人離開(kāi)了，荷塘中還倒映著那一輪明月嗎？

汪矣

在人教版八年級(jí)上冊(cè)物理教材《平面鏡成像》一節(jié)中，有一個(gè)結(jié)論：平面鏡成虛像。這個(gè)“虛”字，讓學(xué)生們很費(fèi)解。說(shuō)其有，鏡后空空如也；說(shuō)其無(wú)，鏡中之像逼真清晰，毫發(fā)畢現(xiàn)。那么，虛像到底是有還是沒(méi)有呢？如果有，它在哪兒呢？

《教師教學(xué)用書(shū)》這樣提示：“虛像的概念和平面鏡成像原理，是初中光學(xué)的一大難點(diǎn)，應(yīng)注意突破，為后續(xù)學(xué)習(xí)排除障礙。教師可引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)作圖來(lái)理解它們。”

為了幫助學(xué)生們對(duì)平面鏡成虛像先有個(gè)感性認(rèn)識(shí) ，我選擇了一個(gè)月明風(fēng)清的早晨，帶領(lǐng)全班同學(xué)來(lái)到學(xué)校附近的方形荷塘，進(jìn)行繞塘賞月體驗(yàn)。

大家先一起靜觀天上月亮和水中月亮的位置，心中確認(rèn)一下其由東向西的運(yùn)行方向，思考下面幾個(gè)問(wèn)題：

①大家知道，月球在我們38萬(wàn)千米之外，根據(jù)平面鏡成像的對(duì)稱(chēng)性，水中之像也應(yīng)在水面的38萬(wàn)千米之下，而此池塘深不過(guò)數(shù)米，你覺(jué)得水中月會(huì)在池糖的水中嗎？

此時(shí)，學(xué)生疑惑生起，是啊，月亮太遠(yuǎn)，天空太大，小小的池塘根本容納不下。

②可是，像若不在水中，又在哪兒呢？

接下來(lái)，先讓學(xué)生大膽猜測(cè)：天上月亮由東向西運(yùn)行，那水中月亮如何運(yùn)行呢？有同學(xué)回答說(shuō)水中之月應(yīng)該是和天上月關(guān)于水面對(duì)稱(chēng)的，由東向西緩緩運(yùn)行。

真是如此嗎？

然后將全班同學(xué)分成四組，分別站在方塘四周，同時(shí)出發(fā)環(huán)行一周，仔細(xì)觀察水中月的運(yùn)行方向，驗(yàn)證自己的猜想是否正確。

一圈下來(lái)以后，學(xué)生開(kāi)始驚呼，原來(lái)看到的事實(shí)和猜想完全不同，水中月不是向西運(yùn)行，而是始終在自己對(duì)面，與己同行。也就是說(shuō)，每個(gè)人面前都有一個(gè)屬于自己的月亮，伴隨自己同速同向而行，這樣一來(lái)，水中月的方向只與每個(gè)觀察者有關(guān)。這是怎么回事呢？

“但愿人長(zhǎng)久，千里共嬋娟”，是說(shuō)我們共有一個(gè)天上月；“千江有水千江月”，卻告訴我們，有多少個(gè)觀察者就有多少個(gè)月亮。

在塘邊靜觀時(shí)，學(xué)生已認(rèn)識(shí)到水中月并不在水中；繞塘動(dòng)觀時(shí)，每個(gè)人都發(fā)現(xiàn)水中月始終在自己對(duì)面。那么，水中這個(gè)月亮究竟在哪兒呢？

帶著滿(mǎn)腔疑問(wèn)，大家回到課堂，先擱置重重疑惑，請(qǐng)學(xué)生不妨分析一下月亮、水面、人的眼睛、大腦在這個(gè)過(guò)程中都做了些什么？

請(qǐng)學(xué)生提前讀一下教材中《眼睛與眼鏡》中一段文字：“晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，把來(lái)自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上形成物體的像。視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞受到光的刺激產(chǎn)生信號(hào)，視神經(jīng)把這個(gè)信號(hào)傳輸給大腦，我們就看到了物體。”

由此我們知道，月亮將陽(yáng)光反射到地球，水面將月光反射到人的眼睛，眼睛折射光，在視網(wǎng)膜上形成物體的像，視神經(jīng)傳輸信號(hào)給大腦，大腦就看到了物體，最終，我們看到的物體，是大腦意識(shí)顯現(xiàn)的產(chǎn)物，不是眼睛看到，而是大腦看到。

接下來(lái)，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)作圖來(lái)理解虛像的形成。具體做法如下：

1、在黑板上先畫(huà)出平面鏡和蠟燭，問(wèn)學(xué)生：蠟燭及火焰有多少個(gè)點(diǎn)發(fā)出光線？若在火焰頂端選取一個(gè)發(fā)光點(diǎn)S，S將發(fā)出多少條光線射到平面鏡上？

2、抽一學(xué)生上來(lái)選一條射向平面鏡的光線，并畫(huà)出反射光線；再請(qǐng)出兩位位同學(xué)畫(huà)出另外的入射光線和反射光線。

3、提出問(wèn)題：如果人的眼睛正對(duì)著這三條光線，會(huì)覺(jué)得這三條光線是從哪里發(fā)出的？

4、在圖上畫(huà)出一只眼睛，接著說(shuō)明人眼是根據(jù)光線直進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)判斷物體的位置的，這時(shí)人眼逆著反射光線的方向向鏡里看去，便產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)覺(jué)，覺(jué)得光線好像是從鏡后的S'處射來(lái)的。邊講邊把三條反射光線用虛線向鏡后延長(zhǎng)，得交點(diǎn)S'。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到，鏡后面實(shí)際并不存在發(fā)光點(diǎn)S'，S'也不是反射光線的交點(diǎn)，而是反射光線反向延長(zhǎng)線的交點(diǎn)，所以是虛像。可見(jiàn)，人的感覺(jué)有時(shí)并不可靠。

歷經(jīng)充分討論，師生共同概括出：從月亮發(fā)出的光線，經(jīng)水面反射后改變方向進(jìn)入人眼，而人由于光線直進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，誤認(rèn)為月亮就在眼前，所以虛像就是人的錯(cuò)覺(jué)，只能被人腦“看到”。

通過(guò)這一節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對(duì)虛像概念有了基本認(rèn)知，但生活處處皆學(xué)問(wèn)，為進(jìn)一步培育學(xué)生情感、態(tài)度、價(jià)值觀，以及熱愛(ài)自然、樂(lè)于思考的習(xí)慣，我再給學(xué)生留下一個(gè)課后思考：我們離開(kāi)了，荷塘中還倒映著那一輪明月嗎？

參考文獻(xiàn)：

[1]物理教材

[2]教師教學(xué)用書(shū).