自主探究：有效促进学生的浅层认识向科学概念转化

徐荣

【教材分析】

“平面镜”是苏科版八年级物理“光现象”中的第四节，本节内容是光学部分的教学重点之一。本课学生首次接触“虚像”这个新概念，后面还将学到“凸透镜成像”，本课具有承前启后的重要作用。

教材突出了学生的探究活动，把知识获取的过程和知识的学习放到同等重要的地位，让学生在体验中感受探究的快乐和成功的喜悦。

【学情分析】

平面镜是生活中常见的物品，对镜子所成的像很多同学具有一些浅层认识，比如，感觉“像近大远小”“像在镜子后面某个地方”“镜中的像与物左右相反”等。但对平面镜成像的特点没有深入研究过，对“像”的认识尚处于模糊阶段。

同时，在第三章的第三节，学生已经学习了“光的直线传播”实验探究过程，这就为本课的探究学习提供了一定的方法。

【教学目标】

1.知道平面镜成像的特点；能列举生活中的平面镜，初步了解平面镜成像特点的应用及光污染。

2.通过经历平面镜成像特点的实验探究过程，体验用“替代法”确定像的位置的研究方法，培养交流协作能力，增强语言表达、归纳分析的能力。

3.领略大自然中“平面镜成像”现象的对称美与和谐美，培养乐于探究自然奥妙的兴趣和愿望以及实事求是的科学态度。

【教学重难点】

教学重点：通过实验探究，归纳得出平面镜成像的特点。

教学难点：利用“替代”的方法确定像的位置。

【教学方法】

实验探究、交流讨论。

【教学准备】

教师准备：多媒体设备、课件、镜子、玻璃板、光具座、蜡烛、烧杯。

学生准备：镜子、玻璃板、蜡烛、白纸板（光屏）、火柴。

【教学过程】

一、新课引入

1．首先让我们来欣赏一段有趣的动画。

2．动画中的咖啡猫看到了什么？它们的困惑和有趣的反应都源于我们日常生活中非常熟悉的一种光学器材，你们知道是什么吗？

3．大家还知道生活中有哪些物体可以看作是平面镜呢？（学生举例）

（探究平面镜成像特点/板书）

4.接下来先请同学们利用桌子上的平面镜，观察你在镜子中所成的像，讨论一下，看看能提出哪些关于平面镜成像的问题？

（设计意图：通过小孔成像的学习，我们知道光屏能够接收到的像称为实像，那么，光屏接收不到的像稱为虚像，从而引出虚像的概念。）

启发：你们还能提出什么问题？

学生通过照镜子，分组讨论后，提出关于像与物关系的问题，预设：

（1）像能被光屏接收到吗？

（2）镜子离远时，像变小了吗？

（3）像与物体的大小相等吗？

（4）通过平面镜成的像，在镜子后面的什么地方？

（5）像与物体到平面镜的距离相等吗？

二、探究平面镜成像的特点

1.提出问题并作出猜想与假设。

同学们在生活中都有使用平面镜的经验，下面先请同学们讨论一下，根据你们的生活经验，平面镜成像有哪些特点？

学生分组讨论。教师鼓励学生积极提出问题，并将问题简要记录在黑板右侧。

预设：大小、距离、虚实、倒正。

（1）平面镜所成的像可能是虚像（实像）。

（2）平面镜所成的像与物的大小可能相等。

（3）像与物的大小可能不等。

（4）像与物到平面镜的距离可能相等……

接下来，请同学们对教材第66页三个问题进行猜想。

……

（设计意图：引导学生大胆猜想，思路不受限制，使探究活动具有真实性，同时培养学生的语言表达能力。）

2．实验设计。

这些猜想是结论吗？不是。我们还需要对它们进行实验验证。现在的关键是如何准确地找到像的位置。老师可以给大家做一个实验来提示，做实验之前，请同学们先看一段视频。为什么杯中的蜡烛浇不灭呢？我们把这个场景再现一遍同学们就会明白了。

引导学生观察：杯中的蜡烛真的被点燃了吗？实际上是我们使它与前面这支被点燃的蜡烛像重合了，这样它看起来被点燃了，而此时它所在的位置就是像的位置。大家现在知道如何找到物体在平面镜中的像所在的位置了吧！老师给你们准备了玻璃和平常使用的镜子，你们应该选用哪一个来做实验呢？

为了验证我们的猜想，老师为同学们准备了一些实验器材，光具座（展示），上面有刻度尺可以测量距离，底座上有一条红线对准刻度尺。同时，底座可以安放物体并能移动（示范）。

下面，我们来设计教材第66页实验，请同学们讨论下列问题：

（1）为了便于找到像的位置，选用玻璃板还是镜子作平面镜？

（2）怎样找到像的位置？

（3）怎样比较像与物的大小？

（4）怎样比较像与物到镜面的距离？

学生选用玻璃作平面镜；取两个相同的物体，用其中一个物体去接收另一个物体的像，比较它们的大小，看像与物的大小是否相等；利用刻度尺来测量代替像的物体到镜面的距离。

（设计意图：使学生了解实验探究内容、实验器材，知道实验相关事项。引导学生分析“像”，确定探究方法：替代法：①用玻璃替代镜子；②用物体替代像。）

3．动手实验。

下面请同学们利用这些器材来验证你们刚才的猜想是否正确，并将实验现象或数据填入学案对应的表格中开始实验。

各小组动手做实验，实验的结果填写在老师设计的表格中。教师巡视，解决各种问题。

（1）玻璃为何竖直放置？（教师可演示）

（2）一次实验得到结论是否可行？

学生自主选择猜想中的物像关系进行探究。实验完成后，填写实验报告单。

（设计意图：培养学生小组协作能力，让学生经历探究过程，体验探究方法，增强动手能力。）

4．分析论证，得出结论。

（1）我们请两组同学来汇报他们的实验结果……让我们分析一下：平面镜的像光屏接收不到，因此是虚像；每组数据的值不是完全相等。

实物投影展示多个小组所填表格，并请小组代表分析论证，得出结论。

（2）因为误差的存在，我们可以认为是相等的；像与物的大小都是相等的——通过这些现象或数据，请同学们讨论，看看能得到什么样的结论？这就是平面镜成像的特点（第67页和结论）。

下面请同学们回顾一下，开始我们照镜子所成的像是实像还是虚像？像在什么位置？大小是怎样的？那为什么看起来像的大小会变化呢？其实我们看似近大远小，是视角的差异造成的，实际上像与物的大小是相等的，这说明有时候仅凭人的感觉是不可靠的，应该用实践来检验。

（3）学生讨论并归纳：平面镜所成的像是虚像；像的大小与物体的大小相等；像与物到平面镜的距离相等，像与物相对于镜面是对称的。

（设计意图：这个环节的设计，一是培养学生分析概括的能力，二是点题，体现课堂的整体性与连贯性。）

三、平面镜成像特点应用

1.通过刚才的学习，相信同学们对平面镜有了较深刻的认识，那么，你们知道平面镜在日常生活中有哪些应用吗？（第68页平面镜成像的应用/板书）

预设：早晨起床，对着镜子梳头；商店在墙壁上装上镜子，感觉很宽敞；舞蹈演员对着镜子纠正姿势；卫生间的墙壁上装着镜子；潜望镜利用平面镜观察岸上的物体；牙医用镜子观察病人的牙齿。

（设计意图：将知识迁移到实际应用中，体现“知识来源于生活，更服务于生活”的理念，让学生感受生活与物理的紧密联系。）

2.教师点评，并引导学生进一步分类：同学们答得很好，让我们一起看一下平面鏡成像的应用：

（1）展示第68页图片：它们是利用平面镜改变光的传播方向。

（2）展示第69页图片：它们都是利用平面镜扩大视野空间。

（设计意图：从实际应用中再认识平面镜，了解平面镜的具体作用。）

3.展示第70页、第71页两幅图片：其实这都是利用平面镜成像的原理。

下面就让我们再来看一个平面镜成像应用的小实验：这是一个简易的万花筒，它是由三块平面镜以一定的角度组装而成。现在同学们看一下，老师手上有几个小球？（展示一个乒乓球）如果将它放在万花筒中，你们会看到几个小球呢？请同学们动手试一下。

提问：看到了几个？其中像有几个？

为什么会出现这样的现象呢？请同学们结合平面镜成像的特点，在课后思考这个问题。

学生分组实验，观察小球通过简易万花筒成像的个数，根据实际情况回答。（平面镜所成的角度不同，成像的个数不同）。

由此看来，平面镜的用处真的很大，是不是平面镜越多越好呢？能举例说明吗？

（设计意图：培养学生学习兴趣，调动学生积极主动地参与课堂；同时设置悬念，让学生课后能积极地探究物理知识，激发求知欲。）

4.凸面镜和凹面镜。

设疑：我们日常生活中有许多镜子，是不是所有的镜子都是平面镜呢？

提问：能举出一些例子吗？

预设：不是。太阳灶、汽车的观后镜、街道拐弯处的反光镜、手电筒的灯罩、车辆前灯的反光罩、显微镜的反光镜、点燃2008奥运圣火的凹面镜。

很好，我们根据这些镜子的形状，将它们分成两类：凸面镜和凹面镜（第73页凸面镜和凹面镜/板书）

（设计意图：在平面镜的基础上进一步拓展，了解凸面镜和凹面镜，为下一章——透镜的学习打下基础。）

四、课堂小结

本节课就学到这里，下面请同学们回顾一下，在这节课中你们学到了什么？（提问后展示第76页）

（设计意图：增强学生的归纳总结能力，提高语言表达能力，为完成练习做准备。）

五、随堂检测

为了更好地理解和巩固我们刚才所学的知识，下面请同学们完成随堂练习。

学生完成练习，然后检查正误，最后评讲练习。

（设计意图：检查学生一节课的成果，体验成功的喜悦。）

六、作业设计

1.课本第74页。

2.收集有关平面镜方面的资料。

（设计意图：预留课后作业，通过适量的练习巩固成果，同时，通过网络拓宽学生的知识面，使其接触更全、更广、更细的知识，完善知识体系。）

（作者单位：盐城市明达初级中学）

编辑：温雪莲