对“平面镜成像”实验课的探讨

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【摘要】目的：按教材实验设计很费时，往往达不到目的，所以想到改进该实验；措施：用实验室现有的光具座增设固定蜡烛和玻璃裝置改进而成，改进简单，对光具座没有如何损伤；效果：效果明显，操作方便。

【关键词】实验探究变难为易易于操作省时

沪科版八年级物理第四章第二节（光的反射），第二课时的教学内容是实验探究“平面镜成像”（P58），在这一课的教学学习过程中，都是通过实验探究总结出平面镜成像的特点，算是达到了教学的目的和要求。但是，我们想过没有，我们要培养学生的观察能力，通过观察发现问题及分析问题解决问题的能力，在条件允许的情况下或者没有条件也要尽量创造条件，让学生自主进行实验探究，主动获取知识。而学生的实验探究活动，我们尽量做到变难为易，让学生有宽松时间，让学生做起来得心应手，让学生在成功中获得喜悦。现在就本节教学内容的一点看法和实验改进意见与同行们商榷。

一、虚实像的探讨

在本节教材中有一个“加油站，物理学中把能呈现在光屏上的像称为实像；不能在光屏上呈现，只能用眼睛直接看到的像称为虚像。”本人认为“加油站”的目的是让学生了解实像与虚像的区别。但其中“只能用眼睛直接看到的像称为虚像”这种说法有不对之处。因为虚像不是实际光线会聚而成，直接用眼睛看是看不到的。比如：在该实验中成的虚像要透过玻璃才能看到，不透过玻璃看不到。再如物体在凸透镜的一倍焦距内成正立放大的虚像，也要透过凸透镜才能看到，不透过凸透镜是看不到的。我们把玻璃和凸透镜都看作是光学元件，说明虚像只能通过光学元件才能看到。

关于实像和虚像的区别，应该从两个方面：

1、理论法：实像是实际光线会聚而成，虚像是实际光线的反向延长线会聚而成。（要求老师掌握，便于执教过程中在解决一些疑难问题时不犯知识性的错误）。

2、实验法：实像可以呈现在光屏上，肉眼能直接观察，虚像不能呈现在光屏上，肉眼不能直接观察，只有通过光学元件才能观察到。

二、实验改进意见

无论在课改前，还是课改后，“研究平面镜成像的特点”这一实验的设计和操作步骤都完全一样。

器材：两支完全一样的蜡烛，一块玻璃板，玻璃板支架，一张纸，一个光屏，一把直尺和火柴。

操作步骤：

（a）将玻璃板垂直架在纸上，在玻璃板上一个侧面立一支点燃的蜡烛，透过玻璃板观察其另一侧面后的蜡烛的像。

（b）将光屏放到像的位置，不透过玻璃板，直接观察光屏上有无像；

（c）将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置，观察像与蜡烛的大小关系。

（d）用直尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离。

分析：由（a）、（b）步骤总结：平面镜成像为正立虚像没有疑问。

由（c）步骤总结，像与物的大小相同，没有疑问。

但是由（d）步骤来确定像与物的位置关系时，我的认为是意图较好，但不适合课堂，因为把蜡烛和玻璃竖立在纸面上拿上拿下，又加上蜡烛不易立稳，还要在纸面上作记号，连线，再用刻度尺来测量距离等就相当费时。所以，无论是学生分组探究还是教师演示，往往是一次实验就草率了事，总结出“像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等”。这样的结论，难道你不担心，学生会怀疑是偶然性吗？如果是教师演示的话，我怕学生还会怀疑，这是一种特殊，是老师的有意设置。

为了避免学生的怀疑，我上这节实验探究课时，就不用纸和刻度尺，改用了光具座（光具座上有刻度标尺），其他器材与教材相同。

课前准备：每组一个固定玻璃的木方，通过木方能将玻璃竖立固定在光具座的支柱上（玻璃可以水平转动），每组二个内径与支柱和蜡烛直径相同的塑料管，能将支柱与蜡烛连接，且竖立固定于光具座上。

实验步骤：与教材上的（a）（b）（c）（d）四步骤一样，但对比起来，优点略有显现：①不用在桌面上垫纸，不会担心蜡烛立不稳，不作记号，不连线，不用刻尺测量距离（在光具座刻度标尺上直接读数，既省时又准确），更不用把蜡烛拿上拿下。②在整个探究过程中，只需在光具座上移动两支蜡烛，就可重复多次实验，不就避免了一个担心，“学生怀疑是偶然性，特殊性吗？”③对于具有发展潜能的学生，我们将光具座左右适当偏倒，学生会看到物体怎么变，像就怎么变，始终是关于平面镜对称。还可将玻璃水平旋转，使燃烧的蜡烛不在玻璃正前方，在不同的角度同样可观察到蜡烛的成像。为什么不在玻璃正前方也能成像？又为什么在一边看得到，在另一边却看不到呢？让同学们去思考吧！如果要对这两个问题进行分析，就能顺理成章的总结出平面镜成像是由于光的反射而形成的。

通过课堂实践，“探究平面镜成像”实验改进后，不但学生确信我们通过实验探究得到的规律是普存在的规律，而且还能做到分层次教学，使不同的学生实验探究过程中都有收获，比如：差生能报告观察到的实验现象；中等成绩的学生基本能总结出“平面镜成像”的规律；优秀学生能做一些超越教材要求探究（如：没有在平面镜正前方的物体能成像吗？）。我认为要增强实验教学的效果，我们一线教师引导学生用身边的物品做实验材料，精心设计实验，使实验的可操作更强一些，多让学生自主探究。

总之，教学实验的设计要求是简单、直观且能说明问题，更重要的是实验探究过程也要体现分层次教学，要绝大多数学生能获得最基本的知识，但知识的获取“上不封顶”，所以又要能够挖掘优秀学生的潜能。

参考文献

[1]刘玉中.《平面镜成像》教学设计[OL].互联网-人民教育出版社网-初中物理

[2]王婧.八年级几种物理教材科学方法分析比较[D].云南师范大学

[3]凸透镜成像规律[OL].互联网—百度百科

[4]在“研究平面镜成像特点”时,某同学利用一块玻璃板代替平面镜[OL].互联网

[5]实像与虚像问题来源[OL].互联网-爱问知识人

[6]寇昌奎.谈光学学习认识中的几个错误[J].中学物理