论文导读::《光的折射》演示试验与分组实验的创新设计与教学,初中物理论文。
论文关键词:《光的折射》演示试验与分组实验的创新设计与教学
著名的《百科全书》作者达·芬奇说过“实验是科学知识的来源,智慧是实验的女儿。”一切自然科学理论都是从科学实验和生产实践中总结和概括出来的,是人类认识自然、改造自然地经验总结。因此,教学过程中要避免“重知识、轻方法;重讲授、轻活动;重结论、轻过程;重机械训练、轻实质体验”。新课程标准也要求我们在教育、教学中要充分发挥学生的主体作用,教师的主导作用也只有在重视学生的主体作用的前提下,根据学生认识的特点,才能真正得以发挥。
下面就《光的折射》演示实验与分组实验分别来谈一谈。
1 演示实验
苏科版八上光的折射这节课,重点是演示实验要让学生看到现象,并且要让每位同学都能看得清楚。针对书上提供的方法,实验效果不明显,学生学习就是低效的,经过反复实验,对演示实验进行了创新设计。
利用一个玻璃鱼缸,一块玻璃板,一较高的金属圆柱体(也可以是其它不怕水浸泡的固体),一盘蚊香,一只激光笔(功率为100mw),一盒火柴,一些肥皂水(或加入一些牛奶)和几张黑色卡纸,还有双面胶一卷等器材。
整个装置如图1所示,玻璃板蒙上不透明的黑色卡纸做为盖子使用;将玻璃鱼缸的三个侧面均蒙上不透明的黑色卡纸,以避免外界光线的干扰,使实验效果就会更明显;圆柱体上放点燃的蚊香,蚊香的烟雾就会充满整个鱼缸,让激光通过其中的时候,能够发生较明显的漫反射,从而看清光路。
演示一、光斑的移动
让一束激光射入空玻璃鱼缸的下角,记下光点的位置,如图2所示。然后让一学生向里面缓缓加入掺有牛奶的水,如图3所示。学生边认真观察边将观察到的现象记录下来,找一名学生到黑板上画出光路图,再由学生总结出光的折射的概念。
这就要求实验现象一定要明显,在这里就做到了这一点。
演示二、光从空气斜射入水中
通过实验可清晰得到:
当光从空气中斜射入水中时,折射角小于入射角。
折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
仔细观察可以发现:反射光线和折射光线的亮度比入射光线的亮度弱。原因是当入射光线射到界面上时初中物理论文,只是一部分光线被反射,另一部分光线射入水中,所以才有这种现象。
改变入射角的大小,先让入射角增大,会发现反射角随之增大,折射角也随之增大;再让入射角减小,会发现反射角随之减小,折射角也随之减小。让激光束垂直入射,会发现光的传播方向不变。
演示三、光从水中斜射入空气(学生演示)
学生当初不容易想到怎么才能让光从水中斜射入空气,此时老师可作适当的引导,相信你的学生很快就可以想到:改变激光笔的位置,让激光笔从如图4所示的位置射入。
然后让学生边实验边讲解,在这个过程中也需要老师的适当引导。
发现当光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。
让激光束从水中向空气中斜射时,改变入射角的大小,先让入射角增大,会发现反射角随之增大,折射角也随之增大;再让入射角减小,会发现反射角随之减小,折射角也随之减小论文怎么写。
让激光束从水中向空气中垂直入射,会发现光的传播方向不变。
演示四、光从水中斜射入空气(教师演示全反射现象)
前面是光的折射的定性分析,下面是定量分析的引导,可做为学生课后的动手实践作业。
同样让激光束从水中向空气中斜射时,改变入射角的大小,先让入射角增大,会发现反射角随之增大,折射角也随之增大;继续增大入射角,到一定角度时,突然折射光线没有了,只剩下了反射光线,且反射光线亮度增强。这种现象我们称之为全反射,这个入射角我们称之为临界角。
教师点拨到此为止,只是让学生来作为一个了解。对于这个引申也是顺势而为,也为后面讲到“光导纤维”的时候,埋下了一个伏笔,也是学生物理思维及实验素养的一个提高。
有效的演示实验,能够有效的突破教学难点,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新思维,提高学生的科学素养。
2 分组实验
在教学过程中要加强对实验教学的认识,不能只让学生“看实验”,即通过多媒体展示
实验过程或老师讲、做实验,学生只是听或看,整个过程中学生不参与实验过程,学生用“耳朵做实验”,或由教师编制的大量实验试题让学生通过“笔做实验”,不仅增加了学生的学业负担,而且挫伤了学生动手实践的积极性。加强分组实验教学,让每一个学生都有动手的机会,是培养学生动手能力,全面提高学生素养,提高学习效率与学习兴趣的重要途径。
下面我就来谈一谈《光的折射》这节课的分组试验:
实验一:竹签斜插水中
这个实验做为引课实验一,主要是激起大家的兴趣和提高学生的注意力,也是为了引出本节课所要讲的主题。
这个实验两人一组,一只装有水的大烧杯,一支竹签(剪去尖端)。将竹签斜插入水中,分别从水面上方向下看,从侧面观察,从不同的角度去观察,然后将观察到的现象说出来。
实验二:透过烧杯看另一侧的手指
这个实验做为引课实验二,主要是激起大家更大的兴趣和使学生的注意力更集中,也是为引出本节课所要讲的主题再次做好铺垫。
这个实验两人一组,还是刚才装有水的大烧杯,自己的一只手。为了引起大家更大的兴趣,我特意高高举起自己的右手,让全班学生和我一道举起自己的右手,然后握住烧杯,大家也都兴趣盎然跟着我去做。下面让学生从另一侧透过烧杯和水去观察自己的手指初中物理论文,并说出自己观察到的现象。
“老师,手变大了。”学生异口同声的说。
“再认真观察。”我微笑着说。
“老师,手好像变长了。”
“老师,手好像变胖了。”
“手指变长了,再看一看手指的宽度。”我接着说。
“宽度好像没有变。”学生兴趣盎然的说着。
“请大家将食指竖起来,放在刚才的位置再来观察。”我继续说。
“老师,手指变宽了。”
“老师,手指的高度没有改变。”学生不停地说着。
这时,我知道我的目的已经达成。通过学生自己亲身的实践,已经完成了一道典型的题目,也就是江苏省2009年中考选择题的第十二题。
如图所示,小刚将盛满水的圆柱形透明玻璃杯贴近书本,透过玻璃杯观看书上的鹦鹉图片(圆圈中的鹦鹉图与书本中的鹦鹉图实际大小相等),他所看到的虚像可能是()
答案: A
但这道题目,看似简单,却失分率较高,主要就是考察物理教师的教学观念的转变和提升,学生实验综合素养的高低。
实验三:探究折射光线、入射光线和法线在同一平面内
对于折射光线、入射光线和法线在同一平面内的猜想,演示实验很难完成,如果按书中提供用一白色的塑料板,而白色塑料板很难弯折,如果用半透明塑料片,在水中又较难稳定,用小的塑料片,试验效果不明显,学生观察不到。
充分考虑之后,我采用了分组实验。
学生两人一组,每组都有一大烧杯,烧杯里面装四分之三的清水,一张宽度略小于烧杯直径的半透明磨砂塑料片(上面已画好界面和一条入射光线并延伸到界面以下,塑料片可弯折),激光笔一支。
学生在拿到这些器材的时候可能无所适从,老师又要进行合理的引导。并在学生进行实验的时候,走在学生中间对进行实验有困难的进行辅导。
特别要提醒一下的是,我们要在探究光的反射定律的时候,一定要先学会使用激光笔,并要让学生亲自动手探究反射光线、入射光线和法线在同一平面内,为今天的光的折射实验使用激光笔与探究在同一平面内方法做好铺垫。
做这个实验,要有一定的实验素养。在老师引导了之后,还是有一部分学生不会做。接着我又做了一遍演示,将塑料片沿界面位置向后弯折一定的角度,再将塑料片放入水中,接着又让他们做。对于这个实验,反复让他们相互配合做了两遍,直到每位同学都动手做了,并成功了,这时学生也就理解了。老师要舍得在此处花时间。
实验四:探究光通过玻璃砖时的折射特点
做了前面的实验,再来完成“探究光通过玻璃砖时的折射特点”的实验时,就不用再来教学生如何使用激光笔,但这个实验却是“一波三折”。
本实验也是两人一组,需要相互配合才能够有效完成,光路图直接完成在教学案上论文怎么写。在实验过程中,如图2所示就要一名学生一只手打激光笔,另一只手按住玻璃砖;另一名学生进行光路描点,还要要求两名学生配合默契。最后,两人再交换分工,再一次实验,争取每个同学都能够经历实验的整个过程。都能够理解知识,提升能力。
本实验共分三个层次递进完成。
第一层次,完成一条光线通过玻璃砖时的光路图。在做这个实验的过程中,老师要走在学生中间进行及时的指导,以求实验现象明显,试验成功完成。学生完成后,如图3所示。
老师用白色粉笔将图3板演,引导学生完成对图3的分析。
光由空气斜射入玻璃中,折射角小于入射角,接着光又由玻璃中斜射入空气中,刚才的折射光线现在又变成了入射光线初中物理论文,折射角大于入射角。
引导学生观察发现,最初的入射光线与最终的折射光线是平行关系。
第二层次,用同一入射点,以大小不同的入射角,用不同颜色的笔,再次完成一条光线通过玻璃砖时的光路图。
有了刚才的实验经验,这条光路很快就完成了。学生完成后如图4所示。
在原图的基础上,老师用红色粉笔将图4板演,引导学生完成对图4的分析。
将两条光路进行对比,发现当入射角增大的时候,折射角也在增大;反之,当入射角减小的时候,折射角也会随之减小。
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