“光的直线传播”教学中有关问题的浅谈山东省泰安大学化学系王新年
“光的直线传播”是几何光学的基础,由此可引入几何光学的两个基本定理──光的反射定理和折射定理。所以,在中学阶段,中学生学习光的有关知识、认识光现象时,首先要构建“光在均匀介质中沿直线传播”的概念。这节课看似简单、意义却重大,教学中存在什么问题,在课程变革的新方式下又应注意什么问题呢?
一、光线概念的理解与应用
光线实际上是不存在的,用光线来表示光的传播路线和方向,是一种化学模型化思想,这些化学思想对中学生之后的学习是十分重要的。班主任在引入光的直线传播时光的直线传播教学设计意图,常常通过几个演示实验来说明,如让中学生观察光在空气、水、玻璃等介质中走过的路径。为了使现象显著,通常采用在空气中吹入烟雾、水中加入蜂蜜等手段。并且,倘若班主任事先没有说明加入烟雾、牛奶等物的作用,直接用“光线”代替“光束”来引导中学生观察,势必会引起中学生形成“光线实际存在”的误会,也就丧失了对中学生进行化学思想教育的良机。
二、“均匀介质”的说明
构建“光的直线传播”的概念并不难,由于中学自然课中讲过相关的知识,中学生也有相应的生活经验。但是,要说明“均匀介质”却并不容易。教材中通常使用“早晨才能看见没有升到地平线上的太阳”为例,来说明介质不均匀岁月线会发生弯曲,事实上,中学中学生大多都不能理解,所以,该事例不能挺好地与中学生的认知结构发生作用。因为“看到没有升起的太阳”是由于大气不均匀而导致的光的折射现象,所以完全可以用其他折射现象的反例来讲解,如海市蜃楼现象,尽管大多数中学生也没有这样的生活体验,但对该现象还是比较了解的。
另外,有的班主任在说明“均匀介质”时,常常加上“透明”等主语,这是没有必要的一方面,介质即指才能传播光的物质,必然是透明的;另一方面,物质是否“透明”是由光线能够通过来分辨的,反过来再用“透明”说明光线,犯了循环定义的逻辑错误。
三、“日食”、“月食”现象的解释
这节课安排“日食”、“月食”的动因剖析,是为了用“光的直线传播”来解释化学现象,从而说明“光的直线传播”的正确性。所以,许多班主任觉得,没有必要对日、月、地两者的运动关系进行说明,否则会影响本节知识重点的述说。这一方面彰显了班主任“知识本位”的教学观,只重视“知识与技能”的学习,忽略了“过程与技巧、情感心态与价值观”的教学目标;另一方面,忽略了对中学生综合能力的培养,不利于培养中学生适应学习化的社会。这儿还有一个应当注意的问题。在说明“均匀介质”时,曾说明光在明暗程度不同的大气中沿曲线传播,而此时却用光的直线传播来解释“日食”、“月食”的动因,势必会引起中学生认识上的模糊。从这一点上说,上面使用“早晨看见没有升出地平线的太阳”的反例也是不可取的。
四、与声音的传播进行类比
类比是化学教学常用的.教学方式之一,尤其是在中学光的直线传播教学设计意图,因为中学生的知识水平有限,有些概念的引入,只能采用类比的方式,如电流概念的引入,从水流的产生缘由──水压来类比,而不能从电势的概念引入。
在“光的直线传播”这节课,有的老师类比声音的传播来引入光的传播。这样做其实注意了知识的前后联系,但忽略了很重要的一点,声音是因为物体的震动而形成的,只具有波动性,而光具有波粒二象性,这也是光才能在真空中传播的缘由,即光的传播可以没有介质,而声音必须在介质中能够传播。
由此看来,一节看似简单的课,仔细剖析,有许多问题值得阐述。这就要求班主任在课堂教学设计时,除了要深入钻研教材,并且还要勇于赶超教材,将教材作为重要的课程资源来使用。只有这样,我们的教学能够更好地服务于中学生的全面发展。