“全反射”教材分析和教学设计

作者：袁培耀 文章来源：物理通报

1 教材分析

 “全反射”是人教版全日制普通高级中学5物理6(实验修定本#必修加选修)第三册“光的传播”一章的第四节内容.“光的传播”一章内容在实验修定本使用以来,经历了多次删减和修编,现行教材中只保留了四节.通览全章内容,“全反射”是全章的重点,具有承上启下的作用.承上——通过本节内容总结性的应用直线传播、反射、折射知识,进一步从本质上理解和应用折射定律和折射率,有效体会和熟练应用光路可逆解决光的传播问题;启下——可指导性地研究和学习“棱镜”、“测玻璃砖折射率”等内容.同时,本节内容与生产和科技应用联系紧密,是实现课堂知识学习走向课外、走向生产、走向科技的重要教学内容.高考对光的传播的考查也主要体现在本节,以全面考查光传播中的临界、范围、光路作图等问题.

现行教材对本章内容的处理很简洁,主要是基于初中已较系统地学习过,而现在的学习对象又是高三学生.所以,不论是对演示实验的分析与处理,还是对光学模型的光路特点分析,都是一带而过.同时,教师由于上述原因,对本节内容简化处理,没有思想方法引导环节和思维能力训练环节.这样,教材的方法教育功能就削弱了,同时也淡化了对学生空间思维能力的考查与培养.

2 教学设计

  鉴于上述教材特点和教学背景,笔者认为,在教学中不能简单地处理“全反射”,必须通过扎实的教学手段和环节,实现如下教学目标.

(1)贯彻用实验手段研究物理问题和解释物理现象的学习精神,并在实验中学习实验,掌握实验技能.

(2)突破折射光路可逆在知识理解和应用上的难点,能灵活解决折射光路问题.

(3)突出本节在全章的重点地位和临界角在本节的重点地位,掌握解决折射问题及全反射问题的思路方法.

(4)实现课堂知识贴进生活、走向生产、服务科技的目标教育,使学生真切感受到学有所用、学以致用的学习效果.

为实现上述教学目标,笔者采用对比式演示实验、互动式探究活动的教学手段和程序.其次,由于探究式教学的特点决定了获得知识的过程加长,所以在教学中一方面要处处渗透探究教学的思想,同时又不能对所有的教学内容都进行完整的探究式教学.对于一些概念和规律还必需通过讲授、点拨等方法给学生搭建平台,降低自主探究的难度.例如探究焦耳定律时,学生提出了如下的猜想:通电导体发热的多少可能跟导体的电阻、通过导体的电流和通电的时间有关;学生们也能运用控制变量的科学方法进行实验设计,但要求学生自主设计出科学合理的实验装置,是非常困难的.因此,在课堂上笔者采用将自主设计实验方案降级为对给定实验方案进行探究的方法,让学生思考:在这个实验中,研究的导体是什么?用什么方法来反映导体发热的多少?如何对变量进行控制?这样的教学设计可以大大降低学生自主探究的难度,同时也节约了时间.多年的教学实践证明,在探究式课堂教学中,教师值得注意的是,问题解决的探究往往带有“部分”探究的性质,要防止教学过程中过度重复人类发现知识的过程而使学习效率低下,或过度追求问题情境的“新、奇、特”而使教学严重偏离教学目标的现象,必须注重教学活动的成效,追求课堂教学的有效性.

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