亲历发现 感悟科学探究——“探究平面镜成像特点”教学设计

钟作雄

(广东省肇庆市第一中学，广东　肇庆　526040)

亲历发现感悟科学探究
——“探究平面镜成像特点”教学设计

钟作雄

(广东省肇庆市第一中学，广东肇庆526040)

摘要：“探究平面镜成像特点”一节内容非常贴近学生生活，同时在教材编排中亦占有重要的承上启下的作用.本文以该节为例，用科学探究的方法展现了精彩的课堂教学，较好地完成了教学目标.

关键词：平面镜成像特点；科学探究；教学设计

1教材与学生认知特点分析

本节是沪粤版教材八年级上册第三章第三节的内容.从课程标准来看，本节是义务教育物理课程标准(2011年版)中科学内容的第二个主题“运动和相互作用”下的“声和光”中的部分内容；从教材编排看，本节是在学习了光的直线传播与光的反射的基础上，学习认识平面镜成像，它是前两节知识的延续与应用.另外学生将首次较完整的研究“像”这个概念，本节的一些研究方法和思路，为后面的探究凸透镜成像规律奠定了基础，所以，本节具有重要的承上启下作用，因此“探究平面镜成像特点”是第三章的重点内容之一，在整个几何光学中也有着十分重要的地位.本节所要研究的现象和规律非常贴近学生的生活，因此如何让学生在教师的启发引导下，经历一个相对完整的科学探究过程、进一步理解把握科学探究的基本要素，是本节教学设计着重关注的问题.

平面镜是学生日常生活中常见的物品，学生对平面镜成像有较多感性认识.比如，感觉到“镜中的像与物左右相反”，甚至有“像近像大”或“物远像小”等错误的认识.但对平面镜成像的特点没有仔细的研究和深入思考，对“像”的认识处于模糊的感性认识阶段，尚缺乏理性的思考和科学的认识.因此学生有进一步探究的欲望，但作为八年级的学生刚刚开始学习物理，对科学探究的方法还不是很理解，还迫切需要教师的帮助与启发.

2教学设计

本节课的设计试图以“像”为主线，以学生的生活经验为基础，体现从生活走向物理、从物理走向社会的思路.紧紧围绕“探究平面镜成像的特点”这一核心，以探究为载体、以体验为收获、以发现为动力.让学生亲自动手，利用提供的实验器材验证自己的生活经验是否正确.让学生在体验感悟、发现问题、探究科学、交流与合作的过程中将探究引向深处.让学生亲历科学探究全过程的同时，学习科学探究的方法，享受科学发现的喜悦.据此设定教学目标为：

(1) 知识平面镜成像的特点，会应用平面镜成像的特点分析、解释简单的现象.

(2) 知道平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的.

(3) 了解日常生活中平面镜成像的现象.

(4) 通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系.

(5) 通过“等效替代”法研究虚像的位置、比较像与物的大小，体会科学方法的神奇和成功的喜悦.

3教学过程

3.1故事引入

教师用多媒体播放动画“猴子捞月”，通过学生熟悉的故事引入，引导学生明白水中的倒影就是我们物理学上所说的像，再从学生的生活经验出发，引导学生总结出平面镜的特点及概念，使学生感受到物理来源于生活.

师：猴子为什么捞不到月亮？

生：因为猴子捞的不是真的月亮，而是月亮在水中的倒影.

师：水中的倒影也就是我们在物理所说的什么呀？

生：像.

师：日常生活中除了水面能成像外，还有什么也能成像？

生：玻璃镜子、光滑的金属器、手机屏幕不亮时等等都能成像.

师：那刚才所列举的能成像的物体都有什么样的特点？

生：表面平滑.

师：所以此类能成像的物体叫什么？

生：平面镜.

3.2自主探究，合作交流

3.2.1模拟活动，激发兴趣

教师利用多媒体出示一张图片，内容为教材P56图3-26(a)，要求每一大组派一位同学出来摸拟图片中的人在镜中的像，比一比谁模拟得更贴切.四位同学进行模拟活动，其它同学作裁判，教师评价学生的活动.通过模拟活动，一为活跃课堂气氛，引起学生的兴趣.二为学生在活动中初步体验物与像的特点，建立一定的感性认识，产生强烈的好奇心，带着求知的欲望进人课堂.同时为学生对“平面镜成像特点”的猜想作铺垫.

3.2.2由生活经验引出猜想与假设

教师请学生结合刚才的活动以及日常生活照镜子的经验，以小组为单位，讨论一下：当你站在镜子前，镜子中的像与你本人有怎样的关系？

学生积极参与讨论，并将讨论结果写在黑板上作汇报，有不同意见的小组作补充.教师引导学生根据所列举出的照镜子的生活经验，针对平面镜成像特点，提出猜想.

虽然照镜子是日常生活中很熟悉的活动，但由于前概念的影响，学生会出现相互对立、矛盾的想法(如像的大小不相等，像远小近大等)，这样就会引起认知冲突，激发学生求知欲望，使探究成为必然.同时将学生照镜子引申为对平面镜成像特点的猜想，顺理成章，过渡自然，不会让人感觉到只是为了猜想而猜想.同时也让学生感受到科学猜想是以生活经验为基础的.

教师提出问题：验证这些猜想，确定像的位置是关键.你们有什么办法?学生交流、展示、筛选、整合信息；教师点拨引导，确定正确有效的方法.

在这一环节中，允许学生任选器材和方法，给学生的探究活动留有较大的空间，以期达到培养学生创新意识，提髙学生探究能力的目的.讨论“平面镜找像”这一环节的活动看似多余，实则效果甚佳，学生在确定像的位置的过程中，通过教师的引导，使学生领悟到实验中不用“镜子”而用“玻璃板”的道理，同时渗透了“等效替代”的研究思想，使学生知其然，更知其所以然.

3.2.3自主探究，自行验证

教师请各个小组利用桌面上现有的器材来设计实验，自主选择一个或更多的猜想进行验证.每个小组先充分讨论，确定实验方案后再进行实验，实验结束后以实验报告的方式进行汇报.

学生实验时，教师巡回指导，在学生遇到困难时适当给予启发和帮助.实验完成后，各小组派代表在全班交流本组的实验操作、分析数据的过程，以及得出的实验结论，并阐述实验中产生的困惑和新的发现.

科学素养的培养一是要让学生亲身经历探究活动，二是要在活动中充分发挥学生的主体作用，发挥他们的主动性和能动性.教师在完成必要的实验指导后，让学生自行设计实验去验证猜想，充分体现了学生是学习的主体，教师只是引导者的理念.让学生根据所设计实验方案进行自主探究，经历探究过程，学会记录、分析实验数据与现象，以培养学生探究能力.培养学生在交流讨论中，敢于表达自己观点，勇于修正错误，确立实事求是的科学态度，并意识到交流与合作的重要性.

3.2.4分析平面镜成像原理

我们已经了解了平面镜成像的特点，那究竟这个像是怎样形成的?现在请看一个视频，它会告诉我们平面镜成像的原理.

沪粤版教材对平面镜成像原理这部分内容作了淡化，在教材中没有出现，但是考虑到平面镜成像是光的反射现象，学生知识平面镜成像原因是光的反射现象，能更好地分辨光的反射现象，有利于更进一步理解平面镜成虚像的特点，对光反射时的光路作图也有很好的帮助.

4教学反思

4.1本节课设计中的亮点

亮点一：由学生日常生活照镜的经历完成对平面镜成像特点的猜想，过渡自然，学生容易接受，也乐于验证自己的猜想是否正确，激发了学生探究的欲望.

亮点二：在探究过程中为防止学生出现盲目探究，作了一些必要的指导，但不是完全包办实验设计，让学生按部就班进行探究，而给了学生很大的时间和空间去设计创造.纵观整个探究过程，课堂气氛活跃，学生主动积极参与探究，训练提高了学生科学探究各个方面的能力.

亮点三：从学生的汇报来看，呈现了很多的亮点，比如，如何验证像与物左右相反时，其中有一个组的设计是通过不同方向吹蜡烛的火焰来验证；如何验证像与物关于镜面对称，其中一个组的同学将三个物点用线段连接起来构成一个三角形，同样的方法也将三个像点用线段连接起来，最后用虚线将两个三个形对应点连接起来，这样就构成了一个漂亮的轴对称图形.

亮点四：运用实验加实例的方式突破“物远像小、物近像大”的难点.其中有一个组设计了当物距改变时，用刻度尺测量两根蜡烛的高度的方案，验证此猜想是否正确.但是很多学生对像的大小与物距无关表示不理解，这主要是平日生活经验对学生起了主导作用.因此笔者因势利导，从人的视觉效果出发，并结合生活中实例来讲解这个问题.

当人向平面镜走近时，为何觉得他的像变大了呢?这是人的视觉经验造成的.一辆汽车在远处，我们会觉得它很小，当它向我们驶过来时，我们会觉得它越来越大.同理则可解释“物体距平面镜越远像越小(等大的虚像看上去会变小)”，这是因为虚像距离平面镜前观察者的距离变远了，导致像的两端与眼睛所成的视角变小了，而像还是与物体等大的.

4.2不足之处

在模拟镜中像的活动中个别学生可能由于紧张，表演并不是很理想.个别组学生的实验设计方案并不理想，导致探究未能很好完成.由于受实验室光线的干扰，个别小组找不到玻璃板上的像或像不够清晰，还有个别组没有将玻璃垂直放置，导致像与物不能完全重合.

参考文献：

[1] 朱立云.创新课堂教学方法 提高课堂教学效率——例谈《平面镜成像》的课堂教学创新策略[J].物理之友,2014,30(1).

[2] 纪建荣.物理课堂教学中的科学探究初探[J].物理之友.2014,30(3).