《探索平面鏡成像的特性》研究性學習設計科目化學八級單元標志光現象研究性學習名稱探索平面鏡成像的特性時間所需學時【學習目標】1.知識技能（1）了解平面鏡子成實像 (2)了解平面鏡成像的特點。 2、過程與技巧 （1）讓中學生體驗“平面鏡成像特性”的探究過程。 在科學探究過程中，學習科學探究方法，培養初步的科學探究能力，學會在實驗過程中記錄和處理信息，培養中學生的分析和歸納能力，展現化學教學的特色和魅力。 （2）掌握“替代法”、“轉化法”等常用科學研究方法。 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）通過探究性實驗，逐步培養中學生實事求是、尊重事實、科學的科學心態； 通過探究性學習中溝通與合作的經歷，中學生將了解溝通與合作的重要性，并勇于提出與他人不同的意見。 敢于放棄或糾正自己的錯誤觀點，使中學生在負責任的求知過程中具有研究探索的意識和創新精神。 【情景】【小游戲】將一塊平板玻璃垂直放在“淹沒蠟燭”的實驗臺上。 玻璃前面有一個酒杯，里面有點燃的蠟燭。 玻璃前面還放著一個酒杯，里面沒有蠟燭。
透過玻璃，中學生可以清楚地看到前后杯子里都有一支“點燃”的蠟燭。 將水倒入旁邊的杯子里，當海水淹沒了燭火時平面鏡成像作業設計，他發現燭火還沒有熄滅。 “為什么？” 這時，中學生可能會猜測是“像”； 如果他們沒猜到：我就把旁邊的瓶子拿過來讓他們觀察，他們會發現在原來的位置仍然可以看到一個點燃了蠟燭的瓶子。 瓶子。 這時，他們就會恍然大悟：原來是“像”啊！ 【任務】 任務： 1、利用等效代換的數學研究方法，設計并探究平面鏡的成像特性。 2、選擇實驗設備，進行實驗，通過實驗找出平面鏡的成像特性。 3. 小組內平面鏡成像的初步歸納和展示 4. 總結各組結果，師生共同總結最終推論。 預期成果： 1、平面鏡成像知識相關材料。 2、“探索平面鏡成像特性”實驗方案。 3.記錄數據和推論。 報告。 【流程】 1、準備流程：收集資料，了解平面鏡成像的相關知識。 （課前以小組為單位上網查詢相關知識） 2、研究過程：（以小組為單位講解并解決下列問題）提供的設備：平面鏡、兩支相同的筆、兩支相同的筆棋子、兩根一模一樣的蠟燭、玻璃板、方格紙、底座、薄玻璃板、4個長尾夾、16克拉一張白紙、一份實驗記錄、一組供學生使用的正方形和其他文具研究流程：【提問】通過“淹蠟燭”游戲，你最想知道什么？ 【觀察心得】請中學生拿起桌上的全身鏡或玻璃，觀察自己最近是否體重增加或減輕。
感覺平面鏡可以成像。 【提問】如果你想了解魔法的奧秘，明天就上去探索一下平面鏡成像的特點【猜想】：推測平面鏡與物體形成的圖像相比有什么特點。 ，結合生活中的實際提出猜測，讓中學生形成濃厚的學習興趣和求知欲，也促進了學生的元認知。 中學生推測：（1）像與物相對； (2)物體距離平面鏡越近，像越大； (3)像與物體的距離等于平面鏡； 將這些猜想一一列舉在附板上，因為這是前人研究的課題。 【制定計劃、設計實驗】【中學生：思考、討論、分析】《如何探索圖像與物體的大小關系？設計埋伏：朋友們會在實驗箱里找到所需的設備：平面鏡、兩支一模一樣的筆，兩枚一模一樣的棋子【注意實驗箱里沒有出現玻璃板】中學生在實驗中會發現：他們看到的是平面鏡正面的圖像，當他們想要將“替代物”放在平面鏡旁邊的像位置，從正面看，只能看到圖像，看不到替代物；從平面鏡的反面看，只能看到“替代物”看得見，但看不到像，因此無法比較像和物體的大小。有人提出疑問：“怎樣才能同時看到像和鏡子后面的‘替代物體’呢？” 受到“淹沒蠟燭”實驗的啟發，中學生將平面鏡改成了玻璃板。 【實驗】學生分組進行合作探究，并將實驗數據記錄在實驗記錄表中。 將紙放在水平桌面上，在中間畫一條垂直線和一條水平線，將站立的玻璃板放在水平線上，然后站在白紙上。
將一根點燃的蠟燭放在玻璃板上，觀察玻璃板前面出現蠟，再取另一根相同的蠟燭與玻璃板背面相通，使其與上方蠟燭的圖像重合（左右） ，直到從不同的位置連接起來）看起來都是重疊的），那么后一個蠟燭的位置就是前一個蠟燭的平分線的位置。 再重復實驗兩次，改變玻璃杯前面蠟燭的位置，每次注意兩根蠟燭的位置。 在白紙上畫出玻璃板的位置，取下玻璃板，畫一條帶刻度的實直線，將每個實驗中兩根蠟燭的位置連接起來，測量兩根蠟燭到玻璃板的距離，記錄下來并比較它們的大小，并用量角器檢查它們是否與鏡子垂直。 將測試結果填寫在下表中。 注：當找到實驗圖像后，讓中學生握住光幕，看看圖像是否可以呈現在光幕上。 【小組合作、分析歸納】得出平面鏡圖像的特征。 （建議：班主任根據中學生討論的結果，進行適當的補充和解釋，引導中學生總結平面鏡成像的基本規律：“像大小相等，象等距，線與面垂直，看上去像實像。”即“像與物體關于平面鏡對稱”。 【交流實驗】學生上講臺交流實驗操作、現象、推論。其他中學生觀察并提出合理化的意見和建議。并要求其他組有不同推論的同學提出不同的想法。實驗中遇到的推論或困難，然后其他組的朋友進行分析【糾錯】多媒體播放視頻（從網上下載資源然后處理）； 車輛由遠到近，再由近到遠的過程。
鼓勵中學生思考原因。 蠟燭到平面鏡的距離。 蠟燭像到平面鏡的距離也是物體大小與像大小的關系。 物與像的連線也就是平面鏡的關系。 中學生根據生活經驗糾正了“物體距離鏡子越遠，像越小”的錯誤觀念，這也引發了中學生對“視覺錯誤”的思考。 【鏡中時鐘】體驗“物象對稱”。 將一面大平面鏡放在演示臺上或垂直掛在黑板上，然后拿出一個大鐘，將平面鏡面向適當的位置，讓中學生全神貫注地看鐘來讀時間。長鏡，然后直接看時鐘，驗證接收器和圖像關于平面鏡對稱。 多媒體同步播放（從網上下載圖片并處理）：自然界中平面鏡圖像特有的美感——反射，讓中學生體驗平面鏡形成的圖像與鏡面物體的對稱性[ 【模擬實驗小游戲】體驗平面鏡的成像特性。 游戲規則： 兩個人參加游戲，一個人為物體，另一個人為鏡子中的圖像。 取一定位置作為全身鏡。 觀察圖像的變化是否符合平面鏡成像規律... 【評價】《平面鏡成像》學生科研活動評價量規 評價指標（權重） 評價標準說明（總分：100 評價優秀（分值范圍） ) (10--- 8 良好(分數范圍) (8---7. 合格(分數范圍) 需要提高(分數范圍可以非常熟練平面鏡成像并且可以熟練繪圖并且可以說它繪圖比較熟練，不能說會繪圖 談談實驗的規劃和設計能力（10 講述平面鏡成像實驗的研究計劃） 講述平面鏡成像實驗的研究計劃來完成平面鏡成像實驗的研究計劃 10 鏡面成像實驗所需的各種設備，并能熟練敘述設備在本次實驗中的作用 設備的作用，正確性比較高，可以對鏡像實驗所需的各種設備進行比較，并能熟練地陳述設備在本實驗中的作用。 并能熟練地說出本次實驗所使用的設備，設備的選型不符合課題組提出的平面鏡成像實驗的計劃不能進行平面鏡成像實驗的計劃能夠進行實驗（占整個過程的30%； 2. 能深入了解平面鏡成像實驗的基礎知識 2. 能更深入地了解平面鏡成像實驗的本質。
整個過程； 2.能夠理解平面鏡成像實驗的本質 2.無法理解平面鏡成像實驗的本質 根據實驗結果和現象分析歸納，可以非常正確地分析實驗結果，得到四個特殊等距《平面鏡成像實驗的線面垂直、像實像》能正確說出平面鏡成像實驗的四種特殊距離、垂直線和平面、像真實像。 基本上無法正確表述正面鏡成像實驗的四個特征：等距、垂直線和平面、虛像 平面鏡??成像實驗的四個特征：“像距、垂直線和平面、像真實圖像”組合作能力（10份小組合作探索實驗短作業，每個小組成員全面完成小組合作探索實驗短作業，各班委可明確填寫小組合作探索實驗短作業，各班委基本小組合作探索實驗短作業各班委不能充分發揮自己的聰明才智，互相配合，手很活躍，講話很積極，主動出擊。充分發揮自己的聰明才智，互相配合默契，行動積極能充分發揮自己的聰明才智，行動積極，說話主動。 充分發揮自己的聰明才智，行動上不主動，說話上不主動。 實驗結束 設備重組（10 設備重組很活躍，設備重組比較活躍，設備重組活躍，設備重組不可能平面鏡成像作業設計，設備重組不可能 安全意識（10 安全操作意識，特別注意安全操作意識） 、更加注重安全操作意識，注重安全操作意識不重視（總分60分及以上為合格；75分及以上為良好；85分及以上為優秀）【資源】1.網絡中上課順利，中學生可根據需要搜索網絡資源或拜訪班主任自制“七彩光”主題網站（包括教學PPT、多媒體視頻、相關圖片、教學軟件等）兩根一模一樣的蠟燭、玻璃板、方格紙、底座、薄玻璃板、長尾夾4個、白紙一張、實驗記錄單一份、學生用三角板等文具3.協助中學生借書、借書與學習主題相關的知識書籍；