《光的反射》教学设计初探

殷发金

(江苏省南京市第二十九中学致远校区，江苏　南京　210029)

《光的反射》教学设计初探

殷发金

(江苏省南京市第二十九中学致远校区，江苏南京210029)

摘要：笔者通过《光的反射》的教学实施，不仅让学生掌握光的反射定律这一科学知识，还让学生体验了科学探究的一般过程.在教学中利用学生实验引入，提高学习兴趣，快速进入主题；在教学过程中使用实验来培养学生的动手能力，在实验中知道知识的来源，提高自主学习能力；交流实验心得，总结实验经验和新发现，提出新问题.

关键词：光的反射；实验探究；光路显示

1引言

《光的反射》是义务教育教科书苏科版物理教材八年级第三章的第五节的教学内容，本节内容是光现象的最后一节，是前一节平面镜成像的理论解释，实现由特殊到一般、现象到本质的升华.光的反射也是光的传播理论中重要的一部分，同时为后面利用对比的方法学习光的折射规律作铺垫.

本校学生层次处于中等水平，学生课堂较活跃，在生活中有利用平面镜改变光路的经验.前面已经学习过光的直线传播，知道如何在空气中显示出光的传播路径，对光在同种均匀介质中沿直线传播已经了解.知道人眼能够看见光源是由于光源的光进入人的眼睛，知道利用光的直线传播确定物体的位置，但对于人眼如何看到本身不发光的物体、人眼为什么能看到平面镜中的像还不太清楚，只有通过本节的学习才能解释清楚.

2教学过程

(1)片断一：引出光的反射现象.

我们能看见教室里的电灯是由于它们能发光，光线进入了我们的眼睛.而教室里的课桌椅、书本、笔、同学、老师、投影幕布等，本身都不会发光，为什么我们从各个方向都能看到？

活动1：有什么办法使射向桌面的激光束照亮天花板？你能画出其光路吗？

学生分组利用桌面上所给实验器材进行实验，并画出光路图.

你能让光束照亮天花板上的电风扇吗？

学生上台调节激光笔的位置，使光照亮天花板.

利用学生已经知道的人看到光源需要光源的光进入人眼，迁移到如果不是光源，人眼是如何看到呢？提出问题，引起学生的学习兴趣.为了使学生能进入本课主题，设计了这个光反射的实验，学生动手感受到光的反射.再设法让光照亮天花板上的电风扇，在本节课的实际操作中，演示的同学是调节激光灯的方向，同时还有学生在下面提示调节桌面上的平面镜也是可以的.这个活动使学生体会到，光反射中反射光线与入射光线与平面镜之间存在一定联系，并且反射光线随着入射光及平面镜的位置改变而改变，为后面光的反射特点的研究作铺垫.

(2)片断二：介绍光的反射中的反射光线、入射光线、法线等名词.

活动2：①将入射光线射向平面镜，观察反射光线与入射光线、镜面之间的位置关系；②保持平面镜不动，改变入射光线的方向，观察反射光线的方向变化；③保持入射光线的方向不动，转动平面镜，观察反射光线的方向变化.

根据刚才的活动可以知道，当入射光线的位置改变时，反射光线也随之变化，那么光在反射时遵循什么规律呢？

学生进行猜想：反射角等于入射角；反射光线、入射光线和法线在同一平面内……

要研究光反射时遵循的规律，首先要能显示出光的传播路径，如何显示出反射光和入射光路？

学生讨论：在空气中喷水雾、在空气中放烟、让光沿墙传播……

哪种方法便于我们在课堂上来持续研究？说出其优点.

学生讨论：利用白板来显示光路，优点是便于记录.

在对光的反射所遵循规律的猜想时，学生通过活动比较容易猜到反射角等于入射角.由于数学知识的限制，学生对于线与线的位置关系不容易理解，对于反射光线、入射光线和法线在同一平面内，反射光线、入射光线分居在法线两侧，学生认为这个现象太明显，不需要描述.所以在实验中要不断引导学生对实验现象要观察仔细，不能放过任何细节.实验中要显示光的传播路径，学生容易想到各种方法，这是对前面知识的巩固，但使用白板来显示光路，并且要分析原因，对学生的要求比较高，可以结合实际的实验过程，需要记录角度来引导学生.

(3)片断三：设计实验，探究光的反射规律.

要研究反射角与入射角的大小关系需要设计一张实验数据记录表格，经过讨论，同学们提出要进行三次实验，通过多次实验，可归纳出反射角与入射角的大小关系.

次数入射角反射角123

实验中如何证明反射光线、入射光线和法线在同一平面内？

老师展示光的反射定律演示装置：竖直平面内的板有一半是可以前后活动的，当入射光沿A板入射时，在B板上就会看到反射光.如果转动B板，当A、B不在同一平面内时，B板上就看不到反射光.

在物理中多次实验的目的主要有两个：多次测量求平均值，减小实验误差；多次实验寻找规律，使结论更具普遍性.本次实验中多次实验是要找到反射角与入射角的大小关系，属于第二个目的.对于三线共面的实验探究，由于受学生层次及数学知识的影响，不作为本实验的重点内容，老师通过演示进行说明.对于反射光线与入射光线分居在法线两侧，在研究完角度关系后，在板AB上会留下光路，可以看到板上反射光线、入射光线和法线的位置关系，不需要特别说明.

(4)片断四：师生交流，总结实验规律

在研究光的反射定律的实验中，你还有哪些新发现？可以结合实验来说明.

学生进行交流，得出结论：①当入射光垂直于平面镜照射时，反射光也垂直于平面镜.反射光与入射光重合；②当入射光靠近法线时，反射光也靠近法线；③当入射光转动时，反射光转动的角度与入射光转动角度相同.

学生在实验过程中除了研究反射定律外，还会有另外的收获，可以培养学生仔细观察、勤于思考的习惯，通过合作、交流，既可以对本次实验进行总结，又可以通过实验发现新问题，得到新结论，提高学生合作学习的能力.

3教学反思

本节课的教学使笔者认识到，物理实验对学生能力的培养是非常重要的，实验可以使物理课堂更高效.通过这节课学生不仅掌握了光的反射定律这一科学知识，还体验了科学探究的一般过程.具体体现在：

(1)利用实验引入课题，可提高学生的学习兴趣.本节课的引入采用了学生活动的方法，利用平面镜来改变光的传播路径，学生对光的反射有了一个感性的认识，同时也为后面的实验探究作了铺垫.

(2)通过实验提高学生的能力.通过实验不仅可以提高学生的知识水平，还可以提高学生的实验能力.在设计引入时，笔者曾犹豫采用教师演示还是学生活动，因为教师演示，可以节省时间，而安排学生活动会担心课堂比较乱，但最终还是放手让学生去活动.在活动1中利用光线表示光的传播路径时，当时担心学生没有看到光的传播路径，不会画，最终在教学过程中，发现学生画的很好.课后向学生了解如何画出光路图的，学生利用前面光的直线传播的知识，知道入射点和光源就可以画出入射光线，知道入射点和反射的光斑就可以画出反射光线.

(3)交流合作可以提高学生的学习效率.学生实验中的交流合作可以培养学生的探究意识和合作精神，实现思维互补，发展创新思维，有利于提升学生发现问题和解决问题能力.在本节课的实验最后，请学生说说还有哪些新发现，学生的参与度很高，积极性很强，不少同学都提到了反射光与入射光的动态变化关系，甚至有一个同学提到了旋转平面镜对反射光的影响，这使学生对光的反射定律的理解及应用提升到一个更高的水平，学生学习的效率也提高了.