让科学探究激发学生学习的主动性

摘 要： 在物理教学中，学生的学习效果既受其学习基础、学习能力的制约，更受其学习心向、学习动力的影响。在初中物理教学中开展实验探究教学能够大大激发学生的学习兴趣，让学生想学，愿意学，乐意学，并能有意志力坚持学。教学实践表明，“光的折射”一课采用探究式教学比传统的讲授式教学效果更好。

关键词： 物理教学 光的折射 探究式教学 教学设计

一、设计的思路

1.《物理课程标准》中对光学部分的要求是只要通过实验对光的折射规律有一定的了解，能利用实验仪器进行演示，有一定的感性认识即可。这样的要求是符合初中学生的认知规律的。

2.常州市中考近几年对毕业生的物理学习能力的考查方面，也充分考虑了上述要求。

3.由于地处边缘，本校学生学习目的不明确，学习积极性和主动性普遍不高。要实施素质教育，调动学生学习的主观能动性成为首要问题，而让学生能学、会学、坚持学等问题是教师进行教学设计必须考虑的重点问题。合理降低教学难度、选择恰当教学方法（如讲授法）、创设有效的问题情境等都是我们进行教学设计的宝贵经验。

二、教学目标

1.知道光的折射定义，入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等基本概念，能用光的折射知识解释一些生活中的现象。

2.通过“探究”的方法得出光的折射规律，学会用“探究”的方法获取知识。

3.培养学生在学习中交流、团结和协作的精神。

三、教学重难点

光的折射定律的探究、光的折射定律的应用是本课的教学难点；探究光的折射定律是本课的教学重点。

四、教学资源

光的反射折射演示仪、玻璃砖、课堂学习记录单等。

五、教学预设

师：前面我们研究了光的直线传播和光的反射两种光现象，今天我们继续研究一种新的光现象。大家一起关注你们面前的一杯水，水里面有一根筷子，请同学们仔细观察，你看到什么现象？

生：筷子好像被折断了一样。

师：对，这就是我们今天要研究的光的折射现象。下面请同学们拿出实验仪器，我们一起观察光从一种介质斜射入一种介质中的情形。请大家仔细观察。

师：你看到几根光线啊？

生：三根。

师：是的，下面我们来画一下这个光路图。（见右图）

师：其中有一部分光在玻璃的表面发生了反射，它是从空气中来到空气中去，OB这就是我们学习的反射光线，前面我们已经研究过了，今天暂时不研究。下面我们看玻璃中的这一条光线，你观察到它还沿着原来AO的方向吗？

生：没有。

师：我们把这一条光线称为折射光线。

教师接着结合黑板上的光路图，介绍法线、入射角、折射角等概念。

师：像这样，光从一种介质斜射入另一种介质中时，光的传播方向发生了偏折，这种现象称之为“光的折射”。

师：问，为什么我们一定要强调“斜射”呢？下面我们来看一看光垂直射入玻璃时的情景，你观察到什么现象？

生：光的传播方向不变。

师：对，这时虽然也是光从一种介质进入一种介质，但光的传播方向不变，这种现象我们不称为光的折射现象。不过我们等一会就要用到这个现象。

师：光的折射现象在我们生活中很常见，如彩虹的形成，傍晚的落日，我们刚刚看到的水杯中的筷子。那么光的折射有哪些规律呢？今天我们要探究一下。我们主要研究以下四个问题：

（1）当光从空气中斜射入玻璃中时，入射角和折射角的关系如何？

（2）当光从玻璃中斜射入空气中时，入射角和折射角的关系如何？

（3）反复转动入射光线，观察折射光线的位置，你看到什么现象？说明了什么？

（4）入射光线和折射光线是否在同一平面内呢？你打算如何做？你能观察到什么现象？说明了什么？

师：下面我们首先来研究第一个问题。当光从空气中斜射入玻璃中时，入射角和折射角的关系如何？请同学们利用实验器材进行小组合作研究，并设计表格记录数据，分析数据你能得出什么结论呢？

生：小组合作探究活动，设计表格。

生：交流合作分析数据，回答第一个问题。当光从空气中斜射入玻璃中时，折射角小于入射角。

师：大家通过自己的努力解决了第一个问题，我们紧接着来研究第二个问题。这个问题似乎有点难，因为要求光从玻璃中斜射入空气中，要想在玻璃中放一个光源似乎有点困难，现在我们就要用到刚刚光垂直射入玻璃中的情景了。（这时可以回顾前面光垂直射入玻璃中的情景，让学生立即学以致用。）

师：请大家把光源转到玻璃砖的圆形面一边，打开光源入射光线这时从空气中斜射入玻璃中时，其实是垂直圆的切线方向入射，射到玻璃中时光的传播方向不变，那么这时玻璃中的这根光线就可以看做是玻璃中的一根入射光线，斜射到空气中来。下面我们像刚刚一样来研究第二个问题。请同学们利用实验器材进行小组合作研究，并设计表格记录数据，分析数据你能得出什么结论呢？

生：小组合作探究活动，设计表格：

生：交流合作分析数据，回答第一个问题。当光从空气中斜射入玻璃中时，折射角大于入射角。

师：同学们很容易就解决了前面两个问题，下面我们研究第三个问题，请同学们亲自做做，你能观察到什么现象？

生：当入射光线从左边入射时，折射光线从法线的右边出来；当入射光线从右边入射时，折射光线从法线的左边出来。

师：这个现象说明了什么？

生：入射光线和折射光线分居在法线的两侧。

师：下面我们来研究最后一个问题，请同学们做一做，这里我提醒一下，大家在研究光的反射定律时是怎样做的。

小组合作探究活动。

师：请同学来演示说明，并说明具体的操作方法。

小组展示。

师：请问你观察到什么现象？

生：当白纸向后翻转时，白纸上观察不到折射光线。

师：这个现象说明了什么？

生：折射光线和入射光线在同一平面内。

师：很好，我们以上研究了光从空气中斜射入玻璃中和光从玻璃中斜射入空气中的折射规律，而光从空气中斜射如水中和光从水中斜射入空气中也是一样的道理，我们可以用数学上的同理可得来推论。

师：我们下面一起来总结一下，并且和光的反射定律进行对比学习。

学生小组合作，共同交流，讨论总结。

师：下面我们就用光的折射定律来作一下光路图。老师先来作一个示范。首先画出法线，然后把入射光线用虚线延长作为辅助线，再根据光的折射定律，当光从空气中斜射如水中时，折射光线要靠近法线。所以要把折射光线画在法线和辅助线之间。

学生练习。

师：先画好的同学思考下列问题：当光从空气中斜射入一块方形玻璃砖中时，其光路图应该是怎样的？

学生肯定会发生很多错误，先让学生自己画，然后通过实验亲自观察，眼见为实，学生一看就知道应该怎么画。学生因这种惊奇地发现而感到愉悦，学习热情高涨。这极大地激发了学生的学习兴趣。

师：学到这里我们基本上认清了光的折射规律，现在你能解释我们一开始看到的放在水中的筷子为什么好像被折断了一样呢？

学生分组讨论，交流，回答，提出自己的观点。

最后教师用光路图解释，教师出示光路图，由学生来解释，学会用物理语言解释生活中的物理现象。最后回答一开始的问题，前后呼应，让学生明确今天这节课的主线就是解决光的折射问题。

六、作业设计

师：今天的作业就是完成学案。

教学策略：学生通过练习，达到巩固知识的目的。要让练习真正发挥作用，不要成为学生的负担。练习基本上是在课上完成，学生回家不需要做笔头作业。

七、教学反思

教学中要让学生“能学”，让学生体会到自己的价值，激发学生自我发展的意识，让学生的主动探究进入良性循环。科学探究不是学生自编自导自演，老师要加以引导，帮助学生“会学”。教师通过恰当的问题串加以引导，可以帮助学生掌握一定的学习策略，为学生“会学”铺平道路。我们要用初二一年的时间让学生感到学习物理的乐趣，体验学习物理的成功，培养学生的学习兴趣，调动学生学习的积极性。