《平面镜成像》教学设计 《平面镜成像》教学设计 《平面镜成像》教学设计 《平面镜成像》教学设计 一、教学目标 1、知识技能 (一)通过实验探索总结平面镜成像的特点(2)了解平面镜形成实像,并了解实像是如何产生的。 (3)通过探索物体、图像和镜子之间的关系,展现平面镜成像的对称美,感受克服困难、解决问题的快乐,增强中学生探索自然奥秘的兴趣和欲望。 2.过程与方法 (1)通过设计探究活动,组织中学生明确平面镜的成像规律。 (2)利用对称法完成平面镜的图像绘制,培养中学生运用几何知识和化学定律研究简单光学问题的能力。 (3)根据平面镜的成像特点,设计制造生产、生活实用仪器。 感情、态度、价值观(一)通过班主任和中学生探究活动的引导和组织,激发中学生的学习兴趣和对科学的渴望,使中学生愿意探索日常生活中的数学原理。 (2)通过介绍平面镜在日常生活、生产和科研中的广泛应用,增强对科学和生活的热爱。 3、教材分析:本节教材的知识点有两个方面:平面镜成像规律和平面镜成像应用。 在平面镜成像规律的教学过程中,应充分调动中学生的主观能动性,让中学生在好奇心中开动脑筋、动手实践,探索规律。 应引导中学生从日常生活的各个方面了解平面镜成像的应用。
四、教学理念: 1、教学理念:初中生似乎没有严格的逻辑思维能力,他们最大的优势就是对什么都非常有想象力,对什么都感兴趣,什么都想探索到最后 。 为此,我认为这是数学课堂教学中必须注意的非常重要的一点,应该牢牢把握。 让每一个中学生“动起来”,教给他们新的学习方法,让他们养成良好的学习习惯,是我们的最终目标。 5、设计意图:采用探究式教学方法,联系现实生活,展示多媒体讲座,设置情景,让中学生开始联想,在班主任的适当引导和启发下,中学生可以动脑、动手、小组合作、集体交流。 调查问题并得出结论。 6、教具:多媒体讲义、可折叠的带角度图画的黑色纸板、全身镜、两个光源、一张白纸、大头针(或筷子)、铅笔、尺子。 2、教学重难点 《平面镜成像》是《光的直线传播》和《光的反射》的后续内容。 本部分包括平面镜的成像特性、成像原理、平面镜的应用以及凸面镜和凹面镜的初步知识。 通过本节的教学,中学生应该了解平面镜成像的特点。 平面镜成像是由反射光反向延伸产生的,对实像的概念有初步的认识。 《课程标准》要求“探索平面镜形成时图像与物体的关系”,让中学生通过自主探究体验科学探究的过程,通过科学研究接受教育,同时时间获得足够的感性认识。
本节仅指出平面镜的成像“像与物之间大小相等、距离相等,并且像与物体的连线垂直于镜面,看起来像真实的图像”,更不用说成像的对称性了。 在教材设计的形式上,指出实验要在不同的位置做两次,这非常有利于中学生科学心态的发展。 与传统教材相比,教材没有单独安排凸面镜和凹面镜章节,而是将它们安排在STS中,作为平面镜知识的拓展。 教学重点:借助实验现象探究平面镜成像的特性。 教学难点:平面镜成像原理和实像概念。 3.教学策略平面镜是所有中学生都熟悉的物体,限于中学生现有的知识水平,关键是提取平面镜成像的特征,并了解平面镜的应用,有必要研究平面镜成像的大量事实。 以现实生活中的例子引入新课程,激发中学生学习和探索的兴趣。 通过实例提出与数学相关的问题,大胆猜测,围绕实验目的选择合适的仪器,设计可行的实验方案,正确记录实验数据,分析证据得出科学推论,交流实验的利弊、并对实验进行评价、计划等一系列探究过程,让中学生体验探究的全过程,为今后自主探究学习做好铺垫。 在探究学习中,引导中学生积极表达自己的观点,评价和交流实验方法和过程,增强中学生的合作和沟通能力,通过演讲培养中学生的语言表达能力。 4.教学过程教学过程中,班主任活动中班主任活动、学生活动的设计意图源自新课(5分钟)并引入实验:《水火相容》为如图1所示,在镀膜玻璃板前面点燃一支蜡烛,在玻璃板后面放置一支略低于玻璃的蜡烛。 板烧杯。
将在量杯中观察到燃烧的“蜡烛”。 邀请中学生上台给烧杯加盐,倒出玻璃板后面的蜡烛,提醒他们“水火不相容,水可以灭火”。 但当烧杯装满水时,蜡烛仍然可以燃烧。 图一 中学生形成困惑和猜测后,班主任亮出了“秘密”:前面的蜡烛似乎熄灭了,你看到的却是上面玻璃板中蜡烛的影像。 让中学生观察手中的平面镜,可以看到它们都是平的。 它可以用来照亮人的“脸”和各种“物体”,而且它的形状与物体本身相同。 我们把这样的全身镜称为平面镜,在全身镜中出现的“脸”的物体称为图像。 由于平面镜成像的特性,蜡烛的火焰不会被水熄灭。 接下来我们就上去探讨一下平面镜的成像有哪些特点? 中学生观察。 通过实验,让中学生体验数学的神奇,激发他们的学习兴趣。 同时平面镜成像特点教案,也为之前的探索实验使用玻璃板代替通常的全身镜铺平了道路。 新课教学(30分钟) 1.平面镜成像的特点 请用你手中的平面镜来寻找你的图像。 当你远离或靠近平面镜时,仔细观察图像的大小和位置是否发生变化,以及如何变化? 根据观察平面镜成像特点教案,能否谈谈平面镜成像的特点,并分组讨论。 1、平面镜成像有什么特点? 介绍了“平面镜成像特性”的实验探索。 2、猜测和假设 鼓励中学生根据个人生活经历大胆猜测,并说出猜测的依据。
对于中学生们的猜测,他不置可否,然后问道:“你们想知道你们的猜测是否正确吗?” 中学生强烈的求知欲望步入下一阶段。 说明:由于课时有限,本节重点用实验来验证中学生提出的以下猜想: 像与物体之间的距离等于镜面的距离。 b. 喜欢“近大远小”,或者喜欢与物体大小相同。 并告诉中学生,随着学习的深入,朋友提出的其他猜测也会逐渐得到验证。 3. 制定实验方案并设计实验。 中学生群体交流过程中,主要解决以下问题:(1)如何确定图像的位置? 将一支点燃的蜡烛放在玻璃板后面,然后拿另一支未点燃的蜡烛放在图像的位置,直到看起来与图像完全重合,这个位置就是图像的位置。 (2)如何判断相邻蜡烛与图像完全重合? 改变玻璃板后面左右嘴唇的位置,直到旁边的蜡烛和图像从不同位置完全重合。 (如果中学生课前做好预习,中学生可以自己找到这类问题的答案,并可以设计实验方案来验证猜想1)(3)为什么要用玻璃板而不是玻璃板?实验中的平面镜? 班主任引导中学生自行实验,确定平面镜和玻璃板中图像的位置。 在实验过程中,学生会发现,如果看不到平面镜旁边的蜡烛,就很难知道它是否与图像完全重合,所以不使用平面镜。 使用玻璃板成像时,可以看到旁边的蜡烛是否与图像完全重合,因此使用玻璃板。 通过这个实验,“等值替代法”可以潜移默化地渗透到中学生的心中。
说明:实验分为两部分。 第一部分探讨推测1,像与物体和镜子之间的距离是否相等,第二部分探讨推测2,是否像“近大远小”,或者像与物体是否相等在尺寸方面。 验证推测1:像到物体到镜子的距离是否相等。 4. 进行实验并收集证据。 图2 如图2所示。用一块薄玻璃板作为平面镜,在平面镜前面放置一根点燃的蜡烛,在平面镜的另一左侧放置另一根相同的、未点燃的蜡烛。 使其与图像重合,观察物体,图像与镜面的距离关系以及与物体的大小关系,改变蜡烛点燃时距镜面的距离,重做几次实验,多次测试,并将数据记录在表格中。 (1)中学生实验过程中,班主任巡视、观察、提供帮助,寻找中学生实验组中的代表性操作,收集实验过程中的问题,并对沟通和评价环节进行规划。 (2)引导中学生进行多次实验,寻找一般规律。 (3)借助物理投影展示各中学生组的实验记录和数据,并各组派出一名代表对数据进行分析得出推论,即:图像与物体的距离相等到镜子。 (4)班主任引导中学生观察物体图像与玻璃板所在连线的连线。 这两条相交线的位置关系是什么? 中学生很容易发现平面镜成像的另一个特点:物像连线垂直于镜面。 验证推测2:看起来“近大远小”,或者看起来和物体一样大小。 中学生可以利用不同高度的蜡烛进行小组讨论,设计实验方案来验证推测2,并在小组之间交换方案。 中学生方案一:将点燃的蜡烛放在离玻璃板不同距离的地方,观察图像的大小(这个方案的负责老师应该否认,利用同一架客机在不同位置的不同视觉感受)仅靠高空和人眼前方来解释(通过双眼观察来判断图像与物体的大小关系是不可靠的)。
中学生解决方案2:将一根中等高度的蜡烛靠近玻璃板放置,将另一根较高的蜡烛移至成像位置,观察它们可以完全重叠,然后验证“接近大”是否正确; 同理验证“远小”是否正确。 中学生解决方案3:拿两根相同的蜡烛,点燃其中一根并将其放置在距玻璃板不同距离的位置,将另一根蜡烛移动到图像的位置,与前一根蜡烛比较大小关系。 ... 5.分析与演示 要求两组报告自己的实验数据,并通过投影向全班展示。 蜡烛的位置和蜡烛的形象有什么关系? 它们的大小有何关系? 引导中学生分析:图像与物体大小相等(纠正中学生日常生活中“随着人远离平面镜,镜子中的图像逐渐变小”的错误观念); 像与物体与镜面的距离相等; 像与物体的连线垂直于镜面。 6、推断平面镜的成像特性: (1)像到平面镜的距离等于物体到平面镜的距离; (2)图像与物体的大小相等; (3)像与物体的连线垂直于平面镜; (4)平面镜 所形成的是实像。 借助语文课上有关对称性的知识,平面镜成像定律也可以描述为:平面镜所成的像相对于平面镜与物体对称。
握住平面镜,仔细观察远离或靠近平面镜时像的大小和位置的变化。
大多数中学生都会指出,离全身镜越近,图像就越大,离全身镜越远,图像就越小。
中学生在交流讨论的基础上明确实验方法。
中学生按要求进行实验。
中学生分组展示数据进行交流。
通过寻找图像,并将图像的大小和位置与物体的大小和位置进行比较,让中学生初步演示平面镜的成像特性,并提供推测依据。
培养中学生的猜测能力、分类能力和整合能力,进而明确本次实验探索的具体问题。 中学生通过观察提出各种猜测,想法不受限制,使得探究活动具有真实性。
中学生的实践经验为玻璃板设计实验方案的选择奠定了基础,使实验的设计方案水到渠成,从而攻克了本次实验的关键点。
进一步熟悉科学探究的步骤和技巧,掌握光的反射规律。
选择几个入射角的目的是为了防止偶然,发现一般规律。 2、平面镜形成实像的问题:平面镜的图像是由光的反射产生的。 我们之所以能看到物体,是因为有光进入我们的眼睛。 我们可以在平面镜中看到物体的成像。 成像光来自那里 你从哪里来? 图3 如图3所示,首先给出一个发光点S,然后问中学生:你知道S可以发出多少条光线,向什么方向发出吗? 有多少条光线射到平面镜上? 选择一条入射光线并绘制其反射光线,然后选择另一条入射光线并绘制其反射光线。 两条反射光线能否沿传播方向相交? 如果人耳位于这两道光线的路径上,那么这两道光线会从哪里来呢? 并在图上画一只耳朵。 分析表明,两条反射光线不能相交。 当嘴位于反射光线的路径中时,耳朵根据光线直线前进的经验,感知到反射光线,就好像它是从镜子后面相对延长线的交点 S' 发出的。 一边说话,一边将两条反射光线用实线延伸到镜子背面,得到交点S'。 推论:S'是S发出的光经过平面镜反射后的反射光延长线的交点。 但在全身镜前面实际上没有一点发光,所以S'称为实像。 物体上的每个点在全身镜中都有一个像点,所有的像点形成整个物体的实像。 真实的图像不是由实际光线会聚形成的。
中学生观察、思考。
S可以向各个方向发出无数的光线,因此有无数的光线射到平面镜上。
根据光的反射定理画画,镜子中的图像实际上是进入眼睛的反射光。 人们错误地认为反射光是从全身镜旁边的像点发出的,但全身镜旁边没有发光点,所以平面镜形成的图像是实像。
进一步应用人眼看物体的条件,利用反射定理画出光路图将平面镜分析成实像,是对上面所学知识的综合运用,也是能力提升的过程。
3、平面镜的应用介绍了平面镜的发展历史。 平坦的海面和抛光的金属表面都起到平面镜子的作用。 我国是世界上最早使用平面镜的国家之一。 在古代,人们还用平坦的海面作为全身镜来梳洗。 我国在距今约4000年前的秦朝就有了钱币。 战国时期,瓷器兴起,制作精美,凡是贵族妇女都能使用。 近代已研制出玻璃制成的平面镜,可在民间广泛使用。 人们还利用水镜来美化环境。 建于明代的南宁花桥,利用平海造成的“倒影”,使花桥更加美丽,使其有“桂林山水甲天下”的美誉。 您在生活中还见过或知道哪里有平面镜吗? 平面镜的作用有哪些? 综上所述,平面镜的作用主要是成像和改变光路。
中学生说出他们见过或知道的平面镜的名称,并解释其功能。 中学生分析潜望镜原理及应用。
以有趣的问题为载体,引导中学生借助所学知识解释现象,学以致用。 这不仅纠正了中学生错误的先入为主的观念,而且使中学生的知识面从生活扩展到化学,从数学扩展到生活。 课程总结(5 分钟) 通过这堂课你学到了什么? 中学生回答或与朋友交流,老师适当总结。 梳理本课的知识内容,与老师、朋友交流所学内容,最后总结本课的知识点。 培养中学生总结归纳的能力。 同时也可以帮助中学生记忆。