| 标题 | “光的反射定律”课例研究 |
| 范文 | 王兴刚 林树艳 【研究背景】 一、研究主题的意义和价值 在中学物理教学中培养学生的核心素养，应充分了解物理核心素养的内涵和重要性，便于教师有的放矢地落实教学改革。结合物理学科的特点与教学要求，核心素养的内涵包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度和责任。通过分析物理学科核心素养的内涵发现，中学物理教学除了传授基本理论知识以外，更要加强对学生知识运用能力的培养，注重引导学生“学以致用”，让他们体会学习物理的乐趣与重要性，从被动学习变成主动学习，加深对物理知识的理解与应用。另外，核心素养与物理能力二者相辅相成，一方面只有提高学生的物理核心素养，才能真正增强学生的物理思维与物理能力;另一方面，学生的核心素养离不开物理学科知识的支持。因此，培养核心素养符合物理教学改革需要，也是落实物理教学目标的必要手段。随着认识的深入，人类把关于周围世界的知识分成不同的学科。这种人为的划分具有更方便地描述事物不同类别性质的优点，但也丧失了对自然界的整体把握。然而，近代科学的进一步发展，特别是本世纪以来的科学进步，逐步揭示了物质的不同存在形式和运动形式之间存在着的内在本质联系，发现了原来被分割开的各门学科之间的联系和共性以及各门学科共有的最基本、最本质的概念，自然界的本质进一步得以显示。因此，物理教学将培养符合时代发展需要的理想人才，使学生全面发展，让学生整体地了解科学的发展及其与社会科学的相互渗透等。 二、选定研究课题的依据和过程 “光的反射定律”是初中光学的核心内容之一，是“光的直线传播”的引申，也是实施“探究式”教学的有效阵地。本节课集物理现象、物理概念、物理规律于一身，学生通过本节课的学习，可以为下一步学习“平面镜成像”铺平道路，为学习“光的折射”奠定基础，经历提出问题、猜想与假设、制订计划、设计实验、进行实验与收集证据、分析论证、交流与评估这一完整的科学探究过程使科学探究能力得到充分锻炼。 【研究过程】 教学目标： 1.知识与技能 （1）了解光在一些物体表面可以发生反射。认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的含义。 （2）理解反射现象中光路的可逆性，了解什么是镜面反射，什么是漫反射。 2.过程与方法 （1）通过实验观察光的反射现象，体验和感悟“我们是如何看见不发光的物体的”。 （2）通过探究“光反射时的规律”，用实验的方法获得反射光线、入射光线和法线位置的关系，测量反射光线与法线、入射光线与法线的夹角，总结探究的结论，获得比较全面的探究活动体验，培养学生观察能力、信息收集和处理能力以及分析概括能力。 3.情感态度与价值观 （1）在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学素养，鼓励学生积极参与探究活动，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，养成实事求是的科学态度，在教学中渗透爱国主义教育。 重点与难点： 本节课的重点是用科学探究的方法得出光的反射规律、反射的可逆性。本节课的难点是用光的反射解释一些简单现象。 教学流程： 新课引入—— 观看一组图片，思考：这是光的什么现象？ 总结：光在同种均匀介质中沿直线传播。 观看第二组图片：这又是光在传播中发生的什么现象？ 总结：反射、折射、全反射。 引入光纤通信，简介光纤通信之父高锟。复习上节课内容，简介丁达尔现象。 设计意图：从反射和折射现象入手认识光纤通信，了解高锟，激发学生的爱国热情和民族自豪感。从而引入课题。 光的反射定律—— 用激光笔发出一束光线，射在平面镜上，引导学生观察一点、两角、三线。在黑板上画出反射图，如图1，熟悉与光的反射有关的几个术语。 入射点O：入射光线与镜面上的接触点; 入射光线：射向平面镜的光线; 反射光线：射出平面镜的光线; 法线ON：通过入射点且垂直于镜面的直线; （提示：法线是为了研究问题方便而引入的辅助线， 本身并不存在，所以法线用虚线表示，一定要与光线的画法区分开。） 入射角i：入射光线与法线的夹角; 反射角r：反射光线与法线的夹角。 设计意图：为探究光的反射规律做好铺垫 提出问题：反射光线、入射光线和法线在空间上有怎样的位置关系？ 反射角和入射角有怎样的大小关系？ 设计和进行实验：教师演示实验，研究光的反射中三线的位置關系。选择对光反射能力强的平面镜做反射面，用白色硬纸板和白纸显示光的传播路径。 （1）如图2甲所示，先使E、F在同一平面，使入射光线沿纸板射向镜面上的O点，观察从镜面反射的光线的方向; （2）改变入射光线的方向，观察反射光线的方向怎样改变; （3）按图2乙那样，把纸片F向前折或向后折，F上还能看到反射光线吗？ （4）探究反射角和入射角的关系：用量角器量出反射角（r）和入射角（i）的大小，记录角的大小并进行比较。 设计意图：进一步熟悉科学探究的步骤和方法，掌握光的反射规律。多选择几个入射角是为了避免偶然性，发现普遍规律。 学生汇报实验现象和得到的结论，师生共同分析总结出光的反射定律。 得出结论：①反射光线与入射光线、法线在同一平面内;②反射光线和入射光线分居法线的两侧;③反射角等于入射角。 说明：（1）光的反射定律可概括为十二个字：三线共面，法线居中，两角相等。（2）反射定律的反射角等于入射角，不能说入射角等于反射角，因为先有入射，后有反射;入射在前，反射在后;入射是因，反射是果。 设计意图：通过让学生观察得出三线在空间的位置关系。光的反射规律是一成不变的，所以光的反射规律可以称为光的反射定律。 反射光路是可逆的—— 问题引入：观察图片，思考为什么小聪能看到小猫的同时，小猫也能看到小聪呢？ 实验探究：略。 实验结论：光在反射时光路是可逆的。 解释引入的问题：因为小猫通过镜子看到了小聪的眼睛，同时小聪也通过镜子看到了小猫的眼睛。 结论：光在反射时光路是可逆的。 镜面反射和漫反射—— 问题引入：将一块平面镜放置在白纸上，用光去照射，你看到的是白纸更亮还是镜子更亮？ 在学生做出回答后，教师引导学生观察演示实验。首先给出两种不同的反射面，用同一平行光去照射这两种反射面，观察反射光线的区别。 教师演示实验： 设计意图：通过观察得出两种反射的不同，让学生加深对反射时光路可逆的理解，体会反射定律的应用。 说明：在这个环节中，教师首先要交代清楚实验中器材的异同点。相同点都是平行光源，不同点是反射面的不同。这样学生就很容易得出镜面反射和漫反射在反射时的不同，使问题得到及时解决。以实验为载体能真正调动学生的思维，学生的思维活跃了，经历了规律得出的过程，也验证了实验这个载体的充分作用。 实验结论：反射的种类及反射特点。 解释引入的问题：白纸发生了漫反射，反射光线进入了你的眼睛;镜子发生了镜面反射，反射光线没能进入你的眼睛。因此白纸看起来更亮。 讨论与交流—— 问题1：生活中有哪些装置应用了光的反射知识？ 问题2：光的反射现象给我们的生活带来了哪些应用？产生了哪些危害？ 小结—— 1.反射定律内容;2.反射时光路可逆;3.反射的种类;4.反射的现象。 【研究的成效与反思】 一、课堂教学的成效 学生的角度：打破了游戏、体验、复习等常规化的新课导入模式，从身边的现象到知识的扩展均给学生耳目一新的感受，也升华了本节知识，对光纤之父高锟的介绍渗透了爱国主义情感，调动了学生的广义思维。两个引入既拓宽了学生的视野，又能够体现从物理走向社会、走入生活这一教学根本目标。 教师的角度：本节课的实验教学设计环节，将以往三条定律都放手给学生探究的模式改为前两条教师演示，后一条学生充分探究的模式，这种模式既能让学生印象深刻，也保证了学生的探究时间，使探究结论更具有普遍意义。教师在设置问题环节中按照“设问——演示实验——讨论得出结论——解释设问”的模式进行，让学生充分参与的同时落实了教学目标。 在教学中，教师要为学生的学习提供足够的时间和空间，适当布置课外小制作、小实验、探索实验等，以增强学生的思维能力、动手能力、设计能力、与人合作能力、处理数据能力、创新能力等，从而培养学生的科学素养。课堂为学生提供充足的自主学习和与同学合作交流的时间，让学生能够平等地参与教学，克服心理障碍，大胆质疑。允许学生有不同的观点，允许学生发生失误和错误，鼓励学生创新，开拓学生的知识领域，学生才更容易发现各知识之间的联系，受到启示，触发联想，产生迁移和连结，形成新的观点和新的理论，达到认识上的飞跃。拓宽知识面也是培养学生科学素养的重要途径，发展学生的创造性思维、培养学生的科学素养必须重视牢固的基础知识和基本技能，因此，在物理教学中，教师要讲得精，要让学生学得透、练得巧。教师只有有意识地将科学方法和科学态度当作教学目标，才能巧妙地发掘、发展科学探究实验这一载体，使之成为培养学生物理核心素养的有效手段。 二、主要成果和结论 演示实验教学是教师经常运用的一种实验教学方式，要求教师除按照实验要求进行规范操作外，还需要注意以下细节： 1.操作前要向学生详细介绍实验的目的和原理，以提高教学实验的有效性。 2.演示过程中要引导学生把注意力集中到要观察的对象和环节上，以提高实验教学的目的性。 3.演示仪器的位置要适宜，应尽可能在学生都能观察到的范围内，注意仪器设备安放的角度，提高教学实验的直观性。 4.演示仪器必须展示的部分应尽量醒目，以提高学生的注意力，减少观察的盲目性。 5.演示过程中应配合适时的讲解和手势，充分启发学生思考，引導学生发现问题，及时将学生的感性认识提高并概括，形成概念和规律。 6.演示结束后应及时把仪器从讲台上移开，以免分散学生的注意力或阻挡学生的视线。 以先进的教学理念进行教学，将传统引入环节变成知识升级环节，不仅能让学生学到科学知识，学到科学研究方法，增强科学能力，养成正确的科学情感、态度和价值观，同时也能让学生正确地认识科学、技术与社会的关系，提升学生的科学素养。教学设计贴近学生的生活，有利于让学生从熟悉的生活现象中探究并认识物理规律，使学生认识到的物理知识及科学研究方法与社会实践结合，让学生体会到物理在生活与生产中的实际应用。这不仅可以增强学生学习物理的兴趣，还可以培养学生良好的思维习惯和科学探究能力。在教学中展示教材内容和广阔的信息资源之间的开放性联系，渗透爱国主义教育，可使教材内外、课堂内外、学校内外的物理学习有效结合，提高学生的兴趣及认知水平。 |
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