2.3平面镜成像

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平面镜成像 教学设计
【教材分析】《平面镜成像》是人教版物理实验教材八年级上册第二章第三节的教学内容。平面镜成像是光的反射的重要应用，是光现象中很重要的一部分内容。平面镜成像的现象在生活中经常见到，学生对此并不陌生，也很感兴趣，但对成像规律和特点往往停留在感性认识的基础上，缺乏较理性的认识和科学的探究。教材这部分内容时，具有以下几个特点：
1、 承上启下。在学习了光的直线传播与光的反射的基础上，进一步学习认识平面镜成像的特点、原理与应用。光的直线传播是认识一切光现象的基础，反射规律是分析反射现象的关键，而平面镜是利用反射成像的，是光的直线传播和反射规律的综合，也是反射部分的重点。平面镜成像既与生活联系紧密，又是学生首次接触“像”这个新概念，后面又将学到凸透镜成像。同时，实验探究难度在逐渐加大。所以，本节内容具有承上启下的重要作用。
2、 突出探究。基于初二学生探究基础和知识储备实际情况，教材直接给出了定位像的方法，在此基础上，要求通过学生的自主学习，探究平面镜成像的位置和大小特点。并且通过课后作业的形式布置了探究凸面镜和凹面镜成像特点的任务，把课内探究和课外探究有机地结合在一起。
3、 联系实际。教材体现从生活到物理，从物理到社会课程理念。教材从生活中常见的照镜子引入课题，以生活中常用的蜡烛、玻璃板等物体作为探究成像特点的器材，讨论平面镜在检查视力时的作用，让学生感觉到物理就在身边，贴近生活。教材还专门设置一块“STS”（科学、技术、社会）的内容，通过观察汽车观后镜、街头拐弯处的反光镜、手电筒反光装置、太阳灶等日常生活和社会中常见东西来认识凸面镜和凹面镜在社会生活中的应用，符合初中学生的认知特点。

【学情分析】学生在生活中都观察或者留心过平面镜成像的现象，对平面镜成像的特点有一定认识，但基本停留在学习的感知和表象阶段，甚至还有些错误的认识，如：“像是近大远小”，对平面镜成像没有进行过科学的探究，缺乏理性的思考，他们有进一步探究的欲望，但探究哪些方面，怎么探究，学生还比较茫然，迫切需要教师的帮助和启发。
【教学目标】
课标要求：通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。
根据课标目标和要求，考虑学生实际需求，结合教学评价实践，特确立以下教学目标：
1、知识与技能
（1）了解平面镜成像的特点。了解平面镜成的是虚像，了解虚像是怎样形成的。
（2）了解平面镜成像在生活中的应用。
（3）知道凸面镜、凹面镜及其应用。
2、过程与方法：
（1）经历“平面镜成像特点”的探究过程，学习实验探究的基本思路和方法。
（2）观察实验现象，感知虚像的含意。
3、情感、态度与价值观：
（1）在探究“平面镜成像特点”的过程中，领略大自然中物理现象的美妙与和谐，获得“发现”成功的喜悦，形成实事求是的科学态度。
（2）通过对平面镜应用的了解，初步认识科学技术对人类生活的影响
【教学重点】探究平面镜成像特点的实验探究活动，它是本节教学活动展开的中心。
【教学难点】探究镜中虚像特点的研究方法、初步认识虚像概念。

【教学策略】
1、实验探究。平面镜成像特点主要通过学生自主实验条探究获得，为了使探究更加符合初二学生实际，降低探究的难度，设置探究阶梯，把探究主题分解为三个小课题：①怎么样确定像的位置②像和物到镜面的距离相等吗？③像的大小和物体到镜面的远近有关吗？
2、学案导学。教师根据教学目标、学生认知水平、学习方式和教学内容特点，引导学生自主学习，主动建构，编制学生学习方案，学生每人一份学案，通过学案引导学生学习，使学生学习有一个“路线图”、“拐杖”和平台。
3、小组合作。为了使全体学生全程高效学习，推行小组合作学习，注重学生独学、互学、群学相结合，注重小组的展示和小组长的点评，注重小组的评价，让学习小组成为具有强有力的“战斗实体”。

【教学用具】
教师：玻璃一块，大小相等的蜡烛两支，平面镜一块，凹镜、凸镜各一块，幻灯片4张、激光器。
学生：小平面镜、平板玻璃各一块，白纸，大小相等的蜡烛两支，一长一短的刻度尺各一把，火柴，每组一块小黑板，学案。


【教学过程】

教学过程 教师活动安排 学生活动预设
创设情景设置悬念激发动机引入新课 1、演示实验。蜡烛在水中燃烧。把上面实验中的水杯拿开，教师把自己的手指放在原来水杯所在的位置上。2、提问：当你们想知道自己的模样时，你们首先想到的是什么？为什么照镜子可以知道自己的样貌呢？ 引入：我们每天都照镜子，像这种反射面是平面的镜子称为平面镜。今天我们就来好好研究平面镜成像的特点 1、观察并讨论为什么？学生：真难以相信，老师居然可以毫不畏惧地把手指放在火焰里燃烧！2、思考并交流：照镜子；镜子中可以看到自己的像
进行新课启发引导小组合作自主探究一、平面镜成像的特点 1、提出问题： 2、设计实验，探究规律 二、平面镜成像原理。 三、平面镜的应用 四、凸面镜和凹面镜 【教学评价】拓展训练评价矫正当堂达标 课堂小结 一、平面镜成像的特点1、提出问题：物、像之间可能有很多方面的关系，如像与物的上下、左右关系，像相对于物运动的快慢关系，物像的大小关系，（将课本上54页的图投影到屏幕上）。请同学们自己观察平面镜中自己的像有怎样的特点？ 2、设计实验，探究规律（1）启发：请大家拿出平面镜，看见你的像了吗？在镜子前面还是后面？它距离镜子多远？能直接测量吗？因此，我们要研究成像特点，首先要弄清像在哪里？ （2）启发：拿出玻璃板，请大家观察一下，和刚才的平面镜相比，它们有什么共同之处？又有什么不同之处？追问：假如要让蜡烛在玻璃板中成的像比较清楚，有什么办法？我们今天就用这块玻璃板来代替平面镜作实验。探究1：利用桌上的器材，你能否设法找出玻璃板后面的像的位置？ 强调：象这种用真实的物体来替代无形物体的方法叫替代法，等会我们还会用到。 这里通过学生之间讨论等自主活动找到了定位像的方法，并且了解了替代法这种基本的研究物理的方法，实际上大大降低了探究的难度，也为以下探究活动奠定了基础。过渡：像的位置找到了，接下来研究像的特点就不难了，下面让我们一起通过实验来研究。 探究2：像到镜面的距离和物体到镜面的距离相等吗？过渡：实验之前，让我们先讨论一下实验的方案。讨论：①要测量哪两个物理量？②用到什么仪器？③就在课桌上直接测量距离准确吗？怎样测量比较准确？④仅测量一组数据可靠吗？⑤你能设计一个记录数据的表格吗？⑥实验步骤是怎么样的？学生实验 归纳小结，得到结论：像和物到镜面距离相等。 追问：大家还有什么发现吗？（假如学生说不出物像连线垂直于镜面，启发一下：把物像两点连起来，有什么发现？） 探究3：像的大小和物体到镜子的远近有关吗？像的大小和物体大小是什么关系？ 过渡：这里像的大小主要表现为高度。讨论：像的高度能直接测量到吗？用什么方法可以间接反映出像的大小呢？（替代法）你准备如何来做实验？ 交流评估：大家还有什么问题？还有其他发现吗？引导学生归纳表述成像特点 二、平面镜成像原理。引导：我们怎样才能看到物体？只有物体上某点S射出的光线进入人眼内，这点才能被看见。当物体上各点射出的光都进入人眼内时，整个物体就都被看见了。我们为什么能观察到物体在镜中的像？现在我们就请同学们运用光的反射原理分析平面镜成像的原理。提问：怎样画物体的平面镜中的像呢？举例：作AB在平面镜中的像。要求先画出A点在平面镜中所成的像A`，再画出B点在平面镜中所成的像B`，最后画在物体AB在平面镜中所成的像。除了这种根据光的反射作图的方法外，我们还可以根据对称性来进行作图。教师再次示例 A B B’ A’三、平面镜的应用示例：照镜子整理服装，注重仪表；抛光的金属平面等。四、凸面镜和凹面镜出示凸面镜和凹面镜，引导学生阅读课本。出示检测题，出示答案和评分标准，统计成绩和课堂过程任务完成情况。发现并解决问题。 教师小结（略） 1、学生分组观察交流，并安排C学生利用小黑板展示观察结果（其他学生将观察结果写在学案上）：（1）大小相等（2）物到平面镜的距离等于像到平面镜的距离 （3）物体离平面镜距离越远，像越小 （1）学生讨论回答：不能直接测量，像在什么位置难以确定，无从测量起。像的位置：手在镜背后作摸索状，。（2）学生讨论交流：相同；都是玻璃做的，都能成像。不同之处：玻璃板成像模糊、透明的，可以看见后面物体，镜子成像清楚，看不见后面物体。 学生先讨论1分钟，然后动手尝试。交流展示，组长点评：请一组的两个同学上来演示定位像的方法 学生阅读课本，讨论交流，C学生展示，组长点评：请一组代表把数据表格带上来，并说说实验步骤。 小组合作动手实验。 展示数据表，归纳结论：像和物到镜面距离相等。(实际数据并不严格相等，考虑误差，认为基本相等)学生操作观察交流：像和物的连线垂直于镜面。 学生思考小组讨论B学生展示，A学生点评：在不同位置像都和后面的物体重合，说明像的大小和后面的物体大小相等。当然和前面的蜡烛大小也相等。 小组实验探究：小组展示结论：像的大小和远近无关，像的大小和物体大小相同。 学生归纳成像特点感受成功与收获：“等大、等距、连线垂直”用数学语言可以表达为：像和物体关于镜面对称。 学生作图，展示点评： 学生练习，展示点评：画出AB在平面镜中的像。 A B 学生讨论，交流举例：潜望镜、牙医的镜子、光污染等事例…学生观察：不锈钢正（凹）面和背（凸）面反射光的情况。阅读课本。学生独立完成检测题，小组交换评改，统计成绩和课堂过程任务完成情况。 回顾过程，总结收获。将学案交给教师检查评价。
附:课堂达标检测题（10分）
1、已知AB、CD是发光点S发出的经过平面镜发射的两条光线，在图中画出发光点S和它在平面镜中的像S’；并完成光路。（4分）
B D

A C

2、身高1.65米的人，离平面镜1米，则他在平面镜中的像是 像（填“虚”、“实”），高度为_____米，当他向平面镜靠近0.2米，则像距离平面镜______米，像的大小______（填“变大”、“变小”或“不变”）（4分）
3、校医务室检查视力时，因房间太小而使用一个平面镜，让学生看视力表在平面镜中所成的像，视力表到镜子的距离为3米，如图所示。而体检要求人与视力表间的距离应为5米，则该同学所在位置距镜子的距离应为__________米（2分）

附：学案（略）

【设计反思】
1、细化探究过程，提高学生探究活动的有效性。 基于学生实际的探究基础和水平，这一个探究主题采用了教师设置一系列的有一定梯度的且具有内在联系的问题讨论的方式来引导探究的顺利完成，属于半开放形式的探究。至于一些其他的发现，例如物像连线垂直于镜面等，可以完全放手让学生去探索。以上探究中，把教材上的探究平面镜成像的特点分解为三个具有一定梯度的小课题来进行，针对刚刚接触物理不久，还比较缺乏探究经验和方法的初二学生来说，是符合他们的认知水准和学习心理特征的，实际的探究效果也是比较好的，假如采用完全放开的探究形式，结果是眉毛胡子一把抓，看似热闹，实质根本没有让他们体会到探究的基本方法和程序，学习困难学生就更加缺乏帮助和锻炼，往往出现一旦让学生自主，教学任务就无法完成的状况。
2、学案导学，小组合作，让全体学生真正成为学习的主人。本节利用学案引导学生自主学习，使学生学习有了很好的材料和工具，提高了学习的有效性。推行小组合作学习，注重学生独学、互学、群学相结合，注重小组的展示和小组长的点评，注重小组整体水平的评价，让学习小组成为具有强有力的“战斗实体”，使每位学生积极主动的学习。

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