平面鏡成像實驗的教學改進

摘要：物理是以實驗為基礎的一門科學，在反復的實驗過程中同學們會出現各種各樣的想法，經過改進后的實驗，省去了傳統實驗中繁瑣的實驗準備，避免了實驗過程中的安全隱患，通過多種途徑讓同學們親身體驗物理實驗的探究過程，激發了學生學習物理的興趣，活躍了課堂氣氛，有效的提高了教學質量，從而在不知不覺中培養了學生的科學素養。

關鍵詞：物理實驗；實驗過程；平面鏡

中圖分類號：G652 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）07-212-01

物理是以實驗為基礎的一門科學，在反復的實驗過程中同學們會出現各種各樣的想法，這些想法千奇百怪，其中也不乏有些好的有創意的金點子，現在想想有時候知識目標并不是最主要的，也許若干年后，他們雖然已經忘了你講的物理知識，但是留給他們的物理方法和科學理念是受益終身的，所以重點是對每一位學生發現解決問題的過程中科學方法和能力的培養，要讓每一位同學都動起來，培養動手能力的素養，營造一個和諧有趣的課堂氛圍，要讓每一位學生認識到：不要以為物理只屬于那些高深莫測遙遠的物理學家們。物理其實是屬于每一個普通人的，就像音樂不僅僅屬于音樂家一樣。本次平面鏡實驗的教學改進也不是我一個人的功勞，多虧了善于動腦的同學們，是他們給了我研究教學改進的靈感，下面簡單的談談我對平面鏡成像實驗的教學改進方法：

平面鏡是同學們生活中常見的日用品，大家對它的成像特點已經有了一定的了解，所以在處理本節課時，可以先喚醒學生們已獲得的生活經驗，然后再經過實驗總結出平面鏡的成像規律，人教版八年級物理（上）第二章第三節平面鏡成像實驗傳統教學常用玻璃板來代替平面鏡。因為采用玻璃板代替平面鏡，雖然成像不如平面鏡清晰，但卻能在觀察到A蠟燭的像的同時，也能觀察到B蠟燭，巧妙地解決了確定像的位置和大小的問題。為了更清晰的看到“鏡”中的像，我們要求玻璃前的物體要盡可能的亮，而環境要盡可能的暗。而玻璃后的物體也要盡可能的亮，環境要盡可能的暗。所以平面鏡成像實驗適合在較暗的環境下進行。

平面鏡能改變光的傳播路線，但不能改變光束性質，即入射光分別是平行光束、發散光束等光束時，反射后仍分別是平行光束、發散光束。由物體任意發射的兩條光線，經過平面鏡反射，射入眼睛。人眼則順著這兩條光線的反向延長線看到了兩條線的交點，即我們在平面鏡中看到的像，但是平面鏡后面是沒有物體的，所以物體在平面鏡里成的是虛像（平面鏡所成的像沒有實際光線通過像點，因此稱作虛像）；像距與物距大小相等，它們的連線跟鏡面垂直，它們到鏡面的距離相等，上下相同，左右相反。成的是正立等大的虛像。

這樣進行實驗雖然比較規范系統，但是對于初中的學生來說卻顯得很枯燥乏味，把簡單的問題變得復雜難以理解。因為這個天天都能見到的日用品再普通不過了，顯然沒有什么新意和樂趣可激發學生的興趣。所以在教學處理上我是這么做的：

先設計一個情景劇，在黑板中間畫一條豎線把它假想成平面鏡，然后找兩位同學上來分角色扮演實物和鏡子里的像，“物體”先動一步，然后“虛像”根據他的變化做出相應的變化，（如敬禮，向前一步走，左轉等簡單動作）然后全班同學一起來進行觀察，得到初步的成像規律，即物體和像到鏡面的距離相等，上下相同，左右相反。通過再現這個生活情境，有效的激發了學生的學習興趣，使同學們帶著疑問，充滿好奇的開始進行科學探究活動。

然后通過實驗來進一步得出具體的規律：

改進方法如下：

一、玻璃的邊緣比較鋒利，為了避免實驗過程中傷到同學們，所以需要把邊緣打磨，玻璃不能太厚，因為兩個分界面會產生兩個虛像，而且還會發生折射，產生較大誤差，對實驗有干擾，不易區分。

二、以往的實驗過程周圍的環境比較復雜，易造成視覺的誤差，所以這次試驗我選擇實驗環境暗的地方，并且背景換成了墨綠色的桌布，而且下面的紙采用方格紙，便于觀察并做出實驗的標記。

三、玻璃板要與桌面保持垂直。這個實驗的前提條件先不給出，讓同學們自己去做，然后發現玻璃板與桌面不垂直的情況下，無論怎么移動玻璃后的物體都不能與像重合，這時由學生們自己歸納總結出要鏡面與桌面垂直，為了使玻璃板與桌面垂直，這次試驗中鐵架臺發揮了作用，將玻璃板懸掛起來即可解決這個問題。

四、傳統實驗用蠟燭去做實驗，觀察一段時間后，蠟燭因為燃燒會變短，而且會有很大的味道，實驗過程中點燃蠟燭有明火，而且每個桌上都要有抹布，需要注意很多安全事項，實驗中存在一定的安全隱患，而且兩只蠟燭的形狀也不一定相同。所以本次平面鏡成像實驗采用LED燈取代蠟燭，用同樣的LED燈拼成“E”字，分別為等大的兩盞，小一點的一盞，大一點一盞，共四盞燈。靠近觀察同學一側的是等大的其中一盞燈，并且讓它發光，而另一側用不同的燈去跟它的像重合，這里要注意：遠離觀測同學的LED燈要處于關閉狀態，這樣可以增強反射光線使虛像更加明顯。有利于比較像與實物的形狀大小及位置關系。

五、最后通過小組討論歸納總結出平面鏡成像實驗的規律，然后對自己自評，看看自己在活動過程中獲得了什么，有什么表現和什么進步等，重視學生是否全面，細致地觀察物理現象，通過評價發現實驗設計或學生學習中存在的問題，以便改進教學，促進學生進步。

經過改進后的實驗，省去了傳統實驗中繁瑣的實驗準備，避免了實驗過程中的安全隱患，通過多種途徑讓同學們親身體驗物理實驗的探究過程，激發了學生學習物理的興趣，活躍了課堂氣氛，有效的提高了教學質量，從而在不知不覺中培養了學生的科學素養。