2024-2025学年八年级物理上册3.5探究光的反射定律的实验改进实验教学设计新版苏科版

Page4探究光的反射的改进试验名称：探究光的反射规律试验类型：学生分组探究试验教学目标：通过自主探究活动来相识光的反射现象能自主总结出光的反射规律，理解反射光路是可逆的。重点：探究反射光线与入射光线的位置关系通过试验说明反射光路是可逆的试验器材：激光手电，平面镜，白纸，量角器，直尺，铅笔，泡沫塑料，三根竹针（用双面胶粘上箭头表示光的传播方向）设计思路：依据“视察→建模→猜想→设计→验证→总结”的思路逐一绽开。详细思路如下：首先在视察的基础之上，通过建立模型让学生对反射光线的位置提出合理的猜想，然后通过学生自主合作探究验证猜想，最终再利用模型帮助学生总结并理解光的反射定律。本节设计说明：11．本节课中由于光线是看不见的，加之学生缺乏立体几何的学问，所以关于反射光线与入射光线的空间关系，学生不好想象，或者学生虽然在脑海中有自己的想象，但往往不知如何描述。建立模型，既能丰富学生的想象，又便于学生描述。22．在设计学生试验探究时，教材原来的实难实际操作很困难，实难困难主要表现为：一是一般纸板不简洁竖直立在平面镜上，立起后难以做到平整，若采纳厚纸板进行试验，全体学生的探究试验成本会较高；二是试验时测量角度不便利，学生难以单独完成试验。考虑到这些困难，我对本试验进行了一些改进：把原来纸板竖放在平面镜上，改进把平面镜竖放在白纸上，把竖放的纸板向前后折改为平放的白纸向上下折，解决了纸板不简洁竖直立在平面镜上，立起后难以做到平整的困难，探讨光路可逆也比原来便利，操作简洁，学生完全可单独完成本试验，成本很低；同时对描画光线的方法进行了改进，把原来用笔描出竖直放置纸面上入射光和反射光的径迹方法，改进为在水平白纸上先在光线上描点后连点画光线再量角度，操作便利，节约时间。试验教学过程：一、引入课题：演示1：将一束光斜射入放在水平桌面的平面镜上，看天花板上有一个光斑师问：激光笔发出的光，是怎样到达天花板的呢？你能描述一下这个过程？演示2：转动一下入射光线的方向，视察到反射光线的方向也发生转动师：这说明白反射光线与入射光线的位置是有关的。【说明】通过小试验引导学生在轻松、开心的气氛中，进入物理情境，激发学习爱好。为下步建立模型供应感性支撑。二、建立模型——提出猜想活动：找寻反射光线1.下图所示的模型，泡沫塑料的上表面表示反射面，两根竹针（用双面胶粘上箭头表示光的传播方向）分别表示入射光线和反射光线，先把表示入射光线的竹针插在泡沫塑料上，再垂直于泡沫塑料的上表面插入一根竹针（同时向学生介绍这是为了便利描述反射光线和入射光线的位置关系，而确定一个参照物，我们叫它法线，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）。要求学生依据自已的猜想，在模型中把反射光线表示出来。【说明】通过建立模型，既能丰富学生的想象，又便于学生描述。明确“法线”、“入射角”、“反射角”是为了精确描述光现象的须要而引入的，学生易于理解，印象深刻。学生在确定反射光线位置的过程中遇到困难，就会促进学生思索光在反射时可能遵循的规律，作出猜想假设，明确试验目的，确定探究方向。2.让学生展示各小组合作学习的模型，有的“反射光线”与“入射光线”所在的平面与泡沫板的上表面垂直；有的“反射光线”与“入射光线”所在的平面与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。总结：学生展示的猜想涉及到两个方面的问题——“三线”的位置关系和“两角”的大小关系。【说明】本环节中各小组利用模型展示小组探讨成果，加深学生对光的反射现象（包括对入射光线、反射光线、法线等概念）的理解。并依据模型大胆猜想，这是求知的起始，也是老师绽开教学的最好开端。抓住这个时机，引导学生尝试着应用试验探究的方法学习学问乃至创新，是帮助学生尽快步入自主性学习轨道的极好途径。这也是重视试验情景设计的价值所在三、设计试验师：要探究光在反射时“三线”的位置关系和“两角”的大小关系，同学们应思索下列问题：（1）形成一个完整的反射光路，须要哪些器材？（2）怎样把看不见的入射光线和反射光线显示出来？（3）如何把光线的传播路径保留在纸板上以便探讨？（4）试验时要多次变更入射光的方向、角度进行试验，请设计一个表格，以便利记录入射角和反射角的大小。【说明】通过一系列问题启发引领学生自主设计试验，充分发挥学生的主体地位，培育学生设计试验的实力。四、进行试验：探究一：反射光线与入射光线、法线是否在同一平面内1、在白纸中部用刻度尺画两根相互垂直的直线，其中一条画成实线，标上MN，供竖放的平面镜下边放置运用；另一条画成虚线，在两线相交处标上O点，虚线一端标上N，ON作法线运用。2、把平面镜用支架竖直立放在水平桌面的白纸上，使平面镜下端与纸上MN线重合。把激光光源放在白纸上某处，让光对准O点照耀，此时在白纸上会出现两条光线路径，即出现入射光线和反射光线，视察到反射光线和入射光线分居在法线两侧。把白纸沿法线ON折成两半，以ON为界一半平放在桌面上，另一半垂在桌沿下，用一手把平面镜沿MN竖直立放在桌面白纸上，把激光光源放在白纸上对准O点照耀，此时在白纸上只出现一条入射光线路径，没有出现反射光线，然后用另一手把桌沿下的另一半纸拉起使之与桌面上的一半纸在同一平面上，此时在白纸上又同时出现入射光线和反射光线，说明反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内。探究二：反射角与入射角的关系把白纸平铺在水平桌面的中心，平面镜用支架竖直立放在白纸上，让光对准O点照耀，然后用铅笔在两条光线上分别描出点A、A′；再变更光束的入射方向，重做两次，分别在纸上描出点B、B′和C、C′。2、移开平面镜和光源，用刻度尺把AO、BO、CO及OA′、OB′、OC′连成直线，标上箭头，即画出了试验中的各入射光线和反射光线，标出对应的入射角和反射角，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试验数据记录表格中，可发觉反射角等于入射角。探究三：反射光路是可逆的重新把整张白纸平放在桌面上，按步骤2把平面镜装好竖直放在白纸MN上。把激光光源逆着原来的某条反射光线（比如OB′）对准O点照耀，此时发觉光线逆着原来的入射光线（BO）射出，说明光路是可逆的。【说明】通过本试验改进，操作很简便，直观又省时，学生都能单独很好地完成探究任务，得出探究结果，学生探究试验效果大大增加。让学生在试验时应多次变更入射光线的方向，看看是否能够总是得到相同的规律，向学生渗透“多次试验可以增加试验结论的牢靠性”的意识五、总结得到结论