内容:
在物理中进行小组合作学习的价值
——以《光的折射》教学实践为例
物理学科的特点(观察、实验、社会实践等)，给小组合作提供了良好的物质基础和实施的有利条件，如果教师角色扮演得当，就能使合作学习这种学习方式在物理教学中发挥出独特的功能。合作学习有利于培养学生创造性思维，语言表达能力和团队精神。本节课是光学的第一小节，首先介绍了光学的发展史，然后在初中所学知识的基础上直接给出了光的反射定律和光的折射定律。本小节重点应放在折射定律的得出过程以及对光的折射率的理解。光的折射定律是几何光学的三大基本规律之一（另外两个规律是光的直线传播规律和光的反射定律），是研究几何光学的重要法宝。高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。在应用时，一定要注意作图．突出几何的特点。学生在初中已经学过光的反射和折射，但没有深入学习过光的折射所遵循的定量关系。学生已具备一定的实验操作技能，对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。对于本节课的教学中学生可能会出现的思维障碍与困惑是：因为 ，所以入射角的正弦与折射角的正弦之比都大于1。要解决这个问题，比较好的办法是通过实验让学生切身感受到在光的折射现象里，光路是可逆的，当光由介质射入空气时入射角的正弦与折射角的正弦之比反而小于1。
教学过程如下：
一、创设情景、引入新课
二 光的反射定律
学生回忆光的反射现象和光的反射定律：反射光线与入射光线、法线处在同一平面内，反射光线与入射光线分别位于法线的两侧；反射角等于入射角。
三 光的折射
1、回忆光的折射现象：
折射光线、入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧。玻璃
2、重做光的折射演示实验，定性演示折射角和入射角的关系：①入射角增大，折射角增大；② 入射角减小，折射角减小。
3、折射角和入射角之间到底有什么定量关系呢？我们又怎样找到这些物理量呢？
学生分组实验:
两面实验器材：平行的玻璃砖，大头针，量角器，三角板，白纸。
学生讨论怎样测得入射角和折射角。
引导学生做实验：
- 光是沿直线传播的，现在我们没有激光等各种光源，怎么利用现有的实验器材确定一条光线？
- 怎样确定入射光线和折射光线？尤其是玻璃中的折射光线怎么确定下来？
- 请设计一个表格记录实验数据。 并猜测入射角和折射角的函数关系，可能是θ1 /θ2、sinθ1 /sinθ2或tanθ1/tanθ2……
实验并记录数据、数据处理：
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8
入射角θ1
折射角θ2
θ1/θ2
sinθ1 /sinθ2
tanθ1/tanθ2
在实验的基础上，师生共同讨论，比较不同组得到的结论，总结出结论： =常量（记做n）
4、简单介绍人们对光的折射的认识过程。
这个问题，在很长的时间里一直使人们感到困惑。公元140年，希腊天文学家托勒密得出实验结果后，只是从数据的表面简单寻找比例关系，因此只能得出：折射角与入射角成正比（事实上，只在小角度情况下成立）。1611年开普勒对折射现象和透镜的原理作了广泛的研究，写成了《折光学》，正确地指出：只在小角度情况下，入射角与折射角成正比。同时通过光的可逆性，从反面倒推得出结论，并通过实验发现了全反射现象。但是他未能得出更一般的、内在的规律。最终在1621年，由荷兰数学家斯涅耳采用了与开普勒基本相同的实验方法。找到了入射角和折射角之间的关系 由此我们可以看到：一个物理定律的得出往往经历一个漫长、曲折的过程，需要坚韧的创新精神，做前人没有做过的事。在前辈先哲的探索过程中一定有许多尝试、失败、再尝试。这就是发现过程，其中充满着创新思维的火花。
四 折射率
向学生展示不同介质的折射率
介质 金刚石 二氧化碳 玻璃 水晶 岩盐 酒精 水 空气
Sinθ1/sinθ2 2.42 1.63 1.5-1.8 1.55 1.55 1.36 1.33 1.00028
通过数据对比，请学生猜想入射角与折射角正弦之比跟哪些因素有关。——跟介质有关。
教师总结：光从一种介质射入另一种介质时，虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n，但是对不同的介质来说，这个常数n是不同的。这个常数n跟介质有关系，是一个反映介质的光学性质的物理量，我们把它叫做介质的折射率。
折射率：把光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。
学生猜测为什么光进入不同的介质，直射率就不一样呢？
——光在不同介质中的速度不同，这正是发生折射的原因。
介质的折射率n与光在其中传播速度有关， 。可见， >1，且 没有单位。
顺应现代物理教学的新理念，小组合作学习能从许多方面促进学生更加生动、活泼地学习物理。
首先，小组合作学习为物理学习提供了有力的支持机制。1989年美国学校物理课程和评价标准曾明确指出，“小组合作为学生们提出问题、展开讨论、尝试错误、学会倾听他人的意见，提出建设性的批评以及总结他们的发现提供了一个很好的组织形式。通过交流，可以帮助学生在非正式的直觉的观念与抽象的物理语言符号之间建立起联系，帮助学生把实物的、图画的、符号的、口头的以及心智描绘的物理概念联系起来。通过交流，还可以发展和深化学生对物理的理解，因为解释、推断和对自己思想进行口头和书面的表达可以使学生加深对概念和原理的理解。
其次，许多物理问题十分适于小组讨论。因为几乎每道物理题都有着能被人们清晰阐述的解题途径，同时物理领域常常充满令人兴奋和富有挑战的思想，这使得学生们十分乐于彼此进行交谈、倾听、解释、思考他人的观点以及自己进行反思。在观点分享与协商的过程中，学生们会更愿意用物理语言来进行有效的交流，更加认识到证明的必要性，以及逻辑推理能力的重要性，以说服别人理解并认同自己的观点。
第三，小组合作学习为所有的学生提供了成功的机会和发展创造性思维的空间。物理问题往往可以用不同的方法加以解决，通过小组学习的形式，每个学生都有机会提出自己的解题方法，同时又分享别人的解题方法，共同讨论不同方法的优缺点，这对于发展解题策略，增强学生的自信心，培养创造性思维十分有利。更进一步，许多在当前的认知水平下仅凭个人的能力难以解决的问题，通过小组集体的智慧常常被学生们创造性地加以解决。
总而言之，科学的学习方法的形成不是一蹴而就的，而是在长期的学习过程中培育起来的。坚持不懈地在教学中渗透科学方法的培养，实现培养具有科学素养的人才的目标，则是水到渠成的事了。
参考文献:
[1] 周小山.教师教学究竟靠什么北京大学出版社，2003，6
[2] 高明书.教师心理学.人民教育出版社，1999，8
[3] 霍益萍.研究性学习.广西教育出版社2001，9
[4] 苏育仁.物理小组合作学习若干问题的探讨.物理教学探讨2003，1
