孙燕

摘 要：文章的教学设计是在上教版八年级物理（上册）第二章第四节《光的色散》内容基础上，通过对本节课最重要的实验器材三棱镜的改进，使其具备光路清晰可见、观察范围更大的优势。并在此基础上设计了两个创新的课堂演示实验，实现以实验为载体，用问题做引导，在教师创造的认知冲突和实验情境中调动学生的思维积极性，使他们主动参与到学习过程中，从而获得知识和技能。

关键词：光的色散；装置改进；实验创新

一、教学任务分析与目标制定

从教材编排看，光的色散这节内容是光学最后一节，既是光的反射、折射等知识的应用，也是光的传播规律的进一步深入。其中光的色散这一知识点既是光的折射的延续，也是揭开光和物体的颜色之谜的基础。

通过调查发现，本年级的学生对光的色散内容有一定的了解，但对物理规律的理解深度不够，更不能很好地应用知识解决问题。因此本节课将以实验为载体，用问题做引导，在教师创造的认知冲突和实验情境中，调动学生的思维积极性，使他们主动参与到学习过程中，从而获得知识和技能。

根据教学任务分析，将本节课的教学目标制定如下：

（1）经历观察各种色散现象得出结论的过程，知道光的色散现象及产生原因；感受观察与实验是物理研究的基本方法。

（2）知道红、绿、蓝光是三原色光。

（3）通过了解科学家探究光的色散的物理学史，体会科学知识形成过程的艰辛，养成尊重客观、实事求是的科学态度。

其中教学重点为光的色散现象；难点是理解色散原因。

二、实验创新，装置的改进

1.实验创新

（1）学生实验

学生实验1：玻璃棒、手机。

学生实验2：光的三原色合成器。

（2）演示实验

演示实验1：红色筷子、红蓝筷子、三棱镜、摄像头

演示实验2：平行光源、三棱镜

演示实验3：红、绿激光、三棱镜、空气清新剂

2.实验装置的改进（图1）

本节课最重要的实验装置是三棱镜，课本配套装置是由玻璃做成，规格较小；改进后的装置由有机玻璃做成，尺寸较大，内可装水。这样的改进相较以往具备两个明显的优点：①在水中滴加硝酸银溶液后，光路变清晰，易于学生观察。②尺寸较大，透过水棱镜观察的范围更大。

三、教学设计思路

根据新的课程理念，本节课以多个实验为载体，在问题设置引导下，不断地给学生创造认知冲突，提高学生思维积极性，培养学生思维的系统性和缜密性。

1.实验创造认知冲突——“筷子断开实验”（图2）

知识储备：学生根据光的折射规律已知：透过棱镜会观察到筷子断成两截，但是棱镜中的这一段不会断开。

实际现象：教师把筷子涂上颜色，再请学生用三棱镜观察远处的两根筷子。学生发现棱镜中“红色筷子”没有断开，但是“红蓝筷子”却断开了。

实验现象完全出乎学生意料，引发学生的认知冲突。学生惊讶之余，必然会思考这到底是什么原因引起的，不只是起到激发兴趣的作用，更重要的是调动学生的思维积极性，从而引出课题。

2.实验创新突破难点——“激光的折射实验”（图3）

实验操作：将黑色激光以完全相同的方向入射到三棱镜，为了看清光路，教师在棱镜中滴加硝酸银，使水中的光路可见；在空气中释放喷雾，使空气中的光路可见。

实验现象：学生发现经过三棱鏡后黑色激光的传播路径不同了。

问题设置：“若将七种颜色的光混合后入射到三棱镜，会发生什么现象？”

在问题的引导下，学生能比较轻松地意识到不同颜色的光会散开，并且白光发生色散的原因就是不同色光在棱镜中的折射程度不同引起的，从而轻松突破本节课的重点和难点。

四、课后总结与反思

笔者认为本节课的两个实验不是在以往实验基础上作简单的改进，可以说是一种具有创新意识的发明创造。教师对学生的影响并不仅仅在于课本知识的传授，更是科学素养的言传身教。在倡导培养学生学科核心素养的今天，我们要努力以教师的教学创新来激发学生的科学创新思维。只有教师创新在前了，才可能为学生搭建起一个更高的思维平台。学校改革的核心就是课堂教学的创造！虽然在实验装置的改进、实验的设计过程中会遇到很多困难，但这种改进若能够在课堂上发挥它的魅力，让教师能在教学中高效地达成目标，使学生学有所获，我想这种努力就是值得的。

参考文献：

[1]李晓娜.浅谈高中物理教育教学的几点探索[J].科学中国人，2016（36）：258.

[2]陈奎孚.中学物理教育应该强基础重通适——一位大学教师的视角[J].物理与工程，2016（4）：22-26.

[3]邢红军.高中物理探索性试验的设计理论[J].课程·教材·教法，1999（9）.