初級中學）

編輯：溫雪蓮