1、“探究平面镜成像的特点”研究性学习设计研究性学习名称 探究平面镜成像的特点所需时间 1 课时【学习目标】1.知识和技能(1)了解平面镜成虚像(2)知道平面镜成像的特点。2.过程与方法(1)让学生经历“平面镜成像特点”的探究过程,在科学探究的过程中,学习科学探究方法,发展初步的科学探究能力,学习对实验过程中信息的记录和处理,培养学生的分析归纳能力,领略物理课教学的特点和魅力。(2)掌握“替代法”“转换法”等常见的科学研究方法。3情感、态度、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)通过探究实验,逐步使学生养成实事求
2、是、尊重事实、尊重科学的科学态度;通过探究学习中交流与合作体验,使学生认识交流与合作的重要性,敢于提出与别人不同的见解,也勇于放弃或修正自己的错误观点使学生通过知识的探索过程形成研究探索的意识和敢于创新的精神。(4)在与小组成员一起探索的过程中,养成与人共处、协作学习的习惯。(5)在教学过程中加强对学生的环保意识的培养,让学生体会到爱护环境人人有责。【情境】小游戏 “水淹蜡烛”实验桌上竖直放一块平板玻璃,玻璃前放一只杯子内有一点燃的蜡烛,玻璃后面也放一只杯子,其内没有放蜡烛。使学生通过玻璃可以清晰地看到前后杯中都有一支“点燃”的蜡烛。往后面的杯中倒水,当水面漫过烛焰时,发现烛焰并没有熄灭。“为
3、什么?” 这时学生可能猜到是“像”;如果没有猜到:我就拿走后面的杯子,再让他们观察,他们会发现在原位置仍能看到一只装有点燃蜡烛的杯子这时他们会恍然大悟:原来是“像”!【任务】任务:1.运用等效替代的物理研究方法设计探究平面镜成像特点实验方案;2.选择实验器材,进行实验,通过实验找出平面镜成像的特点.3.小组内初步归纳并展示平面镜成像的特点;4.汇总各小组展示成果,师生共同总结最终的结论。预期成果:1.平面镜成像相关知识的资料.2.“探究平面镜成像的特点”实验方案.3.记录的数据及得出的结论.4.一份探究平面镜成像的特点的研究性学习报告.【过程】一、准备过程:搜集资料,了解平面镜成像的相关知识.
4、(以小组为单位课前通过网络查询相关知识)二、研究过程:(以小组为单位进行探讨并解决下面的问题)提供的器材:平面镜、两支相同的笔、两只相同的棋子、两支完全相同的蜡烛,玻璃板、方格纸、底座、薄的玻璃板、长尾夹 4 个,16 开与 8 开的白纸各一张、实验记录单一份、学生用的三角板等文具研究过程:【提出问题】通过“水淹蜡烛”游戏,你最想知道什么?【观察体验】让学生拿起桌面上的镜子或玻璃,观察看看自己最近长胖了还是长瘦了。体会平面镜可以成像。【提出问题】要想知道魔术的奥秘,今天就一起来探究平面镜成像的特点。【猜想】:猜想平面镜成的像和物体相比可能有哪些方面的特点多媒体课件展示探究目的,学生通过观察和体
5、验,再结合生活中的实际提出猜想,让学生产生浓烈的学习兴趣和求知欲,也带动了学生的元认知。学生猜想:(1)像与物左右相反;(2)物体离平面镜越近像越大;(3)像与物到平面镜的距离相等;将这些猜想一一列在附板书上,因为这是后面探究的课题。【制定计划与设计实验】学生:思考、讨论、分析 “如何来探究像与物的大小关系呢?设计埋伏:同学们会在实验盒发现所需的器材:有平面镜、两支相同的笔、两只相同的棋子注意玻璃板并没有出现在实验盒里。学生在实验中会发现:从平面镜的正面看见了像,当想把“替身物体”放到平面镜后面的像位置上时,从正面只能看见像,看不到替身物体;从平面镜的背面呢,又只能看到“替身物体”,而看不见像
6、,所以无法比较像与物的大小。提出问题:“怎样才能同时看见像和镜后的“替身物体”?”联系“水淹蜡烛”的实验启发,学生把平面镜改为玻璃板。【进行实验】学生分小组进行合作探究,将实验数据记录在实验记录单上。像下图那样,将一张 8 开的白纸铺在水平桌面上,中间画一道竖线和一道横线,把竖立玻璃板放在横线上,竖立在白纸上。把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面,观察到玻璃板后面出现了蜡烛的像。另拿一支相同的蜡烛在玻璃板后面移动,使它与前面蜡烛的像重合(左右移动,直到从不同位置看上去它们都重合在一起),这时后一支蜡烛的位置就是前一支蜡烛的像的位置。改变玻璃前蜡烛的位置,把实验再做两次,每次都记下两支蜡烛的位置。在白
7、纸上画出玻璃板的位置,移开玻璃板,用刻度尺画实直线,把每次实验中两支蜡烛位置的位置连接起来,量出两支蜡烛到玻璃板的距离,记录下来并比较它们的大小,再用量角器测量看它们是否与镜面垂直。把测量结果填写下表中。注:实验像找到时,让学生拿光屏,看像是否能呈现在光屏上.【小组合作,分析归纳】得出平面镜成像的特点。(建议:根据学生讨论的结果,教师要进行适当的补充与说明,并引导学生概括出平面镜成像的基本规律:“像物等大、像物等距、线面垂直、像是虚像”,也就是说“像与物关于平面镜对称”。【交流实验】学生上讲台来交流实验操作、现象、得结论,其他学生观察,并提出合理化的意见和建议。并请其他结论不同的小组呢提出不同
8、的结论或提出实验中遇到的困难,再由其他组同学分析原因,找到解决方案,使之得到相同的结论。【纠误改偏】多媒体播放视频(网上下载资源后再经过处理);一辆汽车由远到近再由近到远的过程。启发学生思考其中的原因建议:在此步骤中要紧扣学生凭生活感受存在的“物离镜越远,像越小”的错误认识进行纠正,并引发学生思考“视觉错误”的相关问题。【镜子中的时钟】体会“物与像的对称性”。把一大平面镜竖立演示台上或竖挂于黑板中,然后拿出一面大的时钟,在适当的位置对着平面镜,让学生通过看镜子中的时钟,读出当时的时间,然后直接看时钟进行验证,体会物与像关于平面镜对称。同时多媒体播放(网上下载图片后再经过处理):大自然中的平面镜成像的独特的美倒影,让学生体会平面镜成的像与物关于镜面对称【“模拟实验”小游戏】体会平面镜成像特点。游戏规则:参加游戏的二人,一人当物,一人当镜中的像,取某一位置为镜子,二人按章各自站好位置,然后,“物”开始做一些简单的动作,其他人观察像的变化是否符合平面镜成像的规律蜡烛到平面镜的距离蜡烛的像到平面镜的距离物体也像大小的关系物体与像的连线也平面镜的关系第一次 第二次 第三次