探究光反射的规律及实验改进(教学设计)

第一篇：探究光反射的规律及实验改进(教学设计)

《探究光反射的规律》教学设计

一、教材分析

本节内容的地位、特点、作用：光的反射现象在日常生活和自然界中普遍存在，学习光的反射定律具有重要的实际意义。从本章的知识体系来看，光的反射定律既是全章的重点，又具有承上启下的作用：上一节研究了光在同一种均匀介质中的传播，本节进一步研究光在两种介质的界面上发生反射的现象和规律，通过这节课的学习，为学习《平面镜成像》这一节铺平道路，同时也为学习光的折射奠定基础。通过这节学习，可激发学生学习物理的兴趣，培养学生的观察能力，研究方法和技能又能迁移到探究光的折射规律上去。

教学重点:光的反射定律是几何光学中最重要的基本定律之一，是分析有关光的反射问题的主要依据，该规律的探究过程有利于培养学生的探究能力和探索精神，所以光的反射定律及其探究过程是本节教学的重点，也是本章教学的重点。

教学难点：漫反射和镜面反射的光路，难以真实、直观的显现出来，让学生观察比较，学生不容易理解，因此，镜面反射和漫反射是本节教学的难点。

二、目标分析

本节课我根据八年级学生的心理特征及其认知规律，采用直观教学和活动探究的教学方法，放手让学生自主探索，经历探究“光反射时的规律”，获得比较全面探究活动的体验，让学生主动地参与到知识形成的思维过程，力求使学生在积极、愉快的课堂氛围中提高自己的认识水平，从而达到预期的教学效果。

三、教法分析

在课堂上通过教师的引导，让学生进行实验、老师进行演示实验，使学生在头脑中有清晰的表象，以具体生动的感性认识为基础掌握知识，同时在观察中培养能力，开展思维训练重视知识的应用，紧密联系实际。

四、实验教学

1、实验目的（甲图）：探究反射光线、入射光线跟法线的位置关系；反射角与入射角的关系。

实验不足之处：在竖直纸面上描画光线的径迹时，没有依靠，画的线的歪斜，影响到角度的测量，误差会大一些，同时需要多人配合操作，浪费实验时间。

改进方法：将竖直平面的实验操作改成在水平桌面上进行（上图中）。

改进意义：实验操作难度小，学生都可以单独进行；操作方便、快捷、准确、误差小，提高课堂实验的效率，学生能够体会到成功感。

实验器材（改进后）：白纸、铅笔、量角器、直尺、激光笔、平面镜、平面镜竖直支架； 实验步骤：①在白纸上用铅笔和直尺画出平面镜、法线的位置（上图中）；

②在法线一侧，向入射点画任意三条入射光线，并标为1、2、3；

③用平面镜竖直支架将平面镜支好，放在纸上所画的平面镜的位置；再让激光笔沿所画的1、2、3入射光线照到镜面的入射点上，此时用铅笔在反射光线的径迹上描出一个点1，同理，描出2、3（上图左）；

④移开平面镜、激光笔，用直尺和铅笔作出反射光线1、2、3，并用量角器量出各自的反射角和入射角，填入实验表格；、、、、、、2、实验目的（乙图）：探究反射光线、入射光线、法线是否在同一平面。

实验不足之处：此实验需要多人配合操作，实验过程中要始终保持硬纸板与镜面垂直、激光光束始终沿硬纸面照射都有一定的困难，增加操作难度，影响实验进度与效果。

改进方法：用硬纸盒子以法线轴，在其右边纸面上开一个“小门”，实验时“小门”可以向里或向外推，使之与左边纸面不在同一平面。教学时可将此实验改为演示实验，为了增加演示真实、直观的效果，将硬纸表面进行“粗糙”处理（上图中、右）。

改进意义：能直观、形象的显示“小门”打开后与原来纸面不在同一平面，且在任何位置总是能与镜面垂直，表面的“粗糙”处理为演示实验带来逼真、清楚的效果。同时也给学生利用身边的器材动手、动脑进行小实验作出示范和榜样。

实验器材（改进后）：自制教具（带“小门”硬纸盒、）、平面镜、高亮激光笔； 实验步骤：①将平面镜放在水平桌面上，将“小门”关闭的自制教具放在平面镜上；

②将高亮激光笔的光束沿纸面射向入射点，观察“小门”上的反射光线（上图右）；

③保持纸面左半部分上的入射光线、入射点位置不动，将右边纸面上的“小门”向里摊，观察“小门”是否还有反射光线；

3、学生用光的反射实验器（上图左）

学生实验器材存在的缺陷：由于卡槽设计太大、平面镜受重力作用，会向没有卡槽的一边下垂，造成镜面与光具盘不垂直（上图左），实验时反射光线不能显示在光具盘上，同时平面镜与光具盘结合处有缝隙，出现漏光，使反射光线亮度变暗变弱。

改进方法：沿平面镜位置线挖一个宽与平面镜厚相同、长与平面镜略长的长方形的孔槽，实验时将平面镜一半插入到孔槽中，可消除平面镜因重力作用造成不垂直的影响，同时也避免了平面镜与光具盘结合不紧密造成的漏光现象（上图中、右）。

改进意义：平面镜插入卡槽，镜面与光具盘紧密结合且相互垂直，避免入射光从缝隙泄漏，同时让入射光全部被反射，反射光线的径迹能在光具盘上清晰、明亮的显示出来。

4、实验室配备的学生用激光笔与专业激光笔（上图左）

实验室配备的学生用激光笔不足：光线暗、光束窄，要让反射光线、入射光线同时显示在显示板上，操作起来很困难（或者光线暗淡，或者只显示反射光线，或者只显示入射光线），严重影响实验效果及进度。

改进方法：用高亮度的专业激光器替代学生用激光笔，并将激光笔的头部进行改造，让高亮激光束通过一根粗细适当的玻璃柱（上图中），并适当调整距离，就可以得到又亮又宽的光束（上图右）。

改进意义：实验时亮度好，效果极佳，使用方便，极大提高了实验的效率，极大吸引了学生的兴趣，深受学生喜爱。

5、对于镜面反射与漫反射这一难点的突破，我采取播放多媒体动画课件：画面出现两种不同的反射面，再依次播放出每一条光线的反射过程。播放完毕后，让学生比较镜面反射和漫反射的异同点，并回扣上面的实验，让学生解释其中的原因。

五、评价反馈

教学突出“从生活走向物理，从物理走向社会”新课程理念，让学生在实验中观察、体验，发现问题，展开探究，得出规律，激起学生的好奇心和求知欲推动课堂教学，通过教师的指导结合自身的积极探索，用实践去亲自体验和感悟。同时用自制教具作示范，启发学生的利用身边的器材，动手动脑制作物理器材进行课外小实验，培养学生的实验技能和科学探究精神。

第二篇：教学设计：探究凸透镜成像规律

《探究凸透镜成像的规律》教学设计

一、设计理念

学生从生活现象中发现问题开始，提出解决问题的假设，并用实验验证假设，最后评价整个过程。并把这种解决问题的学习扩展为对系统知识的“探究和掌握”过程，从而提高学生整理和重组知识的能力，不断地解决问题的能力以及创造性思维的能力；使学生习惯于多方提出问题、作出假设、主动探究，培养解决问题的能力。根据上述思想方法，本课以物距跟焦距的关系为主线索，组织引导学生探究凸透镜成像的规律。在课堂教学中努力提出新课程的教育理念：以知识为载体，重视学生的探究过程和情感与价值观的培养。在本课的教学过程中尤其注意处处以学生的探究学习为主，教师仅作为课堂活动的组织者和合作者。

二、教学目标：

1、知识和技能

理解凸透镜成像的规律。2.过程和方法

（1）学生能在探究活动中初步获得提出问题的能力。（2）通过探究活动，体验科学探索的全过程和方法。（3）学习从物理现象中归纳学习科学规律的方法。3.情感、态度和价值观

（1）具有对科学的求知欲，乐于探索自然现象和日常生活中的物理学的道理，勇于探索日常生活中的物理学原理。

（2）培养学生认真严谨的科学态度及探究创造的心理品质。（3）乐于参加观察、试验、制作等科学实践。教学重点：凸透镜成像规律的探究过程。

教学难点：引导学生设计实验方案，并从实验中得出凸透镜成像规律。教学方法：实验探究法。

器材准备：蜡烛、火柴、凸透镜、光屏及光具座若干组。

三、教学过程：

（一）导入新课

师：照相机、投影仪、放大镜所成的像各有什么特点？生：照相机成倒立的缩小的像，投影仪成倒立放大的像，放大镜成正立放大的像。

师：我们来做一个小实验：用放大镜先看书本上的文字，然后再用放大镜看远处的同学和老师。你发现了什么吗？请描述一下看到的现象。

生：描述看到的现象。如：看到远处的物体是倒立的、缩小的，近处的物体是放大的、正立的等。

（二）探究活动

1、提出问题

师：放大镜本身就是凸透镜，从刚才的观察中我们可以看到同样是凸透镜，但观察到的现象却有很大不同：有时是正立的，有时是倒立的、有

时是放大的，有时是缩小的，有时是实像，有时是虚像。下面请同学们根据观察到的现象和对照相机、投影仪、放大镜成像情况的了解思考一下，你还想知道哪些问题？以小组为单位讨论。

提炼学生问题中的知识点，确定本课的探究课题：凸透镜在什么条件下成放大的像，在什么条件下成缩小的像，在什么条件下成正立的像，在什么条件下成倒立的像，在什么条件下成实像，在什么条件下成虚像。

2、猜想假设

师：通过我们已经了解的关于凸透镜的知识和你的日常生活经验，你认为上述问题的答案可能是什么？以小组为单位继续讨论。

猜想：照像时人和景物到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离大，像是缩小的；使用投影仪时，投影片到凸透镜的距离比像到凸透镜的距离小，像是放大的。看来，像是放大的还是缩小的，可能跟物体凸透镜的距离有关。

窗外的景物到凸透镜的距离比较远，像是倒立的；用凸透镜直接看书上的字时，凸透镜离书面较近，像是正立的。可能凸透镜成像的正倒与物体到凸透镜前的位置有关。

照相机、投影仪工作时，物和像在凸透镜的两侧；而放大镜中，物体和像在透镜的同侧。像的正倒可能跟物体和像是否在同侧有关。

3、设计实验

师：上面我们已经对所提出的问题作出了初步的猜想和假设,下面我们

用实验的方法去验证猜想是否正确。

师：那么在动手实验之前，请各小组先讨论一下，拿出你们的小组的实验设计方案。

师：同学们的桌子上都有一只凸透镜，它的焦距我们在学习《透镜》一节中已经测出是10厘米，给大家一只蜡烛做物体，研究火焰所成的像。一面光屏用来承接火焰的像。大家可以将凸透镜、蜡烛、光屏固定在光具座上，从光具座的刻度尺上可以读出蜡烛到凸透镜的距离和光屏到凸透镜的距离，有了这些器材，你应该怎样做呢？

生：设计实验的方法、步骤，并向全班同学介绍、交流。例如：固定凸透镜、光屏，移动蜡烛，在光屏上找到像后记录实验现象；固定光屏、蜡烛、移动凸透镜，使光屏上成像。……

师：同学之间交流并探讨出实验的方法和注意事项（1）凸透镜固定在光具座的中央，蜡烛和光屏放在凸透镜的两侧。使火焰、透镜光屏的中心在同一高度；

（2）将蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置，点燃蜡烛；

（3）移动光屏直到光屏上出现边缘清晰的蜡烛的像为止；记录下蜡烛到凸透镜的距离、像到凸透镜的距离、像的大小和倒正；

（4）将蜡烛向凸透镜移近一段距离，重复上述操作，直到不能在屏上得到蜡烛的像；

（5）继续把蜡烛向凸透镜靠近，试着用眼睛观察像在何处？像是怎样的？

实验时注意分工合作，边实验边记录数据，并填入表格。同学们可以

直接填写在课本上给出的实验表格上，也可用自己设计的表格。

4、进行实验

1、学生根据要求，自己组装仪器并进行实验。把蜡烛放在离透镜不同的位置上，移动光屏，观察像的大小、正倒、虚实。

2、各人得出数据后在小组内进行讨论，分析数据，比较物距和焦距关系，得出成放大、倒立像的条件和缩小、倒立像的条件、正立放大虚像的条件。（教师边巡视边指导）

3、将各组数据及结论全班交流，分析各组数据中是否出现错误，并探讨一下出现错误的可能情况，并改正。

5、分析论证

师：下面我们把探究的结果汇报一下。学生回答

1.当u>2f时，2f>v>f，成倒立、缩小的实像。2.当2f>u>f时，v>2f，成倒立、放大的实像。3.当u

6、评估

师：这节课经历了哪几个探究过程？

生：（讨论回答）提出问题、猜想和假设、设计实验、进行实验、归纳分析。

师：通过这节课的探究，你知道凸透镜成像的规律是什么？

生：讨论回答。

7、应用

根据我们上节课的知识，思考并回答：

①什么仪器利用“当u>2f时，2f>v>f，成倒立、缩小的像。”

②什么仪器利用“当2f>u>f时，v>2f，成倒立、放大的像。”

③什么仪器利用“当u

（三）布置作业

老年人看不清温度计的读数，请你利用学过的知识给他帮助，说出你的办法和理由。教学反思：

通过本节探究课的学习，激发了学生的学习兴趣，使学生知道了从生活走向物理，再从物理走向生活的道理。从这节课中学生对实验探究的几个环节：提出问题、猜想与假设、设计实验和进行实验、分析与论证等有了进一步的了解。使学生在实验中体会到了学习物理的无穷乐趣。

第三篇：化学实验探究教学设计

实验探究教学设计

引课：老师这里有一瓶刚刚制得的二氧化碳气体，那么，我们如何证明该气体是否为二氧化碳？

学生：在气体中通入澄清石灰水，看石灰水是否变浑浊。学生进行该实验操作 发现石灰水没变浑浊

教师引导：实验探究过程：学生小组讨论后回答 提出问题：石灰水没变浑浊，原因可能是什么呢？ 猜想假设：可能是二氧化碳的原因，也可能是石灰水的原因 二氧化碳的原因：装置漏气，没收集到二氧化碳

实验时用浓盐酸，使二氧化碳中混有氯化氢气体影响该实验 石灰水的原因：石灰水变质

教师总结学生的猜想假设并引导归类，将学生分组，以小组为单位选择猜想并设计实验方案。

设计实验：学生自主设计，教师检查方案，需要时加以指导。关于装置漏气：重新检查该装置气密性

关于是否使用浓盐酸：检查教师所用盐酸是否为浓盐酸（教师提示：浓盐酸有挥发性，挥发出氯化氢气体，跟空气中的水蒸汽重新结合成盐酸的小液滴（即白雾））

关于石灰水是否变质：将石灰水中通入呼出气体看是否变浑浊 教师总结方案，引导学生加以完善。实验中预期现象及结论。

进行实验：学生按照本小组所设计方案进行实验得出结论 反思评价：教师总结本节课，引导学生学会学以致用。

第四篇：新课程教学设计 探究电荷相互作用规律

探究电荷相互作用规律

作者： 永不止步0012 发表日期： 2011-10-08

教学三维目标：

知识与技能：

1．掌握库仑定律，要求知道点电荷的概念，理解库仑定律的含义及其公式表达，知道静电力常量。

2．会用库仑定律的公式进行有关的计算。

3．知道库仑扭秤的实验原理。

过程与方法：

1.通过定性实验与定量实验，让学生探究影响电荷间相互作用力的因素，再得出库仑定律；让学生体验物理来源与生活。

2.体会理想模型的建立、等量电荷巧妙分配原理等科学思维方法。

情感态度价值观：

让学生体验库仑在定量探究过程中遇到困难时，科学家的科学思想、方法、态度、毅力

教学重点 ：库仑定量探究电荷间相互作用规律的过程

教学难点：对库仑定律成立条件的理解

教学用具：

视频，多媒体课件，手摇式感应起电机，自制泡沫小球，细线，球形导体球，铁架台，毛皮，橡胶棒

设计思路：

本节课分三个步骤进行，定性实验演示(学生观察与思考)---------视频播放库仑用扭秤实验发现规律的过程(学生感悟与体会)----------库仑定律的应用(学生思考并作答)

教法：实验、提问、启发引导式

学法：亲身体会，合作探究

新课教学：

一、历史回顾

人类很早就发现了电现象，但是为什么2000年后才定量研究？

一是当时社会没有对电力提出要求；二是还没有电荷量的概念，也没有定义电荷的单位；三是没有精密测量电荷的工具。说明科学、社会、技术三者相互影响，互相促进。

二、互动与探究过程

问题情景一：电荷间同性相斥，异性相吸。猜想一下，电荷间相互作用力可能与哪些因素有关？

同学们讨论后回答，并相互补充。

学生：1.距离2.电荷量3.带电体的形状等

1.定性探究：

问题情景二：如果你是一名物理学家，你准备如何做实验定性探究？

(1)你认为实验应采取什么方法？

学生：控制变量法

(2)你想选取什么形状的带电体？

给出立方体，圆柱体，球形带电体让学生选择

(3)你想选取什么容易观察的方法比较作用力的大小？

学生：比较悬线偏角的大小

组织学生进行头脑风暴：

根据现有器材，自由组合，给出可能的实验方案。

(4)你想选取哪些实验器材？

球形导体，两个自制的带细线的用保鲜膜包裹的泡沫小球，铁架台，感应发电机，橡胶棒，毛皮，(5)实验步骤：

引导学生根据以前所做实验自己得出实验的具体步骤

第一步：保持距离一定，先让塑料球带电，后给球形导体带电并逐渐增加电量，观察偏角；

第二步：保持电量一定，将球形导体逐渐靠近减小距离，观察偏角。

(6)实验条件：保持实验环境的干燥和无流动的空气

学生实验、观察并得出结论：

距离一定，电量增加，偏角变大，作用力越大：

电量一定，距离越小，偏角越大，作用力越大。

2.定量实验：

教师提出定量实验在当时遇到的三大困难：

(1)电荷间作用力小，没有足够精密的测量仪器；

(2)没有电量的单位，无法比较电荷的多少；

(3)带电体上的分布不清楚，难以测定电荷间距离。

问题情景三：设身处地，看看你能想到怎样的方法来解决这些困难？

学生用类比的方法得出三大困难的对策：

卡文迪许扭称实验--库仑扭称实验，巧妙等分电荷法，质点--点电荷（理想模型）

（观看视频）库仑扭称实验，然后阅读课本13页的表格，观察表格，你能总结出规律吗？

学生：电荷间相互作用力与电荷间距离成平方反比关系，与电荷电量乘积成正比

教师介绍：库仑扭称实验只能定量测出同种电荷间相互作用力，库仑还利用电单摆实验定量测出异种电荷间作用力大小。让学生体会库仑定律的完美。

第三组实验有误差：原因是漏电

利用扭称实验，结合数学方法，得出库仑定律的内容。

3.电学中第一个定律---库仑定律

(1)第一定律的内容：真空中两个静止的点电荷之间相互作用力的大小，跟它们的电荷量q1与q2乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比，作用力的方向沿着它们的连线。

(2)表达式：

说明：F指静电力或库仑力；

k；静电力常量（单位是什么？物理意义）

实验得出：

(3)适用条件：真空中、点电荷（条件：d〈〈 r〉

明确带电体看作点电荷的条件（类比质点的定义）

出示选择题让学生充分理解点电荷

说明在干燥的空气中库仑定律也近似成立。

(4)库仑力的方向：沿连线，再用同性相斥，异性相吸判断

(5)静电力同样有力的共性，遵守牛顿第三定律

(6)静电力也是按性质命名的力，力学规律全部适用，受力分析按照先重力（库仑力）后弹力，摩擦力。

三、巩固练习

案例：课本中案例分析

案例分析预期达到三个目的：

1、库仑定律在应用时，可以不代入电性符号，直接代入绝对值，最后判定方向；

2、计算说明万有引力远远小于库仑力，所以可以忽略；

3、比较库仑定律和万有引力定律你会有什么样的感想？自然规律的多样性和统一性

四、小结

通过本节课的学习你有哪些收获？试着谈谈体会。

五、布置作业

家庭作业与活动2、3题

第五篇：探究光的反射规律教学设计

《探究光的反射规律》教学设计

西港中学

江礼菊

教学目标：

1.知识与技能目标：

（1）知道什么是光的反射现象。

（2）理解光的反射定律，能应用反射定律解决一些简单的问题，并知道在光的反射现象中，光路是可逆的。

（3）了解镜面反射和漫反射，并能用来解释一些简单的现象。

2.过程与方法目标：

（1）经历实验探究光的反射定律的过程，重点培养学生发现问题和设计实验的能力。

（2）观察日常生活中光的反射现象，通过社会调查或查阅资料了解光的反射在实际中的应用。

3.情感态度与价值观：

（1）光的反射定律简洁、对称、和谐，从中领略到物理学中的美。

（2）通过学习光的反射的应用和光污染，认识科学及其相关技术对于社会发展及人类生活的影响，乐于用所学的光学知识解决实际生活中所遇到的问题。

教学重点：光的反射定律是几何光学中最重要的基本定律之一，是分析有关光的反射问题的主要依据，该规律的探究过程有利于培养学生的探究能力和探索精神，所以光的反射定律及其探究过程是本节教学的重点，也是本章教学的重点。

教学难点：漫反射和镜面反射的光路，难以真实、直观地显现出来，学生不容易理解。另外，在利用镜面反射和漫反射解释实际问题时，学生很容易产生错误认识，例如认为镜面反射看起来一定比漫反射亮等等。因此，镜面反射和漫反射是本节教学的难点。

教学过程： 1.引入新课

师提问：我们知道光在同种均匀介质中沿直线传播，光源发出的光进入了眼睛，人能看到物体，那么人为什么能看见不发光的物体？ 2.新课讲授

（1）光的反射现象

让同学们合作反复做活动1实验，诱发学生观察思考对活动中发现的问题展开讨论和交流，提出猜想。

演示：光射到平面镜上的反射现象

概括：光射到物体表面上时，一部分光被反射回去的现象叫光的反射。

（2）有关的几个物理名称

教师边演示边画图，并强调平面镜的光学符号的画法。

一“点”：入射点O 三“线”：入射光线AO，反射光线OB（强调字母顺序，话实线，箭头及方向），法线ON（画虚线）

两“角”：入射角α（入射光线与法线的夹角）

反射角β（反射光线与法线的夹角）

（3）光的反射规律

再利用桌面实验器材对活动2深入探究。教师演示实验，引导学生观察、分析、归纳。

① 当E、F屏在同一平面时，可看到入射光和反射光，不在同一平面时，不能同时看到入射光和反射光，引导学生此现象说明：“三线共面”。② 让学生观察：反射光、入射光和法线的位置关系。引导学生分析此现象说明：“两线分居”。③ 让学生根据现象和测量填充表格，引导学生发现现象规律：入射角增大时，反射角也增大，反之亦然，反射角总是等于入射角。概括光的反射定律：

（4）应用（运用光的反射定律求角作图）课后练习第2题（5）对于镜面反射与漫反射这一难点的出破，我将采取播放自制的多媒体动画课件：画面先出现两种不同的反射面，再依次播放出每一条光线的反射过程。播放完毕后，让学生比较镜面反射和漫反射的异同点。并且强调：遵循光的反射规律。

镜面反射

漫反射

3、课堂小结

本课小结由学生完成，总结本节课的收获

4、作业布置：作业本上的相关练习题 5.板书设计

1.光的反射概念： 2.光的反射定律：

①反射光线与入射光线、法线在同一平面内（三线共面）②反射光线和入射光线分居法线的两侧（两线分居）③反射角等于入射角（两角相等）新发现：光路是可逆的

3.镜面反射和漫反射：（都遵循光的反射规律）

4.光反射的应用：举例 危害