《光的反射》实验反思研究

朱粉玉　陈海涛

摘要：本文真实地记录了《光的反射》课堂教学的片段，然后执教老师借助课题研究的成果，先后通过个人独立反思、备课组老师参与反思、执教人再反思、总结交流反思等步骤进行“五步曲反思”，展示了如何以实验教学反思为突破口，从而促进教师成长的过程。

关键词：实验反思；策略；光的反射

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）4（S）-0028-5

自从“反思”的相关理论被引入我国教育界，教学反思已受到越来越多的教育者青睐。心理学家林崇德曾提出：“优秀教师=教学过程+反思”的成长模式；不过实践发现，不少中学老师虽然能进行一些简单的反思，但是反思的质量值得商榷。为了更好的促进教师成长，有必要探讨和研究如何提升教师教学反思的品质，尤其是如何结合物理学科的特点对教学进行更加有效的反思。我们通过课题研究。发现使用“五步曲反思策略”。反思的效果不错。现以《光的反射》教学反思为例，简介如下：

1 第一步曲——上课老师整理实验教学过程，做好课堂实录

本节课是苏教版（八年级上）第三章第五节第一课时内容，以“光的反射定律”为重点。笔者在教学设计中，把本节课教学过程分为4个实验环节。为了方便整理反思，对整个教学过程进行了录像。

片断1——引入光的反射现象

师：喜洋洋与灰太狼之间有个不透明的障碍物，在不改变位置的情况下喜洋洋能将激光直接照到灰太狼身上吗？（如图1）

生：不能，因为光在均匀介质中沿直线传播。师：你能不能帮喜洋洋想想办法？将激光照到灰太狼的鼻子上。学生思考后跃跃欲试，教师请学生上台尝试。

太狼的鼻子上（整个光的反射路径在黑板上清晰呈现）。（如图2）

师：当光射到物体表面时，有一部分光被其表面反射回来，这种现象叫做光的反射（介绍入射光线和反射光线）。刚才那位同学是怎样想办法将激光照射到灰太狼鼻子上的？

生：调整激光笔的角度和平面镜的角度。

师：我们通过观察发现反射光线的方向与入射光线和平面镜的角度之间可能存在某种关系，今天我们就来探究他们之间的线和角的关系（板书：线、角）。为了探究他们之间的关系，我们要将实验现象记录下来，前面我们曾学过用一条带箭头的直线表示光的传播路线，现在我们将入射光线、反射光线、平面镜的位置记录下来（教师板书示范）。你们铁板上也有一点，我们可以把它看成灰太狼的鼻子，你想不想也体验一下利用平面镜将光反射到灰太狼的鼻子上。并请你们将实验现象记录下来。

片断2——探究反射角与入射角的关系

生：学生分组实验，并把平面镜位置、入射光和反射光路径记录在玻璃纸上。

师：将不同学生的透明的玻璃纸放在投影仪上对比，你能发现它们之间有什么关系吗？

学生1：入射光线与镜面的夹角和反射光线与镜面的夹角相等。

师：你说的非常好，这个又像数学上的什么图形呢？（学生回答不出来，教师引导）最近同学们在数学课上学的等腰三角形是什么图形？

生：轴对称图形。

师：如果是轴对称图形，你能找到对称轴吗？如果找到的话请你用虚线画出来。

生：将玻璃纸对折，使入射光与反射光线重合，中间的那条线就是对称轴。

生：学生寻找对称轴。

师：这个对称轴和镜面之间是什么关系呢？

生：垂直。

师：多媒体显示课本中的信息快递（法线：过入射点并垂直于镜面的直线：入射角：入射光线与法线的夹角：反射角：反射光线与法线的夹角）。教师根据信息快递，指出光路图中对应的法线，入射角和反射角。并请学生猜想入射角与反射角之间的关系。

生：反射角等于入射角。

师：同学们的猜想是否正确，我们不能只是通过观察，还需要通过测量。

生：学生用量角器测量玻璃纸上的反射角与入射角，发现相等。

师：一次实验数据具有偶然性，我们为了寻找他们之间的规律，需要多次实验比较。

师：为了方便同学们实验，你们桌上实验装置的铁板上也有个量角器。请同学们观察铁板上的量角器（如图3），为了研究反射角与入射角的关系，你觉得老师应该将平面镜放在哪个位置？（让学生上台放置平面镜的位置，教师故意将入射点照射到其他位置，学生纠正教师的做法。将入射光线照射到圆心。）

生：分组实验，并记录实验数据。

师：巡视指导，获取部分学生的实验记录，将多组学生的实验数据投影。请学生根据自己的数据以及投影的数据分析归纳反射角与入射角的关系。

生：反射角等于入射角。（板书：反射角等于入射角。）

片断3——探究反射光线、入射光线、法线的空间位置关系

师：（出示模型）两个入射角相同的模型，请插出反射光线的位置。谁来试一试？

生：两位同学上台插反射光线。

师：老师见你一直在仔细调整，你在调整什么？

生：要使反射角等于入射角。还要注意使反射光线、入射光线、法线在同一平面内。（学生可能已预习）

师：那你们看老师可不可以这样插。我也让反射角等于入射角，但反射光线、入射光线、法线不在同一平面内？你们同意谁的做法呢？一条入射光线对应的反射光线不可能有几条。只能有一条。反射光线到底在哪里呢？这三条线在空间上到底是什么关系？请大家使用课桌上的实验器材探究一下。教师介绍实验装置透明塑料桶的用法，并请学生分组体验反射光线、入射光线、法线的空间位置关系。

生：学生分组体验。

师：你们通过体验觉得反射光线、入射光线、法线的空间位置关系更接近哪种做法？

生：更接近三条线在同一平面内的做法。

师：同学们通过体验认为反射光线、入射光线、法线应该是在同一平面内。现在老师将平面镜水平放在实验装置中的竖直铁板边缘。利用铁板将入射光线显示出来，法线在哪里呢？

生：铁板的边。

师：现在有没有反射光线呢？

部分学生：没有。

部分学生：有，在空中，只是看不见而已。

师：反射光线在空中哪里呢？我们用铁板将入射光线显示出来了，同样我们可以用一个白板来寻找反射光线，我们将白板放在铁板边缘，将白板绕着法线转动，看看白板绕到什么位置反射光线能显示出来，看看同学们的猜想是否正确。请大家利用桌上的器材试一试。

生：学生分组实验。

生：只有当白板绕到与铁板在同一平面内时才能看到反射光线，其他位置看不到反射光线，说明反射光线、入射光线和法线在同一平面内。教师板书（反射光线、入射光线和法线在同一平面内）。

师：同学们通过刚才的实验说明反射光线与入射光线在法线的同侧还是两侧？

生：反射光线与入射光线分居在法线的两侧。

教师和学生一起总结光的反射定律：（板书）

线：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。

反射光线与入射光线分居在法线两侧。

角：反射角等于入射角。

片断4——利用光的反射定律引入两种反射

师：每个同学桌上有一个玻璃纸。老师给同学们画好了入射光线，你能否根据光的反射定律画出反射光线，试一试。

生：画反射光线。

师：教师选取不同学生画的反射光线，将入射角相同的玻璃纸拼在一起，使入射光线平行，再将入射角不同的玻璃纸放在一起，也保持入射光线平行。请学生对比两种情况下的反射光线方向有什么不同？

生：第一种情况入射光线平行，反射光线也平行。第二种情况入射光线平行，反射光线不平行。

师：第二种情况反射光线为什么不平行？

部分学生：第二种情况画错了。

部分学生马上反对：没有画错。是因为入射角不同。

师：第二种情况遵守光的反射定律吗？

生：遵守。

师：大家通过作图对比，如果将平行光射到第一种这样光滑的表面，反射光线也会平行；如果将平行光射到第二种这样凹凸不平的表面，反射光线将射向各个不同的方向。这是我们从理论上的分析，理论的分析还要通过实验的验证。教师通过实验演示两种现象，发现与理论分析一致。

多媒体重现两种反射现象，介绍镜面反射和漫反射现象。

2 第二步曲——上课老师利用课题组研究的实验反思策略。独立反思

为了提升反思的品质，我们课题组研究了一套供教师实验反思的策略：

①反思教学目标：②反思能否更好地引起学生的注意；③反思如何更好地引导学生复习；④反思如何更好呈现教学内容；⑤反思如何更好地提供学习指导；⑥反思教师的引导行为是否合理；⑦反思如何提供更好的反馈；⑧反思如何更好地评价学生行为；⑨反思如何增强学生记忆与促进迁移。

执教老师根据上文的实验反思策略，首先独立反思。现摘录部分反思内容如下：

1.创设情景引入：激光源和灰太狼之间有个不透明的障碍物，光不能直接照射到灰太狼身上，是因为光在均匀介质中沿直线传播，创设此情景既承接了前面的“光的直线传播”的内容。又顺利通过实验引入光的反射。

2.备课不仅要备教材也要备学生。教师创设课堂的出发点应该基于对教学内容的把握和对学生认知结构的分析。利用对称的关系引入法线是借鉴优质课比赛中一位老师的做法，我校学生基础相对薄弱，超越了他们的最近发展区，出现了“冷场”。在课后作业中也发现有不少学生将入射光线与镜面的夹角标成入射角。当时课堂上有学生猜想反射光线和入射光线与镜面的夹角相等，也可以根据学生的这个猜想引入有关光的反射现象的概念。请学生自主学习这些概念，并在自己的图上画出法线，标出入射角和反射角。选取几组投影，通过学生自主学习并相互纠错也许效果会更好，同时也加深了入射角和反射角的概念理解。再根据多组投影进一步猜想反射角与入射角的关系。

3.验证反射光线与入射光线是否在同一平面内是这节课的难点，课前用点光源和线光源都进行了实验，但是用这两种光源都遇到同样的问题：当把白板向前侧翻转时，仍可以看到反射光线。用点光源需要将激光紧贴光屏，使入射光线沿光屏射向镜面，在操作时比较难控制。考虑到用线光源学生操作容易，现象明显，但在理论上用线光源做这个实验是不对的，因为当学生将白板向铁板前侧翻转时，仍然可以接受到来自平面镜的“反射光”，这条“反射光”已经不是在铁板板面上呈现出的那条“入射光线”的反射光了，而是激光笔提供的线光源中隐藏在空气中看不见的某条入射光对应的反射光了。在课后的题目中发现这样一道题目：将一缺角的纸板按如图4所示方式放置，让光沿直线AO入射，接着她以ON为轴旋转缺角纸板，发现无论缺角纸板旋转到哪个角度，反射光线都只出现在入射光所在的纸板上，在缺角纸板上没有显示出反射光。这一现象说明了：___。我根据题目中的方法将纸板的一角剪去。用点光源射向O点。发现当纸板向前侧翻转时。纸板上看不到反射光线，只有当纸板旋转到与铁板在同一平面时才看到反射光线。

4.以往的教学经历中。学生对漫反射较难理解，总认为漫反射不遵守光的反射定律。为了让学生能够更深刻地理解漫反射。请学生画反射光线既能对光的反射定律的进行课堂反馈。又可以利用学生的作图引入两种不同的反射现象。使学生对两种反射现象的原理有了更深刻的认识。

3 第三步曲——组内、外其他老师参与评议，百花齐放

3.1 教师A

学生探究过程中暴露的问题不能刻意回避，应该进行引导。验证“三线共面”过程中因为光源是通过柱形透镜出来的，所以当部分同学将光屏向前偏折的时候光屏上还是呈现光路的。我建议教师可以通过演示顺序来合理规避这个问题：先将光屏向后偏折，打出入射光线，问学生有没有反射光线。然后通过烟雾呈现原来没看的反射光线，让学生明白“不管你见还是不见，反射光线就在这里”，然后偏转光屏来呈现反射光线，说明“三线共面”……

3.2 教师B

在教学内容的预设和执行时，有一些问题值得注意。比如，在片断2教学时，教师为了引入“法线”，引导学生将玻璃纸上的反射光路对折，认为反射光线和入射光线是“轴对称”图形，这里明显不妥。因为反射光线和入射光线的长短往往不相等，所以用“轴对称”的方法引入法线并不妥当。

教师在教学时不断地指导学生用实验方法建构新知，让学生在探究中不断提升的同时，也很好的渗透了科学方法教育。在片断4中，引出“镜面反射和漫反射概念”，此处操作使用了“累积法”和“比较法”，真的很巧妙！“累积法”在初中很多教学中都可以使用，比如，在探究凸透镜成像规律时。借助多组学生的数据“累积”找规律。效果明显。不过，教师在教学时对学生进行方法指导的意识还不够强，如果能让学生知其所以然，让“科学方法”显性化，让学生明白所使用的“科学方法”就更好了……

3.3 教师C

这节课最大的败笔在于课程容量太大，本节课不管是教师的还是学生的实验、活动进行的比较多，朱老师有点太注意课程知识的完整性，将镜面反射和漫反射放在本节课堂里上。我个人认为。如果把光的反射定律这一节课的探究性实验完成的基础上，再来做些针对性课堂练习进行一下课堂反馈，这样效果会更好。最后，我觉得，可以在引入光的反射概念。给出入射光线，反射光线，入射点这些名称后。让学生先做圆筒中反射光路实验，让学生观察、感知、体会、猜想三线的位置，反射角、入射角的关系，再用光的反射定律实验装置来验证光反射时三线的空间位置，最后探究两角的关系，这样可以更加符合探索物理知识的程序，使探究实验更具科学性……

4 第四步曲——执教老师集思广益，进行二次反思，形成认识飞跃

为了更深入地进行反思，更好地促进教师成长，执教教师借鉴其他老师的评议，再进行二次反思，便于今后优化教学：

首先要考虑取舍的价值，好钢要用在刀刃上。课堂教学时间是十分宝贵的，要判断教学时间分配是否合理。首先要看课堂流程结构是否合理。这节课在探究反射角与入射角的大小关系时，用了两种不同的实验方法，在内容上重复了。在尝试新的实验方案时又没有大胆舍弃传统实验方案。

其次是如何利用好实验处理教学难点。这节课的难点是：反射光线、入射光线和法线在同一平面内。在往年的教学中笔者都是用点光源让学生分组做实验。当时在做实验时就遇到了困难。这个问题存在这么多年，自己一直没有及时深入思考想办法解决，笔者今后要进一步探索用点光源完善这个实验。

最后是及时关注课堂生成，如果学生的回答没有按照我的思路，我该怎么办？苏霍姆林斯基说过：“教育的技巧并不在于能预见到课堂的所有细节，而在于根据当时的具体情况，巧妙地在学生不知不觉中做出相应的变动。”在这节课中，将不同学生的透明的玻璃纸放在投影仪上对比，笔者问“你能发现它们之间有什么关系吗？”希望学生回答：“它们是对称的。”但学生并没有说出我预想的答案，而是回答：“入射光线与镜面的夹角和反射光线与镜面的夹角相等。”课后思考当时也可以利用学生的这个回答引入反射的相关概念。学生课堂上的生成应该更符合学生的思维方式，如何把“意外事件”转化为“教学资源”，需要笔者在今后的课堂中不断地反思，提升课堂教学机智。

5 第五步曲——整理出教师反思案例，促进交流。供今后循环使用

由执教教师把前四步曲中内容整理好，形成案例，生成资源，供教师间交流。

叶澜教授也曾说过：“一个教师写一辈子教案难以成为名师，但如果一个教师写三年的教学反思则有可能成为名师。”可见，科学、有效的反思是促进教师专业成长的关键。“五部曲反思”增强了教师之间的交流与合作，通过教师个人的反思分析和其他教师的“会诊”，帮助教师发现自己的问题，提高了教师反思的广度和深度。“五部曲反思”揭示的是教师真实的“课堂故事”，它的方法和步骤容易被一线教师所接受。既提高了执教教师的教学水平，也促进其他参与教师的专业成长。

参考文献：

[1]余文森.有效备课·上课·听课·评课[M].福州：福建教育出版社.2008.

[2]陈海涛.关于实验反思的实践与研究[J].物理实验，2006，（7）：23.

[3]刘成华.对物理教学反思的探索与实践[J].物理教师，2006，（12）：4.

[4]赵国忠.有效教学最需要什么[M].南京：南京大学出版社.2010.

[5]陈海涛，岳敏瑜.巧用策略，提升教学反思的品质[J].物理教学探讨，2013，（2）：19.

[6]陈海涛.中学物理实验反思教学的探索与实践[J].湖南中学物理，2013，（3）：19.

（栏目编辑 李富强）