制订计划与设计实验中学生能力的培养——以“平面镜成像”课堂教学实录（片段）为例

✿讷河市实验学校 曲长华

（在学生猜想问题、梳理每一个猜想、明确研究任务之后。）

制订计划与设计实验：

这个环节，教师要重点处理好的问题包括：

1.准备好实验器材，将生活中的镜子和玻璃板同时给出，让学生自主选择完成实验。

2.教师引导学生设计实验：

（1）如何选用器材？

（2）如何确定像和物大小关系及像的位置？

（3）如何确定像的位置？

（4）如何比较像和物到镜面的距离？

（5）演示“：水中蜡烛”实验，启发学生思维。

3.设计完毕，个别组展示设计方案，鼓励学生利用身边的物体展开实验。

4.推荐的实验装置：（见上图）

5.推荐设计表格：

物距 像距 像和物的大小关系第一次第二次

[设计意图：教师应有效把握这个环节，从不同角度进行指导，通过介绍实验器材，引导设计思路，确定分组方案，把探究的猜想与假设具体化、程序化。充分调动并培养学生设计方案，选择实验器材的能力。]

师：通过我们的讨论，已经知道要探究的问题有：

①平面镜所成的像和物到平面镜的距离的关系；

②平面镜所成的像和物的大小关系；

③平面镜所成的像和物的连线与平面镜镜面的关系。

为了探究以上问题，我给大家提供如下的实验器材供选择：生活中的平面镜、玻璃板、形状相同的蜡烛、干电池、棋子、刻度尺、夹子、火柴、白纸、方格纸。学生根据自己的猜想，选取合适器材，并组织讨论，研究设计实验方案。5分钟后汇报设计方案，尤其要注意平面镜与玻璃板的选择。

生1：我探究的问题是：①平面镜所成的像和物到平面镜的距离的关系。

师：你想用平面镜还是玻璃板来做实验呢？

生1：我用平面镜。

师：为什么没有选择平玻璃板呢？

生2：因为，我认为选择平面镜做实验成像比较清楚。

师：其他同学有什么不同意见？

师：演示：“水中蜡烛”。通过观察，你们有什么发现吗？

生3：老师，我和几个同学观察后想到：玻璃板是透明的，能同时看到镜后的物及镜前蜡烛在镜中的像，再用刻度尺来分别测量蜡烛和像的替代物到平面镜的距离，就可以比较物像到平面镜距离的关系。

生4：老师，我有一个想法：清楚的像是用点燃的蜡烛来实现的，而不是用电池或棋子。

师：为什么用点燃的蜡烛，而不是用电池或棋子？

生4：因为点燃的蜡烛是光源，光线充足，而电池或棋子反射的光线很微弱，成像不清楚。

师：很好！你帮大家解决了用什么物体做实验成像清楚的问题，是否还存在其他问题呢？

生5：老师，我在照镜子时，感觉离镜子越近，镜中的像越大呢？（引出第②个问题。）

生6：我想，通过改变物体的位置，观察镜后的像，再移动镜后像的替代物，然后通过观察物像之间的关系，我想这样就可以比较物像的大小关系，所以我选择两个等大的蜡烛来做实验。

师：真的很好！已经解决了两个问题，还有问题③。平面镜所成的像和物的连线与平面镜镜面的关系还没有解决，其他同学是怎么设计的实验呢？

生7：我把玻璃板立在白纸上，用笔描出玻璃板的具体位置，在确定了像与物的位置后，再把他们连线进行观察？

师：很好，但其他同学想一想，这样容易观察出像与物的连线与镜面间的关系吗？

生8：我在测量距离时除了用刻度尺测量物像到平面镜的距离外，还用了方格纸，因为方格纸中有相互垂直的线，这样在探究像和物的连线与平面镜镜面的关系时可能会更容易些。

师：这样很好。在实验过程中，还能根据观察位置关系，看到物像连线与平面镜镜面的关系。好了，我们的思路已经十分清楚了，下面我们来分组实验。（师生共同分组后实验。）