啟發教學之“法”

黃慧??

摘要：初中物理課程標準提倡教學方式多樣化，注重科學探究。而探究必須建立在啟發的基礎上，要把握啟發的時機，解開關鍵點，否則就成了驗證。然而在光的反射教學過程中不少教師沒有將“探究光的反射規律”這一學生實驗中探究的特點表現出來，其根本原因在于沒能夠突破“法線”這一難點。本文著力探討這一教學中的難點。

關鍵詞：物理教學；法線；啟發式教學；教材研究

中圖分類號：G633.7文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）03-057-1

在我所聽的不少有關光的反射教學課中，教師總是先介紹入射光線、反射光線、反射面，然后提問光在反射時遵循怎樣的規律。緊接就是這樣一句：“為了探究光的反射規律，科學家人為地引入一條輔助線——法線。”為什么要人為地引入呢？引入它干什么呢？不引入不行嗎？只能留給學生自己體會。這樣的引入方式沒能突破法線這一難點。

一、法線引入不當造成的問題

由于法線的重要性沒能有效地體現出來，大多數學生在剛開始猜想時會提出兩條光線和反射面的夾角是相等的，而教師這時往往急于否定。其實這有什么不好的呢，這正是說明了學生在積極思考，否定它就是對學生積極參與的否定。而教師為什么否定呢？因為和教師已知的光的反射定律是沖突的，和教學流程是沖突的。那怎么處理呢？其實學生會得出這樣的猜想除了是法線引入不當外，還因為教師展示的反射面是一個平面，若這時給學生展示一個圓弧形的反射面，那學生就會發現以目前的知識儲備是不好解決這一困難的，這就和原有思維有了碰撞，有了急于解決的內在學習動力，正是教師繼續引導啟發的好時機。

另外，教學過程中還常出現這樣的情景，不少教師喜歡設計這樣的教學活動，讓學生根據觀察到的現象將竹簽扎在模具上，模擬光的反射情況，這兩支竹簽分別代表入射光線和反射光線。通常，孩子們的觀察還是比較敏銳的，幾乎都能準確地表現出來。這時，教師往往會故意將代表反射光線的竹簽改變扎入的方向，使得反射光線不在入射光線和法線所在的平面內，并問學生：“老師覺得反射光線應該是這樣的，這樣做對不對呀？為什么不對呀？”每一次聽到這樣的提問我的尷尬癥都要犯了。學生做得多好呀，根據觀察到的現象是不可能做出教師這種錯誤的，只會讓學生感到莫名其妙。而教師非讓學生做如此探討的目的是因為光的反射定律是這樣表述的，教師得讓學生能夠按照光的反射定律的表述進行探究，這樣才能得出“正確結論”。其實，糾結之處正在于教師與學生都沒有理解法線位置的意義。

二、法線引入的意義

法線本來是不存在的，在光的反射定律中，它是一條輔助線，然而它確實是研究中不可缺少的。

法線引入的意義之一：法線是入射光線和反射光線夾角的角平分線。不引入法線，也就不存在入射角和反射角，更加無法解釋反射角等于入射角。

法線引入的意義之二：法線的引入可以讓人們知道反射光線與入射光線是在同一個平面的，且此平面與反射面垂直。

三、法線的正確引入

教師對教學進行創新，是自身的一種成長，更是對教育的一種發展。然而創新和探索之前還是應該認真研讀教材。

教材將“探究光的反射規律”這一學生活動分了四個環節。第一個環節是“試一試”。“將手電筒（激光筆）發出的光照射到平面鏡上，它的反射光會在光屏上形成一個光斑，改變入射光找到平面鏡上的角度，觀察光斑位置的變化。”這一環節的設計是為了讓學生體驗到光的反射是有某種規律可以遵循的。為了能夠更清晰地感受到規律的存在，可以利用日常生活中的棉簽盒，將其充滿煙霧（如圖所示）進行實驗。

第二個環節是“猜一猜”。“根據你觀察到的現象猜測：1.什么情況下入射光線與反射光線重合？2.當入射光從與反射光重合的位置偏轉一定角度時，反射光的方向怎樣變化？它們可能有什么關系？”這一步驟正是法線引入的關鍵！入射光線和反射光線重合的位置非常的特殊，讓所有的學生都體會到這一特殊位置的存在，教學中得突出地體現出來。學生自然就會發現緊接著的第二個問題：一旦從這一特殊位置偏轉，反射光線、入射光線是軸對稱的，而這個“軸”正是剛才的特殊位置。看來這一特殊位置對我們研究光的反射真的很重要，我們將它命名為法線。這樣一來，法線是教師和學生共同探討發現的，而不是科學家人為強加給學生的，教學水到渠成，自然流暢。

第三個環節“設計實驗”，設計的關鍵是既能顯示光路，又能方便改變和測量入射角和反射角。根據以往的學習經驗，可以引導學生設計出標有角度刻度的白色紙板，也可以在白紙板上描繪出光線再加以測量。然而這看似不起眼的白色紙板，正是探究實驗的關鍵。

第四個環節“實驗探究”，“使一束光緊貼紙板A射向鏡面上的O點，并將紙板B繞接縫ON向前或后翻折，觀察在什么情況下紙板B上能呈現反射光束。”教材并沒有讓學生在第一環節觀察入射光線和反射光線后就直接猜想光線之間的位置關系，因為對于初二的學生來說，線和面的空間關系超出了他們已有的知識儲備。選用白色紙板的好處在于：紙板與反射面不固定，學生在探究的過程中必然會發現，只有當白色紙板不翻折且垂直于反射面時，才能在紙板上既看到入射光線又看到反射光線，從而得出：反射光線、入射光線和法線在同一平面內，更可以進一步讓學生總結出，法線必須垂直于反射面。不少教師在教學中使用的并不是白紙板，而是學校統一購買的教具（如圖所示），這種教具方便、易操作，然而缺點在于白板已經固定住了，無法使學生觀察到假如白板與反射面不垂直時入射光線與反射光線的位置關系。

法線是人為引入的，這句話沒錯。然而引入的人是誰，在我們的探究活動中，這個“人”必須是我們的學生，教育的根本在于能力的提高，而不是知識的填充！