人教版八年級(jí)上冊(cè)物理4.2光的反射教學(xué)設(shè)計(jì)

光的反射教學(xué)設(shè)計(jì)【設(shè)計(jì)理念】注重科學(xué)探究，強(qiáng)化“過(guò)程”目標(biāo)和“情感”目標(biāo)?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1. 知識(shí)與技能：（1）認(rèn)識(shí)光的反射定律，了解法線存在的意義。（2）了解反射現(xiàn)象中光路的可逆性。（3）了解鏡面反射和漫反射。2. 過(guò)程與方法：（1）通過(guò)實(shí)驗(yàn)，觀察光的反射現(xiàn)象。（2）通過(guò)探究，獲知反射光線跟入射光線和鏡面間的位置關(guān)系，使學(xué)生得到比較全面的探究活動(dòng)的體驗(yàn)。3. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀：（1）在探究過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。（2）密切聯(lián)系實(shí)際，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活的意識(shí)。（3）鼓勵(lì)學(xué)生積極參與探究活動(dòng)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】1、通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究“光反射時(shí)，反射光沿什么方向射出？” 2、法線的建構(gòu)?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】1、 1、探究過(guò)程的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 2、空間里一條線的方向該如何描述。【教法與學(xué)法】觀察法、實(shí)驗(yàn)探究法、交流討論法?！窘虒W(xué)過(guò)程】一、 一、激光互動(dòng)游戲教師用一支激光手電（綠光）先射向天棚，旋轉(zhuǎn)星頭，欣賞圖案。再射向鏡子，也會(huì)在天棚形成圖案。再邀請(qǐng)同學(xué)們用手中的激光筆（紅光）也像老師一樣照向鏡子，并使光點(diǎn)在天棚集合。（設(shè)計(jì)意圖：師生互動(dòng)，共同參與。有別于陳述或圖片展示，更為生動(dòng)，能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。）二、新課教學(xué)1.光的反射現(xiàn)象通過(guò)上一節(jié)學(xué)習(xí)，我們知道了“光在用一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”。為什么我們剛才把一束激光向下照射，光束卻射向了天空？ 學(xué)生會(huì)答：鏡子反光或光的反射。 正確！像這樣：“光射到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，會(huì)改變傳播方向，又返回原來(lái)介質(zhì)中的現(xiàn)象叫光的反射”。今天我們就一起來(lái)研究“光的反射”。（設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)剛才的游戲引入光的反射現(xiàn)象，簡(jiǎn)潔、自然。）2.探究“光反射時(shí)，反射光沿什么方向射出？”（1）提出具體的探究問(wèn)題教師在黑板上畫(huà)出鏡面和入射光線，但反射光線如何準(zhǔn)確畫(huà)出？反射光線在空間里的位置有多種可能，如何唯一確定反射光線的位置？反射光是否遵循一定的規(guī)律？今天，我們就來(lái)探究“光反射時(shí)，反射光沿什么方向射出？”（設(shè)計(jì)意圖：如果直接研究“光的反射規(guī)律”，問(wèn)題不夠具體，學(xué)生很難確定探究方向。）（2）師生共同設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案請(qǐng)學(xué)生用激光筆發(fā)出一束光射向小鏡子，觀察光的反射現(xiàn)象并討論一個(gè)問(wèn)題：你能想到幾種方法呈現(xiàn)出光的傳播路徑？通過(guò)學(xué)生回答再過(guò)渡到用平板呈現(xiàn)光路的方法。（設(shè)計(jì)意圖：既呈現(xiàn)出了光路便于研究，又將立體空間的反射光線過(guò)渡到了與入射光線在同一個(gè)直觀的平面內(nèi)，降低了學(xué)生的探究難度。）通過(guò)觀察光的反射現(xiàn)象，你能說(shuō)出反射光沿什么方向射出么？在反射現(xiàn)象中，反射光線和入射光線都過(guò)入射點(diǎn)，從而可以根據(jù)反射光線和入射光線確定一個(gè)平面。請(qǐng)同學(xué)觀察這個(gè)平面跟鏡面間的關(guān)系，提出猜想，并確定通過(guò)測(cè)量哪個(gè)夾角能證明你的觀點(diǎn)？為了表述方便，我們把反射光線和入射光線所在的平面跟鏡面的夾角叫做1。只研究了反射光在哪個(gè)面上，還未達(dá)到我們的探究目的，還需要研究反射光跟鏡面的夾角。而反射光跟鏡面的夾角又隨入射光跟鏡面的夾角而改變，所以還需要測(cè)出入射光跟鏡面的夾角。為了方便，我們把入射光線跟鏡面的夾角叫2，反射光線跟鏡面的夾角叫3。現(xiàn)在我們既確定了反射光在哪個(gè)面上，又確定了反射光在哪個(gè)角上，就說(shuō)出了反射光的方向了?，F(xiàn)在，我們就完成了一次實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)。而為了得出普遍性的結(jié)論，就需要改變?nèi)肷涔庾龆啻螌?shí)驗(yàn)。（設(shè)計(jì)意圖：其實(shí)反射光是空間里的一條線，要表述它的方向不但要確定它跟反射面的夾角，還要確定它跟另一個(gè)與鏡面的垂直面的夾角。 這需要高中立體幾何的知識(shí)，為了降低學(xué)生的理解難度，就選定了反射光線和入射光線所在的平面，只要學(xué)生能探究出這個(gè)面就是我們需要參照的那個(gè)垂直面，即反射光線和入射光線所在的平面與鏡面成90角，就說(shuō)明了反射光跟這個(gè)與鏡面的垂直面的夾角為0，再加上測(cè)出了反射光跟鏡面的夾角，從而在空間里確定了反射光的方向。）（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)中一人負(fù)責(zé)操作器材，使平板上能呈現(xiàn)出反射光路，另一人負(fù)責(zé)測(cè)量和記錄。兩人共同觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。（設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，在實(shí)驗(yàn)中互相幫助、學(xué)會(huì)合作。）（4）分析與論證請(qǐng)學(xué)生展示測(cè)量的數(shù)據(jù)，并分析三次1都是90得出：反射光線跟入射光線在同一個(gè)平面內(nèi)，該平面與鏡面垂直。通過(guò)分析3=2得出：反射光線跟鏡面的夾角等于入射光線跟鏡面的夾角。（設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生經(jīng)歷從數(shù)據(jù)中分析、歸納規(guī)律的過(guò)程，培養(yǎng)其分析概括能力。同時(shí)，本探究是在不引入輔助線的條件下得出了光反射時(shí)的規(guī)律，符合多數(shù)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的真正歷程。至于輔助線法線，是在規(guī)律被發(fā)現(xiàn)后才建構(gòu)出來(lái)的。）（5）評(píng)估畫(huà)一幅光路圖，一條傾斜的入射光線射到水平放置的鏡面上，將反射光線故意畫(huà)成與入射光線重合。再提出疑問(wèn)：這種現(xiàn)象是不存在的，但用剛才得出兩條結(jié)論卻不能驗(yàn)證它是錯(cuò)誤的，這說(shuō)明我們探究的結(jié)論盡管正確但不全面。回想剛才的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，該如何補(bǔ)充我們的結(jié)論？答：只要光是斜著入射的，反射光線與入射光線不重合。（設(shè)計(jì)意圖：課標(biāo)中對(duì)“評(píng)估”的基本要求有一條是“有評(píng)估探究過(guò)程和探究結(jié)果的意識(shí)。很多探究的評(píng)估環(huán)節(jié)都是在討論實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)問(wèn)題，評(píng)估探究結(jié)果常被忽視。）3.建構(gòu)法線其實(shí)有很多科學(xué)家都對(duì)光的反射現(xiàn)象分別進(jìn)行了探究，并得出了實(shí)質(zhì)上與我們相同的結(jié)論，但表述上略有差異。為了使結(jié)論得到最合適的表達(dá)，一些學(xué)者就在思考，能不能引入一條輔助線幫我們精煉地表述出光的反射規(guī)律。根據(jù)我們發(fā)現(xiàn)的第一條規(guī)律：反射光線與入射光線構(gòu)成一個(gè)平面，且此平面與鏡面是垂直的。保持入射點(diǎn)不動(dòng)，改變?nèi)肷涔獾姆较?，反射光也隨之改變，且新的反射光線與入射光線又會(huì)構(gòu)成一個(gè)仍與鏡子垂直的平面。不斷改變?nèi)肷涔獾姆较?，?huì)形成無(wú)數(shù)個(gè)這樣與鏡子垂直的平面。而這無(wú)數(shù)個(gè)平面有唯一的一條相交線，就是過(guò)入射點(diǎn)且垂直于鏡面的線。這條線能根據(jù)入射光線來(lái)幫我們確定反射光線的位置，人們把這條線叫做法線。引入法線后，我們的結(jié)論可以怎樣表述？再由學(xué)生答出光的反射定律。（設(shè)計(jì)意圖：“法線“并不是真實(shí)存在的一條線，它是在人們研究出了光的反射規(guī)律后，為了表述方便而引入的一條作為參照的輔助線。通過(guò)這樣的知識(shí)建構(gòu)，讓學(xué)生理解引入法線的真正意義。）4.光路可逆教師用兩只激光筆演示光路可逆現(xiàn)象，并由學(xué)生得出結(jié)論：在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。5.鏡面反射和漫反射光只要射到兩種介質(zhì)的分界面，一定會(huì)發(fā)生反射。請(qǐng)學(xué)生觀察現(xiàn)象：將一束激光分別射向平面鏡和白紙，通過(guò)區(qū)分現(xiàn)象，引出兩種反射。 平滑物體的表面能將光有規(guī)則地反射，這種反射就是鏡面反射。例如平靜的水面、光滑的瓷磚表面都會(huì)發(fā)生鏡面反射。凹凸不平的表面會(huì)把光線向著四面八方反射，這種反射就是漫反射。大家從各個(gè)方向都能看到紙上的字、老師的衣服、大屏幕上的畫(huà)面，就是因?yàn)樗鼈儗?duì)光產(chǎn)生了漫反射。（設(shè)計(jì)意圖：本節(jié)課的主要目的是讓學(xué)生經(jīng)歷一次科學(xué)探究，并了解光的反射定律的發(fā)現(xiàn)歷程，所以“光路可逆”及“鏡面反射和漫反射”不作為本節(jié)重點(diǎn)，故本節(jié)課對(duì)這兩方面知識(shí)不進(jìn)行深入挖掘。）三、課堂小結(jié)通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有哪些收獲？（學(xué)生回答）再由教師補(bǔ)充：知識(shí)方面，大家總結(jié)的很好。另外，我們?cè)谡n堂上經(jīng)歷了與科學(xué)工作者進(jìn)行的相似的探究過(guò)程，在探究中運(yùn)用了科學(xué)的研究方法，提高了我們的科學(xué)探究