《光的偏振》探究指導(dǎo)書的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

馬文婧 鄭宇晴 張軼炳

摘 要：采用探究實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的形式對(duì)《光的偏振》一節(jié)進(jìn)行教學(xué)，探究指導(dǎo)書的方法繼承了高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的思想，旨在培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。探究指導(dǎo)書由實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備、儲(chǔ)備知識(shí)、探究過程、工作單（問題卡片）幾部分組成，整個(gè)探究過程教師基本不再給予指導(dǎo)，全程由學(xué)生自己根據(jù)探究指導(dǎo)書完成探究實(shí)驗(yàn)，教師根據(jù)課堂觀察和工作單分析學(xué)生的探究情況。

關(guān)鍵詞：探究指導(dǎo)書；偏振；橫波；縱波

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2018）11-0028-6

培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣，發(fā)展學(xué)生探究的能力既是高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，也是培養(yǎng)創(chuàng)造性人才的必要條件。為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)，現(xiàn)提倡采用探究教學(xué)的模式，國(guó)外有“學(xué)習(xí)環(huán)”模式、“5E”模式、預(yù)測(cè)機(jī)制學(xué)習(xí)環(huán)模式、四階段學(xué)習(xí)環(huán)模式、元認(rèn)知學(xué)習(xí)環(huán)模式等多種探究式教學(xué)模式。國(guó)內(nèi)有以學(xué)生思維探究為主的探究式教學(xué)模式和以學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究為主的探究式教學(xué)模式[1]，“一制二式”的教學(xué)模式[2]，“自主學(xué)習(xí)”課堂教學(xué)模式[3]等多種以探究式學(xué)習(xí)為主的教學(xué)模式。但這些教學(xué)模式多是在課堂中調(diào)整某幾個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，使整節(jié)課中具有一部分自主探究的內(nèi)容。而探究指導(dǎo)書式的教學(xué)模式，是學(xué)生使用教師提前準(zhǔn)備好的探究實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，獨(dú)立進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，根據(jù)指導(dǎo)書的引導(dǎo)，將自己已知的知識(shí)與新知識(shí)建立聯(lián)系，將新知識(shí)整合、內(nèi)化到頭腦中。整個(gè)探究過程結(jié)束后，教師根據(jù)學(xué)生完成的工作單情況來(lái)判定學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。這樣的探究方式不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的探究性學(xué)習(xí)能力，還可以在期末評(píng)價(jià)中加上過程評(píng)價(jià)，不以期末考試成績(jī)作為判定成績(jī)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真完成每一次探究學(xué)習(xí)，從而達(dá)到培養(yǎng)探究能力和自主學(xué)習(xí)能力的目的。

1 探究指導(dǎo)書的設(shè)計(jì)

1.1 指導(dǎo)書的設(shè)計(jì)理念

基于探究指導(dǎo)書式的實(shí)驗(yàn)探究就是教師事先編寫探究實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，學(xué)生根據(jù)探究指導(dǎo)書上步驟的引導(dǎo)，自己完成整個(gè)探究過程。探究過程中教師不會(huì)主動(dòng)給予學(xué)生指導(dǎo)，全部的教學(xué)活動(dòng)以學(xué)生為主體。這樣的教學(xué)模式，就需要教師編寫一份適合學(xué)生使用的探究實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。在制定探究實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書時(shí)，要注意探究指導(dǎo)書應(yīng)該照顧到各個(gè)知識(shí)和技能層面的學(xué)生，儲(chǔ)備知識(shí)是為了方便查閱已經(jīng)學(xué)過的且與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的知識(shí)，閱讀部分是為了讓學(xué)生進(jìn)一步理解與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)的概念或者現(xiàn)象。既然老師不能給予口頭指導(dǎo)，那么需要引導(dǎo)的內(nèi)容就得寫在探究指導(dǎo)書里。一些閱讀資料放在探究指導(dǎo)書里也可以培養(yǎng)學(xué)生閱讀物理資料的能力，這種方式可以讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)家做探究的過程，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增加學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中有至高無(wú)上的地位，運(yùn)用探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，不但可以深化對(duì)物理概念的理解，更可以增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力?？茖W(xué)探究是新課程規(guī)定的學(xué)習(xí)目標(biāo)，也是新課程極力倡導(dǎo)的一種有助于培養(yǎng)學(xué)生問題意識(shí)和創(chuàng)新能力的學(xué)習(xí)方法[4] 。在物理教學(xué)中采用科學(xué)探究的方式可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。美國(guó)《國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》將科學(xué)探究界定為：科學(xué)家們用以研究自然界并基于此種研究獲得的證據(jù)提出種種解釋的多種不同途徑，也指學(xué)生們用以獲得知識(shí)、領(lǐng)悟科學(xué)的思想觀念、領(lǐng)悟科學(xué)家們研究自然界所用的方法而進(jìn)行的各種活動(dòng)[5]。在美國(guó)教材中，其中很多內(nèi)容都不是教師直接給學(xué)生講知識(shí)，而是采用這種探究指導(dǎo)書的形式進(jìn)行教學(xué)。大量研究表明，探究教學(xué)在學(xué)生的詞匯知識(shí)、概念理解、批判性思維、探究能力和對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)以及對(duì)科學(xué)的態(tài)度方面有積極的效果[6]。

探究指導(dǎo)書的教學(xué)方式是遵循布魯納的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)觀，布魯納認(rèn)為學(xué)習(xí)的目的不在于掌握瑣碎的知識(shí)，而是在獲取、追求知識(shí)的過程中學(xué)會(huì)怎樣學(xué)習(xí)。這樣，當(dāng)學(xué)生在正規(guī)學(xué)校教育結(jié)束之后，將會(huì)獨(dú)立地向前邁進(jìn)[7]。使用探究指導(dǎo)書的教學(xué)方式對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)分為兩個(gè)方面，一是探究指導(dǎo)書中設(shè)計(jì)一些環(huán)節(jié)：“與你的老師討論你的問題”，這時(shí)學(xué)生可以舉手示意老師過來(lái)，跟老師談他們的想法或答案，老師根據(jù)他們談話的內(nèi)容給予現(xiàn)場(chǎng)打分。二是工作單評(píng)價(jià)，每個(gè)學(xué)生都有一個(gè)記錄卡片，上面有已經(jīng)設(shè)計(jì)好的一些問題，要求學(xué)生邊實(shí)驗(yàn)邊回答，下課就交。這兩種方式結(jié)合也能減輕教師的評(píng)價(jià)負(fù)擔(dān)，所以探究指導(dǎo)書中的問題設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的?？茖W(xué)設(shè)計(jì)的問題是可以評(píng)價(jià)學(xué)生完成探究后的學(xué)習(xí)目標(biāo)達(dá)成程度的。問題設(shè)計(jì)包括了對(duì)知識(shí)目標(biāo)、方法目標(biāo)及技能目標(biāo)的完成，問題設(shè)計(jì)應(yīng)與探究過程相適應(yīng)。所以在設(shè)計(jì)探究指導(dǎo)書時(shí)，設(shè)計(jì)者必須清晰地知道這節(jié)課需要學(xué)生達(dá)成的總目標(biāo)和階段目標(biāo)。

本文以高中人教版物理教材中《光的偏振》一節(jié)為例，使用探究指導(dǎo)書進(jìn)行教學(xué)。

1.2 探究指導(dǎo)書設(shè)計(jì)流程

探究指導(dǎo)書設(shè)計(jì)流程如圖1所示，確定探究目標(biāo)和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)儀器為課前教師準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，教學(xué)過程的主要部分是學(xué)生自主探究過程，這一過程分為多個(gè)步驟，針對(duì)每一環(huán)節(jié)，有相對(duì)應(yīng)的問題，使學(xué)生以指導(dǎo)書為引導(dǎo)，將思緒理清，逐步進(jìn)行思考、實(shí)驗(yàn)，回答問題，最后達(dá)到學(xué)會(huì)新知識(shí)的目的。拓展實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是對(duì)本節(jié)課的知識(shí)更進(jìn)一步理解?？紤]到學(xué)生會(huì)出現(xiàn)回答問題的疲勞感，工作單的問題設(shè)計(jì)不宜太多，一般不超過10個(gè)。

2 探究實(shí)驗(yàn)過程

圖2是基于核心素養(yǎng)的思想確定的探究目標(biāo)，物理核心素養(yǎng)主要由“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”四個(gè)方面的要素構(gòu)成。物理核心素養(yǎng)對(duì)三維目標(biāo)的發(fā)展主要體現(xiàn)在知識(shí)目標(biāo)、方法目標(biāo)和技能目標(biāo)，每一個(gè)教學(xué)目標(biāo)都有相應(yīng)的探究過程，相應(yīng)的過程有相對(duì)應(yīng)的問題，問題與目標(biāo)相對(duì)應(yīng)。圖2為目標(biāo)、過程、問題的對(duì)應(yīng)圖，也是整個(gè)探究實(shí)驗(yàn)過程的匯總。

2.1 探究目標(biāo)

①認(rèn)識(shí)縱波、橫波，會(huì)用圖示法表示縱波、橫波；

②能用彈簧通過狹縫總結(jié)出偏振的概念；

③通過網(wǎng)絡(luò)資料查詢，了解偏振片的構(gòu)造特征；

④觀察自然光通過一個(gè)偏振片，并結(jié)合偏振片的構(gòu)造特征，說(shuō)出為什么自然光通過一個(gè)偏振片以后，觀察到光線變暗了；

⑤能通過兩個(gè)偏振片的實(shí)驗(yàn)，推理出光波是一種橫波；

⑥查閱資料，了解什么是雙眼視覺；

⑦用偏振原理解釋立體電影的原理。

2.2 學(xué)生自主探究過程

實(shí)驗(yàn)儀器的準(zhǔn)備：教師為學(xué)生準(zhǔn)備有一定重量的繩子，幾個(gè)長(zhǎng)條紙盒，波動(dòng)彈簧若干，縱波、橫波演示儀，偏振片組。準(zhǔn)備記錄卡片，將需要回答的答案寫在記錄卡片上。

過程1：學(xué)生需要有一定的儲(chǔ)備知識(shí)，要知道橫波和縱波的定義、圖示及特性，小組成員查閱學(xué)過的內(nèi)容，復(fù)習(xí)機(jī)械波中橫波和縱波的定義，說(shuō)一說(shuō)什么是波的傳播方向，什么是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，并用圖示法表示出來(lái)。

問題1：縱波、橫波的定義（定義中請(qǐng)使用術(shù)語(yǔ)，如傳播方向、振動(dòng)方向）。

過程2：看一下這個(gè)圖形（縱波、橫波示意圖，如圖3所示），你認(rèn)為哪個(gè)代表傳播方向，哪個(gè)代表振動(dòng)方向，橫波的傳播方向和振動(dòng)方向之間有什么關(guān)系，縱波的傳播方向與振動(dòng)方向成什么關(guān)系。

過程3：橫波及縱波的圖示。

物理學(xué)中常用圖示模型直觀地表示某些物理性質(zhì)。我們可以用圖示法表示橫波和縱波，平行于表面的振動(dòng)可用上下箭頭或左右箭頭表示，垂直于表面的振動(dòng)可用黑點(diǎn)表示，其疏密程度也反映振動(dòng)的強(qiáng)弱（如圖4所示）。

問題2：回答圖4（a）（b）（c）三個(gè)圖中哪個(gè)是橫波，哪個(gè)是縱波。

過程4：探究橫波的偏振特性。

教師提供實(shí)驗(yàn)器材：一根粗的繩子或者塑料管，一根彈性較好的金屬波動(dòng)彈簧，一塊開長(zhǎng)方形孔的硬紙板，孔的短邊與波動(dòng)彈簧直徑近似，長(zhǎng)邊大約為波動(dòng)彈簧直徑的兩倍（如圖5所示）。

①想辦法用繩子制造出橫波來(lái)，觀察繩子產(chǎn)生波的傳播方向和振動(dòng)方向?？梢钥紤]把繩子的一端固定，用手均勻地上下甩動(dòng)，隨著甩動(dòng)，波就傳播出去了。注意：為什么要均勻甩動(dòng)，想想甩動(dòng)的快慢與周期、頻率的關(guān)系，甩動(dòng)幅度與振幅的關(guān)系。（老師可以現(xiàn)場(chǎng)提問）

②將波動(dòng)彈簧放在桌面上，雙手拉開彈簧一段距離，用手固定彈簧的一端，另一只手沿與彈簧伸長(zhǎng)方向垂直的方向均勻、往復(fù)、持續(xù)地抖動(dòng)彈簧，讓彈簧產(chǎn)生橫波波形，注意抖動(dòng)幅度不要超過紙板縫的二分之一長(zhǎng)度。

③讓彈簧波通過圖中紙板的縫，調(diào)整紙板的方向，你會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)縫長(zhǎng)邊與振動(dòng)方向平行時(shí)，波形完全可以通過；當(dāng)縫短邊與振動(dòng)方向平行時(shí)，波被阻隔。注意：如果彈簧現(xiàn)象不明顯，可以用繩子產(chǎn)生橫波，用彈簧是為了和下面的縱波作比較。

④用波動(dòng)彈簧產(chǎn)生一個(gè)縱波，與產(chǎn)生橫波不同的是，我們用手沿彈簧的中軸線方向不停地推拉彈簧，彈簧沿軸向會(huì)有疏密變化，推拉方向就是波的振動(dòng)方向，軸向是傳播方向，波的振動(dòng)方向與傳播方向相同，形成縱波。讓彈簧通過紙板，調(diào)整紙板的方向，你會(huì)發(fā)現(xiàn)彈簧產(chǎn)生的縱波波形能全部通過狹縫，不受縫寬度的影響。

比較橫波和縱波，若從對(duì)稱性的角度來(lái)說(shuō)，哪種波相對(duì)傳播方向是對(duì)稱的。

物理學(xué)上說(shuō)，偏振是橫波所具有的特性，“偏”包含著怎樣的含義，你能給偏振下個(gè)定義嗎？

問題3：給偏振下個(gè)定義，并用振動(dòng)示意圖來(lái)說(shuō)明橫波具有偏振性，縱波具有對(duì)稱性。與老師討論你的定義。

過程5：上面的研究發(fā)現(xiàn)，只有橫波才具有偏振特性。那么，光波是什么波呢？請(qǐng)?zhí)岢瞿愕募僭O(shè)，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的假設(shè)。

①閱讀材料——太陽(yáng)光圖示

太陽(yáng)光和生活中用的光都認(rèn)為是自然光源，自然光源的特性是由光源的發(fā)光機(jī)制決定的，光源發(fā)光時(shí)一秒鐘會(huì)發(fā)出109個(gè)光子，每個(gè)光子發(fā)出一列波，每一列波都有一個(gè)振動(dòng)方向，從統(tǒng)計(jì)平均的角度來(lái)看，光源發(fā)出的光在各個(gè)方向都有振動(dòng)，這就是自然光。自然光的平面圖如圖6所示，圖中傳播方向垂直紙面，振動(dòng)方向相對(duì)傳播方向?qū)ΨQ。

若將自然光中所有的振動(dòng)投影在兩個(gè)相互垂直的方向，并旋轉(zhuǎn)90°，此時(shí)傳播方向沿z軸。振動(dòng)方向的兩個(gè)投影，一個(gè)是平行于紙面的方向，用“？圮”表示；一個(gè)是垂直于紙面的方向，用“.”表示?！埃扣堋焙汀?”的疏密及數(shù)量表示光的強(qiáng)弱，疏密及數(shù)量相同說(shuō)明兩個(gè)方向的光強(qiáng)相等，說(shuō)明振動(dòng)相對(duì)于傳播方向是對(duì)稱的，如圖7所示，這就是自然光的光學(xué)圖示表示法。也可以看出是由“？圮”方向和“.”方向兩個(gè)振動(dòng)的合成。

問題4：觀察圖7，投影在兩個(gè)相互垂直方向上的光，每個(gè)方向所占光的強(qiáng)度是整個(gè)自然光強(qiáng)度的幾分之幾？

②閱讀資料——偏振片的功能

可以使自然光變成偏振光的光學(xué)元件叫偏振片（Polarizer）。人造偏振片有多種，其中一種制定方法是將具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚乙烯醇高分子化合物薄膜作為片基，把它浸入碘液中，經(jīng)過硼酸水溶液還原穩(wěn)定后，再把它定向拉伸 4～5 倍，使大分子定向排列。這種偏振片稱為 H-- 偏振片。其偏振高，可達(dá) 99.5%，適用于整個(gè)可見光范圍，應(yīng)用范圍也廣；缺點(diǎn)是強(qiáng)度差，不能受潮，易退偏振等。光通過偏振片后只讓與拉伸方向平行的光通過，這個(gè)方向就是偏振片的透振方向。

問題5：寫出偏振片的構(gòu)造特征，什么是偏振片的透振方向。

過程6：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光波是橫波。

實(shí)驗(yàn)儀器：一個(gè)光源（燈泡）、兩個(gè)偏振片、一個(gè)光具座。

①先讓光源通過一個(gè)偏振片，通過觀察發(fā)現(xiàn)，光源產(chǎn)生的自然光通過一個(gè)偏振片以后，觀察到光線變暗了。結(jié)合偏振片的構(gòu)造特征及自然光的描述，猜想理想情況（偏振片沒有吸收）下，自然光通過一個(gè)偏振片以后，只讓一個(gè)方向的光通過。

問題6：自然光通過一個(gè)偏振片以后，發(fā)生了什么變化，透過光的光強(qiáng)是入射光光強(qiáng)的幾分之幾？仿照?qǐng)D7畫出透過偏振片以后的振動(dòng)圖形。

（與老師討論你的答案。）

②我們可以從圖7看到自然光沿著傳播方向的振動(dòng)是對(duì)稱的，而通過一個(gè)偏振片以后還對(duì)稱嗎？如何檢驗(yàn)？

③將第一個(gè)偏振片固定，旋轉(zhuǎn)第二個(gè)偏振片，反復(fù)操作，是否會(huì)觀察到第二個(gè)偏振片轉(zhuǎn)到一個(gè)特殊位置時(shí)幾乎不透光，根據(jù)偏振片的特性，你怎么解釋這個(gè)現(xiàn)象。你認(rèn)為橫波和縱波哪種波才會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象？

問題7：用光的振動(dòng)圖示法推論實(shí)驗(yàn)中為什么會(huì)出現(xiàn)消光現(xiàn)象，并由此說(shuō)明光波是什么波。

（與老師討論你的結(jié)論。）

過程7：偏振的應(yīng)用。

①查閱資料——雙眼視覺

雙眼視覺（binocular vision）是指雙眼協(xié)調(diào)、準(zhǔn)確、均衡地同時(shí)工作，使某一物體反射的光線成像在視網(wǎng)膜，形成兩個(gè)有輕微差異的物象，通過視覺通路傳送至大腦，在皮質(zhì)高級(jí)中樞進(jìn)行分析、整合、加工，形成一個(gè)有三維空間深度感完整印象的過程。這也是立體視覺（stereopsis 也稱空間視覺、深度覺）形成的過程，有的學(xué)者將立體視覺獨(dú)立描述，這里則將其涵蓋在雙眼視覺形成的不同階段內(nèi)。

試著閉上一只眼，去觸摸放在前面的筆尖，雙眼睜開再去接觸筆尖，你會(huì)發(fā)現(xiàn)只有雙眼睜開才能準(zhǔn)確碰到筆尖。這就是雙眼立體視覺。

②立體電影的原理

回憶一下你曾經(jīng)看過的立體電影，是不是需要一副特殊的眼鏡，這個(gè)眼鏡事實(shí)上就是兩個(gè)透振方向相互垂直的偏振片，看電影時(shí)拿下眼鏡看一下放映屏幕，會(huì)有兩幅重疊的畫面，結(jié)合雙眼視覺的原理，你是否知道，這兩幅重疊的影像是怎么拍出來(lái)的？

問題8：結(jié)合前面學(xué)的原理設(shè)想一下立體電影影像的拍攝與一般電影拍攝的區(qū)別。

當(dāng)然，現(xiàn)在的立體眼鏡和立體電影已經(jīng)進(jìn)展了很多，立體電視也已經(jīng)出來(lái)。但不管怎么發(fā)展，都是利用了人的雙眼視覺，兩個(gè)眼睛視網(wǎng)膜接收來(lái)自不同方向的兩幅影像，由腦神經(jīng)合成為立體圖像。

從上面的實(shí)驗(yàn)，你是不是能得出光波的一種特性，就是這種波動(dòng)性，才使得光能夠發(fā)生干涉、衍射。以后在學(xué)習(xí)量子力學(xué)時(shí)還會(huì)揭示光的另一個(gè)特性：光的粒子性。

【拓展】 傳感器實(shí)驗(yàn)

剛剛我們?cè)谶^程5中探究光波是橫波時(shí)，旋轉(zhuǎn)第二個(gè)偏振片并透過第二個(gè)偏振片觀察物體，我們發(fā)現(xiàn)物體由出現(xiàn)到消失再到出現(xiàn)，那就說(shuō)明自然光通過第一個(gè)偏振片后成為光強(qiáng)只有自然光強(qiáng)度一半的線偏振光，線偏振光再通過旋轉(zhuǎn)的第二個(gè)偏振片后光強(qiáng)度有強(qiáng)弱變化，那么變化的規(guī)律是什么呢？

實(shí)驗(yàn)設(shè)備：激光光源，可以旋轉(zhuǎn)的偏振片，光傳感器，電腦（如圖8所示）。

實(shí)驗(yàn)過程：（1）保持光源、兩個(gè)偏振片、傳感器共軸；（2）調(diào)節(jié)兩個(gè)偏振片透振方向夾角為0°；（3）保持一個(gè)偏振片不動(dòng)，另一個(gè)由0°—90°—180°—270°—360°勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪制波形圖（如圖9所示）。

問題9：設(shè)由第一個(gè)偏振片出來(lái)的光的光強(qiáng)是I1，由第二個(gè)偏振片投射出來(lái)的光的光強(qiáng)為I2，兩個(gè)偏振片之間的夾角為α，觀察圖中實(shí)驗(yàn)記錄的波形圖，你試著寫一下光通過第二個(gè)偏振片后光強(qiáng)I2的變化規(guī)律。

2.3 工作單問題對(duì)應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)情況

學(xué)生在完成探究實(shí)驗(yàn)后，將工作單提交，教師可根據(jù)工作單的完成情況來(lái)判斷學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握情況，并完成對(duì)本節(jié)課的評(píng)價(jià)。每一個(gè)問題都有對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，問題完成較好，說(shuō)明對(duì)該知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)較透徹；完成較差，說(shuō)明對(duì)該知識(shí)點(diǎn)還有欠缺。對(duì)于學(xué)生普遍掌握較差的部分應(yīng)進(jìn)行重點(diǎn)講解，以下是每個(gè)問題所對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)。

問題1：鞏固橫波、縱波的知識(shí)，能完成該題說(shuō)明學(xué)生知道橫波、縱波的概念。

問題2：能完成該題說(shuō)明學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)橫波、縱波的圖示，能用圖示法表示橫波、縱波。

問題3：能完成該題說(shuō)明學(xué)生能完成實(shí)驗(yàn)并總結(jié)出實(shí)驗(yàn)規(guī)律，理解偏振這一概念。

問題4：能完成該題說(shuō)明學(xué)生學(xué)會(huì)了看自然光的圖示。

問題5：能完成該題說(shuō)明學(xué)生能通過自己閱讀知道偏振片的構(gòu)造及透振方向。

問題6：能完成該題說(shuō)明學(xué)生能用圖示法畫出光的振動(dòng)方向。

問題7：能完成該題說(shuō)明學(xué)生能通過推理，得出光波是橫波這一概念。

問題8：能完成該題說(shuō)明學(xué)生有推理、總結(jié)能力，會(huì)應(yīng)用前面所學(xué)習(xí)的內(nèi)容。

問題9：該題屬于拓展實(shí)驗(yàn)，能完成該題說(shuō)明學(xué)生對(duì)于本部分知識(shí)學(xué)習(xí)較好，能根據(jù)圖像推理出光強(qiáng)變化規(guī)律。

3 結(jié) 語(yǔ)

基于探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生增加了對(duì)物理的學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了動(dòng)手能力，有助于培養(yǎng)推理和整合能力。得出結(jié)論后的成就感也會(huì)使學(xué)生更有自信。學(xué)生自己經(jīng)歷科學(xué)家的探究歷程，不但是對(duì)新知識(shí)的一個(gè)深刻的理解，也是對(duì)舊知識(shí)一個(gè)良好的復(fù)習(xí)。本節(jié)課的探究實(shí)驗(yàn)，是一個(gè)完全不需要教師說(shuō)話的課程，學(xué)生只需自己根據(jù)探究指導(dǎo)書，就可以完成對(duì)《光的偏振》一節(jié)的學(xué)習(xí)，充分發(fā)揮了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)了良好的自學(xué)能力。但是，這種教學(xué)方式也存在一定弊端，這樣的探究式課堂，要比講授式課堂所需的時(shí)間更多。所以為了權(quán)衡時(shí)間問題，在教學(xué)過程中，可以采用講授式教學(xué)和探究式教學(xué)相穿插，二者相輔相成。

參考文獻(xiàn)：

[1]陶麗娟.高中物理探究式教學(xué)設(shè)計(jì)的研究[D].西安：陜西師范大學(xué)碩士學(xué)位論文，2010：19-56.

[2]李朝榮，李華，陳強(qiáng)，等.“一制二式”物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2013，32（5）：173-175.

[3]陳建華.物理課堂“自主學(xué)習(xí)”教學(xué)模式探究[J].上海教育科研，2008（5）：93-94.

[4]王慧君.科學(xué)探究教學(xué)設(shè)計(jì)：依據(jù)、實(shí)施與評(píng)價(jià)[J].中國(guó)電化教育，2013（9）：102-106，126.

[5]美國(guó)國(guó)家研究理事會(huì).國(guó)家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：科學(xué)技術(shù)出版社， 1999.

[6]郝淑穎，王晶瑩.論美國(guó)基于標(biāo)準(zhǔn)的物理探究教學(xué)評(píng)價(jià)[J].中學(xué)物理，2011，29（13）：3-4.

[7]李曉東，趙群.教育心理學(xué)[M].北京：北京大學(xué)出版社，2008.

[8]人民教育出版社，課程教材研究所，物理課程教材研究中心.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理·選修3-4（第3版）[M].北京：人民教育出版社，2010：63-66.

（欄目編輯 鄧 磊）