对平面镜成像的实验创新和改进

来源:用户上传      作者: 武淑荣 张国华　董秀云

　　物理学是一门以实验为基础的科学。许多的物理知识，包括物理概念、定律和理论，都是在实验的基础上建立起来的。物理实验生动、鲜明，既能提高学生的学习兴趣，又能提高学生的观察能力，带着好奇心观察实验，这是大部分学生的心理，怎样才能把学生的好奇引导到探究物理现象、提高创新思维能力上来，这是值得研究的。我个人认为实验的创新，应主要强调实验的过程教学，并且实验时一定要让学生们看到清楚，明显的实验现象，必要时应该将教材中的实验材料进行改进创新，这样可以更方便的达成目的。实验过程教学是物理现象和实验结论之间的纽带和载体，有了清楚过程、现象，才有得出正确结论的可能。
　　“平面镜成像”一节是在学习了光的直线传布与光的反射的基础上，学习认识平面镜成像，它是前两节课知识的应用。从本节课开始将较完全的研讨 “像”这个概念，本节课的一些研讨方法和思路，为后面一章研讨凸透镜成像奠定了基础，所以，本节具有重要的承上启下作用。教材中安排了《平面镜成像》的探究实验，通过实验探究得出平面镜成像的特点，进而用光的反射定律说明平面镜成像的原理，提出虚像的概念，最后介绍平面镜的应用。做好课本中的探究实验是使学生认识平面镜成像特点的关键。这是培育学生器重实验和归纳，提高学习能力的好素材。为后面做光学实验作了必要的准备。教材中利用两支相同的蜡烛和玻璃板设计的演示实验，虽简便易行，但仍存在一些不足。鉴于存在的不足，我做了一些创新和改进的尝试。下面先根据存在的不足说明一下改进的方法。
　　实验目的 ：方便快捷的进行实验探究出平面镜成像的特点。
　　实验仪器及用品：带轮的底座、玻璃板（带支架）、长度不同的铅笔（带橡皮塞的）多支、带方格白纸的一张等。
　　实验方法步骤说明：
　　1. 将玻璃板垂直安装在白色带方格的纸上，将最长的一支铅笔放在玻璃板前，透过玻璃板观察这支铅笔的“像”。像在哪？在玻璃板的后面，将底座转动，观察玻璃板的另一侧没有。现在将白纸放在刚才看到的像的位置，纸上没有。所以，这不是实际的光线组成的，所以它所成的像是虚像。
　　2. 将底座复位，用手边的带橡皮塞的铅笔中最短的、较短的和等长的分别去找到当前铅笔的所称的像，看是否能完全重合。结果只有等长的铅笔才能实现与像完全重合。所以可以得到像和物体是等大的。经过多次测量，使得实验的结论有普遍性。
　　3. 再将物和像到平面镜的距离利用白色方格纸上的单元格，很方便的得到结论：像和物到平面镜的距离相等。
　　4. 再利用数学课中有关的对称的知识，还可以得到：平面镜所成的像与物体关于镜面对称。
　　实验创新点及其意义。
　　原来实验的不足之处。
　　1.蜡烛燃烧有气味，影响课堂环境，并且有明火，存在安全隐患，不利于低碳环保。如果使用带旋转实验装置让我们从不同角度观察的话，蜡烛容易倾倒，不能动态显示平面镜成像的特点。
　　2.学生对“虚像”的新概念认识模糊，大致的位置不能直观的推测。
　　3.蜡烛在燃烧过程中会一只高度发生变化，而另一只不变，像物难以完全重合，不利于“像与物大小相等”的实验结论的顺利得出。
　　4.不能方便直接看出像和物体到镜面的距离相等关系，原来实验中要用刻度尺测数据，较麻烦 。
　　实验创新意义。
　　带轮的底座，白色带方格的纸，带橡皮塞的铅笔。
　　带轮的底座，主要方便转动直接观察玻璃板后面有没有像；白色带方格的纸，使现象明显，同时又能轻松地测量像和物到平面镜的距离；带橡皮塞的铅笔，可以更容易固定位置，多支铅笔长度不同，可让我们更深刻的理解像和物的大小相等，而不是只用一次实验结果得到结论。通过多次实验进行探究，也可以让我们体会多次实验，使结论的得出有普遍性，而避免偶然性。
　　苏霍姆林基曾说：“学生的聪明来自他的手指头”。他一针见血地点明了“动手”的重要性，要培养学生的创造能力就要培养学生的动手能力。在物理实验中，我们可以和学生不限于课本中的器材，让器材的选择更简洁方便，方法更准确，现象更明显。这样让学生容易体验到成功的喜悦，师生共同进行实验探究的快乐，极大地调动了学生学习物理的兴趣，也使学生的创新能力在潜移默化中得到培养。
　　（作者单位：山东省潍坊市潍城区南关中学261011）
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