3.2 探究光的反射定律 教学设计二 (沪粤版八年级)

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名称 3.2 探究光的反射定律 教学设计二 (沪粤版八年级)
格式 rar
文件大小 699.8KB
资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2010-09-17 12:16:00

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文档简介

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探究光的反射定律
1.教学目标
◆知识与技能
⑴知道什么是光的反射现象。
⑵理解光的反射定律,能应用反射定律解决一些简单的问题。知道在反射现象中,光路是可逆的。
⑶知道镜面反射和漫反射,并能用来解释一些简单现象。
◆过程与方法
⑷经历实验探究光的反射定律的过程,重点培养学生发现问题和设计实验的能力。
⑸观察日常生活中光的反射现象,通过社会调查或查阅资料了解光的反射在实际中的应用。
◆情感态度与价值观
⑹光的反射定律简洁、对称、和谐,从中领略到物理学中的美。
⑺通过学习光的反射的应用和光污染,认识科学及其相关技术对于社会发展及人类生活的影响,乐于用所学的光学知识解决实际生活中所遇到的问题。
2.教材说明
本节主要内容有:认识光的反射现象,探究光的反射定律,认识镜面反射和漫反射,了解光的反射在实际中的应用。
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,光的反射定律既是全章的重点,又具有承上启下的作用:上一节研究了光在同一种均匀介质中的传播,本节进一步研究光在两种介质的界面上发生反射的现象和规律,这些知识是学习下一节平面镜和球面镜的基础,研究方法和技能又能迁移到“探究光的折射规律”上去。
本节的编写思路是:首先通过“活动1”中的小实验,让学生感性认识光的反射现象,并从“敲击桌面、光斑颤动”的现象中发现问题:反射光线、入射光线、反射面(镜面)之间有什么关系?激发学生探究的兴趣。然后进一步通过“活动2”,实验探究光的反射定律;得出反射定律后,再学习镜面反射和漫反射,关注与光的反射有关的生活和社会问题。由此可见,新、旧教材的编写视角有着根本的区别:传统教材居高临下,直接给出光的反射现象,安排实验研究光的反射定律;本教材则站在学生的角度,让学生在实验中感知光的反射现象,发现问题,学生饶有兴趣、积极主动地“探究”光的反射定律。另外,关于光反射的应用,本教材注意了与现代科技的联系,这也是与传统教材不同的特点。
本节教学重点: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。
本节教学难点:漫反射和镜面反射的反射光路(教材图3-15和图3-16),难以真实、直观地显现出来让学生观察比较,只能根据一些“现象”分析、想象,学生不容易理解。另外,在利用镜面反射和漫反射解释实际问题时,学生很容易产生错误认识,例如认为镜面反射看起来一定比漫反射亮等。因此,镜面反射和漫反射是本节教学的难点。
3.教学建议
光的反射定律是通过实验总结出来的光学规律,所以教学时要为学生创造更多亲自动手实验的机会。建议本节课在实验室里上,让学生通过“活动1”和“活动2”,在实验中观察、体验,发现问题,展开探究,得出规律。
研究光的反射现象
“活动1”的目的有两个:一是让学生观察体会光的反射现象,感性认识入射光、反射光、反射面;二是让学生从实验中发现问题,激发探究兴趣,即通过“敲击桌面,光斑颤动”,引起学生思考:“反射光的方向跟入射光、镜面,有怎样的关系?”
实验时,用激光笔照射镜面效果较好。为了提高学生的兴趣,可以采用游戏的方法组织学生实验:如两位同学合作,一位同学手持激光笔从不同的角度照向平面镜,另一位同学先猜测反射光的大致位置,再寻找反射光斑;或者一位同学手持手电筒不动,另一位同学手持平面镜并转动镜面,让反射光照亮不同位置的物体;或者利用平面镜,把窗口的太阳光反射照亮教室内某一指定位置,等等。不论哪种实验方法,都要注意让学生多次改变入射光或镜面的角度,反复实验,诱发学生思考,直到学生发现问题:反射光线的方向与入射光线、镜面有什么关系?
实验后,可引导学生围绕以下两个方面展开讨论和交流:
⑴描述光的反射现象(反射过程)。教师根据学生的回答提练:“入射光→反射面→反射光”,明确什么是光的反射现象,同时结合实验和课本图3-13,向学生介绍几个有关的名词:入射光线、反射光线、法线、入射角、反射角。
⑵谈谈活动中发现的问题。如:敲击桌面、光斑颤动,由此提出问题:反射光线与入射光线、镜面,三者之间的位置、角度是否有关?有什么关系?
探究光的反射定律
“活动2”的目的是探究光的反射规律,即探究光的反射现象中:⑴反射光线与入射光线、法线的位置有什么关系?⑵反射角与入射角的大小有什么关系?
“活动2”与“活动1”可谓环环相扣:“活动1”发现问题,“活动2”做深入探究。只要教师引导得当,学生的好奇心和求知欲会积极主动地推动课堂教学步步递进。
关于“活动2”的开展,建议分以下几个环节进行。
⑴猜想
针对学生在“活动1”中提出的问题:“反射光线与入射光线、法线有什么关系”,让学生畅所欲言,提出自己的猜想与假设。
教学实践表明,学生在脑海中虽然有自己的想象,但往往不知如何描述,这时教师可提示学生围绕“三线”的位置分布、角度关系提出猜想。当然学生的猜想只是一种预见,正确与否都没有关系。
有了猜想,学生在设计实验、观察实验时就有了初步的方向,可以减少活动的盲目性。
⑵设计实验
建议先让学生分组讨论自行设计实验,大胆构思实验装置,以培养学生设计实验的能力和创新思维能力。
在学生讨论交流的基础上,让他们利用老师提供的物品,制作实验器材。
材料:“10cm×10cm”左右的硬纸板(或三合板)两块,“5cm×5cm”左右的小块平面镜一块,激光笔一支。
制作:(为了便于说明,教学时可用多媒体动画播放制作过程)用宽胶带将两硬纸板背面拼合粘住,使之可以成折叠状,其中缝即为“法线”。根据小镜片的厚度,在折叠板的下沿中间开一个凹口,使小镜片平放在桌面上时,折叠板恰好直立在镜片上,并且使右半部分可以向后转动,如图3.2-1所示。
该实验最好用激光笔作光源,为使掠射效果明显,可对激光笔稍加改造,具体方法参见本章“课程资源”之“1.激光笔的改制”。
图3.2-1
提倡和鼓励教师、学生围绕探究目的,创造性地研制实验器材,例如本章“教学案例”所设计的实验装置(图26),也能较好地探究光的反射定律,可供参考。
⑶进行实验
学生分组实验。要留足时间,让学生在实验、观察中体验、发现、感悟、交流。
教师观察辅导,提醒学生注意以下几点:
①要保持折叠板与镜面垂直;
②激光笔发出的光一定要照射在镜面与中缝的交点上;
③研究反射角与入射角的关系时,要多次改变入射角的大小,多测几组对应数据,不能仅根据一、两组数据得出结论。
⑷实验结论——光的反射定律
实验后,各组代表汇报交流研究结果,得出光的反射定律。
光的反射定律的内容是:反射光线、入射光线和法线三者在同一平面上,反射光线和入射光线分别位于法线两侧;反射角等于入射角。
结合教材53页的“金钥匙”栏目,对学生进行科学方法教育。可先让学生回顾建立光的反射定律的过程和方法,然后让学生阅读“金钥匙”里的文字。
为巩固落实光的反射定律,可以通过下面的练习,让学生熟悉定律,学习作图。
①互动游戏:把一块平面镜水平放置在讲桌上(反射面朝上),教师拿着手电筒,分别站在讲桌的南、北、西不同方位,让学生猜:当手电筒发出的光斜射到平面镜上时,反射光大体投射在天花板何处?增大或减小入射角,反射光斑的位置如何变化?全体学生说出猜想后,教师再闭合手电筒的开关,进行实验,验证同学们的猜想。
②在图3.2-2中,作出反射光线或入射光线,并标出入射角和反射角的度数。
图3.2-2
⑸反射光路的可逆性
为增强学习本知识点的趣味性,可以把“通过平面镜互看对方眼睛”的小游戏,提前到实验探究光路的可逆性之前,即让学生两人一组,先做从平面镜中相互看到对方眼睛的小实验,根据自己的发现,即只要甲能从镜中看到乙的眼睛,则乙一定能从镜中看到甲的眼睛,让学生尝试画图分析其中的原因。然后利用教材图3-14所示的装置,实验探究反射光路的可逆性:首先使入射光从左侧入射,观察反射光线,然后另拿一只激光笔逆着反射光线的方向射到镜面上,观察反射光路是否可逆;多次改变入射角,重复进行上述实验。
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