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《光的反射》教學(xué)設(shè)計(jì)
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能：
1.了解光的反射現(xiàn)象，知道什么是入射光線、反射光線、法線、入射角、反射角。
2.了解光的反射定律，知道光的反射現(xiàn)象中光路是可逆的。
3.知道鏡面反射和漫反射的區(qū)別以及它們的應(yīng)用。
4.會(huì)根據(jù)光的反射定律作圖。
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)光的反射定律的實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生分析、概括的能力以及邏輯思維能力。
2.通過(guò)光的反射定律的實(shí)驗(yàn)探究，用實(shí)驗(yàn)方法獲得反射光線、入射光線跟法線的位置關(guān)系，測(cè)量反射光線與法線的夾角，總結(jié)探究的結(jié)論，獲得全面探究活動(dòng)的體驗(yàn)。
三、情感態(tài)度價(jià)值觀
1.在探究光的反射定律的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)，積極向上的情感。
2.培養(yǎng)學(xué)生密切聯(lián)系實(shí)際，提高科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會(huì)的意識(shí)。
【教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】
重點(diǎn)：探究光的反射定律。
難點(diǎn)：鏡面反射和漫反射。
【課前準(zhǔn)備】
學(xué)生課前準(zhǔn)備：激光筆、一小塊平面鏡、一塊可以對(duì)折的半圓形硬紙板(用量角器的直邊與紙板底邊對(duì)齊，以對(duì)折形成的折痕為中心線，在線的兩側(cè)分別用量角器標(biāo)注相應(yīng)的角度數(shù)值)
教學(xué)器材準(zhǔn)備：激光演示儀、平面鏡、空氣清新劑
【教學(xué)過(guò)程】
引入
復(fù)習(xí)提問(wèn)：光的傳播規(guī)律--光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。實(shí)驗(yàn)引入：老師用激光筆或者手電筒射出的光在墻上打出一個(gè)亮點(diǎn)，利用空氣清新劑噴出的氣霧清晰地顯示激光或者手電筒傳播的路徑，用來(lái)驗(yàn)證光的直線傳播的規(guī)律。
在墻上掛一塊平面鏡。激光筆射出的光或手電筒的光斜射到平面鏡上，在氣霧背景顯示下，會(huì)看到一去一回兩條光線。讓學(xué)生描述現(xiàn)象。引出本節(jié)研究?jī)?nèi)容：“光的反射”。學(xué)生回答：光從空氣照到平面鏡上，被鏡子反射回來(lái)。用激光演示儀演示光的反射現(xiàn)象，讓學(xué)生看到反射現(xiàn)象中的光線。
新課學(xué)習(xí)
介紹入射光線、入射點(diǎn)、反射光線、法線、入射角、反射角的相應(yīng)位置。學(xué)生觀察，記憶各部分名稱(chēng)及所處位置。提出問(wèn)題“光射向任何物體表面都會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象。關(guān)于光的反射，你想知道什么?”學(xué)生回答感興趣的問(wèn)題：反射光和入射光有什么規(guī)律?反射光線沿什么方向射出?反射角與入射角有無(wú)關(guān)系?“本節(jié)課，我們就根據(jù)同學(xué)們感興趣的問(wèn)題，來(lái)探究光反射時(shí)應(yīng)遵循的規(guī)律，逐一找到答案。探究光的反射定律。請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)圖中所示入射光線的方向，討論猜想一下反射光線將沿著什么方向射出?”(播放動(dòng)畫(huà))
學(xué)生猜想：可能的幾種情況。提問(wèn)：由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得到的反射光線將沿哪個(gè)方向射出?到底哪種猜想對(duì)呢?顯然，科學(xué)僅靠猜想是不夠的，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)去檢驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，老師要引導(dǎo)學(xué)生探究，讓學(xué)生們通過(guò)互助交流解決問(wèn)題，不要老師直接糾正。例如：有的學(xué)生直接用激光照在鏡子上，根本就看不見(jiàn)光線。老師提問(wèn)已經(jīng)看到光線的學(xué)生，讓他說(shuō)說(shuō)如何做的。又如：有的學(xué)生在紙板上看到了入射光線，但看不到反射光線。老師提問(wèn)已經(jīng)看到反射光線的學(xué)生，讓他說(shuō)說(shuō)如何做的。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)，找反射光線的位置。學(xué)生回答：反射光線沿1方向射出，沿2、3方向射出的猜想是錯(cuò)誤的。學(xué)生回答：光可以沿著表面平整的紙板面?zhèn)鞑ィ⑶仪逦乜吹搅艘皇狻W(xué)生回答：紙板要與平面鏡垂直，并且保證紙板可對(duì)折的兩部分必須在同一個(gè)平面內(nèi)，才能同時(shí)看到入射光線和反射光線。
進(jìn)一步探究光的反射定律：請(qǐng)同學(xué)們探究反射角與入射角的大小關(guān)系，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，記錄你們的結(jié)果。老師巡視，與學(xué)生交流討論。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表：
實(shí)驗(yàn)次數(shù)
入射角
反射角
1
2
3
學(xué)生填表，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果，總結(jié)光的反射定律。請(qǐng)學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并嘗試總結(jié)概括光的反射定律。不完整的部分，學(xué)生相互交流補(bǔ)充。
板書(shū)： 請(qǐng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果，用圖形表示出光的反射定律。提示：法線是為了研究問(wèn)題方便而引入的輔助線，本身并不存在，所以法線用虛線表示，一定要與光線的畫(huà)法區(qū)分開(kāi)。
學(xué)生總結(jié)概括光的反射定律。學(xué)生學(xué)畫(huà)光的反射光路圖：
探究光路可逆性：根據(jù)“逆向思維法”，若讓入射光線逆著反射光線的方向入射，那么此時(shí)反射光線將沿著什么方向射出呢?生活中有許多現(xiàn)象能夠說(shuō)明光路是可逆的。老師拿一塊平面鏡，通過(guò)平面鏡看到了一位學(xué)生的眼睛，問(wèn)：這位學(xué)生能不能通過(guò)平面鏡看到老師的眼睛呢?讓同座位的兩個(gè)學(xué)生驗(yàn)證一下能不能看到?學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并得出結(jié)論。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：新的反射光線逆著原來(lái)的入射光線方向射出。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在光的反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
探究鏡面反射和漫反射：光射到任何物體的表面時(shí)都能發(fā)生反射現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)：
(1)拿一塊平面鏡將太陽(yáng)光反射到一位學(xué)生的眼上，問(wèn)其感覺(jué)如何?刺眼，說(shuō)明光很強(qiáng)，反射光方向集中，問(wèn)其他學(xué)生有沒(méi)有這種刺眼的感覺(jué)?沒(méi)有則說(shuō)明光沒(méi)有大量地直接反射到他們的眼睛里。
(2)拿一塊面積、形狀與平面鏡相同的硬紙板，再做相同的實(shí)驗(yàn)。再次提問(wèn)那個(gè)學(xué)生，問(wèn)此時(shí)有何感覺(jué)?再次問(wèn)其他學(xué)生能不能看清?
提問(wèn)：同樣的太陽(yáng)光，為什么經(jīng)不同的物體表面反射，反射光的情況有所不同呢?
根據(jù)反射面的不同性質(zhì)，光的反射分為兩種類(lèi)型：鏡面反射和漫反射。
播放視頻：鏡面反射
其特點(diǎn)：反射面平整光滑;當(dāng)光平行入射時(shí)，會(huì)被平行反射。
播放視頻：漫反射
其特點(diǎn)：反射面粗糙，凸凹不平;當(dāng)光平行入射時(shí)，反射光射向四面八方。
總結(jié)：鏡面反射，反射光比較集中，迎著反射光的方向看很刺眼;漫反射反射光射向了各個(gè)方向，迎著反射光的方向看能看清。我們能看清本身不發(fā)光的物體，就是因?yàn)榘l(fā)生了漫反射。請(qǐng)學(xué)生舉例，生活中哪些現(xiàn)象是鏡面反射?哪些是漫反射?鏡面反射和漫反射雖然是兩種不同的反射現(xiàn)象，但它們都遵守光的反射定律。則針對(duì)此時(shí)的位置顯示法線的畫(huà)法，法線始終與反射面垂直。
學(xué)生舉例回答：可發(fā)生鏡面反射：(1)平面鏡(2)玻璃(3)平靜的水面……可發(fā)生漫反射：(1)黑板(2)銀幕(3)一般物體……
學(xué)生練習(xí)畫(huà)圖：
總結(jié)：(略)
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