《研究反射规律》探究实验的改进

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1、《研究反射规律》湖北华一寄<修嘰孙传智汉市第一届初中《科学》课教师『科学探究』创新比赛《研究反射规律》探究实验的改进湖此华一寄宿修横孙传智一、教材的叙述武汉岀版社《科学》七年级上册第2章第1节P40-P41对光的反射规律的探究是这样叙述的（为了后面叙述的方便，木文作者对实际操作不是有利的叙述或是需要改进的地方加了下画线，并编号）：想_想：入射光线与反射光线的方向Z间有什么关系?［11实验：研究反射规律材料与仪器平面镜，口色氏方形纸板，激光笔，量角器，铅笔，直尺。步骤1.将平面镜放在水平桌面上，再将白纸板竖立在平面镜上,调整白色纸板的位置，让光线沿纸板表面斜射到平面镜表

2、面，【2】如图2.16所示，使纸板上的入射光和反射光清晰可见。观察并记录光线的路径和入射点。［3］2.作岀法线0N,如图2.16,用量角器量一下，记录入射角与反射角的大小。［4］3.将入射光线逆养反射线的方向射向界面，重复上述实验步骤,［5］记录看到的现象。图2.16研究反射规律示净图（分析与思考1•如杲保持光线在平面镜上入射点的位置不变，增大入射角，那么反射角会（增大/减小/不变）。2.入射角（大于/小于/等于）反射角。3.实验步骤3发生的现象说明了。4.如图2.17所示，将白纸沿法线向询或向后折•定的角度，在白纸上（能/不能）观察到反射光线。［6］此现象说明。入射

3、光线、反射光线和法线在同一平而上，反射光线和入射光线分别位于法线的两侧，反射角等于入射角。如果将入射光逆着反射线的方向射向界面，反射光线将逆着原来入射线的方向前进，这就是光传播的重要性质之一光路可逆。二、按教材叙述进行实际操作中的不利及改进编号［11:入射光线与反射光线的方向之间有什么关系?［1】不利1：问题的提出突然而抽象。为什么说这两条光线的方向Z间有关系？有哪些现象或事实导致了这一问题的捉出？改进：通过多次观察反射现象，发现反射光线的方向因入射光线方向的改变而改变，从而引出两条光线的方向之间的关系问题。不利2：提出的问题太宽泛，实际操作时学生提不出任何猜想，更无

4、从设计实验來证明或探究，就象一篇作文，题目太大，不知道从哪个方面去写。用光线与法线的夹角来描述光线的方向，将入射光线与反射光线的方向之间的关系转化为研究反射角与入射角的关系，是研究这个问题的关键，但对于初次接触科学的学生来说，要做到这一点是有难度的。改进：经过适当引导，明确提出，用光线与法线的夹角來描述光线的方向，研究入射光线与反射光线的方向Z间的关系就是研究反射角与入射角的关系，为实验探究引入适当的变量，确定具体的研究目标和方向。说明：从教材的整体叙述来看，编者所要展示给学生的反射规律包扌舌以下四个方面：1.反射角等于入射角；2.反射光线和入射光线分别位于法线的两侧

5、；3.反射光线、入射光线和法线在同一平而上；4.光路可逆。因此，编者会担心，按我之改进方案会使探究的内容仅局限于第1点即反射角与入射角的关系的探究。其实大可不必。首先，这四点当中，第1点是核心；其次，用在探究过程中“偶然”发现其他几点规律或是另外增加莫他几个项目的探究的方式，同样可以达到编者所希望的探究内容，况且这种情况在科学研究中也是很常见的。编号［2】［31：将平面镜放在水平桌面上，再将白纸板竖立在平面镜上,调整口色纸板的位置，让光线沿纸板表面斜射到平血镜表面,［2］观察并记录光线的路径和入射点。［3］不利1（位置人将平面镜放在水平桌面上，再将口纸板竖立在平面镜上

6、，不利于学生观察并记录光线的路径和入射点，因为纸板易动，激光笔易动，入射点易动，书写也很不方便。改进：将白纸板与平面镜的位置互换，即将口纸板放在水平桌面上，再将平而镜竖立在平而镜上。不利2（器材）：激光笔射出的“光线”实际上是光柱，太粗；记录纸粗糙表面对光线的散射使光线进-步变粗，都不利于学生观察并记录光线的路径。改进：在激光笔头中塞入部分黑色的纸（或其他方法），使光线变细。其中，黑色有利于吸收笔头射出的散光，避免其对现彖的干扰（黑板上演示时可不必作此改进）；强烈建议采用极光滑的纸质（如《科学》杂志封面的纸质效果较好）。不利3（方法）：沿实际光路画光路的方法來记录光路

7、时，人的身体和使用的器材总是会阻挡光线而难以完成，需要事先讨论或宜接捉供便捷的记录方法。改进：直接告诉学生用两点确定-•条直线的方法来记录光路。记下入射点和光线路径上的任一点，连接这两点就得到实际的光路。说明：编者采用镜下板上的位置，可能是为了方便完成后面图2.17所示的探究操作。但我们改为镜上板下的位置后，冇一个方案可以巧妙地完成这一操作，并得到更好的效果。1.编号［4］：用虽角器虽•下，记录入射角与反射角的大小。［4］不利：学生使用量角器测量角反射角和入射角时，由于尚未建立角的概念，不会确定角的起点和终点；图屮角多，线多，易混淆；更不利的一点是，