人教版初中物理“光的折射”實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究

張國民

【摘 要】本文以人教版初中物理教材“光的折射”這一節(jié)課為載體，進(jìn)行具體的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)探究，試圖對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行了一定的反思和總結(jié)。主張?jiān)趯?duì)教材進(jìn)行深度挖掘和必要的靈活改良的基礎(chǔ)上，進(jìn)行有機(jī)的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，還原真實(shí)的探究過程，力求符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，同時(shí)重視師生的互動(dòng)交流，珍視學(xué)生探究過程中的疑惑。

【關(guān)鍵詞】光的折射;實(shí)驗(yàn)教學(xué);初中物理

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)在初中物理中的意義

初二是中學(xué)生正式接觸物理學(xué)習(xí)的開始，也是慢慢認(rèn)識(shí)和探究物理現(xiàn)象背后知識(shí)的開始?；谛抡n標(biāo)要求和科目的特點(diǎn)，在物理學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中，實(shí)驗(yàn)探究是最為重要的教學(xué)內(nèi)容和活動(dòng)。本文以人教版初中物理教材中“光的折射”這一節(jié)為載體，結(jié)合真實(shí)教學(xué)案例，對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行初步的探究，并就實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中的幾個(gè)問題談?wù)勛约旱乃伎肌?/p>

二、折射觀念的引出

一方面，光的折射和光的直線傳播從字面上來看是相悖的，學(xué)生在此會(huì)產(chǎn)生疑惑。所以教材中，開始就指出光的直線傳播的條件“同種均勻介質(zhì)”，教師要在此提醒學(xué)生，物理結(jié)論都有一定的適用范圍，準(zhǔn)確掌握物理概念的前提條件是所有物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。

另一方面，教材用水池里的水作為案例引出折射概念，沒有在泳池游過泳的人，沒有這方面的感性認(rèn)識(shí)，這種折射現(xiàn)象是不能引起學(xué)生共鳴的。建議引入硬幣“升高”和筷子“彎折”兩個(gè)現(xiàn)場小實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行導(dǎo)入。實(shí)驗(yàn)的器材學(xué)生比較熟悉，加上現(xiàn)場動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，能夠直接刺激學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。很多時(shí)候，教師苦于無處尋找合適的實(shí)驗(yàn)題材，如果可以將習(xí)題和課本材料介紹中的案例拿來作為實(shí)驗(yàn)題材是很合適的，也加深了學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解和掌握。

三、法線的輔助意義

法線的輔助意義是需要跟學(xué)生進(jìn)行著重提及的，雖然在“光的反射”中已經(jīng)進(jìn)行了介紹引入。在現(xiàn)實(shí)的教學(xué)案例中會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生有時(shí)候會(huì)將法線與光線弄混。如果能夠在做折射實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，在光屏上畫上法線，或者利用膠帶貼出法線來，然后在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行說明，會(huì)更有利于學(xué)生意識(shí)到法線的輔助意義，也更有利于學(xué)生掌握法線的畫法，畢竟大多數(shù)光學(xué)原理和規(guī)律的基礎(chǔ)是基于法線的。

四、折射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)探究

教師在二次實(shí)驗(yàn)探究折射規(guī)律之前，可以以問題引導(dǎo)的方式進(jìn)行鋪墊，問題的順序可以是，先問入射光線和折射光線是否分居法線兩側(cè)？三線是否共面？入射角和折射角哪個(gè)較大？進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證之后，繼續(xù)給出進(jìn)一步的問題引導(dǎo)。如果入射角變大或變小，折射角如何變化？如果入射角為零，折射角為多少？這種情況是否也叫作折射？然后再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證說明。

提問有難度梯次，問題的性質(zhì)符合一般到特殊的規(guī)律，學(xué)生比較容易接受。不建議一次性提問，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行說明，既不符合實(shí)驗(yàn)的邏輯，也不符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，很容易打擊學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣。

教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究時(shí)要精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和提問的流程，盡量做到邏輯自洽和自然，符合真實(shí)的探究順序。實(shí)驗(yàn)不是表演，對(duì)于剛剛接觸物理實(shí)驗(yàn)的初中學(xué)生來說，專業(yè)的、真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探究過程，能夠刺激學(xué)生的科學(xué)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力，也能夠使學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)有更好的理解和掌握，對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)也是有很好的啟發(fā)作用。

五、光路的可逆實(shí)驗(yàn)探究

光路的可逆，在課本中教材只是在結(jié)尾簡單說明。這個(gè)內(nèi)容對(duì)于學(xué)生來說是比較有挑戰(zhàn)性的，也能夠引起他們的實(shí)驗(yàn)欲望。在課堂中先讓學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)和思考，然后進(jìn)行試驗(yàn)探究光路是否可逆。學(xué)生們有的用筆劃線，有的用雙面膠切割粘貼代表光線，有的在水槽表面制作標(biāo)記，有的在光屏上制作標(biāo)記。從這些簡單有趣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作中學(xué)生更好的感受到科學(xué)探究的樂趣，也提高了實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力。

在進(jìn)行光路可逆實(shí)驗(yàn)之后，再進(jìn)行折射角和入射角的討論，學(xué)生會(huì)更容易理解為什么在空氣中的角度要比水中的角度更大，而不會(huì)簡單地記憶入射角和折射角的比較。

六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的反思和總結(jié)

教材的內(nèi)容有著很強(qiáng)的邏輯性和概括性，教師在實(shí)際的課堂實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，是需要進(jìn)行深度挖掘和改良的。對(duì)于如何組織實(shí)驗(yàn)和具體的實(shí)驗(yàn)課流程，也需要進(jìn)行合理的安排，盡量使得實(shí)驗(yàn)探究符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，而不是簡單的生搬硬套。學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和探究興趣就是從每一節(jié)實(shí)驗(yàn)課中不斷培養(yǎng)出來的，教師在重視實(shí)驗(yàn)課的同時(shí)，還應(yīng)該給予學(xué)生真實(shí)、專業(yè)的實(shí)驗(yàn)探究過程體驗(yàn)，而不是簡單的表演和模仿，好像是為了灌輸知識(shí)而進(jìn)行刻板的演練。另一方面，在實(shí)驗(yàn)課的過程中，及時(shí)的、充分的師生溝通和交流是非常重要的。學(xué)生的個(gè)體差異是巨大的，當(dāng)他們提出不同問題的時(shí)候，其實(shí)是他們?cè)谶M(jìn)行自我的探索，教師應(yīng)該予以珍視，這就是科學(xué)的種子。

“師者，傳道授業(yè)解惑也”，其中“解惑”是物理教學(xué)中最重要的。和學(xué)生互動(dòng)交流，了解他們的真實(shí)疑惑，然后進(jìn)行合理的解答，尤其是利用真實(shí)的實(shí)驗(yàn)探究來解答，是物理教學(xué)過程中很重要的部分。

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