《光的反射》教學設計初探

殷發金

(江蘇省南京市第二十九中學致遠校區，江蘇　南京　210029)

《光的反射》教學設計初探

殷發金

(江蘇省南京市第二十九中學致遠校區，江蘇南京210029)

摘要：筆者通過《光的反射》的教學實施，不僅讓學生掌握光的反射定律這一科學知識，還讓學生體驗了科學探究的一般過程.在教學中利用學生實驗引入，提高學習興趣，快速進入主題；在教學過程中使用實驗來培養學生的動手能力，在實驗中知道知識的來源，提高自主學習能力；交流實驗心得，總結實驗經驗和新發現，提出新問題.

關鍵詞：光的反射；實驗探究；光路顯示

1引言

《光的反射》是義務教育教科書蘇科版物理教材八年級第三章的第五節的教學內容，本節內容是光現象的最后一節，是前一節平面鏡成像的理論解釋，實現由特殊到一般、現象到本質的升華.光的反射也是光的傳播理論中重要的一部分，同時為后面利用對比的方法學習光的折射規律作鋪墊.

本校學生層次處于中等水平，學生課堂較活躍，在生活中有利用平面鏡改變光路的經驗.前面已經學習過光的直線傳播，知道如何在空氣中顯示出光的傳播路徑，對光在同種均勻介質中沿直線傳播已經了解.知道人眼能夠看見光源是由于光源的光進入人的眼睛，知道利用光的直線傳播確定物體的位置，但對于人眼如何看到本身不發光的物體、人眼為什么能看到平面鏡中的像還不太清楚，只有通過本節的學習才能解釋清楚.

2教學過程

(1)片斷一：引出光的反射現象.

我們能看見教室里的電燈是由于它們能發光，光線進入了我們的眼睛.而教室里的課桌椅、書本、筆、同學、老師、投影幕布等，本身都不會發光，為什么我們從各個方向都能看到？

活動1：有什么辦法使射向桌面的激光束照亮天花板？你能畫出其光路嗎？

學生分組利用桌面上所給實驗器材進行實驗，并畫出光路圖.

你能讓光束照亮天花板上的電風扇嗎？

學生上臺調節激光筆的位置，使光照亮天花板.

利用學生已經知道的人看到光源需要光源的光進入人眼，遷移到如果不是光源，人眼是如何看到呢？提出問題，引起學生的學習興趣.為了使學生能進入本課主題，設計了這個光反射的實驗，學生動手感受到光的反射.再設法讓光照亮天花板上的電風扇，在本節課的實際操作中，演示的同學是調節激光燈的方向，同時還有學生在下面提示調節桌面上的平面鏡也是可以的.這個活動使學生體會到，光反射中反射光線與入射光線與平面鏡之間存在一定聯系，并且反射光線隨著入射光及平面鏡的位置改變而改變，為后面光的反射特點的研究作鋪墊.

(2)片斷二：介紹光的反射中的反射光線、入射光線、法線等名詞.

活動2：①將入射光線射向平面鏡，觀察反射光線與入射光線、鏡面之間的位置關系；②保持平面鏡不動，改變入射光線的方向，觀察反射光線的方向變化；③保持入射光線的方向不動，轉動平面鏡，觀察反射光線的方向變化.

根據剛才的活動可以知道，當入射光線的位置改變時，反射光線也隨之變化，那么光在反射時遵循什么規律呢？

學生進行猜想：反射角等于入射角；反射光線、入射光線和法線在同一平面內……

要研究光反射時遵循的規律，首先要能顯示出光的傳播路徑，如何顯示出反射光和入射光路？

學生討論：在空氣中噴水霧、在空氣中放煙、讓光沿墻傳播……

哪種方法便于我們在課堂上來持續研究？說出其優點.

學生討論：利用白板來顯示光路，優點是便于記錄.

在對光的反射所遵循規律的猜想時，學生通過活動比較容易猜到反射角等于入射角.由于數學知識的限制，學生對于線與線的位置關系不容易理解，對于反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線、入射光線分居在法線兩側，學生認為這個現象太明顯，不需要描述.所以在實驗中要不斷引導學生對實驗現象要觀察仔細，不能放過任何細節.實驗中要顯示光的傳播路徑，學生容易想到各種方法，這是對前面知識的鞏固，但使用白板來顯示光路，并且要分析原因，對學生的要求比較高，可以結合實際的實驗過程，需要記錄角度來引導學生.

(3)片斷三：設計實驗，探究光的反射規律.

要研究反射角與入射角的大小關系需要設計一張實驗數據記錄表格，經過討論，同學們提出要進行三次實驗，通過多次實驗，可歸納出反射角與入射角的大小關系.

次數入射角反射角123

實驗中如何證明反射光線、入射光線和法線在同一平面內？

老師展示光的反射定律演示裝置：豎直平面內的板有一半是可以前后活動的，當入射光沿A板入射時，在B板上就會看到反射光.如果轉動B板，當A、B不在同一平面內時，B板上就看不到反射光.

在物理中多次實驗的目的主要有兩個：多次測量求平均值，減小實驗誤差；多次實驗尋找規律，使結論更具普遍性.本次實驗中多次實驗是要找到反射角與入射角的大小關系，屬于第二個目的.對于三線共面的實驗探究，由于受學生層次及數學知識的影響，不作為本實驗的重點內容，老師通過演示進行說明.對于反射光線與入射光線分居在法線兩側，在研究完角度關系后，在板AB上會留下光路，可以看到板上反射光線、入射光線和法線的位置關系，不需要特別說明.

(4)片斷四：師生交流，總結實驗規律

在研究光的反射定律的實驗中，你還有哪些新發現？可以結合實驗來說明.

學生進行交流，得出結論：①當入射光垂直于平面鏡照射時，反射光也垂直于平面鏡.反射光與入射光重合；②當入射光靠近法線時，反射光也靠近法線；③當入射光轉動時，反射光轉動的角度與入射光轉動角度相同.

學生在實驗過程中除了研究反射定律外，還會有另外的收獲，可以培養學生仔細觀察、勤于思考的習慣，通過合作、交流，既可以對本次實驗進行總結，又可以通過實驗發現新問題，得到新結論，提高學生合作學習的能力.

3教學反思

本節課的教學使筆者認識到，物理實驗對學生能力的培養是非常重要的，實驗可以使物理課堂更高效.通過這節課學生不僅掌握了光的反射定律這一科學知識，還體驗了科學探究的一般過程.具體體現在：

(1)利用實驗引入課題，可提高學生的學習興趣.本節課的引入采用了學生活動的方法，利用平面鏡來改變光的傳播路徑，學生對光的反射有了一個感性的認識，同時也為后面的實驗探究作了鋪墊.

(2)通過實驗提高學生的能力.通過實驗不僅可以提高學生的知識水平，還可以提高學生的實驗能力.在設計引入時，筆者曾猶豫采用教師演示還是學生活動，因為教師演示，可以節省時間，而安排學生活動會擔心課堂比較亂，但最終還是放手讓學生去活動.在活動1中利用光線表示光的傳播路徑時，當時擔心學生沒有看到光的傳播路徑，不會畫，最終在教學過程中，發現學生畫的很好.課后向學生了解如何畫出光路圖的，學生利用前面光的直線傳播的知識，知道入射點和光源就可以畫出入射光線，知道入射點和反射的光斑就可以畫出反射光線.

(3)交流合作可以提高學生的學習效率.學生實驗中的交流合作可以培養學生的探究意識和合作精神，實現思維互補，發展創新思維，有利于提升學生發現問題和解決問題能力.在本節課的實驗最后，請學生說說還有哪些新發現，學生的參與度很高，積極性很強，不少同學都提到了反射光與入射光的動態變化關系，甚至有一個同學提到了旋轉平面鏡對反射光的影響，這使學生對光的反射定律的理解及應用提升到一個更高的水平，學生學習的效率也提高了.