2019-2020年八年級(jí)物理 探究光的反射定律教學(xué)案 滬科版教學(xué)思想物理課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“科學(xué)探究既是學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)，又是重要的教學(xué)方式之一?！?本節(jié)是一堂比較典型的探究課。整節(jié)課充分利用學(xué)生的好奇心和興趣來推動(dòng)課堂教學(xué)進(jìn)程，在富有“沖擊力”的情境激發(fā)之下，學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，并進(jìn)一步提出猜想，饒有趣味地探究光反射的奧秘，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究，收集證據(jù)，分析論證，發(fā)現(xiàn)光的反射定律。教學(xué)器材演示用（1套）：平面鏡（約30cm40cm），鐵架臺(tái)，萬向夾，白紙（約40cm60cm）。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)用（每組1套）：激光筆；泡沫塑料塊（約30cm30cm10cm），織毛衣用的長(zhǎng)竹針3根，雙面膠紙帶；平面鏡，竹針（較堅(jiān)硬），棉線，鐵架臺(tái)，木板（約20cm20cm），量角器。教學(xué)過程1找反射光點(diǎn)提出問題教師將一面大小約為30cm40cm的平面鏡（用鐵架臺(tái)固定），傾斜放置在講桌上，讓各組學(xué)生用激光筆照射平面鏡，天花板上立時(shí)出現(xiàn)了許多晃動(dòng)的光點(diǎn)，恰似繁星點(diǎn)點(diǎn)。師：你手中的激光筆發(fā)出的光，是怎樣到達(dá)天花板的呢？誰能描述一下這個(gè)過程？生：根據(jù)學(xué)生的回答，提煉：入射光、反射面、反射光；并點(diǎn)明什么叫光的反射。師：剛才天花板上出現(xiàn)了許多光點(diǎn)，你知道哪個(gè)是你照的嗎？生：不知道。師：怎樣才能知道？生：讓同學(xué)們一個(gè)一個(gè)地照！分別請(qǐng)最左、最右、最前、最后排和中間的同學(xué)用激光筆照射平面鏡大家一起尋找反射光點(diǎn)師：這幾次光點(diǎn)的位置一樣嗎？目睹此情此景，你有什么想法？能提出哪些問題？（稍停）學(xué)生經(jīng)過片刻思考，提出許多問題，如：為什么反射光點(diǎn)的位置不一樣？是不是與照射的角度有關(guān)？反射光線與入射光線有什么關(guān)系？根據(jù)學(xué)生的提問板書：反射光線與入射光線的位置、角度有什么關(guān)系？2借助模型提出猜想師：反射光線與入射光線有什么關(guān)系呢？咱們先猜猜看，可以用你桌面上的模型表示你的猜想。每個(gè)小組的桌面上都有一個(gè)模型，如圖1所示，用泡沫塑料的上表面表示反射面，兩根竹針（用雙面膠粘上箭頭表示光的傳播方向）分別表示入射光線和反射光線，事先把表示入射光線的竹針插在泡沫塑料上，請(qǐng)學(xué)生根據(jù)自己的猜想，確定“反射光線”的位置。圖1學(xué)生想象、操作、討論，猜測(cè)反射光線的位置。學(xué)生分組活動(dòng)后全班交流，分別展示自己的模型。學(xué)生的想象是開放的，有的模型“反射光線”與“入射光線”所在的平面與泡沫板的上表面垂直；有的“反射光線”與“入射光線”所在的平面與泡沫板的上表面不垂直；有的反射角和入射角相等；有的反射角和入射角不相等。將幾個(gè)有代表性的模型放在講臺(tái)上，教師讓學(xué)生對(duì)這些模型仔細(xì)觀察比較，并說出它們的區(qū)別。由于沒有法線，學(xué)生一時(shí)難以用語言描述。這時(shí)教師在模型上插一根竹針作“輔助線”（法線），再借助一塊小木板演示，學(xué)生看到：有的“反射光線”“入射光線”和“法線”在同一平面內(nèi)，有的“三線”不在同一平面內(nèi)；有的“反射光線”“入射光線”跟“法線”的夾角相等，有的不相等。此時(shí)學(xué)生豁然開竅，教師趁勢(shì)引入“法線”“入射角”和“反射角”的概念。學(xué)生結(jié)合模型很容易說清楚自己的猜想。根據(jù)學(xué)生的猜想，教師簡(jiǎn)要?dú)w納：同學(xué)們的猜想涉及到兩個(gè)方面的問題“三線”的位置關(guān)系和“兩角”的大小關(guān)系。3用棉線尋找反射光發(fā)現(xiàn)規(guī)律師：你們的猜想是否正確？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證。先讓學(xué)生嘗試獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不限定實(shí)驗(yàn)器材，充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)造性。教師巡視時(shí)，對(duì)于設(shè)計(jì)有困難的學(xué)生，根據(jù)具體情況適當(dāng)點(diǎn)拔，例如：要探究光的反射遵循的規(guī)律，首先要有研究對(duì)象，即一個(gè)可供研究的反射光路，那么形成一個(gè)完整的反射光路，需要哪些器材？怎樣把看不見的入射光線和反射光線顯示出來？如何比較反射角與入射角的大小關(guān)系？而對(duì)于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比較成功的小組，讓他們向全班介紹自己的創(chuàng)意設(shè)計(jì)，教師點(diǎn)評(píng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的思路方法，并給予贊揚(yáng)。2 35 4 1圖2學(xué)生經(jīng)歷了設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程后，讓他們觀察自己桌面上的器材（如圖2所示，制作方法見右框說明）?？梢韵茸寣W(xué)生說說該器材的用法，教師簡(jiǎn)單演示操作要領(lǐng)，并提醒學(xué)生：在實(shí)驗(yàn)時(shí)要多次改變?nèi)肷涔獾姆较?、角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，為了方便記錄入射角和反射角的大小，最好設(shè)計(jì)一個(gè)表格。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。兩名同學(xué)密切合作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。例如：一名學(xué)生用激光筆沿著一根棉線照射這根棉線非常清晰地顯示出入射光線，另一名學(xué)生牽著另一根棉線，饒有興趣地在空間尋找反射光線。當(dāng)另一根棉線顯示出反射光線的位置時(shí)，學(xué)生喜形于色，體驗(yàn)到發(fā)現(xiàn)的樂趣，并用小木板判斷反射光線與入射光線和法線是否在同一平面上，用量角器測(cè)量入射角和反射角的大小，將數(shù)據(jù)記入表格。改變?nèi)肷涔饩€的方向、角度，再做幾次。全班集中交流，匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。關(guān)于“三線”的位置關(guān)系，讓學(xué)生簡(jiǎn)介實(shí)驗(yàn)過程，說出實(shí)驗(yàn)結(jié)論；關(guān)于“兩角”的關(guān)系，利用實(shí)物投影將學(xué)生記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)投在大屏幕上，讓學(xué)生結(jié)合數(shù)據(jù)分析總結(jié)。最后征詢其他各組的意見：你們的發(fā)現(xiàn)是否都與該結(jié)論相同？有沒有補(bǔ)充或糾正？有沒有新的發(fā)現(xiàn)或問題？根據(jù)學(xué)生的匯報(bào)，得出光的反射定律，并用大屏幕逐條投出光的反射定律的內(nèi)容。（稍停片刻）師（拿起學(xué)生猜想時(shí)用的模型）：現(xiàn)在你能正確地確定出“反射光線”的位置嗎？讓一名學(xué)生到前臺(tái)展示，并說明是如何確定出“反射光線”位置的。學(xué)生根據(jù)光的反射定律，利用量角器，在模型上插上“反射光線”。師（拿起學(xué)生插好的模型贊嘆）：光的反射對(duì)稱、和諧、簡(jiǎn)單美不美？！4互看游戲認(rèn)識(shí)光路可逆師：本節(jié)課同學(xué)們像科學(xué)家一樣，首先發(fā)現(xiàn)問題，然后通過猜想、實(shí)驗(yàn)和分析，得出了光的反射定律，真不簡(jiǎn)單！現(xiàn)在我們輕松一下，做一個(gè)小游戲：請(qǐng)拿起你桌面上的小鏡子，當(dāng)你從鏡子中看到同桌眼睛的時(shí)候，問一問對(duì)方是否也同時(shí)看到了你的眼睛？學(xué)生做游戲。交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（只要甲能從鏡中看到乙的眼睛，則乙一定能從鏡中看到甲的眼睛）師：各組都是這樣嗎？看來同學(xué)們的這一發(fā)現(xiàn)具有規(guī)律性。你能根據(jù)反射規(guī)律通過作圖，解釋這一現(xiàn)象嗎？甲乙1=21 2 圖3學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)游戲和畫圖分析，從事實(shí)和理論兩個(gè)方面認(rèn)識(shí)到：反射光路是可逆的。5閱讀自學(xué)理解鏡面反射和漫反射師：以上我們所做的實(shí)驗(yàn)，都是用平面鏡作反射面，若換用其他物體，效果怎么樣？教師把本節(jié)課引入時(shí)所用的平面鏡放回到講桌上，在鏡面上搭一張白紙，讓各組學(xué)生用激光筆照射白紙。學(xué)生下意識(shí)地看天花板，但沒有發(fā)現(xiàn)反射光點(diǎn)。師：有什么疑問？生：光照到白紙上反射嗎？學(xué)生立即分成了“兩派”，激烈爭(zhēng)辯。一派認(rèn)為：光照到白紙上不發(fā)生反射；另一派認(rèn)為：既然在座的每個(gè)人都看到了白紙上的紅點(diǎn)，說明有反射光線進(jìn)入每個(gè)人的眼睛。面對(duì)學(xué)生的爭(zhēng)論，教師不置可否。讓學(xué)生自己查閱資料（教材），在教材中尋找答案。學(xué)生自學(xué)教材后，解釋上面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。然后教師用多媒體動(dòng)畫說明：鏡面反射和漫反射的每一條光線都遵循光的反射定律。大屏幕播放錄像資料：關(guān)于鏡面反射和漫反射在實(shí)際中應(yīng)用的許多生活場(chǎng)景（配有畫外音）；關(guān)于光污染的場(chǎng)景及評(píng)述。學(xué)生列舉光的反射在實(shí)際中應(yīng)用的例子；并就城市玻璃幕墻的光污染問題，提出自己的建議和設(shè)想。6課堂小結(jié)與布置作業(yè)師：這節(jié)課就要結(jié)束了，請(qǐng)每人用一句話總結(jié)這節(jié)課印象最深的知識(shí)、方法或體驗(yàn)。生：作業(yè)：太陽光與水平面成60角，小明要把太陽光水平反射到室內(nèi)。請(qǐng)畫出光路圖，并求出平面鏡與水平面的夾角。調(diào)查你們班教室里的黑板上有沒有“反光”現(xiàn)象，學(xué)生在哪些位置因“反光”影響而看不清黑板上的文字？與同學(xué)討論解決辦法。好玩！在輕松、愉快、充滿歡笑的氣氛中，學(xué)生進(jìn)入物理情境。大家在整個(gè)天花板上尋找反射光點(diǎn)全場(chǎng)師生都調(diào)動(dòng)起來了，只聽學(xué)生在喊“在那兒在那兒！”每個(gè)人全身心地投入到物理情境之中。猜想能發(fā)散學(xué)生的思維，培養(yǎng)學(xué)生的想象力，并使后續(xù)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和觀察有的放矢。至于學(xué)生的猜想是否符合事實(shí)，沒有關(guān)系。對(duì)于反射光線與入射光線的空間關(guān)系，學(xué)生在腦海中有自己的想象，但往往不知如何描述。有了這個(gè)模型，既便于學(xué)生描述，又能豐富學(xué)生的想象?！胺ň€”“入射角”“反射角”是為了描述現(xiàn)象的需要而引入的，恰似“及時(shí)雨”，學(xué)生易于理解，印象深刻；而不是硬性給出幾個(gè)名詞，讓學(xué)生強(qiáng)記。在圖2中，1是平面鏡，2是編織毛衣用的竹針（表示法線，用鐵架臺(tái)固定竹針與鏡面垂直），3是激光筆，4和5是縫衣用棉線。制作時(shí)，可用鉛筆刀小心地在竹針的尖端橫劃一道刻痕，把棉線牢固地系在竹針刻痕處。這套實(shí)驗(yàn)裝置的好處是：反射光線的位置是學(xué)生用細(xì)線“找到”的，而不是直接在光屏上“看到”的，學(xué)生真正經(jīng)歷了在空間尋找反射光線位置的探究過程，對(duì)“三線共面”這一難點(diǎn)，體驗(yàn)非常深刻，認(rèn)識(shí)比較透徹。讓學(xué)生感悟物理學(xué)中的美。注重教學(xué)節(jié)奏，有張有馳，勞逸結(jié)合，生動(dòng)活潑，興趣盎然。學(xué)習(xí)方式多樣化?？茖W(xué)探究固然是重要的學(xué)習(xí)方式；交流爭(zhēng)論、自學(xué)閱讀、做物理游戲等也是很好的學(xué)習(xí)方式。滲透STS思想。