平面鏡成像實驗教學中的幾點創新嘗試中學各版本教材中都有平面鏡成像實驗，它是小學光學重要的實驗之一。筆者在多次聽課和上課過程中發覺，課堂上普遍存在中學生虛假探究、探究不深、理解不透的現象。剖析其緣由可能有好多：例如平面鏡成像現象在日常生活中比較常見，中學生常常依據經驗就得出推論，中學生對像距和物距是像點和物點到玻璃板前表面的距離，還是像點和物點到玻璃板后表面的距離并不了解和理解等等。怎樣將這一實驗設計得有趣而科學、簡單而深刻，筆者在教學中做了一些有益的嘗試。1嘗試采用一人一組的分組方法化學實驗中常采用多人一組的分組方法，基于本實驗所用的實驗器材比較簡單，一個人可以獨立操作的特性，以及往年多位朋友一組實驗時，存在一位朋友在鏡面的旁邊移取代物，另一位朋友在鏡面的后面移物體的現象，筆者在教學中嘗試了一人一組的分組方法。實踐表明，在本實驗中，一人一組的分組方法與多人一組的分組方法相比有兩大優點：一是單獨操作調動了每一位中學生參與實驗的積極性，同時能夠提高每個中學生的動手操作能力；二是單獨操作可以讓中學生更明晰地確定物、鏡面、像的位置，因而可以測得較為確切的像距和物距，為接出來的深刻剖析做好打算。嘗試使用一些別樣的器材22。
1小穿衣鏡在往年的課堂中，好多中學生在用白色玻璃板或普通玻璃板取代平面鏡做實驗時，對“鏡面”是玻璃板前表面還是后表面這一問題理解不透，在測像距和物距時，常出現有的中學生以玻璃板的前表面為“鏡面”，有的中學生以玻璃板的后表面為“鏡面”，有的中學生以玻璃板的中間面為“鏡面”。怎么化解這一難點呢？基于中學生曉得生活中的小穿衣鏡是在透明玻璃板的反面鍍上一層反射膜而制成的，鏡中清晰的像是靠小穿衣鏡反面的反射膜反射光線而產生的，筆者讓中學生將兩支粉筆一端或兩支筆的筆尖分別貼近小穿衣鏡前表面（如圖1右邊所示）和玻璃板朝向觀察者的表面（如圖1右側所示），之后觀察現象，并思索實驗中的“鏡面”是玻璃板前表面還是后表面？通過這一對比實驗，可以讓中學生理解為何實驗中是以玻璃板朝向觀察者的一面為“鏡面”。2。2小鐵塊傳統的實驗常用燃起的蠟燭作為物體，其優點是燭焰所成的像清晰容易觀察，不足是燭焰容易晃動，像的位置不易確定，在比較像與物的大小關系時有些牽強，確定像在白紙的位置時偏差較大，還有燃起的蠟燭被不斷地燒短，實驗時間稍長，另一支蠟燭就很難對準玻璃板上面蠟燭所成的實像；假如用象棋或棋子或其他顏色較深的物體作為物體，用與其完全相同的物體作為取代物，效果要好一些，不足是實驗的驗證色調太濃，探究成份較少。
的鐵塊作為物體，操作簡單，2cm筆者在教學中用半徑為由物想像到球，由大球想像到小球，由小球具象出點，更好的彰顯像點與物點要對應這一思想，這一思維過程科學而簡約，符合中學生的認知規律。2。3橡皮泥球往年的探究，老師會幫每一組中學生打算好兩支相同的蠟燭或若干個完全相同的棋子或是其他的兩個完全相同的物體，這樣，中學生就不用思索為何要選用兩個相同的物體，這樣的實驗探究色調太淡。筆者在教學中為中學生提供大小不同的鐵塊和橡皮泥球，讓中學生從中選擇合適的取代物，提供的球有大的，有小的，有等大的，更為巧妙的是，假如現成的鐵塊和橡皮泥球都不能和像重合，中學生可以通過銑削和修復將橡皮泥現弄成大小合適的球作為取代物，更多地彰顯探究思想，中學生在找尋一個能與像完全重合的物體的過程中，深深感悟到在“記下”了像大小的同時也“記下”了像的位置，接出來比較像與物的大小關系就水到渠成了，這樣設計讓實驗有趣又不失科學。2。4復寫紙在往年的實驗中，中學生是用筆記下像和物在白紙上的位置，記下的一般是幾組圓或是幾主任圓形等等，對接出來怎樣確定像與物的對應點不是很清楚，有時會出現中學生是在“先知”像物關于鏡面對稱的基礎上確定像的位置這些情況。
的復寫紙替代6。80cm寬20。00cm筆者在教學中用一張長筆，再利用白紙，記下像與物的位置。具體做法：選擇大小合適的取代物，當它與像完全重合時，向上使勁按一下，這樣很容易記下像和物在白紙上的位置（圖2）。通過多年的實踐，筆者覺得使用復寫紙加白紙再加刻度尺比用筆加白紙再加刻度尺或則用方格紙做實驗有三大優點：其二是讓實驗更有趣味性，讓操作變便捷；其一是所測得的數據比較確切，有勸說力；其一，這一找像的思路質樸、自然。2。5白色玻璃板曾經實驗用的普通玻璃板的反射系數約為8%，現今大多數分校做實驗使用的白色玻璃板的反射系數大大提升，用白色玻璃板取代平面鏡探究平面鏡成像的特性，即使用本身不發光的鐵塊作為物體，也能觀察到清晰的像。3嘗試采用“三步走”來剖析數據平面鏡成像實驗中，因為玻璃板有一定的長度，因為存在光的折射，所以中學生測得的像距總比物距稍大一些。實驗中，有的中學生人為地將像距變小，使之與物距相等，她們誤覺得像距比物距稍大是因為操作馬大哈或檢測偏差導致的；還有的中學生對實驗數據半信半疑，她們看見書上的推論是像距等于物距，而自己測得的數據卻是像距小于物距。為了讓中學生知其然更知其所以然，筆者采用實驗推理、數學證明、光路圖相結合的方式深入淺出地剖析了數據。
/cm3。915。108。50探究像距與物距關系實驗數據像距1表物距/cm3。804。938。403。1先巧做實驗，讓中學生初步感知玻璃板有長度會導致像距小于物距怎么剖析中學生測得的數據（像距總比物距稍大），往年有的老師誤覺得這是檢測偏差導致的，還有的老師用告知的形式向中學生解釋這是玻璃板有長度造成的平面鏡成像實驗筆記，也有的老師讓不同的小組分別用3mm、6mm、9mm長度不同的玻璃板進行實驗，并剖析數據（如表2所示）。其實用實驗測得的數據剖析問題療效更好。表2探究像距和物距差值與玻璃長度關系實驗數據玻璃長度/像距/cm4。306。759。104。305。508。804。506。408。30物距/cm4。256。659。054。155。408。674。246。208。04差值/cm0。050。100。050。150。100。130。260。200。26筆者先讓中學生將第二塊白色玻璃板貼近第一塊白色玻璃板后表面從右向左平緩聯通到其旁邊，同時觀察后來的像較之前的像是向玻璃板移近還是遠離；再讓中學生將第三塊白色玻璃板貼近第二塊白色玻璃板后表面從右向左平緩聯通到其旁邊，同時觀察后來的像較之前的像是向玻璃板移近還是遠離。
中學生觀察到后來的像顯著向玻璃板遠離（如圖3所示）平面鏡成像實驗筆記，推理得到玻璃板越厚，像距與物距差值越大，反之玻璃板越薄，像距比物距差值越少，即玻璃板有長度會導致測得的像距小于物距。這一拓展實驗給本節實驗課平添了幾分趣味色調，每一中學生都能順利完成，都能感受到成功探究的樂趣。再依據平面鏡成像原理進行證明，讓中學生得出像距應當等于3。2．物距把平面鏡看著一個理想化的模型，即只有一個單純的反射面，實驗學生聽到的較清晰的像是由白色玻璃板前表面反射光線產生的，即應把白色玻璃板的前表面當成反射面。平面鏡成像是因為光的反射，因而在鏡面的異側產生該物體的實像，其像在反射光線的反向延長線的交點（如圖4a所示）。用初一中學生早已學過的物理知識可以證明得到△A'OO'≌△AOO'，所以點A'和點O之間的距離等于點A和點O之間的距離，即平面鏡成像時，像到平面鏡的距離與物到平面鏡的距離相等。3。3最后依照光的折射規律畫圖，讓中學生深刻理解玻璃板有長度是造成像距小于物距的誘因實驗中的玻璃板有一定的長度，存在光的折射，當取代物經玻璃板折射產生的像在B'處與物體經玻璃板前表面反射產生的像在A'處重合時，代替物在B處（如圖4b所示），所以點B和點O之間的距離小于點A和點O之間的距離，即中學生測得的像距總比物距稍大一些；而且玻璃板越厚，像距比物距大得越多（如圖4c所示）。
筆者在實踐中發覺，這一巧妙設計讓原先復雜的問題顯得很簡單。4嘗試采用開放性的實驗方案新課程理念提倡教學方法的多元化，要求教學要面向全體中學生。筆者在教學中采用指導性方案與開放性方案相結合。指導性雖然這樣方案即要求中學生從平面的角度在白紙上記下像的位置，做的前提是鏡面與白紙相互垂直，這樣的探究并非完全開放；開放性方案即鼓勵學有余力的中學生從立體的角度去找尋像的位置，在開放性實驗學生可以用橡皮泥對取代物的高度進行微調，可以用厚度合適的細塑膠吸管聯接“像”與物（如圖5所示），這樣的操作有趣簡約，通過由大球向小球過渡，隱性滲透將物體具象為點的化學思想，最后點出像點與物點關于鏡面的空間位置關系，這些開放性的探究方案可以引導中學生的思維向縱深發展。筆者甚至覺得，倘若不考慮現行考試的壓力，本實驗就應當從空間的角度找尋像，盡管這樣做會給前面檢測數據帶來一些不便，但這樣的方案更符合中學生的認知規律，更緊貼中學生最樸實的看法。教學是一門科學，教學設計要嚴謹，要科學；教學是一門藝術，教學設計要生動，要創新。化學班主任要借助自己的教學智慧，設計出既生動又科學的數學實驗，因而豐富中學生的情感，拓展中學生的思維，詮釋高效靈動的化學課堂。