分析近年的光學(xué)試題,就會發(fā)現(xiàn)命題者的獨(dú)到之處:一方面,試題緊扣物理教學(xué)大綱,考查了部分重點(diǎn)內(nèi)容;另一方面,創(chuàng)設(shè)情境,與生活、生產(chǎn)、自然、技術(shù)等方面的實(shí)際相結(jié)合。下面筆者通過幾道光學(xué)試題的分析,結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,探究中學(xué)物理教學(xué)改革的新思路。
一、通過實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣
中學(xué)生普遍對物理缺乏興趣,因?yàn)樵诮虒W(xué)中,教師采用了注入式的教法,做實(shí)驗(yàn)較少,脫離生活實(shí)際,把具體、生動的物理現(xiàn)象變成了空洞、枯燥、無味的東西。教師在教學(xué)中要有效地培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣的一種有效方法。
例1.如圖1所示,光源位于金屬筒內(nèi)部軸線上,A點(diǎn)與筒B端的距離為d,d無法直接測量。另有凸透鏡、光屏、米尺及帶有支架的光具座?,F(xiàn)用這些器材測量d= 。
由題意可知,該題不是用毫米刻度尺直接測量光源A點(diǎn)到筒B端的距離,而是利用所提供的一個(gè)光學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測量。這種物理思維遷移能力正是開放性試題的考查目的。為此,本題先將圓筒、凸透鏡、光屏、米尺依次放在光具座上,使圓筒軸線與主光軸重合,屏與光源的距離足夠遠(yuǎn),使得移動凸透鏡時(shí),可在屏上出現(xiàn)兩次光源的像,將圓筒位置固定,由光路可逆可知第一次成像的像距等于第二次成像的物距,若第一次成像的距離為v,則第二次測量光源A到凸透鏡的距離也等于v。所以只要測得第二次成像時(shí),凸透鏡到B的距離為L,則光源A到筒B端的距離d=v-L。
此題告訴我們,在學(xué)習(xí)物理的過程中,要充分了解實(shí)驗(yàn)儀器的性能和用途,要理解實(shí)驗(yàn)原理,多注重和思考教學(xué)實(shí)際與生活實(shí)際相聯(lián)系的問題,把物理知識與生產(chǎn)實(shí)踐結(jié)合起來,提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維的變異能力。
二、引導(dǎo)學(xué)生深刻理解和準(zhǔn)確把握物理概念和規(guī)律
現(xiàn)代物理教學(xué)認(rèn)為,只有對物理概念和規(guī)律有著深刻的理解,才能真正掌握并加以靈活應(yīng)用。物理教學(xué)的重點(diǎn)就是要讓學(xué)生獲得清晰、完整的物理概念和規(guī)律。因此,教師必須特別注意培養(yǎng)學(xué)生物理思維的深刻性。
例2.焦距為f的凸透鏡,主軸和水平軸重合,軸上有一點(diǎn)光源位于凸透鏡的左側(cè),光點(diǎn)到凸透鏡的距離大于f而小于2f,若將此凸透鏡沿軸向左平移2f距離,則在此過程中,光點(diǎn)經(jīng)過凸透鏡所成像將( )
A.一直向右移動
B.一直向左移動
C.先向左移動,接著向右移動
D.先向右移動,接著向左移動
根據(jù)凸透鏡成像的原理可知,物距u在2f范圍內(nèi),當(dāng)透鏡向右移動時(shí),其像距將一直向左移動。為此,很多學(xué)生認(rèn)為,該題中光點(diǎn)經(jīng)過凸透鏡所成的像將一直向左移動。但該題的真正題意不是說凸透鏡在f
物理規(guī)律和結(jié)論是實(shí)驗(yàn)和理論對自然現(xiàn)象的抽象,它總是在一定的條件下才能成立。在教學(xué)過程中,教師必須強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn),對學(xué)生正確掌握和使用物理規(guī)律,建立明確、清晰的物理規(guī)律至關(guān)重要。
三、通過高考陷阱題的練習(xí)加深學(xué)生對知識點(diǎn)的理解
高考陷阱題看上去簡單,實(shí)際上卻為學(xué)生設(shè)計(jì)了許多陷阱,如果沒有堅(jiān)實(shí)、牢固的知識結(jié)構(gòu),就很容易會出錯(cuò)。
例3.入射光射到某金屬表面上產(chǎn)生光電效應(yīng),若入射光線的強(qiáng)度減弱而頻率保持不變,那么 ( )
A.從光照射到金屬表面上發(fā)射出光電子之間的時(shí)間間隔將明顯增加
B.逸出光電子的最大動能將減少
C.單位時(shí)間內(nèi)從金屬表面逸出的光電子數(shù)目將減少
D.有可能不發(fā)生光電效應(yīng)
在解該題時(shí),首先要明白在光電效應(yīng)中,光電子的能量公式為E=hvo,因?yàn)閔是一常量,所以是否有光電子出現(xiàn)是與入射光的頻率有關(guān),而與射光的強(qiáng)度無關(guān)。如果審題不清,誤將“從光照射到金屬表面上發(fā)射出光電子之間的時(shí)間”當(dāng)作“光電效應(yīng)時(shí)連續(xù)發(fā)射兩個(gè)光電子的平均時(shí)間間隔”,就會認(rèn)為光強(qiáng)度減弱,光電流減小,單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)目減少,連續(xù)發(fā)射兩個(gè)光電子的時(shí)間間隔增大。如果正確掌握了光電效應(yīng)規(guī)律這個(gè)知識點(diǎn),并對該題進(jìn)行認(rèn)真分析,就不難得出正確答案為C。
學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的根本原因,在于對知識點(diǎn)的掌握不牢固,沒有認(rèn)真分析所給出的問題。教師在實(shí)際的教學(xué)過程中,可以對不同的知識點(diǎn)進(jìn)行陷阱題的反復(fù)練習(xí),牢固掌握相關(guān)的知識點(diǎn)。
(作者單位:江蘇省如皋市職業(yè)教育中心校)