五版本初中物理教材中《光的反射》的比較分析與教學(xué)啟示

鄧妍 孫玥

摘? ?要：本文從課前引入、探究實(shí)驗(yàn)、教材資源、課后習(xí)題四方面對(duì)初中物理五個(gè)版本教材中的《光的反射》一節(jié)進(jìn)行對(duì)比分析，得出教學(xué)啟示，供一線(xiàn)教學(xué)的教師參考。

關(guān)鍵詞：光的反射;多版本教材;比較分析;教學(xué)啟示

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：1003-6148（2019）3-0025-3

物理課程改革正在進(jìn)行，不同版本教材都以不同的方式體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)學(xué)生三維目標(biāo)的要求。目前，大部分教師在教學(xué)時(shí)僅以單版本教材作為參考，借以其他輔助參考資料進(jìn)行備課，而其他版本教材中的優(yōu)勢(shì)和資源被閑置。

本文通過(guò)對(duì)《光的反射》一節(jié)在不同版本中的編寫(xiě)思路和教材資源對(duì)比分析，為教師在備課時(shí)提出切實(shí)可行的策略建議，幫助教師形成高效的個(gè)性化課堂，提高教師的備課效率。

1? ? 不同版本教材《光的反射》對(duì)比分析

《光的反射》這節(jié)涉及較多的物理概念和物理規(guī)律，課標(biāo)中要求教學(xué)時(shí)要注意聯(lián)系生活實(shí)際，并強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的重要性，要讓學(xué)生經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。五個(gè)版本的教材都是以“光的反射”實(shí)驗(yàn)探究為主，以“引入—實(shí)驗(yàn)探究—鏡面反射與漫反射”的思路對(duì)光的反射定律進(jìn)行解剖和拓展。不同版本教材在各個(gè)環(huán)節(jié)中的展示特點(diǎn)如表1所示。

1.1? ? 課前引入的對(duì)比分析

五個(gè)版本的教材中，都是直接由生活中光的反射的具體例子來(lái)引出課題。這是由于光的反射對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較熟悉，而且學(xué)生在小學(xué)科學(xué)課中已經(jīng)有所接觸，只有滬科版和蘇科版給出了光的反射的具體定義。

1.2? ? 探究實(shí)驗(yàn)的對(duì)比分析

五個(gè)版本的教材都在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前提出了問(wèn)題：光的反射有怎樣的規(guī)律。不同版本的教材都給出了清晰的實(shí)驗(yàn)步驟和方法，都是在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中用文字和圖像介紹了此實(shí)驗(yàn)中法線(xiàn)、入射角、反射角等重要概念名詞。人教版的實(shí)驗(yàn)過(guò)程注重細(xì)節(jié)，建議學(xué)生用不同顏色的筆記錄數(shù)據(jù)。蘇科版的實(shí)驗(yàn)過(guò)程十分完整，包含科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的提出問(wèn)題、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、小結(jié)等環(huán)節(jié)，有助于學(xué)生形成良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。北師大版的實(shí)驗(yàn)?zāi)康那逦?，指向性明確，有助于學(xué)生形成清晰的實(shí)驗(yàn)思路。教科版著重于對(duì)光的反射定律中角度偏轉(zhuǎn)的研究，并引出運(yùn)用光的反射定律改變光束的傳播方向的應(yīng)用。滬科版在實(shí)驗(yàn)裝置上做了改進(jìn)，利用鐵架臺(tái)固定光線(xiàn)，實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)潔明了。

1.3? ? 教材資源的對(duì)比分析

本節(jié)課在課標(biāo)要求中特別強(qiáng)調(diào)了和生活的聯(lián)系，不同版本的教材都在各個(gè)環(huán)節(jié)中插入了生活的例子。人教版用兩個(gè)學(xué)生可以通過(guò)鏡子相互看到的例子作為光路可逆的補(bǔ)充說(shuō)明，用玻璃幕墻、黑板反射光會(huì)晃眼睛的例子說(shuō)明鏡面反射的利弊，加強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)。蘇科版在閱讀材料中拓展了凹面鏡和凸面鏡對(duì)光的作用，加深學(xué)生對(duì)光的反射定律的理解。北師大版在閱讀材料中增加了生活中運(yùn)用廣泛的角反射器及其工作原理。教科版在光的反射定律之后舉出了潛望鏡、匯豐銀行用反射鏡解決照明問(wèn)題的例子，并提出如何裝置鏡子才能使光原路返回的問(wèn)題，重視學(xué)生用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)情懷。在引入光路可逆的問(wèn)題前加入了小貓和小聰用鏡子互看的漫畫(huà)，從生活入手讓學(xué)生開(kāi)始對(duì)問(wèn)題的探究。在介紹完漫反射后舉出例子：外太空由于沒(méi)有灰塵，所以反射光是黑的，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。“發(fā)展空間”里，進(jìn)一步介紹了光的反射的兩個(gè)應(yīng)用——自行車(chē)尾燈和光纖，拓展了學(xué)生對(duì)光的反射的認(rèn)識(shí)。

1.4? ? 課后習(xí)題的對(duì)比分析

課標(biāo)中本節(jié)課的示例是“探究光束在平面鏡上反射時(shí)，反射角與入射角的關(guān)系”。五個(gè)版本教材的課后習(xí)題都圍繞這個(gè)主題設(shè)計(jì)練習(xí)。人教版、滬科版、北師大版、教科版都有反射光線(xiàn)作圖及反射角度數(shù)的訓(xùn)練，還有已知入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)的角度，放置平面鏡的訓(xùn)練。蘇科版的課后習(xí)題相比其他四版教材更加開(kāi)放?！罢页隼霉獾姆瓷鋪?lái)工作的器具，并與同學(xué)交流”，“動(dòng)手制作簡(jiǎn)易潛望鏡”，“調(diào)查光污染，并寫(xiě)一份調(diào)查報(bào)告”，這些都鍛煉了學(xué)生的交流與合作能力、科學(xué)探究能力。相比于簡(jiǎn)單的書(shū)面練習(xí)，這種形式的課后活動(dòng)更能考查和鞏固學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的理解。人教版和蘇科版都將角反射器以習(xí)題的形式介紹給學(xué)生，并要求學(xué)生掌握其光路圖。此題要使入射光線(xiàn)經(jīng)互相垂直的兩塊平面鏡二次反射后，最終以相反的方向平行射出，這個(gè)光路圖的準(zhǔn)確作圖需要學(xué)生有較強(qiáng)的幾何知識(shí)。

人教版和北師大版考查了學(xué)生對(duì)鏡面反射和漫反射的理解。人教版舉例“雨后夜晚，迎著月光和背對(duì)月光看到的積水亮暗不同”。北師大版用小實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生觀察毛玻璃被水沾濕前后反射光線(xiàn)的不同。這兩道題的原理有異曲同工之妙。而學(xué)生對(duì)于鏡面反射和漫反射的生活經(jīng)驗(yàn)不足，所以人教版的題目不易做對(duì)，可以補(bǔ)充北師大版的實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解。

2? ? 教學(xué)啟示

2.1? ? 注重規(guī)范實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

“探究光的反射定律”實(shí)驗(yàn)雖然是個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，但是也要注重學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)思路和實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性。讓學(xué)生完整地經(jīng)歷科學(xué)實(shí)驗(yàn)“提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—分析論證—評(píng)估交流”的六個(gè)環(huán)節(jié)。其中，“猜想假設(shè)”是實(shí)驗(yàn)探究的重要環(huán)節(jié)，通常情況下學(xué)生可以通過(guò)自己的生活經(jīng)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行猜想，但容易導(dǎo)致學(xué)生沒(méi)有依據(jù)胡亂猜測(cè)。本實(shí)驗(yàn)可以參照蘇科版，通過(guò)激光筆發(fā)出光線(xiàn)的反射光線(xiàn)角度的變化引導(dǎo)學(xué)生作出合理猜想，然后再選擇合適的實(shí)驗(yàn)器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究驗(yàn)證猜想。如此設(shè)計(jì)也更容易讓學(xué)生掌握反射角和入射角是光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角，而不是與平面鏡的夾角。

本實(shí)驗(yàn)還分為“兩角相等”“兩線(xiàn)分居”“三線(xiàn)共面”三個(gè)實(shí)驗(yàn)，建議“兩線(xiàn)分居”“三線(xiàn)共面”都可以通過(guò)簡(jiǎn)單的觀察直接得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，“兩角相等”要通過(guò)數(shù)據(jù)的記錄和比較得出最后結(jié)論。教師演示的實(shí)驗(yàn)器材可以采用滬科版提到的用鐵架臺(tái)輔助固定激光束的實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)可參照蘇科版、教科版中選擇帶角度刻度的白色紙板顯示光線(xiàn)，這樣避免了先標(biāo)記后測(cè)量的繁瑣步驟，直接即可讀出反射角和入射角。

2.2? ? 從生活入手，由現(xiàn)象提煉物理本質(zhì)

光的反射現(xiàn)象對(duì)于初中生來(lái)說(shuō)不算陌生，在引入課堂前教師可以讓學(xué)生舉出大量反射的例子，讓他們從例子中提取相同點(diǎn)，得到光的反射定義為“光射到物體表面時(shí)，會(huì)被物體的表面反射回來(lái)的現(xiàn)象就是光的反射”。

在引入光路可逆時(shí)，可以采用教科版的小游戲，讓學(xué)生嘗試在鏡子中相互看到對(duì)方，引導(dǎo)他們猜想其中的奧秘，然后再進(jìn)行講解，提高學(xué)生參與度的同時(shí)，加深學(xué)生對(duì)光路可逆的理解。

漫反射和鏡面反射的現(xiàn)象生活中隨處可見(jiàn)，但是學(xué)生卻不容易察覺(jué)。課堂上除了舉例說(shuō)明之外，可以演示幾個(gè)版本中的補(bǔ)充資料和習(xí)題中的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生更易區(qū)分漫反射和鏡面反射。

2.3? ? 豐富教學(xué)素材，滲透情感、態(tài)度與價(jià)值觀

五個(gè)版本教材中給出了很多素材資源，都可以在相應(yīng)的地方加以運(yùn)用，體現(xiàn)STS教育。

在前一節(jié)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生會(huì)學(xué)到“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)傳播”，因此在探究完光的反射定律后可進(jìn)一步拓展為“光的反射可以改變光的傳播方向”?？梢越栌媒炭瓢嬷械臐撏R、蘇科版中的凹面鏡和凸面鏡、匯豐銀行運(yùn)用反射鏡改善照明的例子加以說(shuō)明，體現(xiàn)物理知識(shí)在生活中的運(yùn)用，滲透環(huán)保意識(shí)。

鏡面反射和漫反射的學(xué)習(xí)中，也可以通過(guò)幾個(gè)版本教材中介紹的生活實(shí)例來(lái)加深學(xué)生對(duì)兩種反射的認(rèn)識(shí)。例如，玻璃幕墻的光污染（鏡面反射）、匯豐銀行反射鏡的運(yùn)用（鏡面反射）、從四面八方看見(jiàn)不反光的物體（漫反射）、外太空是黑暗的原因（漫反射）等，認(rèn)識(shí)到鏡面反射和漫反射各有利弊，我們可以利用知識(shí)趨利避害。

在學(xué)習(xí)的最后，可以加入角反射器、光纖等小資料的閱讀，這些都是光的反射的具體運(yùn)用，而且是時(shí)代進(jìn)步的見(jiàn)證和標(biāo)記，體現(xiàn)物理知識(shí)的無(wú)處不在及學(xué)習(xí)物理的重要性。

3? ? 小? 結(jié)

不同版本的教材有不同的特點(diǎn)，人教版簡(jiǎn)潔明了，實(shí)驗(yàn)操作性強(qiáng);蘇科版實(shí)驗(yàn)過(guò)程完整，注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng);北師大版、教科版在知識(shí)的拓展上確有所長(zhǎng);滬科版對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)?zāi)康那逦０巡煌姹镜膬?yōu)點(diǎn)、資源進(jìn)行有機(jī)的整合，可以幫助教師在備課時(shí)獲取更多有用、有效的上課資源。新課程標(biāo)準(zhǔn)重視學(xué)生終身學(xué)習(xí)的愿望、科學(xué)探究能力、科學(xué)態(tài)度等方面的培養(yǎng)，我們教師更應(yīng)該以身作則，不拘泥于對(duì)某一種教材資源的挖掘，而更應(yīng)集百家之所長(zhǎng)，豐富我們的課堂內(nèi)容。

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（欄目編輯? ? 劉? ?榮）