读“讲透学科逻辑，渗透物理方法”之感受

刘昌鸣

《广东教育》2015第2期（综合第516期）中，“讲透科学逻辑，渗透物理方法——对《光的折射》的教学思考”（以下简称《广》文），读完之后很受启发，觉得作者比较熟悉初中物理教材和课堂教学，如果《广》文没有错漏或将对初中物理教与学有很大的帮助。正如傅庚生先生在《中国文学欣赏举隅》中说：“读情真之作，如食橄榄，初尚疑其苦涩，回味始觉如饴，而其芳馨永留齿颊间；非然者如嚼甘蔗，初似崖蜜输甜，忽已渣滓在口，既无余味，吐之为爽矣。”毕竟科学的知识不容瑕疵，我斗胆把《广》文的错漏挑出来，供同仁甄别。同时，也引发我对《光的折射》的教学思考和见解。

1 请看《广》文错或漏的行文

第1处，《广》文P50左版面部分顺数第12行至38行：“为什么要把入射角规定为i，而不是α，体现了物理学是追求简洁美的思想。把折射角定义为i，在对光的折射现象的更进一步的研究中，折射定律的表述为：（1）折射光线在入射面内。（2）入射角与折射角的正弦之比为一常数，若光从介质1斜射入介质2，用n1、n2表示两种介质的折射率，用n21表示介质2相对于介质1的折射率，则

射定律的表述就显得很复杂，不符合物理学上追求简洁美的思想，也不利于我们进一步学习现象折射现象的规律”。

第2处，《广》文P50中间版块部分第二自然段首，“四、简单介绍‵最小作用量原理′”之第3行至第6行中这样说道：“首先，光在均匀介质中沿直线传播，就是作用时间最短的例子，两点间直线距离最短，沿直线传播是光从A点传播到B点的最快的方式。其次，如果光在传播过程中要经过两种不同的介质，比如从空气中斜射入水中，如图2所示”

第3處，《广》文P50中间版块部分倒数第6行至第1行说道：“光在空气中的传播速度会比在水中略快。如果光还是简单沿直线传播则会用较少时间通过空气，但是会用较长时间通过玻璃。这样的时间不会是最短的，光似乎“知道”自己该从哪儿通过，它会根据最小作用原理选择自己的路径。”。

2 对《广》文错或漏的鉴别

第1处：第1个问题是，对“光的折射定律”的（1）、（2）两点表述很不严谨，易引起误会；第2个错误是，公式

不对的，即“入射角余角的正弦与折射角余角的正弦之比，还要乘以两种介质的绝对折射率的比才等于这两种介质的相对折射率”简直是胡扯！只要是学过中学物理的师生都知道：“两种介质的绝对折射率的比就等于这两种介质的相对折射率，不需要再乘以一个什么‘比值，即

α，折射角规定为β”没有说见图1所示，容易引起误解；第4个问题是，《广》文未能在图1或图2中假定一下哪是介质1或2；第5个问题是，折射定律公式的不简洁美就不利于我们进一步学习折射现象的规律吗？

第2处：第1个错误是，“光在均匀介质中沿直线传播”是极其不准确的话；第2个错漏是，在《广》文原图2（附在下面的图2）中并没有A、B两字母点，纯属摆“乌龙”。明眼人一看就知道，这是显著的错误。

第3处：第1个错误是，前面说“光从空气中斜射入水中”，比较速度和时间时又说成“空气”和“玻璃”，让人应接不暇；第2个问题是，光怎么这么“聪明”呢？似乎“知道”按最小作用原理选择自己的路径行进。太晦涩、深奥，这种逻辑关系让人无法琢磨。因此，这个观点的表述值得商榷！

3 如何解答《广》文中的“问题”？

1、众所周知，初中物理的光学已经没有安排“光的折射定律”的计算公式了，只有“光的折射规律”，即不包含《广》文中提到的计算公式了，给学生适当介绍也无妨。但凡学过中学物理的人都知道“光的折射定律”如下：

（1）在光的折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一平面内（简记为“三线”共面）；

（2）折射光线和入射光线分别在法线的两侧（简记为“两线”分居）；

（3）若光从介质1斜射入介质2，有

的正弦与折射角的正弦之比，等于介质2与介质1的绝对折射率之比，或等于介质2与介质1相对折射率”，其中 分别是入射角和折射角。（简记为“入射角的正弦和与折射角的正弦之比为一常数”）

（4）在折射现象中，光路可逆。（简记为折射光路的可逆性）

2、若光从介质1斜射入介质2，如果把入射光线与界面的夹角定义为“入射角α”，折射光线与界面的夹角定义为“折射角β”，正好对应《广》文图1所示，折射定律的公式为

可能是《广》文的本意），此公式较繁杂，说不简洁美可以。作光路图时不需要引入法线，《广》文也认同这点。不过，入射光线与界面的夹角说成‘入射角，折射光线与界面的夹角说成‘折射角，与课本定义相矛盾，也与前面学习过的“光的反射现象”中定义的‘入射角不一致，不符合人们的习惯。

3、如果说《广》文的第1、第2处错漏是不细致，不严格造成的，完全可以克服。但第3处一时说“空气和水”，一时又说“空气和玻璃”，很容易误导大家。不然也很难自圆其说。

4 对学生学习方法的指导

《广》文第三处，学生读到此都会一头雾水，让人“丈二和尚摸不着头脑”。在课堂教学中，如果照这样讲下去，老师说不出浅显的道理来，强“灌”给学生不会被认同，会发出“这节课听不明白”的感慨，听课的老师一定会替授课者捏把汗，临门一脚“臭了！”，没射出来。这样的课既突不出“光的折射规律”的重点来，也根本没办法突破它的难点。

最后，再辅以“宏观理论”的解释让学生进一步总结“光的折射规律”中的精髓之处：“当光从稀疏介质（如空气）斜射入稠密介质（如水）时，因光在稠密介质中运动时，阻力大些，速度小些，偏离法线的方向小些，即折射角小于入射角。反之，折射角大于入射角。”简记为：“稠密角小，稀疏角大”这样讲授，学生容易理解且能牢记这种规律。

5 小结

一篇好文章，要经得起推敲，也应经得起历史的检验。洋洋洒洒4千多字的《广》文竟然出现如此多的纰漏，缺乏质疑、深究使然！尽管还有其他方面的因素造成，不能不说是败笔之作。反复咀嚼，总觉得非常遗憾，《广》文不仅仅是美中不足，而且会误导师生！犹如人吃鱼被鱼刺卡喉不仅仅是不吐不快，而且是越快取出才好，不然人的喉咙就会发炎，严重的甚至危及生命。以上理解仅是笔者的观点，若有错误之处，欢迎批评指正，谢谢！