2024-2025學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè)3.5探究光的反射定律的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)新版蘇科版

Page4探究光的反射的改進(jìn)試驗(yàn)名稱(chēng)：探究光的反射規(guī)律試驗(yàn)類(lèi)型：學(xué)生分組探究試驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)：通過(guò)自主探究活動(dòng)來(lái)相識(shí)光的反射現(xiàn)象能自主總結(jié)出光的反射規(guī)律，理解反射光路是可逆的。重點(diǎn)：探究反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)的位置關(guān)系通過(guò)試驗(yàn)說(shuō)明反射光路是可逆的試驗(yàn)器材：激光手電，平面鏡，白紙，量角器，直尺，鉛筆，泡沫塑料，三根竹針（用雙面膠粘上箭頭表示光的傳播方向）設(shè)計(jì)思路：依據(jù)“視察→建?！孪搿O(shè)計(jì)→驗(yàn)證→總結(jié)”的思路逐一綻開(kāi)。詳細(xì)思路如下：首先在視察的基礎(chǔ)之上，通過(guò)建立模型讓學(xué)生對(duì)反射光線(xiàn)的位置提出合理的猜想，然后通過(guò)學(xué)生自主合作探究驗(yàn)證猜想，最終再利用模型幫助學(xué)生總結(jié)并理解光的反射定律。本節(jié)設(shè)計(jì)說(shuō)明：11．本節(jié)課中由于光線(xiàn)是看不見(jiàn)的，加之學(xué)生缺乏立體幾何的學(xué)問(wèn)，所以關(guān)于反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)的空間關(guān)系，學(xué)生不好想象，或者學(xué)生雖然在腦海中有自己的想象，但往往不知如何描述。建立模型，既能豐富學(xué)生的想象，又便于學(xué)生描述。22．在設(shè)計(jì)學(xué)生試驗(yàn)探究時(shí)，教材原來(lái)的實(shí)難實(shí)際操作很困難，實(shí)難困難主要表現(xiàn)為：一是一般紙板不簡(jiǎn)潔豎直立在平面鏡上，立起后難以做到平整，若采納厚紙板進(jìn)行試驗(yàn)，全體學(xué)生的探究試驗(yàn)成本會(huì)較高；二是試驗(yàn)時(shí)測(cè)量角度不便利，學(xué)生難以單獨(dú)完成試驗(yàn)。考慮到這些困難，我對(duì)本試驗(yàn)進(jìn)行了一些改進(jìn)：把原來(lái)紙板豎放在平面鏡上，改進(jìn)把平面鏡豎放在白紙上，把豎放的紙板向前后折改為平放的白紙向上下折，解決了紙板不簡(jiǎn)潔豎直立在平面鏡上，立起后難以做到平整的困難，探討光路可逆也比原來(lái)便利，操作簡(jiǎn)潔，學(xué)生完全可單獨(dú)完成本試驗(yàn)，成本很低；同時(shí)對(duì)描畫(huà)光線(xiàn)的方法進(jìn)行了改進(jìn)，把原來(lái)用筆描出豎直放置紙面上入射光和反射光的徑跡方法，改進(jìn)為在水平白紙上先在光線(xiàn)上描點(diǎn)后連點(diǎn)畫(huà)光線(xiàn)再量角度，操作便利，節(jié)約時(shí)間。試驗(yàn)教學(xué)過(guò)程：一、引入課題：演示1：將一束光斜射入放在水平桌面的平面鏡上，看天花板上有一個(gè)光斑師問(wèn)：激光筆發(fā)出的光，是怎樣到達(dá)天花板的呢？你能描述一下這個(gè)過(guò)程？演示2：轉(zhuǎn)動(dòng)一下入射光線(xiàn)的方向，視察到反射光線(xiàn)的方向也發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)師：這說(shuō)明白反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)的位置是有關(guān)的?！菊f(shuō)明】通過(guò)小試驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生在輕松、開(kāi)心的氣氛中，進(jìn)入物理情境，激發(fā)學(xué)習(xí)愛(ài)好。為下步建立模型供應(yīng)感性支撐。二、建立模型——提出猜想活動(dòng)：找尋反射光線(xiàn)1.下圖所示的模型，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(xiàn)和反射光線(xiàn)，先把表示入射光線(xiàn)的竹針插在泡沫塑料上，再垂直于泡沫塑料的上表面插入一根竹針（同時(shí)向?qū)W生介紹這是為了便利描述反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)的位置關(guān)系，而確定一個(gè)參照物，我們叫它法線(xiàn)，入射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角叫入射角，反射光線(xiàn)與法線(xiàn)的夾角叫反射角）。要求學(xué)生依據(jù)自已的猜想，在模型中把反射光線(xiàn)表示出來(lái)?！菊f(shuō)明】通過(guò)建立模型，既能豐富學(xué)生的想象，又便于學(xué)生描述。明確“法線(xiàn)”、“入射角”、“反射角”是為了精確描述光現(xiàn)象的須要而引入的，學(xué)生易于理解，印象深刻。學(xué)生在確定反射光線(xiàn)位置的過(guò)程中遇到困難，就會(huì)促進(jìn)學(xué)生思索光在反射時(shí)可能遵循的規(guī)律，作出猜想假設(shè)，明確試驗(yàn)?zāi)康?，確定探究方向。2.讓學(xué)生展示各小組合作學(xué)習(xí)的模型，有的“反射光線(xiàn)”與“入射光線(xiàn)”所在的平面與泡沫板的上表面垂直；有的“反射光線(xiàn)”與“入射光線(xiàn)”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。總結(jié)：學(xué)生展示的猜想涉及到兩個(gè)方面的問(wèn)題——“三線(xiàn)”的位置關(guān)系和“兩角”的大小關(guān)系?！菊f(shuō)明】本環(huán)節(jié)中各小組利用模型展示小組探討成果，加深學(xué)生對(duì)光的反射現(xiàn)象（包括對(duì)入射光線(xiàn)、反射光線(xiàn)、法線(xiàn)等概念）的理解。并依據(jù)模型大膽猜想，這是求知的起始，也是老師綻開(kāi)教學(xué)的最好開(kāi)端。抓住這個(gè)時(shí)機(jī)，引導(dǎo)學(xué)生嘗試著應(yīng)用試驗(yàn)探究的方法學(xué)習(xí)學(xué)問(wèn)乃至創(chuàng)新，是幫助學(xué)生盡快步入自主性學(xué)習(xí)軌道的極好途徑。這也是重視試驗(yàn)情景設(shè)計(jì)的價(jià)值所在三、設(shè)計(jì)試驗(yàn)師：要探究光在反射時(shí)“三線(xiàn)”的位置關(guān)系和“兩角”的大小關(guān)系，同學(xué)們應(yīng)思索下列問(wèn)題：（1）形成一個(gè)完整的反射光路，須要哪些器材？（2）怎樣把看不見(jiàn)的入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)顯示出來(lái)？（3）如何把光線(xiàn)的傳播路徑保留在紙板上以便探討？（4）試驗(yàn)時(shí)要多次變更入射光的方向、角度進(jìn)行試驗(yàn)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)表格，以便利記錄入射角和反射角的大小?！菊f(shuō)明】通過(guò)一系列問(wèn)題啟發(fā)引領(lǐng)學(xué)生自主設(shè)計(jì)試驗(yàn)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體地位，培育學(xué)生設(shè)計(jì)試驗(yàn)的實(shí)力。四、進(jìn)行試驗(yàn)：探究一：反射光線(xiàn)與入射光線(xiàn)、法線(xiàn)是否在同一平面內(nèi)1、在白紙中部用刻度尺畫(huà)兩根相互垂直的直線(xiàn)，其中一條畫(huà)成實(shí)線(xiàn)，標(biāo)上MN，供豎放的平面鏡下邊放置運(yùn)用；另一條畫(huà)成虛線(xiàn)，在兩線(xiàn)相交處標(biāo)上O點(diǎn)，虛線(xiàn)一端標(biāo)上N，ON作法線(xiàn)運(yùn)用。2、把平面鏡用支架豎直立放在水平桌面的白紙上，使平面鏡下端與紙上MN線(xiàn)重合。把激光光源放在白紙上某處，讓光對(duì)準(zhǔn)O點(diǎn)照耀，此時(shí)在白紙上會(huì)出現(xiàn)兩條光線(xiàn)路徑，即出現(xiàn)入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)，視察到反射光線(xiàn)和入射光線(xiàn)分居在法線(xiàn)兩側(cè)。把白紙沿法線(xiàn)ON折成兩半，以O(shè)N為界一半平放在桌面上，另一半垂在桌沿下，用一手把平面鏡沿MN豎直立放在桌面白紙上，把激光光源放在白紙上對(duì)準(zhǔn)O點(diǎn)照耀，此時(shí)在白紙上只出現(xiàn)一條入射光線(xiàn)路徑，沒(méi)有出現(xiàn)反射光線(xiàn)，然后用另一手把桌沿下的另一半紙拉起使之與桌面上的一半紙?jiān)谕黄矫嫔?，此時(shí)在白紙上又同時(shí)出現(xiàn)入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)，說(shuō)明反射光線(xiàn)、入射光線(xiàn)和法線(xiàn)都在同一個(gè)平面內(nèi)。探究二：反射角與入射角的關(guān)系把白紙平鋪在水平桌面的中心，平面鏡用支架豎直立放在白紙上，讓光對(duì)準(zhǔn)O點(diǎn)照耀，然后用鉛筆在兩條光線(xiàn)上分別描出點(diǎn)A、A′；再變更光束的入射方向，重做兩次，分別在紙上描出點(diǎn)B、B′和C、C′。2、移開(kāi)平面鏡和光源，用刻度尺把AO、BO、CO及OA′、OB′、OC′連成直線(xiàn)，標(biāo)上箭頭，即畫(huà)出了試驗(yàn)中的各入射光線(xiàn)和反射光線(xiàn)，標(biāo)出對(duì)應(yīng)的入射角和反射角，然后用量角器把量得的入射角和反射角大小填入事先打算的試驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格中，可發(fā)覺(jué)反射角等于入射角。探究三：反射光路是可逆的重新把整張白紙平放在桌面上，按步驟2把平面鏡裝好豎直放在白紙MN上。把激光光源逆著原來(lái)的某條反射光線(xiàn)（比如OB′）對(duì)準(zhǔn)O點(diǎn)照耀，此時(shí)發(fā)覺(jué)光線(xiàn)逆著原來(lái)的入射光線(xiàn)（BO）射出，說(shuō)明光路是可逆的?！菊f(shuō)明】通過(guò)本試驗(yàn)改進(jìn)，操作很簡(jiǎn)便，直觀又省時(shí)，學(xué)生都能單獨(dú)很好地完成探究任務(wù)，得出探究結(jié)果，學(xué)生探究試驗(yàn)效果大大增加。讓學(xué)生在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)多次變更入射光線(xiàn)的方向，看看是否能夠總是得到相同的規(guī)律，向?qū)W生滲透“多次試驗(yàn)可以增加試驗(yàn)結(jié)論的牢靠性”的意識(shí)五、總結(jié)得到結(jié)論