科學探究有序高效 回歸生活激發興趣
——八年級物理第四章第3節《平面鏡成像》教學案例

韓沐晨

(廣東省深圳市坪山區坪山實驗學校 518118)

基金項目：本文系廣東省2019年度中小學教師科研能力提升計劃項目課題(課題批準號2019YQJK131)“初中物理研究性實驗教學的研究”的階段性成果.

《平面鏡成像》這一節課是在學習了光的傳播和光的反射基礎上，去探究平面鏡成像的特點，與學生的生活實際密切聯系.本節課也為下一章學習光在一些光學元件中的傳播規律打下基礎，所以學習這一部分起到承上啟下的作用.平面鏡是學生生活中常用的物品，大部分學生對平面鏡成像有比較豐富的感性認知，但缺乏對平面鏡成像的具體研究，對像的認識處于模糊時期，通過本節課實驗探究培養學生實事求是的科學態度.在探究“平面鏡成像特點”中領略物理現象的美妙和和諧，獲得“發現”成功的喜悅.通過對平面鏡了解，初步認識科學技術對人類生活的影響以及物理與生活的聯系.教學綱要所提出的“以學生為主體”的教育思想，不僅僅是把課堂“還”給學生，要以學生的認知水平和已有的知識出發，教師巧妙設計問題，引導學生深層次的思考，讓學生在課堂上真正的做到有所收獲，并將收獲的物理知識聯系生活實際.課后的實踐作業有助于學生在實際的動手操作中，不僅復習了課堂的有關知識，而且學習到了很多課本沒有的東西.學生應用物理知識解決實際問題的能力會得到很大的提高.

1 案例過程

1.1 從課堂之初，巧妙吸引學生的興趣

【教學片段1】教師播放《咖啡貓照鏡子》動畫片視頻.

同學們一起思考兩個問題：

(1)咖啡貓在干什么？

(2)咖啡貓為何那么驚奇？

學生：觀看動畫片視頻.學生通過視頻看到貓在照鏡子，因為在鏡子中看到了一模一樣的自己，并且和自己的動作相同，所以感到驚奇.

教師：那么同學們思考一下，每天出門前，照鏡子時，鏡子里那個像自己又不是自己的你，是什么？

學生：是我的像.

教師：這就是我們今天要研究的平面鏡成像.

分析每節課的導入部分一部分決定了是否能在課堂之初吸引學生的興趣，利用動畫片視頻以及聯系生活實際中最常用的鏡子，引出本節課要研究的內容.學生對本節課的學習產生了極大的興趣，激起了學生的求知欲.

1.2 通過直觀感受和體會，突破難點

【教學片段2】

教師：上節課我們研究過小孔成像，大家還記得小孔成像所成的像有什么特點么？

學生：倒立的實像.

教師：什么是實像？

學生：能夠被光屏接收到的像.

教師：那我們繼續思考，平面鏡所成的像我們是否能夠用光屏接收到呢？老師要找兩位小助手，一位同學站在鏡子前面，另一位同學拿著白紙板作為光屏，到鏡子后面去試試看是否能在紙板上接收到鏡子前面同學的像？

學生：在紙板上接收不到像.

教師：平面鏡所成的像是實像還是虛像？

學生：虛像.

分析對于平面鏡所成的像為虛像，學生較難理解，是本節課需要突破的一個難點.讓學生親自動手用光屏試著找“像”，能夠加深學生對于“虛像”概念的理解與記憶.

1.3 巧妙設疑，自主探究

【教學片段3】

教師：我們想要探究平面鏡成像特點的話，同學們根據桌面上老師給你們提供的實驗器材先來思考并討論以下幾個問題：

(1)實驗中能否用鏡子作為平面鏡？

(2)我們如何確定“虛像”的位置？

學生：不可用鏡子作為平面鏡.可以用一個蠟燭作為物，另一個蠟燭替代物，讓其與像重合，這樣便于確定像的位置.

教師：在我們探究平面鏡成像特點的實驗中，用透明的玻璃去作為平面鏡，要比用鏡子作為平面鏡更好一些，因為透明的玻璃可以便于我們從正面讓替代物與像重合.換句話說，如果使用鏡子，我們從鏡子的正面看，只能看到物和像，而看不到鏡子后面像的替代物，所以想同時看到像以及像的替代物，并讓其重合，要用透明的玻璃板.

教師：小組思考并討論以下幾個問題：

(1)像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離有什么關系？

(2)像的大小與物體的大小有什么關系？

(3)像與物的連線是否與鏡面垂直？

學生1：我們組猜想像與物大小相等，像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離相等，像與物的連線與鏡面垂直.

學生2：我們組猜想距離越近像越大，像到平面鏡的距離大于物到平面鏡的距離，像與物的連線與鏡面垂直.

教師：同學們的猜想各有不同，接下來思考該如何進行實驗驗證我們的猜想？

學生：讓兩個相等大小的蠟燭，一個作為物，另一個作為替代物，當替代物與像的位置重合時，看它們大小是否相等.并用筆在白紙上畫出平面鏡的位置以及物與像的相應位置，連接像與物，看是否與平面鏡垂直.然后用刻度尺測量物和像到平面鏡的距離.

分析課本直接給出用玻璃作為平面鏡.這里設計思維探究，讓學生真正理解為什么選用玻璃作為平面鏡.教師提出問題，讓學生大膽猜想，激發學生學習熱情和興趣.對學生的猜想無論正確與否，都應給予鼓勵.學生自主探究和設計實驗，教師引導學生思考，把握學生研究方向，使本節課的研究目的更加清晰.雖然一開始會限制學生的思維，但是經過幾次這樣的教學，當學生逐漸適應后，就可以逐漸放手讓學生自己實驗，自己設定問題，自己設計，自己探究，最終使學生養成獨立思考的習慣，培養出創新意識，開發創新潛力，培養學生的物理思維.

1.4 分組實驗，歸納總結

【教學片段4】

教師：大家在實驗過程中，是否遇到什么問題？

學生：我們小組在開始實驗時，發現無論怎樣移動蠟燭都無法與像重合，不過后來我們通過調整板發現，無法重合的原因是由于玻璃板沒有與紙垂直.

教師：這個小組非常好，實驗過程中，出現問題，大家自主研究，解決問題.哪個小組跟大家展示一下你們組的實驗數據？

學生：我們組得到的數據是這樣的，當物到玻璃板的距離為2.0cm時，像到玻璃板的距離為1.9cm，當物到玻璃板的距離為4.0cm時，像到玻璃板的距離為3.9cm，當物到玻璃板的距離為6.0cm時，像到玻璃板的距離為5.9cm，像與物的連線與鏡面垂直.

物到平面鏡的距離(cm)像到平面鏡的距離(cm)121.9243.9365.9

教師：你們組做了3次測量的目的是為什么呢？

學生：測一次會存在偶然性.

教師：所以我們這一次探究實驗中多次改變物的位置，記錄多組數據的目的是避免實驗偶然性，得出普遍規律.

同學們，從數據上我們發現，像到玻璃板的距離與物到玻璃板的距離并不是完全相等，這是為什么呢？

學生：誤差.

教師：大家猜想的有道理，一部分原因是由于測量誤差造成的，另一部分原因是由于玻璃板具有一定的厚度，所以也造成像到玻璃板的距離與物到玻璃板的距離并不是完全相等.所以實驗要選用相對薄的玻璃板，避免產生二次成像，影響測量.忽略這個誤差，大家可以得到怎樣的結論呢？

學生：(1)像和物體的大小相等.

(2)像和物體到鏡面的距離相等.

(3)像和物體的連線垂直于鏡面.

分析注重學生物理思維培養.培養學生收集和處理數據信息的能力，獲取新知識的能力、分析問題和解決問題的能力以及交流與合作的能力.在實驗過程中，讓學生尊重實驗事實，體會誤差的存在，并思考減小誤差的方法.接受實驗存在誤差，科學分析實驗數據.培養學生的綜合分析能力，綜合概括能力.

2 思考與啟示

將課堂“還”給學生，并非讓教師完全的放手，例如平面鏡成像這一節課，學生剛剛學習物理中的探究實驗，對于探究實驗的環節、步驟等都不是很清楚.對于提出問題問題這一環節，并不知道該提出怎樣的問題，把握不住本節課的研究目的，教師若一味的放手，會適得其反.若經過幾次探究實驗的過程后，對于探究實驗的步驟已經清晰，接下來，例如在學習九年級“探究電流與電壓、電阻的關系”時，可讓學生自己提出問題，根據已知科學知識對問題提出假設和猜想，小組合作設計實驗并對猜想進行驗證，總結實驗結論并進行交流與評估，在這個過程中，教師只需要適當的指導，最終使學生養成獨立思考的習慣，培養出創新意識，開發學生的創新潛力.探究教學活動是一種特殊的認知和實踐活動，主體不僅僅只是學生，教師也是主體，對學生這一主體起到輔助作用，他們各自發揮自己的能動作用，履行各自的角色，并且和諧互動，只有這樣，探究教學活動才能順利展開.