互动插件在探究性教学中的应用

　　所谓互动插件，就是一些利用像几何画板、仿真实验室、Flash、Java Applet等工具开发的互动性极强的网络化小积件。它具有存在形态网络化、应用形式个性化、虚拟情景互动化的特点。下面以高中物理《光的折射》一课为例，说明插件的应用方法。
　　一、教学目标
　　知识与技能：能准确复述光的反射定律的内容；能解释入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角等概念的物理意义；能准确复述光的折射定律的内容；能解释入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等概念的物理意义；准确写出光的折射定律的公式；准确写出光的折射率的公式；能说出折射率的物理意义；记住一些常见物质折射率的大小；注意酒精的折射率与水的折射率的大小关系；准确写出折射率与光的传播速度间的关系公式。
　　过程与方法：熟悉用实验开展探究性学习活动的一般方法：观察现象——采集数据——猜想规律——分析数据——得出规律。
　　情感、态度与价值观：培养学生尊重科学的态度。
　　二、教学过程回顾
　　1．光的两种观点
　　师：阅读教材P46的引言部分，请用自己的语言复述关于光的两种学说的主要观点，并思考：关于光的以下说法中正确的是哪个。
　　A．麦克斯韦预言光既具有波动性，也具有粒子性。
　　B．光的干涉和衍射现象证明了光具有波动性。
　　C．光电效应现象证明了光是一种电磁波。
　　D．赫兹证实了电磁波的存在。
　　2．光的反射
　　师：阅读教材P46《光的折射》的第1~2自然段，回顾光的反射定律的基本内容。并思考：光液面控制仪的原理。如图1所示：一束激光以入射角α照射液面，反射光斑被光电管接收后转变为电讯号，电讯号输入控制系统以控制液面高度。若反射光斑B向右移动了距离△S到B′，那么液面应_______(降低、升高)？
　　设计意图：第一个问题属于识记层次的教学内容，第二个问题学生在初中时已经比较熟悉。我采取了以学生自主学习为主，通过两个有针对性的问题，引导学生理解相关知识。
　　3．新课的引入
　　学生自行完成两个小实验。实验1是“弯折的筷子”（图2），实验2是“移位的笔杆”（图3）。
　　设计意图：通过完成两个现象奇特的小实验，增加学生学习的兴趣，使其体会物理学科以实验为主的特性。
　　4.实验探究：真实与插件结合
　　教师完成激光光具座的光的折射实验。由于光具座实验中实际的测量数据误差不易控制，我采取了将实际实验与虚拟实验（http://wgslz.vicp.net/zgl/互动物理网络资源/tree/index.html）相结合的方式。“探究几何光学基本规律”的在线插件界面如图4所示。
　　观察现象：改变入射角，观察折射角的变化规律：将入射光线与折射光线的动态变化关系进行对比，结合插件提供的模拟数据进行“数形结合”式的观察。
　　小角度规律：计算入射角i与折射角r的比值。通过计算，可以看到当入射角比较小时，入射角与折射角的比值接近一个常数，下面是一次模拟探究的实验数据处理结果。
　　数据处理方法一：从上述表格中可以看出，当入射角较大时，两个角度的直接比值明显不再是一个常数，而是逐渐变大。通过计算入射角、折射角正弦的比值得出其比为常数。
　　数据处理方法二：渗透单位圆处理数据的思想。此处结合几何画板开发的小积件，过渡到利用单位圆进行进一步的数据分析。在三角形中，大角对大边，入射角i与折射角r的比值等于边AB与边CD