讓精彩激活課堂——“人眼看不見的光”案例分析

讓精彩激活課堂
——“人眼看不見的光”案例分析

陳 美

(南京市第二十九中學(xué)初中部江蘇 南京210024)

摘 要：本文以蘇科版八年級(jí)物理“人眼看不見的光”一節(jié)的教學(xué)為例，探討了如何將“虛課”上成“實(shí)課”．不僅內(nèi)容充實(shí)且物理科學(xué)方法有效滲透，課堂精彩紛呈，較好地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

關(guān)鍵詞：生活物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)方法學(xué)習(xí)興趣

收稿日期：(2015-05-26)

1案例背景

現(xiàn)行蘇科版教材中編撰了“人眼看不見的光”，這樣的章節(jié)內(nèi)容屬于常識(shí)性，進(jìn)入中考知識(shí)點(diǎn)不多，在教學(xué)中往往容易被忽視.那么教材編寫的意義何在呢？首先，教材編排上需考慮到知識(shí)體系的完整與系統(tǒng)性，不可見光是光的重要組成部分；其次，教學(xué)三維目標(biāo)要求不僅要重視知識(shí)目標(biāo)，還要重視能力與情感目標(biāo).本節(jié)內(nèi)容有利于中學(xué)生了解紅外線、紫外線在生活、高科技領(lǐng)域的應(yīng)用，體會(huì)科技的力量，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神與實(shí)驗(yàn)意識(shí)[1]．

不久前，筆者有幸觀摩了南京一名高級(jí)教師的一節(jié)市級(jí)公開課，真切地體會(huì)到他對(duì)“人眼看不見的光”這節(jié)課的精益求精，筆者仔細(xì)品味將本節(jié)課的的幾大亮點(diǎn)總結(jié)提煉出來(lái)，相信可給廣大的一線物理教師提供很好的參考，給予一定的啟迪．

2精彩片段

2.1繪聲繪色的課中劇使課堂走向精彩

教材提供給我們的是一段文字，關(guān)于赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外線的介紹，學(xué)生僅僅通過文字閱讀，往往感到平淡無(wú)奇.而執(zhí)教者開始便播放了一段電影片段(圖1)，赫歇爾1800年發(fā)現(xiàn)紅外線的視頻，電影中赫歇爾那雙驚訝的眼神，令人印象深刻，透過他那驚訝的眼神，跟隨科學(xué)家探尋知識(shí)的足跡，學(xué)生們收獲了一節(jié)充滿驚喜、內(nèi)容豐富的一節(jié)課．

圖1　電影片段截圖

2.2再現(xiàn)赫歇爾當(dāng)年實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)此實(shí)驗(yàn)包含兩個(gè)步驟，首先是光的色散實(shí)驗(yàn)，此實(shí)驗(yàn)比較容易做成功，然后是紅光外側(cè)溫度計(jì)示數(shù)變化的顯示.但是用普通的實(shí)驗(yàn)室溫度計(jì)很難做成功，執(zhí)教者嘗試了溫度計(jì)的玻璃泡涂黑以及自制空氣溫度計(jì)、實(shí)驗(yàn)室熱敏溫度計(jì)，都未能取得理想效果．最后，采用熱輻射溫度傳感器，光源選用碘鎢燈實(shí)驗(yàn)，最終取得實(shí)驗(yàn)的成功.需要注意的是，此實(shí)驗(yàn)裝置中，距離選擇很重要，光源與三棱鏡間距離大約20 cm，三棱鏡與光屏間距離約2 m,實(shí)驗(yàn)效果較佳．

2.3自動(dòng)門收銀臺(tái)中的秘密

對(duì)于紅外線的應(yīng)用，教材中主要介紹紅外照相、紅外攝像、紅外取暖等方面內(nèi)容.執(zhí)教者課堂上并沒有局限課本內(nèi)容，收集了生活中經(jīng)常接觸東西而學(xué)生確對(duì)其工作原理了解甚少的裝置，例如商店“歡迎光臨儀器”、自動(dòng)感應(yīng)門(如圖2)、樓道感應(yīng)燈、收銀臺(tái)等裝置工作中都用到紅外線．學(xué)生不僅驚嘆紅外線在生活中用途之廣泛．同時(shí)，在介紹自動(dòng)門的工作原理時(shí)還滲透了物理方法教學(xué)，到底自動(dòng)門是發(fā)出紅外線，遇到靠近自動(dòng)門的人發(fā)生反射，進(jìn)而控制紅外開關(guān)使門打開呢還是直接接收人體發(fā)出的紅外線，實(shí)現(xiàn)控制自動(dòng)門？學(xué)生很容易想到讓一個(gè)不會(huì)發(fā)出紅外線的物體靠近自動(dòng)門，觀察門是否自動(dòng)打開，可是任何物體都會(huì)發(fā)出紅外線，該怎么辦呢？學(xué)生此時(shí)會(huì)想到使溫度比較低的物體(例如小車)靠近自動(dòng)門，觀察門會(huì)不會(huì)開，結(jié)果，門仍會(huì)自動(dòng)打開，從而說(shuō)明自動(dòng)門是通過發(fā)射紅外線工作的．收銀臺(tái)臺(tái)面的動(dòng)作原理與自動(dòng)門相似，收銀臺(tái)臺(tái)面兩側(cè)有2個(gè)小孔，物體隨著臺(tái)面一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體處于2孔間，擋住了紅外線的接收，臺(tái)面停止運(yùn)動(dòng)，等待掃描．

圖2　人通過紅外線自動(dòng)感應(yīng)門

2.4課堂小游戲 親身感受 樂在其中

執(zhí)教者設(shè)計(jì)課堂小游戲“我來(lái)寫，你來(lái)猜”，一位同學(xué)用熒光筆寫字，到底寫的是什么呢，猜不出來(lái)怎么辦呢，噢，我有妙招，可以用紫外線照射，果真奧秘瞬間揭曉．通過課堂游戲的形式，學(xué)生對(duì)于紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光這一性質(zhì)印象較為深刻，對(duì)紫外線有了初步的感性認(rèn)識(shí)．但是，熒光筆中的熒光物質(zhì)是有害的，故一定要慎用．

2.5是真是假

課堂上教師發(fā)福利的形式為每位同學(xué)發(fā)一張面額為100元的鈔票，那么，它們是真是假呢，學(xué)生紛紛嘗試，可惜只有一位同學(xué)認(rèn)為自己中獎(jiǎng)了，拿到的是真鈔．果真如此嗎？你是怎樣判斷的呢？原來(lái)這位同學(xué)用熒光筆照射毛爺爺頭像上方可以看到100字樣，而其他同學(xué)的鈔票卻不是這樣．教師也來(lái)試一試，教師手中有2張面額100的鈔票，發(fā)現(xiàn)用紫外線燈照射都能看到100字樣，是不是兩張都是真的呢？其實(shí)不然，其中一張上面加蓋了銀行的假鈔印章，說(shuō)明僅僅根據(jù)紫外線照射下能否出現(xiàn)100字樣來(lái)判斷鈔票真假是不準(zhǔn)確的(雖然這種方法被普遍使用)，還需通過紫外線照射鈔票上的花紋，觀察是否有立體效果，能觀察到立體效果則為真鈔．同學(xué)們霎時(shí)茅塞頓開．

2.6響尾蛇的“眼睛”

除了以上介紹的紅外線在生活中的廣泛應(yīng)用，還有就是響尾蛇，也是通過紅外線來(lái)捕捉食物的，多數(shù)情況下教師會(huì)給予簡(jiǎn)單介紹．但是在本節(jié)課中，執(zhí)教者給了學(xué)生充分的發(fā)言機(jī)會(huì)，學(xué)生則是爭(zhēng)先恐后回答，極大地激發(fā)了學(xué)生的熱情，同時(shí)，學(xué)生給出的關(guān)于響尾蛇的相關(guān)知識(shí)非常豐富，比如：“響尾蛇和蝮蛇屬一類的蛇，它們的“熱眼”都長(zhǎng)在眼睛和鼻孔之間，叫頰窩的地方．頰窩一般深5 mm，只有1 cm那么長(zhǎng)．這個(gè)頰窩是個(gè)喇叭形，喇叭口斜向朝前，其間被一片薄膜分成內(nèi)外兩個(gè)部分．里面的部分有一個(gè)細(xì)管與外界相通，所以里面的溫度和蛇所在的周圍環(huán)境的溫度是一樣的．而外面的那部分卻是一個(gè)熱收集器，喇叭口所對(duì)的方向如果有熱的物體，紅外線就經(jīng)過這里照射到薄膜的外側(cè)一面．顯然，這要比薄膜內(nèi)側(cè)一面的溫度高，布滿在薄膜上的神經(jīng)末梢就感覺到了溫差，并產(chǎn)生生物電流，傳給蛇的大腦．蛇知道了前方什么位置有熱的物體，大腦就發(fā)出相應(yīng)的“命令”，去捕獲這個(gè)物體”．筆者不僅感嘆真不能小瞧了這幫孩子的信息量，他們往往知道許多教師不知道的課外知識(shí)，因此，一定要充分相信學(xué)生，相信他們的能力，相信他們的知識(shí)面，留給學(xué)生空間與自由，教師會(huì)收獲驚喜．

3教學(xué)反思

筆者聽了本節(jié)課之后頗有感受，正如專家點(diǎn)評(píng)的那樣——是一節(jié)“三高課”.

3.1課內(nèi)與課外知識(shí)整合度高

雖然本節(jié)知識(shí)點(diǎn)較為簡(jiǎn)單且中考中所占比例也較小，可是，執(zhí)教者在本節(jié)課的教學(xué)中，將生活中許多現(xiàn)象學(xué)生通常沒有注意到這些現(xiàn)象，如：紅外線、紫外線相關(guān)應(yīng)用列舉12種(一般教師很少拓展)，通過課堂學(xué)生感覺到真的物理在生活中，將這樣一節(jié)看似內(nèi)容簡(jiǎn)單的課程適當(dāng)拓展，呈現(xiàn)了一節(jié)內(nèi)容豐滿的、精彩生動(dòng)的一節(jié)課．

3.2物理科學(xué)方法滲透意識(shí)強(qiáng)

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,重視實(shí)驗(yàn)過程的同時(shí)實(shí)驗(yàn)中包含的物理科學(xué)方法也同樣需要在教學(xué)中給予足夠重視，近幾年各地的中考試題中，物理學(xué)研究方法的考查曾多次出現(xiàn)，這需要教師自身在教學(xué)實(shí)踐中提煉歸納相關(guān)物理科學(xué)方法．本節(jié)教學(xué)中，難能可貴的是執(zhí)教者適時(shí)滲透物理科學(xué)方法教學(xué)，例如前文提到的關(guān)于自動(dòng)門是主動(dòng)發(fā)射紅外線還是被動(dòng)反射紅外線的檢驗(yàn)方法的討論．

3.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平高

本節(jié)課中，執(zhí)教者不僅通過視頻資料展示赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外線的熱效應(yīng)，還自己花心思設(shè)計(jì)并成功演示了該實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中使用的光源是碘鎢燈，溫度計(jì)則是靈敏度極高的熱輻射傳感器，傳感器置于紅光外側(cè)時(shí)溫度升高2～3 ℃，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，取得較好的課堂教學(xué)效果．

如此精彩的一節(jié)課，無(wú)論是對(duì)本班的學(xué)生，還是觀摩教學(xué)的教師，都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊.聽了本節(jié)公開課之后，筆者總體感覺，本節(jié)課除了以上優(yōu)點(diǎn)外，還是一節(jié)有吸引力、教師教態(tài)自然、師生配合默契、呈現(xiàn)多種教學(xué)方式(PPT中給出圖片，直觀告訴我們實(shí)驗(yàn)如何操作，避免了實(shí)驗(yàn)交待的繁瑣)的一節(jié)課；實(shí)驗(yàn)與游戲相結(jié)合、激發(fā)學(xué)生興趣、學(xué)生經(jīng)過很長(zhǎng)時(shí)間都難忘的一節(jié)課；有收獲的一節(jié)課，收獲了如何鑒別假鈔，收獲了健康；也收獲了快樂．

參 考 文 獻(xiàn)

1義務(wù)教育階段教科書《初中物理教師用書》八上.南京：江蘇鳳凰科技出版社，2013