光的反射定律教学设计(全国教学比赛获奖作品)

1、光的反射定律教学设计安徽省淮南第十中学 周玉同【教材分析】光的反射现象在日常生活和自然界中普遍存在，学习光的反射定律具有重要的实际意 义。从本章的知识体系来看， 光的反射定律是光学知识综合运用的体现，也是本章知识 的重点。本节知识的学习，既是学习光的直线传播的延伸，又是理解平面镜成像的基础，同 时也是学习光的折射规律的基础， 在光学中起到了承上启下的作用。 此外， 探究光的反射规 律的实验对培养学生参与科学探究活动、 经历科学探究过程， 发展科学探究能力起着不可忽 视的作用， 同时还可以培养学生尊重客观事实的科学精神， 学生通过科学探究过程来理解光 的反射规律，进而把物理知识运用到实际生活中去

2、。【学情分析】学生对光有比较丰富的感性认识， 在教学过程中要紧密结合日常生活中的光现象来建立 光反射的物理概念， 虽然光的反射学生有一定的生活经验， 在第一节的学习中也已经有一定 的认识，但本节内容的难点是从实验现象中总结出反射定律， 反射定律是光学中的重要定律， 是理解平面镜、 球面镜作用的基础， 也是本章的重点知识。 教学中让学生在掌握光的反射定 律的基础上，能会应用光的反射解决遇到的问题，并进一步掌握科学的探究过程和方法。 【教学思想】物理课程标准指出： “科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。 本节课是一堂比较典型的探究课 , 这节课应“探究并知道光的反射定律” , 在教

3、学设计中改变 过去过分强调知识传承的倾向 , 将重点放在培养学生的探究能力上 , 科学探究贯穿于教学的 各个环节。1、在反射规律的探究过程中，通过给学生创设问题的情景，充分调动学生的积极性， 使学生去讨论、去猜想、设计实验方案并动手做实验，让学生成为反射规律的“发现者”， 课堂的主人翁，使本节课的教学过程如同研究课题那样去进行。2、在整个教学过程中，教师是学生学习的合作者、引导者和参与者。教学过程是师生 交流、共同发展的互动过程。当学生遇到困难时，教师要和学生一起猜想、分析，从中点拨 他们的思维。3、教学的真正目的是让学生通过知识的探索去获得研究、思维的方法，然后通过方法 的获得以及运用方法探

4、索、 创造的过程， 使学生具有乐于探索自然现象和日常生活中的物理 学原理的科学精神。 因此， 本节课将知识传授给学生的同时， 更教给学生一种研究问题的思 维方法，从而培养学生的多种能力，达到教学的真正目的。【教学目标】知识与技能：（1）知道光的反射现象及其应用，理解“光的反射定律” ，会用光的反射定律解决一些简单 的问题。（2）知道反射中光路是可逆的。（3）了解什么是镜面反射，什么是漫反射。（4）了解物理的探究方法，从实验中概括物理规律。过程与方法：（1）感受科学探究的学习过程，自主参与探究学习。（2 ）经历实验探究光的反射规律的过程培养学生发现问题和研究问题的能力、动手探究实验能力、观察能力

5、和归纳概括能力。情感态度与价值观：（1 ）从光的反射定律“简洁、对称、和谐”中领略物理学的美。（2）认识交流和合作的重要性，培养学生相互合作的意识。（3 ）在探究光的反射规律的过程中培养学生的科学态度，鼓励学生积极参与探究活动。（4 ）培养学生密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社会的意识。【教学重、难点】教学重点：光的反射定律是几何光学中最重要的基本规律之一，是分析有关光的反射问题的主要依据，该规律的探究过程有利于培养学生的探究能力和探索精神，所以光的反射定律及其探究过程是本节教学的重点。教学难点：1 探究光的反射定律。2 镜面反射和漫反射。【教学方法】由于学生刚学完光的直线传播， 对

6、光的现象已有一些简单的认识，针对素质教育对学生能力的要求，本节采用实验探究、观察分析、总结归纳、启发式教学法。体现“学生为主体， 教师为主导”的教学思想。通过实验演示、观察分析、启发对比、总结归纳得出规律。在课 堂上通过教师的引导，让学生进行演示实验和多媒体的模拟实验的观察，使学生在头脑中有清晰的表象，以具体生动的感性认识为基础掌握知识，而不是生硬地死记硬背， 同时在观察中培养能力，开展思维训练，重视知识的应用，紧密联系实际。【教具准备】反射定律演示仪、潜望镜、几何光学演示箱等。【教学过程】教学 过程教学内容设计意图教师活动学生活动多媒体播放Flash动画，教师讲解：一通过情景教望无际的大海上

7、，一艘体积庞大而又神秘无学，激发学生比的巨艇静静的卧在海底。 偶尔，也会有一学生观察动画、兴的学习兴趣，个圆圆的物体钻出海面， 像海蛇一样四处搜趣浓厚。引起学生的求新寻，又迅速地消失。它就是潜艇的眼睛一一知欲。课潜望镜。此外，通过小引出示自制的潜望镜：你们看老师带来了游戏调动学生入什么？你们想不想看一看？请一名冋学到举手，争着上台做的积极性，活老师这里来，蹲在讲桌的下方，利用潜望镜游戏，生生互动。跃了课堂气玩一个“猜猜看他是谁”的小游戏。氛0潜望镜为什么会具有这样神奇的功故意吊起学生能?它的内部构造又是怎样的呢？要想揭的胃口，设置开其中的奥秘，就请大家跟随老师一起来学悬念，将学生习本章的第二节

8、：光的反射定律。引人新课环节演示：光在冋一种均匀介质中沿直线传播，当光遇到另一种介质时， 在两种介质的通过观察亮斑位置分界面上传播方向发生改变。的改变，感知光发像这种光射到两种介质的分界面生反射时传播路径上，改变传播方向，又返回到原来介 质中的现象叫光的反射。的改变。冋学们，光在发生反射时传播路径到底仔细观察，发现很是怎样的？你们看到了吗？难看到光传播的路引导学生思考：怎样才能将光传播过程径。中的路径显示出来？积极思考显示光路 的方法：烟雾、光出示光屏将光发生反射时的传播路径屏显示出来，现在大家看到了吧。那你们能具学生七嘴八舌，用新 课 教 学体的描述一下吗？手比划，可是很难提供方案：用线条将

9、光的传播将看到的现象描述路径画出来（如图）。现在可以了吗？ /出来。思考回答：不行，|还要表示出光的传 播方向，加箭头。| 光/ / / / /完善后，如图：的反入射光线反射光线射A /b现象/o为了表示光的传播情况， 物理学中通常用一条带箭头的直线，形象化地描述光的传理想化的光线播路径和方向，这样的直线叫光线。来代替光束，明确：在反射现象中射向镜面的光线叫由此得到入射入射光线（用AO表示），被反射回原来介质光线和反射光的光线叫反射光线（用OB表示），其中入射 光线与镜面的交点叫入射点（用 0表示）。线的概念。引导学生思考：如果改变入射光的位置，反射光会向什么方向射出？积极思考，学生代待学生完

10、成作图后，老师向大家演示出表上台将心目中的通过学生自己反射光的实际位置。反射光线画出来。去画反射光 线，发现一系列的问题，这 样将课程推进 到探究光的反 射规律这个环 节。过渡：看来啊同学心目中反射光线的位 置跟实际的还是有所差别的。 实验中我们看 到：改变入射光的位置，反射光也会随之改 变。我们怎样才能准确地找到反射光线呢？ 反射光线与入射光线的空间位置又是如何 分布的呢？早在2000多年前，物理学家就开始研 究光的反射，直到 17世纪物理学家们找到 了方法：从入射点O开始，作一条垂直于反 射面的直线，叫做法线，用 ON表示。o引导：同学们，你们认为光在发生反射 时，入射光和反射光之间有什么

11、关系呢？可 能有哪些规律呢？学生的猜想中可能会提到角的概念，在此适时补充入射角、反射角的概念。 入射光线与法线的夹角叫入射角； 反射光线与法线的夹角叫反射角。在黑板介绍这两个概念，并且特别描出 来，这两个角都是与法线构成的。介绍简短的物 理学史，渗透 人文主义思 想。新课教学|光 的 反 射 规 律科学是严谨的，怎样来检验我们的猜 想？下面就请同学们跟随老师一起来发现 规律吧。探究一、“三线”的位置关系教师演示一：如图，使白色硬纸板一半 固定，转动白色硬纸板另一半。同学们仔细 观察，还能看到反射光线吗？学生积极参与讨 论、思考，大胆合 理猜想光反射时可 能遵循的规律：反 射光线、入射光线 和法

12、线在同一平面 内、反射光线和入 射光线位于法线的 两侧、反射光线和 入射光线关于法线 对称、角相等猜想假设，鼓 励学生勇于探 索。在学生的猜想 过程中，完成“ 上 ”“ TTT7一点、两 角”和“三线” 的概念介绍， 也为后续探究 光的反射规律 中做下铺垫。引导学生思考：这个实验说明了什么？（提示：纸板没有折过以前，是一个完整的平面，得出结论：反射光折转后还是一个平面吗？折转前能看到反线与入射光线以及射光线，折转后就不能，这个现象说明什法线在同一平面么？）上。结论一：反射光线与入射光线以及法线在同一平面上。结合学习活动单， 同学们自己探究，（教师边讲边演示，指导学生使用实验进一步寻找反射规器材

13、）入射光线改变，反射光线也随之改变。律：入射光线向法新反射光线到底随入射光线做怎样的变化线靠拢，反射光线课呢？请同学们自己动起手来，去寻找答案也向法线靠拢；入教吧。射光线远离法线学教师巡视，及时反馈信息。时，反射光线也远|在学生探究的基础上师生共冋得出：离法线，并且入射|结论二：反射光线和入射光线分光线、反射光线始光居法线的两侧。终位于法线的两的侧。反过渡：刚才有同学认为两个角的大小相特殊情况：当光线射等，你们同意他的看法吗？能不能继续探垂直入射到反射面规究，去发现新的规律？上时，“三线”重学生在完成探 究的过程中， 不但能学到知 识和探索的方 法，体验到探 索的乐趣，还 能认识到1探索律探究

14、实验二：“两角”间的光线 教师对学生进行巡视和指导，及时肯定合。学生的成功，让学生体验成功的喜悦。将学生的数据投影出来， 大量的实验数学生分组实验继续据表明：探究光的反射规结论三：反射角等于入射角。律，并作好探究记刚才通过大家的努力， 我们得到了光的录,分析、归纳，得自然科学规律 必须采取认真 细致的科学态 度。反射定律，其内容是：出实验结论。反射光线与入射光线以及法线在 同一平面上；学生代表利用黑板反射光线和入射光线分居法线的上“十二字”的简两侧；反射角等于入射角。单提示，完整总结 出光的反射定律。培养学生总结 归纳能力。在当前信息发 达的社会，帮光的反射应用实例助学生从不同过渡：在我们的身

15、边有很多地方用到了学生举例：照镜子、的渠道了解知光的反射，你们知道都有哪些吗？自行车尾灯、医生识，阔宽他们的额镜的眼界，打开 他们的思想。鼓励肯定、给以适当的补充，师生共冋评价。现代建筑利用教师举例：采光的新型装新1、单反相机（投影原理图）。备，符合低碳2、现代建筑中，常用平面镜改变光传节能环保的时课播的方向，例如：代潮流。教播放动画：利用反射镜反射太阳光为室揭开潜望镜的学内照明，而且光很柔和。神秘面纱，前|再次出示潜望镜：还记得这个潜望镜后呼应。| 光吗，你们想知道其中的奥秘吗？课件展示潜望镜原理。让学生认识到的例题：月球离我们有多远， 这是一个无利用光的反射反法用尺子测量的难题，但科学家们

16、在月球上重要性和实用射放置了一套反射光的装置（激光反射器），性。由此也说规巧妙地利用光的反射原理解决了这个问题。明了探究光的律他们在地球上向镜子发射激光，通过测出激反射规律的意光反射回来所用的时间， 就能计算出月球与学生设计，用量角义。地球之间的距离了。器、三角板并作出体现从“生活同学们，如果要使光沿入射光的方向原光路图。走向物理，物路返回，你知道该怎样发射激光吗？用作图理走向社会”的方法将你们的设计画出来。（拓展：如果的新课程理两块平面镜又该怎样组合）念。通过情景游师生互动做游戏。戏，体会其中进一步探究实验二：让一只激光笔发出学生通过平面镜也蕴含的物理知的光斜射到平镜面上，观察到了反射光线；

17、能观察到老师。识，冋时培养再拿另一只激光笔，使其发出的光逆着反射 光线的方向射向镜面， 可以看到，反射光线 将逆着原来入射光线的方向射出。这表明：在反射时，光路是可逆的。学生讨论交流，尝 试现象。学生的观察能 力和分析解决 问题的能力。新演示：手电筒发出一束光射向平面镜， 观察到墙上有一块亮斑， 冋样是这束光，射学生仔细观看、积课向白纸上，却看不到墙上有亮斑。极思考。让新课从探究教引导学生思考其中的原因。过渡到镜面反学实验演示镜面反射：一束平行光射在平射和漫反射，|面镜上，反射光束仍然是平行的。 在这一方这既让学生联|向上的反射光就强，如果眼睛不在反射光束系了光路图的镜上，物体看上去就是暗的。

18、做法，又让学面教材中图4-2-10生很直观的看反学生动手：用纸条出镜面反射和射模拟镜面反射，体漫反射的各自和会平面镜对平行光特征。束的作用。课堂小结不平的物体上，经反射后，反射光射向各个 方向，无论从哪个方向看物体都不会觉得很说明：人们能从不同的方向看到这些本 身不发光的物体，就是由于光射到这些物体 上时发生了漫反射。镜面反射漫反射相同点都遵循光的反射定律不 同 占 八、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，其他方位没有各个方向都有反射光，反射光不集中人的感觉不同迎着反射光看 很耀眼，其他 方位看不见， 或不明显.各个方向都能看清物体投影镜面反射和漫反射的区别与联系:本节课我们研究了光的反射现象， 对于光的 反射定律要注意它的研究方法，