教学设计[平面镜成像](精选14篇)
1.教学设计[平面镜成像] 篇一
《平面镜成像》是九年制义务教育八年级上册第二章第三节的内容,是初中新课程光学很重要的内容,目的是通过让学生经平面镜实际操作活动发展学生的科学探究观念,激发学生学习兴趣。平面镜成像是光的反射定律的重要应用。平面镜成像在生活中经常遇到,学生对此非常熟悉,但学生只停留在感性认识的基础上,缺乏理性认识和科学探究。
教材在这部分知识上,突出了以下几点:(1)突出自主探究。教材在探究平面镜成像特点时采用等效替代法,寻找平面镜成的像,在此基础上探究平面镜成像的大小、位置等特点。(2)本节课围绕科学探究的几大步骤:发现问题→进行实验→得出结论的过程。教学中教师引导学生合理探究,避免盲目性。在学生遇到问题时,给予合理的点拨,最后由学生自己思考得出结论。根据课堂教学需要,利用百度搜索在中小学教程网找到《平面镜成像》的相关视频,课堂上让学生观看视频,给学生视觉上的直观感受。用百度图片网上搜索下载《平面镜成像》的图片,做成ppt课堂给同学们演示,给学生视觉上的直观感受。用百度在中教网搜索《平面镜成像》的实验,然后简化学生能直观理解的实验,让同学们对《平面镜成像》有切身体验。
平面镜成像现象在生活中比较常见,学生已有丰富的感性认识,但他们在认识上还有很大的误区。比如:物体离平面镜越远像越小;所成的“像”与“物”完全相同;“像”和“影”以及“实像”和“虚像”的成因分不清楚等。初二的学生初学物理,喜欢动手,好奇心强,对探究会产生浓厚的兴趣,但是很多同学缺乏自主学习的能力,动手技能也比较差,需要通过老师的指导和小组合作学习来完成。比如:有些同学理解接受能力较差,需要老师在实验过程中给予一些指导和帮助;个别同学自制力较差,喜欢上课开小差,需要老师给予一些关注,防止他们注意力分散。而有些同学则思维活跃、动手能力很强,可以让他们带动一些物理基础较差的同学更好地参与实验。对于本节课的学习,学生已经具备了一定的知识和经验:(1)知道光的直线传播规律和光的反射规律。(2)了解生活中镜子、玻璃、水面都可以成像等现象。考虑到初二学生的认知能力和心理特点,导入新课时,可以播放一段生动有趣的动画,以求更好地调动学生学习的热情;在实验探究过程中,要注意引导,以期探究步步深入。三维目标 知识与技能
1.了解虚像的概念。
2.认识平面镜成像的特点。
3.知道平面镜在日常生活中的应用。过程与方法
1.通过“平面镜成像特点”的实验探究,培养学生初步的观察能力和动手操作能力。2.通过学生的交流活动,形成相互评估 和听取反馈意见的意识,初步培养学生信息交流和评估的能力。
3.通过幽默短片和小游戏,加深对知识点的理解。情感、态度与价值观
1.在探究“平面镜成像特点”的实验中,让学生领略物理现象的美妙与和谐,获得“发现”成功的喜悦。
2.敢于发表自己的见解,初步形成与他人交流合作的意识。教学重点
1.利用实验现象探究平面镜成像的特点。2.平面镜成像原理。教学难点
1.平面镜成像作图。2.虚像的概念。课时安排 1课时 课前准备
演示用:多媒体平台、镀膜玻璃板、大烧杯、量筒、足量的染色水、蜡烛一支、火柴。学生分组用:玻璃板、两支等长的蜡烛、火柴、白纸一张、平面镜。教学过程 导入新课 情景导入
多媒体出示猴子捞月亮的情景,学生欣赏并思考问题:猴子为什么没有捞上月亮?
学生不必要马上回答此问题。引出课题平面镜成像。拿几个生活中常用的镜子让学生观察,可以看到它们的表面都是平的。用 它可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”,并与物体本身的形状一样。我们把这样的镜子叫平面镜,把出现在镜子里的“面孔”物体叫做像。再让学生观察自己在平面镜中的像,并提出一些问题让学生思考:当你改变与平面镜间的距离时,像怎样变化?像的大小与物体的大小有怎样的关系?像的大小与平面镜的大小有关系吗?这些问题,并不要求学生立即回答,目的是为了引起学生学习的兴趣。实验导入 【演示】“水中”不灭的蜡烛
在镀膜玻璃板前点燃一支蜡烛,玻璃板后放置一个略高于玻璃板的量筒。此时会观察到量筒中有一个燃烧的“蜡烛”。请学生上台来将玻璃板后的蜡烛熄灭,提示“水能灭火”。当量筒内装满水后,蜡烛仍能燃烧。
引出“物”与“像”的概念。引导学生联系生活实际,知道平时的“照镜子”在物理学中称为“平面镜成像”。
说明:本实验主要有两个目的,一是激趣,二是为“虚像”作个埋伏。预测:同学们会感到无比惊奇,可以极大地调动学习的积极性。故事导入 魔镜之谜
上海博物馆里陈列着一个奇怪的青铜古镜,它是西汉时期制造的。这面用青铜铸造的圆镜,正面异常光滑,可以照人,背面有一些精细的花纹,并刻有“见日之光天下大明”八个字。当你把它的正面放在阳光下照时,它不像一般镜子那样,只在墙上反射出一个明亮的圆面,而是将镜背面的花纹、字样也反射到墙上。好像光线可以透过青铜镜,达到镜背面似的。青铜明明是不透明的,可在阳光下看见的古镜好像变得透明了,这是多么反常啊!因此人们把它叫做“魔镜”。“魔镜”为什么会出现这种奇怪的现象呢?
科学家们经过各种研究,发现镜子的正面看起来很平滑,其实有微小的起伏图案。因此图案与镜背图案一一对应。当光照在镜面上产生反射时,反射光线就按镜面上起伏的图案映在墙上了,看起来好像是镜背面的图案和字样。本节课将具体研究平面镜成像的奥秘。谜语导入
老师先请同学来猜个谜语。(展示小黑板上的谜面)“有一物,真奇怪;你笑它也笑,你哭它也哭;你恼它也恼,你动它也动,你静它也静。”(打一物)学生猜出谜底:镜子。教师出示平面镜。用它可以照出人的“面孔”和各种各样的“物体”,并与物体本身的形状一样。我们把这样的镜子叫平面镜,把出现在镜子里的“面孔”物体叫做像。引出课题:平面镜成像。游戏导入
以师生互动游戏引入:教师和学生面对面站立,教师伸左臂的同时学生要伸右臂,教师伸右臂的同时学生伸左臂;教师向学生迈进一步的同时学生也要向教师迈进一步,教师向后退一步的同时学生也要远离教师退一步;动作错误的学生被淘汰。进而引导学生思考并提出一些他们感兴趣的问题,例如:
(1)游戏中的教师 和学生的动作有什么规律?(2)游戏中的情境在生活中是否出现过? 学生回答后引出新课。推进新课
一、平面镜成像的特点
方案一:1.让学生阅读课本中的探究并说明探究活动的目的和做法。器材:玻璃板、两支等长的蜡烛、火柴、白纸一张
目的:(1)研究物体在平面镜中所成的像和物体有什么关系。(2)研究像到镜面的距离与物体到镜面的距离有什么关系。
2.教学设计[平面镜成像] 篇二
制订计划与设计实验:
这个环节, 教师要重点处理好的问题包括:
1.准备好实验器材, 将生活中的镜子和玻璃板同时给出, 让学生自主选择完成实验。
2.教师引导学生设计实验:
(1) 如何选用器材?
(2) 如何确定像和物大小关系及像的位置?
(3) 如何确定像的位置?
(4) 如何比较像和物到镜面的距离?
(5) 演示:“水中蜡烛”实验, 启发学生思维。
3.设计完毕, 个别组展示设计方案, 鼓励学生利用身边的物体展开实验。
4.推荐的实验装置: (见上图)
5.推荐设计表格:
[设计意图:教师应有效把握这个环节, 从不同角度进行指导, 通过介绍实验器材, 引导设计思路, 确定分组方案, 把探究的猜想与假设具体化、程序化。充分调动并培养学生设计方案, 选择实验器材的能力。]
师:通过我们的讨论, 已经知道要探究的问题有:
(1) 平面镜所成的像和物到平面镜的距离的关系;
(2) 平面镜所成的像和物的大小关系;
(3) 平面镜所成的像和物的连线与平面镜镜面的关系。
为了探究以上问题, 我给大家提供如下的实验器材供选择:生活中的平面镜、玻璃板、形状相同的蜡烛、干电池、棋子、刻度尺、夹子、火柴、白纸、方格纸。学生根据自己的猜想, 选取合适器材, 并组织讨论, 研究设计实验方案。5分钟后汇报设计方案, 尤其要注意平面镜与玻璃板的选择。
生1:我探究的问题是: (1) 平面镜所成的像和物到平面镜的距离的关系。
师:你想用平面镜还是玻璃板来做实验呢?
生1:我用平面镜。
师:为什么没有选择平玻璃板呢?
生2:因为, 我认为选择平面镜做实验成像比较清楚。
师:其他同学有什么不同意见?
师:演示:“水中蜡烛”。通过观察, 你们有什么发现吗?
生3:老师, 我和几个同学观察后想到:玻璃板是透明的, 能同时看到镜后的物及镜前蜡烛在镜中的像, 再用刻度尺来分别测量蜡烛和像的替代物到平面镜的距离, 就可以比较物像到平面镜距离的关系。
生4:老师, 我有一个想法:清楚的像是用点燃的蜡烛来实现的, 而不是用电池或棋子。
师:为什么用点燃的蜡烛, 而不是用电池或棋子?
生4:因为点燃的蜡烛是光源, 光线充足, 而电池或棋子反射的光线很微弱, 成像不清楚。
师:很好!你帮大家解决了用什么物体做实验成像清楚的问题, 是否还存在其他问题呢?
生5:老师, 我在照镜子时, 感觉离镜子越近, 镜中的像越大呢? (引出第 (2) 个问题。)
生6:我想, 通过改变物体的位置, 观察镜后的像, 再移动镜后像的替代物, 然后通过观察物像之间的关系, 我想这样就可以比较物像的大小关系, 所以我选择两个等大的蜡烛来做实验。
师:真的很好!已经解决了两个问题, 还有问题 (3) 。平面镜所成的像和物的连线与平面镜镜面的关系还没有解决, 其他同学是怎么设计的实验呢?
生7:我把玻璃板立在白纸上, 用笔描出玻璃板的具体位置, 在确定了像与物的位置后, 再把他们连线进行观察?
师:很好, 但其他同学想一想, 这样容易观察出像与物的连线与镜面间的关系吗?
生8:我在测量距离时除了用刻度尺测量物像到平面镜的距离外, 还用了方格纸, 因为方格纸中有相互垂直的线, 这样在探究像和物的连线与平面镜镜面的关系时可能会更容易些。
3.《平面镜成像》教学设计及反思 篇三
〔中图分类号〕 G633.7〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2007)09(A)—0055—01
这是不久前在大连举行的全国青年物理教师教学大赛的一节参赛课,笔者想根据亲身体验,谈谈教学设计及教学反思。
教学设计
【教学目标】
1. 知识与技能
(1)了解平面镜成像的特点;(2)知道平面镜成虚像,像与物关于平面镜对称;(3)会根据平面镜成像特点找到镜中像的位置。
2. 过程与方法。
(1)体验用“替代”的方法确定像的位置的研究方法;(2)通过平面镜成像特点的实验探究过程,培养学生描述现象、归纳总结的能力;(3)在实验中观察物理现象,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。
3. 情感、态度和价值观。
(1)在多种方法探究成像规律后,有公开自己见解并与他人交流的愿望,认识交流与合作的重要性;(2)在探究过程中,体验发现问题、解决问题的喜悦。
【教学重点】实验探究的过程。
【教学难点】用替代的实验方法设计实验探究过程。
【教學方法】观察法、实验法、讨论法。
【实验仪器】平面镜、玻璃片、一张白纸、复写纸、刻度尺、一对相同的物体、多媒体课件。
【教学过程】
1. 引入。通过观看《猴子捞月》片段明确物和像,提出问题:猴子为什么捞不着月亮?这样学生感到有趣而集中注意力。
2. 新授内容。(1)观察导入:手拿一面镜子,问学生镜中的像与自己有什么关系,引出今天学习的课题。(2)实验探究:教师与一名学生模拟镜中的物与像,通过各种动作的模拟,提出像与物的关系问题。学生观看模拟情景,提出自己的问题。对学生提出的问题加以鼓励,并鼓励学生积极猜想。在此基础上,制定计划与设计实验,引导学生拿起玻璃片找像并观察它成的像与镜子成的像有什么不同,问学生:“怎样才能确定像的位置?用镜子行吗?”引导学生动手试。在学生明确选用玻璃后,问:“能用手摸到像吗?”鼓励学生想办法利用实验器材找到像的位置。学生想到用另一个相同的物体替代像。让学生四人一组讨论如何使玻璃成的像更清晰,并让他们动手试试。学生找出复写纸应摆放的位置,并向全班同学展示。鼓励学生根据所选器材设计实验方案。然后让学生交流得出最佳方案。接着进行实验,教师归纳总结,提出注意事项,让学生讨论如何放镜面,如何画出像与物的位置,并向全班同学表述。学生分工合作进行实验。教师巡视,解答疑问,并让学生收集证据做好记录。(3)得出结论:学生分析实验现象,归纳结论。让做完实验的同学上台展示自己的结论。教师和学生共同分析误差原因并加以评估,对有疑问的结论进行讨论。教师归纳实验结论,成虚像的结论可回应开头的动画片(幻灯片给出结论)。
3. 练习。(略)
4. 小结。教师引导学生自己说出学到了什么,然后对本节课作出评价。学生积极回答,互相补充,并反思自己的不足。
【课后作业】完成探究报告。
教学反思
本节课力图让学生通过观察、体验、交流、经历实验探究的各个环节,自己提出问题进行猜想,自己设计实验,分析论证,自己得出结论。整节课自始至终学生处于主体地位,教师起到引导者的作用。
本节课开头用活泼的动画片提出要研究的问题,接着教师自己作为研究物体,请一位学生作为老师的像来模拟生活中照镜子的情景,这样可使学生通过观察,猜想出物体与像的关系。教学中用玻璃替代镜子,用物体替代像,这两个替代是教学难点,通过一环扣一环的问题、学生的动手,可以很顺利地突破难点。在分析论证这个环节中,动手快、能力强的学生,先展示他们的结果,也是对其他小组同学的提示。整个探究过程清晰流畅,学生体验到了探究的乐趣。在接下来的误差分析中,学生的能力往往出乎老师的预料:居然有学生分析出玻璃前后两个表面的两次反射是产生误差的重要原因。在得出结论的过程中,有的学生不是经过测量,而是将纸沿镜面位置对折,得出了物与像关于镜面对称的结论。这样细致的观察和巧妙的思考,是课堂中新生成的知识点,是教学相长的最好体现。但是在回顾教学过程中却发现忽略了物理之美——对称美。应在结尾插入几幅优美的图片,如拱桥在水中的倒影等展示出物理的对称美。
4.《平面镜成像》教学设计 篇四
1、知道平面镜的作用及成像特点,了解日常生活中平面镜成像的应用。
2、经历实验探究过程,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
【教学设计思想】
本节内容主要包括平面镜成像的特点、平面镜成像原理和虚像。教学设计的基本思路就是让学生通过本节课的探究学习,体会科学探究的七个步骤,即:提出问题;猜想与假设;设计实验;进行实验;分析归纳;得出结论和交流评估。在课程进行的过程中,主要以学生分组实验、教师点拨为基本方法,通过学生自主设计实验和分析讨论,逐步形成平面镜成像的特点。由于学生在小组实验中经历了科学探究的一系列过程,遇到困难时通过小组合作想办法解决困难,使学生体验到实验成功带来的乐趣,能够激发学生的学习兴趣。
【学习任务及学情分析】
平面镜学生很熟悉。上课时可以让学生观察自己在平面镜内所成的像,进而提出问题让学生猜想平面镜成像有哪些特点。本节课所提出的问题,并不需要学生立即回答,只是为了引起研究兴趣,为进一步探究“平面镜成像特点”作必要的铺垫。目的在于要让学生通过探究“平面镜成像特点”的实验,自己总结出规律,同时通过多种教学方法加深学生对实验现象的印象,使学生对知识点的理解更加牢固。
【教学目标】
(一)、知识与技能
1、知道平面镜的作用,掌握平面镜成像的特点。
2、理解平面镜成虚像的原理,掌握平面镜成像作图法。
3、了解日常生活中平面镜成像的应用。
(二)、过程与方法
1、经历探究“平面镜成像特点”的实验过程。
2、体验实验探究中所用到的科学方法——等效替代法。
(三)、情感态度与价值观
1、通过探究“平面镜成像特点”的实验过程,培养学生的创新精神和实践能力。
2、通过学生的交流活动,培养学生敢于发表自己的见解的精神,初步形成与他人交流合作的团队意识。
【教学重难点】
1、重点:平面镜成像的特点以及平面镜成像的原理。
2、难点:设计实验找到“虚像”,以及对“虚像”的理解。
【实验器材】
1、教师用具:蜡烛、光屏、镀膜玻璃、支架、平面镜、直尺、量角器、多媒体课件等。
2、学生用具:蜡烛、镀膜玻璃、支架、刻度尺、平面镜、坐标纸等。
【教学方式】
自主探究、合作学习及讲授解析。
【评价设计】
1、注重过程评价:注意对学生进行科学探究中各种能力和方法的考查和评价;
2、设计当堂检测题,检查学生所学知识和方法的掌握情况。
【教学过程】
1、课前热身——复习导入
小孔成像的成像特点及原理。
已知入射光线,根据反射定律做出反射光线。
(设计意图:复习小孔成像及光的反射定律,为本节课学习习近平面镜成像原理、特点及虚像的判断方法做好铺垫。)
2、新课教学
模块一:通过观察活动,建立“像”的概念,明确平面镜的作用。
教师引导:利用课前热身2,巩固平面镜的第一个作用——改变光的传播方向。
学生活动:通过平面镜观察自己或其它同学。
提出问题:你看到了什么?镜子中的“你”叫什么?
交流发现:看到了一模一样的自己(看到了自己的影子或像)。
教师归纳:在物理学中,镜子中的“你”,叫做“像”;它不同于“影”。引导学生得出平面镜的第二个作用——成“像”,从而建立“像”的概念。
(模块设计意图:通过同学们的生活体验,使学生了解平面镜在日常生活中的作用;建立“像”的概念,为后续平面镜成像特点的学习打下基础。)
模块二:探究平面镜的成像特点。
环节一:提出问题——平面镜成像有什么特点?
分组讨论:观察平面镜中的像,你认为像与物体有什么关系?
(设计意图:根据本节课的学习目标,提出最贴近学生生活经验的问题,便于学生理解问题和展开讨论。)
环节二:提出猜想,交流发现。
学生活动:围绕着学案上的问题,边观察平面镜中的自己,边进行猜想。
学生交流:通过观察发现像与物之间左右相反、上下一致、大小相等/不等、像近大远小……(提示学生说明猜想依据)
教师活动:整理学生的猜想,并进行归类:同学们的猜想主要围绕着像与物之间的大小关系和位置关系。
(设计意图:从学生的日常感受展开讨论,用最贴近学生生活的方式引导学生完成科学猜想。)
环节三:设计实验方案。
教师引导:选用怎样的器材才能找到像的位置?怎样比较像与物体的大小关系?如何确定像与物体到平面镜的距离?
学生活动:分组实验、比较,选择合适的器材解决问题。
突破难点:利用镀膜玻璃不仅可以看到像,而且可以找到像,便于确定像的位置。利用另一支同样的蜡烛代替物体在平面镜中的像,便于比较大小关系。(请学生到讲台来,演示交流小组讨论得出的实验方案。)
形成目标:通过上述过程使学生明确实验步骤,形成正确的实验方案,知道器材的选择和实验的操作步骤,以及在实验中观察、收集、记录相关的实验信息(或数据)的方法。
(设计意图:由于本实验的最大难度在于怎样找到“像”,因此,通过教师预设的问题,引导学生进行讨论、构思,从而设计出正确的实验方案,让学生充分理解利用镀膜玻璃代替平面镜、利用同样的蜡烛代替像的原因——等效替代,体现科学方法教育。)
环节四:进行实验并收集数据。
温馨提示:为了使实验结果更具有普遍性、科学性,应改变物体与替代物的位置多做几次。
学生活动:根据最终确定的实验方案进行分组实验。
教师活动:巡视各组实验情况,并在多媒体上展示实验的基本过程,为在设计实验方面仍存在疑问的同学提供帮助。
(设计意图:培养学生的实验操作能力、合作交流能力,逐步培养学生的科学探究素养;另外,将实验步骤和注意事项用多媒体呈现,确保学生在实验过程中遇到问题时能够及时解决。)
环节五:分析归纳。
学生活动:展示实验成果,并尝试对收集的信息进行分析归纳。
教师引导:如果将对应的像与物的位置相连,会有什么发现?
(设计意图:通过对实验现象的观察,请学生交流自己的发现,培养学生对数据处理、归纳总结的能力;对于学生不易发现的“连线垂直”问题,教师可以进行适时的点拨,帮助学生发现这一特点。)
环节六:综合分析、得出结论。
学生活动:根据实验记录得出结论。
教师归纳:像与物的大小相等;像与物到平面镜的距离相等;像与物的连线与镜面垂直。
(设计意图:交流提升实验结果,得出明确的实验结论,帮助学生理解实验结果。)
环节七:评估(按课堂的实际情况进行讲解)。
教师提问:通过实验我们发现像与物的大小相等,那么,为什么在生活中我们会有像“近大远小”的感觉呢?
课件展示:人眼在观察同一个物体时,视角会随着物体到人眼的距离发生变化,当视角变小时,就会感觉好像物体变小了。
(设计意图:此环节提出的问题是根据学生的课前猜想所随机制定的,如果学生没有提出像“近大远小”的特性,教师则没有必要人为的增加学生的认知难度来讲解此部分的内容。)
(模块设计意图:让学生知道进行科学探究的一般步骤和方法。)
模块三:平面镜成像的原理——建立“虚像”的概念。
环节一:知道平面镜成“虚”像。
教师引导:如果有木板把点燃的蜡烛遮住了,你有什么办法可以看到烛焰吗?
学生讨论:利用平面镜观察。
教师引导:用平面镜改变角度,使学生可以通过平面镜再次看到烛焰。通过学习我们知道,同学们看到的是蜡烛的“像”,这个像有什么特点呢?
学生活动:尝试用光屏承接平面镜所成的像。
交流结论:通过类比小孔成像,初步得出“虚像”的概念。
(设计意图:通过实验类比的方式,引导学生自己感知“虚像”的特点。)
环节二:平面镜成像的.原理。
学生活动:小组合作学习,寻找平面镜成像的原理。
交流学习成果。
教师活动:总结提高,利用多媒体展示“平面镜成像作图法”。
形成目标:理解虚像的概念,知道平面镜成像的原理,掌握平面镜成像原理作图法,并能够结合平面镜成像特点规范作图。
(设计意图:通过小组学习,在学生已经对平面镜成像特点有初步了解的基础上,教师利用多媒体课件进行进一步的总结、提升,对于突破难点、使学生更好的掌握这部分的知识有很大帮助。)
模块四:了解平面镜成像在生活中的应用。
教师活动:利用多媒体,展示生活中关于平面镜成像的应用,引导学生分析原因。
学生活动:在教师举例的基础上,学生交流自己在生活中感受的关于平面镜成像的应用。
(设计意图:引导学生善于观察生活的物理现象,尝试解释现象揭示本质,从物理走向社会。)
3、课堂小结
小组讨论,回顾本节课学习的知识:通过本节课的学习,你在知识方面有什么收获?在实验技能方面有哪些提升?还存在什么问题和疑惑?
教师活动:根据学生的交流成果进行归纳提升,形成本节课的知识体系。
(设计意图:师生共同构建本节课的知识体系,教师根据学生交流归纳总结的情况进一步提升,构建比较完整的知识网络体系。)
4、当堂检测
1、利用平面镜的成像特点和光的反射定律,画出物体在平面镜中的像。
2、身高为1.6米的一位同学,站在平面镜前1米的地方,他在镜中的像到平面镜的距离为_______;当他向镜面,靠近0.5米时,他与镜中的像的距离为______;像的高度是_______。
(设计意图:针对本节课的学习进行简单的反馈练习,巩固所学知识。)
【教学反思】
作为学生初中阶段第一次经历的完整的科学探究过程,本节课在学习过程和方法上存在着很多等待突破的难点。例如在学生设计实验时:怎样引导学生选择合适的器材找到像的具体位置?怎样让学生自己发现可以用“等效替代”的方法比较像的大小关系?以及在实验结束后用什么方式才能更好的帮助学生建立“虚像”的概念等等,都需要教师在进行教学设计的过程中结合学生的认知特点加以合理的考虑和安排。
5.平面镜成像教学反思 篇五
对平面镜成像特点的实验探究是八年级学生遇到的比较完整的一次科学探究,而对于平面镜成像是学生在生活中接触比较多,也是学生比较感兴趣的现象,为了充分调动学生学习的积极性、主动性,我是通过创设浇不灭的蜡烛这一魔术视频情境,来激发学生的学习兴趣和求知欲,使学生乐于去讨论、猜想、设计并进行实验。从而在探究平面镜成像的过程中,培养学生自主获取知识的能力和创新能力,成为学习的主人,以达到现代教学的真正目的。
对平面镜成像问题,学生虽然有一定的感性认识,但由于受生活经验的主观影响,往往会得出一些错误的认识和看法,在这一点上,教师要实际教学中特别要注意,要及时给予更正。比如物近像大,物远像小是许多学生的主观臆想,教学中可以从一下两方面来纠正。
(1)在探究像与物的大小关系时,强调点燃的蜡烛虽然与平面镜的距离改变了,但未点燃的蜡烛还是和观察到的像完全重合,这说明像和物的大小还是相同的。
(2)再通过作图来说明这一错误认识是视角问题,是由于人的错觉所引起的。这样既澄清了学生的错误观点和认识,又巩固和加深了学生对像和物等大的理解。
由于初中学生的抽象思维能力较差,因而对虚像这一概念也比较抽象,不容易理解,也是教学中的难点。我在教学中是通过两个方面进行教学的。
(1)通过平面镜所成的像与小孔成像相对比,说明像虽然都能通过眼睛观察到,但实像是实际光线所会聚的,是能用光屏承接到的,而平面镜所成的像是不能用光屏承接到的、且不是实际光线会聚而成的,因而是虚像。
(2)在学习习近平面镜成像的原理时,借助于作图分析说明发光点是怎样成像的,是反射光线的反向延长线相交所形成的,因而是虚像。
6.初中物理平面镜成像教学反思 篇六
在本节课的设计中有两个问题需要解决:
一,是虚像概念的建立及虚像位置的确定方法
为了突破这难点,教学设计中根据实验时在玻璃板后面用光屏接不到像的事实,和原来的小孔成像进行对比,使学生明确物体在镜中成的是虚像,并且在镜前各个角度观察,都能看到它在镜中的虚像在同一位置,为学生探索实验方法,归纳实验结论做好了铺垫。正因为学生明白了物体在平面镜成的是虚像,所以在实验探索确定虚像位置的方法时,很自然地想到了利用“替身物”重合的方法去找虚像的位置。
二,实验探究的基本思路和探究方法的设计
这是本节课的重点,关键是在探究和设计的过程上,对这个问题的处理方法如下:
1、创设情景,提出问题。让学生观察自己在平面镜内所成的像,并对成像的大小提出看法。在此情景下,学生产生认知冲突,提出理面镜成像到底有什么规律的问题。
7.教学设计[平面镜成像] 篇七
关键词:问题化解,平面镜,成像
探究“平面镜成像特点”的实验是新课程标准规定的必做实验之一, 在教学中我发现学生会遇到不少困难, 如果学生糊涂地做实验, 则如囫囵吞枣, 只是表面上掌握知识, 死记硬背结论。 老师及时发现问题, 及时化解显得十分重要, 以下是我在教学中一些体会。
一、器材的选择
问题1:如何确定像的位置? 这是个难点, 根据生活经验, 学生很容易猜想出平面镜成像的特点, 这时可引导学生根据猜想选择器材。 要探究平面镜成像的特点, 首先要确定像的位置。 学生遇到这样的问题:如果把棋子从平面镜前拿走, 与镜后的像比较大小, 则像就不存在了。 老师提出问题:“既不拿走镜前棋子, 又要能方便比较大小, 有两全齐美的办法吗? ”于是学生发现要选择两个完全相同的棋子, 便于确定像的位置。
问题2:为什么用玻璃板代替平面镜做实验? 老师提出问题。 学生思考后找到答案, 因为玻璃板是透明的, 可以透过玻璃板看到像的位置。
问题3:有学生提出用棋子代替蜡烛更好一些。 你认为选择棋子和蜡烛哪种做法更好?请说出你的理由。 我引导学生讨论这个问题。 学生进行讨论发现答案:选择棋子好, 因为蜡烛在燃烧时变短, 导致两支蜡烛不等大, 用棋子能更好地比较像与物的大小关系;还因为用棋子做实验更环保。
问题4:将玻璃板和棋子放在白纸上、方格纸上都可进行实验。 你认为选择白纸和方格纸哪种做法更好? 说出你的理由。 选择方格纸好, 理由是使用方格纸可以直接在纸上判断像与物之间的位置关系, 方便比较像与物到镜面的距离, 使实验更简洁。
二、学生操作
问题1:玻璃板怎样放置在桌面上? 由于学生之前学习了重力的知识, 知道重力方向是竖直向下的, 受此影响, 大部分同学认为玻璃板应竖直放置。 于是笔者做了这样的尝试:一张桌子的桌面是水平的, 一张桌子的桌面与水平面成30°, 通过实验, 学生发现如果是水平桌面, 则竖直放置和垂直放置是一样的, 但如果桌面不是水平的, 则只能垂直放置, 在此基础上启发学生画图分析。
问题2:由于玻璃板有厚度, 在白纸上画出玻璃板的位置时, 会有两条线, 记下平面镜的位置, 那么以哪条线为标准较好呢? 引导学生再次观察像, 学生会观察到前面的像亮一些, 后面的像暗一些, 棋子通过玻璃板前面的面成像更清晰, 所以结论是选择前面的线为标准, 测量像与物到镜面的距离较好。
问题3:为了验证“平面镜中所成的像是虚像”的猜想, 你的操作是什么? 你是如何判断的? 学生往往会出现两个问题:一是光屏放置在何处, 如果放置在没有成像的地方, 则光屏上没有像就不能说明平面镜所成的像为虚像;二是怎样看虚像, 如果在玻璃板前面看, 则虽然能看到像, 但不能说明平面镜所成像为实像。 引导学生总结出正确操作: 移去玻璃板后的棋子, 将一张白纸竖直放在棋子的像所在位置, 直接观察白纸上是否有棋子的像。 若白纸上没有棋子的像, 则说明平面镜中所成的像是虚像。
三、数据处理
问题1:每组学生记录了三组数据, 发现像与物到镜面的距离不相等, 偏差较大, 这是什么原因呢? 引导学生回顾实验过程, 评价实验过程。 可能是像与物没有完全重合, 导致像的位置找错了;可能是玻璃板有厚度, 导致距离测错了;可能是玻璃板没有垂直放置, 导致像的位置偏上或者偏下。
问题2:如果发现所记录的像距和物距相差很小, 只是估计数字不同, 还能得出像与物到镜面的距离相等的结论吗? 学生会产生疑惑, 启发学生发现只是测量误差引起的数据差别, 并不能说明像与物到镜面的距离不相等。
四、评价结论
问题1:某学生身高1.6米, 当该学生后退10米时, 感到像变小了, 能否证明像与物的大小不相等呢? 当然不能证明, 眼睛里的晶状体相当一个凸透镜, 视网膜相当光屏。 从人眼瞳孔中心对物体的张角与视角相等, 所以视角的大小决定了视网膜上物体的像的大小。 同一个人, 离眼睛远的时候, 它的视角比近处的视角小, 因此, 远处的人看起来比近处的小, 近大远小就是这个道理。
问题2:若平面镜上分布几个黑墨水点, 所成的像上也有几个黑点吗? 当然没有, 黑点只是影响反射光的多少, 进而影响的是像的明亮程度。
明确探究问题, 学生在观察的基础上发现问题, 提出问题。 为了降低探究的难度, 需要设置探究阶梯, 探究形式采用教师引导下的问题启发和讨论的方式, 使学生既发挥自主性又不失盲目性。 学生体验探究过程并能解决基本问题并简单应用, 培养学生的问题意识和创新意识。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准 (2011年版) [S].北京:北京师范大学出版社, 2012.
[2]刘炳晟, 李容.义务教育教科书《物理》 (八年级上) [M].南京:江苏科学技术出版社, 2013.
8.教学设计[平面镜成像] 篇八
关键词:
光学设计; 评价函数; 优化设计; 全景成像
中图分类号: TH 703 文献标识码: A
引 言
近年来,空间目标探测,机器人导航,安全监控等领域都提出了对空间各方向场景实时成像的要求,满足上述需求的折反射全景成像系统日益受到关注[1]。折反射全景成像系统由常规成像透镜和曲面反射镜组成,能够实时获取水平方向360°和垂直方向一定角度的全景图像。该系统结构相对简单、光能损失低,系统设计柔性好且成本较低,已成为计算机视觉研究的热点[2]。
这类大视场光学系统的光学元件及布置一般是轴对称的,但对于大视场物点成像,光束以大入射角(可能大于80°)打在光学元件表面,经光学系统成像后,子午面和弧矢平面内的聚焦位置和波阵面参数可能完全不一致。因此,这类系统本质上是具有大视场的平面对称光学成像系统。这使得传统近轴球面像差公式及求解手段[3]不适于全景成像系统的设计,目前只能借助于光线追迹软件(例如:Zemax)进行数值分析计算。光线追迹虽然能精确反映光学系统的成像质量,但不能从解析角度分析光学系统参数对其像质的影响,也不能使光学系统设计像共轴系统那样,利用像差分析选定系统的初始参数、洞察系统的设计结果,并且能基于像差表达式发展系统的评价函数和优化设计程序。
最近,吕丽军基于波像差的方法发展了一般的平面对称光学系统的像差理论[4]。它适用于离轴(甚至掠入射)、折射或反射类型光学系统的像差分析。其像差表达式比较简洁,方便应用于多元件光学系统的像差分析和优化设计。对于大视场光学系统,现发展了一种行之有效的优化方法[5]。文中将此优化方法应用于折反射全景成像系统,优化设计这类系统的评价函数[6],其函数是系统光学参数的解析表达式,利用差分进化算法全局优化的能力,在MatLab环境下发展了大视场光学系统的优化设计程序,对一种折反射全景成像系统结构进行优化设计,最后用Zemax光学追迹软件进行数值验证。
2 优化计算程序及算法
计算评价函数值的流程图如图1所示,具体的一些过程解释如下:
(1)光学系统参数赋值:在参量搜索范围内,由优化算法程序给光学系统各参量赋值。
(2)计算最大视场角初值ω*0:根据高斯公式计算后组物镜的近轴入瞳位置,由入瞳中心做反射镜面的切线,其切线和光轴夹角作为最大视场角的初值。
(3)确定可用的最大视场角:由于优化程序所给的参数具有一定随机性,上一步确定的最大视场角初值范围内的场光线,在追迹场光线过程中,可能会发生全发射或几何阻挡的情况。因此,逐步缩小最大可用视场角,直到不会发生上述两种不合理的情况为止。
(4)确定任意场光线初始位置:从孔径光阑中心逆向追迹场光线,确定视场角与其位置的关系曲线,应用多项式拟合得到场光线初始位置关于视场角关系的多项式表达式。
(5)计算场光线的光路参数:选定数个优化视场角,计算对应于这些场角的场光线在光路中的参数。
(6)计算像面参考位置:应用像差理论[4]中的子午方向聚焦方程(w200=0),计算最大和最小优化视场角的场光线所对应的像面位置,两者的平均值作为像面的参考位置。
(7)计算评价函数Q值:应用上一节的方法,运用式(6)计算评价函数值。
由于DE算法[7]在求解非凸、多峰、非线性函数优化问题表现极强的稳健性,把上述评价函数作为目标函数,采用DE算法寻取最优解(评价函数的最小值),实现优化设计。
3 数值验证
现应用DE算法[8],在MatLab环境下发展了优化程序。下面将对如图2所示的折反射全景成像系统进行优化设计。它的前组为一个二次圆锥曲面反射镜[9],它的面形表达式由y2=a1 x+a2 x2表示;后组为改进型的Tessar(天塞)物镜[3],物镜的结构及光学系统参量表示如图3所示。
经过优化,参考组和优化结果的评价函数值的倒数分别为27.72和172.59(评价函数越小越好,其倒数越大越好)。为了求证优化前后全景成像光学系统的成像质量,按照表1和表2中的光学参数,应用像差理论[10]和光线追迹程序Zemax计算像面上光线点列图的分布;物点的视场角分别选取25°、45°、65°、85°。点列图如图4所示,(a)、(b)是参考设计分别应用Zemax和像差理论计算的成像结果;(c)、(d)是经过优化程序得到的系统参数分别应用Zemax和像差理论计算的成像结果。结果表明,应用像差理论计算孔径光线像差和Zemax是一致的,说明像差理论的正确性。此外,优化之后的光学系统成像质量明显优于优化之前的,说明这种优化方法是有效的。
4 结 论
应用平面对称光学系统像差理论在大视场光学系统中的设计方法[5],对于一种折反射全景成像系统进行了优化设计。通过数值验证表明,提出的设计方法能有效地提高此类系统的成像质量。解决了现有方法无法从像差表达式分析这类大视场系统的问题,为进一步研究提供一定的参考价值。
参考文献:
[1] 肖 潇,杨国光.全景成像技术的现状和进展[J].光学仪器,2007,29(4):84-89.
[2] 王丽萍,张立超,何锋赟,等.采用多种群遗传算法的全景成像系统非球面设计[J].光学 精密工程,2009,17(5):1020-1025.
[3] 波恩 M,沃耳夫 E.光学原理[M].北京:科学出版社,1978:696-720.
[4] LV L J.Aberration theory of plane-symmetric grating systems[J].Synchrotron Rad,2008,15(4):399-410.
[5] 吕丽军,石 亮.平面对称光学系统像差理论的扩展[J].光学 精密工程,2009,17(12):2975-2982.
[6] 徐 挺,朱国强.基于波像差理论的光学系统评价函数[J].光学仪器,2010,32(3):55-59.
[7] 刘 波,王 凌,金以慧.差分进化算法研究进展[J].控制与决策,2007,22(7):721-729.
[8] 吴亮红.差分进化算法及应用研究[D].湖南:湖南大学,2007:1-96.
[9] 曾吉勇,苏显渝.双曲面折反射全景成像系统[J].光学学报,2003,23(9):1138-1142.
9.教学设计[平面镜成像] 篇九
(二)参赛选手:
魏 华
参赛课题:
平面镜成像
参赛单位:四川省成都市光华中学
【教材分析】
本课依据的教材是北师大版教材第五章《光现象》中的第三节《探究平面镜成像的特点》,本节内容是光学部分的教学重点之一。学生在学习了光沿直线传播与光的反射的基础上,进一步学习习近平面镜成像的特点、原理及应用。本课中学生首次接触“像”这个新概念,后面还将学到“凸透镜成像”,本课具有承前启后的重要作用。教材突出了学生的探究活动,把科学方法的学习和科学知识的学习放到同等重要的地位,更加注重让学生亲身体验物理规律的得出过程,让学生在体验中感受探究的快乐,感受成功的喜悦。
【学情分析】
平面镜是学生生活中常见的物品,对镜子所成的像学生具有一些“前概念”,比如感觉到“镜中的像与物左右相反”、“像近大远小”等。但对平面镜成像的特点没有仔细的研究过,对“像”的认识处于模糊阶段。如果在教学中采用“概念外显、认知冲突、概念澄清、变式练习”四阶段教学策略,能有效促进学生的前概念向科学概念转化。尽管本课的探究是学生光学中的首次科学探究活动,但在前几章的学习中已经历了几次科学探究,这就为本课的探究学习奠定了一定的方法和技能基础。【设计思想】
一、重视思维训练
学生探究是本课教学的重点。为了避免探究过程的盲目性和形式化,使探究活动达到启迪学生思、发展学生能力的目的,我没有为学生直接提供实验器材及实验方法,也没有直接告诉学生“要怎样做”、“应该这样做”,而是转变角色,既作为学习生活中的参与者,与学生一起设计、修改和完善实验方案,也作为教学活动中的引导者,在学生思维受阻时给予适时适当的引导和启发。在学生交流环节,让学生自己分析误差产生原因:在教学反馈环节,安排了“找图中错误”等思维练习活动,这些教学方式的运用,使学生的主动性、自主性得到较充分的发挥,促进了学生良好思维品质的形成,促进了学生思维能力的发展。
二、注重过程体验
学生要以积极的状态投入学习,离不开体验,而这种体验是在真实生活和具体实践中产生的,课堂应成为学生体验、感悟、参与的舞台。创设探究条件,让学生在探究中学习正是为学生搭建这种舞台。例如:在提出猜想的环节,让学生用小镜子观察自己或周围的同学,根据观察提出自己的猜想,这样的猜想有感而发,更真实、更实际。在实验探究中,让学生根据自己的猜想或者兴趣自主选择、进行实验探究,同时,为学生提供电池、胶棒、国际象棋子这些色彩鲜艳、易操作、易观察的器材,让学生在可选择的条件下通过动手、动眼和动脑来完成科学探究。
三、关注交往与合作
教学过程不仅仅是一个认知过程,也是师生、生生交往与合作的过程。在实验方案的设计环节,我采用了实验演示和师生合作讨论的方式;在实验探究环节,采用了学生分组、分工合作完成的方式;在交流总结环节,采用了小组交流、师生共同评估的方式。这种多层次、多形式的交流与合作,培养了学生间相互合作、共同探索的团队精神。
四、体现学科综合
新课程倡导合理开发和利用课程资源,改变学科本位,推进课程整合,让学生在科学情境、人文情境中感受求知的快乐。我在本节教学中,开发了与教学内容相辅相承的其它学科资源,如小女孩在镜前玩耍的生活片段,CAI动画课件,找错误的图片,对称的自然风景,优雅的配乐等,将它们合理运用到教学环节中,力求创设引人入胜的教学情境,使学生在求知的同时,深刻感受科学的美,艺术的美,自然的美,把枯燥的学习过程变成了一次难忘的生命之旅,学生良好的心理感受转化为积极的学习心向,促进了知识的学习和掌握,促进了持久学习愿望的形成。【教学目标】(1)知识与技能
1、能列举生活中的平面镜。
2、知道平面镜成像的特点。
3、了解平面镜成虚像。
4、初步了解平面镜成像特点的应用。(2)过程与方法
1、体验用“替代法”确定像的位置的研究方法。
2、通过经历平面镜成像特点的实验探究过程,培养学生描述现象、归纳结论的能力。
3、通过交流汇报,培养学生的概括能力、语言表达能力。
4、通过让学生“找错误”、“解决视力表的距离问题”,让学生学会应用所学的知识。(3)情感态度与价值观
1、通过欣赏图片,让学生领略大自然中“平面镜成像”现象的对称美与和谐美,培养学生乐于探究自然奥妙的兴趣和愿望。
2、培养学生实事求是的科学态度。
【教学重点】通过实验探究,归纳得出平面镜成像的特点。【教学难点】利用“替代”的方法确定像的位置。【教学媒体设计】
(1)自制多媒体课件:录像、CAI课件、风景图
(2)教师器材:镜子、玻璃板、刻度尺、旋转展示台、蜡烛、火柴
学生器材:小镜子、玻璃板、支架、刻度尺、纸、电脑、胶棒、国际象棋子等 【教学方法】讲授、启发、实验探究、交流讨论相结合 【教学过程】 教学 环节 教师活动 学生活动 教学说明
新课 引入
播放录像:小女孩与镜中的朋友玩耍 学生观看录像
创设情境,激发学生求知欲和学习兴趣。
提问:①镜中为什么有一个小朋友? ②生活中还有什么物体能用来成像? 学生思考并回答 ①是镜中的像 ②学生举例
让学生感受生活与物理的紧密联系。
介绍平面镜
学生观看多媒体图片,并明确本课学习的内容。介绍本课相关概念
观察与猜想 提问:
①镜中的像与物体有什么关系? ②引导学生对猜想进行分类
学生通过照镜子,提出关于像与物关系的猜想。
学生通过观察提出各种猜想,思路不受限制,使探究活动具有真实性。
制定实验计划 提问:
①需要什么器材?
②具体方法?以“测量像与物的大小”为例展开讨论。学生制定初步方案:
①确定器材:镜子、刻度尺、物体 ②用刻度尺对物和像进行测量。
调动学生思维的主动性与创造性,使学生敢于思考、敢于探索、敢于创新。
突破难点:
引导学生分析确定“像”的方法 ①用玻璃替代镜子。②用物体替代像
学生在对“像”进行测量时体验失败,在失败中总结原因、找寻解决实验难点的方法。确定探究方法:替代法
介绍实验探究内容、实验器材、注意事项,规范学生操作。学生理解实验相关事项。
分组实验
为学生提供实验器材:
玻璃板、支架、刻度尺、纸、电池、胶棒、国际象棋子等。教师进行指导。
学生自主选择猜想中的物像关系进行探究。实验完成后,填写实验报告单。
学生经历探究过程,体验探究方法,发展探究能力。培养小组合作能力。
交流汇报
让学生充分交流各自的探究成果,教师给予点评。学生汇报实验过程及结论。培养语言表达能力。
归纳总结
归纳平面镜成像的特点:
1、大小相同
2、到镜面的距离相等
3、上下一致
4、左右相反 学生进行分析。培养分析概括的能力
平面镜成像原理
播放课件:平面镜成像的原理
学生了解平面镜成像是光的反射形成的虚像。
10.平面镜成像实验题 篇十
如图所示,在探究“平面镜成像的特点”实验中:
1、实验室提供了如下器材:①厚为2mm的茶色玻璃②厚为5mm的透明玻璃③直尺④光屏⑤两只相同的蜡烛⑥火柴。探究活动中应选用的玻璃板是__①__(填序号)。
2、改变蜡烛A到镜面的距离,移动镜后的蜡烛B,发现B总能与A的像完全重合,说明平面镜成像的大小与物体到镜面的距离_无关_(选填“有关”或“无关”)。过了一段时间,蜡烛A变短则A的像的大小将_变短。
3、将光屏放在像的位置,发现光屏上并没有像,说明平面镜所成的像是像。
4、小明拿一支大小和点燃蜡烛相同的蜡烛在玻璃板后面移动,当移动到B处时,可以看到它跟像完全重合,由此可以得出的结论是像和物的大小相等。
6、该实验采用透明玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛像的同时,也能观察到B蜡烛,是为了能确定像的位置。
7、经过三次实验后,在白纸上记录的像与物对应点的位置如图乙所示,下一步你将如何处理“白纸”上的信息得出结论:用刻度尺量出A和A’、B和B’、C和C’到镜面的距离;看A和A’、B和B’、C和C’到镜面的距离是否相等。
8、为了探究平面镜成像的虚实,先移去后面的蜡烛B,并在原位置上放一光屏,发现在光屏上不能接收到像(看不到像),证明平面镜所成的像是虚像。
9、为了便于观察,该实验最好在_环境申进行(填 “较明亮”或 “较黑暗”);
10、实验中观察到蜡烛A在玻璃板后面有两个几乎重叠的像,这是由于___玻璃板较厚__造成的;
11、点燃蜡烛A,调节蜡烛B的位置,合 时,B的位置即为A的像所在的位置。
12、放置玻璃板时,应该使玻璃板与水平桌面。
13、用平面镜代替玻璃板,上述实验(填“能”或“不能”)进行,因为确定蜡烛A的像的位置。
11.《平面镜》教学案例 篇十一
关键词:平面镜;实验设计;教学案例反思
中图分类号:G633.7文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2016)04-086-1
一、教学分析
1.教材分析。
《平面镜》是苏科版八年级上册第三章第四节的内容,属于本章的重点,也是光现象理论化的切入点。教材按照科学探究的过程,设置了提出问题——设计实验——进行实验和收集证据——分析数据总结规律这个常规的教学流程,目的是通过让学生经平面镜实际操作活动发展学生的科学探究观念,激发学生学习兴趣,培养学生归纳规律解决实际问题的能力。
2.案例背景。
初二年级的学生刚刚接触到物理学知识,属于由浅入深逐次展开学习的认知过程,而光学是一门直观感受特性显著的基础物理学分支,所以学生较之此前的声和物态现象的学习要更加感兴趣好入手,不过平面镜这一节课程之后便是光的反射理论化的教学,学生就会感觉到难度明显加大,会有不适应。并且学生由于年龄较小,纪律意识和规范意识不太强,面对有趣的物理实验往往会忍不住动手,反言之,如果实验本身较为简易,而涉及到的物理知识又是他们早就知晓的,那么这一节课就会显得枯燥无趣,成为单纯为了探究而探究的形式主义。所以在这样的学情状态下备好这节课还是很有挑战的。
二、教学过程及问题解决
引入新课时,笔者让同学们观看课本P66页的视频:浇不灭的烛焰。并由此提出问题,启发学生观察回答并涉及到烛焰原来不是真实的,只是因为前面放置了一面镜子。因为此前听了很多展示课,都用极为新颖的成像视频、动画来引入新课,不过本节课的引入点其实可以按照镜像不是物体来展开,照镜子这一生活化的行为其实学生的认知水平是足够的,不需要再大做文章地来讲平面镜了。而且书本的这一魔术本身就很简单明朗,也足够吸引学生去观察,弃之不用很可惜。而学生们真的能够就着这个现象往平面镜成像特点去思考,展开教学就顺理成章了。
新课展开时笔者提问:回忆平时照镜子现象,进行以下三个猜想:1.像的位置在平面镜哪里,2.像和物的大小关系如何,3.像到平面镜的距离与物到平面镜的距离如何。
由学生提出猜想,这里可以进行简单的讨论,如果大多数学生都得出了正确答案(此现象极为普遍),那么教师需要进行引导,让学生自行设计实验来验证他们的猜想。
因为初二的内容学生大多都会提前学习,或者生活常识的迁移作用都会影响他们听课的效果,所以当学生都能够回答这三个问题的话,课堂的探究味道就会改变,教师若明知故问反而显得多余,所以此处改变一下策略,让学生设计实验来验证,这样课堂合理化,便可以顺延开展下去。
但是在设计实验和验证活动时,一个问题暴露出来了,因为本实验简单易操作的特点,使得他们做完实验就感觉无事可做,正是我前面的背景描述中的现象一样,而且是课堂教学非课后实验,所以一节课就这样在哄闹状态下进行肯定会影响进度。
为了解决这个问题,笔者是这样设计实验选择器材:学生设计好实验步骤后,教师提供器材,让学生选择,比如本实验用平面镜呢,还是透明玻璃板,此处的教学设疑环节是先让学生用平面镜来做实验,很容易发现困难,因为不透明无法确定像的位置,然后问学生如何改进,这样顺延到用玻璃板做实验,接着总结玻璃板的好处(方便确定像的位置),学生选择好器材后,会分为两种,一种是透明玻璃板,一种是茶色玻璃板,接着按照设计的实验步骤对比哪种玻璃板效果明显。
这样做的好处立马显现,因为一提到平面镜实验,学生会想到本就应该用平面镜,但是这里的设疑环节就很容易让学生思维跳跃到玻璃板更好,因此对成像的概念有了更深的认识。同理,本实验用的是蜡烛为光源,在白天光照较好的情况下学生将蜡烛点燃后用茶色玻璃效果会更明显。
接着的探究过程便是本节课的亮点,笔者在此处增加难度,玻璃板的支架是可以调节高度的,先将所有的玻璃支架调节不等高,这样玻璃板倾斜,两根蜡烛就很难重合,学生就会产生困惑和兴趣,加以研究。果真在实际教学过程中,每个小组的学生都发现无法重合,甚至有的孩子以为是视觉误差,这样和他们的固有思维发生的冲突,课堂一下子就热闹起来了,随后笔者通过启发让学生发现支架问题后顺延讲解玻璃板放置的要求——竖直放置(和水平桌面垂直),这样对于本实验成功的关键——玻璃板(镜面)的空间位置要求让学生有了深刻的理解。接着通过提问让学生思考等效替代法在确定蜡烛像的位置操作时候的运用。准备工作就绪后,学生根据猜想进行验证,第一是物体和像大小关系,学生通过重叠确认了像是位置,第二比较像和物体距镜面的距离,用刻度尺测量物距和像距,发现一次测量存在偶然性,需要改变蜡烛距离来改变像距,这里笔者通过提问仅仅做一个实验是否能够下结论,让学生自己讲出多次实验避免偶然性,培养他们严谨的科学素养。
笔者如此设计是要突破本节课学生感觉简单枯燥这一瓶颈,通过小小的改变,让学生实验出现失败这一设阻的行为会起到很好的效果,启发学生去真思考,且课堂不会出现混乱。初中物理课在实验上提高难度往往是有必要的。
三、案例反思
本节课的实验反思和改进:教师在总结完平面镜成像规律后顺带一个小问题,便是如何改进刚刚测量时候的不方便。本实验由于物体和像相对于反射面呈轴对称,那么只需要将白纸沿着玻璃板的位置对折,观察两个蜡烛的位置是否重合。
12.教学设计[平面镜成像] 篇十二
1 对象与方法
1.1 对象
收集自2008年2月~2010年2月间在我院就诊的酗酒者 (实验组) 31例。其中男性25例, 年龄38~52岁 (平均45岁) ;女性6例, 年龄32~45岁 (平均42岁) 。符合以下标准:平均日饮白酒折合纯酒精≥125g, 持续10年以上[1]。常规心电图 (ECG) 无明显异常或仅有轻微T波减低等非特异性改变。X线胸片及超声心动图检查显示心脏结构大致正常, 排除有高血压病、冠心病、糖尿病、心瓣膜病及心肌病等常见心脏疾患。正常人 (对照组) 30例, 其中健康男性20例, 年龄36~52岁 (平均44岁) ;女性10例, 年龄38~48岁 (平均44岁) 。符合以下标准:平素从不饮酒或偶尔少量饮酒, 平均周饮酒量折合纯酒精≤60g[2]。无相关病史, 查体、ECG、UCG及胸片检查均无异常。
1.2 方法
采用GE Vivid 7 Dimension彩色多普勒超声仪, 三维 (3V) 超声探头频率1.5~4MHz, 二维探头频率1.5~3.8MHz。该仪器具有实时三平面成像技术。受检者左侧卧位, 平静呼吸、同步记录心电图 (内置) , R波顶点为左室舒张末期, T波结束为左室收缩末期。M型超声测量左室舒张末期室间隔厚度 (IVST) 、左室后壁厚度 (LVPWT) 、左室内径 (LV) 及左房内径 (LA) , 左心室射血分数 (EF) 、左室短轴缩短率 (FS) 、每搏输出量 (SV) 、心率 (HR) 及计算心输出量 (CO) 。将3V探头置于心尖部, 调整探头的方向和角度, 启动三平面成像, 获取心尖四腔、心尖两腔和心尖左室长轴三个切面, 调整相交的角度以获得最佳显示图像, 依次手动勾画左室舒张期及收缩期的心内膜面, 系统自动显示左室形态及测量的容积值, 测量舒张期末容积指数 (EDVI) , 收缩期末容积指数 (ESVI) , 左室射血分数 (LVEF) 。以上均连续测量3个心动周期, 取其平均值。
1.3 统计学分析
将数据归类利用SPSS13.0统计学软件包分析, 比较酗酒组与对照组结构心功能、结构计量数据以均数±标准差表示, 以P<0.05为有统计学意义。
2 结果
注:以上两组参数比较均P>0.05。
注:以上两组参数比较均P>0.05。
注:与对照组比较, a P<0.05。
由表1、2可以分别看出IVS, LVPW, LV, LA酗酒组较对照组虽有增大倾向, 但差异均无统计学意义;左室收缩功能的指标酗酒组较对照组无明显变化。由表3可以看出左心功能结果分析除LVEF酗酒组与对照组间无明显差异外, EDVI, ESVI均较对照组增大, 且两组间比较差异有统计学意义 (P<0.05) 。
3 讨论
酒精性心肌病心功能失代偿早期, 治疗反应良好, 而晚期, 心脏扩大明显, 心脏病变广泛进入不可逆阶段。临床唯一有效的方法只能是长期卧床休息, 配合常规充血性心力衰竭治疗。由于酒精性心肌病没有特异性诊断方法和标准。因此, 尽早发现长期酗酒者心功能异常尤为重要, 防止酒精对心肌的损害进入不可逆阶段。
实时三平面成像技术是在三维的基础上发展的多平面技术, 其使用的矩阵探头可同时显示3个正交二维切面, 是以第一个切面为参考平面, 余下显示的是沿心室长轴方向旋转一定角度的切面, 各平面之间的角度可以调节, 这一技术可在同一心动周期的同一时相上, 同步显示三个切面, 其不受呼吸和心率的影响而产生图像错位重组, 弥补了二维超声只可单平面显像的不足, 其测量结果比二维超声更接近真实值[3]。实时三平面成像技术在容积测量过程中, 只需要依次勾画各切面的心内膜边界, 仪器则自动重建心室表面立体形态, 并计算心室容积以及射血分数等指标。该测量方法的优越性在于:可以实时测量分析, 不需要心电图或者呼吸门控;操作简单方便, 省时、省力[4];扇角可以调节 (>60°) 。刘娅妮等[5]应用体外左室模型, 对该测量方法的准确性进行了检测。结果表明, 实时三维多平面成像法测量的左室容积与实测容积相关性好、一致性高, 尤其是在发生形态改变的左室室壁瘤模型的容积测量中, 其准确性显著高于传统的二维超声心动图双平面Simpson's法。在体外模型的研究表明RT-3PE可以实时、直观地显示心室的立体形态结构, 能够快速、准确地测量左心室容积。
本研究运用实时三平面成像技术对左室进行了检测, 结果表明EDVI, ESVI酗酒组较对照组增大, 且差异具有统计学意义, 而LVEF未见差异。长期大量饮酒对心脏的影响, 主要是酒精对心肌的直接毒性作用, 心肌细胞不同程度的变性, 形成散在坏死灶, 心肌纤维化, 间质结缔组织增生, 心肌顺应性下降, 心房、心室壁扩张[6]。实时三平面成像技术测量酗酒组左室舒张末容积指数 (EDVI) , 左室收缩末容积指数 (ESVI) 均增大, 与对照组比较差异显著, 而LVEF酗酒组与对照组无明显差异。这个结果说明长期过量酗酒者虽然其左室射血分数得以保持, 但早期已经出现左室的轻微扩张。这个结论与有关研究一致。Steinberg[7]对43例嗜酒者, 死前无心肌病和其它心血管疾病依据的死后心脏病理检查证实, 嗜酒组43例中有22例双心室扩张, 肥厚和广泛灶性心肌纤维化, 而对照组无1例有心室扩张, 仅3例有灶性间质纤维组织增生。Urbano Marquez等[8]报告认为明显的低EF在酗酒组与对照组间。相反Kupari等[9]认为在酗酒者中没有显著的收缩功能异常。评价收缩功能的结果目前存在争议, 有待于进一步加大样本研究。
参考文献
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[3]陈爱, 张生光, 俞静, 等.定量组织速度成像对肥厚型心肌病左心室局部心肌舒张功能的分析[J].中国医学影像技术, 2007, 23 (2) :219-221.
[4]Yalcin F, Kaftan A, Muderrisoghu H, et al.Is Doppler tissue ve-locityduring early left ventricular filling preload independent?[J].Heart, 2002, 87 (4) :336-339.
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13.平面镜成像特点教师讲稿 篇十三
年级 九年级
学科
物理
教师 董富印 篇二:《探究平面镜成像的特点》说课稿及教案
《探究平面镜成像的特点》说课稿
一、说教材
1、教材的地位和作用
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,它是前两节课知识的应用;另外本节课学生将首次较完整的研究 “像”这个概念,本节课的一些研究方法和思路,为后面一章研究凸透镜成像奠定了基础,所以,本节具有重要的承上启下作用。因此《探究平面镜成像的特点》是这一章的重点内容之一,在整个几何光学中也有着十分重要的地位。
本节教材主要安排了一个《探究平面镜成像的特点》的探究实验,这是培养学生重视实验和归纳,提高学习能力的好素材。为今后做光学实验作了必要的准备。2.教学目标
根据新课程标准重视过程与方法、重视科学探究的要求,结合教材的内容以及学生认知发展的水平,我将本节课的教学目标确定为以下三个维度:
知识与技能
1)了解平面镜成像的特点。2)知道平面镜成虚像,并且像与物关于平面镜对称。3)了解日常生活中平面镜成像的现象。4)会根据平面镜成像的特点找到镜中像的位置。过程与方法 1)体验用替代的方法确定像的位置的研究方法。2)通过平面镜成像特点的实验探究过程,培养学生描述现象,归纳规律的能力。3)在实验中观察物理现象,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。情感态度价值观 1)在探究过程中感受物理的对称美,并体验到战胜困难、解决物理问题时的喜悦。2)在用多种方法探究平面镜成像规律后,有将自己的见解公开并与他人交流的愿望,认识交流与合作的重要性。
3、教学重点和难点
科学探究活动,有利于学生独立获取知识、学习、体验科学方法,因此,“探究平面镜成像的特点”是本节课的重点。由于“虚像”比较抽象,“看得见”,却“摸不着”,因此,虚像的概念是本节课的一个难点;由于学生缺乏经验,思维能力不强, 所以实验中为什么要用平板玻璃代替平面镜又一个难点。
二、说学生
平面镜成像学生在生活中接触非常多,也是他们容易发生兴趣的现象。加之学生正处于从形象思维向抽象思维的过渡时期,对身边的事物存在着好奇心,具有强烈的操作兴趣,这使本节课探究活动的实施具有了很好的基础。另一方面学生对平面镜成像虽然有一定的感性认识,但他们往往容易受生活经验的主观影响,得出一些错误的认识,例如:他们会认为物体离平面镜越近,物体的像就越大,这是教师在授课时要注意的。
三、说教法
八年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的时期,对身边的事物充满好奇心,具有强烈的操作兴趣。同时,学生在生活中经常接触平面镜,容易使他们产生浓厚的探究兴趣。根据学生这些心理特征,结合教材内容的编排,我采用的教学方法主要为教师引导发现,学生自主探究的方法;另一方面,学生虽然对平面镜成像有一定的感性认识,但由于思维定势的影响,往往得出一些错误的结论,例如:他们会认为“物体离平面镜越近,所成的像就越大”;把“像”与“影”混淆等,这些先入为主的错误观念,对本节课的学习会产生不利的影响。对于这些带有普遍性的问题,则通过实验探究、教师讲解等教学手段,来突破难点。
四、说学法
在教师的引导下,学生主要经历以下思维及操作活动 :如何探究像与物是否等大→怎样比较虚像与物体的大小→找替代物与像比较→怎样才能同时观察到像与替代物→把平面镜改为平板玻璃。学生采用“合作探究”的方式进行学习,从观察现象入手,在质疑、探究、观察、思考、讨论、交流中学到知识,同时,体验实验的基本思想方法,学习科学探究。
五、说教学程序
1、创设情境、引入新课
2、提出问题、作出假设
3、小组合作、进行实验
4、得出结论、表达交流
5、巩固练习、畅谈收获
《探究平面镜成像的特点》教案
教学目标:
知识与技能
1)了解平面镜成像的特点。2)知道平面镜成虚像,并且像与物关于平面镜对称。3)了解日常生活中平面镜成像的现象。
4)会根据平面镜成像的特点找到镜中像的位置。过程与方法 1)体验用替代的方法确定像的位置的研究方法。2)通过平面镜成像特点的实验探究过程,培养学生描述现象,归纳规律的能力。3)在实验中观察物理现象,培养学生发现问题、提出问题、解决问题的能力。情感态度价值观 1)在探究过程中感受物理的对称美,并体验到战胜困难、解决物理问题时的喜悦。2)在用多种方法探究平面镜成像规律后,有将自己的见解公开并与他人交流的愿望,认识交流与合作的重要性。
教学重点:探究平面镜成像的特点
教学难点:
1、关于平面镜成像的原理及虚像概念的初步建立。
2、实验中为什么要用平板玻璃代替平面镜。教学方法:实验探究法 教学课时:1课时 教学班级:八年级(12)班 篇三:平面镜成像说课稿
《平面镜成像》说课稿
各位领导、老师大家好:
我是来自***中学***,我的说课题目是:平面镜成像,以下我将从教材分析、教法与学法设计、教学过程设计三大方面来进行说明。
一、教材分析
(一)本课特点、地位及作用
1、本节课是通报版《物理》八年级上册第四章——《在光的世界里》中的第三节。该册教科书是今年刚刚投入使用的,与原有的教材相比,突出了学生的探究活动,把科学方法的学习和科学知识的学习放到同等重要的地位,而且更加注重让学生自己去体验物理规律的得出过程,帮助学生体验成功,帮助学生树立自信心。本节课也有这样的特点。
2、《平面镜成像》是这一章的重点内容之一,是在学习了光的传播与光的反射规律的基础上,进一步学习认识平面镜成像的特点、原理与应用,既与生活联系紧密,又是学生首次接触“像”这个新概念,后面又将学到凸透镜成像,所以,本节课既是对光的反射规律的一个延续,又为以下的知识埋下了伏笔,真正起到了承上启下的重要作用。
3、本节教材主要安排了一个“平面镜成像”的探究实验,这是培养学生重视实验和归纳,亲自感知获得知识过程的一个很好的机会,也是培养学生尊重实验事实,揭示事物发展的辩证规律的好素材。在课后,还安排了像万花筒、曲面镜等实际操作问题,使得课堂与生活紧密联系,真正体现了从物理走向生活,从生活走向物理这一理念。
(二)教学目标:
根据新课程标准的要求和对教材的挖掘,以着眼于学生可持续发展能力的培养为目的制定本节课的教学目标。
(1)知识和技能:
了解平面镜成像的特点,并能解释日常生活中实际问题;通过亲自实验,锻炼动手操作能力,观察能力,和思维能力;通过总结、交流与合作培养学生的表达和交流能力。
(2)过程与方法:
经历“平面镜成像特点”的探究过程,进一步学习实验探究的基本思路和方
法。通过折纸模拟实验,体会虚像的形成原理。
(3)情感、态度、价值观:
在探究中体会克服困难、解决问题的过程,发现成功的喜悦,领略物理现象的美丽,并培养实事求是的科学态度;通过了解平面镜在日常生活、生产、科技方面广泛的应用,激发求知欲,培养良好的非智力品 质。初步认识人类生活离不开科学,而科学也真正的服务于社会。
(三)重点与难点: ①重点:探究平面镜成像特点,感受探究的各个环节。
②难点:虚像的概念,平面镜成像原理
相应对策:在组织实验探究的过程中,让学生自己进行实验观察,引导学生归纳、补充,完成重点的落实。结合实验时在玻璃板后面用纸屏接不着像的事实,突破学生在理解虚像概念时的难度,通过纸条模拟深刻理解成像原理。同时在总结时,利用事先做好的多媒体课件帮助完成重难点的教学。
二、教法与学法:
(一)教法:
本着学习过程是自我建构、自我生成的过程以及让学生参与教学的新课程理念,结合本节课的要求和特点我采用的教学方法为目标导学法(明确学习目标,使学生学有方向,有的放矢,促使学生积极探索、发现)由教师引领学生自主探究,用归纳的方法形成结论,把教学过程化为亲自观察,发现探索,归纳总结的过程,再现知识的发生、发展及形成过程,提高学生的学习兴趣充分体现物理知识的教学主要是探究过程的实施这一观念。
(二)学法的指导:
“教给学生方法比教给学生知识更重要”。因此在教学中应引导学生学会观察、动手、动脑、交流、表达的方法。发展学生思维的深刻性、灵活性和创造性。
三、教具与学具安排:
学具:玻璃板、蜡烛、刻度尺、火柴若干套;小镜片、抛光的瓷砖若干。
教具:玻璃板、蜡烛、玻璃杯、水、火柴;多媒体课件。
四、教学过程设计:
依据本节教材内容,依据学生的认识规律,我设计了下面的课上活动程序和相应的具体操作:
(一)、创设情境,引入新课:
实验引入:“水中燃烧的蜡烛”
器材:玻璃板、蜡烛、玻璃杯、水、火柴
做法:把一块玻璃直立在桌子上。在玻璃的前方放一支蜡烛(为了便于移动它,你可以把蜡烛尾部烧熔;然后把蜡烛粘在一个旧瓶盖里)。在玻璃的后面,放一只盛水的大玻璃杯。玻璃杯与玻璃之间的距离,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 课前我准备好了这一实验装置,然后问学生“蜡烛在水中会燃烧吗?”。这时教师将预备好的装置搬至桌面,学生自然会惊奇万分,在惊奇中把玻璃板撤掉,进一步激发学生的好奇心。然后问大家“想知道是怎么回事吗?”这样在极其自然的情境之下,带领着充满好奇心与求知欲的孩子们顺利地进入本节课堂。
(二)、设问质疑,尝试探究:
1、平面镜的概念:
提问:你知道什么是平面镜吗?
经过学生讨论,观察得出:凡是反射面是平面的均为平面镜,如:平静的水面,抛光的金属面,光滑的瓷砖表面等。进一步说明刚才我们见到的水中的蜡烛是平面镜(玻璃板)前面的蜡烛的像(在此加重“像”这一词语)。引导思考“这就像生活中的什么现象?”。依据学生的生活经验提出问题:“平面镜中成的像与物体比较在大小、位置、虚实各方面有什么具体的特征呢?”,由此引入“平面镜成像特点”的实验探究。
2、进行平面镜成像的实验探究
(1)猜想与假设:鼓励学生根据生活中的切身体验大胆的进行猜想,说出猜想依据。对于学生的猜想可不置可否,然后问他们“你们想知道自己的猜想是否正确吗?”在学生强烈求知的情绪中进入下一个环节。
(2)制定计划并设计实验:
分组讨论,最后选出小组代表说明自己的想法与计划安排。要求说出所选器材,选择原因,器材的组装方式,具体计划安排。最后,通过计划的交流,共同确定大体思路是:实验分两大部分进行,第一部分探究像的虚实,第二部分探究像的大小、倒正及像距与物距的关系等。(在这里给学生介绍物距和像距的概念)。
(3)进行实验并收集证据
在进行虚实像的探究时,提醒学生可用白纸或手做屏来观察。及时得出结论,通过这一步引导学生突破虚像的概念这一难点。在此向学生强调说明虚像的观察方法。
在之后进行的第二部分的探究活动中,教师应在巡视中重点指导能力较弱组如何进行研究测量,并提醒纪录。
(4)交流与评价
各组之间相互交流在实验中遇到的困难、解决办法,提供自己的成功经验,交流得到的实验结论,弥补不足之处,同时锻炼学生的表达能力。教师对出色组给与表扬。最后,师生共同总结实验的最佳步骤,据此进一步评估本组的实验过程。[实验步骤]: ? 将玻璃作为平面镜竖直立在桌上,前后各放一支相同的蜡烛a、b; ? 移动玻璃板后的蜡烛b,使它与蜡烛a在玻璃中所成的像重合,这
时蜡烛b的位置就是蜡烛a在平面镜中所成的像的位置; ? 移开蜡烛b,用白纸做屏幕放在该位置上,直接观察白纸,纸上能
否出现蜡烛的像?;
? 观察并比较像与物体(蜡烛)的大小; ? 用刻度尺分别测出蜡烛a和蜡烛b(像)到玻璃板的距离(即物距 与像距),并加以比较
(5)得出结论
由学生总结出平面镜成像特点,可多找几组同学进行总结,在每组
总结
完后及时给与肯定和鼓励。最后,得出结论:虚像、等大、等距、像物
连线垂直
镜面。从几何意义上讲即:像物关于镜面轴称。总结时,利用多媒体课 件演示来
促进学生知识的内化。
(说明:物理课是学习科学探究的重要场所,本节课正是这一特点的具体体现,也代表了这册新教材的独到之处,所以应重视这次探究活动的进行,带领学生深刻感悟探究的各个环节。)
(三)、动手操作
在得出了平面镜的成像特点之后,学生自然对成像原理有极大地了解渴望,而这一知识点却有着一定的难度,所以在这里教材安排了用纸条模拟光束来进行难点的解决,同时进一步加深了“像物对称”这一成像特点。在这里可带领学生共同完成,从而解决这一难点。同时结合多媒体课件来解决这一难点。
(四)、联系实际,拓展能力
通过实验得出成像规律后,让学生运用所学知识讨论一些平面镜成像的应用。如水面倒影(岸边的树木和房屋在水中的像看上去是倒的),生活中平面镜的使用等问题。例如:1.古代妇女对着铜镜梳妆。
2.舞蹈演员利用平面镜观察和矫正自己的姿势。3.某些店里利用平面镜扩大视野空间。
4、昆虫观察箱。
5、现代大型的魔术表演等。
(平面镜的应用比较广泛,教师可以引导学生对身边的事物观察,举出一些实例。也可以作为课后的活动,让学生作有关的调查。适当涉及“光污染”的有关实例的知识)拓展:
1、在课堂上可以根据平面镜成像的特点做一些简单线条物体在平面镜中成像,加深对这一学习重点的理解。
2、教师联系课本p63图4-3-4可以向学生渗透利用成像原理来作图。
(五)、课堂小结
由学生来完成
小结可使学生将知识系统性,提高学生的素质,锻炼学生的综合及表达能力。
(六)、巩固练习:
主要设计一些关于平面镜成像特点的题目。(课件)
习题的设计可使学生准确地掌握本节知识,体现重点,培养学生思维的全面性,深刻性和创造性,使学生对所学知识的理解得到升华,并检验学生运用知识解决问题的能力,了解学生地掌握情况。
(七)、课下活动
1、课下完成课后“发展空间”。这是一道提高学生动手能力的题目,可以让学生在学习中感受美丽与快乐。
2、鼓励完成“物理在线”,这是一道提高学生探究能力的题目,可作为探究性学习的又一内容,让学生自己去探究。
3、课下调查,平面镜在生活中的应用,你对平面镜应用的设想。以上是我对《平面镜成像》探究性教学设计,不妥之处请各位专家和老师给予批评指正!篇四:《平面镜成像》说课稿
2013年滁州市初中物理满意课堂
教学观摩和评比活动
说
课 稿
课题:平面镜成像
学校:天长市炳辉中学
教师:周风云
二〇一三年十一月三日
《平面镜成像》说课稿
炳辉中学 周风云
各位专家评委、各位老师:
大家好!我说课的内容是八年级物理上册第四章的第三节《平面镜成像》。下面我将从以下五个方面对本节课的教学设计进行说明。
一、说教材
1、教材的地位和作用
本节课主要有三个内容:
1、探究平面镜成像特点;
2、虚像的概念;
3、日常生活中平面镜成像的现象。它在光的直线传播与光的反射定律之后,学习、认识平面镜的成像,是前两节所学知识的应用;另外,学生将首次较完整的研究 “像”这个新概念,为进一步学习凸透镜成像奠定基础。同时,通过平面镜成像的探究活动,有助于加深学生对科学探究的理解,增强学生的科学探究能力,激发学生的学习兴趣。因此,本节课具有承上启下的重要作用,是这一章的重点内容之一。
2、教学目标
根据新课程标准重视过程与方法、重视科学探究的要求,结合教材的内容以及学生认知发展的水平,我将本节课的教学目标确定为以下三个维度: 1 知识与技能:能说出平面镜成像的特点;了解虚像是怎样形成的;了解日常生活中平面镜成像的现象。
过程与方法:经历“平面镜成像特点”的探究,学习对实验过程中有用信息的记录;观察实验现象,感知虚像的含义。
情感态度价值观:在探究过程中,领略平面镜成像现象中的对称之美,体会克服困难、解决问题的喜悦。
3、重点和难点
科学探究活动,有利于学生独立获取知识、学习、体验科学方法,因此,“探究平面镜成像的特点”是本节课的重点。由于“虚像”比较抽象,“看得见”,却“摸不着”,因此,虚像的概念是本节课的一个难点;由于学生缺乏经验,思维能力不强, 很难提出确定虚像位置的方法 ,如何解决这一问题是探究活动中的又一个难点。
二、说教法
八年级的学生正处于从形象思维向抽象思维过渡的时期,对身边的事物充满好奇心,具有强烈的操作兴趣。同时,学生在生活中经常接触平面镜,容易使他们产生浓厚的探究兴趣。根据学生这些心理特征,结合教材内容的编排,我采用的教学方法主要为教师引导发现,学生自主探究的方法;另一方面,学生虽然对平面镜成像有一定的感性认识,但由于思维定势的影响,往往得出一些错误的结论,例如:他们会认为“物体离平面镜越近,所成的像就越大”;把“像”与“影”混淆等,这些先入为主的错误观念,对本节课的学习会产生不 2 利的影响。对于这些带有普遍性的问题,则通过多媒体动画展示、演示实验、教师讲解等教学手段,来突破难点。
三、说学法 在教师的引导下,要使学生领会物理学的基本方法之一——科学探究,让学生从观察现象入手,在质疑、探究、观察、思考、讨论、交流中学到知识,同时,体验实验的基本思想方法,学习科学探究。
四、说教学过程
1、引入新课
首先通过一个魔术视频引入新课。不仅能够激发学生的好奇心,引起他们的有意注意;还暗示出将“平面镜改为玻璃板”有助于确定虚像的位置,为学生设计探究方案搭建一个“支架”。
2、组织探究
第二个环节我将组织探究平面镜成像规律,按照提出猜想,设计实验、进行实验、得出结论的顺序进行。考虑到学生的心理发展水平和教学时间的限制,探究活动的重点放在设计探究方案上。
(1)提出猜想:
在板书课题之后,展示一幅平静的水面成像的图片。这样,一方面可以拓展平面镜的概念,还可以使学生感受到大自然之美。然后,让学生观察自己在平面镜内所成的像,并对成像的特点提出猜想,将猜想一一列在黑板上,作为后面探究的课题。
(2)制定计划与设计实验: 3 引导学生制定计划与设计实验是突破探究过程中难点的关键。首先提出:“如何来探究像与物体大小的关系呢?”以明确探究目的。如果学生感到困难,可以适时提出启发性的问题,“我们怎样比较两个物体大小?”使学生明确解决问题的关键。然后,学生以小组为单位设计实验方案。之所以以小组为单位,一方面是由于该探究活动与以前接触到的探究活动相比,难度要大一些,以小组为单位,便于学生随时交流、相互启发,共同获得发展;另一方面,通过交流,还可以培养学生的合作精神与合作能力。
(3)进行实验
提供实验器材时,将平面镜和玻璃板同时给出,让学生自主选择。直接选平面镜的学生在实验中会发现一个问题:无法同时看到物体的像与替代物,所以无法比较像与物的大小。学生就会陷入如何解决这一问题的思考。此时,可能会有学生受到 “水中蜡烛”的实验启发,想到把平面镜改为玻璃板做实验。如果学生没有想到,可以提醒学生回想该演示实验。这样,学生通过实验的亲身体会,产生认知冲突,再联系已有信息,解决冲突,体会更加深刻。这样就突破了探究过程中的难点。
在得出像与物体大小相等的关系后,近一步提出“怎样研究像距与物距的关系?”以引导学生进行下一步的探究。由于学生在前一步的探究活动中已掌握了确定虚像位置的方法,学生完全可以自主进行探究。
(4)交流探究成果,及时矫正 4篇五:平面镜成像说课稿(市一等奖)wxl 八年级物理上《平面镜成像》说课稿
滁州二中 王小莉
《平面镜成像》是人教版八年级物理第四章第三节的教学内容。现就教材分析、学情分析、教法学法、教学过程及板书设计五方面谈谈对这节课教学的一些设想。
1、教材的地位和作用
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的,它是前两节课知识的应用;另外本节课学生将探究平面镜成像的特点,这个探究是学生遇到的第一个比较完整的科学探究。这个探究在整个初中物理探究性学习中起示范作用,本节课的一些研究方法和思路,为后面一章研究凸透镜成像奠定了基础,所以,本节具有重要的承上启下作用。
2、教学目标
根据新课程标准的要求和对教材的理解。我将此课教学目标定为:
知识与技能目标
(1)探究平面镜成像特点。
(2)了解平面镜虚像的形成原因。
(3)了解日常生活中的平面镜的应用。
过程与方法
通过“平面镜成像特点”的探究过程,进一步学习实验探究的基本思路和方法。
情感、态度与价值观
(1)通过对平面镜的物与像对称的讨论,领略平面镜中的简洁对称之美。
(2)使学生在“探究”中体会克服困难、解决问题的过程,发现成功的喜悦,增进学生探索自然奥妙的好奇和欲望。
3、教学重、难点
初中生思维处于由形象向抽象发展的关键阶段,这个阶段的学生抽象思维虽然有所发展,但是在很大程度上仍要以具体现象作为支柱,依赖于形象思维,而虚像的形成及研究方法对于学生来说,较难理解,所以,确定本节课的重难点如下: 教学重点:探究平面镜成像特点;
教学难点:对虚像概念的理解,探究活动中如何确定像的位置。
二.学情分析
平面镜成像是学生在生活中接触非常多,也是他们容易发生兴趣的现象。加之学生正处于从形象思维向抽象思维的过渡时期,对身边的事物存在着好奇心,具有强烈的操作兴趣,这使本节课探究活动的实施具有了很好的基础。另一方面学生对平面镜成像虽然有一定的感性认识,但他们往往容易受生活经验的主观影
响,得出一些错误的认识,例如:他们会认为物体离平面镜越近,物体的像就越大,这是教师在授课时要注意的。
三.教法、学法分析
由于初二学生的思维主要是由形象思维占主导地位,他们对于物理的兴趣主要是直观认识,还没有能过向抽象认识转化,所以在教学过程中,通过演示实验和学生探究实验让学生直观体验平面镜成像的特点;在如何研究虚像的环节中运用平面镜和平板玻璃的对比让学生更直观感受虚像。因此,这节课采用直观演示法、讲授法、讨论法、实验法等教学方法。
四.教学程序
(一)引入新课
设计理念:创设学习情境、激发学生学习兴趣,利用无意注意的特点,加强演示实验的刺激强度来充分吸引学生的注意力。
本环节以“浇不灭的蜡烛“魔术引入课题:两支相同的蜡烛分别置于玻璃板的前后两侧,然后假装同时点燃两支蜡烛,(但实际上只是点燃了前面那一支),然后将水倒入后面的杯中,学生会看见,后面的蜡烛竟然没有被浇灭。为什么呢?给学生造成疑惑。之后,教师故作疑惑状,将后面蜡烛拿起准备探个究竟,这个时候,同学们就会发现,玻璃板后面的烛焰还在晃动,而原来在后面的那根蜡烛并没有被点燃,恍然大悟,原来那个浇不灭的烛焰原来是玻璃板中的虚像,进而进入课题。
这样的引入不仅能激发学生学习的兴趣,而且也为接下来的探究实验做了一个铺垫。
(二)新课教学
一、平面镜成像特点
在这个环节我将组织探究平面镜成像规律的教学,按照提出问题,猜想,设计实验、进行实验、得出结论,再反思实验的顺序进行 1.观察,提出问题:大家每天都照镜子,可是有没有注意过我们在镜中的像有什么特点呢?(引发学生思考)2.猜想与假设:
为了使学生能有合理的猜想与假设,组织学生活动:学生照镜子,观察自己在靠近或远离平面镜时,像的大小、位置有没有发生变化,发生了怎样的变化?再结合学生充当老师在平面镜中的像的小游戏,为学生猜想平面镜成像的特点提供形象、直观的感性认识。
在这一环节中,学生可能提出很多猜想(允许有不正确猜想),但由于课堂时间有限,本节重点用实验验证学生提出的以下猜想:
1、像与物到镜面的距离相等;
2、像是“近大远小”的;像与物体大小相同。(出示课件)并告诉学生,随着学习的深入将会逐步验证、学习同学们提出的其他猜想。
为了验证猜想的正确与否,我们就要进行实验,自然进入下一步。3.制定计划,设计实验;
引导学生制定计划与设计实验:这是突破探究过程中难点的关键
教师引导学生设计实验:(1)如何选用器材?
主要引导学生思考:如何确定像和物的大小关系?
在设计中,学生可能对“怎样比较像与物的大小”感到困难,此时教师的主导作用要得到充分的发挥,如果不加引导,这个问题就超出了学生的思维范围。最近发展区理论告诉我们,只有落在最近发展区内的问题对学生才是有价值的。所以,在这里,我将给出提示:“如果我们能找到这样一个物体,这个物体的大小和物的大小完全相同,我们暂且把它叫做替代物,这样我们就可以通过比较替代物和像的大小关系来确定物与像的大小关系了”从而使学生明确关键就是找一个跟镜前物体完全相同的物体[替身物体]与像比较。但是,当我们拿着替代物到镜子后面与像进行比较时,问题又来了,我们发现,当物体拿到镜子后面以后就看不见了。这个时候启发学生:如何能看到像的同时又看见在平面镜后的替代物呢?学生一下子想到用玻璃板代替平面镜。(替代法)(2)如何确定像的位置?通过前面的分析,此时学生已经不难知道,当替代物与像完全重合时,此时替代物的位置就是像的位置。(3)如何比较像和物到镜面的距离?在这个地方,学生有可能不知道标记物、像、和平面镜的位置,所以,要强调这个问题,以免他们在实验之后得不到结论。(4)引导学生知道:一次实验有偶然性,不足以说明问题,至少要将蜡烛的位置改变一次,再重做一遍实验。这样要求的目的,是为了培养学生的科学态度,以免由于为了节省时间而忽略必要的实验环节,使学生形成以偏盖全的片面的思维方法。
4、进行实验,收集证据:(1)学生实验时,教师巡视观察,提供帮助,找到学生实验小组中有代表性的操作,收集实验过程中的问题,为交流和评估环节做准备。(2)教师引导学生观察物像连线与玻璃板所在直线,这两条相交的直线有什么位置关系?还可以引导学生注意,平面镜所成的像用白纸能不能呈接到,为虚像的概念埋下伏笔。5.分析论证: 小组展示实验并在课堂上交流探究结果。此环节由学生自己总结,教师做适当引导,然后师生共同整理探究结果:
(1)虚像
(2)像和物到镜面的距离相等。(3)像和物的大小相同。
(4)物、像的连线跟镜面垂直
(在这里学生会得到像不能用白纸呈接到的结论,暂不急着说是虚像,而是提出疑问,为什么像用纸接不到呢?从而进入平面镜成像原理的教学。之后再回来补充虚像的特点。之后再综合分析,实际上,像和物就是关于平面镜对称的)
二、【平面镜成像原理】
在这里用多媒体课件,根据光的反射作图,进行动态分析,使学生从理论上知道平面镜成像是反射光线反向延长线的交点形成的。并非实际光线形成。接下来展示平面镜成像之美,使学生体会到平面镜给我们的生活增添了许多美丽。其实,平面镜的作用远远不止这些,那么,在我们的生活中,还有那些应用平面镜的例子呢?
三、平面镜的应用 这一环节主要是让学生举出生活中对平面镜的应用,加深对平面镜的认识。疑问:难道平面镜对于我们都是有利的吗?它有不利的方面吗?(作为一个作业留给学生课下完成)
(三)、课堂小结
教师引导学生说说通过本节课的学习在知识和学习方法上都有哪些收获?(巩固知识)
五.板书设计
14.教学设计[平面镜成像] 篇十四
关键词:胸腰段脊椎爆裂骨折,螺旋CT多平面重建,三维立体成像
脊椎骨折是临床上一种非常常见的骨折类型, 其中脊椎爆裂骨折在人体胸腰段的发病率较高。对胸腰段脊椎爆裂骨折的准确诊断及评价患者的神经损伤情况对于患者的临床治疗具有非常重要的临床意义[1]。常规X线片对爆裂骨折和单纯压缩骨折的诊断和区分的难度相对较高, 容易出现误诊, 因此现今临床上对胸腰段脊椎爆裂骨折患者主要采用螺旋CT检查技术进行诊断[2]。本次研究通过回顾性分析我院2013年2月~2015年2月间收治的胸腰段脊椎爆裂骨折患者80例 (86个) 的临床资料, 对其螺旋CT表现进行总结分析。报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
本次研究选取我院2011年2月~2015年2月间收治的胸腰段脊椎爆裂骨折患者80例 (86个) 作为临床研究对象, 其中男61例, 女19例;年龄19~73 (38.86±12.43) 岁;致伤原因包括:摔伤致伤26例, 车祸致伤18例, 高处坠落致伤36例。
1.2 诊断方法
仪器选用德国西门子公司生产的SIEMENS SOMATOM AR.SP螺旋CT扫描机, 使患者体位取仰卧前后位, 根据线平片检查显示的病变情况及患者的临床体征确定扫描范围, 使扫描平面垂直于椎体, 层厚设置3mm、重建间距为2~2.5mm, 螺距设置为1.5, 进行连续扫描, 多平面重建 (MPR) 及三维重建 (SSD) 成像, 分别在软组织窗和骨窗上进行观察, 进行矢状位重建, 观察患者的脊椎序列变化, 是否有后凸畸形和脱位情况, 观察是否有骨折碎片突入椎管情况及受损椎体和邻近椎体之间的关系, 将后移导致的椎管狭窄情况显示出来, 结合横断面图像对椎管的狭窄程度进行评价。
1.3 评价标准
按照Wolter外伤性椎管狭窄分度标准[3]对本组患者的椎管狭窄程度进行分度: (1) 轻度:椎管狭窄1/3; (2) 中度:椎管狭窄2/3; (3) 重度:椎管狭窄>2/3。
1.4 统计学处理
数据采用SPSS 20.0统计学软件进行处理。计数资料采用例 (百分率) 表示, 行χ2检验。P<0.05示差异有统计学意义。
2 结果
2.1 胸腰段脊椎爆裂骨折的分布情况
本组80例患者共有椎节爆裂骨折86个, 其中累及L1椎节41个、累及L2椎节16例、累及L3椎节6个, 累及L4椎节3个, 累及T11椎节3个, 累及T12椎节11个;有5例患者属于多发爆裂骨折, 其中累及L1和L2患者3例, 累及L2和L3患者1例, 累及T12、L1及L2患者1例。本组86个椎节暴裂骨折中, 共有74个 (86.05%) 椎节累及T12~L2, 41个 (47.67%) 椎节累及L1。
2.2 CT表现
CT检查显示椎体后方脱落的骨片向后移进入椎管中, 其中43个椎节中有单个中央骨片, 22个椎节的骨片出现中央矢状裂开情况, 15个椎节的骨片偏向椎管一侧, 19个椎节具有粉碎性骨片, 其中有4个椎节出现骨片旋转移位。共有78个椎节的椎体后移骨片来自椎体后上角, 占 (90.70%) , 剩余8个椎节的椎体后移骨片来自椎体后下角, 占 (9.30%) 。本组86个椎节中, 具有椎体矢状向骨折的椎节共68个 (79.07%) , 45个 (53.33%) 椎节的骨折线居中, 24个 (27.91%) 椎节的骨折线呈斜向行走, 17个 (19.76%) 椎节无椎体矢状向骨折。45个椎节为椎板骨折, 其中10个椎节为右侧椎板骨折, 27个椎节为左侧椎板骨折, 8个椎节为双侧椎板骨折。45个椎板骨折均发生于棘突附近, 19个椎节为椎弓根骨折, 其中右侧5个, 左侧14个;14个为横突骨折, 其中右侧3个, 左侧11个;8个为棘突骨折;10个椎节可见骨突关节半脱位。本组86个椎节爆裂骨折中, 40个 (46.51%) 椎节累及前中二柱, 46个 (53.49%) 椎节累及前中后三柱。
2.3 患者的神经损伤与椎管狭窄程度之间的关系
本组80例患者中, 患者的椎管狭窄程度为:轻度36例, 其中无截瘫患者33例, 不全截瘫患者3例;中度28例, 其中无截瘫患者18例, 不全截瘫患者8例, 全截瘫患者2例;重度16例, 其中无截瘫患者1例, 不全截瘫患者8例, 全截瘫患者7例。可见轻度、中度、重度椎管患者的神经损伤情况比较, 差异均有统计学意义 (P<0.05) 。见附表。
3 讨论
胸腰段脊椎爆裂骨折大多发生在T9~L5椎节, 其中L1椎节的受累率最高, 约占50%左右[4], 与本次研究结果中的41个 (47.67%) 椎节累及L1基本保持一致。CT检查胸腰段脊椎爆裂骨折的表现主要包括: (1) 所有患者均具有向心性椎体粉碎, 并且发生后移的骨片大部分来自于椎体后上角; (2) 椎体后壁的骨折片进入椎管中, 使椎管出现程度不一的狭窄, 其中大部分为单个中央骨片, 间或可以看到分离的骨片发生旋转移位; (3) 约有50%左右的患者具有下部矢状方向的骨折线, 经基底椎静脉进入椎体前部中; (4) 后柱受累患者常具有单侧或双侧的垂直向骨折, 其中左侧篇多, 并且骨折线大多在棘突附近; (5) 患者可伴有椎弓根、棘突、横突、关节突骨折和小关节半脱位[5]。
本次研究结果显示, 轻度、中度、重度椎管患者的神经损伤情况比较P<0.05, 差异均有统计学意义。椎管狭窄程度越轻患者的神经受损也比较少, 狭窄程度越重的患者的神经受损越严重。这表明患者的神经受损情况和患者受伤时骨折片进入椎管的位置及有无韧带断裂等因素有关, 患者的骨折部位越高, 椎管的受压越严重, 其越容易出现神经损伤[6]。
综上所述, 螺旋CT多平面重建及三维立体成像在胸腰段脊椎爆裂骨折患者的临床诊断中具有良好的应用价值, 可以有效显示脊椎爆裂骨折的情况及椎管狭窄程度, 值得在临床上进一步推广。
参考文献
[1]李盛华, 张绍文, 樊成虎, 等.1005例胸腰椎骨折住院患者流行病学特征分析[J].西部中医药, 2014, 27 (5) :70-73.
[2]王滨.胸腰段脊椎爆裂骨折CT诊断及临床意义 (附55例分析) [J].医药前沿, 2012, 2 (16) :99-100.
[3]庞伟明, 李颜屏.CT扫描和X线检查诊断脊椎胸腰段爆裂骨折的比较[J].中外医疗, 2010, 29 (22) :10, 13.
[4]韩忠英.胸腰椎爆裂骨折的CT诊断价值[J].基层医学论坛, 2011, 15 (29) :900.
[5]刘园园.螺旋CT诊断胸腰段脊椎骨折的价值[J].健康必读 (中旬刊) , 2012, 11 (4) :137.
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