《平面鏡成像》教學設計
目標:
1. 知識與技能
(1)了解平面鏡成像的特點。
(2)了解平面鏡如何形成實像以及實像是如何產生的。
(3)了解日常生活中平面鏡的成像現象。
(4)初步了解凸面鏡、凹面鏡及其應用。
2、流程與技巧
(1)體驗“平面鏡成像特性”的探索,學會記錄實驗過程中的信息。
(2)觀察實驗現象,感知真實圖像的意義。
(3)通過觀察感知球面鏡對光的影響。
3. 情感、態度、價值觀
(1)在探索“平面鏡的成像特性”的同時感受化學現象的美麗與和諧,獲得“發現”成功的喜悅。
(二)培養實事求是的科學心態。
(3)通過對平面鏡和球面鏡應用的了解,初步了解科學技術對人類生活的影響。
教學設計思路:
1、通過探究,讓中學生體驗基本的科學探究過程,學習科學探究方法,培養初步的科學探究能力,展示數學教學的特色和魅力。
2、本課的重點是:在“探索”和“設計”的過程中:“如何探索圖像和物體是否大小相同”(實驗目的)→如何比較真實圖像和物體的大小→找到一個與物體完全相等的物體(替代品)并與圖像比較尺寸→如何觀察圖像和替代品→將平面鏡變成白玻璃(實驗的基本思維方式),進而訓練和提高思維的靈活性和方法中學生有意識、有目的、有針對性。 定向訓練培養他們的發散思維能力。
教學流程設計:
1、新課程介紹
1、提問:根據全身鏡,平面鏡可以成像(從生活中發現問題),平面鏡的圖像有什么特點?
2、新課教學
2.猜測:
平面鏡成像有何特點?
(班主任不會做任何暗示,讓中學生充分想象)
【中學生討論歸納】可能有以下猜想:(允許不正確的猜想)
(1)圖像與物體一樣大;
(2)像和物體到平面鏡的距離相同;
(3)圖像與物體左右相對;
3.制定計劃并設計實驗:
如何判斷圖像和物體的大小是否相等?
【明確詢問目的】
【老師給中學生思考空間,中學生:思考、分析、討論、總結】
我們用什么方法來驗證圖像和物體是否相等? [懷疑]
—比較圖像與物體的大小。 【明確的詢問方式】
——找一個與鏡子前的物體一模一樣的物體【替代物體】來與圖像進行比較。
4. 進行實驗并收集證據:
小伙伴們,找到椅子上的設備試試,行不行? 【白玻璃暫時不會取出來】
- 使用兩支相同的筆。
— 有兩根相同的蠟燭。
有朋友成功了嗎? 有哪些障礙?
——我從平面鏡的正面看到了圖像,想把“替代物體”放在平面鏡旁邊的圖像位置上。 從平面鏡的背面看,我只看到了“替代物”而沒有看到圖像,所以無法比較圖像和物體的大小。
為什么圖像消失了? 【中學生:思考、討論】
——平面鏡所成的像不是真實的。
有實物圖嗎,你見過嗎?
——針孔成像,仿佛光線投射到光幕上。
- 投影儀在屏幕上投射的圖像。
—由電影放映機投射到屏幕上的圖像。
——樹林里地面上的小方形光點就是太陽的影像。
平面鏡所成的像是由實際光線會聚而成的嗎?
——不行,平面鏡背面有一層油漆,光線無法透過。
[總結] 好! 實際光線會聚形成的圖像只能被光幕接收到,我們稱之為虛像,而平面鏡形成的圖像不能被光幕接收到,不是真實光線相交形成的圖像,所以稱為實像。
如何同時看到圖像和“替代對象”?
【中學生:思考、分析、討論、總結】
——要同時觀察圖像和替代物,就需要讓物體透過鏡子的反射光和替代物發出的光進入人眼。 (這里平面鏡成像規律圖,負責老師可以正確解釋“光的反射”,這是下面要學習的)
好的! 【疑點】我們在平面鏡中看到物體(棋子)形成的實像,是因為物體發出的光(或反射)通過鏡子的反射進入人眼。 你怎么能同時看到鏡子后面的替身呢?
——需要讓平面鏡旁邊的替身發出的光線穿過平面鏡進入人眼。
非常好! 【疑惑】為什么鏡子后面的替身發出的光沒有穿過平面鏡進入人眼?
— 被平面鏡旁邊涂的油漆阻擋,使光線無法穿過平面鏡。
那么怎么辦呢?
——把鏡子背面的油漆剪掉。
想一想,還有其他辦法嗎?
- 用光滑的白色玻璃替換它。
好的! 現在取出光滑的白色玻璃,然后選擇設備進行實驗。 【中學生選擇設備實驗】
小伙伴們,實驗過程中有沒有遇到什么困難和問題呢?
——圖像弱,看不清。
小伙伴們,筆的成像比較弱,看不清楚。 你有辦法使物體形成的圖像變亮嗎?
- 提高光的色溫(亮度)。 用點燃的蠟燭制成。
朋友們,不妨一試。
【中學生選擇實驗設備,實驗過程中存在兩個問題:(1)實驗時間長,點燃的蠟燭燃燒時間短,圖像比替身短;(2)實驗時間長,點燃的蠟燭燃燒時間短,圖像比替身短; (2)蠟燭不易放置,傾斜,可能會掉落,不便于操作]
小伙伴們,實驗過程中有沒有遇到什么困難和問題呢?
——點燃的蠟燭燃燒的時間很長,卻顯得比事物還短。
— 蠟燭不容易垂直放置。
- 蠟燭容易倒下。
如何改進實驗? 看看上表還有什么。 【雙手探照燈】
- 使用手持探照燈代替蠟燭作為物體。
讓我們再試一次。
【部分中學生沒有開燈,圖像弱,看不清; 有中學生打開手探照燈,但光線垂直向下投射,療效不佳】
朋友們,為什么手探照燈的圖像比燃燒的蠟燭的圖像弱? 看不清楚,動動腦子,有沒有辦法讓手探照燈的圖像更亮?
——以打開手持探照燈為對象,擰開手持探照燈頭即可進行。
是的平面鏡成像規律圖,這提高了光的色溫。 再試一次。
【靈感】替身的手探照燈(未打開)應該移到哪個位置。
——直到看起來與手持探照燈打開的圖像完全重合為止。
【中學生積極探索實驗,幾經磨難,能感受到科學探究成功后的成就感。 ]
平面鏡所成的實像與物體的大小?
——等等。
實驗驗證:像和物體到鏡子的距離相等,并且它們的連線垂直于鏡子。
將內部實驗放在白紙上,用雙手記錄探照燈和玻璃的位置即可。 改變手探照燈的位置,重復上述實驗兩次。 用不同顏色的筆記錄每次實驗中雙手探照燈的位置。
分析實驗記錄:
在每個實驗中測量從兩手柄探照燈到玻璃板的距離。
將每次實驗中兩個探照燈的位置連接起來,觀察連接線與鏡面的關系。
【實驗推論】
5、溝通與評價:
(1)學生各自的研究成果是否相同?
(2)對于平面鏡呈象的特性有什么猜測嗎? 你將如何驗證它?
中學生課后自行探索:
(1)改變物體到平面鏡的距離,像的大小會改變嗎?
(2)平面鏡所成的像與物體的左右方向相反嗎?
3. 課堂小結:
1、平面鏡成像特點:
(1) 轉化為實像;
(2)圖像與物體一樣大;
(3)像和物體到平面鏡的距離相同;
(4)圖像與物體左右相對。
2、科學探究的過程包括以下要素(根據中學生的具體情況,可以明確):
(1)提出問題(2)推測和假設(3)制定計劃和設計實驗
(4) 進行實驗并收集證據 (5) 分析和認證 (6) 評估
(七)溝通合作。
四、布置作業:
讓中學生在了解科學探究的情況下寫出簡單的探究報告(包括探究問題、探究過程和探究推論)
自讀教材《凸面鏡與凹面鏡》部分。
教學說明:
本課重點介紹了科學家在進行科學探究時從問題-實驗-問題-實驗-推理的過程。 因此,一方面要避免中學生盲目探索,班主任要予以引導; 另一方面,要避開班主任,直接告訴中學生“該怎么做”、“應該這樣”。