■袁俊華

一、設計理念

“光的反射”是建立在“光的直線傳播”基礎上的知識，既是對“光的直線傳播”的延伸，也為“光的折射”的學習奠定基礎，是“光現(xiàn)象”這一章的重點內容之一。本節(jié)課，筆者采用探究式教學策略，運用演示實驗和分組實驗引導、啟發(fā)學生，并通過多媒體課件等教學手段調動學生的積極性，以培養(yǎng)學生的動手實驗的能力、觀察能力和語言表達能力。

二、教學片段

1.創(chuàng)設情境，引入教學。

師：同學們，老師手中有一支激光筆。（教師拿著筆先對著墻照射，又對著鏡子照射。）你們能看到幾個亮點？

（細心的學生發(fā)現(xiàn)了其中的小秘密。）

師：看，墻上有一個“愛心”。你能不能用激光筆對著鏡子照，使光照中墻上的“愛心”呢？

（學生按要求用激光筆照“愛心”，但需要很長時間才照到，有的學生還照不到。）

師：（迅速將光照到愛心上）老師是怎么做到的呢？這就與今天我們將要學習的知識有關。（多媒體顯示課題。）

師：當光照射到物體表面時，有一部分會被物體表面反射回來，這種現(xiàn)象叫作光的反射。相信同學們學習了本節(jié)知識，也能快速照中墻上的“愛心”。（板書略。）

（設計意圖）通過“照愛心”活動，激發(fā)學生好奇心、求知欲，同時導入本節(jié)學習的內容。

2.演示實驗，初步體會。

師：（打開激光筆。）我現(xiàn)在沿著豎直放置的白板照射光線，白板下方放了一塊平面鏡，請同學們觀察光路。入射的這根光線叫作入射光線；光線射到平面鏡后射出的光線叫作反射光線。（板書略。）

（教師演示，讓入射光線左右移動，請學生觀察反射光線移動的方向。）

師：猜想兩條線有什么關系？

生1：移動方向相反。

師：為便于進行下面的探究實驗，請同學們先自主閱讀教材第70頁的“信息快遞”。

師：請說說教材第70頁圖3-45中的入射點、入射光線、法線、反射光線、入射角和反射角。（板書略。）

師：（按照教材的圖3-46進行演示實驗。）請猜想這三條線的位置有什么關系？兩個角的大小又有什么關系？

生2：三條線在同一平面內；入射光線與反射光線在法線的兩側；兩個角大小相等。

師：真的是這樣嗎？能不能通過實驗驗證你的猜想呢？老師準備了一個“魔球”。這是一個中間插有細棒的立體透明空心球，球體內有一個平面鏡，大家看一下。

（教師提前向球中吹入煙，目的是為了顯示光路，然后將光照射到“魔球”中的平面鏡上，慢慢旋轉球體，保持入射光線位置不變，然后再改變入射角。）

師：請同學們觀察并說說你看到的現(xiàn)象。

生3：我看到反射光線和入射光線在細棒兩側，有時會看到三線重合。

師：這兩線位于細棒的兩側，也就是位于法線的兩側。三線重合說明三線在同一平面內。

師：請你用桌上的器材，進行自主實驗探究，并說說你是怎么做的。（板書略。）

（設計意圖）“魔球”實驗直觀顯示了反射光線和入射光線位于法線兩側。在某一角度，學生能看到三線重合的現(xiàn)象，這為自主探究奠定了基礎。根據(jù)教師的演示進行獨立的猜想，培養(yǎng)了學生的觀察能力和語言表達能力。

3.深入探究，得出規(guī)律。

學生按教材的圖3-46所示，安裝器材，進行探究實驗，并記錄了三組入射角和反射角數(shù)據(jù)。

師：請說說你是怎樣探究三線共面的？

生4：（上臺展示。）光沿左側紙板射向平面鏡，可觀察到右側紙板出現(xiàn)反射光線。將右側紙板向后轉動，看不到反射光線，說明三線在同一平面。改變入射光線與法線的夾角，觀察到反射光線始終在法線的另一側，即反射光線和入射光線位于法線兩側。

師：很好，我們探究了光線之間的關系，那么，入射角與反射角的大小有什么關系呢？

生5：移動激光筆，讓入射光線向法線靠攏，可以看到反射光線也向法線靠攏，說明入射角變小時，反射角也變小。進行三組實驗，讀出入射角和反射角的大小，發(fā)現(xiàn)它們大小相等。因此，我得出了反射角與入射角相等的規(guī)律。

（教師隨機投影學生探究反射角和入射角大小的實驗數(shù)據(jù)。）

師：很棒。各小組分別分析一下你們的數(shù)據(jù)，并用自己的語言描述你們實驗得到的結論。

生6：光反射時，反射光線、入射光線和法線在同一平面內，反射光線、入射光線分居在法線兩側，反射角等于入射角。

師：我聽到有同學說，入射角等于反射角。我們觀察數(shù)據(jù)表，發(fā)現(xiàn)入射角在這三組數(shù)據(jù)中角度越來越小，那么最小的入射角可以是多少度？此時光會不會反射？如何反射呢？試著做做看。

生7：不斷減小入射角，當垂直入射時，入射角為0度，此時看不到反射光線了。

師：（演示。）光垂直入射時，光線亮度變亮了，這是因為光沿原路返回了。

師：請同學們再思考，如果不是垂直入射，光線會不會沿原路返回呢？（教師演示。）大量實驗表明，光反射時光路具有可逆性。（板書略。）

（設計意圖）學生通過演示實驗，培養(yǎng)了動手能力和合作意識。教師讓學生帶著問題去探究，在探究過程中鼓勵學生用自己的語言描述看到的現(xiàn)象，并進行合作交流，培養(yǎng)了學生獨立思考的習慣和表達能力。

4.學以致用，展示自己。

師：現(xiàn)在哪位同學來試試，運用剛學的知識準確快速地將光照到“愛心”上。

生8：（展示。）用光對準鏡子中的“愛心”，就能照到墻上的“愛心”了。因為鏡子中的“愛心”是墻上“愛心”的像，光反射時具有可逆性。

（設計意圖）與課堂導入部分相呼應，學以致用。

5.拓展學習，加強運用。

師：在剛才的探究過程中，我們都是用一根光線。如果我們用兩根、三根光線進行實驗，實驗結果是否也遵循光的反射定律呢？老師準備了一組平行光源，讓平行光源分別對著不同類型的鏡子照射，會有什么令人驚奇的現(xiàn)象等待我們去發(fā)現(xiàn)呢？

（教師用平行光照射在平面鏡上，反射光線也平行射出。教師再用這組平行光照射另一個鏡面，該鏡面的反射面較粗糙，結果反射的光線不平行。）

師：請說說這兩次反射光線有什么不同？鏡面有什么不同？

生9：（仔細觀察了實驗用的鏡子。）第一次反射光線平行，鏡面是光滑的；第二次反射光線射向各個方向，反射面凸凹不平。

師：平行光照射在物體上有差異的原因是物體的反射面不同。反射面光滑的反射叫作鏡面反射；反射面粗糙的反射叫作漫反射。請同學們閱讀教材的第72頁。

師：（多媒體呈現(xiàn)光路圖。）不管是鏡面反射，還是漫反射，它們都是光的反射，其每一條光線都遵循光的反射定律。（板書略。）

師：我們的身邊有好多鏡面反射和漫反射的現(xiàn)象。你能說出幾個？

生：穿衣鏡、光滑的瓷磚、平靜的水面發(fā)生反射是鏡面反射。光照在黑板上、教材上是漫反射。

師：很好。在生活中，鏡面反射和漫反射同等重要。我們今天學習了光的反射定律，像用久的黑板會反光、雨天迎著月亮要選暗的地方走等現(xiàn)象，都可以用光的反射知識去解釋。最后，請你說說這節(jié)課的收獲，談談還有哪些疑惑。

三、教學反思

本節(jié)課，筆者首先通過“找亮點”“照愛心”活動引入，讓學生嘗試動手操作，激發(fā)了學生學習的興趣，調動了學生參與的欲望。在這個過程中，教師要給學生留一定思考的時間并設置疑問，這樣才能激起學生的好奇心；觀察光路時，教師要對學生進行逐步引導。接著，筆者借助特制的“魔球”抓住了學生的眼球。在大型的“魔球”中插入硬棒，使“魔球”可視性增強，方便了全體學生進行觀察，抽象的法線概念也隨之具體地表現(xiàn)出來。

“三線共面”是本節(jié)課的難點。怎么讓學生直觀地看出“三線共面”呢？課堂上，筆者提示學生注意在球體轉動過程中進行觀察，并注意觀察當有一根光線正對自己時的現(xiàn)象。這樣，有了立體的視覺感受，學生就比較容易得到“三線共面”的猜想。筆者演示實驗結束后，又安排學生進行自主探究實驗。學生們都積極動手操作，期待在自己的實驗中觀察到“三線共面”，培養(yǎng)了獨立思考和動手能力。有的學生在利用“魔球”顯示“三線共面”的自主實驗中，由于使用不熟練，找不到觀察的重點，沒有取得觀察效果，這時就需要教師進行引導。

在拓展探究中，筆者逐步開展兩線分居、兩角相等、光路可逆等實驗。筆者通過“反射角隨入射角的減小而減小”實驗，引導學生思考入射角最小的情況是什么樣的，從而得到一系列結論；讓學生猜想“如果不是垂直入射，光線會不會沿原路返回”，再次激發(fā)學生的好奇心，進一步引導學生探究斜射時光路的可逆性；通過理論聯(lián)系實際，列舉身邊的例子，加深學生對鏡面反射和漫反射的理解。

總之，物理創(chuàng)新實驗教學中，教師要引導學生體會用知識解決問題的重要性，鼓勵學生善學、活用，敢于表達。整節(jié)課，學生學習的狀態(tài)都很好，但仍有需要改進的地方：比如筆者課前考慮不充分，上課時運用的器材放置的位置太偏，影響了部分學生的觀察；在探究角的大小關系時，有一組學生把光線與水平面的夾角當成是入射角、反射角，也得出了兩角相等的結論；等等。