對(duì)平面鏡成像的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新和改進(jìn)

武淑榮 張國(guó)華　董秀云

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。許多的物理知識(shí)，包括物理概念、定律和理論，都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起來(lái)的。物理實(shí)驗(yàn)生動(dòng)、鮮明，既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能提高學(xué)生的觀察能力，帶著好奇心觀察實(shí)驗(yàn)，這是大部分學(xué)生的心理，怎樣才能把學(xué)生的好奇引導(dǎo)到探究物理現(xiàn)象、提高創(chuàng)新思維能力上來(lái)，這是值得研究的。我個(gè)人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新，應(yīng)主要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程教學(xué)，并且實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要讓學(xué)生們看到清楚，明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，必要時(shí)應(yīng)該將教材中的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，這樣可以更方便的達(dá)成目的。實(shí)驗(yàn)過(guò)程教學(xué)是物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)結(jié)論之間的紐帶和載體，有了清楚過(guò)程、現(xiàn)象，才有得出正確結(jié)論的可能。

“平面鏡成像”一節(jié)是在學(xué)習(xí)了光的直線傳布與光的反射的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)平面鏡成像，它是前兩節(jié)課知識(shí)的應(yīng)用。從本節(jié)課開(kāi)始將較完全的研討 “像”這個(gè)概念，本節(jié)課的一些研討方法和思路，為后面一章研討凸透鏡成像奠定了基礎(chǔ)，所以，本節(jié)具有重要的承上啟下作用。教材中安排了《平面鏡成像》的探究實(shí)驗(yàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究得出平面鏡成像的特點(diǎn)，進(jìn)而用光的反射定律說(shuō)明平面鏡成像的原理，提出虛像的概念，最后介紹平面鏡的應(yīng)用。做好課本中的探究實(shí)驗(yàn)是使學(xué)生認(rèn)識(shí)平面鏡成像特點(diǎn)的關(guān)鍵。這是培育學(xué)生器重實(shí)驗(yàn)和歸納，提高學(xué)習(xí)能力的好素材。為后面做光學(xué)實(shí)驗(yàn)作了必要的準(zhǔn)備。教材中利用兩支相同的蠟燭和玻璃板設(shè)計(jì)的演示實(shí)驗(yàn)，雖簡(jiǎn)便易行，但仍存在一些不足。鑒于存在的不足，我做了一些創(chuàng)新和改進(jìn)的嘗試。下面先根據(jù)存在的不足說(shuō)明一下改進(jìn)的方法。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康?：方便快捷的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究出平面鏡成像的特點(diǎn)。

實(shí)驗(yàn)儀器及用品：帶輪的底座、玻璃板（帶支架）、長(zhǎng)度不同的鉛筆（帶橡皮塞的）多支、帶方格白紙的一張等。

實(shí)驗(yàn)方法步驟說(shuō)明：

1. 將玻璃板垂直安裝在白色帶方格的紙上，將最長(zhǎng)的一支鉛筆放在玻璃板前，透過(guò)玻璃板觀察這支鉛筆的“像”。像在哪？在玻璃板的后面，將底座轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察玻璃板的另一側(cè)沒(méi)有。現(xiàn)在將白紙放在剛才看到的像的位置，紙上沒(méi)有。所以，這不是實(shí)際的光線組成的，所以它所成的像是虛像。

2. 將底座復(fù)位，用手邊的帶橡皮塞的鉛筆中最短的、較短的和等長(zhǎng)的分別去找到當(dāng)前鉛筆的所稱的像，看是否能完全重合。結(jié)果只有等長(zhǎng)的鉛筆才能實(shí)現(xiàn)與像完全重合。所以可以得到像和物體是等大的。經(jīng)過(guò)多次測(cè)量，使得實(shí)驗(yàn)的結(jié)論有普遍性。

3. 再將物和像到平面鏡的距離利用白色方格紙上的單元格，很方便的得到結(jié)論：像和物到平面鏡的距離相等。

4. 再利用數(shù)學(xué)課中有關(guān)的對(duì)稱的知識(shí)，還可以得到：平面鏡所成的像與物體關(guān)于鏡面對(duì)稱。

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新點(diǎn)及其意義。

原來(lái)實(shí)驗(yàn)的不足之處。

1.蠟燭燃燒有氣味，影響課堂環(huán)境，并且有明火，存在安全隱患，不利于低碳環(huán)保。如果使用帶旋轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)裝置讓我們從不同角度觀察的話，蠟燭容易傾倒，不能動(dòng)態(tài)顯示平面鏡成像的特點(diǎn)。

2.學(xué)生對(duì)“虛像”的新概念認(rèn)識(shí)模糊，大致的位置不能直觀的推測(cè)。

3.蠟燭在燃燒過(guò)程中會(huì)一只高度發(fā)生變化，而另一只不變，像物難以完全重合，不利于“像與物大小相等”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論的順利得出。

4.不能方便直接看出像和物體到鏡面的距離相等關(guān)系，原來(lái)實(shí)驗(yàn)中要用刻度尺測(cè)數(shù)據(jù)，較麻煩 。

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意義。

帶輪的底座，白色帶方格的紙，帶橡皮塞的鉛筆。

帶輪的底座，主要方便轉(zhuǎn)動(dòng)直接觀察玻璃板后面有沒(méi)有像；白色帶方格的紙，使現(xiàn)象明顯，同時(shí)又能輕松地測(cè)量像和物到平面鏡的距離；帶橡皮塞的鉛筆，可以更容易固定位置，多支鉛筆長(zhǎng)度不同，可讓我們更深刻的理解像和物的大小相等，而不是只用一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果得到結(jié)論。通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，也可以讓我們體會(huì)多次實(shí)驗(yàn)，使結(jié)論的得出有普遍性，而避免偶然性。

蘇霍姆林基曾說(shuō)：“學(xué)生的聰明來(lái)自他的手指頭”。他一針見(jiàn)血地點(diǎn)明了“動(dòng)手”的重要性，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造能力就要培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。在物理實(shí)驗(yàn)中，我們可以和學(xué)生不限于課本中的器材，讓器材的選擇更簡(jiǎn)潔方便，方法更準(zhǔn)確，現(xiàn)象更明顯。這樣讓學(xué)生容易體驗(yàn)到成功的喜悅，師生共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的快樂(lè)，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，也使學(xué)生的創(chuàng)新能力在潛移默化中得到培養(yǎng)。

（作者單位：山東省濰坊市濰城區(qū)南關(guān)中學(xué)261011）