沈希克

摘 要：科學的思維能力與探究能力是物理學科的兩大核心素養(yǎng)。新課標提倡采用探究式的教學方法，讓學生經(jīng)歷探究過程，學習科學方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。本教學設計引導學生利用隨手可得的簡易器材，自主探究出光的反射規(guī)律，使物理課堂回歸至探究的本原，詮釋新課標理念。

關鍵詞：簡易器材；自主探究；光的反射；合作交流

科學的思維能力與探究能力是物理學科的兩大核心素養(yǎng)。其中，發(fā)展學生的科學探究能力，讓他們領悟科學探究的方法，體驗科學探究的樂趣，養(yǎng)成實事求是的科學態(tài)度和勇于創(chuàng)新的科學精神，這是新課標所極力倡導的。“光的反射”一課的教學，筆者為每一實驗小組（2名學生）準備了一塊4cm乘2cm的小平面鏡（到鏡藝玻璃店裁制，每塊成本約1元），再要求學生們自己準備：白色硬紙板、刻度尺、量角器、水彩筆、激光筆（玩具市場均可買到，每支成本約2元）。利用這些隨手可得的簡易器材，讓學生們自主探究出光的反射規(guī)律，使課堂回歸至探究的本原，完美地詮釋了新課標理念。以下通過本課的幾個片段加以說明。

1 教學片斷

片斷一：創(chuàng)設情境，引入課題

Powerpoint出示一段文字資料：據(jù)報載，2015年6月7日，出西省太原市發(fā)生了一起交通事故。一輛公共汽車突然撞到了路邊的候車停，撞倒了幾位正在候車的乘客。事發(fā)后，經(jīng)交通管理部門鑒定，當時車況良好，行駛正常，司機也沒有違章，誰是罪魁禍首呢？據(jù)司機后來回憶，當時有一束強光突然照射到他的眼睛而使他感到一陣眩暈，致使看不清前面物體而使車偏離了路面。哪里來的強光呢？原來，對面的路邊有一座玻璃幕墻高樓，太陽光照到了玻璃幕墻上發(fā)生了反射，反射光線射到了司機的眼睛，悲劇便由此發(fā)生了。

師：射到玻璃幕墻上的光線為什么會剛好反射到司機的眼睛？反射時光線遵循著何種路徑，這就是今天我們要探究的問題。

[點評：進行探究時，通過創(chuàng)設一定的探究情境，設計認知沖突，激發(fā)起學生的探究欲望。同時以書報中得到的資料作為背景，擬出具有導向性的問題，有利于引導學生關注新聞，關注最新科技發(fā)展，通過各種途徑提高自身的科學素養(yǎng)。]

片斷二：點撥引領，自主探究

（1）以兩位同學為一組，發(fā)給他們相關的實驗器材。

提示：小平面鏡平放在桌面上，讓硬紙板豎放在平面鏡上，激光筆貼著紙板發(fā)出光線射向平面鏡。（如圖1所示）

師：硬紙板起什么作用？

生：光屏，顯示光線。

要求：兩位同學密切配合，微調(diào)硬紙板及激光筆的位置，使硬紙板上出現(xiàn)兩條光線：一條是射向平面鏡的光線，即入射光線；另一條是經(jīng)平面鏡反射的光線，即反射光線。

（2）師：通過剛才的實驗，同學們能否很快看出反射光線與入射光線的位置關系？

生：……（困或不解）

師：既然不能很快地看出來，那只能慢慢來研究了。

生：老師，讓我們控制著激光筆和硬紙板的位置不動慢慢來研究，我們的手肯定都麻了?。▽W生大笑）

師：是啊，有沒有什么好辦法呢？

生1：把這兩條光線先畫在紙板上，就可以慢慢來研究了。

師：是啊，剛才我怎么沒想到呢！該如何畫呢？

生2：用刻度尺描著光線的位置畫下來。

師：這樣操作起來有點麻煩，有沒有更簡便的的方法？幾何上如何確定一條直線？

生3：兩點確定一條直線！只要在光線所經(jīng)過的位置上輕輕描出任意兩個點，就可畫出這兩條光線了！

[點評：教師設計啟發(fā)過程，要注意考慮學生實際的思維最可能是怎樣的，將學生的思維引領至其最近發(fā)展區(qū)，這也是教師高超教學藝術的表現(xiàn)。]

片斷三：交流合作，深刻反思

（1）要求各組同學根據(jù)“兩點法”在硬紙板上畫出入射光線和反射光線，并作出平面鏡的位置，指導學生作出法線，介紹反射角和入射角，要求各組同學用量角器測量出反射角與入射角度數(shù)。

提問：①反射光線與入射光線是分居在法線的兩側(cè)還是同一側(cè)？

②反射角與入射角的大小有何關系？

各組交流測量結(jié)果，大部分同學均得到反射角與入射角大小相等的結(jié)論，個別小組得出反射角與入射角并不完全相等的結(jié)論。

師：請其他小組的同學與這些小組的同學交流討論一下，幫助他們分析一下是什么可能的原因?qū)е滤麄儗嶒灥贸隽朔瓷浣桥c入射角并不相等的結(jié)論。

組1：可能是他們在作法線時，沒有使法線與鏡面垂直，造成反射角與入射角不相等。

組2：我們第一次實驗時也出現(xiàn)過這樣的現(xiàn)象，原因就是實驗時手控制得不穩(wěn)，使激光筆與硬紙板晃動，導致作出的兩點與實際光線位置不符造成的。

……

經(jīng)過交流、討論，初步認為是實驗時手控制得不穩(wěn)，使激光筆和硬紙板晃動，導致作出的兩點與實驗光線位置不符造成的，這部分小組同學經(jīng)再次實驗終于得出了正確的結(jié)論。

（2）引導各組同學把硬紙板沿著法線彎折一個角度后豎放在平面鏡上，激發(fā)筆貼著其中的一半平面發(fā)出光線射向平面鏡，觀察能否在另一半的平面上找到反射光線，根據(jù)實驗結(jié)果回答，反射光線入射光線是否位于同一平面上？（如圖2所示）

（3）引導學生用簡煉詞語歸納總結(jié)出光的反射定律。

①反射光線與入射光線，法線在同一平面上?！€共面

②反射光線與入射分居在法線的兩側(cè)。→法線居中

③反射角等于入射角?！鷥山窍嗟?/p>

[點評：思想只有在碰撞中才能擦出靈感的火花，新課程背景下的課堂是開放的，學生不僅要學會自主探究，主動學習，還要認識到交流與合作的重要性，通過交流與合作對自己的探究行為做出反思，在潛移默化中樹立起了現(xiàn)代社會所積極倡導的合作意識與團隊精神。]

片斷四：聯(lián)系生活，學以致用

（1）根據(jù)掛圖所示比較兩種類型的反射：鏡面反射與漫反射。經(jīng)分析后強調(diào)：這兩種類型的反射都遵循光的反射定律。

（2）聯(lián)系生活

①分析課前示例：太陽光照在玻璃幕墻上發(fā)生鏡面反射，反射光線沿同一方面射向司機眼睛，使其感到十分刺眼而看不清路面，倡導學生在日常生活中要注意防止光污染。

②Powerpoint出示人民網(wǎng)11月17日的報道，介紹北京市朝陽街道家園小區(qū)由于受到對面華聯(lián)商廈玻璃幕墻的強光反射，白天要拉上厚厚的窗簾，嚴重干擾了居民們的正常生活。

③通過Powerpoint出示香港匯豐銀行外景圖片，介紹為其辦公大廳提供天然照明的日光鏡（通過圖3分析其原理），培養(yǎng)學生的節(jié)能意識。

由以上幾個實例，讓學生體會到了科學技術是一把“雙刃劍”，匯豐銀行日光鏡利用了光的鏡面反射，而鏡面反射在很多情況下又造成了嚴重的“光污染”。

[點評：“從生活走向物理，從物理走向社會”是新課標的基本觀念，通過探索物理現(xiàn)象，揭示其中的物理規(guī)律，其最終目的是應用于生產(chǎn)生活實際，以培養(yǎng)學生終身的探索樂趣，良好的思維習慣和初步的科學實踐能力。]

2 教學反思與分析

（1）學校實驗室配備有整套的“光的反射演示儀”，通過教師短短十來分鐘的演示，也可以讓學生記住并掌握光的反射定律，但這屬于傳統(tǒng)的教學。新課標應改變過分強調(diào)知識傳承的傾向，讓學生經(jīng)歷科學探究過程，學習科學方法，以培養(yǎng)學生的探索精神，實踐能力及創(chuàng)新意識。本課中的探究實驗利用了學生身邊隨手可得的簡易器材，讓其自主探究得出一個重要光學規(guī)律，其意義當然不僅在于結(jié)論的得出，更在于過程與方法的培養(yǎng)，以及情感、態(tài)度、價值觀的熏陶。

（2）本設計的基本思路：以實驗探究為基礎，通過學生的觀察、分析、交流、對比和教師的適當點撥，逐步引導學生用自己的語言歸納總結(jié)出光的反射定律。本設計要突出重點：引導學生正確操作，通過點撥使其認識到可通過兩點確定出入射光線與反射光線的位置，指導其畫出法線后，標出反射角與入射角，比較兩角大小。本設計要突破的難點：本實驗探究全過程均由學生自主完成，同組兩位同學的密切配合是實驗成功與否的關鍵所在，包括硬紙板的放置，激光筆位置的調(diào)節(jié)，兩點的確定等環(huán)節(jié)的正確操作。

（3）美國政府發(fā)給教師的委任狀，上面有這樣幾句話：“你的手中是許許多多正在成長的生命，每一個都是如此不同，每一個都如此重要，全部對未來充滿憧憬和夢想，他們都依賴你的指引，塑造和教育，才能成為最好的個人和有用的公民?！笔前。∥覀儜摷毿暮亲o我們手中正在成長的生命，當學生不能準確，完整地探究出實驗的結(jié)論，我們不應該只是埋怨，批評甚至呵斥，教師指引他，同學幫助他，讓他們懂得交流與分享，體會團隊的力量，這是一種多么美好，和諧的師生關系！