科学探究有序高效 回归生活激发兴趣——八年级物理第四章第3节《平面镜成像》教学案例

韩沐晨

(广东省深圳市坪山区坪山实验学校 518118)

基金项目：本文系广东省2019年度中小学教师科研能力提升计划项目课题(课题批准号2019YQJK131)“初中物理研究性实验教学的研究”的阶段性成果.

《平面镜成像》这一节课是在学习了光的传播和光的反射基础上，去探究平面镜成像的特点，与学生的生活实际密切联系.本节课也为下一章学习光在一些光学元件中的传播规律打下基础，所以学习这一部分起到承上启下的作用.平面镜是学生生活中常用的物品，大部分学生对平面镜成像有比较丰富的感性认知，但缺乏对平面镜成像的具体研究，对像的认识处于模糊时期，通过本节课实验探究培养学生实事求是的科学态度.在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙和和谐，获得“发现”成功的喜悦.通过对平面镜了解，初步认识科学技术对人类生活的影响以及物理与生活的联系.教学纲要所提出的“以学生为主体”的教育思想，不仅仅是把课堂“还”给学生，要以学生的认知水平和已有的知识出发，教师巧妙设计问题，引导学生深层次的思考，让学生在课堂上真正的做到有所收获，并将收获的物理知识联系生活实际.课后的实践作业有助于学生在实际的动手操作中，不仅复习了课堂的有关知识，而且学习到了很多课本没有的东西.学生应用物理知识解决实际问题的能力会得到很大的提高.

1 案例过程

1.1 从课堂之初，巧妙吸引学生的兴趣

【教学片段1】教师播放《咖啡猫照镜子》动画片视频.

同学们一起思考两个问题：

(1)咖啡猫在干什么？

(2)咖啡猫为何那么惊奇？

学生：观看动画片视频.学生通过视频看到猫在照镜子，因为在镜子中看到了一模一样的自己，并且和自己的动作相同，所以感到惊奇.

教师：那么同学们思考一下，每天出门前，照镜子时，镜子里那个像自己又不是自己的你，是什么？

学生：是我的像.

教师：这就是我们今天要研究的平面镜成像.

分析每节课的导入部分一部分决定了是否能在课堂之初吸引学生的兴趣，利用动画片视频以及联系生活实际中最常用的镜子，引出本节课要研究的内容.学生对本节课的学习产生了极大的兴趣，激起了学生的求知欲.

1.2 通过直观感受和体会，突破难点

【教学片段2】

教师：上节课我们研究过小孔成像，大家还记得小孔成像所成的像有什么特点么？

学生：倒立的实像.

教师：什么是实像？

学生：能够被光屏接收到的像.

教师：那我们继续思考，平面镜所成的像我们是否能够用光屏接收到呢？老师要找两位小助手，一位同学站在镜子前面，另一位同学拿着白纸板作为光屏，到镜子后面去试试看是否能在纸板上接收到镜子前面同学的像？

学生：在纸板上接收不到像.

教师：平面镜所成的像是实像还是虚像？

学生：虚像.

分析对于平面镜所成的像为虚像，学生较难理解，是本节课需要突破的一个难点.让学生亲自动手用光屏试着找“像”，能够加深学生对于“虚像”概念的理解与记忆.

1.3 巧妙设疑，自主探究

【教学片段3】

教师：我们想要探究平面镜成像特点的话，同学们根据桌面上老师给你们提供的实验器材先来思考并讨论以下几个问题：

(1)实验中能否用镜子作为平面镜？

(2)我们如何确定“虚像”的位置？

学生：不可用镜子作为平面镜.可以用一个蜡烛作为物，另一个蜡烛替代物，让其与像重合，这样便于确定像的位置.

教师：在我们探究平面镜成像特点的实验中，用透明的玻璃去作为平面镜，要比用镜子作为平面镜更好一些，因为透明的玻璃可以便于我们从正面让替代物与像重合.换句话说，如果使用镜子，我们从镜子的正面看，只能看到物和像，而看不到镜子后面像的替代物，所以想同时看到像以及像的替代物，并让其重合，要用透明的玻璃板.

教师：小组思考并讨论以下几个问题：

(1)像到平面镜的距离与物到平面镜的距离有什么关系？

(2)像的大小与物体的大小有什么关系？

(3)像与物的连线是否与镜面垂直？

学生1：我们组猜想像与物大小相等，像到平面镜的距离与物到平面镜的距离相等，像与物的连线与镜面垂直.

学生2：我们组猜想距离越近像越大，像到平面镜的距离大于物到平面镜的距离，像与物的连线与镜面垂直.

教师：同学们的猜想各有不同，接下来思考该如何进行实验验证我们的猜想？

学生：让两个相等大小的蜡烛，一个作为物，另一个作为替代物，当替代物与像的位置重合时，看它们大小是否相等.并用笔在白纸上画出平面镜的位置以及物与像的相应位置，连接像与物，看是否与平面镜垂直.然后用刻度尺测量物和像到平面镜的距离.

分析课本直接给出用玻璃作为平面镜.这里设计思维探究，让学生真正理解为什么选用玻璃作为平面镜.教师提出问题，让学生大胆猜想，激发学生学习热情和兴趣.对学生的猜想无论正确与否，都应给予鼓励.学生自主探究和设计实验，教师引导学生思考，把握学生研究方向，使本节课的研究目的更加清晰.虽然一开始会限制学生的思维，但是经过几次这样的教学，当学生逐渐适应后，就可以逐渐放手让学生自己实验，自己设定问题，自己设计，自己探究，最终使学生养成独立思考的习惯，培养出创新意识，开发创新潜力，培养学生的物理思维.

1.4 分组实验，归纳总结

【教学片段4】

教师：大家在实验过程中，是否遇到什么问题？

学生：我们小组在开始实验时，发现无论怎样移动蜡烛都无法与像重合，不过后来我们通过调整板发现，无法重合的原因是由于玻璃板没有与纸垂直.

教师：这个小组非常好，实验过程中，出现问题，大家自主研究，解决问题.哪个小组跟大家展示一下你们组的实验数据？

学生：我们组得到的数据是这样的，当物到玻璃板的距离为2.0cm时，像到玻璃板的距离为1.9cm，当物到玻璃板的距离为4.0cm时，像到玻璃板的距离为3.9cm，当物到玻璃板的距离为6.0cm时，像到玻璃板的距离为5.9cm，像与物的连线与镜面垂直.

物到平面镜的距离(cm)像到平面镜的距离(cm)121.9243.9365.9

教师：你们组做了3次测量的目的是为什么呢？

学生：测一次会存在偶然性.

教师：所以我们这一次探究实验中多次改变物的位置，记录多组数据的目的是避免实验偶然性，得出普遍规律.

同学们，从数据上我们发现，像到玻璃板的距离与物到玻璃板的距离并不是完全相等，这是为什么呢？

学生：误差.

教师：大家猜想的有道理，一部分原因是由于测量误差造成的，另一部分原因是由于玻璃板具有一定的厚度，所以也造成像到玻璃板的距离与物到玻璃板的距离并不是完全相等.所以实验要选用相对薄的玻璃板，避免产生二次成像，影响测量.忽略这个误差，大家可以得到怎样的结论呢？

学生：(1)像和物体的大小相等.

(2)像和物体到镜面的距离相等.

(3)像和物体的连线垂直于镜面.

分析注重学生物理思维培养.培养学生收集和处理数据信息的能力，获取新知识的能力、分析问题和解决问题的能力以及交流与合作的能力.在实验过程中，让学生尊重实验事实，体会误差的存在，并思考减小误差的方法.接受实验存在误差，科学分析实验数据.培养学生的综合分析能力，综合概括能力.

2 思考与启示

将课堂“还”给学生，并非让教师完全的放手，例如平面镜成像这一节课，学生刚刚学习物理中的探究实验，对于探究实验的环节、步骤等都不是很清楚.对于提出问题问题这一环节，并不知道该提出怎样的问题，把握不住本节课的研究目的，教师若一味的放手，会适得其反.若经过几次探究实验的过程后，对于探究实验的步骤已经清晰，接下来，例如在学习九年级“探究电流与电压、电阻的关系”时，可让学生自己提出问题，根据已知科学知识对问题提出假设和猜想，小组合作设计实验并对猜想进行验证，总结实验结论并进行交流与评估，在这个过程中，教师只需要适当的指导，最终使学生养成独立思考的习惯，培养出创新意识，开发学生的创新潜力.探究教学活动是一种特殊的认知和实践活动，主体不仅仅只是学生，教师也是主体，对学生这一主体起到辅助作用，他们各自发挥自己的能动作用，履行各自的角色，并且和谐互动，只有这样，探究教学活动才能顺利展开.