以“平面镜成像”一节为例浅谈课堂部分探究教学

多年的应试教育以及教师在课堂上的灌输式教育方式造就了一大批高分低能的“优秀学生”。这种教育方式，严重阻碍了学生能力的培养，阻碍了现代教育的发展。物理新课程改革把探究教学作为一项重要的内容标准，旨在将学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力、事实求是的科学态度和敢于创新的探索精神。

科学探究的形式是多种多样的，其要素有：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行实验与收集证据、分析与论证、评估。在科学探究中，其过程可以涉及所有要素，即完全探究；也可以只涉及部分要素，即部分探究。本文就以“探究平面镜成像”为例，谈谈侧重于猜想与假设、制定计划与设计实验的部分探究。

1 提出问题

我们每天都要使用的镜子，物理学中把它叫做平面镜。我们在照镜子的时候，能够在镜子里清晰地看到自己，镜中的那个“自己”就叫做“像”。那么平面镜成像有什么特点呢？我们将利用实验探究的方法来进行学习。

2 提出猜想与假设

师：请同学们拿出事先准备好的平面镜，仔细观察物与像有什么特点，像、物与平面镜三者之间的位置关系如何。

生：像与物在平面镜的两侧，像与物是完全一样的。

生：物运动，像也运动。

师：很好。有同学说像随着物的运动而运动，那么，这样的运动满足什么规律呢？比如当物靠近平面镜时，像是靠近还是远离平面镜呢？当物远离平面镜时，情况又如何呢？

生：物靠近，像也靠近；物远离，像也远离。

师：对了，也就是说像到平面镜的距离随着物到像距离的减小而减小，增大而增大。那么，你们是否还可以做出进一步的猜想？

生：像与物到平面镜的距离可能是相等的。

师：很好。现在我们就来验证这个猜想是否正确。有时学生提出的猜想比较随意、生活化，教师可通过师生对话，共同讨论，以及在关键时加以引导，使学生提出的猜想更加科学化、模型化以便于下一步探究活动的展开。当然，在探究过程中还要使学生明白猜想虽然是一种假设，但也不是凭空产生的，而是以观察为基础，以事实为依据的。

3 制定计划与设计实验

师：下面，我们来设计实验验证物与像到平面镜的距离是否相等。请大家四人一组，共同设计实验方案。经过几分钟讨论，许多组在设计方案时遇到了困难。大多数的同学想到用直尺测量物与像到平面镜的距离，但与又发现像并不是真实存在的，无法进行实际的测量比较，只能靠视觉进行判断。要设计出教材中给出的较完善的实验方案对学生来说确实有一定的难度，教师让学生去尝试设计探究方案，主要是让学生去体验探究过程，并体会平面镜所成的像是虚像。

师：平面镜所成的像并不是由实际光线穿过平面镜而形成的，这样形成的像叫虚像。

师：在设计方案之前我们首先要弄清楚距离的含义是什么，物与像到平面镜的距离指的是哪一段？

生：距离指的是垂直距离，蜡烛到平面镜的距离指的是蜡烛到平面镜的垂直线段。

师：我们观察到平面镜的后壁是不透光的，怎样能同时观察到像又能看到镜后的物体呢？大家观察一下窗户上的玻璃板，你们什么想法？老师发给每组一块玻璃板和两支相同的蜡烛，让他们提出合理的方案。

生：我们组认为要测定物与像的距离，最关键的是把像的位置找到。于是，我们想到把一支点燃的蜡烛放在玻璃板前面使其成像，透过玻璃板把第二支蜡烛放在与第一支蜡烛的像重合的位置上，这样第二支蜡烛的位置就是像的位置。最后我们用粉笔把物与像的标记下来，用直尺测量它们到平面镜的距离。如果这两个距离相等，就可验证物与像到平面镜的距离相等。

师：玻璃板的位置需要确定吗？

生：需要。可事先在桌子上画一条线，在做实验时就将玻璃板放在这条线上。

师：这个想法很好，但是粉笔记号会不会很容易被抹掉，或者在测量的时候变得模糊呢？

生：可以用白纸。先在白纸上画一条线，将玻璃板放在线的位置上，然后把蜡烛放在白纸上进行实验，这样就可以用笔标出物与像的位置，既准确又方便。

此时，在老师与同学们的共同努力下，方案已基本形成了，虽然不是很完善，但同学们都跃跃欲试，都想马上动手操作。鉴于本探究过程并不是很复杂，老师可让学生立即进行探究。

在具体的操作过程中，老师应关注学生的操作是否规范，每个学生是否都积极参与，及时为学生答疑或提供帮助，必要时也可参与到学生小组活动中去。

最后每位同学可以结合自己的探究过程，完成探究报告。完成报告实际上是对整个探究过程中各个环节的总结和反思，也能对方案进一步完善，如有同学提出将白纸对折，而不用画线；有的同学提出直接把物放在距玻璃板5厘米的地方，再测量出像的位置。

设计一个好的实验方案，是整个探究得以完成的关键，这需要学生有较强的逻辑思维能力，而初中学生正处在形象思维向抽象思维过渡的阶段，加之他们对问题缺乏周密的思考，所以实验探究对他们来说有一定的困难。这时老师一方面要鼓励学生自己去思考，去尝试，另一方面要针对他们设计的方案中不合理的地方，提出一些启发性的问题，引导他们一步步走向成功。值得注意的是，老师在此过程中要注意尽量避免直接将其操作步骤告诉学生。

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