《科学探究：平面镜成像》教学设计
四川师范大学附属实验学校 曹艳娜
教学目标
（一）知识与技能
1、了解平面镜成像的特点。
2、了解平面镜成虚像，了解虚像是怎样形成的。
3、理解日常生活中平面镜成像的应用及光污染现象。
（二）过程与方法：
1、经历“平面镜成像特点”的探究，学习对实验过程中信息的记录。
2、观察实验现象，感知虚像的含义。
（三）情感态度与价值观：
1、在探究“平面镜成像特点”中领略物理现象的美妙与和谐，获得“发现”成功的喜悦。
2、培养实事求是的科学态度。
3、学会辩证的看待事物。
教学重点
1、平面镜成像的特点；
2、实验探究的方法与合作学习。
教学难点
1、平面镜成像的实验方案设计；
2、平面镜成像的原理；
3、虚像是怎样形成的。
教法
实验探究法；提问法；谈话引导法
学法
观察法；小组讨论法；交流法；实验法；实验分析法
教学准备
学生分组器材：玻璃板，刻度尺，两个完全相同的物体，支架，底座。
教师演示器材：平面镜，玻璃板，两支等长的蜡烛，学生照镜子的卡通图片，教学课件。
教材分析及学情分析
教材分析
《平面镜成像》为教科版八年级物理（上册）第四章第三节内容。它是“光的直线传播”和“光的反射”的后续内容。本节内容包括平面镜成像特点、成像原理、平面镜的应用及光污染现象的知识。通过本节教学应该使学生知道：平面镜成像特点，及平面镜成像是反射光线的反向延长线形成的，初步了解虚像的概念。
《课程标准》要求“探究平面镜成像时像与物的关系”。与传统教材相比，把研究平面镜成像特点的实验由演示实验改为了学生探究实验，让学生通过自主探究，体验科学探究的过程，受到科学方法的研究的教育，同时获得充分的感性认识。本节只强调平面镜成像具有：“像物等大、像物等距，像是虚像”，不讲成像的对称性。教材设计的表格里，强调了该实验应在不同的位置做三次，这对学生科学态度的养成是十分有益的。
学情分析
学生已经学习了本章内容的第一、二节，在学习前两节的基础上再学习本节内容，符合学生的认知规律和心理特点。通过前面知识的学习，同学们已经初步懂得观察和实验是研究物理的方法，并且初学物理的同学对实验探究兴趣较高，喜欢动手，而且日常生活经验较丰富，因此有较浓厚的学习兴趣。本节课是初二学生学习物理以来第一次较为完整的进行实验探究活动，因此要尽量给学生较多的动手动脑机会并引入生活中常见的现象和实验事实进行分析和讨论，尽量采用学生参与的形式促使学生主动思考和研究问题。
但是介于之前的试讲，发现学生对于实验方案的设计需要教师指向明确的引导，否则一堂课40分钟可能无法完成之前设计的教学流程。
教学思路设想
1、 情境创设,引发学生的思维碰撞，直接切入主题
通过教师的视频播放引入新课，激起学生已有的体验与将要学习的知识的冲突，引发学生深层次的思维思考，为学生的科学探究作好铺垫。
2、实验探究：平面镜成像特点
在“猜想与假设”环节通过学生的自我认知与实验结论的相互冲突，激发学生主动进行探究实验的欲望，使学生在探究活动中获得“发现”成功的喜悦。
通过学生“提出问题——猜想与假设——设计实验——实验探究——观察归纳——得出结论”即探究性教学方法，自主性的学习以及学生间的相互合作，展示、交流实践成果，激发学生学习平面镜特点的兴趣，培养学生创造性地完成学习任务的行为习惯，改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识；
3、原理分析，难点解释（虚象的概念）
教师用多媒体课件演示分析平面镜的成像原理，避免了之前在黑板上作图耽搁时间，导致后面的教学内容无法顺利完成。介绍虚像的定义、虚像与实像的区别，使学生了解虚像的成因。
4、课堂知识反馈练习
在总结平面镜成像特点后，学生看书，对知识理解记忆，然后让学生欣赏一些关于平面镜成像像与物对称的精美图片，总结像与物关于平面镜对称。通过学生照镜子卡通图的选择、以及通过折纸感受像与物对称美的小作业，增加学生体验活动，充实课堂。然后让学生完成学案上“知识过关”和“挑战自我”两个环节的习题，对平面镜成像特点与对称的知识加以巩固。
5、课堂小结
通过学生回顾总结所学知识，进一步完善学生的知识体系。
教学流程
围绕本节中心“平面镜成像的规律（特点）”展开。
引入新课→实验探究→分析论证→交流合作→应用实例→练习巩固
学生活动线索
观察→实验→分析→欣赏→再观察→活动体验→小结升华
教学互动流程
一、导入
师：同学们在生活中有过照镜子的经历吗？
生：有过。并举手示意。
师：当你想象一下，身边的哪些物体可以当作镜子使用？教师展示图片，学生通过观察，找出这类物体的共同特点。
生：表面光滑、平整。
师：这类物体都可视作平面镜。
环节设计意图
简单几句话让学生了解哪些可以视做平面镜，并培养学生去动脑思考问题。
师：当大家照镜子时，你们认真观察过镜中的另一个你吗？镜中的你和真实的你有何规律？
师：请大家看一段平面镜成像的视频，并思考平面镜成像有何特点？
环节设计意图
通过这段视频的引入，激起学生已有的体验与将要学习的知识的冲突，引发学生深层次的思维思考，为学生的科学探究作好铺垫。传统老套的魔术引入，虽能引发学生的好奇，但忽略了学生亲身体验的感受，无法激起学生思维的碰撞，建立在这样基础上的探究，只能停留在表面上，无法深入到学生内心世界的需求。
（一）实验探究：平面镜成像特点
师：提出猜想：平面镜成像有什么特点呢？
（学生通过视频进行猜想）
生：学生讨论、归纳可能有下列的猜想：（允许有不正确猜想）
（1）、像与物等大或所成的像远小近大；
（2）、像与物到平面镜的距离相等；
（3）、像与物左右相反；
（4）、……
环节设计意图
让学生做必要的猜想假设给本节课的活动以较强的科学指导，也指明了探究活动主要任务，避免了实验的盲目性。
师：刚才大家只是根据平时的生活经验做出的猜想，关于左右是否相反，现在找两个同学来进行现场模拟实验。
生：两个同学分别实验物体与平面镜所成的像，比出动作，感受平面镜所成的像与物体左右相反。
环节设计意图
预先排除一些不必要的探究环节，并且让学生有体练感受，为后面的实验设计降低一点难度的同时，也为后面的实验探究腾出必要的时间。
师：我们的猜想是否正确呢？需要我们进行科学的探究。同学们，我们要探究像与物的大小与像与物到镜面的是否等距，我们需要什么实验器材？
生：平面镜。
师：镜子不透光，如何确定像的位置？
生：用玻璃板替代平面镜。
师：那玻璃板的作用是什么呢？
生：便于我们找到像的位置。
师：请大家分组讨论，设计像与物是否等大，像与物到镜面的是否等距的实验方案，方案的内容包括需要的器材，具体的做法。
师：同学们已完成方案的设计，下面我们对设计的方案进行点评。
师：怎样研究像与物的大小关系呢？请说出你的器材和实验方法。
生：用两根完全相同的蜡烛。
师：为什么要这样选呢？具体的做法是什么？
生：用一根点燃的蜡烛作为成像的物体固定在玻璃板前，然后透过玻璃板在看到像的位置，放上一根未点燃的相同蜡烛，左右移动，直到蜡烛看起来被点燃为止。
师：你是否可以上来尝试一下？
生：进行尝试。
师：大家还有不同的方法吗？谁来说说你怎样探究像与物等距的方案设计？
生：改变成像物体到镜面的距离，记下像的位置。用刻度尺测量相应的距离。
环节设计意图
通过启发、引导，学生的思考、回答,激活学生的思维,使
学生迅速进入学习状态,主动参与课堂，与老师共同完成本节课的一个教学难点：实验方案的设计，尤其是为什么用玻璃板替代平面镜，以及为什么要准备两支一样的蜡烛，要让学生的思维达成共识，这样才能顺利的完成后面的探究环节。
师：老师已经把大家需要的实验器材摆放在了同学们的桌子上，大家一起看（实物投影）。思考两个问题：1、这四个物体有什么不同？用哪两个研究成像规律体？这样选有什么用意？2、仔细观察玻璃板的前后两面，它们有什么不同？应该选哪个面做实验？这样选的理由是什么？
生：学生讨论思考交流。在师生交流的基础上，开始进行实验。
生：进行实验并收集证据、记录实验证据，完成学案上“进行实验与收集证据”相关内容。
环节设计意图
培养学生观察思考，分析总结、发现问题、解决问题的能力。
师：通过提问不同学生，交流他们的实验过程、现象及结论。实验中存在的问题点评以及生生点评、小组互评。
生：学生分析实验数据，相互讨论，然后共享实验成果。
环节设计意图
发挥学生的主体及合作意识，在观察、试验、探究的过程中培养严谨的治学态度。
师：理论验证，在学生已有的光的反射规律的基础上，从理论上验证平面镜成像原理。作蜡烛上一点Ｓ在平面镜中成的像。给出虚像的概念，虚像与实像的区别。
生：配合老师一起加深对“虚像”的理解以及平面镜成像原理的认识。
环节设计意图
使学生能形象直观的理解平面镜成像的原理就是光的反射规律，让学生知其然，并知其所以然，并使学生理解掌握虚像成因，突破本节课又一难点。
师：通过体验，我们总结出了平面镜成像的特点。请大家在书上找出平面镜成像的特点，并说出“等大”、“等距”的具体描述。
师：大家知道了平面镜成像与物等大，可我们在生活中的体验是离平面镜越近，看到的像越大。大家怎样来认识这个问题呢？
生：可能是视觉差引起的。
师：没错，是视觉差引起的。就像我们在地球上看到的太阳很小，但是真实的太阳非常大。
师：看到的像的大小与成像的大小是两个不同的概念，看到的像的大小与距离有关；像的大小由物体的实际大小决定。
环节设计意图
解决学生中存在的问题，这也是以往学生在练习中经常会出错的问题，同时让学生真正认识到科学的严谨性，体会物理实验探究的重要性，并通过这种思维碰撞让学生加深对知识的掌握和引发更深层次的思考。
（二）课堂体验，知识提升
师：请学生欣赏几幅平面镜成像的精美图片。学生谈观后感。
生：可能会提出成像的正、倒问题和对称问题。
师：像与物关于镜面对称。
师：这里是小明同学在平面镜前照镜子，让学生找出他在平面镜中所成的像并贴到相应的位置。
师：同学们把手里的图片是左边一个哥哥在镜子前，右边是他在镜中所成的虚像，那么请同学们根据所学知识，通过折纸的方式确定平面镜所在的位置，来体验平面镜成像的对称美吧。
环节设计意图
通过学生欣赏、思考，以及参与找像，确定平面镜位置这些活动的体验，让学生更多的参与课堂，加深学生对知识的理解。
（三）知识过度，完善教学
师：平面镜广泛应用于我们生活及生产实践，请同学们根据平时的观察，举出一些平面镜应用的实例。
生：（1）日常生活中，人们利用平面镜来梳妆打扮；
（2）牙医通过平面镜成像来观察不易直接看到的牙齿；
（3）舞蹈演员通过平面镜来矫正姿势
（4）投影仪上的反光镜……
师：刚才大家举了许多很好的例子，能不能把所举的例子在平面镜的应用上进行分类呢？
生：（1）利用平面镜来成像。（2）利用平面镜来改变光路。
环节设计意图
通过师生共同列举生活实际中应用平面镜的例子及分类等来加深同学对本节知识的理解，激发他们学习物理的兴趣。
师：人们在生活和生产中越来越多地利用平面镜，但是，使用镜子不当，也可能造成不良后果。例如城市的许多大楼采用玻璃幕墙进行室外装潢，会造成一定程度的“光污染”（图片展示）。
环节设计意图
引导学生认知光污染现象，辩证看待事物。
（四）知识过手，及时反馈
师：看教材P66页平面镜成像特点，完成学案上知识过关的相应题目。并思考每道题所考察的知识。（三类题型，一是对平面镜成虚像的掌握；二是对像的大小只取决于物体大小；三是像距等于物距。）
生：做题、思考、回答并总结。
环节设计意图
及时反馈，知识过手，让学生所学的知识得以巩固、运用。
（五）小结拓展
师：请学生总结本节课学到的知识方法等。
环节设计意图
培养学生梳理知识的能力，进一步完善学生的知识体系。
（六）作业布置
师：完成学案上余下的题目。
环节设计意图
通过完成作业，增加学生学习物理的信心，以及将所学物理知识应用于科学研究的浓厚兴趣。
板书设计：
第三节 科学探究：平面镜成像
一、平面镜成像特点 二、虚像：不是实际光斑所成的像。
虚像
等大 关于平面镜对称 （学生作图）
等距
教学说明：
本教学设计的过程体现新课程标准的要求，把握好知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的三维目标。教学进程中注意激发学生自主学习的潜能，给学生一个展示自我的机会。
（1）通过教师的视频播放引入新课，激起学生已有的体验与将要学习的知识的冲突，引发学生深层次的思维思考，为学生的科学探究作好铺垫。
（2）通过学生“提出问题——猜想与假设——设计实验——实验探究——观察归纳——得出结论”即探究性教学方法，自主性的学习以及学生间的相互合作，展示、交流实践成果，激发学生学习平面镜特点的兴趣，培养学生创造性地完成学习任务的行为习惯，改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，培养学生的探索精神、实践能力以及创新意识；
（3）通过学生的自我认知与实验结论的相互冲突，让学生真正认识到科学的严谨性，体会物理实验探究的重要性，并通过这种思维碰撞让学生加深对知识的掌握和引发更深层次的思考。
（4）在课堂教学中渗透物理知识源于生活，应用于生产生活实际，从物理走向社会，培养学生终身的探索乐趣和初步的科学实践能力。