摘要:教材是實施課堂教學(xué)的重要資源,教師要以新課程的理念創(chuàng)造性地使用它。人教社的物理教材八年級(上)第二章的第四節(jié)“光的折射”,集物理現(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律、知識應(yīng)用于一體,對本章的學(xué)習(xí)乃至初中物理光學(xué)部分都有至關(guān)重要的作用。為了更好地達到課程標(biāo)準(zhǔn)提出的的三維課程目標(biāo),最好是把“光的折射”設(shè)計成為一堂科學(xué)探究課。
關(guān)鍵詞創(chuàng)造性;科學(xué)探究;光的折射
中圖分類號:G633.7
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1003-6148(2007)4(S)-0019-2
人教社的物理教材八年級(上)第二章的第四節(jié)“光的折射”,其主要內(nèi)容為:介紹了“折射現(xiàn)象”,解釋了“折射使池水變淺”,適量的作業(yè),課外閱讀“海市蜃樓”。對于光的折射的規(guī)律,教材只給出了一句話“當(dāng)光從空氣中傾斜射入水中或其他介質(zhì)時,折射光線向法線方向偏折”。作為新課標(biāo)下“光的折射”一節(jié)內(nèi)容,無論從教材的內(nèi)容(知識點數(shù)量)和難度要求都大大降低了?!肮獾恼凵洹奔锢憩F(xiàn)象、物理概念、物理規(guī)律、知識應(yīng)用于一體,對本章的學(xué)習(xí)乃至初中物理光學(xué)部分都有至關(guān)重要的作用。
為了更好地達到課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“知識與技能”、“過程與方法”、“情感、態(tài)度與價值觀”的三維課程目標(biāo),我認(rèn)為最好是把“光的折射”設(shè)計成為一堂科學(xué)探究課。下面是對“光的折射”的教學(xué)設(shè)計。
1 創(chuàng)設(shè)情景,引入新課,激趣激疑
讓學(xué)生分組做兩個神奇的實驗,觀察光的折射現(xiàn)象,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,形成概念,提出問題。
(1)小魔術(shù):先設(shè)法使自己恰好看不到位于紙杯底部的硬幣,然后另一個同學(xué)往紙杯中倒入水,你觀察到了什么現(xiàn)象?
(2)體驗生活中的現(xiàn)象:一根筷子傾斜插入盛有水的杯子中,你觀察到了什么現(xiàn)象?
(3)由學(xué)生提出疑問:通過觀察以上兩個實驗,你有什么疑問嗎?請大膽提出。
2 建立模型,提出概念,激發(fā)新的問題
通過演示激光斜射入水(滴有幾滴牛奶的熱水)中,學(xué)生們可以觀察到:光從空氣斜射入水中時,傳播方向發(fā)生了偏折,在水面處還同時發(fā)生了反射,驗證了前面的猜想是否正確。
教師通過實驗,使學(xué)生對光的折射有一個感性認(rèn)識,面對實驗現(xiàn)象,建立物理模型,把光的折射現(xiàn)象用如圖1所示的光路模型顯示表達出來,運用對比(光的反射)的方法,介紹入射光線、折射光線、法線、入射角、折射角等概念,為折射規(guī)律的探究打下基礎(chǔ)。
提出新的問題:光的折射遵循什么規(guī)律呢?請大家大膽猜想。
3 實驗探究,尋找規(guī)律
介紹探究所用的實驗器材,激光器、半圓形玻璃磚、帶有量角器的背板,著重通過實驗介紹光線經(jīng)過半圓形玻璃磚的特點,如圖2所示。
(1)當(dāng)光從空氣中傾斜射入半圓形玻璃磚的平面時,折射光線、入射光線與法線的空間位置的關(guān)系怎么樣?
通過實驗觀察,得出三條線的位置關(guān)系:折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi),折射光線與入射光線分居法線的兩側(cè)。
(2)當(dāng)光從空氣中垂直射入半圓形玻璃磚的平面(也就是入射光線與法線重合,i=0°)時,折射光線的傳播方向怎么樣?
(3)當(dāng)光從空氣中傾斜射入半圓形玻璃磚的平面時,請?zhí)顚懴旅娴谋砀瘢?/p>
從上面表格中的數(shù)據(jù)中,學(xué)生歸納總結(jié)出入射角i和折射角γ之間的規(guī)律:①當(dāng)光從空氣斜射入玻璃介質(zhì)時,折射角小于入射角。②折射角隨著入射角的增大而增大,隨著入射角的減小而減小。
(4)當(dāng)光從半圓形玻璃磚傾斜射入空氣中時,把上面的表格中的入射角的數(shù)據(jù)作為折射角的數(shù)據(jù),請?zhí)顚懴旅娴谋砀瘢?/p>
從上面表格中的數(shù)據(jù)中,學(xué)生歸納總結(jié)出規(guī)律:①當(dāng)光從玻璃介質(zhì)斜射入空氣時,折射角大于入射角。②折射角隨著入射角的增大而增大,隨著入射角的減小而減小。
(5)從上面兩個表格中的數(shù)據(jù)中,歸納總結(jié)出光的折射遵循光路可逆。
在探究中始終注意激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生動腦、動手,親自體驗探究的全過程。在探究過程中,學(xué)生對有光的折射規(guī)律提出大膽的猜想,然后通過實驗、小組合作、全班交流得出規(guī)律,學(xué)生的思維發(fā)生碰撞,產(chǎn)生創(chuàng)造的火花。在整個實驗探究的過程中,教師因勢利導(dǎo),層層追問,引出新的問題,引起學(xué)生進一步的思考。充分體現(xiàn)了科學(xué)探究活動的基本要素,學(xué)生獲得了深層次的情感體驗。
4 前后呼應(yīng),釋疑解難,培養(yǎng)能力,運用折射規(guī)律解決實際問題
用光的折射規(guī)律來解釋日常生活中的現(xiàn)象是本節(jié)課的難點,但由于前面折射規(guī)律的探究是非常充分的,規(guī)律是學(xué)生自己通過探究得出的,教學(xué)難點得到輕松突破。
解釋“硬幣上浮”,引導(dǎo)學(xué)生畫出了如圖3所示的光路圖,由于折射規(guī)律的是學(xué)生自己探究出來,很容易地理解圖中的兩個折射角的大小關(guān)系(γ1<γ2),明確空氣中的兩條折射光線發(fā)散的,從而更好地理解折射所成的像是虛像。這樣的解釋遠遠比教材中的漁民叉魚的光路圖(如圖4所示)準(zhǔn)確、深刻得多,學(xué)生的思維能力得到了很好的培養(yǎng)。
之后,讓學(xué)生自己類似于解釋“硬幣上浮”,畫出如圖5所示的光路圖,來解釋“筷子彎折”的現(xiàn)象。
5 課外小制作鞏固知識,培養(yǎng)動手能力,提出新的問題
布置學(xué)生課外小制作:制作“漁民叉魚”的模擬實驗教具。
提出新的問題:當(dāng)光從玻璃介質(zhì)斜射入空氣時,折射角大于入射角,且折射角隨著入射角的增大而增大,那么,當(dāng)折射角增大到90°時,會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢?請同學(xué)們課外探究,還可以上網(wǎng)查詢相關(guān)的資料。
6 小結(jié)
回顧如圖6所示的教學(xué)過程,總結(jié)所學(xué)知識和研究問題的方法。
在本節(jié)課的教學(xué)活動中,創(chuàng)造性地使用教材,注重激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和培養(yǎng)初步的探究能力及協(xié)作精神。提出問題是引發(fā)學(xué)習(xí)的根本,沒有問題,也就難以誘發(fā)和激起探究的欲望。教師首先注重創(chuàng)設(shè)良好的問題情景,從“硬幣上浮”、“筷子彎折”的生活中的現(xiàn)象出發(fā),激起學(xué)生對現(xiàn)象產(chǎn)生原因的好奇心,與學(xué)生對話引出這節(jié)課要探究的核心問題。進而引導(dǎo)學(xué)生對有關(guān)光的折射提出大膽的猜想。然后指導(dǎo)學(xué)生按照“設(shè)計實驗——合作探究——交流成果”進行實驗探究。最后前后呼應(yīng),釋疑解難,解釋“硬幣上浮”、“筷子彎折”、“漁民叉魚”的現(xiàn)象,提出新的問題,以問題開始,以問題結(jié)束,讓學(xué)生的探究在課外延伸。
(欄目編輯 黃懋恩)