《光的反射》教学设计
枝江市董市中学李远楷
通过实验,了解光的反射定律
一、知识与能力:
1.了解光在一些物体表面可以发生反射.
2.认识光反射的规律,了解法线、入射角和反射角的含义.
3.理解反射现象中光路的可逆性.
4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射.
二、过程与方法
1.通过观看探究光的反射定律实验操作的视频,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,总结出反射定律。
2、掌握几种研究物理问题的方法和科学思维。
三、情感、态度、价值观
1.认识自然事物的变化是有规律的。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。
2.人们掌握了自然规律就能更好地生产和生活。
3、在实验观察中养成实事求是的态度。
用探究法研究光的反射定律。
用光的反射解释一些简单现象,会区分漫反射和镜面反射
光的反射学生有一定的生活经验,在小学科学课中已经有一定的认识,本节内容的难点是从视频中播放的实验现象中总结出反射定律,以及应用光的反射定律来解释、解决一些实际问题,也是学生会作光路图的基础。反射定律是光学中的重要定律,是理解平面镜、球面镜作用的基础,也是本章的重点知识。此节课有许多训练学生的思维点,教师要抓住这些思维能力训练点。
课件《光的反射》;4个视频和2个动画链接
教师演示:有关反射的图片或课件。
根据教材的特点及学生的实际,本节课采用观看演示实验方法,重点突出对学生思维能力的训练,本节课包含以下几种思维方法(1)理想化模型法(光路图);
(2)归纳思维法(反射定律)
(3)演绎推理法(定律得出);
(4)逆向思维法(光路可逆);
(5)对比思维法(漫反射镜面反射)
(6)形象思维法(波光粼粼);
(7)极限思维法(漫反射---微小平面镜)培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力,充分体现“教师为主导,学生为主体”的教学原则。
一、课本与导学
请全班同学可下载APP入群参与直播实时互动,采用钉钉直播软件或使用班级QQ视频通话(最方便最简单的形式)、群课堂进行网上授课。
1、导学
《静夜思》李白唐床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡。
视频语音点对点提问学生,问:这两句诗含有物理学中光的什么的知识,
演示素材(左图):光的反射。
光射到物体表面时,有一部分会被物体表面反射回来,这种现象叫作光的反射。
学生语音答:光的反射。教师:明亮的月光通过地面反射到诗人的眼睛里,如“霜”一般。在这凄美的想象中我们开始初中物理第四章《光现象》的第2节《光的反射》的内容。
播放ppt启发式提问:我们能接受到物体的反射光,我们就能看见它。既能看到发光的物体,也能看到不发光的物体。观看右图PPT,之所以能看到不发光的物体的原理是什么?是由于它的表面能反射光。
2、课本
在直播平台展示教材图片(没有课本时)
二、视频播放与点拨评讲
探究活动一:探究反射规律
1、理想化模型法。教师将光的反射规律探究实验的图示搬到教师桌子上,和大家一起来研究。告诉学生说:我们来把光的反射模型图构建起来(如上右图所示)。
2、教师指出光的反射模型(如上右图所示)。
提问:根据我们的生活经验和直觉思维,观察后考虑入射光线和反射光线是唯一的对应关系。
学生思考,教师做小结。
3、播放ppt弄清光的反射的6大要素(直观模型)。对比观看图3图4,有了光路图,按照物理学的规定,还得分别给它们命上一些名称,请同学们阅读教材图4.2-4,了解光的反射几个要素。
4、学生讨论(采用对比思维)。设置疑问:入射角和反射角定义的两种假定。
假定一:通过入射点画一条垂直于镜面的垂线,测量反射光线和入射光线与垂线的夹角定义为入射角和反射角,
假定二:利用反射光线和入射光线与镜面的夹角定义为入射角和反射角吗?请看书后作出回答。
更深层次的追问:课本选择的是哪一种,请看书后作答。
5、教师引导学生在网上完成探究实验-反射光线和入射光线可能存在的位置关系
思考:
(1)看图5、6,改变入射角,观察反射线和反射角的变化?
(2)看图7、8,改变入射角,沿着竖直中线旋转右边的平面,能看到反射光线吗?这个现象说明什么?
6、邀请你看《光的反射实验》。
(1)点击图片观看视频一
(2)学生边观看边提问。
①探究三线共面问题。重点探究三线共面问题。对照实验视频口述式提示,将一侧的板弯折下去,沿另一侧平板发出入射光线,入射点在折线正对镜面的一点上,在弯折的板上并未找到反射光线。若将弯折的板抬起,又可看见反射光线(这个实验可以在教师的带领下进行)。
②探究两线分居法线两侧问题。
③探究反射角和入射角的逻辑关系(如图10)。教师出示课件里,点学生回答,把反射角的大小填进去。
(3)、分析与论证,可就光的反射现象展开一些讨论,与学生一道得出反射规律,并进行投屏。
7、教师与学生一道总结。
实验表明:光反射时,①反射光线、入射光线和法线都在同一平面内;②反射光线、入射光线分居在法线两侧;③反射角等于入射角。
探究活动二:光路的可逆性
1、采用逆向思维,推理证明光路的可逆。师:如果光沿反射光方向入射,那么反射光的位置又是怎样的?
生:光会沿原路返回。教师追问:你是采用什么思维推理。
生教师:光路可逆我们不用实验,凭思维是能得出这个结论的。逆向思维在各个学科都能用到,比如数学中的逆命题,逆向思维能帮助我们使问题得到简化。比如:熔化吸热----凝固放热。
2、看实验视频二《光路的可逆性》证明光路的可逆。点击下图
师(语音):光路可逆是光学中十分重要的知识点,我们除了推理还可以用实验来验证,让学生看视频及文字图片(如上图),主要观察两条光路是否重合。
3、生活现象证明,学生语音讨论:生活中哪些现象可以说明光路的可逆性呢?
生:甲乙两位同学能互相看到对方的眼睛。
4、光路可逆的应用。
光路可逆的应用十分广泛,应结合生活实际来介绍。比如:(1)战场上,你能看到敌方,敌方也能看到自己一方;(2)聚光灯;(3)潜望镜,上下方互为观察。
光的反射作图:根据光的反射定律作图是中考的重要内容,因此同学必须要学会怎么作光的反射图,下面来看一个视频三(点击下图)
练习一
1、如上图所示,一束光线与水平面成35度
角射向镜面,则入射角是________度,入射光线与反射光线间的夹角是________度.
2、如果光线垂直射向镜面,这束光线的
入射角为:________,
反射角为:________。
探究活动三:镜面反射和漫反射
1、学生实验教师点拨让学生去实验体会,
(1)学生用手电筒照在镜子上,迎着反射光的方向可以看到刺眼的光,而在其他方却看不到反射光;
(2)学生用手电筒射到白纸上,则无论在哪个方向看,都能看到被照亮了,但不会刺眼,这是为什么?
教师引出问题:同样是反射,为什么镜子反射的光很强,白纸反射的光很弱呢?
(3)《镜面反射和漫反射》动画(点击下图)
(4)视频四(点击观看)邀请你看《镜面反射和漫反射》
我们要研究这个问题仍然需要采用模型法。让我们画图做出解答
2、播放ppt(镜面反射和漫反射)----体现对比思维
对播放视频四小结:平行光束经平面镜反射后,仍然是平行光束,漫反射中入射的平行光束经反射后,不再是平行光束。镜面反射、漫反射都要遵从反射定律。只是由于反射面不同而已。
3、模型展示在一张大纸上画出凸凹不平的模型图,帮助学生构建漫反射的光路图,先画入射线,再画反射线。
引导学生想象:当入射光平行射到各入射点时,弯曲的曲面可以抽象出许多“微小的平面镜”(极限思维)。这时分析:“法线”不再平行。让学生想象入射光平行射到各入射点上时由于入射角不同,反射角也不同,反射光线一定不再平行。
4、学生小结,漫反射面粗糙,凹凸不平;当光平行入射时,反射光线向四面八方,法线彼此不平行。
5、教师展示图片(同屏)镜面反射和漫反射有哪些相同的和不同的,
练习二
播放ppt练习
6、师生小结光反射规律的应用
光的反射规律在生活中的应用。
(1)电视遥控器不一定对着电视接收口才能调台,
(2)香港汇丰银行大楼利用平面镜组合将光引入室内照明。
(3)利用角反射器测地月距离的例子,
(4)在介绍角反射器的础上可以让学生对自行车尾灯的构造进行讨论。
任何事物都有其两面性,光的反射也有其不好的一面,例如由于反射所造成的光污染。
为了加深对漫反射作用的理解。
练习三
训练学生发现问题、解决问题的能力
播放ppt教师画图进行解答,让学生讨论教材“动手动脑学物理”中的第4题。
三、当堂训练:完成自我评价训练题
四、课堂小结
1、反射现象:
2、光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一平面上;反射光线和入射光线分居法线的两侧;反射角等于入射角。
3、光的可逆性:在反射时光路是可逆的。
4、反射类型:镜面反射、漫反射
五、教学反思
《光的反射》这节课的核心是引导学生通过实验探究光的反射规律。我先诗词《静夜思》李白“唐床前明月光,疑是地上霜。举头望明月,低头思故乡。”很自然的引入了新课。然后通过视频播放的形式引导学生进行实验探究,让他们自已去探索光的反射定律。在实验的基础上总结出光的反射定律。接着让学生继续看实验,得出另外一条规律:光路是可逆的。学生在上述探索过程中,观察、思维、想象和动手能力得到了有效的锻炼,学生在完成探索的过程中,不但能学到知识和探索的方法,体验到探索的乐趣,还能认识到探索自然科学规律必须采取、认真细致的科学态度。重点有以下几个亮点:
一、课程目标明确
每节课都有课程目标,它的确定是建立在提高学生物理学科核心素养前提下,以学生为主体,
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