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因地制宜抓住实质
——农村中学如何做光学演示实验

2016-03-03余洋重庆市长寿川维中学校

新课程(中学) 2016年5期
关键词:法线入射光水槽

余洋(重庆市长寿川维中学校)

因地制宜抓住实质
——农村中学如何做光学演示实验

余洋
(重庆市长寿川维中学校)

实验是物理教学中的重要方法和手段。加强实验教学,不仅可以增强物理教学效果,还可以培养学生的实验意识与品质,有助于提高学生创造性的学习能力。光的反射定律、光的折射定律都是通过实验推导出来的,具有很强的客观性,由于学生的经历和常识限制,对这两个定律的内容不可能一听就懂。所以,教师的演示实验就起了帮助他们发现规律、掌握规律、理解知识的非常重要的桥梁作用。所以,教师在做演示实验时,必须把光的反射、折射现象准确无误地、清清楚楚地展现在学生面前,让每个学生看清楚,使学生确信这两个定律的客观性。但是对于条件相对较差的农村中学来说,如何因地制宜做好光学实验则是我们一线教师所面临的最大课题。下面,我就结合自己的实际教学谈一点看法。

课本上对光的反射定律的两个演示实验说得比较简单,只是说用两块纸板做成两个平面,再用光来照。可是用什么光来照,在什么样的光线条件下照,怎么照,都没有做明确的说明,这就要求我们物理教师抓住光学演示实验的基本要求,根据具体情况来做。要想让实验现象清晰明显,我觉得应该做到以下三点:一是外界光线尽量弱,二是实验光源尽量亮,三是实验光源的光束大小要适当。对于第一点,如果有暗室那是最好不过的了,但是我们是农村中学,没有这个条件,于是我就把上课时间选择在晚上上晚自习的时候,关掉教室的灯,这样效果就最好了。对于第二点和第三点,用手电筒是不太合适的,虽然用新电池可以让它的光比较亮,但是它的光束太大、太散,不利于观察;我就用了小“激光”电筒,它的光束很小,直径只有几毫米,而且亮度还不错,是实验的理想光源,这也好找,学生手中就有现成的。至于入射平面和反射平面,我是用方便面包装纸箱来做的。我先从纸箱上截取了一个大小适当的长方形,把其中一个长边处理得比较平直,然后用笔画比较粗的记号笔在这条边上画一条直线当作入射平面,再在中间位置画上虚线,作为与入射平面垂直的法线,最后在法线与入射平面相交的位置标上入射点O。为了便于学生观察入射光线与反射光线的关系,我又在法线左右两侧各画了一条入射角和反射角相等的入射光线和反射光线。万事俱备,只欠东风。在晚自习课上,我就拿出了这块事先准备好的硬纸板平面,并在硬纸板下放好了一块平面镜。我让学生关掉了教室前边的两盏日光灯,教室一下就暗了下来,但仍然可以清晰地看到光线将要入射的平面,然后用小“激光”电筒沿着入射平面射向入射点,此时学生活跃起来,他们看到一条明亮的红线清晰地“画”在了纸板上。我再适时地转动另一半平面,只有当两个平面在同一平面内时才能看到反射光线在另一个平面上“画”出另一条“红线”,这时有的学生叫了起来,我就趁热打铁,问道:“刚才的现象说明了什么?”学生热情高涨,大声回答:“反射光线、法线和入射光线在同一平面内!”我又顺水推舟,把光的反射定律的其他几条内容也在学生热烈的氛围中展现了出来。这个演示实验是比较成功的,学生看到了清晰明显的现象,反应也很热烈,对光的反射定律理解得也比较深刻,收到了很好的效果。

对于光的折射实验,课本上同样没有作细致的说明,也只是指明了一个大的方向,这也需要我们根据实际情况来设计演示实验。光的折射现象的例子比较容易观察,在学生的杯子里倒上水,再插入筷子就可以看到筷子弯折了;再向放有硬币的空杯子加水就能看见未加水时在旁边看不见的硬币了。但是光的折射定律是要让学生看到光线的折射情况,如果再用空杯子就比较困难了。为了让学生看清楚光线的折射情况,我向化学实验室借了一个大的长方形水槽,这样就方便学生透过侧面的玻璃看到光线在水面下的传播情况了。我还在学校商店里找来了一块大的硬纸板,用来盖住水槽中水面上的烟(实验中需要在水槽的水面上布满烟雾),又在中间钻了一个小孔,让光线可以从小孔处射入水槽内。晚自习时,我在讲桌上放了一个方凳,把装有约五分之三的水的水槽放在上边,把位置放高一些,方便学生看到。然后用纸板将水槽盖住,再点燃一支香烟,通过小孔向水槽内吹入烟,让水面上都布满了薄烟。然后,我让学生关掉了日光灯,教室里黑了下来,我再用小“激光”电筒通过小孔向水面斜照,这时学生都叫了起来,他们清清楚楚地看到了:光线在水面上下像是折断了一样,水中的光线往下偏折了;入射光线和反射光线也因为有了烟雾的存在而显示得非常清晰。我对比光的反射定律演示实验给学生讲解,他们都很容易接受,趁着学生的兴致,我又在轻松活跃的气氛中展现出了光的折射定律的其他几条内容所说的情况。这节课由于演示实验的成功,学生的学习效果十分明显。

通过以上两个光学演示实验,我认为物理教师应该把握住它们的基本要求,自己动脑动手,根据当地的实际情况来设计好演示实验,制作简易的实验器具,目的就是要把清晰的实验现象展示在学生面前。只有教师发挥了应有的作用,才不会把我们平时认为难以做成功的演示实验变成讲解实验,学生也就不会难以理解,那么,我们的教学才会上一个新的台阶。

·编辑张珍珍

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