光的反射教学设计

全国第四届青年物理教师教学大赛 《光的反射》教学设计 广东省深圳市华侨城中学 王高林 作者简介：王高林，男， 1968年生于湖北荆州，毕业于华中师范大学电化教育专业，中学物理一级教师，1993年成为湖北省教育学会物理专业分会会员。1996年进入深圳华侨城中学，一直从事初中物理教学，在教育教学、教学研究、教学大赛以及初中物理知识竞赛辅导等方面均有优异表现。如：1999年他参加广东省初中物理青年教师说课比赛，以最高得分获得一等奖；2000年3月，在广东省初中物理青年教师教学大赛中，他又以最好的成绩之一获得广东省一等奖（讲授《平面镜》），2000年11月，他在第四届全国中学物理青年教师教学大赛中，获得二等奖（讲授《光的反射》）。 联系电话：0755—6117505 邮政编码：518053 一、设计说明： 1、本节课中真正让学生难以理解的只有“三线共面”这一点，所以本节课首先为突出这一点而精心设计了一套演示实验器材，使难点不攻自破。另外还有大量的实验，包括演示实验和学生实验等——实验是最丰富的语言。 主要实验设计如下： 实验 实验类型 主要器材 主要目的 说明 射击比赛1 演示 激光枪、靶子。 复习光的直线传播，引出下个实验 射击比赛2（反射后击中目标） 演示 比上面多一块平面镜 引出光的反射 研究光的反射定律1 演示 “光路显示器”全套装置 清楚的显示出“三线”，使反射规律一目了然。 使“三线共面”这一难点不攻自破。 研究光的反射定律2 学生分组 “多功能光学实验盒”两人一套。 精确研究“两角相等” “找眼睛” 全体学生参与 直立的一块较大的平面镜。 引出“光路可逆” 体会通过反射看到眼睛是相互的 射击白纸与平面镜 学生参与演示 激光枪、并排直立的白纸和平面镜 通过光斑的亮暗引出两种反射 幻灯片分别投射到白布和平面镜上 演示 幻灯机，盖有白布的大平面镜充当银幕。 比较两种反射 2、谁都明白，人在竞争中最富激情，本节课就利用学生在自己熟悉的现象范围里展开竞争来充分调动积极性——“兴趣是最好的老师”。 3、光现象生活中随处可见，本节课充分利用多媒体将生活中的物理随手拾来像“光污染”、“黑板反光”等，便于学生理解和应用——“生活是最深刻的实验”。 二、主要创新点 1、实验教具的创新自然是教学改革的一个重要部分。长久以来，学生一直稀里糊涂蒙混过来的“共面”问（也是本节课的唯一难点），在本节课得到重大突破并可以说是彻底解决了。另外，在“法线、入射角和反射角”等概念的引出上体现出其必要性。 自制的光的反射定律演示实验装置如图。中间的空心塑料管长约0.8米，直径约1.5厘米（另两根与它尺寸相同），喷成黄色，下用铁丝圈作底座支撑，使之竖直悬起；左右两根安装在长方体木块上，其倾斜角度可通过连接处灵活方便地调节，喷成红色，并可附上箭头以表示光的传播方向；其中一根的上方管口插入一个市面常见的激光棒，可使激光从管中通过射到下面的大平面镜上，所有这些都放置在一个大转盘上（就像餐桌上的那种）。 演示实验时，从一根管口射出的激光，经下方平面镜反射后，通过调节另一根管，使反射的激光再从中射出，于是，三根管便分别代表了入射光线、法线和反射光线，再借助实物投影仪，转动转盘，“三线共面”便清晰可见。 2、详略的处理：重点突破“共面”，而“异边”和“等角”的问题，学生利用“多功能光学实验盒”，花上3分钟时间，分组实验后已无须多言，因此，本设计没有像一般课中那样把三者并重处理。 3、课的引入：从澳门购回一把纯手枪式玩具激光枪，它能瞄准，射出激光时伴有声音，这些都正合本节课的设计要求（内地市场好像比较少见）。再联系教学大赛前不久结束的悉尼奥运会上的首枚金牌，采用与学生竞赛的形式，一下便引入了新课，调整好了课堂气氛，同时还为下一节的平面镜成像打下伏笔。 4、节奏问题：根据学生注意力的特点，合理分布一节课的“闪光点”，是始终吸引住学生的关键。本节课开始部分的射击比赛引题、接下来的自制演示教具研究“三线共面”、学生分组实验研究“两线异边”和“两角相等”、中间部分的从镜中相互找眼睛的自由活动（体会光路可逆）、激光枪射击并排的白纸和平面镜、结束部分的“光污染”录像、幻灯机投出的生动清晰的米老鼠在白布揭开时，从剩下的平面镜上忽然“消失”等等实验和学生活动的合理穿插，使整节课高潮迭起，避免了“龙头蛇尾”现象。 三、教案（部分课堂实录） 教学目标： ㈠知识目标： 1、知道光的反射现象及有关概念； 2、理解光的反射定律； 3、知道光的反射种类并能识别有关现象； ㈡能力目标：培养学生的观察实验能力、分析归纳能力 ㈢情感目标：渗透辨证唯物主义思想教育，增强环保意识 教学重点：光的反射定律和应用 教学难点：反射定律中的“三线共面”的理解和两种反射现象的应用。 教学： 1、​ 实验演示法：通过实物演示向学生展示清晰、直观的光的反射现象，引导学生带着问题去观察思考，归纳总结出光的反射定律。突破性的演示实验装置是帮助学生最直观的解决重、难点问题的关键。同时，演示实验与学生实验相结合，使教学过程活动化。 2、​ 竞赛法：充分利用学生的好奇、好胜心理，在课堂上展开竞争，激发兴趣。 3、多媒体演示：教学的全过程采用多媒体辅助教学，克服传统教法的缺陷，最大限度的创设生动的物理情景。 教学器材：自制光的反射演示实验装置一套、能发出激光的手枪一把，贴在墙上的射击靶心一个，铁架台、平面镜、白纸板各一，学生两人一组的“多功能光学实验盒”若干（内含线性光源、平面镜等）、实验一生一份、视频展示仪、多媒体计算机、实物投影仪等。1.5米×1.5米的平面镜，上有能盖住它的白布。 教学过程： ㈠、新课引入 师：刚刚结束的悉尼奥运会上，为我国代表团夺得第一枚金牌的是什么项目？ 生：射击。 师：好，我们今天也来个射击比赛。哪一位同学上来和我比试比试看谁射击得更准？ （用激光枪对准靶心射击） 师：难分高下，都很好，为什么能够射得准？ 生：因为光是沿直线传播的。 师：很好。下面我要再和你们比赛一场：我要求把枪对着镜子，最后光准确地击中靶心者胜利。 （学生先后上来二人，都未能击中，老师一击而中） 师：刚才的光还是不是直线传播？是怎样的？ 生：不是，是反射的。 师：看来，同学们对反射现象很熟悉，还有什么东西可以反射光？ （学生举例） 师：好，其实所有的物体都能反射光，今天我们就来研究光的反射这个非常普遍的现象。 （投影出课题，下有一波光粼粼的水面动画，并配有《春江花月夜》的主旋律） 点评：与学生比赛的形式，再联系教学大赛前不久结束的学生很感兴趣的悉尼奥运会，一下便引入了《光的反射》课题，调整好了课堂气氛，同时还为下一节的平面镜成像打下伏笔。 ㈡、新课教学 师：刚才，老师把光反射后刚好能够击中靶心，说明光的反射是有规律的，老师就是掌握了这个规律才有此“绝招”，你们想知道吗？ 生：想！ 师：好，下面我们就用实验的方法来研究反射时有什么规律。 （激光棒发出激光，射到转盘上的平面镜上） 师：同学们看到光了吗？ 生：没有。 师：光看都看不到，我们怎样来找规律呢？老师有办法：（拿出一根管）让光从这根管中穿出来，这根管就相当于什么？ 生：光线。 师：好，现在看得见了吧。（拿出第二根管）同样，让反射光也从管中穿出来（边说边做），这根管就代表了反射光线。 师：现在两条光线清晰可见了，这位同学，你看出它们有什么规律？ 生：看不出来。 师：既然看不出来，那我就再加上一条辅助线（拿出第三根管，边说边放）——经过入射点、垂直于反射面的一条直线——我们把它叫做法线。现在怎么样？眼睛一亮！很美的图案，规律就蕴含在其中了，谁说说看？ 生：那两个角相等…… 师：慢、慢、慢，哪两个角？不好说是不是？好，为便于叙述，我们再起两个名字——把入射光线与法线的夹角叫做入射角，把反射光线与法线在的夹角叫做反射角。 师：一下子给出了这么多新概念，是不是有点混了？好，我们来一齐梳理梳理。 （利用课件，采用链接形式一起回顾“一点、一面、两角、三线”的概念） 点评：物理中的所有概念从实际需要中引入，这应该是物理教学的一个基本思想。 师：准备工作就绪，我们再来寻找规律——（利用视频投影仪将“三线”投上屏幕，转动转盘，“三线共面”清晰可见。） 师：在空间里，确定了“面”，（拿出一块画有法线的泡沫平板），只要再确定“边”和“角”，就固定了我们要找寻的“反射光线”。（课件投出实验三步骤和空缺的结论）下面，同学们利用桌上的光学实验箱，完成实验步骤二、三，找出边和角的规律，填好实验报告。 实验结束后，师生共同填好课件上的结论部分，总结出光的反射定律。 师：（回到演示实验装置）如果现在我让光线沿这个方向（手指原来的反射管）入射，反射光线会是怎样的方向呢？为什么？ 生：会沿着以前的入射光方向，因为根据光的反射定律…… 师：这种逆向传播，我们叫它“光路可逆”（课件投出——推论：反射时光路是可逆的）。下面，我们做个小游戏——每个同学通过前面的镜子，你看到了谁的眼睛，并在学习资料上填写出来。 （做完后，同学之间下位交流） 师：你们发现了什么现象？ 生：我通过镜子看到了他（她）的眼睛，他（她）就从镜子里看到了我的眼睛。 （老师用课件演示此动态过程，强调光路可逆） （学生练习，做学习资料上的第3题，老师利用视频投影出两个同学的所做，同时简单总结作反射光线的一般步骤。） 师：下面我们再请一个同学分别对着镜子和白纸板射击，同学们注意观察上面光斑的亮暗程度，想一想，为什么？……这位同学，请说说看。 生：白纸板上的光斑亮得多，因为…… 师：请同学们用手摸一摸镜面和纸面，感觉有什么不同？ 生：镜面很光滑，纸面粗糙得多。 （老师利用多媒体课件介绍平行光束分别射到光滑面和粗糙面的光路图，引出镜面反射和漫反射的概念，接着讨论漫反射是否遵循反射定律的问题，最后，老师结合刚刚做过的练习第4题得出结论） ㈢、小结 ⑴知识结构：由大量的光的反射现象总结出定律，再应用此定律解释一些典型现象（包括漫反射和镜面反射现象） ⑵知识内容： 1、反射现象： 2、光的反射定律： 3、两种反射 4、反射现象在生活中的意义： ①使我们看见本身不发光的物体及有些发光的物体——主要靠漫反射 ②制作各种镜子——非常有用的光学元件 ③危害：黑板反光、光污染等 （多媒体投出以上内容，在重点补充介绍“意义”时，“漫反射”链接月亮反射太阳光的示意图等，；“各种镜子”链接平面镜、凸镜、凹镜等的应用图片；“光污染”、“黑板反光”分别链接一段自己拍摄的录像片。最后再做一演示实验：一张清晰的图片投影在盖住平面镜的白布上，正当学生欣赏时，忽然拉开白布，露出镜子，一下子什么都看不见了——学生顿时惊讶地叫起来） ㈣、最后留下约5分钟的时间自由活动：自己动手利用演示装置找反射光线、射击比赛、自己发现或创作两种反射的现象等等。 附录： 《光的反射》学习资料 1、实验 1（定面）：反射光线在 平面上。 实验2（定边）：任意改变入射光线，看反射光线能不能与入射光线位于法线的同一侧？ 实验 3（定角）：反射角与入射角的关系： 入射角 75° 60° 45° 30° 0° 反射角 结论： 2、我 （填写自己姓名）通过镜子看到了 同学的眼睛。 3、作反射光线 4、分别作出一束平行光线的反射光线。 5、知识内容填表： 知识层次 学习目标 知识总结 知 道 ①法线、入射角、反射角的概念 入射点： 法 线： 入射角： 反射角： ②两种反射 反射和 反射，它们 （填是否一定）遵循光的反射定律。 理 解 光的反射定律 ①反射光线跟入射光线、法线在同一 上 ②反射光线跟入射光线分居在法线的 ③反射角 入射角 会 ①会进行简单的角度计算 ②会作光路图 6、一光线与镜子成65度角入射，则入射角是 度. 7、一光线垂直于镜子入射，则入射角是 ，反射角是 。 8、要使反射光线与入射光线垂直，则入射角应是 度；若入射光线逐渐 向法线靠拢，则反射光线将逐渐远离 。 9、已知镜面和反射光线，请作出法线和入射光线。 10、要使倾斜的阳光竖直照射到深井的底部，请在图中作出反射镜的位置。