人離開了，荷塘中還倒映著那一輪明月嗎？

汪矣

在人教版八年級上冊物理教材《平面鏡成像》一節(jié)中，有一個結(jié)論：平面鏡成虛像。這個“虛”字，讓學(xué)生們很費解。說其有，鏡后空空如也；說其無，鏡中之像逼真清晰，毫發(fā)畢現(xiàn)。那么，虛像到底是有還是沒有呢？如果有，它在哪兒呢？

《教師教學(xué)用書》這樣提示：“虛像的概念和平面鏡成像原理，是初中光學(xué)的一大難點，應(yīng)注意突破，為后續(xù)學(xué)習(xí)排除障礙。教師可引導(dǎo)學(xué)生通過作圖來理解它們?！?/p>

為了幫助學(xué)生們對平面鏡成虛像先有個感性認(rèn)識 ，我選擇了一個月明風(fēng)清的早晨，帶領(lǐng)全班同學(xué)來到學(xué)校附近的方形荷塘，進(jìn)行繞塘賞月體驗。

大家先一起靜觀天上月亮和水中月亮的位置，心中確認(rèn)一下其由東向西的運行方向，思考下面幾個問題：

①大家知道，月球在我們38萬千米之外，根據(jù)平面鏡成像的對稱性，水中之像也應(yīng)在水面的38萬千米之下，而此池塘深不過數(shù)米，你覺得水中月會在池糖的水中嗎？

此時，學(xué)生疑惑生起，是啊，月亮太遠(yuǎn)，天空太大，小小的池塘根本容納不下。

②可是，像若不在水中，又在哪兒呢？

接下來，先讓學(xué)生大膽猜測：天上月亮由東向西運行，那水中月亮如何運行呢？有同學(xué)回答說水中之月應(yīng)該是和天上月關(guān)于水面對稱的，由東向西緩緩運行。

真是如此嗎？

然后將全班同學(xué)分成四組，分別站在方塘四周，同時出發(fā)環(huán)行一周，仔細(xì)觀察水中月的運行方向，驗證自己的猜想是否正確。

一圈下來以后，學(xué)生開始驚呼，原來看到的事實和猜想完全不同，水中月不是向西運行，而是始終在自己對面，與己同行。也就是說，每個人面前都有一個屬于自己的月亮，伴隨自己同速同向而行，這樣一來，水中月的方向只與每個觀察者有關(guān)。這是怎么回事呢？

“但愿人長久，千里共嬋娟”，是說我們共有一個天上月；“千江有水千江月”，卻告訴我們，有多少個觀察者就有多少個月亮。

在塘邊靜觀時，學(xué)生已認(rèn)識到水中月并不在水中；繞塘動觀時，每個人都發(fā)現(xiàn)水中月始終在自己對面。那么，水中這個月亮究竟在哪兒呢？

帶著滿腔疑問，大家回到課堂，先擱置重重疑惑，請學(xué)生不妨分析一下月亮、水面、人的眼睛、大腦在這個過程中都做了些什么？

請學(xué)生提前讀一下教材中《眼睛與眼鏡》中一段文字：“晶狀體和角膜的共同作用相當(dāng)于一個凸透鏡，把來自物體的光會聚在視網(wǎng)膜上形成物體的像。視網(wǎng)膜上的感光細(xì)胞受到光的刺激產(chǎn)生信號，視神經(jīng)把這個信號傳輸給大腦，我們就看到了物體?！?/p>

由此我們知道，月亮將陽光反射到地球，水面將月光反射到人的眼睛，眼睛折射光，在視網(wǎng)膜上形成物體的像，視神經(jīng)傳輸信號給大腦，大腦就看到了物體，最終，我們看到的物體，是大腦意識顯現(xiàn)的產(chǎn)物，不是眼睛看到，而是大腦看到。

接下來，教師引導(dǎo)學(xué)生通過作圖來理解虛像的形成。具體做法如下：

1、在黑板上先畫出平面鏡和蠟燭，問學(xué)生：蠟燭及火焰有多少個點發(fā)出光線？若在火焰頂端選取一個發(fā)光點S，S將發(fā)出多少條光線射到平面鏡上？

2、抽一學(xué)生上來選一條射向平面鏡的光線，并畫出反射光線；再請出兩位位同學(xué)畫出另外的入射光線和反射光線。

3、提出問題：如果人的眼睛正對著這三條光線，會覺得這三條光線是從哪里發(fā)出的？

4、在圖上畫出一只眼睛，接著說明人眼是根據(jù)光線直進(jìn)的經(jīng)驗來判斷物體的位置的，這時人眼逆著反射光線的方向向鏡里看去，便產(chǎn)生一個錯覺，覺得光線好像是從鏡后的S'處射來的。邊講邊把三條反射光線用虛線向鏡后延長，得交點S'。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到，鏡后面實際并不存在發(fā)光點S'，S'也不是反射光線的交點，而是反射光線反向延長線的交點，所以是虛像?？梢姡说母杏X有時并不可靠。

歷經(jīng)充分討論，師生共同概括出：從月亮發(fā)出的光線，經(jīng)水面反射后改變方向進(jìn)入人眼，而人由于光線直進(jìn)的經(jīng)驗，誤認(rèn)為月亮就在眼前，所以虛像就是人的錯覺，只能被人腦“看到”。

通過這一節(jié)課的教學(xué)，學(xué)生對虛像概念有了基本認(rèn)知，但生活處處皆學(xué)問，為進(jìn)一步培育學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀，以及熱愛自然、樂于思考的習(xí)慣，我再給學(xué)生留下一個課后思考：我們離開了，荷塘中還倒映著那一輪明月嗎？

參考文獻(xiàn)：

[1]物理教材

[2]教師教學(xué)用書.