内容正文:
第五章 光现象
第三节 学生实验:探究——平面镜成像的特点
一、教学背景分析
本节是在学习了光的直线传播与光的反射的基础上,认识平面镜成像,它是前两节知识的拓展和延伸。本节课,学生将首次较完整地研究“像”这个概念,本节课的一些研究方法和思路为后面研究凸透镜成像奠定了基础,所以,本节具有重要的承上启下作用。教材主要安排了一个平面镜成像的探究实验,这是培养学生重视实验和归纳,提高学习能力的良好素材,为今后做光学实验做了必要的准备。因此,本节知识是这一章的重点内容之一,在整个初中阶段的几何光学中也有着十分重要的地位。
从学生情况来看,平面镜与日常生活密切相关,学生对相关现象很感兴趣,已具备这方面的感性知识,但缺乏理性认识和科学的探究。八年级学生刚刚开始学习物理,求知欲和好奇心很强,渴望亲自动手进行实验探究,与此同时,学生的思维方式正处在由形象思维向抽象思维过渡的阶段,对物理知识的积累和对物理问题研究的方法还有待进一步提高。
因此,教学中主要通过以学生为主体的实验来探究平面镜的成像特点。实验探究中,学生先依据生活经验进行猜想,然后自己设计实验来验证猜想,根据猜想选择实验器材,按计划进行实验,采集各种数据来验证自己的猜想和假设。实验完毕后,各小组交流自己的设计思想和实验结论,体现了课程标准中“体验科学探究过程,培养学生与他人合作交流的精神”的理念。探究过程也可以培养学生在观察物理现象和研究中发现问题提出问题的能力、分析概括能力、信息交流能力等。
二、教学目标
1.知道平面镜成像的特点,即像与物关于平面镜对称,平面镜成的像是虚像。
2.了解“像”的概念及虚像和实像是怎样形成的。
3.会根据平面镜成像特点找像的位置。
4.通过实验过程中确定像的位置的设计和实验探究,体验替代法、转化法等常用的科学研究方法。
5.经历“平面镜成像特点”的探究过程,在科学探究的过程中,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,学习实验过程中信息的记录和处理,培养用语言描述现象、总结规律的能力,领略物理学的特点和魅力。
6.在探究平面镜成像规律的过程中感受物理学的对称美,并体验战胜困难、解决物理问题时的喜悦。
三、教学重点和难点
教学重点:通过实验探究归纳平面镜成像的特点。
教学难点:对实验的设计及对科学探究过程的领悟;对虚像的理解。
四、教学过程
1.教学引入
用“魔术——浇不灭的火焰”引课。
在木板上提前画好放置蜡烛和它所成像的位置,在玻璃板后像的位置处放一个烧杯。在玻璃板上蒙一块布,取两个相同的点燃的蜡烛,一个放在玻璃板前方,将另一个假装放在烧杯中,但实际上熄灭蜡烛后放到讲台下。揭开蒙在玻璃板上的布,学生看到一前一后两个点燃的蜡烛。向玻璃板后面的烧杯中倒水,学生从玻璃板正面观察,发现当水位没过烛焰后,蜡烛竟然没有熄灭。
教师提问:为什么这个烧杯中蜡烛的火焰不怕水呢?学生猜测,进而引出这节课的主题:探究平面镜成像的特点。
2.“知识点”教学
●实验探究平面镜成像的特点
(1)提出猜想
教师拿一个较大的平面镜,问学生生活中哪些地方要用到平面镜呢?
学生讨论后回答:舞蹈演员的练功房和大商场内安装镜子,人梳妆时要照镜子等。
接着让学生从实验器材中拿起一块平面镜,从镜子中看自己,再拿出物理书放在镜子前,看镜子中的物理书。请学生观察镜中的像和物体有什么关系,由此现象能提出哪些问题。学生可能提出的问题包括:
①像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等吗?
②像的大小与物的大小一样吗?
③物体在镜前移动时,镜中的像如何移动?
④在镜中看到的像是否真实存在?能用光屏接收吗?
⑤像与物的上下左右关系如何?
先让学生根据观察对以上问题进行猜想,并把猜测的内容列在黑板上。教师对学生猜测的内容先不做评价,然后提问:你如何设计实验来研究以上问题得出正确结论?需要哪些器材?
(2)设计实验
让学生通过讨论设计实验方案,自己选择器材开始探究实验。有些学生不知如何下手,教师不要急于将器材选择、实验方法全部灌输给学生,而是让学生自己经历探究过程,自己发现问题,遇到困难再次尝试,并不断鼓励学生,逐步启发、引导,使学生学会实验方法,经历自己研究问题得出结论,通过尝试获得成功的喜悦。
讨论进行到一定阶段后,教师启发学生:直接用平面镜做实验是否可行?你们发现了什么问题?
学生回答:不行,找不到像的位置。
教师追问:如何解决这个问题?
有学生想到若想找到像的位置,一定要能看到平面镜后面的操作。学生继续讨论后回答:用平板玻璃代替平面镜。平板玻璃既能反光,又能透光。它能反光,所以能跟平面镜一样成像,但反光性能不如平面镜,因此成像比较暗淡。它能透光,所以能看见镜后的物体。
教师接着启发学生:用什么方法才能确定像的位置,比较出像和物的大小关系呢?
学生回答:在镜后用“替代物”来确定像的位置和大小。若用平