制訂計劃與設計實驗中學生能力的培養——以“平面鏡成像”課堂教學實錄（片段）為例

?訥河市實驗學校 曲長華

（在學生猜想問題、梳理每一個猜想、明確研究任務之后。）

制訂計劃與設計實驗：

這個環節，教師要重點處理好的問題包括：

1.準備好實驗器材，將生活中的鏡子和玻璃板同時給出，讓學生自主選擇完成實驗。

2.教師引導學生設計實驗：

（1）如何選用器材？

（2）如何確定像和物大小關系及像的位置？

（3）如何確定像的位置？

（4）如何比較像和物到鏡面的距離？

（5）演示“：水中蠟燭”實驗，啟發學生思維。

3.設計完畢，個別組展示設計方案，鼓勵學生利用身邊的物體展開實驗。

4.推薦的實驗裝置：（見上圖）

5.推薦設計表格：

物距 像距 像和物的大小關系第一次第二次

[設計意圖：教師應有效把握這個環節，從不同角度進行指導，通過介紹實驗器材，引導設計思路，確定分組方案，把探究的猜想與假設具體化、程序化。充分調動并培養學生設計方案，選擇實驗器材的能力。]

師：通過我們的討論，已經知道要探究的問題有：

①平面鏡所成的像和物到平面鏡的距離的關系；

②平面鏡所成的像和物的大小關系；

③平面鏡所成的像和物的連線與平面鏡鏡面的關系。

為了探究以上問題，我給大家提供如下的實驗器材供選擇：生活中的平面鏡、玻璃板、形狀相同的蠟燭、干電池、棋子、刻度尺、夾子、火柴、白紙、方格紙。學生根據自己的猜想，選取合適器材，并組織討論，研究設計實驗方案。5分鐘后匯報設計方案，尤其要注意平面鏡與玻璃板的選擇。

生1：我探究的問題是：①平面鏡所成的像和物到平面鏡的距離的關系。

師：你想用平面鏡還是玻璃板來做實驗呢？

生1：我用平面鏡。

師：為什么沒有選擇平玻璃板呢？

生2：因為，我認為選擇平面鏡做實驗成像比較清楚。

師：其他同學有什么不同意見？

師：演示：“水中蠟燭”。通過觀察，你們有什么發現嗎？

生3：老師，我和幾個同學觀察后想到：玻璃板是透明的，能同時看到鏡后的物及鏡前蠟燭在鏡中的像，再用刻度尺來分別測量蠟燭和像的替代物到平面鏡的距離，就可以比較物像到平面鏡距離的關系。

生4：老師，我有一個想法：清楚的像是用點燃的蠟燭來實現的，而不是用電池或棋子。

師：為什么用點燃的蠟燭，而不是用電池或棋子？

生4：因為點燃的蠟燭是光源，光線充足，而電池或棋子反射的光線很微弱，成像不清楚。

師：很好！你幫大家解決了用什么物體做實驗成像清楚的問題，是否還存在其他問題呢？

生5：老師，我在照鏡子時，感覺離鏡子越近，鏡中的像越大呢？（引出第②個問題。）

生6：我想，通過改變物體的位置，觀察鏡后的像，再移動鏡后像的替代物，然后通過觀察物像之間的關系，我想這樣就可以比較物像的大小關系，所以我選擇兩個等大的蠟燭來做實驗。

師：真的很好！已經解決了兩個問題，還有問題③。平面鏡所成的像和物的連線與平面鏡鏡面的關系還沒有解決，其他同學是怎么設計的實驗呢？

生7：我把玻璃板立在白紙上，用筆描出玻璃板的具體位置，在確定了像與物的位置后，再把他們連線進行觀察？

師：很好，但其他同學想一想，這樣容易觀察出像與物的連線與鏡面間的關系嗎？

生8：我在測量距離時除了用刻度尺測量物像到平面鏡的距離外，還用了方格紙，因為方格紙中有相互垂直的線，這樣在探究像和物的連線與平面鏡鏡面的關系時可能會更容易些。

師：這樣很好。在實驗過程中，還能根據觀察位置關系，看到物像連線與平面鏡鏡面的關系。好了，我們的思路已經十分清楚了，下面我們來分組實驗。（師生共同分組后實驗。）