鐘作雄

(廣東省肇慶市第一中學(xué)，廣東　肇慶　526040)

親歷發(fā)現(xiàn)感悟科學(xué)探究
——“探究平面鏡成像特點(diǎn)”教學(xué)設(shè)計(jì)

鐘作雄

(廣東省肇慶市第一中學(xué)，廣東肇慶526040)

摘要：“探究平面鏡成像特點(diǎn)”一節(jié)內(nèi)容非常貼近學(xué)生生活，同時(shí)在教材編排中亦占有重要的承上啟下的作用.本文以該節(jié)為例，用科學(xué)探究的方法展現(xiàn)了精彩的課堂教學(xué)，較好地完成了教學(xué)目標(biāo).

關(guān)鍵詞：平面鏡成像特點(diǎn)；科學(xué)探究；教學(xué)設(shè)計(jì)

1教材與學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)分析

本節(jié)是滬粵版教材八年級(jí)上冊(cè)第三章第三節(jié)的內(nèi)容.從課程標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看，本節(jié)是義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)中科學(xué)內(nèi)容的第二個(gè)主題“運(yùn)動(dòng)和相互作用”下的“聲和光”中的部分內(nèi)容；從教材編排看，本節(jié)是在學(xué)習(xí)了光的直線傳播與光的反射的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)平面鏡成像，它是前兩節(jié)知識(shí)的延續(xù)與應(yīng)用.另外學(xué)生將首次較完整的研究“像”這個(gè)概念，本節(jié)的一些研究方法和思路，為后面的探究凸透鏡成像規(guī)律奠定了基礎(chǔ)，所以，本節(jié)具有重要的承上啟下作用，因此“探究平面鏡成像特點(diǎn)”是第三章的重點(diǎn)內(nèi)容之一，在整個(gè)幾何光學(xué)中也有著十分重要的地位.本節(jié)所要研究的現(xiàn)象和規(guī)律非常貼近學(xué)生的生活，因此如何讓學(xué)生在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)完整的科學(xué)探究過(guò)程、進(jìn)一步理解把握科學(xué)探究的基本要素，是本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)著重關(guān)注的問(wèn)題.

平面鏡是學(xué)生日常生活中常見(jiàn)的物品，學(xué)生對(duì)平面鏡成像有較多感性認(rèn)識(shí).比如，感覺(jué)到“鏡中的像與物左右相反”，甚至有“像近像大”或“物遠(yuǎn)像小”等錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí).但對(duì)平面鏡成像的特點(diǎn)沒(méi)有仔細(xì)的研究和深入思考，對(duì)“像”的認(rèn)識(shí)處于模糊的感性認(rèn)識(shí)階段，尚缺乏理性的思考和科學(xué)的認(rèn)識(shí).因此學(xué)生有進(jìn)一步探究的欲望，但作為八年級(jí)的學(xué)生剛剛開(kāi)始學(xué)習(xí)物理，對(duì)科學(xué)探究的方法還不是很理解，還迫切需要教師的幫助與啟發(fā).

2教學(xué)設(shè)計(jì)

本節(jié)課的設(shè)計(jì)試圖以“像”為主線，以學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，體現(xiàn)從生活走向物理、從物理走向社會(huì)的思路.緊緊圍繞“探究平面鏡成像的特點(diǎn)”這一核心，以探究為載體、以體驗(yàn)為收獲、以發(fā)現(xiàn)為動(dòng)力.讓學(xué)生親自動(dòng)手，利用提供的實(shí)驗(yàn)器材驗(yàn)證自己的生活經(jīng)驗(yàn)是否正確.讓學(xué)生在體驗(yàn)感悟、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、探究科學(xué)、交流與合作的過(guò)程中將探究引向深處.讓學(xué)生親歷科學(xué)探究全過(guò)程的同時(shí)，學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，享受科學(xué)發(fā)現(xiàn)的喜悅.據(jù)此設(shè)定教學(xué)目標(biāo)為：

(1) 知識(shí)平面鏡成像的特點(diǎn)，會(huì)應(yīng)用平面鏡成像的特點(diǎn)分析、解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象.

(2) 知道平面鏡成虛像，了解虛像是怎樣形成的.

(3) 了解日常生活中平面鏡成像的現(xiàn)象.

(4) 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系.

(5) 通過(guò)“等效替代”法研究虛像的位置、比較像與物的大小，體會(huì)科學(xué)方法的神奇和成功的喜悅.

3教學(xué)過(guò)程

3.1故事引入

教師用多媒體播放動(dòng)畫(huà)“猴子撈月”，通過(guò)學(xué)生熟悉的故事引入，引導(dǎo)學(xué)生明白水中的倒影就是我們物理學(xué)上所說(shuō)的像，再?gòu)膶W(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出平面鏡的特點(diǎn)及概念，使學(xué)生感受到物理來(lái)源于生活.

師：猴子為什么撈不到月亮？

生：因?yàn)楹镒訐频牟皇钦娴脑铝?，而是月亮在水中的倒?

師：水中的倒影也就是我們?cè)谖锢硭f(shuō)的什么呀？

生：像.

師：日常生活中除了水面能成像外，還有什么也能成像？

生：玻璃鏡子、光滑的金屬器、手機(jī)屏幕不亮?xí)r等等都能成像.

師：那剛才所列舉的能成像的物體都有什么樣的特點(diǎn)？

生：表面平滑.

師：所以此類(lèi)能成像的物體叫什么？

生：平面鏡.

3.2自主探究，合作交流

3.2.1模擬活動(dòng)，激發(fā)興趣

教師利用多媒體出示一張圖片，內(nèi)容為教材P56圖3-26(a)，要求每一大組派一位同學(xué)出來(lái)摸擬圖片中的人在鏡中的像，比一比誰(shuí)模擬得更貼切.四位同學(xué)進(jìn)行模擬活動(dòng)，其它同學(xué)作裁判，教師評(píng)價(jià)學(xué)生的活動(dòng).通過(guò)模擬活動(dòng)，一為活躍課堂氣氛，引起學(xué)生的興趣.二為學(xué)生在活動(dòng)中初步體驗(yàn)物與像的特點(diǎn)，建立一定的感性認(rèn)識(shí)，產(chǎn)生強(qiáng)烈的好奇心，帶著求知的欲望進(jìn)人課堂.同時(shí)為學(xué)生對(duì)“平面鏡成像特點(diǎn)”的猜想作鋪墊.

3.2.2由生活經(jīng)驗(yàn)引出猜想與假設(shè)

教師請(qǐng)學(xué)生結(jié)合剛才的活動(dòng)以及日常生活照鏡子的經(jīng)驗(yàn)，以小組為單位，討論一下：當(dāng)你站在鏡子前，鏡子中的像與你本人有怎樣的關(guān)系？

學(xué)生積極參與討論，并將討論結(jié)果寫(xiě)在黑板上作匯報(bào)，有不同意見(jiàn)的小組作補(bǔ)充.教師引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)所列舉出的照鏡子的生活經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)平面鏡成像特點(diǎn)，提出猜想.

雖然照鏡子是日常生活中很熟悉的活動(dòng)，但由于前概念的影響，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)相互對(duì)立、矛盾的想法(如像的大小不相等，像遠(yuǎn)小近大等)，這樣就會(huì)引起認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生求知欲望，使探究成為必然.同時(shí)將學(xué)生照鏡子引申為對(duì)平面鏡成像特點(diǎn)的猜想，順理成章，過(guò)渡自然，不會(huì)讓人感覺(jué)到只是為了猜想而猜想.同時(shí)也讓學(xué)生感受到科學(xué)猜想是以生活經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的.

教師提出問(wèn)題：驗(yàn)證這些猜想，確定像的位置是關(guān)鍵.你們有什么辦法?學(xué)生交流、展示、篩選、整合信息；教師點(diǎn)撥引導(dǎo)，確定正確有效的方法.

在這一環(huán)節(jié)中，允許學(xué)生任選器材和方法，給學(xué)生的探究活動(dòng)留有較大的空間，以期達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，提髙學(xué)生探究能力的目的.討論“平面鏡找像”這一環(huán)節(jié)的活動(dòng)看似多余，實(shí)則效果甚佳，學(xué)生在確定像的位置的過(guò)程中，通過(guò)教師的引導(dǎo)，使學(xué)生領(lǐng)悟到實(shí)驗(yàn)中不用“鏡子”而用“玻璃板”的道理，同時(shí)滲透了“等效替代”的研究思想，使學(xué)生知其然，更知其所以然.

3.2.3自主探究，自行驗(yàn)證

教師請(qǐng)各個(gè)小組利用桌面上現(xiàn)有的器材來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自主選擇一個(gè)或更多的猜想進(jìn)行驗(yàn)證.每個(gè)小組先充分討論，確定實(shí)驗(yàn)方案后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后以實(shí)驗(yàn)報(bào)告的方式進(jìn)行匯報(bào).

學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師巡回指導(dǎo)，在學(xué)生遇到困難時(shí)適當(dāng)給予啟發(fā)和幫助.實(shí)驗(yàn)完成后，各小組派代表在全班交流本組的實(shí)驗(yàn)操作、分析數(shù)據(jù)的過(guò)程，以及得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并闡述實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的困惑和新的發(fā)現(xiàn).

科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)一是要讓學(xué)生親身經(jīng)歷探究活動(dòng)，二是要在活動(dòng)中充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，發(fā)揮他們的主動(dòng)性和能動(dòng)性.教師在完成必要的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)后，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證猜想，充分體現(xiàn)了學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教師只是引導(dǎo)者的理念.讓學(xué)生根據(jù)所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行自主探究，經(jīng)歷探究過(guò)程，學(xué)會(huì)記錄、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與現(xiàn)象，以培養(yǎng)學(xué)生探究能力.培養(yǎng)學(xué)生在交流討論中，敢于表達(dá)自己觀點(diǎn)，勇于修正錯(cuò)誤，確立實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，并意識(shí)到交流與合作的重要性.

3.2.4分析平面鏡成像原理

我們已經(jīng)了解了平面鏡成像的特點(diǎn)，那究竟這個(gè)像是怎樣形成的?現(xiàn)在請(qǐng)看一個(gè)視頻，它會(huì)告訴我們平面鏡成像的原理.

滬粵版教材對(duì)平面鏡成像原理這部分內(nèi)容作了淡化，在教材中沒(méi)有出現(xiàn)，但是考慮到平面鏡成像是光的反射現(xiàn)象，學(xué)生知識(shí)平面鏡成像原因是光的反射現(xiàn)象，能更好地分辨光的反射現(xiàn)象，有利于更進(jìn)一步理解平面鏡成虛像的特點(diǎn)，對(duì)光反射時(shí)的光路作圖也有很好的幫助.

4教學(xué)反思

4.1本節(jié)課設(shè)計(jì)中的亮點(diǎn)

亮點(diǎn)一：由學(xué)生日常生活照鏡的經(jīng)歷完成對(duì)平面鏡成像特點(diǎn)的猜想，過(guò)渡自然，學(xué)生容易接受，也樂(lè)于驗(yàn)證自己的猜想是否正確，激發(fā)了學(xué)生探究的欲望.

亮點(diǎn)二：在探究過(guò)程中為防止學(xué)生出現(xiàn)盲目探究，作了一些必要的指導(dǎo)，但不是完全包辦實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生按部就班進(jìn)行探究，而給了學(xué)生很大的時(shí)間和空間去設(shè)計(jì)創(chuàng)造.縱觀整個(gè)探究過(guò)程，課堂氣氛活躍，學(xué)生主動(dòng)積極參與探究，訓(xùn)練提高了學(xué)生科學(xué)探究各個(gè)方面的能力.

亮點(diǎn)三：從學(xué)生的匯報(bào)來(lái)看，呈現(xiàn)了很多的亮點(diǎn)，比如，如何驗(yàn)證像與物左右相反時(shí)，其中有一個(gè)組的設(shè)計(jì)是通過(guò)不同方向吹蠟燭的火焰來(lái)驗(yàn)證；如何驗(yàn)證像與物關(guān)于鏡面對(duì)稱(chēng)，其中一個(gè)組的同學(xué)將三個(gè)物點(diǎn)用線段連接起來(lái)構(gòu)成一個(gè)三角形，同樣的方法也將三個(gè)像點(diǎn)用線段連接起來(lái)，最后用虛線將兩個(gè)三個(gè)形對(duì)應(yīng)點(diǎn)連接起來(lái)，這樣就構(gòu)成了一個(gè)漂亮的軸對(duì)稱(chēng)圖形.

亮點(diǎn)四：運(yùn)用實(shí)驗(yàn)加實(shí)例的方式突破“物遠(yuǎn)像小、物近像大”的難點(diǎn).其中有一個(gè)組設(shè)計(jì)了當(dāng)物距改變時(shí)，用刻度尺測(cè)量?jī)筛灎T的高度的方案，驗(yàn)證此猜想是否正確.但是很多學(xué)生對(duì)像的大小與物距無(wú)關(guān)表示不理解，這主要是平日生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)學(xué)生起了主導(dǎo)作用.因此筆者因勢(shì)利導(dǎo)，從人的視覺(jué)效果出發(fā)，并結(jié)合生活中實(shí)例來(lái)講解這個(gè)問(wèn)題.

當(dāng)人向平面鏡走近時(shí)，為何覺(jué)得他的像變大了呢?這是人的視覺(jué)經(jīng)驗(yàn)造成的.一輛汽車(chē)在遠(yuǎn)處，我們會(huì)覺(jué)得它很小，當(dāng)它向我們駛過(guò)來(lái)時(shí)，我們會(huì)覺(jué)得它越來(lái)越大.同理則可解釋“物體距平面鏡越遠(yuǎn)像越小(等大的虛像看上去會(huì)變小)”，這是因?yàn)樘撓窬嚯x平面鏡前觀察者的距離變遠(yuǎn)了，導(dǎo)致像的兩端與眼睛所成的視角變小了，而像還是與物體等大的.

4.2不足之處

在模擬鏡中像的活動(dòng)中個(gè)別學(xué)生可能由于緊張，表演并不是很理想.個(gè)別組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案并不理想，導(dǎo)致探究未能很好完成.由于受實(shí)驗(yàn)室光線的干擾，個(gè)別小組找不到玻璃板上的像或像不夠清晰，還有個(gè)別組沒(méi)有將玻璃垂直放置，導(dǎo)致像與物不能完全重合.

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱立云.創(chuàng)新課堂教學(xué)方法 提高課堂教學(xué)效率——例談《平面鏡成像》的課堂教學(xué)創(chuàng)新策略[J].物理之友,2014,30(1).

[2] 紀(jì)建榮.物理課堂教學(xué)中的科學(xué)探究初探[J].物理之友.2014,30(3).