“光的反射”教学设计

wangluo

这是本教材中第一个比较完整的探究实验，对学生的物理学习是一个很重要的开端，既要引导学生学习如何开展探究实验，又要让学生体验物理探究的乐趣，与九年义务教育物理教材相比，课程标准降低了教学要求，由原来的“光的反射定律”改为“光的反射规律”，只要求学生知道“在反射现象中，反射角等于入射角”，而对“反射光线与入射光线、法线在同一平面”及“反射光线与入射光线分居在法线两侧”都不作要求，但是在探究的过程中必然会有学生发现这些规律，同样可以归纳到“收获”之中，既培养了学生的分析归纳能力，也让他们感受到观察在物理实验中的重要性，为今后的学习打下良好的基础。　　【教学器材】
　　演示实验器材：激光演示仪，蚊香，带盖的玻璃盒。
　　学生实验器材：平面镜，纸板盒，蒙黑纸的手电筒，直尺，量角器，笔。
　　【教学目标】：
　　1．知识和技能。
　　（1）了解光在一些物体表面可以发生反射。
　　（2）认识光的反射规律，了解法线、入射角、反射角的含义。
　　（3）理解反射现象中光路的可逆性。
　　（4）了解什么是镜面反射，什么是漫反射。
　　2．过程和方法。
　　（1）通过实验，观察光的反射现象。
　　（2）体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。
　　（3）经历探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线与法线的位置，测出反射角与入射角，总结探究的结论，获得比较全面的探究活动的体验。
　　（4）通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异。
　　3．情感、态度与价值观。
　　（1）在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学态度。
　　（2）密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。
　　（3）鼓励学生积极参与探究活动。
　　教学过程
　　一、引入课题
　　太阳、电灯、蜡烛等物体发出的光会射到我们的眼睛里，我们就能看见这些物体了，许多不会发光的物体为什么也能被我们看见呢？
　　由于自然常识课的学习和学生自身的经验，学生很快答出：因为光的反射。
　　（板书）二、光的反射
　　（副板）光→人眼（光的接收器）
　　　　　　直接发光的物体→光源
　　　　　　间接发光的物体→本身不发光的物体
　　备注：光在任何物体的表面都会发生反射。按照课本的排列是先实验后讲概念，根据学生的思维能力，这是不妥的。
　　二、新课教学

　　1．光的反射现象。光射到物体表面时传播方向发生改变的现象。
　　2．几个基本概念（一点二角三线）。a．入射光线AOb．入射点O：入射光线与反射面的交点。c．反射光线OB。d．法线：过O点作反射面的垂线ON。e．入射角∠i：入射光线与法线的夹角。f．反射角∠r：入射光线与法线的夹角。提问：引入入射角∠i及反射角∠r的意义是什么呢？
　　学生讨论：甲认为，数学题常用“东偏南20°”来表示方向，所以入射角∠i及反射角∠r是表示光线传播方向的；乙认为，甲的观点是正确的，因为地理上也是用角度来表示方向的。
　　3．探究光反射时的规律。
　　提出问题：
　　光在反射时遵循什么规律？也就是说，反射光线沿什么方向射出？（即反射角与入射角之间有什么关系呢？）
　　设计实验和进行实验：

　　（1）如图所示，把一个平面镜放在桌上，再把一张纸板竖直地立在平面镜上，纸板上的直线ON垂直于镜面。
　　（2）一束光贴着纸板沿某一角度射到O点，经平面镜的反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光线和反射光线的径迹。
　　（3）改变光束的入射方向，重做一次。
　　（4）取下纸板，用量角器测量ON两侧的角i和r。
　　4．讨论。
　　（1）怎样使纸板能稳定地竖直在平面镜上？
　　学生在讨论中提出多种方案，如在纸板后做一个支架，用纸盒的一个侧面，用泡沫包装盒，等等。
　　（2）怎样得到“一束光”？
　　有人首先提出用太阳光，但马上有人反对，认为太阳光不是“一束光”，又有学生想到前一节刚做的小孔照相机，其外筒可以利用，透过外筒上的小孔，能得到“一束光”。可是，如果阴天怎么办？用手电筒。集中大家的讨论结果，认为用一张开有小孔的黑纸蒙着手电筒，就能得到“一束光”了。还有学生提出用激光笔，当然效果更好。
　　（3）怎样画出光的径迹？
　　问题提出后，立即有学生想到，把光对着O点入射，分别沿着入射光和反射光线点点，用直尺连接OA与OB即是入射光线和反射光线了。
　　（4）根据讨论写实验报告。
　　[实验目的]光反射时的规律。
　　[实验器材]平面镜，纸板盒，蒙黑纸的手电筒，直尺，量角器，笔。
　　[实验步骤]①在纸板上作一条与底边垂直的虚线ON，放在平面镜上。
　　②将一束光射向O点，记录入射光和反射光的径迹。
　　③用量角器测量ON两侧的角i和r。
　　备注：学生没有关于物理实验的经验，如果只看课本中的内容，是很难完成实验的，所以必须引导学生对实验器材、实验步骤进行讨论，以培养学生设计实验、进行实验的能力。
　　5．分析和论证。提问：关于光的反射，你发现了什么？生答：反射角r与入射角i很接近；反射光线与入射光线在法线的两侧；反射角r与入射角i应该相等；从实验记录中找不出什么规律。为何会找不出规律呢？请观察演示实验。

　　演示实验一：在玻璃盒中点燃蚊香，使里面充满烟雾，比较手电筒的光线与激光光线射入其中的效果。
　　演示实验二：用激光演示仪演示光的反射。
　　在演示实验的启发下，找出实验失败的原因：

　　①光的路径记录不够细心；
　　②角度的测量不准确；③光束不够细。如何改进呢？①改用激光笔作光源；②在纸板上先细心地画好角度。通过改进再进行实验，得出：光反射时，反射角r等于入射角i；反射光线与入射光线在法线的两侧；反射光线、入射光线及法线在同一平面上。
　　6．光路的可逆性。
　　小实验：用一块板挡在两个学生之间，使彼此小能看到对方，怎样才能彼此看见呢？由于学生有此经验，用一块镜子就能解决，作图说明光路的可逆性，学生很容易接受。
　　7．镜面反射与漫反射。
　　小实验：用手电或太阳光照在镜面上反射，照到学生的脸上，他们会感到刺眼；而照在白纸上时，光线则比较柔和。什么原因？

　　①光照到镜面上发生了反射，而照在白纸上时，没有发生反射。（马上遭到了以学习小组为单位，准备实验器材，在讨论分析的基础上进行实验，体验实验的过程。此实验上节课做过但是观察的角度不同，可获得不同的启发。光线是为了研究光的传播路经而作的直线，其实它并不存在，这是物理研究中常用的一种方法。其他同学的反对）

　　②光照在白纸上时，发生了漫反射。
　　提问：漫反射遵守光的反射规律吗？
　　生答：遵守。
　　三、板书设计
　　1．光的反射现象。
　　光射到物体表面传播方向发生改变的现象。
　　2．几个基本概念（一点二角三线）。
　　①光线OA。
　　②入射点O：入射光线与反射面的交点。
　　③光线OB。
　　④法线：过O点作反射面的垂线ON。
　　⑤入射角∠i：入射光线与法线的夹角。
　　③反射用∠r：入射光线与法线的夹角。
　　3．光的反射规律。
　　光反射时，反射角r等于入射角i；反射光线与入射光线在法线的两则；反射光线、入射光线及法线在同一平面上。
　　4．光路的可逆性。
　　5．镜面反射与漫反射。
　　四、练习及作业
　　1．已知镜面及入射光线，要求画出反射光线。
　　2．已知镜面及反射光线，要求画出入射光线。
　　3．已知反射光线及入射光线，要求画出镜面。
　　4．完成课本第41页“动手动脑学物理”中各题。
　　五、课堂教学小结与延展
　　小结：如果只按照课本的要求去进行教学，是无法完成教学任务的，因为我们的学生缺乏动手实践的意识，更缺乏动手实践的能力。如前一节课，请学生课后完成一只小孔照相机的制作，许多人无法做好一只圆筒。所以，在学科学习的初始阶段，应以养成良好的本学科的学习习惯为主，使学生在逐步体验成功的喜悦中培养兴趣，学会观察，学会提问，学生设计简单的实验去验证自己的猜想，学会吸取别人的成功改善自己，学会合作交流，等等。这些能力的养成，比学会一些知识、技能更重要，所以引导学生分析问题，分析实验，开始可能缓慢些，但必须夯实这一过程，为以后的教学打好基础。尤其是思维基础较差的班级，更需要教师的耐心，因为这里是他们学习的转折点，低的起点，小的台阶，更易获得成功的体验，在乐学中培养学好物理的信心。
　　延展：在本节的教学过程中，“光线”一词常出现，会有学生提出：光线是一条线吗？对于这点，可以因势利导地向学生介绍，在物理探究过程中，有许多研究方法，在我们今后的学习中会不断遇到。“光线”并不真正存在，是人们为了研究光的传播路径而做的带箭头的直线。这样讲清有助于学生物理思维的培养，在生活中学习物理，同样学生也会有意识地把物理知识运用于生活实际。