讀“講透學科邏輯，滲透物理方法”之感受

劉昌鳴

《廣東教育》2015第2期（綜合第516期）中，“講透科學邏輯，滲透物理方法——對《光的折射》的教學思考”（以下簡稱《廣》文），讀完之后很受啟發，覺得作者比較熟悉初中物理教材和課堂教學，如果《廣》文沒有錯漏或將對初中物理教與學有很大的幫助。正如傅庚生先生在《中國文學欣賞舉隅》中說：“讀情真之作，如食橄欖，初尚疑其苦澀，回味始覺如飴，而其芳馨永留齒頰間；非然者如嚼甘蔗，初似崖蜜輸甜，忽已渣滓在口，既無余味，吐之為爽矣?！碑吘箍茖W的知識不容瑕疵，我斗膽把《廣》文的錯漏挑出來，供同仁甄別。同時，也引發我對《光的折射》的教學思考和見解。

1 請看《廣》文錯或漏的行文

第1處，《廣》文P50左版面部分順數第12行至38行：“為什么要把入射角規定為i，而不是α，體現了物理學是追求簡潔美的思想。把折射角定義為i，在對光的折射現象的更進一步的研究中，折射定律的表述為：（1）折射光線在入射面內。（2）入射角與折射角的正弦之比為一常數，若光從介質1斜射入介質2，用n1、n2表示兩種介質的折射率，用n21表示介質2相對于介質1的折射率，則

射定律的表述就顯得很復雜，不符合物理學上追求簡潔美的思想，也不利于我們進一步學習現象折射現象的規律”。

第2處，《廣》文P50中間版塊部分第二自然段首，“四、簡單介紹‵最小作用量原理′”之第3行至第6行中這樣說道：“首先，光在均勻介質中沿直線傳播，就是作用時間最短的例子，兩點間直線距離最短，沿直線傳播是光從A點傳播到B點的最快的方式。其次，如果光在傳播過程中要經過兩種不同的介質，比如從空氣中斜射入水中，如圖2所示”

第3處，《廣》文P50中間版塊部分倒數第6行至第1行說道：“光在空氣中的傳播速度會比在水中略快。如果光還是簡單沿直線傳播則會用較少時間通過空氣，但是會用較長時間通過玻璃。這樣的時間不會是最短的，光似乎“知道”自己該從哪兒通過，它會根據最小作用原理選擇自己的路徑?！?。

2 對《廣》文錯或漏的鑒別

第1處：第1個問題是，對“光的折射定律”的（1）、（2）兩點表述很不嚴謹，易引起誤會；第2個錯誤是，公式

不對的，即“入射角余角的正弦與折射角余角的正弦之比，還要乘以兩種介質的絕對折射率的比才等于這兩種介質的相對折射率”簡直是胡扯！只要是學過中學物理的師生都知道：“兩種介質的絕對折射率的比就等于這兩種介質的相對折射率，不需要再乘以一個什么‘比值，即

α，折射角規定為β”沒有說見圖1所示，容易引起誤解；第4個問題是，《廣》文未能在圖1或圖2中假定一下哪是介質1或2；第5個問題是，折射定律公式的不簡潔美就不利于我們進一步學習折射現象的規律嗎？

第2處：第1個錯誤是，“光在均勻介質中沿直線傳播”是極其不準確的話；第2個錯漏是，在《廣》文原圖2（附在下面的圖2）中并沒有A、B兩字母點，純屬擺“烏龍”。明眼人一看就知道，這是顯著的錯誤。

第3處：第1個錯誤是，前面說“光從空氣中斜射入水中”，比較速度和時間時又說成“空氣”和“玻璃”，讓人應接不暇；第2個問題是，光怎么這么“聰明”呢？似乎“知道”按最小作用原理選擇自己的路徑行進。太晦澀、深奧，這種邏輯關系讓人無法琢磨。因此，這個觀點的表述值得商榷！

3 如何解答《廣》文中的“問題”？

1、眾所周知，初中物理的光學已經沒有安排“光的折射定律”的計算公式了，只有“光的折射規律”，即不包含《廣》文中提到的計算公式了，給學生適當介紹也無妨。但凡學過中學物理的人都知道“光的折射定律”如下：

（1）在光的折射現象中，折射光線、入射光線和法線都在同一平面內（簡記為“三線”共面）；

（2）折射光線和入射光線分別在法線的兩側（簡記為“兩線”分居）；

（3）若光從介質1斜射入介質2，有

的正弦與折射角的正弦之比，等于介質2與介質1的絕對折射率之比，或等于介質2與介質1相對折射率”，其中 分別是入射角和折射角。（簡記為“入射角的正弦和與折射角的正弦之比為一常數”）

（4）在折射現象中，光路可逆。（簡記為折射光路的可逆性）

2、若光從介質1斜射入介質2，如果把入射光線與界面的夾角定義為“入射角α”，折射光線與界面的夾角定義為“折射角β”，正好對應《廣》文圖1所示，折射定律的公式為

可能是《廣》文的本意），此公式較繁雜，說不簡潔美可以。作光路圖時不需要引入法線，《廣》文也認同這點。不過，入射光線與界面的夾角說成‘入射角，折射光線與界面的夾角說成‘折射角，與課本定義相矛盾，也與前面學習過的“光的反射現象”中定義的‘入射角不一致，不符合人們的習慣。

3、如果說《廣》文的第1、第2處錯漏是不細致，不嚴格造成的，完全可以克服。但第3處一時說“空氣和水”，一時又說“空氣和玻璃”，很容易誤導大家。不然也很難自圓其說。

4 對學生學習方法的指導

《廣》文第三處，學生讀到此都會一頭霧水，讓人“丈二和尚摸不著頭腦”。在課堂教學中，如果照這樣講下去，老師說不出淺顯的道理來，強“灌”給學生不會被認同，會發出“這節課聽不明白”的感慨，聽課的老師一定會替授課者捏把汗，臨門一腳“臭了！”，沒射出來。這樣的課既突不出“光的折射規律”的重點來，也根本沒辦法突破它的難點。

最后，再輔以“宏觀理論”的解釋讓學生進一步總結“光的折射規律”中的精髓之處：“當光從稀疏介質（如空氣）斜射入稠密介質（如水）時，因光在稠密介質中運動時，阻力大些，速度小些，偏離法線的方向小些，即折射角小于入射角。反之，折射角大于入射角?！焙営洖椋骸俺砻芙切。∈杞谴蟆边@樣講授，學生容易理解且能牢記這種規律。

5 小結

一篇好文章，要經得起推敲，也應經得起歷史的檢驗。洋洋灑灑4千多字的《廣》文竟然出現如此多的紕漏，缺乏質疑、深究使然！盡管還有其他方面的因素造成，不能不說是敗筆之作。反復咀嚼，總覺得非常遺憾，《廣》文不僅僅是美中不足，而且會誤導師生！猶如人吃魚被魚刺卡喉不僅僅是不吐不快，而且是越快取出才好，不然人的喉嚨就會發炎，嚴重的甚至危及生命。以上理解僅是筆者的觀點，若有錯誤之處，歡迎批評指正，謝謝！