聶劍軍 易歡

《全反射》一課，我校兩位教師分別代表江西省參加了近兩屆全國中學(xué)物理教學(xué)創(chuàng)新大賽，均榮獲高中組一等獎。這充分說明了此課的教學(xué)設(shè)計有獨特之處。下面就對該課的教學(xué)設(shè)計作一介紹，并與讀者一道來賞析此課。

一、《全反射》一課的教學(xué)設(shè)計

1.情景引入新課

出示海市蜃樓圖片，演示海市蜃樓模擬實驗：利用水與食鹽水的折射率不同而形成擴散層的原理，模擬了自然界中海市蜃樓。通過攝像頭看到蜃景，為了揭示其中奧秘，來學(xué)全反射——引入課題。

2.實驗探究

通過提問：各小組桌上都有探究儀器和激光筆，激光筆在下部時，光先射入玻璃，然后進入空氣（即密入疏），旋轉(zhuǎn)激光筆，觀察反射與折射情況如何？引導(dǎo)學(xué)生探究，通過實驗填寫學(xué)案上表格，在此基礎(chǔ)上教師引導(dǎo)學(xué)生自行建立全反射概念、臨界角定義。通過提問：全反射發(fā)生的條件是什么？引發(fā)學(xué)生的思考，演示自制教具：“全反射條件”實驗，請學(xué)生解釋實驗現(xiàn)象，強化學(xué)生對全反射產(chǎn)生條件的認(rèn)識。

3.全反射規(guī)律應(yīng)用

①全反射棱境

演示自制教具：變臉魔術(shù)。你能揭秘魔術(shù)嗎？引發(fā)學(xué)生思考。為了幫助學(xué)生揭秘，演示自制教具“全反射棱境”，為學(xué)生揭秘變臉魔術(shù)做鋪墊。學(xué)生用光路圖揭秘魔術(shù)，教師激勵性評價。

②光導(dǎo)纖維

視頻播放：“光纖之父”華裔科學(xué)家高錕獲諾貝爾獎。演示自制教具：有機玻璃管封裝折射率較大的膠體，丁達爾效應(yīng)顯示光路，讓學(xué)生清楚看到全反射光路，展示光纖導(dǎo)光原理。觀察實用光纜，演示光纖通信演示器。

③生活中的全反射

全反射是光的一種自然現(xiàn)象，我們周圍有許多全反射現(xiàn)象，就看你能否發(fā)現(xiàn)它。各小組桌上提供了豐富的實驗資源，我們來個發(fā)現(xiàn)能力競賽。內(nèi)容是：提出實驗方案，描述實驗現(xiàn)象，解釋實驗現(xiàn)象。提出方案多、描述清楚、解釋到位的獲勝。

學(xué)生發(fā)現(xiàn)了：a.豆子秘密消失；b.塑料光纖；c.水中氣泡更明亮；d.水流導(dǎo)光；e.神秘湯勺；f.自行車尾燈。學(xué)生展示，師生一起評價。

④海市蜃樓揭秘

用激光斜射入鹽水，學(xué)生觀察到：激光在擴散層彎曲，最高點發(fā)生全反射。多媒體動畫模擬、分析。學(xué)生提問：“海面上蜃景有沒有倒立的呢？”怎么辦？做實驗！調(diào)高攝像頭，拖退物體，出現(xiàn)倒立蜃景。用激光筆檢驗：從物體位置發(fā)出激光，調(diào)整傾角使這條光線進入攝像頭，看光路發(fā)生全反射，并用光路一圖分析蜃景倒立的原因。調(diào)低攝像頭，移近物體，重現(xiàn)正立蜃景。用激光筆檢驗：從物體位置發(fā)出激光，調(diào)整傾角使這條光線進入攝像頭，看光路不發(fā)生全反射，光路分析蜃景正立的原因。

二、《全反射》一課的教學(xué)賞析

本課創(chuàng)設(shè)了豐富的問題情景，引導(dǎo)學(xué)生自主、積極地探索全反射的規(guī)律；設(shè)計了各種生動有趣的、效果明顯的實驗讓學(xué)生理解全反射的應(yīng)用；提供了豐富的實驗資源，開展發(fā)現(xiàn)全反射競賽活動，讓學(xué)生的發(fā)現(xiàn)潛能得到充分的釋放，真正地實現(xiàn)新課程理念的高效課堂。

本課把自然奇觀海市蜃樓引入課堂，使學(xué)生在興致勃勃地觀看蜃景。同時，充滿揭秘蜃景成因的欲望，從而興致盎然地學(xué)習(xí)新知識。課尾是揭秘海市蜃樓，形成首尾呼應(yīng)，把課堂推向了高潮。

本課通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識，培養(yǎng)學(xué)生觀察、實驗?zāi)芰ΑＭㄟ^鼓勵學(xué)生自己總結(jié)概念，與學(xué)生探討完善概念，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)概括能力，營造合作學(xué)習(xí)氛圍。通過猜想、實驗驗證環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，體現(xiàn)科學(xué)探究的各個要素。通過理論推導(dǎo)環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力。通過效果明顯的演示實驗，強化了學(xué)生對全反射產(chǎn)生條件的認(rèn)識，點燃了對實驗現(xiàn)象解釋的欲望。

變臉魔術(shù)是本課的亮點，它營造快樂、輕松的學(xué)習(xí)氛圍，培養(yǎng)學(xué)生觀察、思考能力。學(xué)生興致盎然地觀看魔術(shù)，動腦動手的揭秘魔術(shù)，不知不覺地加深了對全反射棱鏡的認(rèn)識。視頻“光纖之父”（發(fā)明光纖電纜的，就是被譽為“光纖之父”的華人科學(xué)家高錕。2009年10月6日瑞典皇家科學(xué)院宣布，將2009年諾貝爾物理學(xué)獎授予英國華裔科學(xué)家高錕以及美國科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯）獲諾貝爾獎，激發(fā)了學(xué)生愛國主義情感。

教材上的“全反射棱鏡”實驗和“彎曲的有機玻璃棒能導(dǎo)光”實驗很有意義，但要做好這兩個實驗，把光路顯示出來卻不容易，因為光在玻璃和有機玻璃中傳播時光路是不可見的。然而，本課用擴束原理和丁達爾原理把光路清晰地呈現(xiàn)出來，很好地解決了這個問題。

發(fā)現(xiàn)生活中全反射現(xiàn)象的課堂競賽也是本課的亮點。通過課堂競賽活動的開展，調(diào)動學(xué)生動腦思考、動手實驗的積極性，使學(xué)生的發(fā)現(xiàn)潛能充分地釋放，讓同學(xué)們主動學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)、協(xié)作學(xué)習(xí)充分呈現(xiàn)。

海市蜃樓的揭秘把課堂推向高潮，在用一般原理揭秘海市蜃樓之后，學(xué)生提出問題：海面上蜃景有沒有倒立的呢？這是本課的預(yù)設(shè)外生成，使海市蜃樓的揭秘得以深入，課堂通過兩種蜃景的實驗呈現(xiàn)以及激光筆光路的實驗檢驗，使揭秘很具有說服力，學(xué)生的科學(xué)探究品質(zhì)得以提升，研究的問題具有科研價值。

本課的小結(jié)也很有意思，學(xué)生在小結(jié)本課所學(xué)后說道：“ 要用質(zhì)疑的態(tài)度來讀書，因為書上說海市蜃樓是正立的，原因是全反射，現(xiàn)在看來，并不完全是這樣的。”這充分說明學(xué)生收獲頗豐。

（作者單位：江西省宜春市第一中學(xué)）

責(zé)任編輯：黃曉標(biāo)

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