光的反射定律教學設計(全國教學比賽獲獎作品)

1、?光的反射定律?教學設計安徽省淮南第十中學 周玉同【教材分析】光的反射現(xiàn)象在日常生活和自然界中普遍存在，學習光的反射定律具有重要的實際意義。從本章的知識體系來看，?光的反射定律?是光學知識綜合運用的表達，也是本章知識的重點。本節(jié)知識的學習，既是學習光的直線傳播的延伸，又是理解平面鏡成像的根底，同時也是學習光的折射規(guī)律的根底，在光學中起到了承上啟下的作用。此外，探究光的反射規(guī)律的實驗對培養(yǎng)學生參與科學探究活動、經歷科學探究過程，開展科學探究能力起著不可無視的作用，同時還可以培養(yǎng)學生尊重客觀事實的科學精神，學生通過科學探究過程來理解光的反射規(guī)律，進而把物理知識運用到實際生活中去?！緦W情分析】學生對

2、光有比較豐富的感性認識，在教學過程中要緊密結合日常生活中的光現(xiàn)象來建立光反射的物理概念，雖然光的反射學生有一定的生活經驗，在第一節(jié)的學習中也已經有一定的認識，但本節(jié)內容的難點是從實驗現(xiàn)象中總結出反射定律，反射定律是光學中的重要定律，是理解平面鏡、球面鏡作用的根底，也是本章的重點知識。教學中讓學生在掌握光的反射定律的根底上，能會應用光的反射解決遇到的問題，并進一步掌握科學的探究過程和方法。【教學思想】?物理課程標準?指出：“科學探究既是學生的學習目標，又是重要的教學方式之一。本節(jié)課是一堂比較典型的探究課,這節(jié)課應“探究并知道光的反射定律,在教學設計中改變過去過分強調知識傳承的傾向,將重點放在培養(yǎng)

3、學生的探究能力上,科學探究貫穿于教學的各個環(huán)節(jié)。1、在反射規(guī)律的探究過程中，通過給學生創(chuàng)設問題的情景，充分調動學生的積極性，使學生去討論、去猜想、設計實驗方案并動手做實驗，讓學生成為反射規(guī)律的“發(fā)現(xiàn)者，課堂的主人翁，使本節(jié)課的教學過程如同研究課題那樣去進行。2、在整個教學過程中，教師是學生學習的合作者、引導者和參與者。教學過程是師生交流、共同開展的互動過程。當學生遇到困難時，教師要和學生一起猜想、分析，從中點撥他們的思維。3、教學的真正目的是讓學生通過知識的探索去獲得研究、思維的方法，然后通過方法的獲得以及運用方法探索、創(chuàng)造的過程，使學生具有樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學原理的科學精神。

4、因此，本節(jié)課將知識傳授給學生的同時，更教給學生一種研究問題的思維方法，從而培養(yǎng)學生的多種能力，到達教學的真正目的?！窘虒W目標】知識與技能：1知道光的反射現(xiàn)象及其應用，理解“光的反射定律，會用光的反射定律解決一些簡單的問題。2知道反射中光路是可逆的。3了解什么是鏡面反射，什么是漫反射。4了解物理的探究方法，從實驗中概括物理規(guī)律。過程與方法：1感受科學探究的學習過程，自主參與探究學習。2經歷實驗探究光的反射規(guī)律的過程培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和研究問題的能力、動手探究實驗能力、觀察能力和歸納概括能力。情感態(tài)度與價值觀：1從光的反射定律“簡潔、對稱、和諧中領略物理學的美。2認識交流和合作的重要性，培養(yǎng)學生相互

5、合作的意識。3在探究光的反射規(guī)律的過程中培養(yǎng)學生的科學態(tài)度，鼓勵學生積極參與探究活動。4培養(yǎng)學生密切聯(lián)系實際，提高科學技術應用于日常生活和社會的意識?！窘虒W重、難點】教學重點：光的反射定律是幾何光學中最重要的根本規(guī)律之一，是分析有關光的反射問題的主要依據，該規(guī)律的探究過程有利于培養(yǎng)學生的探究能力和探索精神，所以光的反射定律及其探究過程是本節(jié)教學的重點。教學難點：1探究光的反射定律。 2鏡面反射和漫反射。【教學方法】由于學生剛學完光的直線傳播，對光的現(xiàn)象已有一些簡單的認識，針對素質教育對學生能力的要求，本節(jié)采用實驗探究、觀察分析、總結歸納、啟發(fā)式教學法。表達“學生為主體，教師為主導的教學思想。通

6、過實驗演示、觀察分析、啟發(fā)比照、總結歸納得出規(guī)律。在課堂上通過教師的引導，讓學生進行演示實驗和多媒體的模擬實驗的觀察，使學生在頭腦中有清晰的表象，以具體生動的感性認識為根底掌握知識，而不是生硬地死記硬背，同時在觀察中培養(yǎng)能力，開展思維訓練，重視知識的應用，緊密聯(lián)系實際?！窘叹邷蕚洹糠瓷涠裳菔緝x、潛望鏡、幾何光學演示箱等。【教學過程】教學過程教學內容設計意圖教師活動學生活動新課引入多媒體播放Flash動畫，教師講解：一望無際的大海上，一艘體積龐大而又神秘無比的巨艇靜靜的臥在海底。偶爾，也會有一個圓圓的物體鉆出海面，像海蛇一樣四處搜尋，又迅速地消失。它就是潛艇的眼睛潛望鏡。出示自制的潛望鏡：你們

7、看老師帶來了什么？你們想不想看一看？請一名同學到老師這里來，蹲在講桌的下方，利用潛望鏡玩一個“猜猜看他是誰的小游戲。潛望鏡為什么會具有這樣神奇的功能？它的內部構造又是怎樣的呢？要想揭開其中的奧秘，就請大家跟隨老師一起來學習本章的第二節(jié)：光的反射定律。學生觀察動畫、興趣濃厚。舉手，爭著上臺做游戲，生生互動。通過情景教學，激發(fā)學生的學習興趣，引起學生的求知欲。此外，通過小游戲調動學生的積極性，活潑了課堂氣氛。成心吊起學生的胃口，設置懸念，將學生引人新課環(huán)節(jié)新課教學|光的反射現(xiàn)象演示：光在同一種均勻介質中沿直線傳播，當光遇到另一種介質時，在兩種介質的分界面上傳播方向發(fā)生改變。像這種光射到兩種介質的分

8、界面上，改變傳播方向，又返回到原來介質中的現(xiàn)象叫光的反射。同學們，光在發(fā)生反射時傳播路徑到底是怎樣的？你們看到了嗎？引導學生思考：怎樣才能將光傳播過程中的路徑顯示出來？出示光屏將光發(fā)生反射時的傳播路徑顯示出來，現(xiàn)在大家看到了吧。那你們能具體的描述一下嗎？提供方案：用線條將光的傳播路徑畫出來如圖?，F(xiàn)在可以了嗎？完善后，如圖：o入射光線A反射光線B為了表示光的傳播情況，物理學中通常用一條帶箭頭的直線，形象化地描述光的傳播路徑和方向，這樣的直線叫光線。明確：在反射現(xiàn)象中射向鏡面的光線叫入射光線(用AO表示)，被反射回原來介質的光線叫反射光線用OB表示，其中入射光線與鏡面的交點叫入射點用O表示。引導學

9、生思考：如果改變入射光的位置，反射光會向什么方向射出？ 待學生完成作圖后，老師向大家演示出反射光的實際位置。過渡：看來啊同學心目中反射光線的位置跟實際的還是有所差異的。實驗中我們看到：改變入射光的位置，反射光也會隨之改變。我們怎樣才能準確地找到反射光線呢？反射光線與入射光線的空間位置又是如何分布的呢？早在2000多年前，物理學家就開始研究光的反射，直到17世紀物理學家們找到了方法：從入射點O開始，作一條垂直于反射面的直線，叫做法線，用ON表示。法線No入射光線A反射光線B通過觀察亮斑位置的改變，感知光發(fā)生反射時傳播路徑的改變。仔細觀察，發(fā)現(xiàn)很難看到光傳播的路徑。積極思考顯示光路的方法：煙霧、光

10、屏學生七嘴八舌，用手比劃，可是很難將看到的現(xiàn)象描述出來。思考答復：不行，還要表示出光的傳播方向，加箭頭。積極思考，學生代表上臺將心目中的反射光線畫出來。理想化的光線來代替光束，由此得到入射光線和反射光線的概念。通過學生自己去畫反射光線，發(fā)現(xiàn)一系列的問題，這樣將課程推進到探究光的反射規(guī)律這個環(huán)節(jié)。介紹簡短的物理學史，滲透人文主義思想。 新課教學|光的反射規(guī)律新課教學|光的反射規(guī)律新課教學|光的反射規(guī)律引導：同學們，你們認為光在發(fā)生反射時，入射光和反射光之間有什么關系呢？可能有哪些規(guī)律呢？學生的猜想中可能會提到角的概念，在此適時補充入射角、反射角的概念。入射光線與法線的夾角叫入射角；反射光線與法線

11、的夾角叫反射角。法線N 在黑板介紹這兩個概念，并且特別描出來，這兩個角都是與法線構成的。入射光線o入射角反射角A反射光線B科學是嚴謹的，怎樣來檢驗我們的猜想？下面就請同學們跟隨老師一起來發(fā)現(xiàn)規(guī)律吧。探究一、“三線的位置關系教師演示一：如圖，使白色硬紙板一半固定，轉動白色硬紙板另一半。同學們仔細觀察，還能看到反射光線嗎？引導學生思考：這個實驗說明了什么？提示：紙板沒有折過以前，是一個完整的平面，折轉后還是一個平面嗎？折轉前能看到反射光線，折轉后就不能，這個現(xiàn)象說明什么？結論一：反射光線與入射光線以及法線在同一平面上。教師邊講邊演示，指導學生使用實驗器材入射光線改變，反射光線也隨之改變。反射光線到

12、底隨入射光線做怎樣的變化呢？請同學們自己動起手來，去尋找答案吧。教師巡視，及時反響信息。在學生探究的根底上師生共同得出：結論二：反射光線和入射光線分居法線的兩側。過渡：剛剛有同學認為兩個角的大小相等，你們同意他的看法嗎？能不能繼續(xù)探究，去發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律？探究實驗二：“兩角間的光線教師對學生進行巡視和指導，及時肯定學生的成功，讓學生體驗成功的喜悅。將學生的數據投影出來，大量的實驗數據說明： 結論三: 反射角等于入射角。剛剛通過大家的努力，我們得到了光的反射定律，其內容是：反射光線與入射光線以及法線在同一平面上；反射光線和入射光線分居法線的兩側；反射角等于入射角。學生積極參與討論、思考，大膽合理猜想

13、光反射時可能遵循的規(guī)律：反射光線、入射光線和法線在同一平面內、反射光線和入射光線位于法線的兩側、反射光線和入射光線關于法線對稱、角相等得出結論：反射光線與入射光線以及法線在同一平面上。結合學習活動單，同學們自己探究，進一步尋找反射規(guī)律：入射光線向法線靠攏，反射光線也向法線靠攏；入射光線遠離法線時，反射光線也遠離法線，并且入射光線、反射光線始終位于法線的兩側。特殊情況：當光線垂直入射到反射面上時，“三線重合。學生分組實驗繼續(xù)探究光的反射規(guī)律，并作好探究記錄,分析、歸納，得出實驗結論。學生代表利用黑板上“十二字的簡單提示，完整總結出光的反射定律。猜想假設，鼓勵學生勇于探索。在學生的猜想過程中，完成

14、“一點、“兩角和“三線的概念介紹，也為后續(xù)探究光的反射規(guī)律中做下鋪墊。學生在完成探究的過程中，不但能學到知識和探索的方法，體驗到探索的樂趣，還能認識到探索自然科學規(guī)律必須采取認真細致的科學態(tài)度。培養(yǎng)學生總結歸納能力。光的反射應用實例過渡：在我們的身邊有很多地方用到了光的反射，你們知道都有哪些嗎？鼓勵肯定、給以適當的補充，師生共同評價。教師舉例：1、 單反相機投影原理圖。2、 現(xiàn)代建筑中，常用平面鏡改變光傳播的方向，例如： 播放動畫：利用反射鏡反射太陽光為室內照明，而且光很柔和。再次出示潛望鏡：還記得這個潛望鏡嗎，你們想知道其中的奧秘嗎？課件展示潛望鏡原理。例題：月球離我們有多遠，這是一個無法用

15、尺子測量的難題，但科學家們在月球上放置了一套反射光的裝置激光反射器，巧妙地利用光的反射原理解決了這個問題。他們在地球上向鏡子發(fā)射激光，通過測出激光反射回來所用的時間，就能計算出月球與地球之間的距離了。同學們，如果要使光沿入射光的方向原路返回，你知道該怎樣發(fā)射激光嗎？用作圖的方法將你們的設計畫出來。拓展：如果兩塊平面鏡又該怎樣組合師生互動做游戲。進一步探究實驗三：讓一只激光筆發(fā)出的光斜射到平鏡面上，觀察到了反射光線；再拿另一只激光筆，使其發(fā)出的光逆著反射光線的方向射向鏡面，可以看到，反射光線將逆著原來入射光線的方向射出。這說明：在反射時，光路是可逆的。學生舉例：照鏡子、自行車尾燈、醫(yī)生的額鏡學生

16、設計，用量角器、三角板并作出光路圖。學生通過平面鏡也能觀察到老師。學生討論交流，嘗試現(xiàn)象。在當前信息興旺的社會，幫助學生從不同的渠道了解知識，闊寬他們的眼界，翻開他們的思想?，F(xiàn)代建筑利用采光的新型裝備，符合低碳節(jié)能環(huán)保的時代潮流。揭開潛望鏡的神秘面紗，前后照應。讓學生認識到利用光的反射重要性和實用性。由此也說明了探究光的反射規(guī)律的意義。表達從“生活走向物理，物理走向社會的新課程理念。通過情景游戲，體會其中蘊含的物理知識，同時培養(yǎng)學生的觀察能力和分析解決問題的能力。新課教學|鏡面反射和漫反射演示：手電筒發(fā)出一束光射向平面鏡，觀察到墻上有一塊亮斑，同樣是這束光，射向白紙上，卻看不到墻上有亮斑。引導

17、學生思考其中的原因。實驗演示鏡面反射：一束平行光射在平面鏡上，反射光束仍然是平行的。在這一方向上的反射光就強，如果眼睛不在反射光束上，物體看上去就是暗的。演示漫反射：一束平行光射在外表凹凸不平的物體上，經反射后，反射光射向各個方向，無論從哪個方向看物體都不會覺得很亮。說明：人們能從不同的方向看到這些本身不發(fā)光的物體，就是由于光射到這些物體上時發(fā)生了漫反射。投影鏡面反射和漫反射的區(qū)別與聯(lián)系：鏡面反射漫反射相同點都遵循光的反射定律不同點反射面不同平整光滑凹凸不平反射光的方向不同某一方向上有反射光束，其他方位沒有各個方向都有反射光，反射光不集中人的感覺不同迎著反射光看很耀眼，其他方位看不見，或不明顯

18、.各個方向都能看清物體學生仔細觀看、積極思考。教材中圖4-2-10學生動手：用紙條模擬鏡面反射，體會平面鏡對平行光束的作用。課后完成教材中圖4-2-8的實驗。感受兩種反射的不同。讓新課從探究過渡到鏡面反射和漫反射，這既讓學生聯(lián)系了光路圖的做法，又讓學生很直觀的看出鏡面反射和漫反射的各自特征。鏡面反射和漫反射的成因較抽象，通過實驗演示，降低學生理解上的難度。家庭小實驗使學生對鏡面反射和漫反射有一個比較深刻的理解。課堂小結本節(jié)課我們研究了光的反射現(xiàn)象，對于光的反射定律要注意它的研究方法，注意用數學方法分析實驗現(xiàn)象三線、兩角的關系，并在分析這些關系的根底上，逐步解釋它的物理本質，形成物理概念，建立物理規(guī)律。這樣有助于加深對物理概念、物理規(guī)律建立過程的理解，這是研究物理問題的重要方法。小結本節(jié)課的所學、所知。通過學生的自我評價總結，培養(yǎng)