吴兆军 刘文婷
物理学科要培养学生的物理观念、科学思维、探究精神等必备品格。如何通过教学达成这样的目的，笔者以《光的折射》教学为例进行论述。
一、观察实验现象，建构核心概念
光的折射是初中物理的重要概念之一。八年级学生对光的折射现象并不陌生，但对这种现象的本质缺乏认识。为了让学生理解折射的本质，教师采用了通过演示实验引导学生观察和对比的方法，即课堂导入环节通过模拟实验展示“坐井观天”情境，并将井中装满水时的现象与无水时的现象对比，引出光的折射现象。
实际教学过程是这样的：教师用手机摄像头代替青蛙眼睛，将手机放入“井”底时，“青蛙”能“看”到一定范围的“天空”。这是为什么？学生分析指出：光在同种均匀介质中沿直线传播，这个范围的“天空”发出的光能进入“青蛙眼睛”，其他范围“天空”发出的光被井挡住了，所以看不见。教师追问：有没有办法让一部分被挡住的光也进入“青蛙”的眼睛，让“青蛙”看到更大范围的天空？有人提出在井中装水。教师按学生的思路操作，观察到的天空范围果然扩大了。这是什么原因呢？学生的探究兴趣被激发。教师利用多媒体把实验现象的光路图展示出来，同时还展示了生活中光在传播过程中发生偏折的实例，如光在玻璃砖和水瓶中的折射现象。
学生很容易发现光的传播方向发生了偏折。教师顺势总结：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。
二、知识迁移，激活物理思维
在学生初步认识、理解了“光的折射”后，教师用器材演示光从空气斜射入水中的现象，要求学生观察并回顾入射光线、反射光线、法线等概念，并画出与演示时所见现象一致的光路图。为了进一步研究光的折射规律，教师引导学生在图中标出折射角，进行知识迁移——在光的反射现象中，反射角是反射光线与法线的夹角，那么折射角就应该是折射光线与法线的夹角。教师重点强调，折射角不是折射光线与界面的夹角。
在此基础上，教师提出下列问题：反射光线、入射光线和法线在同一平面内，那么折射光线与入射光线及法线是否也在同一平面内？反射角等于入射角，那么折射角与入射角有何关系？光在反射现象中是可逆的，在折射现象中是否也可逆？提出这些问题，目的在于引起认知冲突，激发学生探究新知识的兴趣。
三、自主实验，强化探究精神
学习“光的折射”之前，学生已经学习了光的反射定律、平面镜成像规律，对光学知识有了一定基础，对科学探究环节有了一定了解。因此，这节课的实验环节完全可以让学生自主实验、合作探究。
探究光线的位置关系时，学生利用实验器材可以观察到，光从一种介质斜射入另一种介质时，折射光线与入射光线分居法线两侧。学生还可以对比光的反射现象中三线共面的现象，通过折转光屏，验证折射光线、法线及入射光线是否在同一平面内，进而观察到折射现象中三线也是共面的。
探究折射角和入射角的大小关系时，角度关系是探究的重点，也是难点。教师提供的自主探究实验器材，强调光源可以转动后，要求学生分小组自主探究。为了提高实验效率，教师建议小组内进行分工，如一部分人探究光从空气中射入水中或从水中射入空气中的规律，另一部分人探究光从空气中射入玻璃中或从玻璃中射入空气中的规律。实验过程中，要利用表格记录好介质、传播方向、入射角和折射角。实验结束后，学生分析表格中的实验数据，得出这样的结论：光从空气斜射入水中或玻璃中，折射角小于入射角;光从水中或玻璃中斜射入空气中，折射角大于入射角;垂直界面入射，折射角和入射角均为0°，即传播方向不变。
探究折射现象中光路是可逆的时，学生通过实验数据总结、概括出了光的折射规律。为了让学生开展更有深度的探究，教师要求学生再次分析实验数据，看看是否还有其他规律。学生通过探究，发现数据中出现了折射角等于入射角，而同时入射角也等于折射角的情况。这种情况的出现是偶然还是必然？教师让学生再次实验，并提示他们利用两个光源让两次实验现象“重合”。学生在教师的引导下，得出了“折射现象中光路是可逆的”結论。
为了让学生更深刻地理解光的折射规律，教师还设计了“折射操”游戏：身体立正，伸直左手代表入射光线，伸直右手代表折射光线;肩膀代表介质分界面，上面是空气，下面是水;头部和躯干代表法线。游戏正式开始后，教师根据光的折射规律发出相应指令，学生按照指令做出相应动作。
上述教学，学生先观察光的折射实验现象，提出疑问，做出猜想，然后在教师的帮助下制订切实可行的探究或验证方案，最后使用基本的实验器材获得实验数据，通过记录、整理和分析形成初步结论。整个实验过程既提升了学生的科学探究能力，又让学生体验到科学探究的乐趣。
四、应用生活，培育科学态度
在了解了光的折射规律之后，教师让学生利用学到的知识，讨论导入环节中提出的井中装满水后视野会变大的问题。学生通过讨论形成这样的认识：“天空”发出的光从空气中斜射入水中时发生了折射，而且折射角小于入射角，折射光线向法线偏折，所以看到的范围变大了。
接着，教师设计了“模拟叉鱼”的游戏体验环节。教师提前准备好装有水的鱼缸，以及“鱼”和“鱼叉”。学生瞄准后叉下去，却叉到了“鱼”的上方。教师让学生讨论为什么看到的“鱼”的位置会变浅。学生经过分析认为，鱼发出的光从水中射入空气进入人眼时，在水面处发生了折射角大于入射角的偏折，所以人眼看到的“鱼”是比实际的“鱼”位置略高的虚像。
这样教学，既激发了学生对自然现象的好奇心，又培育了学生的科学态度。
（作者单位：荆州市实验中学）
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物理是一门操作性、实践性很强的学科，必须勤动手、勤动脑才能学好。因此，在解答习题时，我不满足于让学生得到一个正确的答案，而常常引导他们利用身边的物品或器材做一些力所能及的实验，对答案进行验证。
在《安全用电》一课中我设计了这样一道题：“火线零线一旦短路，保险丝会怎样？”学生异口同声地回答：“保险丝会熔断。”答案虽然正确，但仅仅是书中的结论而已。为了增强学生体验，我从实验室借来“家庭电路电路板”，在总开关后新安装了一段保险丝，在火线零线之间安装了一个拉线开关，用于火线零线短路。一切准备就绪后，我让一个学生拉下开关。在开关闭合的瞬间，保险丝位置迅速冒出一团火花，并伴有“吱吱”的响声及一股烧焦的气味。一片惊叹声中，学生亲眼看到了保险丝烧断的过程，真正理解了家庭电路短路的危害性及保险丝的工作原理。
（沙市一中 张宇）
四个环节层层递进，螺旋上升。学生在自学、互学、实验、探究、展示、质疑、反馈中动手动口动眼动耳动脑，既掌握了物理知识，又学会了灵活运用。
多设计一些探究活动，让学生在实践中发现问题、领悟知识、自由表达，是“活物理”的基本教学策略。
教学九年级上册的《磁现象》时，上课伊始，我表演了一个“硬币穿杯”的魔术，一下子把学生的求知欲调动起来。接着，我设计了三个探究活动。一是探究磁铁可以吸引哪些物体。学生用磁铁逐一实验后，提出几点疑惑：一角、五角、一元的硬币分别是什么材料做的，怎么都能被磁铁吸引呢？五角硬币呈黄色，感觉是铜做的，为什么也能被磁铁吸引？学生提出这样的疑问，说明他们心中已经有了磁性的概念。二是探究磁铁的指向性。学生探究后提出疑问：为什么有的磁铁的指针不指向南北？经过合作探究，学生找到了两方面原因——要么是磁性较弱，要么是受到了外界环境（如其他磁铁）的干扰。三是探究让没有磁性的物体获得磁性的方法。
亲自动手探究加深了学生对磁化的理解，培养了学生的动手动脑能力，让学习变得轻松、高效。
（荆州市公安县埠河初级中学 付克华）
“四三三”課堂模式是“活物理”构建的基本教学模式。其中的“四”指“自主学习—合作探究—展示质疑—检查反馈”四个教学环节。
教学人教版课标实验教材八年级上册的《质量》时，在“自主学习”阶段，教师让学生带着问题独立阅读教材，尝试理解“质量”的基础知识，然后通过展示，检查自主学习效果，落实“学生自己能学会的，老师不讲”理念。“合作探究”环节分为两个阶段，理解质量概念、感知质量大小采取师生共同探究的方式解决问题，测量物体的质量则完全放手让学生自己动手动脑去解决。“展示质疑”环节，小老师们像老师一样讲解测量问题，听众的质疑异彩纷呈，各种疑惑在质疑中越辩越明。“检查反馈”阶段，教师通过生活化的训练题，帮助学生灵活运用知识。
（沙市二中 张霞）
责任编辑 姜楚华
