欢迎访问发表云网!为您提供杂志订阅、期刊投稿咨询服务!

平面镜成像教案大全11篇

时间:2022-04-20 15:11:35

平面镜成像教案

平面镜成像教案篇(1)

2.知道在光的反射现象中光路可逆

3.知道潜望镜、万花筒的光学原理

技能目标学会平面镜成像作图法

重点

平面镜成像特点

难点

“像”的概念,区别实像和虚像,全国公务员共同天地

教学过程

复习

1.光的直线传播

2.光的反射现象及反射定律

3.光路可逆

导入

学生观察课本P54照片

设问湖中的倒影是怎样产生的?为什么与湖面上的景物对称?

展示表面平的镜子、玻璃板、表面抛光的金属板、平静的水面、大理石及透明塑料片等都能产生与物体对称的影子。

这类反射面是平面的镜子称为平面镜。

新课

一、平面镜所成的像有什么特点?

实验1内容活动卡P35实验1

记录将蜡烛和蜡烛的像的位置用刻度尺连起来,

量出蜡烛到镜面的距离和蜡烛的像到镜面的距离。

结论平面镜所成的像是虚像;像和物体到平面镜的距离相等;像和物体的大小相等;像和物体对镜面来说是对称的。

实验2内容活动卡P35实验2

观察比较描画与原画的大小、左右和朝向关系

结论虚像、对称、大小相等

练习课本P56思考与练习1.2.5.

二、平面镜中的像是如何产生的?

阅读课本P54-P55

发光点S发出的光束经平面镜反射,进入人眼。所有反射光线的反向延长线都交于镜面后的S''''。因为光的直线传播,人眼感到反射光线是从镜面后的S''''发出的,好像S''''在发光,S''''实际没有光线射出,它是发光点S在平面镜中所成的虚像。物体上的每一点都会在平面镜中形成一个相应的虚像点,在平面镜中就形成了物体的像。像的大小与平面镜的大小无关。

演示平面镜成像作图法

利用物像对称性先决定像点位置,任取两根发散光线并画出反射光线。(用虚线表示反射光线的反向延长线)

提问如果入射光线沿着反射光线的方向射入,情况会怎样?

练习活动卡P36思考和讨论1.2.

课本P56思考与练习3.4.6.

三、平面镜的应用

阅读课本P55

平面镜作用:1.成像2.改变光路

练习活动卡P37探究1.2.3.

小结1.平面镜所成的像特点

2.平面镜中的虚像的产生

3.平面镜的应用

作业

活动卡P38家庭实验1.2.

板书

一、平面镜成像特点

1.平面镜所成的像是虚像;

2.像和物体到平面镜的距离相等;

3.像和物体的大小相等;

4.像和物体对镜面来说是对称的。

二、平面镜成像原因

1.光的反射

2.光路可逆

平面镜成像教案篇(2)

1、通过比较、观察实验,认识镜子主要的几种类型:平面镜、凸面镜、凹面镜。

2、借助实验,了解不同镜子的主要特点。

3、认识不同镜子在生活中的主要作用。

二、教学重点:

认识三种镜子的特点。

三、教学活动:

活动一、游戏:照镜子。

活动目标:

通过猜谜语、观察等活动认识平面镜。

通过照镜子的游戏对“像”的概念有一个感性认识。

活动器材:

平面镜、铅笔、苹果、玩具。

活动过程:

1、猜谜语:

2、观察:平面镜镜面的特点,认识平面镜。

3、游戏:照镜子

(1)观察:当你面向镜子时,可以看到什么?

把铅笔、苹果、玩具等放在镜子前面,可以看到什么?

(2)讨论:镜子里真的有人吗?有铅笔、苹果、

玩具吗?那你看到的是什么?

(3)交流小结:我们在平面镜里看到的是物体的像。

活动二、探究平面镜的成像规律。

活动目标:

1.通过观察、实验,认识平面镜的成像特点。

2.通过小组活动和交流,培养学生的合作意识。

活动器材:

平面镜、半个图案的图形、书本、少了鼻子的女孩像、纸鼻子、两面镜子

活动过程:

1、魔术:变图案

(1)讨论:用什么简便的办法能把半个图案画变完整?

(2)设计方法并交流:

(3)比一比:谁的办法最好。

(4)观察:物体与镜子里的像有哪些地方是一样的?

(5)交流:游戏中的发现

(6)归纳小结:像的形状、大小、颜色和物体的形、大小、颜色一样。

2、游戏:照镜子

(1)用镜子照自己的脸,拉右边的耳朵,看

一看镜子里的你是拉哪一边的耳朵?

(2)把《科学与技术》这本书,对着镜子观察镜子里的字、图案方向有什么变化?

(3)交流:游戏中的发现

(4)归纳小结:像的方向和物体的方向左右相反。

游戏:贴鼻子

(1)分组讨论:黑板上的小女孩脸上少了鼻子。人站在黑板前,在看不见这张脸的情况下,你们有什么办法能准确地给她贴上鼻子。

(2)设计方法

(3)比赛

出示:两面镜子。

交流:怎样做才能看到更多的像?

实验:活动记录P9,边做实验边记录。

小结:两面平面镜成的像与它的角度有关,角度越小成的像就越多,角度越大成的像就越少。

活动三:探究不同镜子的特点

活动目标:

1、借助实验,了解不同镜子的主要特点。

2、认识不同镜子在生活中的主要作用。

活动器材:

平面镜、凸面镜、凹面镜、手电筒、笔套、垫板、涤纶纸等。

活动过程:

出示:平面镜、凸面镜、凹面镜。

比较:观察“平面镜、凸面镜、凹面镜”有什么不同点。

比较:平面镜、凸面镜哪个观察到的范围更广。

实验:用光照三种镜子,它们的反射光相同吗?

平面镜成像教案篇(3)

“弱”教材探究,就是通过对教材的深度开发,把探究活动提前到学生阅读教材之前,让学生在没有教材暗示和引领的前提下,开展探究性学习。获得科学探究的“真”体验,提升学生的探究水平。在探究活动结束后,运用适当的问题引领学生,结合教材对知识进行全面的梳理、内化,将其纳入已有的知识体系,完善其知识结构。本文结合苏科版初中物理《探究平面镜成像的特点》进行介绍。

一、引入探究时,魔术引好奇,设问增兴趣

教材中是用图1所示:茶色玻璃后面有一支蜡烛在水中燃烧。结合语句:它竟然能在水中燃烧!这是怎么回事?激发学生探秘的欲望,引入课题。

教学实践中,为了提升引探效果,给学生身临其境的体验,教师真实地表演了图1所示的魔术。在讲台上直立玻璃板,玻璃杯放在玻璃板的后面。面对学生出示两支点燃的蜡烛头,走下讲台背对学生,一支蜡烛放在玻璃板前,另一支蜡烛在往玻璃板后面放的过程中,将其熄灭藏在手心,学生透过玻璃看到玻璃板后面有支点燃的蜡烛在杯中燃烧。回到讲台上,慢慢地举起装水的烧杯,往玻璃杯中倒水,直至水淹没火焰。

针对“蜡烛在水中燃烧”的景象,教师并没有急于引探,而是用语句:蜡烛可能在水中燃烧吗?你们想不想知道其中的奥妙?以刻意的沉静进行煽情增趣。在学生跃跃欲试之时,教师慢慢地旋转实验装置,让学生发现玻璃板后面只有装水的玻璃杯,然后慢慢地将其复原,让学生再次看到蜡烛在水中燃烧。

教师指出这是平面镜成像所致,引入探究课题――平面镜成像的特点,同时期望有学生意识到“蜡烛的像呈现在水杯的位置”。

二、猜想假设时,情景促生成,点拨求优化

教材中是用下列选择填空引领学生在回忆平时照镜子的基础上猜想“平面镜所成的像与物有什么关系?”。

(1)像的位置在平面镜_____(上/前/后)。

(2)像和物大小____(相等/不相等)。

(3)像到平面镜的距离与物到平面镜的距离______(相等/不相等)。

如果阅读教材后进行猜想假设,学生不需要有对情景的细致观察,也不需要有认知冲突,只要学生根据填空中所缺的关键词,进行选择性观察即可,引导学生进行浅层次的猜想、假设。

弱教材猜想进行假设时,在图1实验的基础上,取走水杯,让学生观察感知蜡烛所成的像,明确像在平面镜的后面。把蜡烛前后、左右移动,轻吹蜡烛的火焰,让学生充分感知、体验像和物的关系,从而生成合理的猜想、假设。

猜想、假设的开放度高,没有教材支持的猜想、假设开放度更高,教学实践中教师需要通过适当的点拨,帮助学生整理、加工那些开放性的猜想,使其汇聚成教师所期望的猜想、假设。通常情况下,要对浅显的猜想立即进行论证、相近的猜想进行合并、无法验证的猜想大胆舍弃。比如,学生猜想像和物的左右相反,教师不妨移动火焰,使其发现确实如此。学生猜想像和物体的高度相同,教师通过设问将其合并到像和物的大小相同之中。最终留下来的只有像和物的大小关系、距离关系等主要猜想。

三、设计实验时,学情定内容,问题引思路

平面镜成像的特点包括像和物的大小关系、距离关系,以及像的虚实。教材中通过思考题:怎样确定像的位置?怎样比较像与物的大小?引领学生在观察茶色玻璃成像情况的基础上,设计探究像和物大小、距离关系的方案。并在“实验与记录”栏目中给出较为详细的实验步骤。

验证物像的大小关系,如果没有教材的支持,学生往往意识不到用一个等大的物体去比较像的大小,即使教师花大量的时间引导,学生也不一定能上路。而针对实验事实――镜后物体和镜前物体的像重合,只要稍加引导学生就能发现:像和物的大小相等。故而将探究重心落在分析论证上,而非设计实验上。

虚像对学生而言是生疏的,学生不知道虚像不会在光屏上呈现,对其不能要求学生抛开教材设计探究方案,也不能要求学生抛开教材进行分析论证。仅仅要求学生把光屏放到像的位置,观察平面镜所成的像能否在光屏呈现,为结合教材总结平面镜成虚像奠定基础。

有了魔术的体验,辅以教师的适当引领,弱教材的情况下,合作小组仍可以生成“探究物像距离关系”的方案。为此,通过下列思考题引领学生的设计进程。

(1)“水浇不灭的蜡烛”实验中,蜡烛的像和水杯之间满足什么关系时,才会有蜡烛在水中燃烧的景象?

(2)模仿“水浇不灭的蜡烛”的实验,设计一种确定像位置的方案。

(3)找到像的位置之后,需要测量哪些物理量?

(4)如何对这些物理量进行分析处理?

在大部分小组有了实验方案的雏型后,进行全班交流,完善“像和物到镜面距离的关系”的探究方案。并推荐实验步骤――收集论证“像和物的大小相等”和“平面镜成虚像”的证据。教学实践中有意把一两个小组的玻璃板换成同样规格的平面镜,用一两个小组的碰壁提醒所有的学生,用玻璃板不用平面镜实验的奥妙。

四、进行实验时,给合理方案,集有用证据

这时学生对探究方案只能有大致的了解,真正动起手来往往是磕磕碰碰的。为了学生分组实验的顺利进程,需要有详细的探究方案进行引领。为此,结合图2投影,归纳了下列探究方案和数据表格。

(1)将玻璃板放在白纸中间的直线位置上;

(2)一节电池A放在玻璃板前,运用相同的电池B确定出电池A像的位置,观察电池A的像和电池B是否重合,并在两个电池的位置上做标号。

(3)取走确定像位置的电池B,把白卡片放在电池B(像的位置)上,观察白卡片是否呈现电池A的像。

(4)改变电池的位置进行多次实验。

(5)取出白纸,测量像和物到镜面的距离。

学生根据投影上的实验方案,进行实验活动,采集实验事实,完成表格。教师在小组间巡视,为偏离方向的学生拨正航向,收集概括结论所需要的信息。

五、分析论证时,悟实验事实,知其所以然

在学生分组实验的基础上,教师有意采用几个小组的实验数据完成表格。根据物和像到镜面的距离,所有学生都能说出“像和物到镜面的距离相等”,可以一带而过。

对“镜后电池和像重合”的事实,不能一带而过,而要花时间“悟”。如果学生意识不到“像和物体大小相等”,教师需要通过适当的点拨,使其明确“重合”表明,电池A的像和镜后电池B的大小相同,前后两个电池的大小也相同,进而引出“像和物体大小相同”的结论。如果学生直接回答“像和物体大小相等”,教师也需要通过追问,让所有学生都明确其中的奥妙,在实验事实和实验结论之间建立起联系。达成分析论证的最高境界――知其然,又知其所以然。

针对实验痕迹的白纸,还可以引导学生用直线连接白纸上“像”和“物”的位置,从中发现“像和物的连线垂直于镜面”,进而引出“像和物相对于镜面对称”。

六、学习教材时,典题领思考,自主加合作

教师设计下列问题,引领学生在回顾实验、阅读教材的基础上,理清探究过程、完善探究结论。

(1)能被人看见,但不能在屏幕上呈现的像叫______像。

(2)把棋子放在平面镜前,把白卡片放在像的位置,白卡片______(能/不能)观察到棋子的像。由此可知,平面镜所成______像。

(3)探究过程中,选择____(玻璃板/平面镜)来观察成像情况,其目的是为了确定____位置。选择两个相同的棋子是为了比较_____。

这些问题主要是帮助学生理清探究、完善知识结构,问题的答案要直白,指向要明确。在学生自主完成的基础上,进行全班的合作交流,保证所有学生对其都有正确的认识。

平面镜成像教案篇(4)

【教材分析】

本节课重点探究平面镜成像规律中“像、物大小关系,实像与虚像的判断及像、物与平面镜的位置关系”,引导学生建立正确的认知。

【学情分析】

学生易受生活经验影响,认为像、物大小与距离平面镜的远近或大小有关系,在探究过程应指导学生正确认识。

【设计理念】

立足探究,紧扣中考考点,让学生经历基本的探究过程,感受探究的愉悦,培养学生的思维能力。

【教学目标】

一、知识与技能

1.认识平面镜成像规律。

2.了解平面镜在生活、生产中的应用。

二、过程与方法

1.经历探究过程,体会探究妙趣。

2.掌握“替代法”研究问题,建立正确的虚像概念。

三、情感、态度与价值观

通过探究,体会物理学知识对人类生产、生活的指导作用。

【教学重、难点】

教学重点:探究平面镜成像规律。

教学难点:正确认识虚像。

【探究器材】

教师:平面镜成像规律课件。

学生分组:玻璃板、支架、二只一样大小的蜡烛、刻度尺、铅笔、白纸、火柴。

【教学过程】

一、设疑

教师:以生活中照镜子为例,引入平面镜和成像。

学生:讨论、思考、总结。

二、猜想与假设

教师引导学生合理假设和猜想。

1.像的位置

2.像的大小

3.像到平面镜的距离(像距)与物体到平面镜的距离(物距)的关系

4.像的虚实

三、设计实验

“替代法”确定像的位置。

四、探究过程与搜集证据

教师:探究器材的作用是什么?使用刻度尺测量要注意哪些事项?

学生:回答。

教师评价并用课件展示实验器材的作用。

教师组织学生按照课件展示的步骤安装器材。

教师:为什么用的是透明的玻璃板做实验?玻璃板薄一点还是厚一点好?

学生:讨论,猜想。

教师指导学生用两块玻璃板叠放在一起对比探究,验证猜想。

学生分组实验,教师指导。

教师:像成在哪里?能看到但摸不到,怎样确定像的位置?

引导学生认识“替代法”研究问题。

学生:像物异侧,未点燃的蜡烛在玻璃板后面好像被点燃,此处为像的位置。

教师:像是虚像还是实像?

引导学生用白纸做光屏,看像能不能呈现在光屏上。或用手感受有没有烛焰的灼烧感。

确立虚像的概念。

教师:为什么用两根一模一样的蜡烛?

学生:易于比较像物的大小。

教师:玻璃板没有垂直于水平面放置,对探究有什么影响?

学生:不易确定像的位置。

教师指导学生测量像、物距离。

教师:为什么测量三个远近不同的位置?

学生:多测量几次,规律具有普遍性。

学生搜集证据并填入数据表。

教师随机抽取2组数据,利用投影引导学生分析。

五、论证

验证猜想与结论是否相符

六、评估

引导学生对探究过程和结论进行评估

七、交流与合作

学生各组讨论实验的得失,交流探究经验,

八、归纳总结

引导学生总结规律。

1.成正立、等大的虚像

2.像与物到平面镜的距离相等

3.像物异侧

4.像与物关于平面镜对称

【课堂练习】

1.(2008宿迁)下列关于光学成像的说法正确的是( )

A.向平面镜走近,镜中的像变大

B.平面镜总是成和物等大的像

C.透过凸透镜看物体,像总是放大的

D.透过凸透镜看物体,像总是缩小的

2.(2009广州)右图是利用透明玻璃板探究平面镜成像特点的实验示意图,下列说法正确的是( )

A.像的大小与蜡烛到玻璃板的距离有关

B.蜡烛远离玻璃板过程中,蜡烛的像始终与蜡烛等大

C.把光屏放在玻璃板后像所在的位置,像会成在光屏上

D.用玻璃板代替平面镜是为了能在玻璃板后成一实像

答案:B

3.(2009烟台)22.小明利用平板玻璃、两段完全相同的蜡烛等器材探究平面镜成像的特点。

(1)选用玻璃板的目的是_________________________。

(2)选取两段完全相同的蜡烛的目的是______________。

答案:(1)便于观察和确定像的位置。(2)比较像与物的大小关系。

4.(2009江西)在研究平面镜成像特点时,回想我们的实验过程,我们是选用了 作为平面镜,这样做的目的是便于确定像的 和比较像与物的大小.

答案:玻璃 位置

5.(2009威海)小强在探究平面镜成像特点实验时,取两段等长的蜡烛A和B一前一后竖放在直尺上,点燃玻璃板前的蜡烛A,观察玻璃板后的像,如右图所示,两段等长的蜡烛是为了比较物与像的 关系,移去蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,则光屏不能接收到蜡烛A的烛焰的像,这说明平面镜成的像是 像。

答案:大小 虚

6.(2010福建莆田,16题)小立身高1.60 m,站在镜前0.50 m处,则他在镜中的像离镜面______m,像高_______m;当他慢慢远离镜子时,像的大小将_______(填“变大”“变小”或“不变”)。0.50(或0.5)1.60(或l.6)不变

【课后小结】

学生总结平面镜成像规律。

作业:完成实验报告。

【教学反思】

平面镜成像的现象在生活中经常见到,学生对此并不陌生,但对成像规律和特点往往停留在感性认识的基础上,缺乏较理性的认识和科学的探究。

本课突出学生的自主探究,探究平面镜成像的位置和大小特点。鼓励并引导学生大胆提出猜想,尝试探究的过程,在实验过程中验证猜想,在讨论中交流思想。从生活中常见的照镜子引入课题,以生活中常用的蜡烛、玻璃板等物体作为探究器材,让学生感觉到生活就是物理,物理就是生活。教师在引导学生探究过程适时加入预设问题,激发学生的思维能动性,充分调动学生的好奇心和学习兴趣。

平面镜成像教案篇(5)

1.先用图1左侧所示――自制学生实验用的“三束平行光源”做演示:瓶壁薄而均匀的玻璃小瓶装满水(我们称它为“柱型水透镜”),在实验桌面上竖直立放后对光的作用,跟玻璃凸透镜对光的“会聚作用”十分相似。

2.学生分组实验如图1所示:

⑴中间A柱型水透镜能够显示出:平行主光轴的入射光线,经过凸透镜会聚后的折射光线,必过凸透镜另一侧的焦点;过光心的入射光线,传播方向不改变;

⑵右侧B柱型水透镜能够显示出:通过凸透镜焦点的入射光线,经过凸透镜会聚后的折射光线,在凸透镜的另一侧平行主光轴;过光心的入射光线,传播方向亦不改变;

⑶两个柱型水透镜均能够显示出:通过凸透镜光心的入射光线,经过凸透镜会聚后,折射光线的传播方向并不改变。由此引出“凸透镜的三条光线”。

二、绘图推寻 总结“成像规律”

1.绘图推导

依据凸透镜的三条光线,引导学生画图推导,得出凸透镜的成像规律如图2所示:

⑴当u>2f时,凸透镜能成倒立、缩小的实像;

⑵当u=2 f时,凸透镜能成倒立、等大的实像;

⑶当2f>u>f 时,凸透镜能成倒立、放大的实像;

⑷当f>u时,凸透镜能成正立、放大的虚像。

2.实验验证

学生使用如图5所示的自制教具(成本不足10元/套;每件均能自由升降高度),随时逐条验证上述4条成像规律正确无误。

3.教师小结

依据己知的物理理论,应用数学工具推导演绎、得出新的物理规律,并能用实验证明是正确的,这是学习物理的又一个重要方法!请同学们予以关注。

平面镜成像教案篇(6)

Improvement on focal length measurement of thin lens by auto—collimation method

Peng Dongqing

Jimei university, Xiamen, 361021, China

Abstract: Since the experiment effort was large in focal length measurement of thin lens by traditional auto—collimation method because of the clear image can not be found exactly. By use of eyepiece with cross reticule to observe image, using a plate with a cross pattern as object screen, and using the method of eliminate optical parallactic error to estimate accurately the image, the traditional auto—collimation method to measure focal length of thin lens was improved in the thesis. Experiments showed that the experiment device was simple, and the result was correct.

Key words: focal length; auto—collimation method; eyepiece; cross reticule

透镜焦距的测量是几何光学实验中的一项重要内容[1]。通常,完成透镜焦距的测量需要具有置于光具座上的光源、物屏、透镜、像屏等物品以及较暗的实验室环境。由于是直接用眼睛判断像屏上像的清晰程度,受人眼分辨率较低的影响,成像的真正位置难以判断,因此常会造成较大的误差[2]。近年来出现了用带有十字刻线分划板的目镜组代替像屏,用带有几何图案或文字的平板代替光源和物屏的改进型几何光学实验装置[3],测量过程中采取消视差的方法,大大提高了测量精度,也丰富了实验内容,同时有助于学生对光学仪器工作原理及结构的直观认识。但是无论在仪器说明书还是有关文献中[2—3],均未提及利用改进型几何光学实验装置进行自准直法测量透镜焦距的具体做法和内容。考虑到教学中通常需要先用自准直法测量出未知透镜的焦距以便布置的物屏和目镜组距离大于四倍焦距,从而实现对“物距—像距法”测量焦距前光学系统的等高共轴调节。缺少自准直法测量透镜焦距的内容,将给后续实验带来不便。笔者在GSZF—8型几何光学综合实验装置基础上,对传统的自准直法测量透镜焦距的实验方法进行了改进,采用带有十字刻线分划板的目镜组代替像屏,自制附有十字架图案物屏的套管套在目镜组上面,调节物屏位置与分划板相同,通过消视差的方法来判断像的位置,装置简单,操作方便,结果可靠,既完善了改进型的几何光学实验装置及实验内容,又促进了实验教学的开展。

1 自准直法原理

如图1a所示,位于凸透镜焦点处的物点S0发出的光线,经过凸透镜L1发生折射,成为平行于主光轴的平行光。若在前面放置一个平面镜M,这束平行光将被原路垂直反射回去,经凸透镜L1在焦点处成像S'0,此时物像共点。

若物点S0处在焦平面上的其他位置(如图1b所示),物点S0发出的光线经过凸透镜L1的折射,成为平行于副光轴的平行光。若这束平行光在平面镜面M处发生反射,经过凸透镜L1的折射将成像在焦平面上,所成像与原物等大、倒立,左右反转,此时物像共面。所以,只要前后移动凸透镜,使物屏上得到一个反射回来的清晰、等大、倒立的实像S'0,也就是使物像共面,这时物屏必在透镜的焦平面上,透镜光心O到焦平面的距离就是该凸透镜的焦距f。

a b

图1 凸透镜自准直法示意图

图2所示为用自准直法测量凹透镜焦距的原理图。当物点S0经凸透镜L1所成倒立放大的实像S1正好位于被测凹透镜L2像方焦点上时(如图2a所示),该实像作为凹透镜L2的虚物,将由凹透镜L2成像于无穷远,即为平行光。若用一个平面镜M,将平行光反射回去,重新通过凹透镜L2和凸透镜L1,将成像S'0在物点上,此时物像共点。

如果物点S0经凸透镜L1所成倒立放大的实像S1位于被测凹透镜L2焦平面F'的其他位置上,也将会在物屏上成一等大倒立实像S'0(如图2b所示)。以上分析说明,只要物点经过凸透镜、凹透镜和平面镜后在物屏上成像,也就是物像共面,这时物屏经凸透镜所成实像必在凹透镜的焦平面上,测量出凸透镜所成实像S1位置和凹透镜的位置,便可求出凹透镜的焦距f。

a b

图2 凹透镜自准直法示意图

2 实验改进

实验中采用带有十字刻线分划板的目镜组代替像屏,目镜组插在滑座,可在带有读数尺的导轨上滑动。由于滑座中间箭头指示出分划板的位置,因此分划板位置与插杆中轴位置相同。自制附有十字架图案物屏的套管套在目镜组上面,可在目镜组上左右移动,可通过指针准确移动到插杆中轴线位置,使分划板位置与物屏位置相同。也就是说,只要像清晰成在分划板上,物像就共面。测量凸透镜和凹透镜焦距的实验装置分别如图3a和图3b所示。测量过程中,采取消视差的方法来判断像是否与分划板共面。

a b

图3 改进型的自准直法实验装置图

下面以凸透镜为例给出利用改进型自准直实验装置测量的过程。将所用平面镜、透镜、目镜组等插入光具座的滑块中,然后靠拢,调节使物屏、透镜、目镜组的平面均与导轨垂直。并注意使目镜组中心略高于透镜光心,以便目镜组分划板能成像。向外缓慢移动目镜组,直至观察到一个与分划板十字叉无视差的倒立、等大、清晰实像。记下凸透镜在导轨上的位置L1及目镜组的位置M1,凸透镜和目镜组的距离L1—M1就等于凸透镜的焦距f'。考虑到透镜光心与滑座刻痕不一致会引起焦距误差,实验过程可翻转凸透镜,重新进行测量,然后取两次测量结果的平均值。测量了焦距f=10 cm的凸透镜,结果为f'=±Uf=(10.52±0.08) cm。

3 结束语

在几何光学综合实验装置中,采用目镜组做像屏,在分划板平面上用印有十字架图案的平板做物屏,采取消视差的方法来判断像的位置,改进了传统的自准直测量透镜焦距的实验方法,实验装置简单,无需光源,弥补了基于目镜组几何光学综合实验装置的不足,使透镜焦距测量教学得以顺利进行。

参考文献

平面镜成像教案篇(7)

[中图分类号] G623.6 [文献标识码] A [文章编号] 1007-9068(2015)06-086

一、教材与学情分析

我校学生使用的是教科版教材。在五年级上册时,学生已经学过“光”这一单元,其内容涉及光的直线传播、光的反射、光与热以及不同颜色、表面光滑度不同的物体反光能力也不同,还知道了一些关于平面镜、凸面镜和凹面镜的光的反射知识。他们知道人的眼睛是怎样看到物体的;知道白色物体的反光能力比深色物体的好。可是在生活中,一些深色物体的成像比浅色物体的成像更清晰这一现象,明显与所学知识相矛盾。所以,教师有必要设计这样一堂课,提醒学生要多关注生活现象、发现问题、探索真相。

二、教学过程

(一)导入

1.师(出示一面镜子):这是一面镜子,镜子里我们可以看到自己的像。生活中,你还在哪些地方见到过这种类似平面镜的成像呢?

生:水面、手机屏幕、瓷砖、玻璃……

2.师:大家所说的这些能成像的物体,它们有什么共同的特点呢?

生:表面光滑、平整,它们的表面都形成了一种类似玻璃的透明层,就像镜面一样。

3.师(实物介绍):ipad的表面就是一块比较薄的透明玻璃,透过玻璃我们可以看到后面黑色的背景;这块瓷砖也一样,它的表面也是光滑、透明的,透过表层我们可以清楚地看到瓷砖的颜色和花纹。

(二)研究平面镜成像的清晰度

1.研究以非金属材料为背景对平面镜成像清晰度的影响。

(1)过渡。这些物体的表面都能像平面镜一样成像,可是它们所成的像又有什么不同呢?你认为平面镜成像的清晰度可能和什么有关?

(2)提出具体的研究问题。以不同颜色、不同光滑度的材料为背景,它们对平面镜成像的清晰度会有怎样的影响?

(3)小组商讨研究方案。

(4)交流研究方案。

教师出示三组非金属材料――5种颜色的布、5种颜色的仿瓷塑料、5种颜色的卡纸,还有一块玻璃。学生以玻璃为镜面,将不同颜色的布分别放在玻璃后面作为背景,拿镜子照照自己,看看哪种颜色为背景时自己的像最清晰,并按照像的清晰度给这些颜色排序。用同样的方法分别研究以5种颜色的卡纸和5种颜色的仿瓷塑料为镜子的背景时,成像的清晰度。

(5)分组开展实验研究。

(6)展示汇报。

用玻璃作为镜面材料,不同颜色的布、卡纸、塑料片作为背景时成像的清晰度依次为:黑布、红布、绿布、黄布、白布;黑纸、红纸、绿纸、黄纸、白纸;黑塑料片、红塑料片、绿塑料片、黄塑料片、白塑料片。

我们发现:所有的物体都是黑色最清晰、白色最不清晰。而且,同样都是黑色的材料,以仿瓷塑料为背景时,平面镜成像最清晰,卡纸第二,布最模糊。

(7)引导学生讨论。

教师根据学生汇报的情况,梳理好板书内容,引导学生得出基本结论: 平面镜成像的清晰度的确和它的背景物的颜色和光滑度有关。如果背景物为非金属材料,则背景颜色越深,成像越清晰;在颜色相同的情况下,物体表面越光滑,成像越清晰。

2.研究以金属材料为背景对平面镜成像清晰度的影响。

(1)师(出示生活中一面真正的镜子):镜子后面藏着怎样的秘密?到底是什么神奇的物质使我们如此真实地看到自己呢?想不想打开看看?我们可以用小刀这样平行着、轻轻地刮开,注意不要伤到手,也不要让粉末溅入眼睛。(教师示范刮镜子的方法)

(2)解剖镜子(小组活动,学生按照教师提示的方法刮镜子)。

(3)学生交流。

(4)揭秘镜子。教师用课件介绍镜子的制作工艺和以金属材料为背景的平面镜成像的原因。

(5)出示并介绍两组金属材料(不同颜色的金属贴纸和不同颜色的不锈钢薄片)。

(6)学生开展实验。

(7)交流汇报。

学生发现以金属材料为平面镜的背景时,背景颜色越浅,成像越清晰;和前面的以纸、塑料、布之类的非金属材料为背景的平面镜成像清晰度相反。

平面镜成像教案篇(8)

由于八年级学生刚刚接触物理这门新课程,而光学内容较为抽象,学生的空间形象思维缺乏,自然科学常识积累不够丰富,动手能力不足和学校实验仪器配备、教育信息化的硬软件资源缺乏,造成学生对三种光现象不易区分,在光学作图时不够规范,出现错误较多,对光的反射定律、光的折射规律,对凸、凹透镜的三种特殊光线、凸透镜的成像规律等实验的自我探究能力不足。让学生突破学习光学时遇到的这些困惑,将是学生学习较深层次的物理内容的基础和动力,是适应高速发展的社会形势下,人们对光学应用的广泛性和迫切性的需求。所以,如何让学生突破学习光学遇到的困惑是值得探讨的问题。

一、通过信息化教育来整合光现象的教学

光的三种现象:直线传播、反射、光的折射有关知识较为抽象,学生前期实例积累分析较少,造成学习过程中不易区分。物理教师可通过信息化教育来整合光现象的有关知识、实例的教学,扩展学生对光学认识的广度和深度。

1.用多媒体平台充实展示光的三种现象实例。如:可用投影仪的光来直接完成手影游戏,平面镜反射,光的色散实验,凹、凸透镜的判断,找出凸透镜的焦点、焦距;用图片、短视频、动画充分展示激光准直,日食、月食原理,小孔成像,倒影现象,平面镜应用,潜望镜光路图,从河岸上看到河水里的鱼变浅的原理图,过凸、凹透镜的三种特殊光线,近、远视眼形成原理、矫正和凸透镜的成像规律总结原理图。

2.为光的三种现象原理图设置声音、颜色、动画。在总结光的三种现象原理图时,配上适度的声音、颜色、动画效果,有利于学生从听觉、视觉和心理接纳度来学习,从而解决单纯线条画教学的不足。

3.充分利用、设置交互平台,提高学生的参与度,提升学生提出、分析和解决问题的能力。师生熟识使用实物投影仪、交互式电子白板或一体机的情况下,教师在授课过程中,根据授课内容和特点设置适当的交互环节,有利于提高学生的参与度,提升学生提出、分析和解决问题的能力。如:师生可通过语音系统来增强声音的交互效果;可以让学生在投影仪的光下做各种手影游戏;学习光学作图时可以让学生直接在熟识的交互界面下展示作图、批改,也可让学生通过实物投影仪来展示自己在下面的作图情况、成果,教师还可以在全班面批。

二、使用导学案、微课翻转课堂、小组合作学习等课堂教学模式来开展光学实验探究

使用导学案、微课翻转课堂、小组合作学习等课堂教学模式来开展光学实验探究,使学生从单纯继承性地学习光学知识转向探究性、创新性、运用性学习。

1.使用导学案、微课翻转光学实验探究的课堂。在“光的反射定律,光的折射规律,平面镜成像特点和凸透镜的成像规律”的实验探究课使用导学案、微课可以让学生在进行探究实验前根据学习任务单做好充分的预习:明确实验探究目的、任务分工、内容步骤、注意事项、初步体验、预先解决基础问题,发现、记录还有困惑的地方,为这些光学实验探究课扫清前期障碍,确保光学实验课堂内有充足的时间来突破重点、难点。

2.在光学实验探究课中开展小组合作学习。在“光的反射定律,光的折射规律,平面镜成像特点和凸透镜的成像规律”的实验探究课堂中开展小组合作学习,可以增强学生在这些实验过程中的参与度、责任感、成就感、协作能力和实际操作能力,可以培养学生的创新意识和运用能力。

三、_展光学作图专题课、竞赛

开展光学作图专题课、光学作图竞赛来增强、规范学生的作图习惯和提升能力。

1.开展光学作图专题课。光学作图主要是“光的反射,平面镜成像特点,光的折射,凸、凹透镜的三种特殊光线”作图,学生在学习、训练过程中还没有系统性地对比、总结,所以经常混淆,非常有必要开展光学作图专题课。开展光学作图专题课时应进一步规范学生的作图习惯;让学生清楚地识别界面与法线垂直,反射角与入射角为等角,分居法线两侧,折射光线与入射光线分居法线和界面两侧,密度小的介质相应光线与法线的夹角较大,设置一个多线综合图让学生根据反射、折射知识找出界面、法线、入射光线、反射光线、折射光线、入射角、反射角、折射角和介质的分布,使学生系统性地掌握光的反射和折射作图要点、难点;平面镜成像特点作图主要抓住物像等大,物像到平面镜的距离相等且被镜面垂直平分,镜前物体用实线表示、镜后像用虚线表示;过凸、凹透镜光心的光线传播方向不变,平行于凸透镜主光轴的光线过凸(凹)透镜后其折射光线会通过异侧实焦点F(其折射光线的反向延长线交同侧虚焦点F),过实焦点F的光线(反向延长线交异侧虚焦点F的光线)过凸(凹)透镜后其折射光线会平行于主光轴。

2.开展光学作图竞赛。根据上述的光学作图知识模块设置开展光学作图竞赛,增强学生对作图题的实践解决能力,帮助学生查找光学作图中存在的不足,及时给予纠正,进一步提高学生的空间逻辑思维能力和成就感。

四、通过创客空间,加强对光学知识的应用开发

通过创客空间,让学有余力的学生进一步加强对光学知识的开发与应用,提升创新能力。

平面镜成像教案篇(9)

一、教学案例

教学课题《平面镜成像》

【教学目标】

1.知识和技能

①了解平面镜成像的特点;②知道平面镜成虚像,了解虚像是怎样形成的;③理解日常生活中平面镜成像的现象。

2.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和处理;②观察实验现象,感知虚像的含义;③通过观察感知平面镜的作用。

3.情感、态度、价值观

①经历探究“平面镜成像”过程,领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦;②自觉养成实事求是的科学态度;③通过对平面镜的应用的了解,初步认识科学技术对人类生活的影响。

【课程资源】

1.演示器具:水、玻璃杯、一张带底座的玻璃、蜡烛、火柴。

2.探究实验器材:一块带底座的玻璃板、两只一样的蜡烛、火柴、一张白纸、刻度尺、一面小平面镜。

【教学流程】

1.创设情景,引入新课(教师活动)提问:水中的蜡烛能燃烧吗?

演示实验:把一块玻璃立在桌子上。在玻璃的前方放一只蜡烛,在玻璃的后面,放一只盛水的大玻璃杯。玻璃杯和玻璃之间的距离,要和蜡烛到玻璃之间的距离完全相等。拉上窗帘,使屋子变暗,从蜡烛这边向玻璃望去,就会看到一个奇妙现象──蜡烛正在水中燃烧。

提问:你能解释一下吗?同学们想知道这神奇现象的原因吗?从而引入新课。

(学生活动)观察实验。感到惊奇,小组进行讨论、回答。

板书:1.平面镜成像特点

2.实验探究,解决问题

布置任务1:请同学们拿起桌面上的镜子照一照。

提问:你在镜子里看到的是不是真实的自己?

(教师活动)教师边演示边介绍镜中的像。请学生继续观察镜中的像,并前、后、左、右移动平面镜,观察平面镜中像的变化。

(学生活动)学生照镜子,观察并思考。

可能有下列猜想:

(1)像与物体是等大的;(2)像是“近大远小”;(3)像与物体到平面镜的距离相等;(4)像与物体对应点的连线与镜面垂直;(5)像和物体是左右相反的;(6)像是只能看不能用手去接触的。

布置任务2:请实验小组就同学们提出的猜想应用平面镜进行探究。并进行小组讨论。

(教师活动)巡视,指导学生开展小组讨论及应用平面镜进行实验。

提问:通过刚才的实验,我们可以得到那些结论?

(根据我们本节课的目的,小组就探究问题进行猜想。根据各组的猜想,各自进行实验设计。)

小组间探讨完,请小组间交流一下。

(教师活动)教师要适当引导学生提出问题。总结出学生提出的问题:

①为什么用玻璃板作平面镜?用镜子做该实验有什么不方便?

②像的大小与平面镜的大小有关系吗?

③我们怎样确定像的位置?像是否真实存在?

④物体在平面镜中的像与物体大小关系?

⑤实验过程中,刻度尺有什么作用?

⑥物体和像到镜面的距离有什么关系?

⑦物体在平面镜中的像的左右、上下与物体是否一致?

学生继续观察镜中的像,小组讨论,解决问题。

学生1:将点燃的蜡烛放在玻璃前,我们可以看到在玻璃后有一个蜡烛的像。我们开始认为这个像是真实存在的,可我们用手去摸,摸不到这个像,所以我们发现原来这个像不是真实存在的。

学生2:我们通过交流,我们发现像的大小与镜子的大小无关。

学生3:我们组通过实验发现用玻璃的好处是可以找到物体在平面镜中的像的位置,而用平面镜则找不到像的位置。

学生4:拿一张白纸,放在玻璃后,移动它的位置看在白纸上有没有蜡烛的像,没有,证明像不是真实存在的。

学生5:像不是真实存在的,为了好比较我们利用手头另一只一样大的蜡烛,放在玻璃后,移动它寻找蜡烛的像,比较像和物的大小关系。

学生6:当玻璃板后的蜡烛好像在燃烧,说明我们找到像的位置,像的位置就是镜后蜡烛的位置。

学生7:我们找到像的位置后,用刻度尺分别测出像和物到玻璃的距离,然后进行比较。

学生8:改变镜前蜡烛的位置,重新找像的位置进行测量。发现像和物到玻璃的距离都相等。

(学生活动)将实验观察的现象、测量的数据,填写在自己设计的表格内。

教师将结果展示,引导学生交流实验结果。

3.分析论证,得出规律

利用实物投影展示各小组的实验记录和数据及其结论。

证据一:玻璃板(平面镜)后面的像都与物体完全重合。结论一:像与物大小相等.

证据二:物距和像距的实验数据。结论二:像与物到平面镜的距离相等。

结论三:平面镜所成的像与物体的连线垂直于平面镜。教师小结:可认为像与物体也是关于镜面对称。

最后总结出平面镜成像特点:

物体在平面镜中成等大的虚像,像和物体到镜面的距离相等,它们的连线与镜面垂直,它们相对于镜面是对称的。

4.交流讨论,巩固规律

教师活动:提问:我们能不能用学过的知识从理论上说明平面镜成像的特点呢?

板书:2.平面镜成像原理

教师引导学生通过作图进行科学的总结。学生所画的图进行探讨、交流、总结。

如图所示,人眼是根据光的直线传播来判断物置的。人能看到像是因为有光线入人眼。点燃的蜡烛上S点射出的任意两条光线SA、SB经平面镜反射后的反射光线E1A、E2B的反向延长线相交于S′点,人就会感到S′点是一个“发光点”,而S′点就是S点的虚像。同理,蜡烛上的其他点也都能在平面镜内产生对应的虚像点,它们共同组成了蜡烛的虚像。因此,平面镜中的虚像是由射入人眼中的发射光线的反向延长线所形成的。(这是平面镜成像的原理)

交流讨论:

(1)这些反射光线的反向延长线一定经过哪一点?(这就是虚像不能呈现在屏上的原因)

(2)若已知像点S′和入射点A,不作法线,能否画出反射光线?若能,请说出为什么?

(3)解释为什么能看到蜡烛的火焰可以在水中燃烧?

5.梳理反思,课外扩展

让学生以“学到了什么”为线索进行小结,交流自己的收获,提出自己的困惑。

在学生小结的基础上,教师再做适当的补充。

6.课堂巩固,迁移训练

二、解读与评议

本节课基本的思路是让学生自主的探究,教师很好地把握新课程理念,引导学生打开他们的思路,学生根据实验的现象和日常生活中的现象进行大胆猜想,在整个教学过程中教师对于学生的想法不加评价对与错,只是引导他们。但在探究过程中,教师自始自终注意引导,即不失控,也不包办。课堂效果好。

(一)本节课教学设计线索

(二)本节课教学特点

1.课堂引入源于生活,生动有趣

教师利用“蜡烛成像”的小魔术,并利用生活实际“照镜子”展开问题讨论,引入新颖,展示了一堂原生态的教学设计。十分有效地将学生带入了问题情景中,激发了学生浓厚的学习兴趣,使学生具有一种迫切需要探究平面镜成像规律的一种欲望和冲动。教师通过这种“设疑激趣”的手法,自然地将学生带进了物理知识世界。

2.教法得当,敢于创新

一堂好的课,关键在于是否具有创新的教学设计。教师在教学中比较注重研究学情。知道学生会些什么?该怎样学?考虑到平面镜成像的特点让学生自主探究可能会有很大的难度,并且多数同学在课内难以完成,所以采用“教师引导――学生探究”的方法进行教学,设计了一些具有针对性、启发性的问题,让学生带着这些问题进入学习,减小了学习的盲目性,并积极引导同学之间的讨论研究、加强了同学之间的合作学习。以导促学,提高学习效率。整个课堂教学效率高,可以说是一节“高效”课。

3.注重实验探究,培养探究精神和合作意识

教师十分重视学生主动探究的学习活动,主题鲜明,体现新课程教育理念。整个探究过程充分体现了学生的自主学习活动。在探究过程中,通过小组讨论、共同实验,加强了小组合作学习,充分发挥小组合作精神,调动了学生学习的积极性。同时教师十分注重科学方法教育。通过不同的途径使学生很好地掌握了利用“对称法”来解决平面镜成像的实际问题。这通过学生的巩固练习中可以看出。

三、新课理念指导下的对教学设计的重新认识

(一)新课程理念要求

新课程改革核心理念是:“一切为了每一位学生的发展”是新课程的最高宗旨和核心理念,以学生发展为本,即全体学生的发展,全面和谐的发展,终身持续的发展,活泼主动的发展。”

教材只是一个范例,即提供了一个例子,不是唯一内容。教师使用教材,是用教材教,而不是教教材。教师也是课程资源的开发者,可以调整,可以拓展延伸教材内容。教师要带着学生走向教材,而不是带着教材走向学生,教师要用活教材。因此教师是学生学习的组织者、参与者、引导者,即教师是学生学习能力的培养者,强调能力培养的重要性。教师是学生人生的引路人。教师不仅仅是传播知识,更要引导学生走上正确的人生道路。

(二)新课程理念下的物理教学设计

教与学的关系问题是教学过程的本质问题,教学是教师的教和学生的学的统一,这种统一的实质是交往、互动。因此,新课程把教学过程看成是师生交往、积极互动、共同发展的过程。新课程倡导师生双方相互交流、相互沟通、相互启发、相互补充,在这个过程中,教师与学生分享彼此的思考、经验和知识,交流彼此的情感、体验与观念,丰富教学内容,求得新的发展。师生是“学习共同体”,是互动、互惠的关系。因此教师应改变传统的教学设计理念,设计灵动的教学方案,实施有效的课堂教学。

1.对教案的认识

教案是课堂教学计划,是实施教学活动的一种预案。它应该是教学设计的结晶(教学基本功的体现);是教学的基本依据(也是备忘录);是教学检查的基本依据之一;是总结教学经验的参考资料之一;是交流教学经验的一种形式。

2.教学目标的制定

(1)制定教学目标的要求要科学合理、全面规范、明确具体

科学合理:就是要结合具体的教学内容,在综合分析各项教学资源(包括教材、学生、设备、设施等)的基础上,源于学生已有的认知和体验;符合学生的年龄特征和认知规律;考虑学生的个体差异和各层次学生的学习兴趣设置的三维教学目标。

全面规范:就是要结合具体的教学内容,制定三维目标。制定目标要有明确的行为动词。

明确具体:便于评价测量(教学目标的ABCD模式,包括行为主体、行为动词、行为条件和表现程度)。

(2)制定教学目标的ABCD模式

1962年,马杰(Robert F.Mager)出版了著名的《编写教学目标》一书,因而使得“行为目标”一词颇为流行。“行为目标”又称“教学具体目标”。它是对某一教学活动终了时学生将能做些什么做出具体说明。行为目标陈述的基本要素有

四个:行为主体、行为动词、行为条件和表现程度。行为主体(Audience)、行为动词(Behavior)、行为条件(Condition)、行为程度(Degree),取其首字母即构成教学目标的ABCD。

①行为主体的阐述

我们常说的教学中要以“教师为主导,学生为主体”,物理教学中学习的主体是学生。因而,陈述就不应用“培养学生……”、“提高学生……”、“教给学生……”、等词句,这样表述时行为主体是教师而不是学生。新课程中我们应当这样表述:“初步学习观察……”、“形成对物理学习的兴趣・……”、“能感受、欣赏……”、“能体验到……”等,叙写教学目标主体时不出现“学生”,但意思上明显地感觉到是隐含了学生这个主体。

②行为动词的阐述

行为动词是目标ABCD的核心。针对教学目标它应阐明学生在学习结束后能够做什么,使用表达目标的行为动词要具体准确,尽可能使之具有可评估、可理解的特点,即要有好的操作性。如“看懂、了解、理解、认识、区分、判断、解释、发现、比较、归纳、设计、计算”动词等。

③行为条件的阐述

是指影响学生产生学习结果的特定的限制或范围。也就是说同一学生在学习同一内容时,如果行为条件不同的话,那么对学生学习的能力水平要求也是不相同的。行为条件应是清楚的,不可模棱两可,否则学生难以适从。所以制定目标要准确,如“学习凸透镜后,能够区分平面镜、凹透镜”、“通过组装滑轮实验后,了解滑轮可分为动滑轮和定滑轮”、“学习测定物质密度之后,能在表中查到铜、铁等不同材料的的具体密度值”、“学习电荷后,能用实验证明自然界中只有二种电荷”等。

3.教学中问题情境的创设

(1)物理情境的内涵

一切可以引发学生探究活动的情境,都可以说是物理(问题)情境。创设问题情境,开展问题研究的过程,就是进行程序性知识学习的过程。新课程标准的重要目标就是让学生体验科学过程与方法,培养学生科学探究能力。在科学探究基本过程的六个要素中,“提出科学问题”是第一要素。问题情境的创设是教师课前精心设计的,目的是为了启发学生思维,激发学生的兴趣,为学生独立探索知识提供引导,使学生在创设的教学情境中,激活知识储备,使问题与激情互动。

(2)创设情境的作用

创设问题情境,引发研究问题。创设发现情境,引发学生质疑,主动探究;创设纠错情境,经过逻辑推理,得出结论;创设活动情境,理解内涵,增加学习欲望,提高学习乐趣;创设反思情境,交流体验,提出反思任务。

(3)创设情景的类型

物理的问题情境有多种多样,但其实质都是引导学生提出核心问题,诱发学生探究的动机。“问题能激发我们去学习、去发现、去实验、去观察”。教师要根据教学内容和学生的基础,把握问题情境的四个要素,注意问题情境的呈现方式和递进梯度,创设合适类型的问题情境。根据物理学科的特点,物理的问题情境主要有下面几种类型。

①实验现象情境

观察和实验是物理教学的基本方法,而实验现象情境是指教学中利用实验现象来创设物理问题的一种情境。我们通过实验结果与学生头脑中的原有概念发生冲突,创设问题情境。例如,本节观摩课在进行“平面镜成像规律”的教学时,教师利用演示实验“把一块玻璃立在桌子上。在玻璃的前方放一只蜡烛,在玻璃的后面,放一只盛水的大玻璃杯。玻璃杯和玻璃之间的距离,要和蜡烛到玻璃之间的距离完全相等。拉上窗帘,使屋子变暗,从蜡烛这边向玻璃望去,就会看到一个奇怪的现象──蜡烛正在水中燃烧。”引起学生的思维冲突,感到惊奇,激起学生进行思考讨论。

②生活现象情境

生活中很多物品是利用物理原理制成的,生活中大量现象也包含一定的物理知识,而人们的生活经验却有很多与物理的知识相违背。生活现象情境就是指教学中利用人们生活经验的局限或错误来创设物理问题的一种情境。例如,在进行“热传导”内容教学时,可以以“冬天里,室外的铁和木头哪个温度低”为题来设计问题情境;在进行“浮力”内容教学时,以“铁比水重,为什么铁船可以浮在水面上”为题来设计问题情境;本节观摩课在进行“平面镜成像规律”的教学时,也可以利用生活实际“照镜子:一位同学拿着一面大镜子,另一位同学、向后移动,让班级同学共同观察该同学在镜子中的像――与物大小‘不等’”为题来设计问题情景,引起学生的视觉冲突,设计新颖。

③自然现象情境

自然现象中普遍存在着物理原理和规律,物理知识的重要应用就是解释自然、探究自然和改造自然。而自然现象情境是指教学中利用客观的自然现象来创设物理问题的一种情境。如本节观摩课教师设计问题“岸边的树木在水中的像看上去都是倒立的”、“水中捞月”等等。

④知识拓展情境

学习了一个物理知识,必然要讨论其内涵和外延,必然要使之和前后知识、相关知识(学科)发生联系。知识拓展情境就是在此讨论过程中向学生展开的一种情境。例如,“伏安法测量小灯泡的功率”,实际上是“伏安法测量测量电阻”的拓展问题。再如,本节观摩课在进行“平面镜成像规律”教学拓展时,提供下列背景:如图,MN是平面镜,S是一个点光源,P是空间中的一点,请在图中画出由点光源S发出的能过P点的所有光线。此题很易使学生进入问题情境,学生探究激情较高,通过探究使学生对平面镜成像的规律得到了有效的拓展。

教学设计是为达到某种教学目的所使用的手段和方法,包括教学目标的设计、教学过程优化、教学方法选择、教学活动组织、教学时间分配、教学媒体安排、教学评价设计、课后拓展设计等。笔者仅从以上三个方面谈自己对教学设计的新的认识。难免有不到之处,也必定有不成熟之处,敬请同行和专家的指正。

【参考文献】

[1]《有效教学的策略》.北京师范大学.肖川

[2]《为了中华民族的复兴为了每个孩子的发展》.华东师大出版社.钟启泉等

[3]《新课程理念与课堂教学实施》.首都师大出版社.关文信主编

平面镜成像教案篇(10)

用视觉像移法识别透镜性质是眼视光专业人员必备的知识和技能,《眼镜光学基础》这门课涉及视觉像移法识别镜片性质的操作。具体做法如下:“在白纸上画一条横线,长约15cm,手持镜度透镜,放于眼前25cm处,以单目通过此透镜观察所画横线,使镜片内直线与镜片外直线连成一线(如图1),如果将透镜向上移动,则镜内线段相对于镜片外线段向下偏(如图2),此现象为视觉逆向像移,说明此透镜为正镜片。”

有的教科书中规定视觉像移法操作时,镜片与横线的距离为25cm,镜片与人眼之间的距离为15~25cm,然后视觉顺向像移(顺动)说明待测镜片是负镜片,视觉逆向像移(逆动)说明待测镜片是正镜片。

二、案例呈现

(一)问题的提出

课上,有学生发现手持+10.00DS镜片,按照以上做法却不能如愿观察到逆动,相反观察到的是顺动。其他组随即效仿也得到了同样的结果,书本虽然不等于真理,但是教科书的正确性应该是很高的,里面可能会有些错误,只有细心和认真验证的人才能发现,今天就让大家找到了一个漏洞,到底是书本有误,还是我们的实验方法不正确呢?那我们就回到起点,重新开始,找出答案。

(二)积极引导

“这个反例只有+10.00D的镜片才会出现吗?镜片箱内从-0.50D~+20.00D的镜片,有多少镜片会出现反例的现象?”让大家对镜片箱内所有的镜片都进行一次视觉像移实验,并将实验结果记录下来,同时认真研究下书本中关于视觉像移实验的内容。同学们迅速行动起来了,经过反复实验发现,以上所列举的反例都出现在高屈光度(+4.00D以上)的正镜片,对于负镜片却不存在以上现象。其实在视觉像移的实验中我们发现,对于大多数镜片,按照实验规定距离操作时,都满足顺动为负镜片,逆动为正镜片的理论。

根据以上实验结果,同学们提出了很多问题,归纳整理后为以下三个关键性问题。

问题1:为什么反例只出现在正透镜的视觉像移实验中?

问题2:为什么书本中规定视觉像移操作中透镜离眼的距离不能超过透镜的焦距?

问题3:视觉像移是判断镜片性质的,在此操作过程中很难知道镜片的屈光度,当然镜片的焦距也无从得知,那么在操作中如何将透镜与眼的距离控制在透镜焦距范围内呢?

(三)逐一解决问题

由于教学时间所限,我在课上将自己理解的答案告诉了学生,并让学生课后利用其他途径继续寻找问题答案。

1.问题1的解决

为什么反例只出现在正透镜呢?正透镜和负透镜的成像有很大区别。负透镜总是成正立缩小的虚像,正透镜的成像比较复杂,根据物距由远到近,可分别成倒立缩小的实像,倒立等大的实像,倒立放大的实像和正立放大的虚像。可见对于正透镜来说物距不同成像会产生正立与倒立,放大与缩小,实像与虚像的质变。所以在涉及正透镜的实验中,控制物距是得到正确实验结果的关键。那么出现视觉像移反例很可能就是物距问题。

2.问题2的解决

为什么视觉像移操作中透镜离眼的距离不能超过透镜的焦距?例如F=+1.00D的镜片,其焦距是1m,根据视觉像移实验距离控制要求,人眼必定位于镜片焦距内,由光路图可知(如图3):

光线在像方焦距内不相交,当人眼位于出射光线相交点以后,观察到的现象就将与人眼在像方焦距内观察到的现象相反。这就是视觉像移法中“透镜与人眼的距离不得超过透镜焦距”的原因,只要保证人眼位于透镜焦距内,就可以保证同一性质的透镜不会出现相反的视觉像移现象。

3.问题3的解决

F=+0.50D时,f=2m;

F=+1.00D时,f=1m;

F=+4.00D时,f=25cm;

F=10.00D时,f=10cm。

当我们将待测镜片置于眼前25cm处,对于屈光度低于+4.00D的所有镜片都满足“镜片与人眼距离不超过焦距”,也就是说,对于屈光度低于+4.00D的所有镜片按照常规操作方法都能观察到逆动。只有当镜片屈光度高于+4.00D的时候,将镜片置于眼前25cm时,观察到顺动。在实际操作中,25cm的镜片与人眼距离已基本能满足视觉像移法识别镜片的需要,这是因为当镜片屈光度高于+4.00D时,通过像的放大缩小法,或者镜片厚薄法能更轻易地判断出镜片性质。并非所有镜片都只有视觉像移法能判断其性质,实践过程中,面对不同情况,我们应该灵活选择更简便的方法识别透镜性质。

三、案例评析

书本上对视觉像移操作距离的规定是适应于常用镜片的,而在实践中,如果完全按照书本规定做法却有可能得到相反结论。这个教学案例给了我深刻启发。

(一)理论指导实践,实践检验理论,二者相辅相成。学生是学习主体,在教学中应鼓励学生辩证地学习,培养学生创新意识,敢于质疑书本,敢于提问。但很明显,学生在解决问题方面的能力还很欠缺,分析其原因主要是灵活运用知识和独力分析问题的能力还有待提高。

平面镜成像教案篇(11)

随着新课改的实施,强调学生在课堂上的主体性已经成为不争的事实。然而,过分强调一点往往会导致对另外一点的忽视,难以做到辩证、客观地看待问题。要求以学生为主体,往往便会淡化教师的主导作用,以为只要学生热热闹闹、畅所欲言,便是强调了学生的学习主体性,达到了物理的教学效果。而教学实践告诉我们:在物理课堂中,没有教师的主导地位,就不可能有真正意义的学生主体性。因此,在强调学生的学习主体性时,切不可忽视教师的主导作用。而巧设适度有效的提问则是教师发挥主导作用的制胜法宝。教师在教学过程中可以通过问题的设计引导学生自主发现、自主探究,充分调动学生的求知欲和学习兴趣。

一、故弄玄,激发兴趣

在新课引入部分,教师与学生合作表演魔术“隔板熄烛”,再通过简单的魔术揭秘,引导学生明白平面镜能够成像。通过问题的设置营造神秘气氛,激发学生学习平面镜的兴趣。

师:在玻璃板前和板后各放置一根蜡烛,我将它们点燃,哪位同学能把两只蜡烛同时吹灭?

生1:轻松吹灭蜡烛。

师:为何隔着玻璃板,他也能把蜡烛吹灭呢?

生2:可能板后蜡烛没有点燃。

生3:可能板后没有蜡烛。

教师还原魔术并将板前的蜡烛移开,问:板后的蜡烛我真的点燃了吗?

生:没点燃。

师:那我们为何觉得它像是被点燃了一样呢?

生:因为玻璃板就像一面镜子。

师:今天这节课我们来学习平面镜。

二、及时追问,启发思考

在猜想平面镜成像特点的部分,笔者选用了小游戏:

师:平面镜所成的像与物之间有什么样的关系呢?我们通过一个照镜子的小游戏模拟一下。请同学A来扮演物,全班谁最适合当他的像呢?

生1:同学B。

师:为什么选他?

生1:因为B和A长得像,体型也相似。

师:请物听我的指挥,像根据物的动作自行判断。蹲下;起立;向后退;向旁伸出你的左手;用左手去和你的像握握手。

师:结合他们的表演和生活经验,你觉得平面镜所成的像与物之间有什么样的关系?

生3:左右相反、大小相等、像和物到镜面距离相等。

师:你猜测的理由是什么?

生3:选择的两位同学体型相似,他们所做动作左右相反,而且物体后退时像也后退。

教师在生1选择B同学作为像之后及时追问其原因,启发学生思考像与物的大小是否相等,为接下来的猜想做准备。而在生3提出猜想之后再次追问,培养学生根据生活情境做出合理猜想的能力。

三、捕捉矛盾,主导课堂

在设计实验探究像与物的大小关系的环节中,笔者请了一个小组汇报他们的方案。

生1:我需要平面镜、蜡烛、刻度尺。量出蜡烛的长度和宽度,再用刻度尺在镜面上量出它的像的长度和宽度。(生2同时用器材演示)

师:哪位同学来点评一下这个方案?

生3:他们没有把尺子靠在像上测量它的高度。

师:为什么没能靠上去呢?

生3:因为像在镜子后面。

师:具体在镜子后面的哪个位置?你能把标杆放在像的位置上吗?

生3将标杆放置于镜后某处。

师:你们同意他的观点吗?为什么?

生4:不同意,因为镜子不透明,看不到后面的标杆。

师:怎么改进?

生5:用玻璃板代替平面镜,再将标杆放在像的位置上。(同时演示)

师:这样替代的好处是什么?

生6:便于确定像的位置。

师:那么要如何比较像与物的大小呢?

生7:选用一根与物完全相同的蜡烛放在像的位置上,看它们能否重合。(同时演示)

师:为什么要选择一根与物完全相同的蜡烛?

生7:因为物体无法去镜后与像比大小,所以选择一个和它大小相同的替身去跟像比大小。

在探究像与物的大小关系时,很多学生会想到用尺子去测量,而实际操作中又出现了量不到像的问题。教师此时可以利用学生想量却量不到像的矛盾,激发学生思考像究竟在哪里。再借用层层递进的问题串引导学生使用玻璃板替换平面镜,本节课确定像的位置这一难点也就随之攻克。而在实际的教学过程中,也有部分学生选择在镜面上画下像的轮廓再去和物比大小的实验方案。教师同样可以利用无法贴着像的边缘画轮廓这一矛盾引导学生寻找像的位置。还有少数同学选择将物靠在镜面上与像比大小,此时教师可以告诉学生这只是一个特殊位置,所做实验得出的结论不具有普遍性。

教师课前设计具有系统性、逻辑性的提问,教学中往往不会一帆风顺,这就要求教师在课堂上不能完全拘泥于备课中的设计,应围绕提问的中心内容,根据学生答问的反馈信息适当变通。对难以回答的问题采用分解、诱导的方法,把问题分成几个具有一定梯度的小问题;对回答不明确、不全面、不深刻的学生,可进一步追问;对具有特殊性的回答,要及时改变语言角度或提问方法,引导学生按照正确的思路去思考问题。

四、对比发问,突破难点

在探究平面镜所成的像是否为虚像的教学环节中,有不少学生会选择从物的角度透过玻璃板看光屏,而如何观察光屏也就成为本节课的又一难点。