自主探究：有效促進學生的淺層認識向科學概念轉化

徐榮

【教材分析】

“平面鏡”是蘇科版八年級物理“光現(xiàn)象”中的第四節(jié)，本節(jié)內(nèi)容是光學部分的教學重點之一。本課學生首次接觸“虛像”這個新概念，后面還將學到“凸透鏡成像”，本課具有承前啟后的重要作用。

教材突出了學生的探究活動，把知識獲取的過程和知識的學習放到同等重要的地位，讓學生在體驗中感受探究的快樂和成功的喜悅。

【學情分析】

平面鏡是生活中常見的物品，對鏡子所成的像很多同學具有一些淺層認識，比如，感覺“像近大遠小”“像在鏡子后面某個地方”“鏡中的像與物左右相反”等。但對平面鏡成像的特點沒有深入研究過，對“像”的認識尚處于模糊階段。

同時，在第三章的第三節(jié)，學生已經(jīng)學習了“光的直線傳播”實驗探究過程，這就為本課的探究學習提供了一定的方法。

【教學目標】

1.知道平面鏡成像的特點；能列舉生活中的平面鏡，初步了解平面鏡成像特點的應用及光污染。

2.通過經(jīng)歷平面鏡成像特點的實驗探究過程，體驗用“替代法”確定像的位置的研究方法，培養(yǎng)交流協(xié)作能力，增強語言表達、歸納分析的能力。

3.領略大自然中“平面鏡成像”現(xiàn)象的對稱美與和諧美，培養(yǎng)樂于探究自然奧妙的興趣和愿望以及實事求是的科學態(tài)度。

【教學重難點】

教學重點：通過實驗探究，歸納得出平面鏡成像的特點。

教學難點：利用“替代”的方法確定像的位置。

【教學方法】

實驗探究、交流討論。

【教學準備】

教師準備：多媒體設備、課件、鏡子、玻璃板、光具座、蠟燭、燒杯。

學生準備：鏡子、玻璃板、蠟燭、白紙板（光屏）、火柴。

【教學過程】

一、新課引入

1．首先讓我們來欣賞一段有趣的動畫。

2．動畫中的咖啡貓看到了什么？它們的困惑和有趣的反應都源于我們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｊ煜さ囊环N光學器材，你們知道是什么嗎？

3．大家還知道生活中有哪些物體可以看作是平面鏡呢？（學生舉例）

（探究平面鏡成像特點/板書）

4.接下來先請同學們利用桌子上的平面鏡，觀察你在鏡子中所成的像，討論一下，看看能提出哪些關于平面鏡成像的問題？

（設計意圖：通過小孔成像的學習，我們知道光屏能夠接收到的像稱為實像，那么，光屏接收不到的像稱為虛像，從而引出虛像的概念。）

啟發(fā)：你們還能提出什么問題？

學生通過照鏡子，分組討論后，提出關于像與物關系的問題，預設：

（1）像能被光屏接收到嗎？

（2）鏡子離遠時，像變小了嗎？

（3）像與物體的大小相等嗎？

（4）通過平面鏡成的像，在鏡子后面的什么地方？

（5）像與物體到平面鏡的距離相等嗎？

二、探究平面鏡成像的特點

1.提出問題并作出猜想與假設。

同學們在生活中都有使用平面鏡的經(jīng)驗，下面先請同學們討論一下，根據(jù)你們的生活經(jīng)驗，平面鏡成像有哪些特點？

學生分組討論。教師鼓勵學生積極提出問題，并將問題簡要記錄在黑板右側。

預設：大小、距離、虛實、倒正。

（1）平面鏡所成的像可能是虛像（實像）。

（2）平面鏡所成的像與物的大小可能相等。

（3）像與物的大小可能不等。

（4）像與物到平面鏡的距離可能相等……

接下來，請同學們對教材第66頁三個問題進行猜想。

……

（設計意圖：引導學生大膽猜想，思路不受限制，使探究活動具有真實性，同時培養(yǎng)學生的語言表達能力。）

2．實驗設計。

這些猜想是結論嗎？不是。我們還需要對它們進行實驗驗證?，F(xiàn)在的關鍵是如何準確地找到像的位置。老師可以給大家做一個實驗來提示，做實驗之前，請同學們先看一段視頻。為什么杯中的蠟燭澆不滅呢？我們把這個場景再現(xiàn)一遍同學們就會明白了。

引導學生觀察：杯中的蠟燭真的被點燃了嗎？實際上是我們使它與前面這支被點燃的蠟燭像重合了，這樣它看起來被點燃了，而此時它所在的位置就是像的位置。大家現(xiàn)在知道如何找到物體在平面鏡中的像所在的位置了吧！老師給你們準備了玻璃和平常使用的鏡子，你們應該選用哪一個來做實驗呢？

為了驗證我們的猜想，老師為同學們準備了一些實驗器材，光具座（展示），上面有刻度尺可以測量距離，底座上有一條紅線對準刻度尺。同時，底座可以安放物體并能移動（示范）。

下面，我們來設計教材第66頁實驗，請同學們討論下列問題：

（1）為了便于找到像的位置，選用玻璃板還是鏡子作平面鏡？

（2）怎樣找到像的位置？

（3）怎樣比較像與物的大??？

（4）怎樣比較像與物到鏡面的距離？

學生選用玻璃作平面鏡；取兩個相同的物體，用其中一個物體去接收另一個物體的像，比較它們的大小，看像與物的大小是否相等；利用刻度尺來測量代替像的物體到鏡面的距離。

（設計意圖：使學生了解實驗探究內(nèi)容、實驗器材，知道實驗相關事項。引導學生分析“像”，確定探究方法：替代法：①用玻璃替代鏡子；②用物體替代像。）

3．動手實驗。

下面請同學們利用這些器材來驗證你們剛才的猜想是否正確，并將實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)填入學案對應的表格中開始實驗。

各小組動手做實驗，實驗的結果填寫在老師設計的表格中。教師巡視，解決各種問題。

（1）玻璃為何豎直放置？（教師可演示）

（2）一次實驗得到結論是否可行？

學生自主選擇猜想中的物像關系進行探究。實驗完成后，填寫實驗報告單。

（設計意圖：培養(yǎng)學生小組協(xié)作能力，讓學生經(jīng)歷探究過程，體驗探究方法，增強動手能力。）

4．分析論證，得出結論。

（1）我們請兩組同學來匯報他們的實驗結果……讓我們分析一下：平面鏡的像光屏接收不到，因此是虛像；每組數(shù)據(jù)的值不是完全相等。

實物投影展示多個小組所填表格，并請小組代表分析論證，得出結論。

（2）因為誤差的存在，我們可以認為是相等的；像與物的大小都是相等的——通過這些現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，請同學們討論，看看能得到什么樣的結論？這就是平面鏡成像的特點（第67頁和結論）。

下面請同學們回顧一下，開始我們照鏡子所成的像是實像還是虛像？像在什么位置？大小是怎樣的？那為什么看起來像的大小會變化呢？其實我們看似近大遠小，是視角的差異造成的，實際上像與物的大小是相等的，這說明有時候僅憑人的感覺是不可靠的，應該用實踐來檢驗。

（3）學生討論并歸納：平面鏡所成的像是虛像；像的大小與物體的大小相等；像與物到平面鏡的距離相等，像與物相對于鏡面是對稱的。

（設計意圖：這個環(huán)節(jié)的設計，一是培養(yǎng)學生分析概括的能力，二是點題，體現(xiàn)課堂的整體性與連貫性。）

三、平面鏡成像特點應用

1.通過剛才的學習，相信同學們對平面鏡有了較深刻的認識，那么，你們知道平面鏡在日常生活中有哪些應用嗎？（第68頁平面鏡成像的應用/板書）

預設：早晨起床，對著鏡子梳頭；商店在墻壁上裝上鏡子，感覺很寬敞；舞蹈演員對著鏡子糾正姿勢；衛(wèi)生間的墻壁上裝著鏡子；潛望鏡利用平面鏡觀察岸上的物體；牙醫(yī)用鏡子觀察病人的牙齒。

（設計意圖：將知識遷移到實際應用中，體現(xiàn)“知識來源于生活，更服務于生活”的理念，讓學生感受生活與物理的緊密聯(lián)系。）

2.教師點評，并引導學生進一步分類：同學們答得很好，讓我們一起看一下平面鏡成像的應用：

（1）展示第68頁圖片：它們是利用平面鏡改變光的傳播方向。

（2）展示第69頁圖片：它們都是利用平面鏡擴大視野空間。

（設計意圖：從實際應用中再認識平面鏡，了解平面鏡的具體作用。）

3.展示第70頁、第71頁兩幅圖片：其實這都是利用平面鏡成像的原理。

下面就讓我們再來看一個平面鏡成像應用的小實驗：這是一個簡易的萬花筒，它是由三塊平面鏡以一定的角度組裝而成?，F(xiàn)在同學們看一下，老師手上有幾個小球？（展示一個乒乓球）如果將它放在萬花筒中，你們會看到幾個小球呢？請同學們動手試一下。

提問：看到了幾個？其中像有幾個？

為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢？請同學們結合平面鏡成像的特點，在課后思考這個問題。

學生分組實驗，觀察小球通過簡易萬花筒成像的個數(shù)，根據(jù)實際情況回答。（平面鏡所成的角度不同，成像的個數(shù)不同）。

由此看來，平面鏡的用處真的很大，是不是平面鏡越多越好呢？能舉例說明嗎？

（設計意圖：培養(yǎng)學生學習興趣，調(diào)動學生積極主動地參與課堂；同時設置懸念，讓學生課后能積極地探究物理知識，激發(fā)求知欲。）

4.凸面鏡和凹面鏡。

設疑：我們?nèi)粘Ｉ钪杏性S多鏡子，是不是所有的鏡子都是平面鏡呢？

提問：能舉出一些例子嗎？

預設：不是。太陽灶、汽車的觀后鏡、街道拐彎處的反光鏡、手電筒的燈罩、車輛前燈的反光罩、顯微鏡的反光鏡、點燃2008奧運圣火的凹面鏡。

很好，我們根據(jù)這些鏡子的形狀，將它們分成兩類：凸面鏡和凹面鏡（第73頁凸面鏡和凹面鏡/板書）

（設計意圖：在平面鏡的基礎上進一步拓展，了解凸面鏡和凹面鏡，為下一章——透鏡的學習打下基礎。）

四、課堂小結

本節(jié)課就學到這里，下面請同學們回顧一下，在這節(jié)課中你們學到了什么？（提問后展示第76頁）

（設計意圖：增強學生的歸納總結能力，提高語言表達能力，為完成練習做準備。）

五、隨堂檢測

為了更好地理解和鞏固我們剛才所學的知識，下面請同學們完成隨堂練習。

學生完成練習，然后檢查正誤，最后評講練習。

（設計意圖：檢查學生一節(jié)課的成果，體驗成功的喜悅。）

六、作業(yè)設計

1.課本第74頁。

2.收集有關平面鏡方面的資料。

（設計意圖：預留課后作業(yè)，通過適量的練習鞏固成果，同時，通過網(wǎng)絡拓寬學生的知識面，使其接觸更全、更廣、更細的知識，完善知識體系。）

（作者單位：鹽城市明達初級中學）

編輯：溫雪蓮