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《光的折射》与教师的导学

2020-08-07南建校

新课程·上旬 2020年6期
关键词:学生发展实验探究

摘 要:初中物理课堂教学的成功与否,在一定程度上取决于教师的精心设计与导学。依托《光的折射》教学案例及教师导学的反思,阐述了初中物理课堂教学教师导学的策略、方法与途径,希望对提高物理课堂教学效率有一定的借鉴价值。

关键词:光的折射;教师导学;实验探究;学生发展

新课程标准提出:学生是学习和发展的主体。“……应注重对学生学习兴趣、探究能力、创新意识以及科学态度、科学精神等方面的培养。”教师要引导学生经历物理概念的建构过程和物理规律的形成过程,发展科学思维能力,形成物理核心素养。但初中学生学习主体性的发挥,依然取决于教师的主导作用,教师始终是学生学习过程的组织者、引导者、合作者、促进者与管理服务者。

北师大版八年级物理《光的折射》一节教学,是学生在学习了光的直线传播、光的反射现象及规律等知识的基础上,更进一步地加深学习和研究。通过前面的学习,学生已尝试过小组合作学习,初步具备分析实验现象、归纳总结结论的能力,探究能力也得到了提升。但八年级学生的各种学习方法及能力仍然处于培养阶段,自主、合作、体验探究等学习方式的效果在一定程度上还取决于教师的设计与导学。

教学过程一:问题的提出

教师:我们陆续学习了部分光的知识。光,使世界变得童话般的神奇和美丽,又使我们有着无尽的好奇和疑惑。

1.过实物投影仪,演示水中筷子变得弯折。这是为什么?

2.多媒体展示水中洗澡漫画图片:潭清疑水浅,下水特别深。这又是为什么?

这节课,我们就带着这些问题学习《光的折射》。

教师导学评析:物理课程理念之一就是从生活走向物理,从物理走向社会。从学生熟悉的、经历过的但并没有很在意或认识的现象出发,通过提出问题进行导入,使学生产生思维冲突,引发思考,激发好奇心和探究的兴趣。

教学过程二:光的折射现象

教师:请同学们自主阅读课文P111内容,思考什么叫光的折射现象?能否用实验清晰地观察到光的折射现象?实验观察需要什么器材?

学生阅读教材并思考。

学生1:用一束光射入水中或玻璃中,就能观察到光的折射现象。

教师:我们重点准备观察什么?

学生2:观察光在空气中的传播方向和进入水中或玻璃中的传播方向。

教师:我准备了激光笔和用塑料瓶包装的半瓶水,大家试一下,看能观察到光的折射现象吗?

分发器材,学生动手实验。

学生3:老师,我们看不清光的传播路径,有什么好的办法?

教师:大家回忆一下前面的学习,思考或小组讨论,有什么办法能使现象明显。

学生:在水中滴少量墨水也行。

学生:用纸板、玻璃、铁片、水槽壁等做光屏显示光路。

教师:很好。我已给大家准备了檀香、墨水。

学生小组合作实验探究。

学生4:我們观察到的现象是这样的。(在黑板上画出实验的大致光路图)

学生5:光由一种介质进入另一种介质传播方向发生改变的现象叫光的折射。

教师导学评析:本环节是让学生在空间角度自主观察到光的折射现象,进行粗略的体验和认识。让学生自主阅读教材,但规定了具体的阅读内容,明确观察重点,增强针对性,提高效率;其次以问题引导,层层设问推进,帮助学生提升学习经验;最后为学生提供体验展示的机会,组织学生进行交流讨论,并通过点拨,帮助学生形成全面正确的认识。

教学过程三:探究光的折射规律

教师:光的反射定律是从哪几个方面进行实验探究的?

学生:三线的位置和两角的大小。

教师:类比光的反射定律,能否猜测一下,光是怎样进行折射的?可能遵循哪些规律?

教师:同学们的猜想很好,我们还需要通过实验来验证。

教师:请同学们观察P112图5-26,精读P112实验探究部分内容,依据导学案,先进行实验设计,再进行小组合作探究,总结规律并展示。

教师:实验需要哪些器材?(实验室有足够的器材供同学们选用)

学生:两枝发光颜色不同的激光笔、玻璃砖(或水)和转盘、纸光屏。

教师:为了实验效果更明显,老师提供的激光笔光束经过了扩束,射出的光不再是一条线,而是一个面。

教师:请同学们设计数据记录表格,自选器材,合作探究。

学生设计记录表格,自选器材,小组合作实验,教师巡视,发现问题适时点拨。

教师:联系光的反射实验,如何确定“三线”位置?

学生:用白纸光屏或转盘确定“三线”是否共面。将纸光屏的右半部分沿法线向后折转一个角度,右半部分的纸面上再观察不到折射光线。

教师:如何比较“两角”大小?

学生:用带刻度的转盘比较,可准确读出两角的大小。

教师:现在请同学们组内讨论,得出实验结论并展示。

学生组内讨论并展示。

教师:大家实验做得很认真,总结很全面。评估一下,要把实验做得更好,本实验还有什么需要改进或注意的地方?

学生1:将转盘或白纸屏贴紧玻璃砖的毛边,让光沿着转盘或白纸屏射入玻璃砖。

学生2:在白纸屏中间画条直线,做法线,法线要和玻璃砖表面垂直。

学生3:先让光沿法线垂直入射,再缓慢向一侧偏移,增大入射角。

教师:养成一个好习惯,每次实验都能很好地分析反思,力争下次做得更好。

教师导学评析:新课标倡导探究教学。初中学生的探究能力和实验操作能力还处于培养阶段。在探究开始前,为使学生有合理大胆的猜想假设,教师通过复习光的反射实验,进行有效的铺垫,循序渐进;在研究方法上,借鉴光的反射定律,使学生在原有探究经验基础上,增强探究的目的性、方向性;引导学生自主阅读教材,猜想假设,理解知识,让学生围绕猜想的验证,设计实验,选择器材;最后,教师通过问题式引导、点拨,帮助激励学生合作完成实验探究,观察现象,记录数据、分析数据,自己得出结论并反思过程,对实验进行评估,提出改进意见,体验探究规律的过程。本环节,教师起到组织管理作用,更好地发挥了学生的主体性,有效地培养了学生实验探究的能力。

教学过程四:用光的折射规律解释一些简单的现象

教师:阅读教材P113,试对筷子在水中发生弯折现象做解释。

学生自主阅读教材后,但无人举手展示交流,感觉有困惑。

教师:我们知道,有些物体能发光,有些物体不能发光,但可以反射光。水下筷子可看作是由无数个点构成,每一个点都能反射无数条光线。

学生:我明白了(学生作图并说明解释)。

教师:说得非常好。那你们认为渔民是如何叉鱼的?

学生:瞄准鱼的下方叉。

教师:真厉害,这是为什么呢?

学生:由于光的折射,从上面看水中的物体,物体的位置比实际浅,所以只有瞄准鱼的下方才能把鱼叉到。

教师:你很有经验。潭清疑水浅,这又是为什么?

学生:由于光的折射,从水面上看潭底,潭底的位置比实际浅,眼睛受骗了。

教师:清澈见底,看起来不过齐腰深的池水,不会游泳的人可千万不要冒失下去。因为这实际深度将没过胸部,可能会使你惊慌失措而发生危险。有了知识,我们更要树立“安全第一、珍爱生命”的理念。

教师导学评析:让学生用所学知识解释生活中的实际问题,是由物理走向社会的具体体现,是让学生在丰富的感性认识基础上体会到物理知识的实践性,体会到物理知识和物理方法的重要应用价值。让学生通过阅读理解、交流展示,加深了对物理知识、方法的深层理解和迁移,同时,适时地进行了安全教育和情感、态度价值观教育。

教学过程五:反思与评估

教师:我们反思一下,这节课,你掌握了哪些知识?形成了哪些能力?

学生1:通过这节课的学习,我知道了什么是光的折射现象、光的折射规律。

学生2:我知道了盛满水的碗中,斜放根筷子为什么看起来是弯折的。

教师:同学们对知识掌握得很到位,我们又形成了哪些能力呢?

学生:……

教师:这节课,同学们学习都很积极主动,通过自己阅读教材,联系实际,知道了光的折射现象,这就是自主学习能力的培養和提升;人人都参与实验中,而且按照一定的方法进行探究,归纳出了光的折射规律,这就是实验探究能力的形成过程。

学生1:老师,我明白了。首先要提出问题,对问题进行猜想和假设,再通过实验验证我们的假设。

学生2:猜想要依据生活的经验和我们已有的知识,不能胡乱猜想。

学生3:实验探究要小组合作进行,组员间既要有明确的分工,又有通力合作。

学生4:实验数据的记录要真实,不能造假。

学生5:别人在交流汇报时,要认真倾听。和自己小组的结果不同,就要认真分析和反思,查找问题的根源。

教师:同学们说得很好,这就是反思。我们还需要评估我们的实验探究,尊重事实,发现问题,总结经验,提出改进的方法,形成能力,提升素养。

教师导学评析:反思是探究总结经验教训,领悟解决问题的方法和策略。培养学生具有回顾与分析解决物理问题过程的意识,初步形成评价、评估与反思的意识和能力是新课程目标之一。学生反思意识的增强、反思能力的提高需要培育引导的过程,更需要循环反复地加强,不仅要培养学生勇于反思,善于反思的能力,还要帮助其保持持久的恒力,在探究、反思实践的循环中,举一反三,融会贯通,才能形成能力,养成习惯,为学生的终生发展奠定基础。

教师的导学,就是要为学生提供丰富的学习资源和实验器材,做好学生学习探究的组织者和服务者;通过创设真实的生活情境,激发学生的学习兴趣、求知欲,充分调动学生积极主动的参与意识,使之乐于学习,主动探究;通过设计安排体验性活动,为学生提供时间和机会,注重过程,使之多积累一些感性经验,体验到学习物理的美妙;通过设置问题情境,引发学生的认知冲突,组织学生自主阅读、发现问题,并进行有效引导,降低难度,合作探究,总结规律,在自主性研究学习中体验科学研究的方法;通过螺旋递进式的师生互动,促进学生知识应用、反思提升,完成知识的内化,发展初步的科学探究能力和自主学习能力,形成尊重事实、探索真理的科学态度,最终学会学习,提高科学素养。

参考文献:

[1]廖伯琴.义务教育物理课程标准(2011年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]陈运保.义务教育物理课程标准(2011年版)案例式解读:初中物理[M].北京:教育科学出版社,2012.

作者简介:南建校(1966.06—),男,陕西乾县人,本科学历,高级职称,主要从事中学物理教学。

编辑 杜元元

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