《平面镜成像》提问式祥案(山东省济宁市)

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《平面镜成像》
教学教案
济宁十二中
陈伟利
一、学情分析：
学生对平面镜和平面镜成像的现象并不陌生，但具体到像的特点，特别是平面镜成像的原理，学生的认识只是处于一个表象的认识。因此，使学生萌发对平面镜成像的探究欲望是关键，这就是导课时首先设置了一个悬念情景另加一个小魔术的原因。平面镜成像的原理是这节课的难点，必须采用多媒体动画的设置和严谨的数学术语表达加以突破。在设计教学进程时，更多关注学习过程中的探究活动，即学生对探究方案的设计与实施，与此同时，让学生体现出教师在教学行为上的变化，从而进一步巩固学生对科学探究方法和科学探究行为的掌握。
本节课在整个第二章中其实起到了承上启下的作用，特别是为光的折射成像和凸透镜成像的知识点做了很好的铺垫。
二、知识与技能目标：
1、知道平面镜成像的特点。
2、了解平面镜成像的原理；
3、知道什么是虚像和虚像的形成原因。
4、初步了解凸面镜和凹面镜所成像的特点及其应用。
三、情感、态度与价值观
1、在探究“平面镜成像特点”时让学生领略物理现象的美妙与和谐，获得探得成功的喜悦。
2、通过像与物的比较，特别是水镜产生的倒影，体验物理现象的对称美。
3、通过对各种面镜应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响。
4、培养事实求是的科学态度。
四、过程与方法
1、在探究平面镜成像的过程中、体验对比法、替代法在物理学中的美妙应用。
2、通过对实验现象的观察，感知虚像的含义。
3、通过对三种面镜成像的观察，感知它们对光线的不同作用。
五、实验器材：
光具座、平面镜、玻璃板、两支等大的蜡烛、火柴、凸面镜、凹面镜、万花筒、简易潜望镜。
六、课前教具准备：
布置学生在家中观察自己在平面镜中成的像，思考平面镜成的像可能有什么特点，并在课前进行交流。
教学过程：
导入新课：
视频情景：水中的蜡烛仍然继续燃烧。学生无不莫名惊诧。→创设问题情景，激发求知欲望
1、 魔箱的奥秘：精彩的表演永远也不嫌多，再来一个小小的魔术奉献给大家。一个空纸箱子，但它不是一个普通的箱子，它是有魔力的，而且是一个大财迷，钱只要跑到它肚子里，你就甭想再找回来。试试看！→创设问题情景，激发求知欲望
追问：我的钱呢？
2、 可能有个别前排学生会分辨出纸箱中斜放的平面镜。
没能骗得过大家的火眼金睛→在对待师生关系上，新课标下的教学行为强调尊重、赞赏。
正如大家刚才所说，这个魔箱的魔力就来自于箱子里的平面镜，所以，这节课我们就主要来学习平面镜成像的知识，学完平面镜成像的知识之后，你自然会解透其中的奥妙。
教师：这节课，我们就来学习有关平面镜成像的知识。
板书： §4.1 平面镜成像
进行新课：
教学过程第一步：平面镜成像的特点
结合实物和多媒体画面进行提问，同学们家中都有用来梳妆打扮的玻璃镜，商场里还有很多的试衣镜，这些镜子的形状都有一个共同的特点，你能说出来吗？
学生：表面是平的……
我们把呈平面状的镜子叫做平面镜。
我们都知道平面镜的最大用处就是用来成像，那么平面镜所成的像具有什么样的特点和规律呢？按照以往的思路，要想知道结果，我们应该怎样继续下去。→新课程下的教学提问强调启发和诱导。
学生：进行科学探究。
教师：对，我们要像伽利略研究钟摆那样来进行探究活动。
分组探究活动用到的实验器材：光具座，两侧标有刻度，两支相同的蜡烛，玻璃板。在这个实验中，我们用玻璃板来代替平面镜完成实验，玻璃板的表面也是平的，能起到平面镜的作用。
光具座全部是自制的，玻璃板自划，大小一致，共25套。→课前备课行为由备教材向备资源转变。
进行探究实验：
把平面镜置于光具座的中间，把一支点燃的蜡烛放在平面镜的前面，可以看到平面镜的后面出现了蜡烛的像，拿另外一支相同的蜡烛在平面镜后面移动，直到看上去它跟像完全重合
创设问题情景：让我再点燃平面镜后面的这支蜡烛（只做动作而不要真的点燃）。
用手试一试火焰的温度，奇怪！怎么一点也不烫手呢？咋回事？→提问内容由呈现知识向展示矛盾转变。
（个别学生在表示怀疑之后很快就发现镜后的蜡烛其实并没有点燃。）→
师：平面镜后的蜡烛并没有被我点燃，它只是前面这支蜡烛的火焰——“创设新奇情景，激发求知欲望”的教学行为。
在平面镜中所成的像，而这个像正是我们下面要研究的重点。
多媒体板书出探究活动和步骤：
1、比较一下烛焰和它所成的像的大小关系？
2、测出物体到平面镜的距离——物距；再测出像到平面镜的距离——像距。在误差允许的范围内二者之间有怎样的关系？——提问语言要严谨、科学。
3、利用桌面上的一个纸片模具 1对新人的婚纱照在平面镜中的像，→巧设问题情景。找出像和物的左右有怎样的关系——不要熄灭蜡烛，把纸片放在蜡烛的后面先判断两人的左右位置，再观察平面镜所成的像中二人的左右关系。
4、先取下光具座上的玻璃板，用铅笔和刻度尺连接起两支蜡烛——画连线要用虚线。→科学、严谨的教学行为。然后重新把玻璃板放在光具座的玻璃支架上，用量角器测量出连线跟镜面之间的角度→物理数学方法。你会发现什么？
学生：垂直。
追问：再把三角板的两个直角边卡在光具座表面和平面镜镜面上。你会发现什么？
5、提问式介绍：你知道这是什么吗？——设问。
教师：这是一个专门用来承接像的光屏。拿走玻璃板后的蜡烛。把光屏放在像的位置上，光屏能否承接到烛焰的像。说明什么问题？
物理学中规定：凡是能呈现在光屏上的像叫做实像；
不能呈现在光屏上的像叫做虚像。
反问：那么平面镜所成的像是实像还是虚像呢？→提问内容由呈现知识向展示矛盾转变。
分组进行实验探究活动
实验结论的反馈和补充：
1、 像和物体大小相等。
2、 物距等于像距。
3、 像与物体左右相反。
补充实验：出示一个较大的平面镜和陶瓷制做的一对新人：老师这儿也有一对新人，至于两人是什么关系，我就不用再说明了？学生笑。那么，谁能用这套器材再次来验证你们得出的“像与物体左右相反”的结论。
学生到前面演示并验证结论。→学生才是学习的主角。
4、 像与物体的连线跟镜面垂直。
追问：再注意观察多媒体画面上镜面与连线（画连线要用虚线）的关系，你还能发现什么？
镜面是像与物体连线的垂直平分线。→数学物理方法。
5、光屏上不能呈现出烛焰的像。
（注意给学生解释像和光亮的区别）
结论：平面镜所成的像是虚像。
概括与总结：
提问：谁能把刚才所学的平面镜成像的知识重新完整地解说一遍。→提问是最好的反馈形式。
学生：通过刚才的探究实验，我知道了……
回答不全由其他学生补充，出现错误让其他学生纠正→教学反馈由量化评判向质性评价转变的教学行为。
关于平面镜成像的特点和规律，让我们以填空的方式再来巩固一下：
多媒体展示：平面镜成像的特点：
直问：
1、 像与物体大小_____。
2、 物体到平面镜的距离与像到平面镜的距离_____。
3、 像与物体左右_______。
4、 像与物体的连线跟镜面_____。镜面是像与物体连线的________。
5、 平面镜所成的像是____像。
教学过程第二步：解释平面镜成像的原理。
谈话：刚才，平面镜后蜡烛的位置就是像的位置。现在，蜡烛被我拿掉了，我们怎样来确定像的位置呢？→提问内容由呈现知识向展示矛盾转变。
这也正是我们这节课要研究的第二个重点话题。
板书：平面镜成像的原理
提问：在讲解这个知识点之前，我们先来回顾上节课所学的“光的反射”的内容？
学生：1、入射光线、反射光线和法线在同一平面上。2、入射光线……
结合多媒体动画进行解说：用光的反射定律可以解释平面镜成像的原理：
从平面镜前光源上某一点S发出的光线必然会有很多条光线传播到平面镜上并反射入人眼。由于生理上的缺陷，人眼会误认为这些光线是从反射光线的反向延长线的交点S1射来的，跟S1处真有一点光源时产生的感觉一样。S1就是S在平面镜中的虚像。
多媒体板书：平面镜中点光源所成的像是反射光线反向延长线的交点。也可补充说出：平面镜中的像点，一定在反射光线的反向延长线上。
物体上的每一点都有自己对应的像点，所有的像点就组成了整个物体的虚像。也就是说，平面镜所成的像是光的反射造成的。它的成像原理就是光的反射定律。
多媒体画面：从春秋时代到清朝末期的各种铜镜。
信息浏览：“有钱买铜镜，无钱到河边”你知道这其中所蕴含的社会背景吗？
让学生按对应的两幅多媒体画面略加解说：在贫富差距很大的旧社会，并不是每个家庭都能买得起铜镜。
追问：那么，买不起铜镜的人们，为什么要到河边去呢？
学生：水面也是一个平面镜。
让我们从以下的画面来体会一下：展示各种山水的“倒影”画面——漓江山水、九寨沟的精彩画面，桂林花桥和不达拉宫等在水中的倒影画面。→ 创设“对称美”的情景，激发学生学习物理的兴趣。
在浏览画面的同时，鼓励学生提出问题→课堂提问的策略要求给学生发问和反问的机会。
展示多媒体画面来创设问题情境：
1、倒影与影子有什么区别？
2、为什么水镜所成的像都是倒立的？
创设情景：把你带来的平面镜平放在桌面上，先把铅笔平放在上面，再把铅笔竖放在平面镜上。结合现象讨论缘由。
引导学生说出：
⑴、从现象上来说“影子”是黑色的，而“倒影”与物体的颜色相同。
⑵从成因上来说，“影子”是光的直线传播造成的，而“倒影”是光的反射造成的。
⑶、从本质上来说，倒影是像，而影子则不是。
概括总结：
不知不觉中，我们已经提到了由三种材料制成的平面镜。
你能再次说出他们的名称吗？——用提问来巩固和反馈
学生总结并互相补充说出：玻璃镜，玻璃，铜镜，水镜。
教学过程第三步：平面镜成像规律的应用
1、成像：
结合舞蹈房和梳妆的多媒体画面进行说明。
2、改变光路。
⑴、展示潜水艇和平面镜成像的多媒体画面并出示简易潜望镜模型→备课行为由备教材向备实物资源转变。
问：简易潜望镜中的这两块平面镜在这儿起了什么作用？
⑵、信息浏览：公元前215~212年间，罗马人大举入侵希腊，派出一支船队，满载精兵，准备攻打阿基米德的家乡——叙拉古城，面临来势凶猛的强敌，阿基米德求见国王，献出破敌妙计，他动员全乡的妇女和守城的人在海岸边列队.每人各执一面平面镜，把太阳光集中向罗马战船反射，不一会，罗马战船上的士兵被照得头晕目眩，丧失战斗力被迫而退.阿基米德利用平面镜把光反射的原理，击退了敌人，拯救了他的家乡。→课前备课行为由备教材向备信息资源转变。
⑶、多媒体画面：耳科医生的额镜。
⑷、最后由学生自己概括出平面镜“改变光路”的作用。
3、利用平面镜还可以制作万花筒。制作方法可参照实验册上第21页介绍的方法进行：把三块等长的玻璃板用胶布连接成三棱形……
展示自制的三棱镜并让个别学生观察。同时用课件展示几幅万花筒内的精彩画面，以激励他们的制作热情。
悬念反馈：学完了平面镜的知识，你应该能解释刚才的录像画面了。
等学生解释完毕，播放录像，给学生一个完整的答案。→课前备课行为由备教材向备信息资源转变。
教学进行第四步：其它面镜
谈话：铜镜、玻璃镜、水镜等平面镜只是面镜中的一种，在面镜家族中，除了平面镜，还有凸面镜、凹面镜、哈哈镜等。
逐一做提问式介绍：
一、凹面镜
凹面镜的镜面是凹形的，能会聚光线，凹面镜所成的像又具有怎样的特点呢？
不锈钢勺的正面可以看作一个凹面镜，拿起你桌上的不锈钢勺，略加观察便能找到答案。→课前备课行为由备教材向备资源转变。
提问：这个像能不能用光屏承接呢？
概括总结：凹面镜成倒立，缩小的虚像。
凹面镜的应用：
利用凹面镜会聚光线的性质，人们制作了太阳灶。
天文学家利用凹面镜制成了大型的反射式望远镜。
信息浏览：
十一届亚运会的火种，是藏族初二学生达娃央宗，在青藏高原上，利用射向凹面镜的太阳平行光，反射后会聚在焦点的性质，把火炬点燃而取得的。→课前备课行为由备教材向备信息资源转变。
二、凸面镜
凸面镜的形状正好跟凹面镜相反，镜面是凸形的，能使光线发散。凸面镜所成的像具备怎样的特点呢？
不锈钢勺的背面可以看作一个凸面镜，请同学们自己观察一下。
反问：这个像能用光屏承接吗？
直问：这个像的特点？
概括总结：凸面镜成正立，缩小的实像。
虽然凸面镜所成的像是缩小的，但由于凸面镜能发散光线，从凸面镜中观察到的范围要比从大小相同的平面镜大的多，可以扩大视野，所以凸面镜的应用也较为广泛一些。
反问：那么，你都知道它的哪些应用？
实验活动：→“创设奇妙情景，突破教学难点”的教学行为。
1、.如图所示，用两张黑纸各剪去一个等大的圆孔，分别粘在凸面镜和平面镜上。
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比较从两个镜中看到的范围的哪个大，哪个小？
学生：口径相同的凸面镜视野比平面镜的大。→由重传授向重体验转变。
3、提问：你知道凸面镜有哪些方面的应用？
通过多媒体画面介绍凸面镜的应用：汽车后视镜，马路反光镜，防盗镜等。
展示汽车后视镜能使司机从镜中观察到车后的较大范围内的情况，以利于行车安全。
三、哈哈镜
你见过哈哈镜中自己的像吗？你笑了吗？怎样笑的？
个别学生：哈哈哈……，接着全班学生一起“哈哈”大笑起来→用“诱导性提问”陷阱活跃课堂气氛。
多媒体展示几幅哈哈镜中可笑的画面——创设问题情境
教学过程第五步：收获平台
同前几节课一样，鼓励学生走上讲台，快速翻动课件，查找主要知识点向学生发问——提问是最好的发馈形式。
自我评价练习：
1、身高1.6m的人站在穿衣镜前0.5 m处，他在镜中的像高____m；他在镜中的像到镜面的距离是_____m；当他后退0.5 m时，人与像之间的距离是____m。当他逐渐远离平面镜时,他的像的大小会_____。（填：变大、变小或不变）
2、想想议议：在探究平面镜成像特点的实验过程中，我们为什么要用玻璃板代替平面镜？→反馈提问由量化评价向质性评价转变。
3、 根据平面镜成像的知识，解释如下画面所蕴含的科学道理。它跟哪个光学器材的制作原理基本相同？
4、 课下制作一个潜望镜或一个万花筒。
5、 课件画面上的结束语：“学而不思则罔”，希望我们课下继续交流有关面镜成像的知识和应用。→解决问题由孤立封闭向合作开放转变”
6、 教后记： 教学设计的基本思路是从“悬念情景”导入，由学生通过实验操作、合作研究、观察现象，分析数据、总结归纳得出平面镜成像的特点。教学设计的过程在教学行为上体现出了《新课程标准》的要求，让学生在教师正确的行为引导下，体验到自主探究的意义和乐趣。紧紧把握知识与技能，过程和方法、情感态度与价值观的三维目标，并在教学过程中注重激发学生自主学习的潜能，给他们一个展现自我的机会。同时让学生体会到对称给我们生活带来的美感，体会到新的教学行为给他们带来的感官与视听享受。
2008年10月整理
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