《平面镜成像》探究课教学设计

【教学目标】

一、知识与技能

1.了解平面镜成像的特点。

2.了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。

3.理解日常生活中平面镜成像的现象。

4.初步了解凸面镜和凹面镜及其应用。

二、过程与方法

1.经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录。

2.观察实验现象，感知虚像的含义。

3.通过观察感知球面镜对光线的作用。

三、情感态度与价值观

1.让学生在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得成功的喜悦。

2.通过探究活动，培养学生实事求是的科学态度。

3.通过对平面镜、球面镜应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。

【教学重点】

平面镜成像特点的探究过程。

【教学难点】

虚像的概念，平面镜成像特点的运用。

【教学方法】

科学探究法、实验分析法、小组合作学习法。

【教学用具】

教师演示：平面镜，口径相同的平面镜、凹面镜和凸面镜，多媒体设施及多媒体课件，激光演示器。

学生实验：玻璃板1块、2个相同的蜡烛、火柴、小平面镜、实验记录纸1张，直尺1个，相同的夹子2个。

【前置性作业】

1.在家中：站在穿衣镜前，前进、后退等变换各种姿势，观察自己镜中的像。

2.在学校：以学习小组为单位进行游戏，A当镜子前的物体，B当镜中的像，A摆出各种姿势，B随之变化，其他同学观察并纠正B的姿势。

【教学过程】

一、复习引入

教师：请同学们拿起桌上的平面镜，观察自己。

学生活动：拿起桌上的平面镜，观察镜中的“自己”。

教师：在我们照镜子的时候常能在镜子里看到另外一个“自己”，虽然镜子往往比自己的头要小得多，但我们仍能看清自己的脸面。其实，镜子里的这个“人”就是你的像。那么，平面镜成像有什么特点呢？为了更好地研究这个问题，我们首先来玩一个游戏。

二、进行新课

（一）进行游戏

在黑板的正中间画一个竖直的大平面镜符号，请一位同学A站在镜前当物体，再请同学们选出另一位同学B当镜中的像，站在镜后。

教师：B同学站的位置对吗？

学生根据B同学所站的位置进行评价。

教师：请A同学前进、后退、左移、右移，并摆出不同的姿势，B同学随之变化。

学生：观察A、B同学的位置和姿势，进行评价。

教师：在引导A、B同学进行游戏时，适时介绍像、物、像距、物距等概念。

游戏结束后，教师引导同学们进行猜想。

（二）进行猜想

教师：根据刚才的游戏，请同学们猜想，平面镜中的像与物有什么关系，平面镜成像的特点是什么？

学生1：像的大小和物的大小可能一样。

学生：像距和物距可能相等。

教师：请仔细观察A、B同学和平面镜，同学们还能发现什么？

学生2：A、B同学关于平面镜好像是对称的。

教师将学生的猜想逐一板书在黑板上。

（三）设计实验并进行实验

1.组装实验仪器

教师：（逐一介绍实验仪器）请各小组组装好自己的实验仪器。（将实验记录纸平铺在水平桌面上，并将玻璃板竖直立在记录纸上画平面镜符号的位置上）

学生：小组长带领各成员将各实验仪器组装摆好。四个大组组长检查各小组的组装情况，并及时给予纠正。

2.学会观察像和找到像的位置

教师：请学生将一支蜡烛放在玻璃板前方并点燃，请学生观察镜中的像，并用手伸到镜后去抓像。

学生：点燃蜡烛，观察像并用手去抓像。

教师：（问学生）能抓到像吗？

学生：抓不到。

教师：这是因为平面镜成的是虚像。

教师：虚像只能看得见，却摸不着，虚像并不是真实存在的。如何在纸上记录“像”的位置呢？

学生讨论。

教师：请一位同学说明方法。

学生：取另一支未点燃的蜡烛，透过玻璃，使之与镜后的像完全重合，放好，再用笔在记录纸上画出镜后蜡烛的位置，即记录了“像”的位置。

教师：非常棒！这位同学运用了“等效代替”的思想完美地解决了问题！能想出这个办法的同学极具创新思维，很有科学家的潜质！

3.分组实验并分析论证

教师：请各小组自己设计实验方案验证各个猜想是否成立。

学生：设计实验并进行实验，同时完成分析和论证过程。（教师巡视指导）

4.交流与评估

（1）实验交流

教师：请各小组上讲台汇报实验过程和结论。汇报时请同时展示你们的实验记录纸。

小组1：我们小组验证了“像物是否等大”这个猜想。我们把蜡烛A放在镜前点燃，然后将未点燃的蜡烛B放在镜后，发现蜡烛B总是能和A的像完全重合，因为A和B完全相同，所以A的像与A本身大小相同，改变蜡烛A的位置，可以得到同样的结论，那就是像的大小总是和物体的大小相同。

小组2：我们小组验证了“像物是否等距”这个猜想。我们将蜡烛A依次放在了三个不同的位置，并分别记录了对应的像和物的位置，然后用直尺量出像和物到平面镜的距离，发现像和物到平面镜的距离总是相等的。

小组3：我们小组验证了“像和物是否关于平面镜对称”这个猜想。我们将蜡烛放在不同的3个位置，并分别记录了三次对应的像的位置，然后我们沿着平面镜所在的线将记录纸对折，发现蜡烛三次的像和物都能对应重合。根据数学知识可知，平面镜所成的像与物总是关于平面镜对称的。

师生共同总结归纳平面镜成像的特点：（1）像与物体大小相同；（2）像与物体到镜面的距离相等；（3）像与物关于平面镜对称。

（2）误差分析

教师：汇报交流的这几组同学实验非常成功，可是下面也有一些同学实验现象却没有这么明显，是哪些原因导致我们实验不成功呢？

学生1：实验时记录位置不准确。

学生2：平面镜没有竖直放在水平桌面上。

学生3：蜡烛底部不平整。

……

教师：结合学生所说再利用多媒体课件进行误差分析。

（3）讨论交流

为什么要用玻璃板而不用平面镜？为什么要准备两支完全一样的蜡烛？可不可以用两枚相同的棋子代替蜡烛？实验时为什么还要用到实验记录纸？为什么要垂直于水平面放置玻璃板？如何放置两支蜡烛（谁前谁后）？为什么要更换物体的位置做重复实验？

学生讨论交流，师生共同评议补充。

（四）平面镜成像原理

1.利用平面镜和激光演示器演示实验：改变入射光线的方向，观察平面镜反射光线的情况。

2.利用多媒体课件分析平面镜成像原理：光的反射。

3.教师让学生解释平面镜成虚像的原因。师生共同评议补充。

（五）平面镜在生活中的应用

学生列举平面镜在生活中的应用，教师播放视频：《平面镜的发展史》。

师生共同总结平面镜在生活中的应用：（1）利用平面镜成像；（2）利用平面镜改变光路。

（六）阅读提高

让学生按小组阅读讨论课本中的“科学世界”，了解凸面镜和凹面镜对光的作用及其应用，进一步理解“在反射现象中，光路是可逆的”，同时，教师利用激光演示器向学生演示基本的实验现象：凹面镜使平行光会聚，凸面镜使平行光发散，加深学生对几种镜的作用及光的传播特点的理解。当然，凸面镜和凹面镜也能成像，其特点与平面镜成像既有相同的地方，也有不同的地方，可让学生课后自行探究。

三、课堂小结

教师：请同学们谈谈这节课的收获，可以从知识上进行总结，也可以从学习方法上进行总结。

学生1：通过本节课的学习，我知道了平面镜成像的特点是“等大”“等距”“对称”“虚像”。

学生2：这节课我们用科学探究的方法进行了实验，探究了平面镜成像的特点。

学生3：我们在验证“像物等大”这个特点时用到了“等效代替”的思想。

学生4：我们用“对折重合”的方法认识到像与物关于平面镜对称，使我认识到数学可以帮助我们更好地学习物理。

……

四、巩固练习

1.课本“动手动脑学物理”1、5

2.做探究平面镜成像特点的实验

（1）用玻璃板代替平面镜，主要是利用玻璃板透明的特点，便于 ，玻璃板的厚度是越厚越好还是越薄越好？

（2）在玻璃板的前面放一支点燃的蜡烛A，还要在玻璃板的后面放一支没有点燃的蜡烛B。对蜡烛A和蜡烛B的要求是 ，这是为了 。

（3）在寻找蜡烛的像的位置时，眼睛应该在蜡烛 （填A或B）一侧观察，实验中某小组的同学无论怎样调节玻璃板后面的蜡烛，都不能与玻璃板前面的蜡烛的像重合，你认为可能的原因是： 。

（4）有一个小组的同学用一棋子代替点燃的蜡烛进行实验时，却因看不清棋子的像而束手无策。你能帮他们想个办法看清棋子的像吗？

五、课余作业

1.课本“动手动脑学物理”3、4

2.作有关平面镜在日常生活中的有益应用和不当应用的调查

六、板书设计

【教学反思】

本堂课的实验仪器中有一对夹子，把它们夹在玻璃板的下方两角处，可以很好地将玻璃板竖直立在水平桌面上，玻璃板竖直且稳当。

实验记录纸上事先画好平面镜所在的位置，并平行于平面镜前后等间隔地画一些刻度线，有利于学生验证实验结论。

现在全国都在提倡生本教育，大部分教师都在摸索前置性学习和小组合作学习的方式方法，本堂课就在尝试着践行这种理念，实验效果很好。

前置性作业的设置很有特点，课前游戏加课堂游戏，从个人、小组到全班，不但有层次地引导着学生在游戏中“从生活走向物理”，而且不留痕迹地引导学生进行合理猜想，为整节课顺利进行作了完美的铺垫。

（作者单位 新疆维吾尔自治区昌吉市第一中学）