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“探究平面镜成像时像与物的关系”是初中物理的经典实验之一，《义务教育物理课程标准（2011版）》将其列入20个学生必做实验.为了对这个实验有一个相对全面的把握，笔者有意搜集了教育部2012年审定的目前在全国使用的六种版本初中物理教材，分别为：人教版、沪科版、苏科版、教科版、北师大版、沪粤版.针对这些教材在编排方式上的异同状况进行比较分析，以期寻找到相对合理的编排模式，进而优化教学设计，提高教学效果，同时对初中物理教学有所启迪.
1 《课程标准》的要求及解读
要求：通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系.知道平面镜成像的特点及应用.
解读：探究平面镜成像时像与物的关系是《课程标准》要求学生必做的20个实验之一，应该让学生通过实验探究认识平面镜成像时像与物的关系.知道平面镜成的像是虚像，像和物体到镜面的距离相等，像与物体大小相等.了解平面镜在生产生活中的应用.
2 六种版本教材编排“探究平面镜成像时像与物的关系”实验内容的比较
六种版本教材编排“探究平面镜成像时像与物的关系”实验内容的比较如表1所示.
3 六种版本教材编排“探究平面镜成像时像与物的关系”实验内容的分析
3.1 人教版、沪科版、教科版、沪粤版利用了常规实验方法
常规实验方法：如图1所示，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜.沿着玻璃板在纸上画一条直线代表平面镜的位置.把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像.再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合为止.
人教版没有设置用光屏承接虚像，缺少探究虚像的实验过程，对虚像的概念和特点印象不深.
沪科版只设计了一次实验，很容易给学生传递只需要做一次实验即可得出结论的错误信息，应设置多次实验.
沪粤版和沪科版没有提供实验记录表格，而是让学生自己设计，这对刚接触物理的8年级学生来说有点困难，为了突出实验重点，教材最好提供实验记录表格.
教科版虽然也采用了常规实验方法，但是教材先让学生做“平面镜找像”实验，让学生认识到平面镜成的像是“看得见摸不着的”，若用平面镜做实验不能确定像的位置.然后以同学间讨论的形式引导学生用玻璃板代替平面镜，通过对比平面镜与玻璃板成像情况，明确了如何确定像的位置，从而确立了探究活动的基本思路和方法，符合学生的认知规律.讨论“平面镜找像”这一环节的活动看似多余，实则效果甚佳，学生在确定像的位置的过程中，领悟到实验中不用“镜子”而用“玻璃板”的道理，同时渗透了“替代”的研究思想，使学生知其然，更知其所以然.这样既培养了学生动手动脑的能力，又培养了学生良好的思考习惯和学习兴趣，可谓一举多得.
3.2 苏科版对常规实验进行了创新设计
常规实验方法虽简单易行，但有以下缺点：蜡烛摆放不方便、不稳定、容易倾倒；由于实验过程中需要点燃蜡烛，有火存在，不安全；烛烟熏人，烛泪污染桌面，每次实验结束后实验室内便充满了非常难闻的气味、烛泪滴满桌面；蜡烛消耗多且不能重复利用，浪费资源.
苏科版在器材上有所创新，如图2所示.利用茶色玻璃代替普通玻璃板使虚像更清晰，增大了可见度，减小了实验误差；利用棋子代替蜡烛省去了点燃的麻烦，实验更方便、更安全、更节能环保；利用方格纸代替原实验用的大白纸，学生不用尺量就能清晰、快速地观察像物连线与镜面的关系，像物对称性一目了然，更加形象直观，便于得到规律.
3.3 北师大版让学生自选器材、自己设计实验方案
教材首先利用“一支蜡烛放在平面镜前”的图片引出问题和猜想：若使蜡烛离平面镜的距离变远，蜡烛的像到镜面的距离如何变化？镜子里的像的大小与蜡烛离镜面的远近有关吗？镜子里的像与蜡烛左右关系一致吗？然后引导学生制定计划：选用什么样的“平面镜”？怎样寻找像的位置？用什么办法比较物到平面镜的距离与像到平面镜的距离？用什么办法比较像与物的大小关系？最后进行实验收集证据、分析证据得出结论、交流评估设计思路和实验结论.
教材允许学生任选器材和方法，给学生的探究活动留有较大空间，学生设计的探究方法不可能都与常规方法（玻璃板、蜡烛）一致，这应是科学探究的精髓所在，也就是物理教学改革的方向.北师大版教材在本实验中做了有益探索，真正通过探究活动培养学生创新意识，提高学生探究能力.但在设计实验方案时，学生很难想到用玻璃板代替平面镜，需要老师多加引导和点拨.
4 思考与启示
4.1 关于虚像难点的突破
平面镜成的像是虚像是本节内容的一个难点，如何突破这个难点？人教版没有采取实验的方法体验虚像，而是借助光路图给出虚像的概念和成像原理；北师大版没有虚像的任何实验；沪科版、苏科版、沪粤版采取用白纸承接虚像的方法，通过视觉感知虚像；教科版采取用“平面镜找像→手摸烛火→用纸带模拟平面镜成像的原理”的方法，通过视觉和触觉感知虚像，化抽象为形象，由感性到理性，帮助学生直观地认识虚像和成像原理，教科版用三个“活动”来突破难点的做法值得借鉴.
4.2 探究像的“正倒”、“左右”问题
我们知道，这个实验的目的是让学生知道平面镜成的像是虚像，像和物体到镜面的距离相等，像与物体大小相等.但是沪科版让学生探究像与物的正倒关系、北师大版让学生探究像与物的左右关系.编者的意思是让学生通过实验得到“平面镜成的是正立的像”、“像与物左右相反”.但是像的正立、倒立是像相对于物体而言，是一种对应关系，并不是凭生活经验的正立、倒立.对于像与物左右相反，学生在遇到实际问题时很容易混淆，还不如“像与物对称”使用起来方便.为了有充足的时间来探究主要内容，确保实验探究质量，对于像的“正倒”、“左右”等次要问题不应该作为学生实验的内容.笔者有意查阅了这六种版本的旧版教材，发现仅有苏科旧版探究了“左右”问题，但苏科新版中去掉了探究“左右”的问题；沪科旧版和北师大旧版并没有探究“正倒”、“左右”问题，但在新版中增加了这两个问题，不知各位编辑是如何考虑的？
4.3 如何确定像与物的大小
除北师大版自选器材外，其他五种版本教材均在实验中使用“两支完全相同”的物体（蜡烛或棋子），一个作为成像物体，另一个代替成的像.在比较像与物体大小关系的环节中，缺少预设就已经生成“像与物大小相等”，学生不是通过自主探究得到这个结论的.不如采用以下实验：在玻璃板的一侧将若干个象棋子竖直叠放作为成像物体，可以看到这些象棋子的像；在玻璃板另一侧也竖直叠放象棋子，直至和像完全重合.通过观察可以发现：玻璃板的两侧只有叠放的象棋子的个数相同时才重合，说明像与物的大小相等.这样设计既增加了知识生成的环节，增强了可信度，同时又增加了学生实验操作的趣味性，让学生乐于参与科学探究活动.
1 《课程标准》的要求及解读
要求：通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系.知道平面镜成像的特点及应用.
解读：探究平面镜成像时像与物的关系是《课程标准》要求学生必做的20个实验之一，应该让学生通过实验探究认识平面镜成像时像与物的关系.知道平面镜成的像是虚像，像和物体到镜面的距离相等，像与物体大小相等.了解平面镜在生产生活中的应用.
2 六种版本教材编排“探究平面镜成像时像与物的关系”实验内容的比较
六种版本教材编排“探究平面镜成像时像与物的关系”实验内容的比较如表1所示.
3 六种版本教材编排“探究平面镜成像时像与物的关系”实验内容的分析
3.1 人教版、沪科版、教科版、沪粤版利用了常规实验方法
常规实验方法：如图1所示，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一块玻璃板作为平面镜.沿着玻璃板在纸上画一条直线代表平面镜的位置.把一支点燃的蜡烛A放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃板后面的像.再拿一支外形相同但不点燃的蜡烛B，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合为止.
人教版没有设置用光屏承接虚像，缺少探究虚像的实验过程，对虚像的概念和特点印象不深.
沪科版只设计了一次实验，很容易给学生传递只需要做一次实验即可得出结论的错误信息，应设置多次实验.
沪粤版和沪科版没有提供实验记录表格，而是让学生自己设计，这对刚接触物理的8年级学生来说有点困难，为了突出实验重点，教材最好提供实验记录表格.
教科版虽然也采用了常规实验方法，但是教材先让学生做“平面镜找像”实验，让学生认识到平面镜成的像是“看得见摸不着的”，若用平面镜做实验不能确定像的位置.然后以同学间讨论的形式引导学生用玻璃板代替平面镜，通过对比平面镜与玻璃板成像情况，明确了如何确定像的位置，从而确立了探究活动的基本思路和方法，符合学生的认知规律.讨论“平面镜找像”这一环节的活动看似多余，实则效果甚佳，学生在确定像的位置的过程中，领悟到实验中不用“镜子”而用“玻璃板”的道理，同时渗透了“替代”的研究思想，使学生知其然，更知其所以然.这样既培养了学生动手动脑的能力，又培养了学生良好的思考习惯和学习兴趣，可谓一举多得.
3.2 苏科版对常规实验进行了创新设计
常规实验方法虽简单易行，但有以下缺点：蜡烛摆放不方便、不稳定、容易倾倒；由于实验过程中需要点燃蜡烛，有火存在，不安全；烛烟熏人，烛泪污染桌面，每次实验结束后实验室内便充满了非常难闻的气味、烛泪滴满桌面；蜡烛消耗多且不能重复利用，浪费资源.
苏科版在器材上有所创新，如图2所示.利用茶色玻璃代替普通玻璃板使虚像更清晰，增大了可见度，减小了实验误差；利用棋子代替蜡烛省去了点燃的麻烦，实验更方便、更安全、更节能环保；利用方格纸代替原实验用的大白纸，学生不用尺量就能清晰、快速地观察像物连线与镜面的关系，像物对称性一目了然，更加形象直观，便于得到规律.
3.3 北师大版让学生自选器材、自己设计实验方案
教材首先利用“一支蜡烛放在平面镜前”的图片引出问题和猜想：若使蜡烛离平面镜的距离变远，蜡烛的像到镜面的距离如何变化？镜子里的像的大小与蜡烛离镜面的远近有关吗？镜子里的像与蜡烛左右关系一致吗？然后引导学生制定计划：选用什么样的“平面镜”？怎样寻找像的位置？用什么办法比较物到平面镜的距离与像到平面镜的距离？用什么办法比较像与物的大小关系？最后进行实验收集证据、分析证据得出结论、交流评估设计思路和实验结论.
教材允许学生任选器材和方法，给学生的探究活动留有较大空间，学生设计的探究方法不可能都与常规方法（玻璃板、蜡烛）一致，这应是科学探究的精髓所在，也就是物理教学改革的方向.北师大版教材在本实验中做了有益探索，真正通过探究活动培养学生创新意识，提高学生探究能力.但在设计实验方案时，学生很难想到用玻璃板代替平面镜，需要老师多加引导和点拨.
4 思考与启示
4.1 关于虚像难点的突破
平面镜成的像是虚像是本节内容的一个难点，如何突破这个难点？人教版没有采取实验的方法体验虚像，而是借助光路图给出虚像的概念和成像原理；北师大版没有虚像的任何实验；沪科版、苏科版、沪粤版采取用白纸承接虚像的方法，通过视觉感知虚像；教科版采取用“平面镜找像→手摸烛火→用纸带模拟平面镜成像的原理”的方法，通过视觉和触觉感知虚像，化抽象为形象，由感性到理性，帮助学生直观地认识虚像和成像原理，教科版用三个“活动”来突破难点的做法值得借鉴.
4.2 探究像的“正倒”、“左右”问题
我们知道，这个实验的目的是让学生知道平面镜成的像是虚像，像和物体到镜面的距离相等，像与物体大小相等.但是沪科版让学生探究像与物的正倒关系、北师大版让学生探究像与物的左右关系.编者的意思是让学生通过实验得到“平面镜成的是正立的像”、“像与物左右相反”.但是像的正立、倒立是像相对于物体而言，是一种对应关系，并不是凭生活经验的正立、倒立.对于像与物左右相反，学生在遇到实际问题时很容易混淆，还不如“像与物对称”使用起来方便.为了有充足的时间来探究主要内容，确保实验探究质量，对于像的“正倒”、“左右”等次要问题不应该作为学生实验的内容.笔者有意查阅了这六种版本的旧版教材，发现仅有苏科旧版探究了“左右”问题，但苏科新版中去掉了探究“左右”的问题；沪科旧版和北师大旧版并没有探究“正倒”、“左右”问题，但在新版中增加了这两个问题，不知各位编辑是如何考虑的？
4.3 如何确定像与物的大小
除北师大版自选器材外，其他五种版本教材均在实验中使用“两支完全相同”的物体（蜡烛或棋子），一个作为成像物体，另一个代替成的像.在比较像与物体大小关系的环节中，缺少预设就已经生成“像与物大小相等”，学生不是通过自主探究得到这个结论的.不如采用以下实验：在玻璃板的一侧将若干个象棋子竖直叠放作为成像物体，可以看到这些象棋子的像；在玻璃板另一侧也竖直叠放象棋子，直至和像完全重合.通过观察可以发现：玻璃板的两侧只有叠放的象棋子的个数相同时才重合，说明像与物的大小相等.这样设计既增加了知识生成的环节，增强了可信度，同时又增加了学生实验操作的趣味性，让学生乐于参与科学探究活动.