啟發(fā)教學(xué)之“法”

黃慧??

摘要：初中物理課程標(biāo)準(zhǔn)提倡教學(xué)方式多樣化，注重科學(xué)探究。而探究必須建立在啟發(fā)的基礎(chǔ)上，要把握啟發(fā)的時(shí)機(jī)，解開關(guān)鍵點(diǎn)，否則就成了驗(yàn)證。然而在光的反射教學(xué)過程中不少教師沒有將“探究光的反射規(guī)律”這一學(xué)生實(shí)驗(yàn)中探究的特點(diǎn)表現(xiàn)出來，其根本原因在于沒能夠突破“法線”這一難點(diǎn)。本文著力探討這一教學(xué)中的難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：物理教學(xué)；法線；啟發(fā)式教學(xué)；教材研究

中圖分類號(hào)：G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2017）03-057-1

在我所聽的不少有關(guān)光的反射教學(xué)課中，教師總是先介紹入射光線、反射光線、反射面，然后提問光在反射時(shí)遵循怎樣的規(guī)律。緊接就是這樣一句：“為了探究光的反射規(guī)律，科學(xué)家人為地引入一條輔助線——法線?！睘槭裁匆藶榈匾肽?？引入它干什么呢？不引入不行嗎？只能留給學(xué)生自己體會(huì)。這樣的引入方式?jīng)]能突破法線這一難點(diǎn)。

一、法線引入不當(dāng)造成的問題

由于法線的重要性沒能有效地體現(xiàn)出來，大多數(shù)學(xué)生在剛開始猜想時(shí)會(huì)提出兩條光線和反射面的夾角是相等的，而教師這時(shí)往往急于否定。其實(shí)這有什么不好的呢，這正是說明了學(xué)生在積極思考，否定它就是對學(xué)生積極參與的否定。而教師為什么否定呢？因?yàn)楹徒處熞阎墓獾姆瓷涠墒菦_突的，和教學(xué)流程是沖突的。那怎么處理呢？其實(shí)學(xué)生會(huì)得出這樣的猜想除了是法線引入不當(dāng)外，還因?yàn)榻處熣故镜姆瓷涿媸且粋€(gè)平面，若這時(shí)給學(xué)生展示一個(gè)圓弧形的反射面，那學(xué)生就會(huì)發(fā)現(xiàn)以目前的知識(shí)儲(chǔ)備是不好解決這一困難的，這就和原有思維有了碰撞，有了急于解決的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，正是教師繼續(xù)引導(dǎo)啟發(fā)的好時(shí)機(jī)。

另外，教學(xué)過程中還常出現(xiàn)這樣的情景，不少教師喜歡設(shè)計(jì)這樣的教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生根據(jù)觀察到的現(xiàn)象將竹簽扎在模具上，模擬光的反射情況，這兩支竹簽分別代表入射光線和反射光線。通常，孩子們的觀察還是比較敏銳的，幾乎都能準(zhǔn)確地表現(xiàn)出來。這時(shí)，教師往往會(huì)故意將代表反射光線的竹簽改變扎入的方向，使得反射光線不在入射光線和法線所在的平面內(nèi)，并問學(xué)生：“老師覺得反射光線應(yīng)該是這樣的，這樣做對不對呀？為什么不對呀？”每一次聽到這樣的提問我的尷尬癥都要犯了。學(xué)生做得多好呀，根據(jù)觀察到的現(xiàn)象是不可能做出教師這種錯(cuò)誤的，只會(huì)讓學(xué)生感到莫名其妙。而教師非讓學(xué)生做如此探討的目的是因?yàn)楣獾姆瓷涠墒沁@樣表述的，教師得讓學(xué)生能夠按照光的反射定律的表述進(jìn)行探究，這樣才能得出“正確結(jié)論”。其實(shí)，糾結(jié)之處正在于教師與學(xué)生都沒有理解法線位置的意義。

二、法線引入的意義

法線本來是不存在的，在光的反射定律中，它是一條輔助線，然而它確實(shí)是研究中不可缺少的。

法線引入的意義之一：法線是入射光線和反射光線夾角的角平分線。不引入法線，也就不存在入射角和反射角，更加無法解釋反射角等于入射角。

法線引入的意義之二：法線的引入可以讓人們知道反射光線與入射光線是在同一個(gè)平面的，且此平面與反射面垂直。

三、法線的正確引入

教師對教學(xué)進(jìn)行創(chuàng)新，是自身的一種成長，更是對教育的一種發(fā)展。然而創(chuàng)新和探索之前還是應(yīng)該認(rèn)真研讀教材。

教材將“探究光的反射規(guī)律”這一學(xué)生活動(dòng)分了四個(gè)環(huán)節(jié)。第一個(gè)環(huán)節(jié)是“試一試”?！皩⑹蛛娡玻す夤P）發(fā)出的光照射到平面鏡上，它的反射光會(huì)在光屏上形成一個(gè)光斑，改變?nèi)肷涔庹业狡矫骁R上的角度，觀察光斑位置的變化?！边@一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)是為了讓學(xué)生體驗(yàn)到光的反射是有某種規(guī)律可以遵循的。為了能夠更清晰地感受到規(guī)律的存在，可以利用日常生活中的棉簽盒，將其充滿煙霧（如圖所示）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

第二個(gè)環(huán)節(jié)是“猜一猜”?！案鶕?jù)你觀察到的現(xiàn)象猜測：1.什么情況下入射光線與反射光線重合？2.當(dāng)入射光從與反射光重合的位置偏轉(zhuǎn)一定角度時(shí)，反射光的方向怎樣變化？它們可能有什么關(guān)系？”這一步驟正是法線引入的關(guān)鍵！入射光線和反射光線重合的位置非常的特殊，讓所有的學(xué)生都體會(huì)到這一特殊位置的存在，教學(xué)中得突出地體現(xiàn)出來。學(xué)生自然就會(huì)發(fā)現(xiàn)緊接著的第二個(gè)問題：一旦從這一特殊位置偏轉(zhuǎn)，反射光線、入射光線是軸對稱的，而這個(gè)“軸”正是剛才的特殊位置?？磥磉@一特殊位置對我們研究光的反射真的很重要，我們將它命名為法線。這樣一來，法線是教師和學(xué)生共同探討發(fā)現(xiàn)的，而不是科學(xué)家人為強(qiáng)加給學(xué)生的，教學(xué)水到渠成，自然流暢。

第三個(gè)環(huán)節(jié)“設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)”，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是既能顯示光路，又能方便改變和測量入射角和反射角。根據(jù)以往的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出標(biāo)有角度刻度的白色紙板，也可以在白紙板上描繪出光線再加以測量。然而這看似不起眼的白色紙板，正是探究實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。

第四個(gè)環(huán)節(jié)“實(shí)驗(yàn)探究”，“使一束光緊貼紙板A射向鏡面上的O點(diǎn)，并將紙板B繞接縫ON向前或后翻折，觀察在什么情況下紙板B上能呈現(xiàn)反射光束?！苯滩牟]有讓學(xué)生在第一環(huán)節(jié)觀察入射光線和反射光線后就直接猜想光線之間的位置關(guān)系，因?yàn)閷τ诔醵膶W(xué)生來說，線和面的空間關(guān)系超出了他們已有的知識(shí)儲(chǔ)備。選用白色紙板的好處在于：紙板與反射面不固定，學(xué)生在探究的過程中必然會(huì)發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)白色紙板不翻折且垂直于反射面時(shí)，才能在紙板上既看到入射光線又看到反射光線，從而得出：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)，更可以進(jìn)一步讓學(xué)生總結(jié)出，法線必須垂直于反射面。不少教師在教學(xué)中使用的并不是白紙板，而是學(xué)校統(tǒng)一購買的教具（如圖所示），這種教具方便、易操作，然而缺點(diǎn)在于白板已經(jīng)固定住了，無法使學(xué)生觀察到假如白板與反射面不垂直時(shí)入射光線與反射光線的位置關(guān)系。

法線是人為引入的，這句話沒錯(cuò)。然而引入的人是誰，在我們的探究活動(dòng)中，這個(gè)“人”必須是我們的學(xué)生，教育的根本在于能力的提高，而不是知識(shí)的填充！