詹凱 田成良
學生在學完光的干涉和衍射之后,通過光的偏振現(xiàn)象進一步認識光波,并通過光的偏振性質(zhì)來證明光波是一種橫波。本節(jié)課程理論部分并不難理解,但是光的偏振在生活實際的應(yīng)用卻相對復(fù)雜,學生不會解釋其中的原理。偏振光的重要應(yīng)用之一,就是在拍攝玻璃后方景物或者水中景物時,在相機鏡頭前加上偏振片,調(diào)整偏振片的透振方向,可以大大降低鏡面反射的影響。本實驗難度不大,所用器材相對簡單,在課堂中可以很方便的呈現(xiàn)給學生。
1傳統(tǒng)教學的不足
傳統(tǒng)課堂中,多數(shù)是利用課前拍攝好的照片進行演示比對,讓學生觀察對比普通照片與加上偏振片并調(diào)整透振方向之后的照片,來說明利用偏振片可以有效減弱玻璃或者水面的反射光,如圖1和2所示。
利用拍攝好的照片進行對比,課堂氣氛沒有達到預(yù)期的熱烈程度。經(jīng)過分析,主要有以下兩方面原因:
1.1不能有效調(diào)動學生參與,學習積極性不高
照片是靜態(tài)的呈現(xiàn)方式,學生只是看到了添加偏振片前后的兩狀態(tài),沒有真正參與到消除偏振光的過程之中,無法體驗其中的神奇之處,即便是多拍攝幾張反射光處于中等強度的照片拿給學生看,也無法替代消除偏振光的過程量。學生沒有親身參與到其中,自然興趣不大。
1.2無法展示反射光消除過程,可信度較低
現(xiàn)代電腦合成與修改技術(shù)發(fā)達,由于照片無法呈現(xiàn)反射光的消除過程,因此有學生會懷疑照片可能做過適當?shù)奶幚恚瑢φ掌恼鎸嵭援a(chǎn)生懷疑。如果失去了學生的信任,那么課程的學習效果就會大打折扣。
2利用ipad改進后的教學
為了充分調(diào)動學生的積極性,增加實驗結(jié)果的可信性,必須在課堂中完整地呈現(xiàn)出反射光的消除過程。利用ipad實時拍攝功能和多媒體有效整合的技術(shù),可以同時解決上面的兩個問題。具體實施過程如下:
在多媒體電腦上安裝蘋果公司的官方軟件Airplayer,并打開“電腦一投影”設(shè)備的無線局域網(wǎng)(wifi),開啟ipad的wifi,搜索并連接到教室的無線局域網(wǎng)上,就可以將ipad上所顯示的內(nèi)容,實時投影在教室的電腦主機上,并通過顯示屏讓全體學生看到ipad上的實時內(nèi)容。
打開ipad的攝像功能,讓ipad的攝像頭充當“眼睛”,對著玻璃或者水面的反射光去“看”,就能讓學生在大屏幕上觀察到具有偏振光干擾的畫面,并能在這個情境下讓學生掌握用偏振片消除偏振光干擾,拍攝清晰的照片的能力。具體優(yōu)點如下。
2.1貼近生活,把物理情景搬進課堂
在實際課堂中,在課桌上放置一塊玻璃板,玻璃板下方放置了一只藍色的紙盒,如圖4所示。玻璃板上反射出天花板上的日光燈,反射光強烈,學生看不清玻璃板下方的紙盒。如圖5所示。
2.2提高關(guān)注度,激發(fā)學習興趣
該活動場景中,既有實物日光燈、地板反射光、玻璃板和ipad,也有以及大屏幕畫面,該場景形象直觀,關(guān)注度高,學生在真實場景中,易于發(fā)散思維,學習積極性高。特別是看到ipad拍攝的畫面后,積極性高漲,課堂氣氛非?;钴S,紛紛旋轉(zhuǎn)手中的偏振片(如圖6所示),尋找偏振片產(chǎn)生“神奇”的畫面。