胡海军

物理实验是学生建立物理概念和规律、理解和掌握物理知识不可或缺的环节，是初中生掌握物理知识的基础，也是初中生学习物理最大的兴趣点，它可以很好地调动初中生对物理现象的好奇心，老师们都特别重视物理实验。但教材中的实验装置、器材和方案还存在一定的不足，于是我结合学校实际对“光的反射”实验进行适当改进与创新。

人教版八年级物理第四章第2节“光的反射”是通过探究实验总结出光的反射定律，这是八年级学生第一次认识在同一面的问题，学生难以有自己的空间想象。实验改进与创新的部分主要是通过改进实验器材和方法，形象直观地呈现光的传播路径，同时更好地立体展示三线共面特点。

一、教材中的实验设计

课本中在引导学生探究光的反射定律时，首先利用图1所示，把一个小平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF竖直地立在平面镜上，纸板上的直线NO垂直于镜面。使一束光贴着纸板沿某一个角度射到O点，经平面镜反射，沿另一个方向射出。在纸板上用笔描出入射光EO和反射光OF的径迹。改变光束入射的角度，多做几次记录每次光的径迹。取下纸板，用量角器测量ON两侧的∠i和∠r，将数据记录在表中。然后如图2所示，把纸板NOF向前折或向后折，观察在纸板上还能否看到反射光。

根据实验现象总结出光的反射定律：在反射现象中，反射光线、入射光线、法线在同一平面；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。

二、实验存在的不足

教学实践中，如果先安排学生在纸板同一平面上找到入射光线和反射光线，就等于让学生先承认反射光线、入射光线、法线在同一平面，然后再证明三线共面，这样总是感觉有逻辑性问题。如果按照教材的实验，光线必须紧贴着纸板，而且光线贴着纸板恰好照射到入射点时才能同时观察到反射和入射光，这样整个实验现象的可见度低。

三、实验的改进

针对以上问题，通过自制教具对课本实验进行改进和创新，使实验现象更形象、更直观，从而帮助学生突破重难点、总结出光的反射定律。

【实验器材】小平面镜、发红光和綠光的激光笔各一支、两个铁架台、一个较长的较细棉线、透明胶布、双面胶布、转盘。

【改进思路】

1.针对演示时光线可见度低的问题，将小平面镜通过双面胶布固定在转盘上，将细棉线中点固定在小平面镜上（固定时必须用透明胶布固定，这样才能按照要求进行反射），细棉线的一端固定在一支激光笔的内部，激光笔固定在铁架台上，细棉线的另一端固定在另外一个铁架台上，当光从激光笔射出时，沿着棉线发出，通过棉线的反射可以很清楚地看到入射光线，不断地调整入射点的位置，直到另一侧的棉线上出现光，这就是发射光线。用一束与镜面垂直的红色激光作为法线，光线清晰对比可见。观察到反射光线、入射光线在法线两侧。（如图3所示）

2.三面共线是难点也是两角相等的前提，所以证明三线共面要放到探究两角相等之前进行。由于在反射现象中，当反射光线、入射光线、法线三条光线不在同一平面内时，我们从任何角度观察至少能看到两条光线。当移动铁架台和棉线的位置，从特定角度观察到反射光线、入射光线和法线，就可证明它们在同一平面内。（如图4所示）

3.探究光路的可逆性。一般教学中，光路可逆的知识学生仅仅通过作图和两名同学通过平面镜观察对方眼睛，进行学习，缺乏感性认识。我们可以让红色激光沿着一边的棉线射向平面镜，然后用绿色激光沿着另一边的棉线射向平面镜，这时会观察到绿色激光的反射光会逆着红色激光入射光方向射（完全重合），证明光路是可逆的。（如图5所示）

四、效果及评价

1.通过对“光的反射”实验进行适当的改进与创新，使光路立体呈现出来，实验现象更形象、直观，更具科学性，能很好地帮助学生突破重难点（角相等、三线共面），加深对光反射定律的理解。

2.对实验环境的光照情况要求不高，在一般教室通过棉线就可以很好地观察实验现象。

3.选择红色激光做法线，利用数学的共面性研究三线共面，使实验现象更具立体感和科学性，且避免了逻辑性问题。

（作者单位：安徽省宣城市第十二中学）