沈希克

摘 要：科学的思维能力与探究能力是物理学科的两大核心素养。新课标提倡采用探究式的教学方法，让学生经历探究过程，学习科学方法，培养其创新精神和实践能力。本教学设计引导学生利用随手可得的简易器材，自主探究出光的反射规律，使物理课堂回归至探究的本原，诠释新课标理念。

关键词：简易器材；自主探究；光的反射；合作交流

科学的思维能力与探究能力是物理学科的两大核心素养。其中，发展学生的科学探究能力，让他们领悟科学探究的方法，体验科学探究的乐趣，养成实事求是的科学态度和勇于创新的科学精神，这是新课标所极力倡导的。“光的反射”一课的教学，笔者为每一实验小组（2名学生）准备了一块4cm乘2cm的小平面镜（到镜艺玻璃店裁制，每块成本约1元），再要求学生们自己准备：白色硬纸板、刻度尺、量角器、水彩笔、激光笔（玩具市场均可买到，每支成本约2元）。利用这些随手可得的简易器材，让学生们自主探究出光的反射规律，使课堂回归至探究的本原，完美地诠释了新课标理念。以下通过本课的几个片段加以说明。

1 教学片断

片断一：创设情境，引入课题

Powerpoint出示一段文字资料：据报载，2015年6月7日，出西省太原市发生了一起交通事故。一辆公共汽车突然撞到了路边的候车停，撞倒了几位正在候车的乘客。事发后，经交通管理部门鉴定，当时车况良好，行驶正常，司机也没有违章，谁是罪魁祸首呢？据司机后来回忆，当时有一束强光突然照射到他的眼睛而使他感到一阵眩晕，致使看不清前面物体而使车偏离了路面。哪里来的强光呢？原来，对面的路边有一座玻璃幕墙高楼，太阳光照到了玻璃幕墙上发生了反射，反射光线射到了司机的眼睛，悲剧便由此发生了。

师：射到玻璃幕墙上的光线为什么会刚好反射到司机的眼睛？反射时光线遵循着何种路径，这就是今天我们要探究的问题。

[点评：进行探究时，通过创设一定的探究情境，设计认知冲突，激发起学生的探究欲望。同时以书报中得到的资料作为背景，拟出具有导向性的问题，有利于引导学生关注新闻，关注最新科技发展，通过各种途径提高自身的科学素养。]

片断二：点拨引领，自主探究

（1）以两位同学为一组，发给他们相关的实验器材。

提示：小平面镜平放在桌面上，让硬纸板竖放在平面镜上，激光笔贴着纸板发出光线射向平面镜。（如图1所示）

师：硬纸板起什么作用？

生：光屏，显示光线。

要求：两位同学密切配合，微调硬纸板及激光笔的位置，使硬纸板上出现两条光线：一条是射向平面镜的光线，即入射光线；另一条是经平面镜反射的光线，即反射光线。

（2）师：通过刚才的实验，同学们能否很快看出反射光线与入射光线的位置关系？

生：……（困或不解）

师：既然不能很快地看出来，那只能慢慢来研究了。

生：老师，让我们控制着激光笔和硬纸板的位置不动慢慢来研究，我们的手肯定都麻了！（学生大笑）

师：是啊，有没有什么好办法呢？

生1：把这两条光线先画在纸板上，就可以慢慢来研究了。

师：是啊，刚才我怎么没想到呢！该如何画呢？

生2：用刻度尺描着光线的位置画下来。

师：这样操作起来有点麻烦，有没有更简便的的方法？几何上如何确定一条直线？

生3：两点确定一条直线！只要在光线所经过的位置上轻轻描出任意两个点，就可画出这两条光线了！

[点评：教师设计启发过程，要注意考虑学生实际的思维最可能是怎样的，将学生的思维引领至其最近发展区，这也是教师高超教学艺术的表现。]

片断三：交流合作，深刻反思

（1）要求各组同学根据“两点法”在硬纸板上画出入射光线和反射光线，并作出平面镜的位置，指导学生作出法线，介绍反射角和入射角，要求各组同学用量角器测量出反射角与入射角度数。

提问：①反射光线与入射光线是分居在法线的两侧还是同一侧？

②反射角与入射角的大小有何关系？

各组交流测量结果，大部分同学均得到反射角与入射角大小相等的结论，个别小组得出反射角与入射角并不完全相等的结论。

师：请其他小组的同学与这些小组的同学交流讨论一下，帮助他们分析一下是什么可能的原因导致他们实验得出了反射角与入射角并不相等的结论。

组1：可能是他们在作法线时，没有使法线与镜面垂直，造成反射角与入射角不相等。

组2：我们第一次实验时也出现过这样的现象，原因就是实验时手控制得不稳，使激光笔与硬纸板晃动，导致作出的两点与实际光线位置不符造成的。

……

经过交流、讨论，初步认为是实验时手控制得不稳，使激光笔和硬纸板晃动，导致作出的两点与实验光线位置不符造成的，这部分小组同学经再次实验终于得出了正确的结论。

（2）引导各组同学把硬纸板沿着法线弯折一个角度后竖放在平面镜上，激发笔贴着其中的一半平面发出光线射向平面镜，观察能否在另一半的平面上找到反射光线，根据实验结果回答，反射光线入射光线是否位于同一平面上？（如图2所示）

（3）引导学生用简炼词语归纳总结出光的反射定律。

①反射光线与入射光线，法线在同一平面上。→三线共面

②反射光线与入射分居在法线的两侧。→法线居中

③反射角等于入射角。→两角相等

[点评：思想只有在碰撞中才能擦出灵感的火花，新课程背景下的课堂是开放的，学生不仅要学会自主探究，主动学习，还要认识到交流与合作的重要性，通过交流与合作对自己的探究行为做出反思，在潜移默化中树立起了现代社会所积极倡导的合作意识与团队精神。]

片断四：联系生活，学以致用

（1）根据挂图所示比较两种类型的反射：镜面反射与漫反射。经分析后强调：这两种类型的反射都遵循光的反射定律。

（2）联系生活

①分析课前示例：太阳光照在玻璃幕墙上发生镜面反射，反射光线沿同一方面射向司机眼睛，使其感到十分刺眼而看不清路面，倡导学生在日常生活中要注意防止光污染。

②Powerpoint出示人民网11月17日的报道，介绍北京市朝阳街道家园小区由于受到对面华联商厦玻璃幕墙的强光反射，白天要拉上厚厚的窗帘，严重干扰了居民们的正常生活。

③通过Powerpoint出示香港汇丰银行外景图片，介绍为其办公大厅提供天然照明的日光镜（通过图3分析其原理），培养学生的节能意识。

由以上几个实例，让学生体会到了科学技术是一把“双刃剑”，汇丰银行日光镜利用了光的镜面反射，而镜面反射在很多情况下又造成了严重的“光污染”。

[点评：“从生活走向物理，从物理走向社会”是新课标的基本观念，通过探索物理现象，揭示其中的物理规律，其最终目的是应用于生产生活实际，以培养学生终身的探索乐趣，良好的思维习惯和初步的科学实践能力。]

2 教学反思与分析

（1）学校实验室配备有整套的“光的反射演示仪”，通过教师短短十来分钟的演示，也可以让学生记住并掌握光的反射定律，但这属于传统的教学。新课标应改变过分强调知识传承的倾向，让学生经历科学探究过程，学习科学方法，以培养学生的探索精神，实践能力及创新意识。本课中的探究实验利用了学生身边随手可得的简易器材，让其自主探究得出一个重要光学规律，其意义当然不仅在于结论的得出，更在于过程与方法的培养，以及情感、态度、价值观的熏陶。

（2）本设计的基本思路：以实验探究为基础，通过学生的观察、分析、交流、对比和教师的适当点拨，逐步引导学生用自己的语言归纳总结出光的反射定律。本设计要突出重点：引导学生正确操作，通过点拨使其认识到可通过两点确定出入射光线与反射光线的位置，指导其画出法线后，标出反射角与入射角，比较两角大小。本设计要突破的难点：本实验探究全过程均由学生自主完成，同组两位同学的密切配合是实验成功与否的关键所在，包括硬纸板的放置，激光笔位置的调节，两点的确定等环节的正确操作。

（3）美国政府发给教师的委任状，上面有这样几句话：“你的手中是许许多多正在成长的生命，每一个都是如此不同，每一个都如此重要，全部对未来充满憧憬和梦想，他们都依赖你的指引，塑造和教育，才能成为最好的个人和有用的公民。”是啊！我们应该细心呵护我们手中正在成长的生命，当学生不能准确，完整地探究出实验的结论，我们不应该只是埋怨，批评甚至呵斥，教师指引他，同学帮助他，让他们懂得交流与分享，体会团队的力量，这是一种多么美好，和谐的师生关系！