【教材解析】
本課為人教版八年級《物理》第二卷第二章
《大象》第三節(jié)“平面鏡成像”。 “平面鏡成像”是本章的重點(diǎn)內(nèi)容之一。 在學(xué)習(xí)光的線性傳播和光反射的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步學(xué)習(xí)和理解平面鏡成像的特點(diǎn)、原理和應(yīng)用。 這門課程與生活息息相關(guān),對于中學(xué)生來說是第一次接觸“形象”這個新概念。 在此之前,他們將了解凸透鏡成像。 因此,它不僅是一門重要的基礎(chǔ)知識,而且起著承前啟后的重要作用。
本節(jié)課本主要安排了一個“平面鏡成像”的探索性實(shí)驗(yàn),讓中學(xué)生自己動手做實(shí)驗(yàn),自己總結(jié)規(guī)律,把科學(xué)方法和科學(xué)知識的學(xué)習(xí)放在同等重要的位置。
【學(xué)生分析】
光學(xué)現(xiàn)象對于生活中的中學(xué)生來說再熟悉不過了,也容易產(chǎn)生興趣。 在教學(xué)中,要注意培養(yǎng)中學(xué)生對化學(xué)的興趣,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的作用,適應(yīng)他們好奇、好動、強(qiáng)烈的心理特點(diǎn),調(diào)動他們學(xué)習(xí)的積極性和主動性。 據(jù)悉,小學(xué)生的思維方式正處于從形象思維向具體思維過渡的階段。 因此,在教學(xué)中,要積極引導(dǎo)中學(xué)生運(yùn)用所掌握的基礎(chǔ)知識,通過理論分析和推理判斷獲得新知識,培養(yǎng)具體思維。 思維能力。 [來源:學(xué)習(xí)*科*網(wǎng)Z*X*X*K]
【教學(xué)設(shè)計(jì)思路】
通過本課程,中學(xué)生將體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程,學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。 本節(jié)的重點(diǎn)是“探索”和“設(shè)計(jì)”的過程:“如何探索圖像和物體是否大小相同”(實(shí)驗(yàn)?zāi)康模绾伪容^真實(shí)圖像和物體的大小→ 找一個和物體剛好相等的物體(替換物體))和像的大小 → 如何同時觀察像和替身 → 把平面鏡換成白玻璃(基本思路實(shí)驗(yàn)),班主任在教學(xué)中要給予合理指導(dǎo),避免中學(xué)生盲目探究。 中學(xué)生遇到問題時,班主任要在思路上給予啟發(fā)和建議,盡量讓中學(xué)生自己去思考、自己解決。
【教學(xué)目標(biāo)】
1.知識和技能
(1)了解平面鏡成像的特點(diǎn)。
(2)了解平面鏡如何成實(shí)像,實(shí)像是如何產(chǎn)生的。
(3)了解日常生活中平面鏡的成像現(xiàn)象。
2.工藝與技巧
(1)體驗(yàn)“平面鏡成像特性”的探索,學(xué)會記錄實(shí)驗(yàn)過程中的信息。
(2)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,感知真實(shí)圖像的意義。
3.情緒、態(tài)度、價值觀
(1) 在探索“平面鏡的成像特性”的同時平面鏡成像教學(xué)設(shè)計(jì)人教版,感受化學(xué)現(xiàn)象的美與和諧,獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。
(2)認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)資料,舉一反三,具有實(shí)事求是的科學(xué)心態(tài)。
【教學(xué)設(shè)備】
每個實(shí)驗(yàn)組準(zhǔn)備2根相同大小(長度、粗細(xì))的蠟燭、一面平面鏡、一塊平板玻璃、火柴、支架、繩子、天平、白紙、電腦等多媒體設(shè)備。
【教學(xué)過程】
1.新課程介紹
播放電影《紅樓夢》中劉姥姥在賈寶玉家照穿衣鏡的軼事。
班主任:劉姥姥把誰當(dāng)親生母親了?
中學(xué)生:她自己。
班主任:哪個自己?
中學(xué)生:照鏡子。
班主任:數(shù)學(xué)中,劉姥姥照在穿衣鏡上的那個平面叫平面鏡; 穿衣鏡外面的東西叫“物”; 穿衣鏡上方的東西叫做“像”。 明天我們一起學(xué)習(xí)“平面鏡成像”。 班主任講義顯示題目。 (本節(jié)課,中學(xué)生懷著好奇的心情觀看了視頻,體驗(yàn)了“劉奶奶”中午第一次照鏡子的有趣表演,激發(fā)了中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;同時時間平面鏡成像教學(xué)設(shè)計(jì)人教版,他們避免了用視覺和直覺的理解來解釋什么是“喜歡”,以及什么樣的“喜歡”的困難)。
2.開展新課
1.提出問題,推測
班主任:朋友們,我們經(jīng)常使用平面鏡,對于平面鏡的成像問題我們有很多感性的認(rèn)識。 你能告訴我平面鏡成像有什么特點(diǎn)嗎? (班主任不作任何暗示,讓中學(xué)生充分發(fā)揮想象力)。
中學(xué)生:討論、歸納,可能有以下推測:(允許不正確的猜測,盡量讓中學(xué)生給出推測的理由)
(1)圖像與物體大小相等;
(2)喜歡“近大遠(yuǎn)小”;
(3)像等于物體到平面鏡的距離;
(4)像與物的對應(yīng)點(diǎn)的連線垂直于鏡面;
(5)圖像與物體左右相反;
(6)好像只能看,不能用手摸。
班主任:很好! 你提出了很多需要驗(yàn)證的猜想,但由于課時有限,本節(jié)課我們將重點(diǎn)探討:圖像和物體的大小是否相同,圖像和物體的關(guān)系是什么?物體相對于鏡子的位置?
2.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
班主任:我們用什么方法來驗(yàn)證圖像和物體的大小是否相等? (明確探索目的,然后給中學(xué)生足夠的時間去思考)。
中學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時,可能會對“如何比較物體的大小”感到困難。 針對這些情況,班主任可以提出一些啟發(fā)性的問題:“我們?nèi)绾伪容^兩個物體的大小是否相等?如何比較物體的大小?” 它和那個物體一樣大嗎?” 再讓中學(xué)生討論,讓中學(xué)生把問題說清楚的關(guān)鍵是找一個和鏡子前的物體一模一樣的物體,和形成的圖像對比(替換物體——二相同的蠟燭)。
班主任把中學(xué)生分成2人一組,用椅子上的一面平面鏡和兩根形狀大小相同的蠟燭做實(shí)驗(yàn),看是否奏效。 (玻璃板還沒有取出來)。
班主任問:小伙伴們成功了嗎? 有什么問題? 讓中學(xué)生暢所欲言。
班主任總結(jié)道:我們只能聽到平面鏡后面物體的影像,而看不到背面的影像。 沒有辦法把“替代品”放在平面鏡背面的成像位置上。
班主任指導(dǎo):你在面前放一張白紙(相當(dāng)于光屏),屏幕上會不會有物體的圖像? 為什么圖像消失了? (讓中學(xué)生思考、分析、討論、舉一反三)平面鏡成的像不是真的。
中學(xué)生暢所欲言:穿衣鏡前的油漆擋住了光線,難以通過。
班主任:平面鏡成的像是不能在光幕上呈現(xiàn)的。 它不是真實(shí)光線相交形成的圖像。 在化學(xué)中,這些圖像稱為實(shí)像,能在光屏上呈現(xiàn)的圖像稱為虛像。 (教案顯示:能在光屏上呈現(xiàn)的像稱為虛像,不能在光屏上呈現(xiàn)的像為實(shí)像。)這樣的平面鏡所成的像就是實(shí)像還是虛擬形象?
中學(xué)生:真實(shí)形象。
班主任:怎樣才能同時看到形象和“替身”?
班主任的啟示:要同時觀察圖像和替代物體,就要讓物體通過鏡子的反射光和替代物體發(fā)出的光進(jìn)入人眼。 我們看到物體在平面鏡中形成,是因?yàn)槲矬w發(fā)出的光(或反射光)通過鏡子的反射進(jìn)入人眼。
中學(xué)生:(思考、分析、討論),需要讓平面鏡旁邊的替身發(fā)出的光穿過平面鏡進(jìn)入人眼,讓鏡子后面的替身可以同時看到。
班主任:很好! (問)鏡子后面的替身發(fā)出的光為什么不通過平面鏡進(jìn)入人眼?
中學(xué)生:被平面鏡旁邊的油漆封住,光線無法透過平面鏡。
班主任:我們應(yīng)該怎么做呢?
中學(xué)生:剪掉鏡子后面的油漆。
班主任:想想看,還有別的辦法嗎?
中學(xué)生:換成光滑的白玻璃。
班主任:現(xiàn)在拿出光滑的白玻璃重新做實(shí)驗(yàn)。 但是同行們在實(shí)驗(yàn)前要注意:如何確定圖像的位置? 如何判斷旁邊的蠟燭已經(jīng)和圖像完全重合了呢? 如何放置玻璃板? 蠟燭在實(shí)驗(yàn)過程中是否固定在一個位置?
師生討論得出結(jié)論:在玻璃板后面放一根點(diǎn)燃的蠟燭,再取另一根未點(diǎn)燃的蠟燭放在像的位置,直到看起來與像完全重合,這個位置就是像的位置。 連接玻璃板后面的左后和右后,直到前面的蠟燭和圖像從不同位置完全重疊。 實(shí)驗(yàn)過程中玻璃板必須垂直放置。 一個實(shí)驗(yàn)是巧合,不足以說明問題。 至少應(yīng)該改變一次蠟燭的位置,重復(fù)實(shí)驗(yàn),這樣得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才會有說服力。
3.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)并收集證據(jù)
中學(xué)生改用平板玻璃繼續(xù)實(shí)驗(yàn)(上圖)。 實(shí)驗(yàn)過程中,班主任還提醒中學(xué)生:不要忘記記錄物體、圖像、玻璃板和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的位置; 實(shí)驗(yàn)過程中要輕拿玻璃板,不要讓蠟油燙傷手,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時熄滅蠟燭。 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時,引導(dǎo)中學(xué)生觀察物體圖像的連線和玻璃板所在的線。 這兩條相交線之間的位置關(guān)系是什么?
四、分析論證:
班主任指導(dǎo)各組中學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)記錄,分析數(shù)據(jù),進(jìn)行推理。 借助物理投影,展示各組的實(shí)驗(yàn)記錄和數(shù)據(jù)及其推論。
證據(jù)一:玻璃板(平面鏡)旁邊的像與物體完全重合
推論1:圖像和物體大小相等
證據(jù)二:物距和像距的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
推論2:像和物距平面鏡的距離相同
推論3:平面鏡成像與物體的連線垂直于平面鏡
班主任小結(jié):可見,像和物體也是關(guān)于鏡子對稱的。
班主任問:能否從理論上解釋平面鏡的成像特性? 講義右圖,主要是引導(dǎo)中學(xué)生理解平面鏡成實(shí)像的原理。
班主任:蠟燭火焰的光是如何進(jìn)入人眼,讓我們看到影像的?
蠟燭火焰上S點(diǎn)發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射,反射光進(jìn)入人眼。 人眼感覺這個反射光好像是從鏡子后面的S/點(diǎn)發(fā)出的,人眼逆著反射光看時聽到的是S/點(diǎn),這就是S在平面鏡中的像。 事實(shí)上,鏡子后面并沒有光源點(diǎn)S/,進(jìn)入人眼的光線也不是像點(diǎn)S/發(fā)出的。 像點(diǎn)S/是由反射光線的反延長線相交而成,并不是實(shí)際光線會聚而成。 我們稱這樣的圖像為實(shí)像。 平面鏡的成像是基于光的反射。
班主任:樹木在水下的倒影是什么? 為什么是顛倒的? 讓中學(xué)生討論分析原因。
原因是:海面是一面平面鏡; 樹在水底的倒影其實(shí)就是樹的像,水底物體的每個像點(diǎn)與對應(yīng)的物點(diǎn)“等距”; 所以從海面上看是顛倒的。 引導(dǎo)中學(xué)生分析所形成的形象不是真實(shí)的——是真實(shí)的形象(借勢給中學(xué)生介紹“猴子撈月”的故事,為什么猴子得不到月亮).
5.評估與溝通
組織中學(xué)生交流討論:實(shí)驗(yàn)操作中存在哪些不足? 測試結(jié)果可靠嗎? 每組的結(jié)果是否相同? 想驗(yàn)證任何猜測嗎? 相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案是什么?
3.課堂總結(jié)(教案展示)
(1)平面鏡成像的特點(diǎn)
1.圖像等于物體的大小;
2、像等于物體到鏡子的距離;
3、像與物的連線垂直于鏡面;
4.真實(shí)形象。
(2)平面鏡所成的像是實(shí)像。 因此,它無法呈現(xiàn)在光幕上,只能用鼻子觀察。