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摘 要 :物理教学过程培养的核心素养是中国学生科学素养的重要部分，探究式教学是培养学 生核心素养的重要教学方式. 本文以初中物理《 光的折射》一 节为例，探讨如何运用物理思维与探 究式教学提升学生的核心素养.
关键词 :探究式教学；核心素养；光的折射
在学生学习物理知识，构建物理知识体系，走入 物理知识大厦的过程中，学生逐渐形成适应社会发 展和个人发展的能力和品质，而物理学科核心素养 是上述过程中重要的一部分. 物理核心素养分为四 个方面 :物理观念、科学思维、实验探究和科学态度 与责任. 它们是相互联系，共同发展的. 探究式教学 是提升物理核心素养的有效途径. 探究式教学是在 教师的主导下可以落实以学生为主体的教学观念， 对于培养学生的科学探究能力和科学品质有着很大 的帮助. 人教版初中物理八上《光的折射》是经典的 培养物理核心素养的教学案例. 该节课将物理现象、 物理观念、物理规律和拓展应用集于一体，非常值得我们深入探究.
光学现象之一《光的折射》不仅与前序内容－－光的反射相互联系，同时也是后序内容 －－透镜 成像的基础. 虽然学生在学习光的反射时已然具备 了一定的学习能力和基础，但这节内容对学生而言 仍然是学习的重难点. 为了让学生能较深层次的认 识光的折射规律和解释光的折射现象，这里采用 “探究式教学”的形式进行课堂教学. 教学目标是通过实验，了解光的折射现象及其特点；知道光的折射 现象的一些实例；能利用光的折射规律作图.
1 案例过程
1 . 1 创设情景，引出话题
情景设置 :播放视频《小人叉鱼》. 如图 1 .
图 1
师 :为什么前两个小人将钢叉瞄准了鱼，却没有扎到鱼? 而第三个小人将钢叉瞄准了鱼的下方，却扎到了鱼?
学生思考并讨论，教师引出光的折射.
探究式教学的高效开展需要提高学生的积极 性，而创设生活中的情景可以提高学生的探究兴趣. “叉鱼”情景贴近生活，可以有效激发学生学习兴趣. 从对比情境出发，引入能引起学生认知冲突的问 题情景，可以激发学生的求知欲，使学生初步认识折 射现象在生活中的应用，进而获得对生活的热爱和 解决生活问题的能力.
1 . 2 建立模型，提出概念
情景设置 : 利用“光的折射”器材进行演示实 验. 将一束激光斜射入空的透明容器中，在 P 点形 成光斑.
师 :请同学们猜想，容器中加水后，光斑 P 的位 置是否不变?
学生观察实验并发现，光斑的位置改变.
师 :光斑位置为什么改变了，请猜想?
生:光从空气斜射入水中时，传播方向发生了偏折. 师 :请同学们描述该现象.
生 :光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方 向发生偏折的这种现象叫做光的折射. 如图 2.
图 2
师 :请同学们阅读课本 P82 页最上面一段话， 并以光的折射图为主，认识入射光线、折射光线、法 线、入射角和折射角. 然后请一位同学用铅笔指认以 上物理要素.
根据观察到的实验现象，建立容易理解的物理 模型，让学生能够将看到的 : 光在空中斜射入水中 时，光线发生偏折的现象以光路模型的形式表示出 来. 同时入射光线等概念的引出，也为折射规律的探 究打下了基础. 要特别指出，折射角是折射光线与法 线的夹角.
1 . 3 科学探究，寻找规律，得出结论
师 :上面的实验还有什么现象?
引导学生说出光的折射与光的反射是同时发生 的，并共同回顾光的反射定律 :三线共面、两线分居、两 角相等和光路可逆. 类比前序内容光的反射，请同学们猜想光的折射规律. 探究过程从以下几方面一一展开 :
[提出问题]
光的折射有着怎样的规律?
[猜想和假设]
师 :请同学们猜想可能存在的规律?
生 :折射光线、入射光线、法线三线共面? 折射 光线、入射光线总是在法线的两边? 折射角、入射角 总是相等?
教师将学生的猜想在黑板上记录下来，方便学 生在接下来的时间里进行逐个验证. 学生根据之前 所学的光的反射定律来猜想光的折射规律，可使知 识有连接和迁移，进一步“温故而知新”.
[设计实验]
教师先介绍实验器材 :光源、底座、演示屏和玻 璃砖，然后引导性提问学生，帮助学生化解难点，形 成一定的实验操作思路.
师 :如何证明三线共面?
生 :以演示屏的中线为法线，将演示屏向后翻 折，观察是否还有折射光线.
师 :如何证明两角关系? 如图 3 .
图 3
生 :首先观察当光从空气斜射入玻璃时的入射 角，通过后面的刻度板读出大小以及光从玻璃斜射 入空气时的折射角，同样通过后面的刻度板读出大 小. 同时多次改变入射的角度，观察两个角的变化， 是否存在某些关系.
合适的实验器材可以使得实验现象非常清楚和 直观. 学生在动手操作过程中有助于较为深刻地理 解物理概念，发现物理规律，具备探究能力，从而提 高课堂效率并更好地培养学生的物理核心素养.
[实验探究]
师 :现在给同学们 8min 的时间，请通过实验验证自己的猜想，并完成导学案，记录表格见表 1 .
提醒 :1 . 激光不要照射眼睛；2. 请多次实验，避免实验结果存在偶然性.
师 :实验完毕，请关闭电源. 请各小组派一名代 表分享结果.
生 1 :三线共面. 两线分居.
生 2 :当光从空气斜射入玻璃时，光线向法线偏 折，折射角小于入射角；当光从玻璃斜射入空气时， 光线向远离法线的方向偏折，折射角大于入射角. 当 增大入射角时，反射角跟着一起增大.
师 :我们深度挖掘规律，与光的反射定律相比， 它们最大的区别是哪点?
生 :两角不等.
师 :请大家观察在哪种介质中的角比较大?
生 :空气中角大.
[得出结论]
师 :请同学们归纳实验结论. 如图 4.
图 4
生 :“三线”关系 :折射光线、入射光线、法线在同一 平面内. 折射光线、入射光线分别位于法线两侧.
“两角”关系 : 空气中角大；折射角随入射角的 增大而增大.
[拓展延伸]
汇总规律后，教师逐步引导学生一起探究特殊 情况.
演示实验 1 :将红色激光从水中斜射入空气，然后将绿色激光逆着折射光线的方向入射.
师 :光线是否逆着原入射光线方向射出，说明了 什么?
生 :光路重合，说明了光折射时，光路是可逆的.
演示实验 2 :将红色激光从水中垂直射入空气 (或将光从空气垂直射入水中) .
师 :垂直入射时，入射角，反射角和折射角分别 是多少度?
生 :当光垂直入射时，折射角，反射角和入射角 都等于 0°.
师 :我们可以总结为 :垂直入射，三个 0°. 请将 以上结论记录在导学案中.
得出以上结论后请各小组间交流讨论，看所得 的结论是否具有普遍性.
一些同学在实验当中会观察到，当以特殊角度 入射时，折射光线消失的现象，即全反射现象. 这时 教师要鼓励学生善于发现并敢于质疑的态度，然后 简单介绍这是全反射现象，将在高中阶段进行学习， 并鼓励学生在课后查阅资料进行研究.
关注到学生脑中物理知识的论证和生成是探究 式教学的关键. 学生通过实验亲自验证自己提出的 猜想，能够极大地调动学生的积极性. 学生通过观察 直观的物理现象、构建简单的物理模型，发散物理思 维来深化认识物理知识，有助于全面地理解光的折射现象. 同时，教师也要肯定来自学生的质疑，可以 培养学生正确的科学态度与责任观.
教师需把握和理解初中物理课程标准，全面钻 研专业知识；还要研究学生，了解学生的学情和基 础，尊重差异，尽可能关注所有学生，并多以问题引导探究和多进行实验探究活动.
参考文献 :
[ 1 ] 核心素养研究课题组. 中国学生发展核心素养 [J ] . 中国教育学刊，2016 ( 10 ) :1 －3 .
[ 2 ] 张华，阮享彬. 基于学习进阶的生活化物理实验 教学— 以“光的折射”为例 [ J ] . 物理教师， 2019，40(02) :33 －36 .
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