浅谈平面镜成像实验的教学改进

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  中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2012)06-0256-02
  物理是以实验为基础的一门科学,在反复的实验过程中同学们会出现各种各样的想法,这些想法千奇百怪,其中也不乏有些好的有创意的金点子,现在想想有时候知识目标并不是最主要的,也许若干年后,他们虽然已经忘了你讲的物理知识,但是留给他们的物理方法和科学理念是受益终身的,所以重点是对每一位学生发现解决问题的过程中科学方法和能力的培养,要让每一位同学都动起来,培养动手能力的素养,营造一个和谐有趣的课堂氛围,要让每一位学生认识到:不要以为物理只属于那些高深莫测遥远的物理学家们。物理其实是属于每一个普通人的,就像音乐不仅仅属于音乐家一样。本次平面镜实验的教学改进也不是我一个人的功劳,多亏了善于动脑的同学们,是他们给了我研究教学改进的灵感,(比如:白天教室里的玻璃是透明的,可是一旦到了晚上玻璃就几乎变成了一个平面镜)下面简单的谈谈我对平面镜成像实验的教学改进方法:
  平面镜是同学们生活中常见的日用品,大家对它的成像特点已经有了一定的了解,所以在处理本节课时,可以先唤醒学生们已获得的生活经验,然后再经过实验总结出平面镜的成像规律,人教版八年级物理(上)第二章第三节平面镜成像实验传统教学常用玻璃板来代替平面镜。因为采用玻璃板代替平面镜,虽然成像不如平面镜清晰,但却能在观察到A蜡烛的像的同时,也能观察到B蜡烛,巧妙地解决了确定像的位置和大小的问题。为了更清晰的看到“镜”中的像,我们要求玻璃前的物体要尽可能的亮,而环境要尽可能的暗。而玻璃后的物体也要尽可能的亮,环境要尽可能的暗。所以平面镜成像实验适合在较暗的环境下进行。
  平面镜能改变光的传播路线,但不能改变光束性质,即入射光分别是平行光束、发散光束等光束时,反射后仍分别是平行光束、发散光束。由物体任意发射的两条光线,经过平面镜反射,射入眼睛。人眼则顺着这两条光线的反向延长线看到了两条线的交点,即我们在平面镜中看到的像,但是平面镜后面是没有物体的,所以物体在平面镜里成的是虚像(平面镜所成的像没有实际光线通过像点,因此称作虚像);像距与物距大小相等,它们的连线跟镜面垂直,它们到镜面的距离相等,上下相同,左右相反。成的是正立等大的虚像。
  这样进行实验虽然比较规范系统,但是对于初中的学生来说却显得很枯燥乏味,把简单的问题变得复杂难以理解。因为毕竟这个天天都能见到的日用品再普通不过了,显然没有什么新意和乐趣可激发学生的兴趣。所以在教学处理上我是这么做的:
  先设计一个情景剧,在黑板中间画一条竖线把它假想成平面镜,然后找两位同学上来分角色扮演实物和镜子里的像,“物体”先动一步,然后“虚像”根据他的变化做出相应的变化,(如敬礼,向前一步走,左转等简单动作)然后全班同学一起来进行观察,得到初步的成像规律,即物体和像到镜面的距离相等,上下相同,左右相反。通过再现这个生活情境,有效的激發了学生的学习兴趣,使同学们带着疑问,充满好奇的开始进行科学探究活动。
  然后通过分组实验来进一步得出具体的规律:
  改进方法如下:
  选用的器材尽可能贴近生活且廉价:牛奶箱子(学生每个月都会发一箱牛奶,空箱子应该是唾手可得的。)玻璃板(箱子口一般大小即可), 黑卡纸,坐标纸,粗记号笔,透明胶布。
  1.玻璃的边缘比较锋利,为了避免实验过程中伤到同学们,所以需要把边缘粘上透明胶布,玻璃不能太厚,因为两个分界面会产生两个虚像,而且还会发生折射,产生较大误差,对实验有干扰,不易区分。
  2.以往的实验过程周围的环境比较复杂,易造成视觉的误差,所以这次试验我选择在牛奶的暗箱里去做,用黑色卡纸把牛奶箱子的内表面糊上,而且下面的纸采用坐标纸,便于观察并做出实验的标记。
  3.玻璃板要与坐标纸保持垂直。这个实验的前提条件先不给出,让同学们自己去做,然后发现玻璃板与坐标纸不垂直的情况下,坐标纸上的写的字所成的虚像会浮在玻璃后的坐标纸上、或沉在坐标纸下面,用记号笔是无法描像的,这时由学生们自己归纳总结出要镜面与桌面垂直。
  4.传统实验用蜡烛去做实验,观察一段时间后,蜡烛因为燃烧会变短,并且会有很大的味道,实验过程中点燃蜡烛有明火,而且每个桌上都要有抹布,需要注意很多安全事项,实验中存在一定的安全隐患,而且两只蜡烛的形状也不一定相同。所以本次平面镜成像实验采用粗记号笔取代蜡烛,写一个简单的字母或阿拉伯数字,然后在另一侧用记号笔去描这个虚像。由于后面黑色卡纸的原因,使虚像更加明显。标记下平面镜的位置,然后取下坐标纸,比较像与实物的形状大小及位置关系。
  5.最后通过小组讨论归纳总结出平面镜成像实验的规律,然后对自己进行自评,看看自己在活动过程中收获了什么,有什么表现和什么进步等,要重视学生是否全面,细致地观察物理现象,通过评价发现实验设计或学生学习中存在的问题,以便改进教学,促进学生进步。
  经过改进后的实验,省去了传统实验中繁琐的实验准备,避免了实验过程中的安全隐患,通过多种途径让同学们亲身体验物理实验的探究过程,激发了学生学习物理的兴趣,活跃了课堂气氛,有效的提高了教学质量,从而在不知不觉中培养了学生的科学素养。
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