羅鎮(zhèn)姬 邵志偉
高效課堂是以最小的教學(xué)和學(xué)習(xí)投入獲得最大學(xué)習(xí)效益的課堂,其基本特征是“自主建構(gòu),互動(dòng)激發(fā),高效生成,愉悅共享”。物理新授課中,學(xué)生對知識的認(rèn)知、規(guī)律的理解往往建立在觀察和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上,機(jī)械地照搬“先學(xué)后教”的模式,讓物理知識、規(guī)律在學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)先入為主,課堂上再借助實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證的教學(xué)方法切不可行。如何將“自主學(xué)習(xí)”與“合作探究”有機(jī)地融入于課堂教學(xué)是每一個(gè)物理教師所面臨的挑戰(zhàn)。初中物理新授課如何實(shí)現(xiàn)課堂的高效?借助“光的直線傳播”教學(xué)案例,筆者將闡述自己的認(rèn)知與做法。
“光的直線傳播”這一內(nèi)容包含光源、光的傳播、光速三個(gè)知識點(diǎn)。其中,光源、光速的知識淺顯易懂,可以通過“課前自主學(xué)習(xí)、課堂練習(xí)檢測”的方式達(dá)成目標(biāo);而光的直線傳播是本節(jié)課的重點(diǎn),光在介質(zhì)中沿直線傳播的條件、光沿直線傳播的應(yīng)用是本節(jié)課的難點(diǎn),所以本人以學(xué)生探究活動(dòng)、教師演示實(shí)驗(yàn)為抓手進(jìn)行課堂教學(xué),實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)的突出、難點(diǎn)的突破。案例如下:
【片段一】認(rèn)識光的直線傳播
師:(播放課件:三張日常生活中顯示光路的圖片)光在空氣中如何傳播?
生:沿直線。
師:這是你的猜想,對嗎?
生:是。
師:(操作)老師這兒有一支激光筆,它發(fā)出的光已經(jīng)達(dá)到墻壁。你看見光沿直線傳播了嗎?
生:沒有。
師:能想辦法驗(yàn)證自己的猜想嗎?
生:(討論、列舉方案)
師:(回應(yīng))老師這兒有個(gè)噴霧器,它能模仿大霧的天氣。(演示實(shí)驗(yàn)1:利用噴霧顯示光路)光如何傳播?
生:沿直線。
師:在我們的桌面上,有激光筆、蚊香、打火機(jī)、空礦泉水瓶和一根可以彎折的吸管。請大家選擇所需的器材驗(yàn)證這位同學(xué)的猜想。
生:(分組實(shí)驗(yàn)、上臺展示、得出結(jié)論)光在空氣中沿直線傳播。
師:光在固體、液體中又是如何傳播的?請同學(xué)們繼續(xù)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。
生:(分組實(shí)驗(yàn)、得出結(jié)論)光在水、洗手液、果凍中沿直線傳播。
【賞析】由三張照片:樹蔭下的陽光、黑夜里的激光、濃霧中的車燈光,提出問題:“光在空氣中如何傳播?”學(xué)生猜想后,實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)成了本教學(xué)環(huán)節(jié)中的重點(diǎn),也是亮點(diǎn)。噴霧器噴出的水霧、蚊香燃燒形成的煙有效地模擬了日常生活中雨霧、煙塵的環(huán)境,清晰地顯示了光路??蓮澱鄣奈軓恼磧煞矫孀C明了“光沿直線傳播”的特點(diǎn)。學(xué)習(xí)小組的成功體驗(yàn)及小組代表的精彩展示,實(shí)現(xiàn)了學(xué)習(xí)資源的共享。重點(diǎn)探究“光在空氣中的傳播”后,“光在液體、固體中的傳播”探究活動(dòng)就勢如破竹了。
【片段二】光在介質(zhì)中沿直線傳播的條件
師:光在任何情況下都是沿直線傳播嗎?
生:不是。
師:(操作)老師在激光傳播的路徑下方點(diǎn)燃三支蠟燭,注意觀察墻壁上的光斑。有什么發(fā)現(xiàn)?
生:光斑在晃動(dòng)。
師:光還是沿直線傳播嗎?
生:不是。
師:燭焰給部分空氣加熱,空氣變得不再均勻,光不再沿直線傳播。
師:(操作)老師這有一杯蔗糖水,下面的蔗糖還沒有完全溶解。激光在蔗糖水中是沿直線傳播嗎?
生:不是。
師:向哪彎折?
生:向下。
師:激光為什么會(huì)向下彎折?
生:可能是因?yàn)檎崽撬旅鏉舛雀摺?/p>
師:(操作)用玻璃棒將蔗糖水?dāng)嚢杈鶆颉,F(xiàn)在,光是怎樣傳播的?
生:沿直線。
師:由此,我們能得到什么結(jié)論?
生:光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
師:當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向往往會(huì)發(fā)生偏折,這是我們今后要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。所以我們一般說,光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
【賞析】光在介質(zhì)中沿直線傳播必須滿足一定的條件,即“同種均勻介質(zhì)”??諝鈴木鶆虻讲痪鶆颉⒄崽撬畯牟痪鶆虻骄鶆?,兩次對比實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生形成了清晰的認(rèn)識:光要在均勻的介質(zhì)中才能沿直線傳播。而“同種介質(zhì)”的要求涉及光的折射現(xiàn)象,教學(xué)時(shí)把這個(gè)作為今后待解決的問題留在了一邊。
【片段三】建立物理模型“光線”
師:(指向蔗糖水中的激光束)誰能用最簡單的方法畫出這束光的傳播徑跡和方向?
生:(上臺畫)直線表示光的傳播徑跡,箭頭表示光的傳播方向。
師:(點(diǎn)評)我們把這種帶箭頭的直線稱之為“光線”。光線是構(gòu)建出來的物理模型,并不真實(shí)存在,但光卻真實(shí)存在。像這樣用物理模型“光線”來描述光的本質(zhì)特征的方法,我們稱之為模型法。
【賞析】物理模型“光線”的建立是初二學(xué)生首次接觸的研究方法。由于學(xué)生已有“直線”“箭頭”等數(shù)學(xué)基礎(chǔ),加上對蔗糖水中的激光束的觀察,用最簡單的方法畫出這束光的傳播徑跡和方向也就水到渠成了。這看似簡單的嘗試確是建立物理模型“光線”的過程。老師加以點(diǎn)評,可以讓學(xué)生輕松、自然地認(rèn)識“模型法”這一物理研究的基本方法。
【片段四】光沿直線傳播的應(yīng)用
師:同學(xué)們能列舉生活中光沿直線傳播的實(shí)例嗎?
生:影子、激光引導(dǎo)挖掘機(jī)挖隧道、打靶射擊、日食、月食的形成……
師:(播放課件,介紹日食、月食的形成。)
生:(一小組同學(xué)排隊(duì),體育委員檢測隊(duì)伍是否站直。)當(dāng)我只能看見第一個(gè)同學(xué)的臉時(shí),隊(duì)伍就站直了。
師:后面同學(xué)的臉被誰遮擋?
生:被前面的同學(xué)遮擋。
師:這說明光是怎樣傳播的?
生:沿直線傳播。
師:在我們的桌面上有一架照相機(jī),它叫針孔照相機(jī)。你能用它給燭焰拍個(gè)照嗎?請根據(jù)導(dǎo)學(xué)案探究三動(dòng)手實(shí)驗(yàn),并完成1、2兩部分的內(nèi)容。
(展示某一學(xué)生導(dǎo)學(xué)案,學(xué)生自由發(fā)言點(diǎn)評。)
師:由2我們知道,像的大小跟什么有關(guān)?
生:跟小孔到燭焰的距離有關(guān)。
師:像的大小還可能跟什么有關(guān)?
生:跟小孔到光屏的距離有關(guān)。
師:(演示實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想)
師:(播放課件)來自燭焰的光沿直線傳播經(jīng)過小孔到達(dá)光屏?xí)鄢上?。由于這個(gè)像是實(shí)際光線會(huì)聚而成,我們稱之為實(shí)像。
【賞析】從“認(rèn)識”過渡到“應(yīng)用”,寓教于樂的體驗(yàn)活動(dòng),充分體現(xiàn)了“從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的教學(xué)理念。以導(dǎo)學(xué)案為抓手,觀察“小孔成像”這一現(xiàn)象,通過作圖理解其原理,使學(xué)生從感性認(rèn)識過渡到了理性認(rèn)識。從“像的大小可變”這一現(xiàn)象得出結(jié)論“像的大小跟小孔到燭焰的距離有關(guān)”的同時(shí),引發(fā)新的猜想“像的大小還可能跟小孔到光屏的距離有關(guān)”,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。這一過程也讓學(xué)生體驗(yàn)到一個(gè)結(jié)論的得出可能是另一個(gè)問題的開始,科學(xué)探索永無止境。
通過以上案例不難發(fā)現(xiàn),“光的傳播”的教學(xué)經(jīng)歷了“提出問題—猜想或假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—分析和論證”的探究過程,而且一個(gè)結(jié)論的得出又引發(fā)了新的問題,圍繞問題又展開新的探究活動(dòng)。教學(xué)內(nèi)容的設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣、層層深入,將教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)梯度化,符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)具有“自主建構(gòu),互動(dòng)激發(fā),高效生成,愉悅共享”的特征,能真正實(shí)現(xiàn)課堂的高效。
(作者單位:江西省泰和縣第三中學(xué) 江西省弋陽縣邵畈學(xué)校 )
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