蔡源園
摘 要:以“光的反射”的教學設計為例,在課堂教學中充分體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理回歸社會”的教育理念,強調物理問題和生活情景的有機交融。
關鍵詞:光的反射;教學設計;聯(lián)系生活
中圖分類號:G633.7 文獻標識碼:A 文章編號:1003-6148(2016)6-0073-3
1 教材分析
本節(jié)課內容選自滬科版初中《物理》第四章第一節(jié)《光的反射》。八年級學生首次接觸光學,還比較陌生,因此教學應通過生活實物讓學生了解什么是光源,之后再講授光線、光速和反射的種類等內容。借助演示小實驗,讓學生明確光在均勻透明物質中沿直線傳播,同時通過探究活動來讓學生認識光的反射規(guī)律。
2 學情分析
八年級學生精力旺盛、思維活躍,具有一定發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。就學生而言,通過前面知識的學習他們已經具備了一定的實驗探究能力,因此在探究反射規(guī)律時,筆者讓學生以實驗報告步驟為引導,以小組合作的形式探究出光的反射規(guī)律。
3 教學設計思路
為了體現(xiàn)“從生活走向物理,從物理回歸社會”的課改理念,先讓學生通過夜景視頻體會多姿多彩的光現(xiàn)象,再利用凸面鏡拓寬視野的視頻,提出“為什么凸面鏡能夠給我們以安全感”的問題,讓學生從生活中發(fā)現(xiàn)問題并且?guī)е鴨栴}進入物理課堂。在學生明確“光源”“光沿直線傳播”“光的反射”等概念后,需要引導學生用所學知識去解釋生活中的光學現(xiàn)象。最后通過視頻“一公升的光”,指出科學知識應該為人類服務,特別是幫助社會弱勢群體。
4 教學過程
4.1 生活情景,引入新課
播放視頻(城市夜景、高樓射燈),用絢麗多彩的夜景,引起學生興趣,同時使學生對于光在空氣中沿直線傳播有一個初步的感受。
師:從視頻可以發(fā)現(xiàn),每當夜幕降臨,五光十色的霓虹燈都將都市的夜空裝扮得格外美麗。它們時而絢麗奪目,時而流光溢彩;時而五彩斑斕,時而變幻多姿。曾幾何時,光已經成為當今生活必不可少的一部分,它每天都在為我們服務,甚至還能保護我們的生命安全。
播放視頻(公路轉彎處的凸面鏡,擴寬視野,預防交通事故的發(fā)生),提出問題,引出新課,如圖1。
師:現(xiàn)在從生活回到課堂,為什么凸面鏡能帶給我們安全感呢?
4.2 貼切自然,開展新課
4.2.1 進入新課,講授概念
師:先想一想,光來源于哪里?
(學生可能無法立即說出答案,可能會想到太陽)
師:白天能夠使我們看見萬事萬物的光,來源于哪里?
生:太陽。
師:晚上在家里能夠使我們繼續(xù)工作學習的光,是來源于哪里?
生:燈。
師:我們把凡是正在發(fā)光的物體稱為光源。你們知道有哪些光源?
生:蠟燭、螢火蟲、手電筒、星星……
師:有些星星是光源,有些則不是,同學們課后可以上網查找相關資料。
師:課件展示水母等生活中的光源(如圖2),這些光源發(fā)出的光是沿什么路徑傳播的呢?請回憶剛才夜景視頻里的高樓射燈 (如圖3) 。
生:直線。
師:光在空氣中是沿直線傳播的,那么在水中還能沿直線傳播嗎?(學生可能回答“能”或者“要偏折”)
4.2.2 演示實驗,得出結論
師:將激光筆對準飲料瓶,光是怎么傳播的?
生:沿直線傳播。
師:將激光筆對準固體透明皂,光還能沿直線傳播嗎?
生:也是沿直線傳播的。
師:(將激光筆對準木板)在木板中能傳播嗎?
生:不能。
師:為什么不能?
生:木板不透明。
師:因此我們得出,光在水、空氣等透明、均勻介質中沿直線傳播。生活中哪些現(xiàn)象可以用光沿直線傳播來解釋呢?
生:高樓的射燈、手電筒……
師:將手放到投影儀前,會在屏幕上留下影子,請你們來解釋一下影子的形成。
生:由于光沿直線傳播,被不透明的手擋住的光不能到達屏幕,所以產生了影子。
師:雖然光具有沿直線傳播的特點,但是有時候我們也會人為地改變光的傳播方向。
4.2.3 生活情景,引出反射
師:播放視頻(五官科醫(yī)生利用凹面鏡檢查耳道),引出概念——光射在物體表面上,又被物體表面反射回來的現(xiàn)象,叫做光的反射。
4.2.4 建立模型,探究規(guī)律
師:用自制簡單教具,通過光線來構建反射的物理模型。
設計意圖:建立反射現(xiàn)象的物理模型,使學生對入射光線、反射光線、法線和入射角、反射角有一個初步認識,再通過PPT(如圖4)熟悉反射的基本物理量。
師:萬事萬物都有規(guī)律可循,那么反射有什么規(guī)律呢?(學生最容易猜想到角的關系,對于三線的位置關系則需要引導)
師:入射光線和法線構成一個平面,反射光線在這個平面上嗎?另外,反射光線和入射光線可能在法線的同側嗎?
生:在同一平面,可能在同側……
師:請你們分組討論,并通過實驗來驗證,將結論填寫到實驗報告單上。
實驗探究:通過實驗報告的引導,學生采用自制教具(如圖5)完成對剛才猜想的驗證。
4.2.5 糾正錯誤,總結規(guī)律
部分學生會得出“入射角等于反射角”的錯誤結論。教師糾正錯誤,讓學生明白邏輯關系——先有入射角才有反射角,因此是“反射角等于入射角”。
4.2.6 回歸生活,解釋現(xiàn)象
師:學了反射后,我們回歸生活,看看生活中反射的應用。播放視頻(相關物理現(xiàn)象——公路轉角處的凸面鏡、汽車后視鏡、月亮反射太陽光使我們能夠看見書本的內容)。
師:原來生活中的確存在很多光的反射現(xiàn)象。
提出問題:我們能夠看見白紙,是因為白紙反射的光進入了眼睛?還是眼睛發(fā)出的光照亮了白紙?眼睛能發(fā)光嗎?(設問意圖:為后面“光的折射”的教學中“能看見水中的魚是由于光線從水射向空氣,而不是部分同學認為的由空氣到水”做好鋪墊)
提出問題:既然紙也能反光,那么,可以用紙來代替醫(yī)生的鏡子觀察耳道嗎?(設問意圖:引出反射的種類)
生(哄堂大笑):肯定不能用紙代替鏡子?。?/p>
師:(如圖6,用PPT展示鏡面反射和漫反射的原理)這兩幅圖分別是紙和鏡子的反射原理圖,你知道第一幅是誰的原理圖嗎?
生:鏡子的。
師:那么,第二幅就是紙面的反射原理圖了。(指向第一幅圖)像這樣反射面光滑,當平行光入射時反射光線也平行反射,我們稱為鏡面反射。(指向第二幅圖)而反射面粗糙,平行光經反射后不再平行而是射向四面八方的反射稱為漫反射,但無論是哪種反射都遵循光的反射規(guī)律。
4.2.7 總結歸納,學以致用
師:學了這些知識,如果能夠用來解決生活中的實際問題,是一件很棒的事。國外有一名工程師,學以致用,發(fā)明了“一公升的光”。
播放視頻:一公升的寶特瓶,注入清水以及適當比例的漂白水,將寶特瓶固定在一片鋁(鐵)板上,接著將其裝設在鐵皮屋頂。白天陽光穿透寶特瓶,通過反射和折射,寶特瓶成了會發(fā)亮的燈泡,照亮了馬尼拉的貧民窟,如圖7。(視頻意圖:一個充滿愛與關懷的設計來源于簡單的光學知識,由此體現(xiàn)科學知識的重要性,讓學生明白科學應該運用在造福人類上,特別是用來關懷貧困的弱勢群體)
學生:發(fā)生感嘆,并表示不可思議。
師:現(xiàn)在請同學們完成實驗報告單后面的練習題(題目意圖:鞏固檢查本節(jié)課所學知識)
5 總結與反思
本教學設計注重聯(lián)系生活實際情景,結合視頻輔助手段,讓學生身臨其境體驗和感知生活中的反射現(xiàn)象。同時,教學設計以問題為線索,層層遞進地引出各環(huán)節(jié)的教學重點,最后由視頻回歸生活情景去解釋現(xiàn)象。這種方式具有邏輯性,讓學習更加順暢連貫。因為本節(jié)課內容原本是兩課時的容量,這一節(jié)課僅講解完基本知識,另一些內容需要在第二課時及時補充,比如:日食、月食的形成過程,小孔成像的原理等。
參考文獻:
[1]吳運星.光世界巡行[J].初中物理教學案,2014(8):4—13.
[2]劉小蘭.生活情景融入課堂教學[J].物理通報,2015(2):45—48.
[3]尹浩軍.自制光的反射定律演示儀[J].中學物理教學參考,2015,41(16):44.
(欄目編輯 鄧 磊)