浅谈平面镜一课的实验教学

沙琦波

【摘 要】探究平面镜成像的特点是华师大版《科学》八年级下册第二章第一节平面镜一课的重要实验，本文从实验教学目标、实验教学过程和实验教学反思三方面入手，提出了自己在实验教学设计上的一些思考。

【关键词】平面镜；成像；特点

探究平面镜成像的特点是华师大版《科学》八年级下册第二章第一节平面镜一课的内容。它是在学习光的直线传播与光的反射的基础上，进一步学习认识平面镜成像的特点、原理与应用。本课既与生活联系紧密，又为将来学到的凸透镜成像提供感性认识。所以，它既是重要的基础知识，又具有承上启下的作用。

一、实验教学目标

知识和技能：知道平面镜成像的特点。

过程与方法：通过实验探究培养实验设计及创新能力，培养科学的思维方法。

情感、态度、价值观：在探究像的过程中领略物理现象的美妙与和谐，体会克服困难、解决问题的过程，获得发现成功的喜悦，培养实事求是的科学态度。

在这样的目标引领下，笔者借助于自制教具辅助教学，沿着认识平面镜、探秘镜中像、深究平面镜的思路展开教学，取得了良好的教学效果。

二、实验教学过程

（一）认识平面镜

教师用学生熟悉的照镜子引课，问：你在镜中看到了什么？学生说看到了她自己，教师就告诉学生镜中的你就是平面镜所成的像。学生根据生活经验举例出平静的水面、光滑的金属面，玻璃板也能类似成像。教师就告诉学生们像镜子，玻璃板这样表面平滑透明且能够成像的物体叫做平面镜。帮助学生们一起建立起平面镜模型，即认识平面镜，激发探究兴趣。

（二）探秘镜中像

有了平面镜概念后，教师让每个同学再次拿起镜子照一照，问他们你对镜中的像有什么发现？你会提出什么问题呢？这时候学生们便活跃起来了，有的学生说为什么我举右手，像举左手？为什么我离镜远去时，像也离镜远去？像和我大小一样吗？学起于思，思源于疑，课堂上学生将自己感到困惑的问题一一提出。教师便鼓励他们大胆进行猜想，随后顺理成章地带领学生们进入设计实验，搜集证据环节。

书中原有实验装置是这样的：一块茶色玻璃板、一张布满方格的纸和两颗棋子。但是要让学生自己想到用这样的实验装置来探究是有难度的：难点一、选择玻璃板代替平面镜做探究实验。要探究平面镜成像的特点，首先要找到像的位置。可是如何做到既能看到物体成的虚像又看到镜后的物体呢？为了能让学生自己想到玻璃板，而不是老师直接硬性地直接给出答案，教師用视频播放了一个自己做的“水中蜡烛”的实验。玻璃杯中有一支蜡烛在安静地燃烧，往玻璃杯中浇水至盖过火焰，蜡烛却并没有被浇灭，为什么蜡烛没有熄灭呢？原来这个浇的是燃烧的蜡烛通过玻璃板成的虚像，教师用这个趣味实验，启迪学生的思维，让知识和方法得到迁移，让学生们自主想到可以用玻璃板代替平面镜来做探究实验。难点二、选择等大的两个物体来比较像和物体的大小。有了玻璃板我们既可以看到物体所成的虚像，也可以看到玻璃板后面的物体，为了比较平面镜所成的虚像和物体的大小，同学们经过讨论可以想到用两个等大的物体，一个作为成像的物体，一个放在像的位置。老师补充说明这种方法在科学上成为等效替代法。但是如何选择实验的物体呢？教材中选用了两个相同的棋子，也有别的教材选用蜡烛。于是，教师组织学生讨论：你认为棋子和蜡烛哪种做成像实验更好呢？学生们有的说点燃的蜡烛成像更清晰，但是蜡烛在燃烧时烟熏火燎，燃烧变短导致两支蜡烛不等大，不好比较物和像的大小，资源也浪费。有的学生说棋子做实验更环保，而且大小一样方便比较像与物体大小关系。但是不管是用蜡烛还是棋子，他们的形状都是左右对称的，而之前学生观察到自己举右手，像举左手，有了像和物左右对称的猜想，那么用蜡烛和棋子都无法观察到平面镜成像时像与物在左右形状上的对称性。在学生讨论的基础上，老师出示自制的F形教具。这样的教具，成像清晰，解决了因蜡烛燃烧造成成像蜡烛与放在像位置的蜡烛间长短不一的问题，也避免了空气污染，不仅能够探究像与物位置相对平面镜的对称性，也能观察到其在形状上的对称性。

在这个教学环节，通过教师引导，学生合作设计出探究方案，在过程中让学生体验设计实验需要严谨的科学态度和勇于创新的科学精神。

（三）深究平面镜

实验的时候，书本强调，玻璃板要竖直放置在纸面上，那如果，镜面与纸面不垂直呢？显然原装置只能探究平面镜垂直于水平面时成像的特点，具有一定的局限性，这在一定程度上也限制了学生的思维。于是笔者对装置进行了改进。改进后的实验装置主要有三个可让固定轴转动的平面组成。并且在它们侧面笔者固定了一个量角器，便于测量两个平面之间夹角的大小。该实验装置不仅能探究平面镜垂直于纸面的成像特点，还可以探究平面镜与物体所在平面成任意角度的成像特点，实验中学生们可以通过观察玻璃板后面的F的位置和虚像的位置，结合量角器读出两平面与玻璃板的夹角，来判断平面镜成像的特点。

此环节拓展了原有的实验，使学生的思维得到延伸。学生们通过多次实验和数据分析，可以总结出平面镜成像的特点：平面镜成像时，像和物的大小相等，像在镜面的后方，物到镜面的距离与像到镜面的距离相等。物点和像点的连线与镜面垂直。

三、实验教学反思

1.笔者改进后的自制实验教具由3个可自由转动的平面组成，可用于探究平面镜与承放物体平面成任意夹角下的成像特点，使得平面镜成像的特点更具普适性，有利于学生的思维进一步的拓展和提高。

2.F形的成像物体可随意移动和固定，成像清晰，环保，便于确定像的位置和大小，还可以观察比较镜中的像与原来的物在左右形状上的对称性。

3.本实验教学本着由浅入深地教学原则，注重实验设计，注重动手创新能力，注重科学思维的培养。