《平面鏡成像》教學(xué)設(shè)計(jì) 《平面鏡成像》教學(xué)設(shè)計(jì) 《平面鏡成像》教學(xué)設(shè)計(jì) 《平面鏡成像》教學(xué)設(shè)計(jì) 一、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)技能 （一）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索總結(jié)平面鏡成像的特點(diǎn)(2)了解平面鏡形成實(shí)像，并了解實(shí)像是如何產(chǎn)生的。 （3）通過(guò)探索物體、圖像和鏡子之間的關(guān)系，展現(xiàn)平面鏡成像的對(duì)稱美，感受克服困難、解決問(wèn)題的快樂(lè)，增強(qiáng)中學(xué)生探索自然奧秘的興趣和欲望。 2.過(guò)程與方法 (1)通過(guò)設(shè)計(jì)探究活動(dòng)，組織中學(xué)生明確平面鏡的成像規(guī)律。 (2)利用對(duì)稱法完成平面鏡的圖像繪制，培養(yǎng)中學(xué)生運(yùn)用幾何知識(shí)和化學(xué)定律研究簡(jiǎn)單光學(xué)問(wèn)題的能力。 (3)根據(jù)平面鏡的成像特點(diǎn)，設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)、生活實(shí)用儀器。 感情、態(tài)度、價(jià)值觀（一）通過(guò)班主任和中學(xué)生探究活動(dòng)的引導(dǎo)和組織，激發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和對(duì)科學(xué)的渴望，使中學(xué)生愿意探索日常生活中的數(shù)學(xué)原理。 （2）通過(guò)介紹平面鏡在日常生活、生產(chǎn)和科研中的廣泛應(yīng)用，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)和生活的熱愛(ài)。 3、教材分析：本節(jié)教材的知識(shí)點(diǎn)有兩個(gè)方面：平面鏡成像規(guī)律和平面鏡成像應(yīng)用。 在平面鏡成像規(guī)律的教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)充分調(diào)動(dòng)中學(xué)生的主觀能動(dòng)性，讓中學(xué)生在好奇心中開動(dòng)腦筋、動(dòng)手實(shí)踐，探索規(guī)律。 應(yīng)引導(dǎo)中學(xué)生從日常生活的各個(gè)方面了解平面鏡成像的應(yīng)用。
四、教學(xué)理念： 1、教學(xué)理念：初中生似乎沒(méi)有嚴(yán)格的邏輯思維能力，他們最大的優(yōu)勢(shì)就是對(duì)什么都非常有想象力，對(duì)什么都感興趣，什么都想探索到最后 。 為此，我認(rèn)為這是數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中必須注意的非常重要的一點(diǎn)，應(yīng)該牢牢把握。 讓每一個(gè)中學(xué)生“動(dòng)起來(lái)”，教給他們新的學(xué)習(xí)方法，讓他們養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，是我們的最終目標(biāo)。 5、設(shè)計(jì)意圖：采用探究式教學(xué)方法，聯(lián)系現(xiàn)實(shí)生活，展示多媒體講座，設(shè)置情景，讓中學(xué)生開始聯(lián)想，在班主任的適當(dāng)引導(dǎo)和啟發(fā)下，中學(xué)生可以動(dòng)腦、動(dòng)手、小組合作、集體交流。 調(diào)查問(wèn)題并得出結(jié)論。 6、教具：多媒體講義、可折疊的帶角度圖畫的黑色紙板、全身鏡、兩個(gè)光源、一張白紙、大頭針（或筷子）、鉛筆、尺子。 2、教學(xué)重難點(diǎn) 《平面鏡成像》是《光的直線傳播》和《光的反射》的后續(xù)內(nèi)容。 本部分包括平面鏡的成像特性、成像原理、平面鏡的應(yīng)用以及凸面鏡和凹面鏡的初步知識(shí)。 通過(guò)本節(jié)的教學(xué)，中學(xué)生應(yīng)該了解平面鏡成像的特點(diǎn)。 平面鏡成像是由反射光反向延伸產(chǎn)生的，對(duì)實(shí)像的概念有初步的認(rèn)識(shí)。 《課程標(biāo)準(zhǔn)》要求“探索平面鏡形成時(shí)圖像與物體的關(guān)系”，讓中學(xué)生通過(guò)自主探究體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，通過(guò)科學(xué)研究接受教育，同時(shí)時(shí)間獲得足夠的感性認(rèn)識(shí)。
本節(jié)僅指出平面鏡的成像“像與物之間大小相等、距離相等，并且像與物體的連線垂直于鏡面，看起來(lái)像真實(shí)的圖像”，更不用說(shuō)成像的對(duì)稱性了。 在教材設(shè)計(jì)的形式上，指出實(shí)驗(yàn)要在不同的位置做兩次，這非常有利于中學(xué)生科學(xué)心態(tài)的發(fā)展。 與傳統(tǒng)教材相比，教材沒(méi)有單獨(dú)安排凸面鏡和凹面鏡章節(jié)，而是將它們安排在STS中，作為平面鏡知識(shí)的拓展。 教學(xué)重點(diǎn)：借助實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究平面鏡成像的特性。 教學(xué)難點(diǎn)：平面鏡成像原理和實(shí)像概念。 3.教學(xué)策略平面鏡是所有中學(xué)生都熟悉的物體，限于中學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)水平，關(guān)鍵是提取平面鏡成像的特征，并了解平面鏡的應(yīng)用，有必要研究平面鏡成像的大量事實(shí)。 以現(xiàn)實(shí)生活中的例子引入新課程，激發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)和探索的興趣。 通過(guò)實(shí)例提出與數(shù)學(xué)相關(guān)的問(wèn)題，大膽猜測(cè)，圍繞實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x擇合適的儀器，設(shè)計(jì)可行的實(shí)驗(yàn)方案，正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析證據(jù)得出科學(xué)推論，交流實(shí)驗(yàn)的利弊、并對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)、計(jì)劃等一系列探究過(guò)程，讓中學(xué)生體驗(yàn)探究的全過(guò)程，為今后自主探究學(xué)習(xí)做好鋪墊。 在探究學(xué)習(xí)中，引導(dǎo)中學(xué)生積極表達(dá)自己的觀點(diǎn)，評(píng)價(jià)和交流實(shí)驗(yàn)方法和過(guò)程，增強(qiáng)中學(xué)生的合作和溝通能力，通過(guò)演講培養(yǎng)中學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。 4.教學(xué)過(guò)程教學(xué)過(guò)程中，班主任活動(dòng)中班主任活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)的設(shè)計(jì)意圖源自新課（5分鐘）并引入實(shí)驗(yàn)：《水火相容》為如圖1所示，在鍍膜玻璃板前面點(diǎn)燃一支蠟燭，在玻璃板后面放置一支略低于玻璃的蠟燭。 板燒杯。
將在量杯中觀察到燃燒的“蠟燭”。 邀請(qǐng)中學(xué)生上臺(tái)給燒杯加鹽，倒出玻璃板后面的蠟燭，提醒他們“水火不相容，水可以滅火”。 但當(dāng)燒杯裝滿水時(shí)，蠟燭仍然可以燃燒。 圖一 中學(xué)生形成困惑和猜測(cè)后，班主任亮出了“秘密”：前面的蠟燭似乎熄滅了，你看到的卻是上面玻璃板中蠟燭的影像。 讓中學(xué)生觀察手中的平面鏡，可以看到它們都是平的。 它可以用來(lái)照亮人的“臉”和各種“物體”，而且它的形狀與物體本身相同。 我們把這樣的全身鏡稱為平面鏡，在全身鏡中出現(xiàn)的“臉”的物體稱為圖像。 由于平面鏡成像的特性，蠟燭的火焰不會(huì)被水熄滅。 接下來(lái)我們就上去探討一下平面鏡的成像有哪些特點(diǎn)？ 中學(xué)生觀察。 通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓中學(xué)生體驗(yàn)數(shù)學(xué)的神奇，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。 同時(shí)平面鏡成像特點(diǎn)教案，也為之前的探索實(shí)驗(yàn)使用玻璃板代替通常的全身鏡鋪平了道路。 新課教學(xué)（30分鐘） 1.平面鏡成像的特點(diǎn) 請(qǐng)用你手中的平面鏡來(lái)尋找你的圖像。 當(dāng)你遠(yuǎn)離或靠近平面鏡時(shí)，仔細(xì)觀察圖像的大小和位置是否發(fā)生變化，以及如何變化？ 根據(jù)觀察平面鏡成像特點(diǎn)教案，能否談?wù)勂矫骁R成像的特點(diǎn)，并分組討論。 1、平面鏡成像有什么特點(diǎn)？ 介紹了“平面鏡成像特性”的實(shí)驗(yàn)探索。 2、猜測(cè)和假設(shè) 鼓勵(lì)中學(xué)生根據(jù)個(gè)人生活經(jīng)歷大膽猜測(cè)，并說(shuō)出猜測(cè)的依據(jù)。
對(duì)于中學(xué)生們的猜測(cè)，他不置可否，然后問(wèn)道：“你們想知道你們的猜測(cè)是否正確嗎？” 中學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望步入下一階段。 說(shuō)明：由于課時(shí)有限，本節(jié)重點(diǎn)用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證中學(xué)生提出的以下猜想： 像與物體之間的距離等于鏡面的距離。 b. 喜歡“近大遠(yuǎn)小”，或者喜歡與物體大小相同。 并告訴中學(xué)生，隨著學(xué)習(xí)的深入，朋友提出的其他猜測(cè)也會(huì)逐漸得到驗(yàn)證。 3. 制定實(shí)驗(yàn)方案并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。 中學(xué)生群體交流過(guò)程中，主要解決以下問(wèn)題：（1）如何確定圖像的位置？ 將一支點(diǎn)燃的蠟燭放在玻璃板后面，然后拿另一支未點(diǎn)燃的蠟燭放在圖像的位置，直到看起來(lái)與圖像完全重合，這個(gè)位置就是圖像的位置。 （2）如何判斷相鄰蠟燭與圖像完全重合？ 改變玻璃板后面左右嘴唇的位置，直到旁邊的蠟燭和圖像從不同位置完全重合。 （如果中學(xué)生課前做好預(yù)習(xí)，中學(xué)生可以自己找到這類問(wèn)題的答案，并可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證猜想1）（3）為什么要用玻璃板而不是玻璃板？實(shí)驗(yàn)中的平面鏡？ 班主任引導(dǎo)中學(xué)生自行實(shí)驗(yàn)，確定平面鏡和玻璃板中圖像的位置。 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)，如果看不到平面鏡旁邊的蠟燭，就很難知道它是否與圖像完全重合，所以不使用平面鏡。 使用玻璃板成像時(shí)，可以看到旁邊的蠟燭是否與圖像完全重合，因此使用玻璃板。 通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，“等值替代法”可以潛移默化地滲透到中學(xué)生的心中。
說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)分為兩部分。 第一部分探討推測(cè)1，像與物體和鏡子之間的距離是否相等，第二部分探討推測(cè)2，是否像“近大遠(yuǎn)小”，或者像與物體是否相等在尺寸方面。 驗(yàn)證推測(cè)1：像到物體到鏡子的距離是否相等。 4. 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集證據(jù)。 圖2 如圖2所示。用一塊薄玻璃板作為平面鏡，在平面鏡前面放置一根點(diǎn)燃的蠟燭，在平面鏡的另一左側(cè)放置另一根相同的、未點(diǎn)燃的蠟燭。 使其與圖像重合，觀察物體，圖像與鏡面的距離關(guān)系以及與物體的大小關(guān)系，改變蠟燭點(diǎn)燃時(shí)距鏡面的距離，重做幾次實(shí)驗(yàn)，多次測(cè)試，并將數(shù)據(jù)記錄在表格中。 （1）中學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，班主任巡視、觀察、提供幫助，尋找中學(xué)生實(shí)驗(yàn)組中的代表性操作，收集實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的問(wèn)題，并對(duì)溝通和評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)劃。 (2)引導(dǎo)中學(xué)生進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，尋找一般規(guī)律。 （3）借助物理投影展示各中學(xué)生組的實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)，并各組派出一名代表對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出推論，即：圖像與物體的距離相等到鏡子。 （4）班主任引導(dǎo)中學(xué)生觀察物體圖像與玻璃板所在連線的連線。 這兩條相交線的位置關(guān)系是什么？ 中學(xué)生很容易發(fā)現(xiàn)平面鏡成像的另一個(gè)特點(diǎn)：物像連線垂直于鏡面。 驗(yàn)證推測(cè)2：看起來(lái)“近大遠(yuǎn)小”，或者看起來(lái)和物體一樣大小。 中學(xué)生可以利用不同高度的蠟燭進(jìn)行小組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證推測(cè)2，并在小組之間交換方案。 中學(xué)生方案一：將點(diǎn)燃的蠟燭放在離玻璃板不同距離的地方，觀察圖像的大?。ㄟ@個(gè)方案的負(fù)責(zé)老師應(yīng)該否認(rèn)，利用同一架客機(jī)在不同位置的不同視覺(jué)感受）僅靠高空和人眼前方來(lái)解釋（通過(guò)雙眼觀察來(lái)判斷圖像與物體的大小關(guān)系是不可靠的）。
中學(xué)生解決方案2：將一根中等高度的蠟燭靠近玻璃板放置，將另一根較高的蠟燭移至成像位置，觀察它們可以完全重疊，然后驗(yàn)證“接近大”是否正確； 同理驗(yàn)證“遠(yuǎn)小”是否正確。 中學(xué)生解決方案3：拿兩根相同的蠟燭，點(diǎn)燃其中一根并將其放置在距玻璃板不同距離的位置，將另一根蠟燭移動(dòng)到圖像的位置，與前一根蠟燭比較大小關(guān)系。 ... 5.分析與演示 要求兩組報(bào)告自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并通過(guò)投影向全班展示。 蠟燭的位置和蠟燭的形象有什么關(guān)系？ 它們的大小有何關(guān)系？ 引導(dǎo)中學(xué)生分析：圖像與物體大小相等（糾正中學(xué)生日常生活中“隨著人遠(yuǎn)離平面鏡，鏡子中的圖像逐漸變小”的錯(cuò)誤觀念）； 像與物體與鏡面的距離相等； 像與物體的連線垂直于鏡面。 6、推斷平面鏡的成像特性： (1)像到平面鏡的距離等于物體到平面鏡的距離； (2)圖像與物體的大小相等； (3)像與物體的連線垂直于平面鏡； (4)平面鏡 所形成的是實(shí)像。 借助語(yǔ)文課上有關(guān)對(duì)稱性的知識(shí)，平面鏡成像定律也可以描述為：平面鏡所成的像相對(duì)于平面鏡與物體對(duì)稱。
握住平面鏡，仔細(xì)觀察遠(yuǎn)離或靠近平面鏡時(shí)像的大小和位置的變化。
大多數(shù)中學(xué)生都會(huì)指出，離全身鏡越近，圖像就越大，離全身鏡越遠(yuǎn)，圖像就越小。
中學(xué)生在交流討論的基礎(chǔ)上明確實(shí)驗(yàn)方法。
中學(xué)生按要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
中學(xué)生分組展示數(shù)據(jù)進(jìn)行交流。
通過(guò)尋找圖像，并將圖像的大小和位置與物體的大小和位置進(jìn)行比較，讓中學(xué)生初步演示平面鏡的成像特性，并提供推測(cè)依據(jù)。
培養(yǎng)中學(xué)生的猜測(cè)能力、分類能力和整合能力，進(jìn)而明確本次實(shí)驗(yàn)探索的具體問(wèn)題。 中學(xué)生通過(guò)觀察提出各種猜測(cè)，想法不受限制，使得探究活動(dòng)具有真實(shí)性。
中學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為玻璃板設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的選擇奠定了基礎(chǔ)，使實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案水到渠成，從而攻克了本次實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)。
進(jìn)一步熟悉科學(xué)探究的步驟和技巧，掌握光的反射規(guī)律。
選擇幾個(gè)入射角的目的是為了防止偶然，發(fā)現(xiàn)一般規(guī)律。 2、平面鏡形成實(shí)像的問(wèn)題：平面鏡的圖像是由光的反射產(chǎn)生的。 我們之所以能看到物體，是因?yàn)橛泄膺M(jìn)入我們的眼睛。 我們可以在平面鏡中看到物體的成像。 成像光來(lái)自那里 你從哪里來(lái)？ 圖3 如圖3所示，首先給出一個(gè)發(fā)光點(diǎn)S，然后問(wèn)中學(xué)生：你知道S可以發(fā)出多少條光線，向什么方向發(fā)出嗎？ 有多少條光線射到平面鏡上？ 選擇一條入射光線并繪制其反射光線，然后選擇另一條入射光線并繪制其反射光線。 兩條反射光線能否沿傳播方向相交？ 如果人耳位于這兩道光線的路徑上，那么這兩道光線會(huì)從哪里來(lái)呢？ 并在圖上畫一只耳朵。 分析表明，兩條反射光線不能相交。 當(dāng)嘴位于反射光線的路徑中時(shí)，耳朵根據(jù)光線直線前進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，感知到反射光線，就好像它是從鏡子后面相對(duì)延長(zhǎng)線的交點(diǎn) S' 發(fā)出的。 一邊說(shuō)話，一邊將兩條反射光線用實(shí)線延伸到鏡子背面，得到交點(diǎn)S'。 推論：S'是S發(fā)出的光經(jīng)過(guò)平面鏡反射后的反射光延長(zhǎng)線的交點(diǎn)。 但在全身鏡前面實(shí)際上沒(méi)有一點(diǎn)發(fā)光，所以S'稱為實(shí)像。 物體上的每個(gè)點(diǎn)在全身鏡中都有一個(gè)像點(diǎn)，所有的像點(diǎn)形成整個(gè)物體的實(shí)像。 真實(shí)的圖像不是由實(shí)際光線會(huì)聚形成的。
中學(xué)生觀察、思考。
S可以向各個(gè)方向發(fā)出無(wú)數(shù)的光線，因此有無(wú)數(shù)的光線射到平面鏡上。
根據(jù)光的反射定理畫畫，鏡子中的圖像實(shí)際上是進(jìn)入眼睛的反射光。 人們錯(cuò)誤地認(rèn)為反射光是從全身鏡旁邊的像點(diǎn)發(fā)出的，但全身鏡旁邊沒(méi)有發(fā)光點(diǎn)，所以平面鏡形成的圖像是實(shí)像。
進(jìn)一步應(yīng)用人眼看物體的條件，利用反射定理畫出光路圖將平面鏡分析成實(shí)像，是對(duì)上面所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，也是能力提升的過(guò)程。
3、平面鏡的應(yīng)用介紹了平面鏡的發(fā)展歷史。 平坦的海面和拋光的金屬表面都起到平面鏡子的作用。 我國(guó)是世界上最早使用平面鏡的國(guó)家之一。 在古代，人們還用平坦的海面作為全身鏡來(lái)梳洗。 我國(guó)在距今約4000年前的秦朝就有了錢幣。 戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，瓷器興起，制作精美，凡是貴族婦女都能使用。 近代已研制出玻璃制成的平面鏡，可在民間廣泛使用。 人們還利用水鏡來(lái)美化環(huán)境。 建于明代的南寧花橋，利用平海造成的“倒影”，使花橋更加美麗，使其有“桂林山水甲天下”的美譽(yù)。 您在生活中還見過(guò)或知道哪里有平面鏡嗎？ 平面鏡的作用有哪些？ 綜上所述，平面鏡的作用主要是成像和改變光路。
中學(xué)生說(shuō)出他們見過(guò)或知道的平面鏡的名稱，并解釋其功能。 中學(xué)生分析潛望鏡原理及應(yīng)用。
以有趣的問(wèn)題為載體，引導(dǎo)中學(xué)生借助所學(xué)知識(shí)解釋現(xiàn)象，學(xué)以致用。 這不僅糾正了中學(xué)生錯(cuò)誤的先入為主的觀念，而且使中學(xué)生的知識(shí)面從生活擴(kuò)展到化學(xué)，從數(shù)學(xué)擴(kuò)展到生活。 課程總結(jié)（5 分鐘） 通過(guò)這堂課你學(xué)到了什么？ 中學(xué)生回答或與朋友交流，老師適當(dāng)總結(jié)。 梳理本課的知識(shí)內(nèi)容，與老師、朋友交流所學(xué)內(nèi)容，最后總結(jié)本課的知識(shí)點(diǎn)。 培養(yǎng)中學(xué)生總結(jié)歸納的能力。 同時(shí)也可以幫助中學(xué)生記憶。