聶劍軍 易歡

《全反射》一課，我校兩位教師分別代表江西省參加了近兩屆全國(guó)中學(xué)物理教學(xué)創(chuàng)新大賽，均榮獲高中組一等獎(jiǎng)。這充分說(shuō)明了此課的教學(xué)設(shè)計(jì)有獨(dú)特之處。下面就對(duì)該課的教學(xué)設(shè)計(jì)作一介紹，并與讀者一道來(lái)賞析此課。

一、《全反射》一課的教學(xué)設(shè)計(jì)

1.情景引入新課

出示海市蜃樓圖片，演示海市蜃樓模擬實(shí)驗(yàn)：利用水與食鹽水的折射率不同而形成擴(kuò)散層的原理，模擬了自然界中海市蜃樓。通過(guò)攝像頭看到蜃景，為了揭示其中奧秘，來(lái)學(xué)全反射——引入課題。

2.實(shí)驗(yàn)探究

通過(guò)提問(wèn)：各小組桌上都有探究?jī)x器和激光筆，激光筆在下部時(shí)，光先射入玻璃，然后進(jìn)入空氣（即密入疏），旋轉(zhuǎn)激光筆，觀察反射與折射情況如何？引導(dǎo)學(xué)生探究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)填寫學(xué)案上表格，在此基礎(chǔ)上教師引導(dǎo)學(xué)生自行建立全反射概念、臨界角定義。通過(guò)提問(wèn)：全反射發(fā)生的條件是什么？引發(fā)學(xué)生的思考，演示自制教具：“全反射條件”實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)學(xué)生解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)全反射產(chǎn)生條件的認(rèn)識(shí)。

3.全反射規(guī)律應(yīng)用

①全反射棱境

演示自制教具：變臉魔術(shù)。你能揭秘魔術(shù)嗎？引發(fā)學(xué)生思考。為了幫助學(xué)生揭秘，演示自制教具“全反射棱境”，為學(xué)生揭秘變臉魔術(shù)做鋪墊。學(xué)生用光路圖揭秘魔術(shù)，教師激勵(lì)性評(píng)價(jià)。

②光導(dǎo)纖維

視頻播放：“光纖之父”華裔科學(xué)家高錕獲諾貝爾獎(jiǎng)。演示自制教具：有機(jī)玻璃管封裝折射率較大的膠體，丁達(dá)爾效應(yīng)顯示光路，讓學(xué)生清楚看到全反射光路，展示光纖導(dǎo)光原理。觀察實(shí)用光纜，演示光纖通信演示器。

③生活中的全反射

全反射是光的一種自然現(xiàn)象，我們周圍有許多全反射現(xiàn)象，就看你能否發(fā)現(xiàn)它。各小組桌上提供了豐富的實(shí)驗(yàn)資源，我們來(lái)個(gè)發(fā)現(xiàn)能力競(jìng)賽。內(nèi)容是：提出實(shí)驗(yàn)方案，描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。提出方案多、描述清楚、解釋到位的獲勝。

學(xué)生發(fā)現(xiàn)了：a.豆子秘密消失；b.塑料光纖；c.水中氣泡更明亮；d.水流導(dǎo)光；e.神秘湯勺；f.自行車尾燈。學(xué)生展示，師生一起評(píng)價(jià)。

④海市蜃樓揭秘

用激光斜射入鹽水，學(xué)生觀察到：激光在擴(kuò)散層彎曲，最高點(diǎn)發(fā)生全反射。多媒體動(dòng)畫模擬、分析。學(xué)生提問(wèn)：“海面上蜃景有沒(méi)有倒立的呢？”怎么辦？做實(shí)驗(yàn)！調(diào)高攝像頭，拖退物體，出現(xiàn)倒立蜃景。用激光筆檢驗(yàn)：從物體位置發(fā)出激光，調(diào)整傾角使這條光線進(jìn)入攝像頭，看光路發(fā)生全反射，并用光路一圖分析蜃景倒立的原因。調(diào)低攝像頭，移近物體，重現(xiàn)正立蜃景。用激光筆檢驗(yàn)：從物體位置發(fā)出激光，調(diào)整傾角使這條光線進(jìn)入攝像頭，看光路不發(fā)生全反射，光路分析蜃景正立的原因。

二、《全反射》一課的教學(xué)賞析

本課創(chuàng)設(shè)了豐富的問(wèn)題情景，引導(dǎo)學(xué)生自主、積極地探索全反射的規(guī)律；設(shè)計(jì)了各種生動(dòng)有趣的、效果明顯的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生理解全反射的應(yīng)用；提供了豐富的實(shí)驗(yàn)資源，開展發(fā)現(xiàn)全反射競(jìng)賽活動(dòng)，讓學(xué)生的發(fā)現(xiàn)潛能得到充分的釋放，真正地實(shí)現(xiàn)新課程理念的高效課堂。

本課把自然奇觀海市蜃樓引入課堂，使學(xué)生在興致勃勃地觀看蜃景。同時(shí)，充滿揭秘蜃景成因的欲望，從而興致盎然地學(xué)習(xí)新知識(shí)。課尾是揭秘海市蜃樓，形成首尾呼應(yīng)，把課堂推向了高潮。

本課通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。通過(guò)鼓勵(lì)學(xué)生自己總結(jié)概念，與學(xué)生探討完善概念，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)概括能力，營(yíng)造合作學(xué)習(xí)氛圍。通過(guò)猜想、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，體現(xiàn)科學(xué)探究的各個(gè)要素。通過(guò)理論推導(dǎo)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。通過(guò)效果明顯的演示實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)全反射產(chǎn)生條件的認(rèn)識(shí)，點(diǎn)燃了對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋的欲望。

變臉魔術(shù)是本課的亮點(diǎn)，它營(yíng)造快樂(lè)、輕松的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考能力。學(xué)生興致盎然地觀看魔術(shù)，動(dòng)腦動(dòng)手的揭秘魔術(shù)，不知不覺(jué)地加深了對(duì)全反射棱鏡的認(rèn)識(shí)。視頻“光纖之父”（發(fā)明光纖電纜的，就是被譽(yù)為“光纖之父”的華人科學(xué)家高錕。2009年10月6日瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2009年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予英國(guó)華裔科學(xué)家高錕以及美國(guó)科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯）獲諾貝爾獎(jiǎng)，激發(fā)了學(xué)生愛(ài)國(guó)主義情感。

教材上的“全反射棱鏡”實(shí)驗(yàn)和“彎曲的有機(jī)玻璃棒能導(dǎo)光”實(shí)驗(yàn)很有意義，但要做好這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，把光路顯示出來(lái)卻不容易，因?yàn)楣庠诓ＡШ陀袡C(jī)玻璃中傳播時(shí)光路是不可見(jiàn)的。然而，本課用擴(kuò)束原理和丁達(dá)爾原理把光路清晰地呈現(xiàn)出來(lái)，很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。

發(fā)現(xiàn)生活中全反射現(xiàn)象的課堂競(jìng)賽也是本課的亮點(diǎn)。通過(guò)課堂競(jìng)賽活動(dòng)的開展，調(diào)動(dòng)學(xué)生動(dòng)腦思考、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的積極性，使學(xué)生的發(fā)現(xiàn)潛能充分地釋放，讓同學(xué)們主動(dòng)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)充分呈現(xiàn)。

海市蜃樓的揭秘把課堂推向高潮，在用一般原理揭秘海市蜃樓之后，學(xué)生提出問(wèn)題：海面上蜃景有沒(méi)有倒立的呢？這是本課的預(yù)設(shè)外生成，使海市蜃樓的揭秘得以深入，課堂通過(guò)兩種蜃景的實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)以及激光筆光路的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，使揭秘很具有說(shuō)服力，學(xué)生的科學(xué)探究品質(zhì)得以提升，研究的問(wèn)題具有科研價(jià)值。

本課的小結(jié)也很有意思，學(xué)生在小結(jié)本課所學(xué)后說(shuō)道：“ 要用質(zhì)疑的態(tài)度來(lái)讀書，因?yàn)闀险f(shuō)海市蜃樓是正立的，原因是全反射，現(xiàn)在看來(lái)，并不完全是這樣的?！边@充分說(shuō)明學(xué)生收獲頗豐。

（作者單位：江西省宜春市第一中學(xué)）

責(zé)任編輯：黃曉標(biāo)

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