淺談平面鏡一課的實驗教學

沙琦波

【摘 要】探究平面鏡成像的特點是華師大版《科學》八年級下冊第二章第一節平面鏡一課的重要實驗，本文從實驗教學目標、實驗教學過程和實驗教學反思三方面入手，提出了自己在實驗教學設計上的一些思考。

【關鍵詞】平面鏡；成像；特點

探究平面鏡成像的特點是華師大版《科學》八年級下冊第二章第一節平面鏡一課的內容。它是在學習光的直線傳播與光的反射的基礎上，進一步學習認識平面鏡成像的特點、原理與應用。本課既與生活聯系緊密，又為將來學到的凸透鏡成像提供感性認識。所以，它既是重要的基礎知識，又具有承上啟下的作用。

一、實驗教學目標

知識和技能：知道平面鏡成像的特點。

過程與方法：通過實驗探究培養實驗設計及創新能力，培養科學的思維方法。

情感、態度、價值觀：在探究像的過程中領略物理現象的美妙與和諧，體會克服困難、解決問題的過程，獲得發現成功的喜悅，培養實事求是的科學態度。

在這樣的目標引領下，筆者借助于自制教具輔助教學，沿著認識平面鏡、探秘鏡中像、深究平面鏡的思路展開教學，取得了良好的教學效果。

二、實驗教學過程

（一）認識平面鏡

教師用學生熟悉的照鏡子引課，問：你在鏡中看到了什么？學生說看到了她自己，教師就告訴學生鏡中的你就是平面鏡所成的像。學生根據生活經驗舉例出平靜的水面、光滑的金屬面，玻璃板也能類似成像。教師就告訴學生們像鏡子，玻璃板這樣表面平滑透明且能夠成像的物體叫做平面鏡。幫助學生們一起建立起平面鏡模型，即認識平面鏡，激發探究興趣。

（二）探秘鏡中像

有了平面鏡概念后，教師讓每個同學再次拿起鏡子照一照，問他們你對鏡中的像有什么發現？你會提出什么問題呢？這時候學生們便活躍起來了，有的學生說為什么我舉右手，像舉左手？為什么我離鏡遠去時，像也離鏡遠去？像和我大小一樣嗎？學起于思，思源于疑，課堂上學生將自己感到困惑的問題一一提出。教師便鼓勵他們大膽進行猜想，隨后順理成章地帶領學生們進入設計實驗，搜集證據環節。

書中原有實驗裝置是這樣的：一塊茶色玻璃板、一張布滿方格的紙和兩顆棋子。但是要讓學生自己想到用這樣的實驗裝置來探究是有難度的：難點一、選擇玻璃板代替平面鏡做探究實驗。要探究平面鏡成像的特點，首先要找到像的位置。可是如何做到既能看到物體成的虛像又看到鏡后的物體呢？為了能讓學生自己想到玻璃板，而不是老師直接硬性地直接給出答案，教師用視頻播放了一個自己做的“水中蠟燭”的實驗。玻璃杯中有一支蠟燭在安靜地燃燒，往玻璃杯中澆水至蓋過火焰，蠟燭卻并沒有被澆滅，為什么蠟燭沒有熄滅呢？原來這個澆的是燃燒的蠟燭通過玻璃板成的虛像，教師用這個趣味實驗，啟迪學生的思維，讓知識和方法得到遷移，讓學生們自主想到可以用玻璃板代替平面鏡來做探究實驗。難點二、選擇等大的兩個物體來比較像和物體的大小。有了玻璃板我們既可以看到物體所成的虛像，也可以看到玻璃板后面的物體，為了比較平面鏡所成的虛像和物體的大小，同學們經過討論可以想到用兩個等大的物體，一個作為成像的物體，一個放在像的位置。老師補充說明這種方法在科學上成為等效替代法。但是如何選擇實驗的物體呢？教材中選用了兩個相同的棋子，也有別的教材選用蠟燭。于是，教師組織學生討論：你認為棋子和蠟燭哪種做成像實驗更好呢？學生們有的說點燃的蠟燭成像更清晰，但是蠟燭在燃燒時煙熏火燎，燃燒變短導致兩支蠟燭不等大，不好比較物和像的大小，資源也浪費。有的學生說棋子做實驗更環保，而且大小一樣方便比較像與物體大小關系。但是不管是用蠟燭還是棋子，他們的形狀都是左右對稱的，而之前學生觀察到自己舉右手，像舉左手，有了像和物左右對稱的猜想，那么用蠟燭和棋子都無法觀察到平面鏡成像時像與物在左右形狀上的對稱性。在學生討論的基礎上，老師出示自制的F形教具。這樣的教具，成像清晰，解決了因蠟燭燃燒造成成像蠟燭與放在像位置的蠟燭間長短不一的問題，也避免了空氣污染，不僅能夠探究像與物位置相對平面鏡的對稱性，也能觀察到其在形狀上的對稱性。

在這個教學環節，通過教師引導，學生合作設計出探究方案，在過程中讓學生體驗設計實驗需要嚴謹的科學態度和勇于創新的科學精神。

（三）深究平面鏡

實驗的時候，書本強調，玻璃板要豎直放置在紙面上，那如果，鏡面與紙面不垂直呢？顯然原裝置只能探究平面鏡垂直于水平面時成像的特點，具有一定的局限性，這在一定程度上也限制了學生的思維。于是筆者對裝置進行了改進。改進后的實驗裝置主要有三個可讓固定軸轉動的平面組成。并且在它們側面筆者固定了一個量角器，便于測量兩個平面之間夾角的大小。該實驗裝置不僅能探究平面鏡垂直于紙面的成像特點，還可以探究平面鏡與物體所在平面成任意角度的成像特點，實驗中學生們可以通過觀察玻璃板后面的F的位置和虛像的位置，結合量角器讀出兩平面與玻璃板的夾角，來判斷平面鏡成像的特點。

此環節拓展了原有的實驗，使學生的思維得到延伸。學生們通過多次實驗和數據分析，可以總結出平面鏡成像的特點：平面鏡成像時，像和物的大小相等，像在鏡面的后方，物到鏡面的距離與像到鏡面的距離相等。物點和像點的連線與鏡面垂直。

三、實驗教學反思

1.筆者改進后的自制實驗教具由3個可自由轉動的平面組成，可用于探究平面鏡與承放物體平面成任意夾角下的成像特點，使得平面鏡成像的特點更具普適性，有利于學生的思維進一步的拓展和提高。

2.F形的成像物體可隨意移動和固定，成像清晰，環保，便于確定像的位置和大小，還可以觀察比較鏡中的像與原來的物在左右形狀上的對稱性。

3.本實驗教學本著由淺入深地教學原則，注重實驗設計，注重動手創新能力，注重科學思維的培養。