第三章光現(xiàn)象全章教材分析與教法建議

1、教材分析與教法探討第三章 光 現(xiàn) 象 海門市三和中學 樊勛一、教學結(jié)構(gòu)的比較以往教材通常以“實驗現(xiàn)象 總結(jié)規(guī)律 解釋現(xiàn)象”為主線組織教學內(nèi)容，著眼于學科知識的完整性與系統(tǒng)性，著眼于對現(xiàn)有規(guī)律的演繹和運用上。本教材采用了從生活走向物理，從物理走向社會的思路。從學生最常見的光現(xiàn)象入手，引發(fā)問題，進行探究，結(jié)合探究過程再介紹探究成果在生活、生產(chǎn)和現(xiàn)代高新技術(shù)中的應用。這種處理方法屬于歸納式的，既符合人類對幾何光學認識的歷程，也較符合學生的認知特點，較易激發(fā)學生的探究欲望。二、倡導“歸納/發(fā)現(xiàn)”的教學風格1、中國學物理的方法是演繹法，先有許多定理，然后再進行推演；美國是從現(xiàn)象出發(fā)，物理定理是從現(xiàn)象中歸

2、納出來的，是歸納法。歸納法教學的特征是：不受已有知識和經(jīng)驗的局限，鼓勵突破和創(chuàng)新；不受現(xiàn)有答案的局限，鼓勵發(fā)表自己的新見解；不受思維定式的局限，鼓勵進行移植和新的組合思維的直覺性和跳躍性。楊振寧論中外教育2、演繹法是對考試有用的辦法，歸納法是做學問的辦法。本書大部分內(nèi)容依歸納法撰寫。即每一種情況或現(xiàn)象給出一些具體例子，在得出結(jié)論前鼓勵學生去探究。三、關(guān)于導圖： 以學生日記的形式，描述了一次春游的經(jīng)歷。通過學生在游玩過程中的觀察，用兒童的語言提出了一系列疑問。這些問題涉及到光的色彩、平面鏡成像、光的反射和光的直線傳播，涵蓋了本章將要研究的主要內(nèi)容。這樣處理貼近學生的生活實際，顯得真實、自然；另外

3、也能啟發(fā)學生養(yǎng)成在平時注意觀察，善于從常見現(xiàn)象中提取研究課題的習慣。體現(xiàn)了從生活走向物理的課程要求 。四、本章主體框架：略。五、課時建議：本章每小節(jié)建議使用1課時。機動兩課時。六、本章重點、難點分析：有關(guān)光現(xiàn)象的一系列探究活動是本章的重點；紅外線、紫外線的探測活動，平面鏡成像特點的探究活動是本章中的難點。 第一節(jié) 光的色彩 顏色教學目標：1、通過光的色散的實驗探究過程，知道白光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光組成的；通過實驗，并運用對比的研究方法去簡單了解光的混合與顏料的混合的不同；通過閱讀確認光具有能量。2、激發(fā)學生進一步探求顏色之謎的興趣，使學生領(lǐng)略色彩世界的繽紛多彩，感受到熱愛自然

4、、親近自然的美好情感。教材分析：本節(jié)教材主要包含三個內(nèi)容：（1）、光的色散（白光的組成）；（2）、色光混合與顏料混合的對比；（3）、光具有能量。除了“光具有能量”這一內(nèi)容由學生通過閱讀插圖得出外，其它內(nèi)容都需學生通過探究活動，自己動手操作，動腦思考得出教材重點、難點分析：本節(jié)的重點是光的色散和色光的混合。教學中應著重引導學生積極參與探究活動，仔細觀察實驗現(xiàn)象，概括出實驗結(jié)論。同時在活動中也應讓學生體會了解運用實驗研究自然現(xiàn)象的基本方法。如何讓學生成功地觀察到實驗現(xiàn)象，順利地完成本課的兩個探究活動是本節(jié)教學的一個難點。對于光的混合與顏料的混合的不同，教學時只要求學生進行顏料混合的嘗試和體驗，知道

5、色光的混合與顏料混合的結(jié)果有區(qū)別，不需要學生知道原理。教學過程§ 創(chuàng)設情境§ 活動3.1：分解太陽光§ 活動3.2：觀察色光的混合§ 活動3.2：顏料的混合 § 光具有能量關(guān)于“分解太陽光”的活動：§ 光源：陽光、日光燈、大功率的白熾燈、鹵素燈或幻燈機射出的光束§ 棱鏡與光屏間距：40CM左右。保證光譜能展開且有足夠的亮度§ 及時觀察與描述：各色光的排列次序、與三棱鏡的相對位置等關(guān)于活動：觀察色光的混合實驗效果取決于：§ 一是光源本身的亮度和發(fā)出的光束與白光的接近程度，亮度越高，光色越接近于白光，效果越好

6、；§ 二是所用玻璃紙顏色要純正，條件允許時，最好采用舞臺燈光用的透明膠片或?qū)I(yè)攝影濾色鏡。玻璃紙的顏色越純正，實驗現(xiàn)象越明顯。§ 要防止學生分辨不清相近色光(如：青、紫)而得出錯誤結(jié)論。關(guān)于活動：顏料的混合 § 由于顏料的純度和混合的比例不一樣，重疊區(qū)域的顏色會略有不同，但都接近于黑色或深灰色。§ 實驗時要注意要用少量水調(diào)和兩種顏料，使之混合均勻。§ 本實驗只要求學生進行顏料混合的嘗試和體驗，知道色光的混合與顏料混合的結(jié)果有區(qū)別，不需要學生知道原理。關(guān)于光具有能量的教學§ 本教材對于“能量”主題的處理，采用的是先分后合的思路，先結(jié)合各

7、種運動滲透各種具體的能量形式，最后再集中討論研究各種能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移時的共同問題。所以在光能的教學中只要學生意識到光的照射確能引起一些新的變化，會在恰當?shù)那榫持惺褂谩肮饽堋边@一詞語即可，不需要也不可能給能量下定義。§ 關(guān)于光具有能量的教學§ 教學中可讓學生先觀察教材中的插圖，討論范例中光照射后產(chǎn)生的新變化，教師也可視情況再補充幾個實例，如：激光切割，用凸透鏡會聚太陽光點燃火柴，利用太陽能工作的太陽帽等。www3.人工造虹：§ 水霧可利用澆花用的小噴霧器、美發(fā)用的噴霧器或用橡皮管接在水龍頭上，用手捏住另一頭來產(chǎn)生，實在找不到上述器材也可直接將水含在口中，向空氣中噴出。

8、活動中要調(diào)整噴霧的方向，讓學生能夠在背對太陽的位置上觀察。 § 彩虹出現(xiàn)后，要注意提醒學生仔細觀察。在什么情況下能看到彩虹？彩虹中有幾種顏色？是如何排列的？§ 設計本題的目的是讓學生親自經(jīng)歷彩虹的形成與觀察，激發(fā)學習物理的興趣，對彩虹形成的原因不作要求，對有興趣了解的同學，教師可指導他們查找有關(guān)資料。第二章 人眼看不見的光教學目標：1、通過探究活動，確認紅外線、紫外線的存在，了解它們的性質(zhì)。2、初步嘗試通過可見的效應來研究不可見事物的探究方法，見識紅外線和紫外線在生活、高科技領(lǐng)域的應用，體會科技的力量。3、通過閱讀、討論，客觀認識科技發(fā)展對人類生活和自然環(huán)境的影響，培養(yǎng)學生

9、善待自然、保護自然的意識。教材說明：§ 考慮到紅外線和紫外線既有廣泛的應用，又是對上節(jié)“光與光能”內(nèi)容的補充，與紫外線有密切關(guān)系的臭氧空洞也是環(huán)境保護的熱點，恰當介紹有助于擴大學生的知識視野，§ 扭轉(zhuǎn)“光都可見”的偏見，啟發(fā)他們客觀認識科學技術(shù)的影響，培養(yǎng)其環(huán)境保護意識。§ 另一方面該節(jié)內(nèi)容引入自然，是上一節(jié)探究活動的自然延伸，符合科學探究活動的內(nèi)在操作邏輯和順序，能和前節(jié)構(gòu)成一個較為完整的探究鏈條，有利于提升學生的探究能力。 教學過程§ 提出問題，創(chuàng)設情境§ 活動3.4：探測紅光外側(cè)的熱效應§ 介紹紅外線的應用§ 活動：探

10、測紫外線§ 介紹紫外線的應用關(guān)于活動：探測紅光外側(cè)的熱效應§ 此實驗的現(xiàn)象表現(xiàn)得較為細微，適合進行分組實驗§ 溫度計應放在距離三棱鏡較近的位置上，否則紅外線散布范圍太大，會讓溫度計示數(shù)上升不明顯§ 一般能上升23左右。§ 若再將溫度計移到紅光或其它色光區(qū)域，可觀察到溫度計示數(shù)反而下降 紅外線的特點：§ 紅外線與可見光一樣，能發(fā)生反射、折射現(xiàn)象，能透過透明的物體，也能被物質(zhì)吸收。§ 而且任何溫度高于絕對零度的物體(如人體等)都在不停地輻射紅外線§ 色彩豐富多樣 § 紅外線透過煙霧的性能好 關(guān)于紅外線應用 &

11、#167; 紅外探測§ 紅外尋的§ 紅外成像關(guān)于活動：探測紫外線§ 紫外線探測實驗的效果較為明顯。§ 如果找不到涂有熒光物質(zhì)的紙條，可用其它熒光物質(zhì)代替。較為方便的是用鈔票上的熒光標記來探測。§ 教師事先用驗鈔機顯示出標記，并用鉛筆在鈔票上圈定其位置和范圍，然后將鈔票放入太陽光譜中，向紫光端慢慢移動，當圈定的位置移至紫光外側(cè)時，可見到熒光標記顯現(xiàn)出來。紫外線指數(shù)：§ 紫外線指數(shù)是指在一天中太陽在天空中的位置最高時（一般是在中午前后），到達地面的太陽光線中的紫外線輻射對人體皮膚的可能損傷程度。紫外線對人類皮膚的損害是根據(jù)“紅斑作用光譜曲

12、線”作出的。這一光譜曲線已被國際光照委員會采納來代表人類皮膚對太陽紫外線的平均反應。§ 紫外線指數(shù)預報： § 氣象部門通過分析氣象條件對紫外線輻射的影響程度，據(jù)此發(fā)布紫外線指數(shù)預報，以指導公眾采取適當?shù)姆雷o措施。紫外線指數(shù)用015的數(shù)字來表示。通常規(guī)定，夜間的紫外線指數(shù)為0，在熱帶、高原地區(qū)，晴天無云時的紫外線指數(shù)為15，紫外線指數(shù)越大，也表示在愈短的時間里紫外線對皮膚的傷害愈強。紫外線指數(shù)等級及相應的防護措施防曬用品的防曬指數(shù) § 紫外線防御化妝品的效果的定量表示§ 中國、日本和美國 ：“SPF”（Sun protection Factor）；歐洲國家

13、 ：“IP” ； IP×2SPF § SPF涂抹上防曬劑部分的MED未涂抹防曬劑部分的MED§ MED，是Minimum Erythema Dose的縮寫，其定義為“造成皮膚出現(xiàn)微弱紅斑所需的最低紫外線量。”§ SPF值越高，其防曬效果也越佳 臭氧空洞的成因§ 氟利昂和哈龍產(chǎn)生的氯和溴在平流層通過化學過程破壞臭氧是造成南極空洞的主要原因。第三節(jié) 光的直線傳播教學目標：1、積極參與影子游戲，在游戲中能引發(fā)對陰影成因的思考，并通過探究，歸納得出光的傳播規(guī)律。進而能用光的直線傳播來理解小孔成像、日食月食等現(xiàn)象。2、了解光的傳播需要一定的時間，知道真空

14、中、空氣中的光速。理解激光測距的原理。3、了解我國古代在光現(xiàn)象研究上的成就，知道中華文明對科學發(fā)展作出的貢獻。教材說明：§ 本節(jié)的主要科學內(nèi)容有兩個，一是光的直線傳播，二是光速§ 未強調(diào)光沿直線傳播的條件,也未安排相應的探究活動。§ 本節(jié)內(nèi)容以光的直線傳播為重點，主要的科學探究活動也圍繞光的直線傳播展開§ 光速的內(nèi)容以介紹講解為主，盡管如此，教材還是作了必要的鋪墊 教學過程§ 創(chuàng)設情境,激發(fā)興趣§ 活動3.5：影子游戲§ 光的直線傳播§ 光速關(guān)于光沿直線傳播的教學§ 充分了解學生的原有學習情況 §

15、; 針對不同的情況，采用不同的教學設計。§ 探究光的傳播路徑的活動很多 ，教師要有所選擇。探究光的傳播路徑的活動 § 直接顯示光直線傳播的探究活動如：顯示光在空氣、水和玻璃中的傳播路線§ 間接反映光直線傳播的探究活動如：在探究影子成因中，說明光沿直線傳播 如：通過小孔成像說明光沿直線傳播 關(guān)于光速的教學§ 不能僅僅局限在光速的記憶上 § 給予學生多方面“科學雨露”的滋養(yǎng)光速無限和光速有限的爭論光速測量的歷史沿革伽利略失敗的測光速實驗 第四節(jié)平面鏡教學目標：1、通過實驗，探究平面鏡成像時像與物的關(guān)系，理解平面鏡中像的一些主要特點。2、經(jīng)歷探究平面

16、鏡成像特點的活動過程，提升學生多方面的研究能力。在活動中學會與他人分享探究成果，并初步養(yǎng)成甄別假設、調(diào)整探究計劃的意識。3、通過物像和鏡面三者間的關(guān)系，引導學生領(lǐng)略平面鏡成像中的簡潔對稱之美教材說明：§ 本節(jié)主要包含兩個內(nèi)容：一是關(guān)于平面鏡成像特點的探究活動，二是平面鏡的應用 § 重點內(nèi)容是探究平面鏡成像的特點 § 知識的難點是對虛像概念的理解§ 探究活動中的難點是如何確立虛像的位置。教學過程§ 創(chuàng)設情境,激發(fā)興趣§ 活動3.6：探究平面鏡成像特點§ 對稱法作圖§ 平面鏡成像的應用§ 凸面鏡和凹面鏡教材對

17、成像特點探究活動的處理思路§ 統(tǒng)放結(jié)合：統(tǒng)- 虛像、虛像位置的確定半放- 物像等大、物像等距全放- 一些次要的成像特點 關(guān)于平面鏡成像特點探究的教學§ 提出猜想§ 實驗驗證§ 交流與評價§ 總結(jié)結(jié)論選擇實驗器材時應注意§ 選貼有半透膜的玻璃或茶色玻璃作為平面鏡§ 盡可能選薄一些的玻璃§ 玻璃一定要保證垂直放置§ 物體可選用跳棋、去掉反光罩的手電，蠟燭確定虛像的位置的方法§ 重合法 (教材)§ 方格紙法§ 坐標法第五節(jié) 光的反射教學目標：1、會以專門術(shù)語描述光的反射現(xiàn)象，初步理

18、解反射定律，了解平面鏡成像的原理2、經(jīng)歷反射定律的探究過程，進一步學習通過觀察現(xiàn)象來提出問題和猜想，培養(yǎng)學生根據(jù)探究目的，制定探究計劃，設計和進行實驗，收集、辨別有效信息和處理信息的科學探索的能力3、領(lǐng)略反射現(xiàn)象、平面鏡成像的現(xiàn)象和原理中對稱簡潔與和諧統(tǒng)一的物理之美教材說明： § 本節(jié)的科學內(nèi)容主要有：探究光的反射定律，平面鏡成像的原理，光的反射的應用 § 本節(jié)的重點是探究反射定律 § 對反射定律的表述嚴密性不作過高要求§ 不要求會畫出成像的光路圖 教學過程§ 提出問題，創(chuàng)設情景§ 活動3.7：探究光的反射規(guī)律§ 平面鏡成像原理§ 鏡面反射和漫反射§ 光反射現(xiàn)象的應用關(guān)于反射定律探究的教學§ 反射現(xiàn)象的演示要清晰可見，保證學生形成正確的表象§ 實驗驗證時，要鼓勵學生自制實驗器材，設計出不同的實驗方案 。關(guān)于平面鏡成像原理的教學§ 提出問題，引發(fā)學生思考§ 閱讀教材，了解主要論點§ 討論驗證，進行批判閱讀§ 鼓勵存疑，從“問題”走向“更多的問題” 生活中利用光的反射來工作的器具§ 角反射器§ 反射式望遠鏡§ 運動鞋使用的反光條警示馬夾熒光燈反光罩公路標志牌反光貓眼 www光污染