創新實驗在《光的反射》課堂教學中的應用研究

楊利紅

摘要：本文主要從學情分析和課堂實驗設計展開論述，以探索適合初中學生的物理教學方法。通過實驗教學提高學生的學習興趣，增加學生的課堂參與度，在教材實驗的基礎上進一步拓展學生對物理知識的理解和應用，是我們努力探索的一個重要方向。

關鍵詞：實驗;創新;興趣

物理課程從八年級開始開設，對學生來說應該是容易接受的，因為學生有小學科學知識做基礎，但因為知識會進一步細化，加上八年級的學生正處于形象思維向邏輯思維的發展過渡階段，他們還缺乏一定的空間想象力可理解力，通常以客觀存在的事物為基礎來認知，學習物理時一般是借助生活經驗或具體模型來理解。結合他們的年齡特點，初中物理應該是以實驗為主，枯燥講解為輔。如果課堂多進行一些創新實驗，馬上就能吸引學生的注意，他們迫切想要知道這個實驗原理和今天課堂是怎樣聯系到一起的，從而大大激發了他們的興趣，興趣是最好的老師，有了學習的興趣和動力，將為下一步學習創造條件。

本節課首先設計了兩個創新實驗作為引課。第一個實驗裝置和實驗效果如圖一和圖二，這個裝置是將兩塊平面鏡粘到兩個玩具汽車輪子上，再將輪子安裝到兩個小馬達上，固定兩個小馬達的位置，使兩者成合適角度。一束光經過兩個平面鏡的反射后會打到墻上一個光點。當我們給兩個小馬達通電后，同學們發出了“哇”的驚嘆聲，墻上出現了兩個圖案。原來在通電后兩個小平面鏡隨著馬達轉動，光點也隨之運動起來形成美麗的圖案。第二個引課實驗相對好理解，實驗器材和實驗效果如圖三所示，利用幾何知識畫一個五角星，然后將五個小平面鏡放在五角星的五個角處，控制好入射光線的入射角度就會看到經過四次反射形成的五角星光路。演示過后要求學生課下動手做這個小實驗，體會光的反射定律。考慮用這兩個小實驗來引課，是因為實驗有很好的視覺效果，視覺上的刺激立刻吸引了學生興趣，他們見證了物理現象的發生，這正好激發起他們探究的欲望，進而思考本節課和剛才的實驗現象有什么因果關系。

本節課重點就是通過實驗探究光的反射定律，在課本實驗的基礎上，我自制了光的反射立體演示裝置，如圖四，在這個立方體上面固定兩個萬向夾子，夾住激光筆，入射角方便調節，兩只激光筆可以發出兩條光線，把綠色光線作為入射光線，紅色光線作為法線，萬向夾子可以實現改變入射光線和法線位置，進行多次實驗。帶刻度的玻璃板用來承接三線，很容易探究三線是否共面，兩角大小關系。演示時可使裝置在水平面轉動，方便學生從各個角度觀察光的反射現象，在立體空間中理解三線共面，這也是該器材制作的出發點。

在講解鏡面反射和漫反射時，通過概念學生知道鏡面反射的反射光束仍然是平行的，而漫反射的反射光射向各個方向，為了加深同學們的理解，我又設計了一個小實驗，如圖五和圖六，讓一束光通過燈罩先后垂直照射到平面鏡上和白紙上，讓學生觀察有什么不同，學生很容易發現放在平面鏡上的燈罩較暗，而放在白紙上的燈罩較亮，為什么？這時就有學生可以完美地解釋出來，平面鏡的鏡面反射使光線原路返回，沒有到達燈罩上，而白紙的漫發射使反射光線射向各個方向，打到燈罩內部的每個地方，所以看起來較亮。像這個小實驗一樣，利用一些簡單新穎的器材幫助學生真正去理解，可能會比我們說幾遍更有效果。

之后又利用一個小實驗展示出生活中可能很多學生不知道的一個關于漫反射的小知識，如圖七所示，單面磨砂玻璃在生活中有著很廣泛的應用，比如門窗、水杯等，它使大部分光線在粗糙的玻璃表面發生漫發射，無法穿透玻璃繼續傳播進入人眼，對光線會起到很好的隔離作用。在這個基礎上想要消除或減弱這個隔離作用，透過毛玻璃看清物體怎么辦呢？學生都開始認真思考，最后班上也就一兩個同學知道答案。學生感到很不可思議，唏噓的同時也為自己今天學到的知識高興，他們會進一步感受到物理和生活的聯系，學習物理的興趣也會增強。

在講解光的反射的應用時，為了幫助學生更好理解自行車尾燈原理，我做了四塊小平面鏡粘到磁鐵上，然后在黑板上擺成互相垂直的角度，讓學生上臺演示，實驗效果如圖八。直觀的實驗效果對教學的貢獻比教師枯燥強調要好很多，而且記憶深刻持久。

本文以《光的反射》為例簡述了創新實驗對初中物理課堂的貢獻。實際上物理概念的定義，物理公式、定理的得出無一不是以一次次的實驗為基礎的，那么反過來在學習這些東西時也應該通過實驗重現當時的情形，并在此基礎上不斷創新，融入更多日常生活的元素，以此作為物理教學的主要手段，這樣學生才能真正感受到物理的魅力，體會學習的快樂，在快樂中積極地去思考。作為一線教師，在教學中能感受到學生學習態度的改變，參與度的提高，這就是我們最大的動力，它激勵著我們不斷努力，不斷地去探索和實踐。

參考文獻：

[1]李小峰.談物理實驗教學的重要性[J].甘肅教育.2018，16

[2]王吉成.物理教學要有趣味性[N].貴州民族報.2010（02）