学生综合素质评价【一道培养学生综合素质的典型题】
时间：2019-02-19 05:44:59 来源：千叶帆 本文已影响人
学生的学习既有在于教师好的教学方法,更有在于好的教学内容,学生的学习内容应该是现实的、有趣的和富有挑战性的,下面一道题就是同时具备现实性、趣味性和挑战性的好题,是一道不可多得的、能够开发学生综合素质的典型题。
题:在下面的图中填上适当的光学器件,使光路沿图示方向改变。
此题看似简单,但它包含的解题方法和技能却非常丰富,既要求学生对各种面镜和各类透镜对光线的作用特点等要有深刻的理解和掌握,又要求学生有一定的作图技能,还要求学生有一定的数学知识与技能。该题答案多种多样,有利于开发学生的思维品质和培养学生的综合素质。下面从多种角度来说明其作法,以开阔学生的视野和发展学生的创新思维。
填法1:填平面镜:这是学生容易想到和最易接受的一种方法。原题可以看作是“已知入射光线和反射光线,求作一平面镜,使光路沿图示方向改变。”
作法:第一步,作入射光线和反射光线组成的夹角的角平分线AO(用虚线表示),这条角平分线就是光路图中的法线;第二步,过入射点O再作法线AO的垂线BC,则BC即为平面镜的镜面所应该放置的位置。所作图形如下:
填法2:填凸面镜:此时原题可以看作为“已知入射光线和反射光线,求作一凸面镜,使光路沿图示方向改变。”
这种方法只有少数学生能够想到,并且发现他们很难正确作图,原因是学生不了解光的反射特点:不论反射面是平的、凸的、还是凹的,也不论反射面是光滑的还是粗糙的,无论是哪种反射,都应该遵循光的反射定律。所以,凸面镜反射时,根据数学中圆的知识得知,入射点所在的点的圆切面就可以看作是反射平面,过入射点(切点)的直径就是光路图中的法线。
作法:第一步,作入射光线和反射光线组成的夹角的角平分线(用虚线表示),所作的角平分线就是光路图中的法线;第二步,在角平分线反向延长线上任取一点A为圆心,以OA(O是入射点)为半径作圆弧BC, 则弧BC所在的位置就是凸面镜放置的位置。作图如下:
填法3:填凹面镜:原题此时可以看成是“已知入射光线和反射光线,求作一凹面镜,使光路沿图示方向改变。”
与上种方法一样,仅有少部分成绩较好的学生能想到,而且同样也不会正确作图。根据与上种方法同样的道理,凹面镜反射时也遵循光的反射定律。即:凹面镜反射时,入射点所在的点的圆切面就可以看作是反射平面,过入射点(切点)的直径就是光路图中的法线。
作法:第一步,作入射光线和反射光线组成的夹角的角平分线(用虚线表示),所作的角平分线就是光路图中的法线;第二步,在角平分线正向延长线上任取一点A为圆心,以OA(O是入射点)为半径作圆弧BC, 则弧BC所在的位置就是凹面镜放置的位置。作图如下:
填法4: 填凸透镜. 这时原题可以看作是“已知入射光线和折射光线,求作一凸透镜,使光路沿图示方向改变.”
这种方法是大多数学生容易想到的,但大多数同学较难把图画对,问题往往出在凸透镜的主光轴的位置不易放对,结果不符合凸透镜对光线有会聚作用的特点。
作法:第一步,在入射光线下面画一条虚线(最好与这条光线平行,这样作图较为简洁)。第二步,以这条虚线为凸透镜的主光轴OO/,画一个凸透镜。所作图形如下:
填法5:填凹透镜. 本种解法相当于把原题变形为“已知入射光线和折射光线,求作一凹透镜,使光路沿图示方向改变.”
这也是少数学生能够想到的一种方法,同时也很难把图画对. 问题同样出在凹透镜的主光轴的位置不易放对,结果不符合凹透镜对光线有发散作用的特点。
作法:第一步,在入射光线上面画一条虚线(最好与这条光线平行)。第二步,以这条虚线为凹透镜的主光轴OO/,画一个凹透镜。图形如下所示:
填法6:填三棱镜。这种方法的难度更大,只有对光的折射掌握得很好的学生才可能想到。本题在此相当于“已知入射光线和折射光线,求作一三棱镜,使光路沿图示方向改变.”
这种方法要注意的是:光线经过三棱镜要先后发生两次折射,所以经过三棱镜以后的折射光线相对原来的入射光线要向三棱镜厚的一边偏折。作图如下:
(作者通联:443600湖北省秭归县实验中学)
