楊璠

摘 要：本文詳細介紹了平面鏡成像的探究活動設(shè)計。教學中借助影視資源引入新課，激發(fā)學生的學習興趣。通過學生小組合作，自主設(shè)計進行實驗。發(fā)揮了學生的主體作用，利于學生掌握科學探究的方法，提高其科學素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：平面鏡成像；教學設(shè)計；科學探究

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2017）6-0078-3

1 教學內(nèi)容分析

1.1 課程標準解讀

《義務(wù)教育物理課程標準（2011年版）》對這節(jié)課的要求包括兩方面：一是通過實驗，探究平面鏡成像時像與物的關(guān)系， 這是過程性要求；二是知道平面鏡成像的特點及應(yīng)用，這是“了解”水平要求。教學中，應(yīng)通過實驗探究讓學生知道平面鏡成像時物像關(guān)系（包括成虛像、物像等距、物像等大），同時了解平面鏡在生活生產(chǎn)中的應(yīng)用。課標（2011版）規(guī)定“探究平面鏡成像中物與像的關(guān)系”是學生必做實驗，教學建議中指出：在科學探究中，教師不僅應(yīng)關(guān)注讓學生通過探究發(fā)現(xiàn)某些規(guī)律，而且應(yīng)注重在探究過程中發(fā)展學生的探究能力，提高探索興趣，增進對探究本質(zhì)的理解，培養(yǎng)科學態(tài)度和科學精神。所以，在教學中不僅要讓學生掌握科學知識，也要使其掌握實驗探究的方法，能用所學知識解決實際問題，注重學生科學素養(yǎng)的提高。

1.2 知識點介紹

本節(jié)是光的直線傳播與光的反射定律的實際應(yīng)用。這節(jié)課中學生將探究平面鏡成像的規(guī)律，首次較完整地研究“像”。因此，它在整個初中探究性學習中起著示范性作用。本節(jié)的一些研究方法與思路也為后面研究凸透鏡成像奠定基礎(chǔ)，故本節(jié)具有重要的承上啟下作用。

2 教學目標

2.1 知識與技能

知道平面鏡成像的特點及原理，知道虛像的概念；掌握實驗探究的方法步驟；能用平面鏡成像的知識解決實際問題。

2.2 過程與方法

通過教師引導，學生自主探究成像規(guī)律，使學生掌握探究步驟與方法；通過理論分析使學生對虛像的概念有更深入的理解；通過變式練習，解釋生活實例，加深學生對知識的理解并學以致用。

2.3 情感、態(tài)度與價值觀

使學生領(lǐng)略到平面鏡中的對稱之美，培養(yǎng)其探索興趣，提高其科學素養(yǎng)。

3 教學重難點

3.1 重點

知道平面鏡成像的原理及特點；知道虛像的概念；掌握實驗探究的方法與步驟；能用平面鏡成像的知識解決實際問題。

3.2 難點

引導學生進行實驗設(shè)計與探究，使學生明白物像等大，物像等距和虛像概念。

4 教學方法

教法：科學探究法；集體討論法

學法：自主探究法

5 實驗儀器

白紙、刻度尺、蠟燭、玻璃板、鏡子、支架、蠟燭模型。

6 教學過程

6.1 新課引入

教師行為：

通過播放視頻劉姥姥照鏡子（視頻選自《紅樓夢》，劉姥姥第一次進大觀園，把自己的像當成了親家母），向?qū)W生提問劉姥姥把誰當成了自己的親家母。向?qū)W生說明劉姥姥把鏡子里的人當成親家母，是因不知那是像，引入像的概念。

學生行為：

回答：她自己的像。

設(shè)計意圖：

用一段有趣的視頻激發(fā)學生學習新課的興趣，同時引入像的概念。

6.2 探究成像規(guī)律

（1）提出問題

教師行為：

將學生分成學習小組，拿出各自帶來的不同的平面鏡，觀看自己的像。讓學生思考物像的大小、正倒、與平面鏡的位置關(guān)系。

學生行為：

觀看自己在平面鏡中所成的像，思考老師提出的問題。不同的學生有不同的觀點，他們發(fā)現(xiàn)自己的觀點與其他同學的不同。

設(shè)計意圖：

引導學生發(fā)現(xiàn)問題，培養(yǎng)學生的問題意識。

（2）猜想與假設(shè)

教師行為：

引導學生對成像的特點作出猜想。這個時候還要向?qū)W生介紹實像、虛像的概念。實像：實際光線會聚而成，是能量的聚集，能用光屏承接。虛像：不是實際的光線會聚而成，在像的位置上沒有能量聚集，光屏不能承接。老師將學生的猜想列舉在黑板上。

學生行為：

同學們對平面鏡成像的特點提出各自的猜想。主要是物像的大小、正倒、與平面鏡的位置關(guān)系、像的虛實方面。

設(shè)計意圖：

讓學生認識并學會應(yīng)用假設(shè)這種思維方法。

（3）設(shè)計實驗與制定計劃

教師行為：

引導學生相互討論，根據(jù)猜想，利用提供器材設(shè)計實驗。教師應(yīng)對可能出現(xiàn)的狀況有所預料，給學生提供引導。比如：有同學可能會直接選平面鏡，但他們很快就發(fā)現(xiàn)沒法探究，此時應(yīng)引導學生分析為何不能選平面鏡。在探究物像等大的時候給學生提供不同大小的蠟燭模型，讓學生通過探究過程發(fā)現(xiàn)必須要選用兩個同樣大小的蠟燭才能完全重合。實驗裝置如圖1所示。

學生行為：

相互討論，提出驗證猜想的方案。在自己探索和老師的引導下選用玻璃板代替平面鏡進行實驗，可能提出的方案有：①直接觀察鏡中的像驗證物像上下一致、左右相反。②驗證物像等大，根據(jù)自己的猜想選用不同大小的蠟燭模型進行實驗驗證。③驗證物距等于像距。測出鏡前后蠟燭到鏡的距離進行比較。④驗證物像連線垂直于平面鏡。在鏡前后蠟燭上取對應(yīng)點，測出他們到桌面的高度，根據(jù)數(shù)學知識來驗證猜想。⑤為了驗證像的虛實，我們可以用實際的蠟燭來成像，用手去摸像，手上沒蠟燭或它的像，就是虛像，有則為實像。也可用光屏承接，光屏上有則為實像，否則就是虛像。

設(shè)計意圖：

這里選用蠟燭模型代替蠟燭進行實驗，可以避免蠟燭燃燒對實驗帶來的影響，同時可驗證物像是對稱的。讓學生自己設(shè)計實驗方案，主動思考，發(fā)揮其教學主體作用，培養(yǎng)其分析、解決問題的能力。

（4）進行實驗與收集證據(jù)

教師行為：

引導學生按照設(shè)計的方案進行實驗，并在旁給予適當?shù)膸椭?。這時有的組可能沒讓玻璃板垂直于桌面，所以蠟燭與像不能重合，老師應(yīng)及時引導學生進行分析，提出改正方案。在探究成像虛實性的時候，先讓學生通過實驗驗證，之后老師再用理論分析成像原理，如圖2所示。

學生行為：

按照方案逐個地進行實驗，記下實驗數(shù)據(jù)。為了避免實驗結(jié)果的偶然性，所有步驟都該多次測量。驗證物像等大時，選用不同大小的蠟燭多做幾次；驗證物距等于像距時，將蠟燭移在不同位置多測幾組數(shù)據(jù)；驗證物像連線垂直于平面鏡時，應(yīng)該在蠟燭上多取幾組對應(yīng)點進行測量比較。

設(shè)計意圖：

提高學生實際操作的能力，讓學生掌握實驗探究方法，通過理論、實驗相結(jié)合驗證成虛像，利于突破教學重難點。

（5）分析與論證

教師行為：

引導學生對實驗數(shù)據(jù)進行分析，歸納總結(jié)得出結(jié)論：物像上下一致，左右相反；物像等大；物距等于像距；物像連線垂直于平面鏡；平面鏡成的像是虛像。

學生行為：

分析自己記錄的數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論，最后在書上寫好平面鏡成像的特點。

設(shè)計意圖：

得出結(jié)論，體會平面鏡成像的對稱之美，讓知識在探究過程中主動生成。

6.3 反饋練習

教師行為：

給出一些典型的例題（如圖3、圖4），變式練習和生活中的問題，引導學生進行分析，對學生的疑問作出及時的解答。

學生行為：

認真思考老師的提問，不懂的及時解決。

設(shè)計意圖：

變式練習，加深理解。生活事例讓學生認識到所學知識的價值，增強學習動機，也達到學以致用的目的。

7 案例評析

通過有趣視頻的引入，調(diào)動學生參與課堂的積極性。學生自己設(shè)計并進行實驗，發(fā)揮了學生的主體作用，也利于他們掌握科學探究的方法。在教學過程中，理論、實驗相結(jié)合，利于突破重難點。最后通過變式練習，加深學生對知識的理解，解決實際生活的例子，也讓學生認識到了本節(jié)知識的實用價值，達到了學以致用的目的。

參考文獻：

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[3]吳祖仁.物理（八年級上冊）[M].北京：教育科學出版社，2012：75.

[4]鄧蒙，楊為民.科學探究：平面鏡成像教學實驗的改進與創(chuàng)新[J].物理教學探討，2016，34（11）： 30-32.

（欄目編輯 鄧 磊）