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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。【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。2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新课引入多媒体播放Flash动画，教师讲解：一望无际的大海上，一艘体积庞大而又神秘无比的巨艇静静的卧在海底。偶尔，也会有一个圆圆的物体钻出海面，像海蛇一样四处搜寻，又迅速地消失。它就是潜艇的眼睛——潜望镜。出示自制的潜望镜：你们看老师带来了什么？你们想不想看一看？请一名同学到老师这里来，蹲在讲桌的下方，利用潜望镜玩一个“猜猜看他是谁”的小游戏。潜望镜为什么会具有这样神奇的功能？它的内部构造又是怎样的呢？要想揭开其中的奥秘，就请大家跟随老师一起来学习本章的第二节：光的反射定律。学生观察动画、兴趣浓厚。举手，争着上台做游戏，生生互动。通过情景教学，激发学生的学习兴趣，引起学生的求知欲。此外，通过小游戏调动学生的积极性，活跃了课堂气氛。故意吊起学生的胃口，设置悬念，将学生引人新课环节3新课教学||光的反射现象演示：光在同一种均匀介质中沿直线传播，当光遇到另一种介质时，在两种介质的分界面上传播方向发生改变。像这种光射到两种介质的分界面上，改变传播方向，又返回到原来介质中的现象叫光的反射。同学们，光在发生反射时传播路径到底是怎样的？你们看到了吗？引导学生思考：怎样才能将光传播过程中的路径显示出来？出示光屏将光发生反射时的传播路径显示出来，现在大家看到了吧。那你们能具体的描述一下吗？提供方案：用线条将光的传播路径画出来（如图）。现在可以了吗？完善后，如图：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播路径和方向，这样的直线叫光线。明确：在反射现象中射向镜面的光线叫入射光线(用AO表示)，被反射回原来介质的光线叫反射光线（用OB表示），其中入射光线与镜面的交点叫入射点（用O表示）。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？待学生完成作图后，老师向大家演示出反射光的实际位置。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？通过观察亮斑位置的改变，感知光发生反射时传播路径的改变。仔细观察，发现很难看到光传播的路径。积极思考显示光路的方法：烟雾、光屏……学生七嘴八舌，用手比划，可是很难将看到的现象描述出来。思考回答：不行，还要表示出光的传播方向，加箭头。积极思考，学生代表上台将心目中的反射光线画出来。理想化的光线来代替光束，由此得到入射光线和反射光线的概念。通过学生自己去画反射光线，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。o入射光线A反射光线B4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。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。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“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。o入射角反射角A反射光线Bo入射光线A反射光线B法线N入射光线法线N5新课教学||光的反射规律引导学生思考：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，折转后还是一个平面吗？折转前能看到反射光线，折转后就不能，这个现象说明什么？）结论一：反射光线与入射光线以及法线在同一平面上。（教师边讲边演示，指导学生使用实验器材）入射光线改变，反射光线也随之改变。反射光线到底随入射光线做怎样的变化呢？请同学们自己动起手来，去寻找答案吧。教师巡视，及时反馈信息。在学生探究的基础上师生共同得出：结论二：反射光线和入射光线分居法线的两侧。过渡：刚才有同学认为两个角的大小相等，你们同意他的看法吗？能不能继续探究，去发现新的规律？探究实验二：“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，大量的实验数据表明：结论三:反射角等于入射角。刚才通过大家的努力，我们得到了光的反射定律，其内容是：反射光线与入射光线以及法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居法线的两侧；反射角等于入射角。得出结论：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，进一步寻找反射规律：入射光线向法线靠拢，反射光线也向法线靠拢；入射光线远离法线时，反射光线也远离法线，并且入射光线、反射光线始终位于法线的两侧。特殊情况：当光线垂直入射到反射面上时，“三线”重合。学生分组实验继续探究光的反射规律，并作好探究记录,分析、归纳，得出实验结论。学生代表利用黑板上“十二字”的简单提示，完整总结出光的反射定律。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，还能认识到探索自然科学规律必须采取认真细致的科学态度。培养学生总结归纳能力。光的反射应用实例过渡：在我们的身边有很多地方用到了光的反射，你们知道都有哪些吗？鼓励肯定、给以适当的补充，师生共同评价。教师举例：1、单反相机（投影原理图）。2、现代建筑中，常用平面镜改变光传播的方向，例如：播放动画：利用反射镜反射太阳光为室学生举例：照镜子、自行车尾灯、医生的额镜……在当前信息发达的社会，帮助学生从不同的渠道了解知识，阔宽他们的眼界，打开他们的思想。现代建筑利用采光的新型装6新课教学||光的反射规律内照明，而且光很柔和。再次出示潜望镜：还记得这个潜望镜吗，你们想知道其中的奥秘吗？课件展示潜望镜原理。例题：月球离我们有多远，这是一个无法用尺子测量的难题，但科学家们在月球上放置了一套反射光的装置（激光反射器），巧妙地利用光的反射原理解决了这个问题。他们在地球上向镜子发射激光，通过测出激光反射回来所用的时间，就能计算出月球与地球之间的距离了。同学们，如果要使光沿入射光的方向原路返回，你知道该怎样发射激光吗？用作图的方法将你们的设计画出来。（拓展：如果两块平面镜又该怎样组合）师生互动做游戏。进一步探究实验三：让一只激光笔发出的光斜射到平镜面上，观察到了反射光线；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。学生设计，用量角器、三角板并作出光路图。学生通过平面镜也能观察到老师。学生讨论交流，尝试现象。备，符合低碳节能环保的时代潮流。揭开潜望镜的神秘面纱，前后呼应。让学生认识到利用光的反射重要性和实用性。由此也说明了探究光的反射规律的意义。体现从“生活走向物理，物理走向社会”的新课程理念。通过情景游戏，体会其中蕴含的物理知识，同时培养学生的观察能力和分析解决问题的能力。新课教学||镜面反射和漫反射演示：手电筒发出一束光射向平面镜，观察到墙上有一块亮斑，同样是这束光，射向白纸上，却看不到墙上有亮斑。引导学生思考其中的原因。实验演示镜面反射：一束平行光射在平面镜上，反射光束仍然是平行的。在这一方向上的反射光就强，如果眼睛不在反射光束上，物体看上去就是暗的。演示漫反射：一束平行光射在表面凹凸不平的物体上，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亮。学生仔细