《光的反射定律》教学设计
授课年级 八年级 授课时间 授课类型 新授课(第1课时)
教学目标 1.认识光源、光速(真空),知道光在同种均匀介质中的传播特点,会画光线。2.通过实验探究认识光的反射定律(了解其中光路可逆),会画反射光路图。3.能从众多光现象中辨识光的反射现象,区分镜面反射和漫反射。4.通过多种光现象的呈现与观察,激发学生探究物理的兴趣,感受光现象与生活生产的紧密联系。5.通过实验探究,培养学生有序展开猜想、假设、计划、验证的科学思维;通过光线、光路,培养学生对物理现象进行呈现、抽象的建模能力。
教学重点 通过实验探究认识光的反射定律
教学难点 学生参与实验方案的设计与计划,实验现象的呈现与抽象
教具 标靶1套,大平面镜1块,磨砂玻璃1块,激光笔2只,支架1套,实验箱1套,喷壶1个。
学具 激光笔、平面镜、实验箱(每组一套)
教学方法 问题激发,实验探究,合作互动,自主生成
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
情景与导语 同学们,刚才的风景美吗?(课间播放短片)是啊,雨后的彩虹七彩斑斓,秋天的三峡万山红遍,彩色的喷泉美仑美奂,城市的夜景灯火璀璨…这些都与什么有关?对,光!那就让我们首先点亮智慧之光,开启今天的学习! 倾听、感受、共情、回应 情绪唤醒切入内容引入本章
活动与追问 1.(交代情境任务):(1)(黑板上挂着):这是一个光敏标靶,用你们手中的激光笔照射靶心感光元件,它就会绚丽闪亮旋转歌唱;(2)哪个小组的代表,来挑战一下?(教师指名小组)2.请大家思考:(1)刚才我们照射时的光,它从哪儿来?(讲述:像这种……,叫做……,可以用一个点表示)(板书:光源)(2)刚才大家用手一按激光笔,前方光斑就亮了,那么光的传播需不需要时间呢?(视学生回应,指导看书,简述强调真空中的光速)(板书:c=3×108m/s)(3)照射的光到达了哪儿?传播的路径是怎样的呢?……你们看见了(直线)吗?你能想到用什么办法来看见光的传播路径吗?(演示)(板书:光的直线传播)(4)你能不能用简洁的图把刚才的情境画出来呢?(视情况追问:为什么要画箭头?或要不要画箭头?)(小结简述:……光线)(板书:光线 )3.在前述情境基础上,中间设置一个不透明障碍物(提问):这次照射光还能原路过去吗?为什么?4.你能不能借助一下旁边的其它器材把标靶照亮呢?如果学生办不到,提醒学生观察(旁边事先挂一面大镜子)。5.谁能说一说此时光的传播路径是从哪儿到哪儿?6.这就是利用了光的?(板书揭题:光的反射) 小组代表照射思考、回答、操作、展示(任务卡上有呈现)(抽象出“点光源”)学生回应(烟雾、水雾或白色底板)(可能会说“直的”或“直线”)学生画光线学生尝试通过镜子照射标靶(教师可作些技巧指导)指名学生回答学生可能齐答 活动激趣体验一把光的传播引出光源、了解光速猜想转换法光的传播光线边学边建模设置障碍给出挑战建立光的反射的初步认识
指导与探究 7.回想刚才的情景:照射时为什么要反复调整光源的位置,或者镜面的位置,才能成功?(点评:说明光的反射是有一定规律的,接下来我们逐步展开探究)8.利用教师器材在黑板上对之前的情境进行再现,在竖直面上演示(先只呈现入射光,学生猜后加入平面镜再呈现反射光)(1)首先请说一说,反射光可能出现在哪一侧?(说左右上下能反映规律性吗?该怎么说?)(2)说另一侧行不行?如果说另一侧,是以谁为参照标准呢?9.画图建立“一点三线“的概念模型,再次描述:以法线为标准,反射光线可能在入射光线的异侧。10.课件呈现新情景,根据已有经验,下列哪条可能是入射光线AO对应的反射光线?你认为另几条有何不对?(板书:画光的反射光路图)11.小结:看来除了异侧,还有角度问题也值得探究(标注建立“两角”的概念)追问引导:那反射角的大小由谁决定呢?它们的大小有什么关系? 总是这样的吗?12.分组验证一下(教师简述分组器材怎么用,然后深入巡视指导),完成后组织学生报告结果,叙述结论。13.教师引导学生再次观察实验器材的可转动性,共同尝试来回转动反射侧或入射侧的半面光屏,观察现象,思考反射光线在哪里?说明什么问题?14.教师引导学生思考总结:通过探究,我们发现:反射光线的位置是由谁决定的?要把它的位置关系总结清楚,可从哪几方面说明?怎么表述?(空间关系、两侧关系、角度关系) (板书:三线共面,法线居中,两角相等)15.用激光笔逆着感光标靶的方向射到镜面上,观察光线是不是逆着原来同学照射镜面的方向射回?这说明什么?能用你的器材验证一下吗?(板书:光路是可逆的) 学生可能说左侧、右侧、上侧、下侧学生在前一步草图的基础上画出法线,确认“三线”学生代表回答想法分享互动学生明确标注:反射角、入射角学生猜想学生分组探究,通过多次实验,完成任务单,小结结论并反馈报告。学生在教师引导下同步操作、观察、思考,完成任务单,报告结论。学生思考、总结结论观察、思考、回应动手操作验证任务单补充结论 初步感知根据体验引出探究故意制造认知冲突引导猜想同时描述理解必要性引出法线逐步建模再次强化“异侧”猜想强化异侧关注角度引发新猜想验证“分居两侧、两角相等”发现空间关系“三线共面”引导学生感悟因果关注法线深刻认识反射定律补充认识光路可逆
应用与拓展 16.那光的反射及其规律,在生产生活中有什么用呢?请看视频(给出集热塔光热发电情景)17.情景抽象任务:(1)已知入射光线、镜面,请根据反射定律,画出反射光线,判断能否照射到集热塔目标点(若不能该怎么办?-旋转或升降镜面,引出下一任务)(2)已知入射光线、入射点,怎么保证反射光线照射到目标点?(画光路与镜面)(3)利用激光标靶情境,入射点不变,光源位置变了(入射光线变了),怎么保证反射光线始终照射目标点?18.引问:集热塔聚光发电时,一天中太阳的位置总在变,怎么办 (老师做双手端镜之势,夸张的转动身子)小结:定日镜需要技术支持,但始终遵循光的反射定律!19.追问:像这样大规模的应用镜子,你认为可能带来什么弊端?20.教师给出“玻璃幕墙反光情景”,说明可能造成光污染(平面镜再现情景,课件呈现课本镜面反射光路图,说明镜面反射)21.怎么解决这个问题?(用磨砂玻璃对比演示,追问:利用它反光能否实现照射打靶?)那光到哪儿去了?为什么我们都能看见光斑?给出课本漫反射光路图(板书:镜面反射与漫反射)追问:这些反射光不再平行,显得杂乱,是违背了光的反射定律吗?(可用放大图)一般物体的表面往往比较糙,粗糙的表面可以看成是由大量法线方向不同的小平面组成的,根据反射定律,平行光线经这些小平面反射后,反射光线不再平行,而射向各个方向,这种反射就是漫反射。正因为漫反射,我们才能从不同方向看到那些表面不光滑的物体,如黑板上的字、书本上的字等等。 观看视频任务卡呈现学生作图(提出应对方案)任务卡呈现学生作图提出应对方案利用打靶器材师生共同演示体验旋转镜面有的学生可能会说出那需要技术的支撑、电脑的控制等。学生发表看法学生观察思考回应陈述这些光进入的你的眼睛,也进入了他的眼睛、进入到了我们每个人的眼睛。学生明确回应 了解应用S·T·S联系生活会画光路图引出光污染与镜面反射关注技术也关注社会强化:都遵守光的反射定律
总结与反思 引导学生进行课堂小结 可以从“我学到了什么?(知识、方法、情感)”“我还想了解什么?”等方面回顾课堂学习。 总结成长收获培养反思习惯
回应与展望 怎么完成反射打靶的挑战性光路图?期待平面镜成像学习! (不要求学生本节课解决) 开窗口留接口
板书设计
光的反射
o
A
N
B
M
P
C
D
2.光的反射定律
三线共面,法线居中,两角相等
o
A
N
B
α
β
1.光源
光的直线传播
c=3×108m/s
光线
3.光路是可逆的
4.镜面反射与漫反射