APP下载

光的反射实验中关于法线教学的思考

2017-03-03刘凯

北方文学·下旬 2016年10期
关键词:夹角光线规律

刘凯

心理学研究表明,学生在学习知识、技能的过程中遵循一定的认知规律。遵循学生的认知规律,让学生在符合自身认知规律的教学活动中成长,这样的教学才会变得更有效。在教学中对学生认知规律的尊重是对学生成长成才的最大关怀。教师只有深入了解学生的认知规律,并按照学生的认知规律进行教学,才能达到预期的教学目标。

物理知识不应该简单的由教师或其他人传授给学生,而应由每个学生依据自身的已有知识和经验主动地加以建构,因此我们教师要特别重视摸清学生的已有的知识和经验状况,从心理学的角度去把握学生认知发展水平及相应的认知特征,从而才能找准学生的“最近发展区”进行“顺利”的教学,只有这样学生才能真正从心理上乐学、愿学,才能积极主动的发展。

书本知识的学校本身是一种经验积累从感性到理性,它是间接的学习,而不是直接的。要知道它,以及人类,它也应该遵循从感性到理性的基本过程。 但在目前的实际教学中,学生的感知过程往往不能高度重视认知是不可能的。如在讲授《光的反射》时,多数教师先是在黑板上画出“法线”,然后通过教师演示入射光线射向平面镜,平面镜将入射光线反射出去,这样很容易得出光的反射所遵循的规律。这样做的好处是可节省出时间进行强化训练,单从知识强化角度来说效果可能不错,但这种灌输的教学方式是學生在学习中最不愿意接受的,因为它不是学生自己主动想要获取的知识,没有参与思考的过程。不利于培养学生的能力,学生只有被动地接受学习,学习积极性不高,课堂气氛不活跃。笔者在实际教学中找到了一种关于法线教学的新的教学方式,学生反馈效果较好。

首先教师在黑板上固定一张A4纸,将激光笔与分光器组合固定于A4纸上。激光的红色路径清晰的呈现在A4纸上,此时教师将平面镜垂直于A4纸所在平面放置于红色激光束下,反射光线清晰可见。当改变平面镜朝向时,反射光线也随之改变。

接着PPT展示刚才学生看到的激光反射现象光路,教师介绍入射光线AO、反射光线OB、入射点O与反射面,光线的方向性,并强调一条入射光线只有唯一的一条反射光线。

教师提示学生认真观察激光反射现象光路,猜想一下光反射时有可能遵循着哪些规律。学生的最直接猜想就是“入射光线与反射面的夹角和反射光线与反射面的夹角相等,即∠1=∠2”。

这时候教师提出:根据数学知识我们知道,入射光线与反射面的夹角和反射光线与反射面的夹角实际上有2个,一个锐角一个钝角。那么怎么样能够准确描述清楚到底是哪两个角相等的问题呢?还有,如果反射面不是平的,而是曲面又会是怎么样呢?

为了方便解释这个问题我们在入射光线与反射光线所在的平面内做一条垂直于反射面的辅助线(虚线),称之为法线。由于垂直于平面的直线有且只有一条,所以法线是唯一的。我们把入射光线与法线的夹角称为入射角i,把反射光线与法线的夹角称为反射角r。如果∠1=∠2,那么必有∠i=∠r,而现在的入射角i和反射角r就是2个指向明确的角了。

验证完反射角与入射角相等后,教师即可引导学生认识到法线的本质:法线不仅仅帮助我们指明了反射角和入射角相等,它还是反射光线和入射光线夹角的角平分线,反射光线和入射光线关于法线对称。

此处关于法线的教学设计想法是:探究光反射时的规律实验中学生最容易、最直接的猜想就是“两角相等”,教学中从学生的认知规律角度出发,在验证两角相等时自然过渡引出法线,让学生觉得法线是很有必要的,自然会对法线引起重视。到此关于法线的教学结束,学生对法线有了深层次的认识。最可贵的是学生在实验猜想环节中真正参与了思考的全过程,是主动的、有需求的学习,能力得到提升。

物理教学的一个主要特点是指导学生在探索活动中独立构建科学概念,在这个过程中,有必要引导学生进行有学习精神的工作,帮助他们找到自己是思想家和真理的发现者,促使他们感知思维脉搏的跳动,体验到这种思考家的自豪感。这样,学生就不会感到脑力劳动单调乏味,而会兴趣盎然、满怀激情的去研究新的事物。在学习知识过程中,理解是学生自己的事,任何人不能代替。传统教学中的“灌输式”教学,恰恰就是取代了学生自己的理解过程,老师讲透了,而学生却不能学透。理解事物时必须应用已有的知识经验,使已有的知识和新学习的知识发生联系,对新旧知识加以比较,归类,使新知识融入旧知识之中使之具体化和系统化,从而深刻地理解并牢固地掌握新知识。教学的目的就是让学生通过知识的探究去获得科学探究的思维方法,然后通过方法的获得以及运用方法来研究探究的过程,使学生产生热爱科学的情感,具有乐于探索自然现象和日常生活中的物理学原理的科学精神。在学习知识的过程中,理解是学生自己的事情,没有人能替代。 在传统的教学中,“输液式”教学,正是学生自身修炼的更换的过程,老师能把课程说透,学生不能学透。 理解事物必须应用于现有的知识和经验,知识和新知识学习已经与旧的和新的知识相联系,比较,分类,使新旧知识成为具体的知识到一个系统,从而深入了解和掌握新知识。 教学的目的是让学生通过科学探究的思维方法获得知识,然后通过过程方法和使用去研究探究,使学生产生科学的爱好感觉,愿意探索 自然现象和科学精神在日常生活中的对物理原理现象加以研究。

猜你喜欢

夹角光线规律
向量夹角的风波
向量夹角的风波
平面向量夹角问题的易错剖析
找规律
光线
巧解规律
钟表上的数学问题
《泰囧》被告 光线市值蒸发1亿
按规律填字母等
《氮和磷》中的一般与特殊