讓物理融匯于生活

蔡源園

摘 要：以“光的反射”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例，在課堂教學(xué)中充分體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理回歸社會(huì)”的教育理念，強(qiáng)調(diào)物理問題和生活情景的有機(jī)交融。

關(guān)鍵詞：光的反射；教學(xué)設(shè)計(jì)；聯(lián)系生活

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2016）6-0073-3

1 教材分析

本節(jié)課內(nèi)容選自滬科版初中《物理》第四章第一節(jié)《光的反射》。八年級(jí)學(xué)生首次接觸光學(xué)，還比較陌生，因此教學(xué)應(yīng)通過生活實(shí)物讓學(xué)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(nèi)容。借助演示小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明確光在均勻透明物質(zhì)中沿直線傳播，同時(shí)通過探究活動(dòng)來讓學(xué)生認(rèn)識(shí)光的反射規(guī)律。

2 學(xué)情分析

八年級(jí)學(xué)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(xué)生而言，通過前面知識(shí)的學(xué)習(xí)他們已經(jīng)具備了一定的實(shí)驗(yàn)探究能力，因此在探究反射規(guī)律時(shí)，筆者讓學(xué)生以實(shí)驗(yàn)報(bào)告步驟為引導(dǎo)，以小組合作的形式探究出光的反射規(guī)律。

3 教學(xué)設(shè)計(jì)思路

為了體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理回歸社會(huì)”的課改理念，先讓學(xué)生通過夜景視頻體會(huì)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(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題并且?guī)е鴨栴}進(jìn)入物理課堂。在學(xué)生明確“光源”“光沿直線傳播”“光的反射”等概念后，需要引導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)知識(shí)去解釋生活中的光學(xué)現(xiàn)象。最后通過視頻“一公升的光”，指出科學(xué)知識(shí)應(yīng)該為人類服務(wù)，特別是幫助社會(huì)弱勢群體。

4 教學(xué)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(xué)生興趣，同時(shí)使學(xué)生對于光在空氣中沿直線傳播有一個(gè)初步的感受。

師：從視頻可以發(fā)現(xiàn)，每當(dāng)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(shí)而絢麗奪目，時(shí)而流光溢彩；時(shí)而五彩斑斕，時(shí)而變幻多姿。曾幾何時(shí)，光已經(jīng)成為當(dāng)今生活必不可少的一部分，它每天都在為我們服務(wù)，甚至還能保護(hù)我們的生命安全。

播放視頻（公路轉(zhuǎn)彎處的凸面鏡，擴(kuò)寬視野，預(yù)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(jìn)入新課，講授概念

師：先想一想，光來源于哪里？

（學(xué)生可能無法立即說出答案，可能會(huì)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(xué)習(xí)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(xué)們課后可以上網(wǎng)查找相關(guān)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(xué)生可能回答“能”或者“要偏折”）

4.2.2 演示實(shí)驗(yàn)，得出結(jié)論

師：將激光筆對準(zhǔn)飲料瓶，光是怎么傳播的？

生：沿直線傳播。

師：將激光筆對準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhì)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(huì)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(dá)屏幕，所以產(chǎn)生了影子。

師：雖然光具有沿直線傳播的特點(diǎn)，但是有時(shí)候我們也會(huì)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(gòu)建反射的物理模型。

設(shè)計(jì)意圖：建立反射現(xiàn)象的物理模型，使學(xué)生對入射光線、反射光線、法線和入射角、反射角有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)，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(xué)生最容易猜想到角的關(guān)系，對于三線的位置關(guān)系則需要引導(dǎo)）

師：入射光線和法線構(gòu)成一個(gè)平面，反射光線在這個(gè)平面上嗎？另外，反射光線和入射光線可能在法線的同側(cè)嗎？

生：在同一平面，可能在同側(cè)……

師：請你們分組討論，并通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，將結(jié)論填寫到實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上。

實(shí)驗(yàn)探究：通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的引導(dǎo)，學(xué)生采用自制教具（如圖5）完成對剛才猜想的驗(yàn)證。

4.2.5 糾正錯(cuò)誤，總結(jié)規(guī)律

部分學(xué)生會(huì)得出“入射角等于反射角”的錯(cuò)誤結(jié)論。教師糾正錯(cuò)誤，讓學(xué)生明白邏輯關(guān)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(xué)了反射后，我們回歸生活，看看生活中反射的應(yīng)用。播放視頻（相關(guān)物理現(xiàn)象——公路轉(zhuǎn)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(nèi)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?yàn)榘准埛瓷涞墓膺M(jìn)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(shè)問意圖：為后面“光的折射”的教學(xué)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(xué)認(rèn)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(shè)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??！

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(dāng)平行光入射時(shí)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(jīng)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(jié)歸納，學(xué)以致用

師：學(xué)了這些知識(shí)，如果能夠用來解決生活中的實(shí)際問題，是一件很棒的事。國外有一名工程師，學(xué)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(dāng)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(shè)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(huì)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(gè)充滿愛與關(guān)懷的設(shè)計(jì)來源于簡單的光學(xué)知識(shí)，由此體現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的重要性，讓學(xué)生明白科學(xué)應(yīng)該運(yùn)用在造福人類上，特別是用來關(guān)懷貧困的弱勢群體）

學(xué)生：發(fā)生感嘆，并表示不可思議。

師：現(xiàn)在請同學(xué)們完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告單后面的練習(xí)題（題目意圖：鞏固檢查本節(jié)課所學(xué)知識(shí)）

5 總結(jié)與反思

本教學(xué)設(shè)計(jì)注重聯(lián)系生活實(shí)際情景，結(jié)合視頻輔助手段，讓學(xué)生身臨其境體驗(yàn)和感知生活中的反射現(xiàn)象。同時(shí)，教學(xué)設(shè)計(jì)以問題為線索，層層遞進(jìn)地引出各環(huán)節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)，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(xué)習(xí)更加順暢連貫。因?yàn)楸竟?jié)課內(nèi)容原本是兩課時(shí)的容量，這一節(jié)課僅講解完基本知識(shí)，另一些內(nèi)容需要在第二課時(shí)及時(shí)補(bǔ)充，比如：日食、月食的形成過程，小孔成像的原理等。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳運(yùn)星.光世界巡行[J].初中物理教學(xué)案，2014（8）：4—13.

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[3]尹浩軍.自制光的反射定律演示儀[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2015，41（16）：44.

（欄目編輯 鄧 磊）