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基于问题解决的初中物理教学设计

2022-03-03四川省成都市双流中学实验学校王春艳

新课程教学(电子版) 2022年13期
关键词:虚像平面镜物理

四川省成都市双流中学实验学校 何 铁 王春艳

基于问题解决的物理教学要把跟学生生活联系密切的问题、社会热点中的物理问题、现代科技成果等有实践情境的教学内容引进物理课堂;创设真实情境,并通过对真实情境的思维加工来建立物理概念;用物理规律分析和解决真实情境中的问题。本文将以笔者参加全国第六届中学物理名师赛执教的课题“平面镜成像”为例,通过创设真实的问题情境有目的地提出一系列不同类型的问题或任务,引导学生主动发现、积极探索、实践体验、解决问题,帮助他们深层次理解并掌握和平面镜成像相关的物理观念和物理规律,实现从能力到品格的整体发展,从而落实物理课程核心素养的育人策略。

一、教材分析

“平面镜成像”是教科版物理八年级上册第四章“在光的世界里”第三节的内容,前面学了光的直线传播(涉及与本节内容相关的小孔成像)和光的反射规律,平面镜成像是光的反射定律的应用。从物理方法上讲,学生还要学会用“等效替代法”来比较像和物的大小关系,其探究思想和方法又是后续学习凸透镜成像规律和其他物理规律的基础。

二、学情分析

(一)学生的年龄特点和认知特点

八年级的学生正处在青少年时期,具有强烈的好奇心,较强的观察能力。通过八年级(上)前几章物理的学习,学生已经具备初步的实验探究能力以及基本的物理研究方法,正处于抽象思维能力发展的最佳时期。

(二)在学习本课之前具备的基本知识和技能

学生具备“物与像”的生活体验,如照镜子、河水“倒映”岸上的景物等有关事例,但并不明白其中的道理。能正确掌握使用刻度尺有关知识,具备一定的实验探究能力、逻辑思维能力,数学中学过轴对称的概念。

三、教学目标

(1)通过列举实例,能说出生活中平面镜成像的现象。(2)通过实验,探究并了解平面镜成像时像与物的关系。(3)通过实验探究平面镜成像时像与物的关系,初步了解实像和虚像的区别。通过折纸体验,了解平面镜成像原理。(4)通过了解平面镜的应用,能联系生活实际,提高将科学技术应用于日常生活、社会实践的意识,增强学习物理的动机和社会责任感。

四、教学重点、难点及突破策略

1.教学重点:平面镜成像的规律

突破策略:学生通过照镜子等体验做出猜想,教师引导对问题猜想进行归类,以确定探究的核心问题。教师搭建脚手架,引导学生讨论设计可行的实验方案,并利用自制教具,引导学生合作完成实验探究。利用实验观察到的现象和记录的数据、作图痕迹,总结归纳出像和物关于镜面对称的结论。

2.教学难点:(1)探究实验的设计;(2)虚像的理解。

突破策略:设计实验,引导学生比较同桌两个人手的大小,进行方法迁移,能不能借用重合的方法比较像与物的大小。教师演示无法通过移动像和物进行重合比较,进而让学生自然想到借用“替身”来比较像与物大小。接着让学生上台尝试用替身来比较像物大小,结果失败,引出新问题,并提出用玻璃板代替平面镜的方案,由此“等效替代”的研究方法自然在学生头脑中自主构建。

五、教学设计思路

本节课设计的总体思路是,创设情境引入新课,认识平面镜成像现象,搭建科学探究的“脚手架”,引导学生探究平面镜成像规律。通过追问,引发学生对平面镜成像原理的深度思考。最后挑战高阶任务,引导学生进行知识的创新与迁移,使其在探究活动中了解过程和方法,构建平面镜成像的认知规律,同时在挑战中体验学习的快乐。

六、教学流程

教学环节1:新课导入。

教师活动:展示神秘透明金字塔,演示“佩珀尔幻象”。提问:你观察到了什么,对此有什么疑问吗?

设计意图:创设情境,设置悬念激发学习兴趣。

教学环节2:平面镜成像现象教学。

教师活动:利用LED灯演示平面镜成像现象,提问:(1)你看到了什么?(2)除了平面镜能成像,你还观察到生活中哪些物体能成像?

设计意图:帮助学生建立平面镜成像的概念模型。

教学环节3:平面镜成像规律教学。

任务1:照镜子猜想像和物的关系。

教师活动:创设问题情境,引导猜想。帮助学生归纳整理确定核心问题:(1)像和物的大小关系。(2)像和物的位置关系。

设计意图:聚焦本节课的核心问题,让学生明白本节课的学习任务。

任务2:设计方案探究像和物的大小关系和位置关系。

教师活动:提问:(1)如何比较像和物的大小关系?(2)如何确定像的位置?

引导:如何比较同桌两个人的手掌大小?指导学生将“替身”放到镜子后面比较大小,提问如何解决看不到替身的问题。

设计意图:搭建脚手架,引导学生突破“比较像物大小,确定像的位置”难点,增强自信。让学生理解等效替代法的概念,渗透物理方法的学习。

任务3:合作探究像和物的关系。

教师活动:给出实验器材,交代实验注意事项。巡视指导学生探究,拍照留证据。

设计意图:让学生明白实验目的和注意事项,提高探究效率。学会合作,体验探究的乐趣,解决本堂课的核心问题。

任务4:探究平面镜成实像还是虚像。

教师活动:播放课件并提问:对比小孔成像,你觉得平面镜成像成的是实像还是虚像,如何探究?

设计意图:从已知到未知,建立虚像和实像的概念。

任务5:正确找出人物模型在镜子中的像。

教师活动:演示像和物对折后重合。提问像和物的关系。

设计意图:检验学生的学习效果。帮助学生发现并建立像物对称的模型。

教学环节4:平面镜成像原理教学。

教师活动:提问:平面镜为什么可以成像而且成的是虚像?

折纸演示平面镜成像原理。

设计意图:突破虚像及成像难点的教学。

教学环节5:平面镜成像规律的应用。

教师活动:引导用物象对称解决问题。

任务6:让水平方向的物体AB通过平面镜所成的像A′B′在竖直方向。

设计意图:迁移创新,培养动手能力,促进对像物对称的理解,为解释金字塔之谜搭建脚手架。

教学环节6:课堂小结

教师活动:解释透明金字塔成像的奥秘,揭示佩珀幻象的物理原理。

设计意图:从物理走向社会,培养学生知识的迁移与创新能力,培养学生的科学态度和科学精神,让学生学会反思。

七、结语

本节课整合丰富的教学资源,为学生创设学习情境,激起学生的欲望,引导学生感悟科学的奥妙。将前沿的伪全息技术引入课堂,引导学生关注“STSE”(科学、技术、社会、环境),让学生亲身经历科技改变生活,并能运用所学知识去做出解释,培育学生科学态度与责任素养。

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