八年級物理“光學規(guī)律”教學點滴

摘要： 采用簡略的方法對光學規(guī)律進行簡要概括，可達到使學生快速識記的目的，再結合作圖及其應用，可促進學生對相應規(guī)律的理解，其在初中光學教學中收到了良好的教學效果。

關鍵詞： 物理 光學規(guī)律 教學

“色彩斑斕的光現(xiàn)象”這部分內容在《初中物理》所占的比例較少，但其中涉及的規(guī)律性的知識卻很多——光的反射定律、光的折射規(guī)律，平面鏡成像特點、凸透鏡成像規(guī)律及運用。如果不靈活地采用多種教學手段，則無法收到良好的教學效果。通過多年的教學，筆者總結出一點經驗，希望能與同行商榷。

“光的反射定律”是光學部分最重要的規(guī)律之一。具體內容為“在反射現(xiàn)象中，反射光線、入射光線和法線都在同一平面內；反射光線、入射光線分居法線兩側；反射角等于入射角”，共46個字，雖然不算多，但是要學生在短時間內記憶卻也不容易，若能結合圖形(如圖1)記憶效果會好些。但對于剛接觸物理的八年級學生來說，他們對圖形的認識是初步的，而且從教學的實際情況來看，學生對圖形的理解和應用往往是建立在對“規(guī)律”本身的理解基礎上的。因此，利用一些簡潔的記憶法會對學生的學習效果產生極大的影響，進一步熟悉和初步理解后，再將“內容”與圖形有機地結合起來，則將取得事半功倍的效果。通過多年的實踐，筆者將光的反射定律簡化為“三線共面，二光異側，兩角相等”，短短的十二個字就將該“定律”的內容簡潔地概括出來了，學生記憶起來比原文快了許多。在記憶簡化規(guī)律的基礎上再將它展開還原：“三線”即入射光線、反射光線和法線；“二光”即入射光線和反射光線，“異側”則是指反射光線和入射光線分別位于法線的兩側；“兩角相等”也就是反射角等于入射角。這樣處理后不僅加速了記憶，還促進了理解，起到了以記憶促理解、在理解的基礎上加深記憶的作用。

平面鏡成像規(guī)律是平面鏡應用的基礎，同時也是光的反射定律的重要應用。它的具體內容是“物體到鏡面的距離與物體在平面鏡中所成的像到鏡面的距離相等，所成像的大小與物體的大小相等”，內容雖不多，讀起來卻較為吃力——不順口，若把它簡略為“物像等距，物像等大”，再結合相應的圖形來理解和記憶，學生則可較快掌握。“物像等距”即圖2中AO=A O、BO=B O，“物像等大”即圖2中AB=A B 。運用幾何知識作簡單分析后還可得出：“物像連線與鏡面垂直”的結論，也就是AA 、BB 都垂直于NN ，這一知識點對有關平面鏡的作圖起著至關重要的作用。

光的折射規(guī)律是折射現(xiàn)象的基礎，內容較多而且分為兩種情況——光從空氣斜射入水或其它介質和光從水或其它介質斜射入空氣，并且這兩種情況是相反的，即“光在折射時光路是可逆的”（如圖3、圖4）。折射規(guī)律的內容是這樣的：“當光從空氣斜射入水或其它介質時，折射光線向靠近法線的方向偏折。”在這里新課標教材降低了對知識完整性和邏輯嚴密性的要求，沒有再去強調“入射光線、折射光線和法線在同一平面內即同時滿足三線共面、二光異側”，當然，要把這里的“異側”跟反射時的“異側”區(qū)分開來，前者的異側是在反射面的同側法線的異側，后者則是在界面的異側的法線的異側。光從空氣斜射入水或其它介質時“折射角小”，即折射角小于入射角；反之則是“折射角大”，即折射角大于入射角。因此，當光從空氣斜射入水或其它介質時“規(guī)律”可簡化為“三線共面、二光異側、折射角小”，反之則簡化為“三線共面、二光異側、折射角大”。

另外，入射角、反射角和折射角里的這些“角”常被學生誤解為：光線與鏡面或界面的夾角，在這里有必要特別強調這些“角”都是對應的光線與法線的夾角。這樣處理后可有效避免學生混淆相關的概念。

凸透鏡成像規(guī)律是“光的折射”部分的核心內容，也是“初中物理”光學部分的重點和難點。做好相關的探究實驗是熟練掌握本規(guī)律的基礎，而通過實驗總結歸納出結果后如何更快地熟練掌握和應用是多數(shù)學生初學時面臨的難題。因此，在總結出下表內容后，進一步引導學生深入分析實驗數(shù)據(jù)后可歸納總結得出：物近像遠，兩個分界點；二倍焦距定大小；虛實分界在焦點。展開就是：物距減小時像距增大（同時像也變大），成像中有兩個特殊的點（即焦距和二倍焦距）。物距等于二倍焦距時成倒立、等大的實像，物距大于二倍焦距時成倒立、縮小的實像，物距小于二倍焦距時則成放大的像；物距等于焦距時不能成像，物距大于焦距時成實像，物距小于焦距時則成虛像。

再將這些成像情況的實際應用結合起來的話學生理解起來會更容易些，即成“倒立、縮小的實像”應用于照相機，成“倒立、放大的實像”應用于投影儀，而成“正立、放大的虛像”則應用于放大鏡。

當然，初中階段所學光學全部屬于幾何光學的范疇，作圖在學習和應用過程中起著不可替代的作用，在運用“定律”和“規(guī)律”作圖中逐漸加深對相應的“定律”和“規(guī)律”的理解，能使學生在較短的時間內較為熟練地掌握它們。

參考文獻：

［１］義務教育課程標準實驗教科書.物理.八年級上冊，2005年6月第2版.

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”