《设计光路报警通道》教学教案设计.docx

设计光路报警通道教学教案设计 【教学目标】 (一)知识和技能 1.了解光在一些物体表面可以发生反射。 2.认识光反射的规律，了解法线、入射角和反射角的 含义。 3.理解反射现象中光路的可逆性。 4.了解什么是镜面反射，什么是漫反射。 5.通过观察，理解镜面反射和漫反射的主要差异。 (二)过程和方法 1.通过实验，观察光的反射现象。 2.体验和感悟我们是如何看见不发光的物体的。 3.经历探究“光反射时的规律” ，用实验的方法获得反 射光线、入射光线跟法线位置的关系，测量反射光线与法 线、入射光线与法线的夹角，总结探究的结论，获得比较 全面探究活动的体验。 (三)情感、态度、价值观 1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学 态度。 2.密切联系实际，提高科学技术应用于日常生活和社 会的意识。 3.鼓励学生积极参与探究活动。 【教学重点】 光的反射定律和应用。 【教学难点】 反射定律中的“三线共面”的理解和两种反射现象的 应用。 【教学方法】 1.探究法：通过探究让学生清晰、直观的认识光的反 射现象，引导学生带着问题去观察思考、探究归纳总结出 光的反射定律。 2.竞赛法：充分利用学生的好奇、好胜心理，在课堂 上展开竞争，激发兴趣。 3.多媒体演示：教学的全过程采用多媒体辅助教学， 并引导、归纳教学过程。 【教学器材】 平面镜、实验报告一生一份、多媒体计算机、实物投 影仪、光的反射实验器、激光器等。 【教学过程】 一、新课引入(与学生交流) 做游戏：找一名同学到讲台前利用讲桌上的仪器将老 师藏在讲桌后面的礼物展示给大家看。 学生：选出平面镜并利用平面镜能成像的特点，使同 学们看到了礼物。 师问：你为什么选择平面镜?(平面镜能反射光)教师给 予表扬，并把礼物送给他。 二、新课教学 师：你想知道光的反射的哪些知识? (小组讨论：学生带着兴趣提出他们的问题。教师将问 题写在黑板上，标出有代表性的问题) 把同学们的问题一一解决： (一)学生感知光的反射现象 方法：把激光器打开，让光斜射到镜面上，观察光的 传播方向，试着画出光的传播路线? 师：以上实验说明，光射到物体表面时，总有一部分 光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反射。 (二)探究光的反射规律 师：好，下面我们就用实验的方法来探究光在反射时 有什么规律。 师：让学生观察入射光、反射光、入射点，介绍与光 的反射有关的几个术语： 入射点：光线射到镜面上的点。 法线：过入射点，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。 1.提出问题 光在反射时遵循什么规律? 2.做出猜想 A.光在反射时，反射角的大小_(等于/不等于)入 射角 B.反射光线、入射光线、法线_(在/不在)同一平 面内 C.入射光线和镜面垂直时，反射光线与入射光线 _。 D.随着入射角增大，反射角将_。 师：有了这些猜想，我们就要用到验证猜想的最有力 的武器实验。 3.设计实验和表格： 入射角 0 反射角 4.进行实验 (1)让光源射出的平行光分别以不同的角度入射并观察 反射光线的位置; (2)将右半面绕法线缓慢旋转，观察反射光线。 5.分析实验 光反射时，反射光线和入射光线、法线_(在/ 不在)同一平面内。 光在反射时，反射光线、入射光线和法线三者位置 有什么关系?_。 光在反射时，反射角的大小_(等于/不等于)入 射角。 (说明：如果存在多个结论，教师应引导学生进行深入 的归纳与讨论。因为对于多数探究活动来说，探究的过程 比探究的结果更重要，所以，在探究活动中不要为了赶进 度而在学生还没有进行足够的思考时草率得出结论。为了 让学生充分体验探究的过程，应该安排足够的时间让各种 想法、各种观点进行充分的交流和讨论。) 结论：光的反射定律 反射光线和入射光线、法线在同一平面上,反射光线和 入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。 简述： 1.三线共面,分居两侧 2.反射角等于入射角 通过刚才的实验你还有哪些发现?(引出光路是可逆的) “找眼睛”：下面，我们做个小游戏1 个同学通过 手中的小镜子看另一位同学的眼睛，另一位同学看小镜子， 能否看到拿镜子同学的眼睛呢?做完后，同学之间下位交流。 (如果你在一块平面镜中看到了另一位同学的眼睛，你的同 学也一定会从这块平面镜中看到你的眼睛) (三)镜面反射和漫反射 活动 4：师：下面我们再来做一个实验(将课件屏幕中 的卡通片位置放于一平面镜后，卡通片消失)，结合刚才你 的作图，请你自学课本加以解释。引出两种反射 学生作图： 生：学生利用手中器材观察漫反射和镜面反射 引导学生分析得出镜面反射：反射光向同一方向射出， 在这个方向的反射光很强。而其余方向无反射光。每条光 线都遵守反射定律。 漫反射向各个方向反射光，所以使我们能从各个方向 看到物体。对于每一条光线而言，都遵循光的反射定律。 用手电筒垂直照射镜子和白纸，你发现了什么?解释原 因 让学生举出镜面反射和漫反射的事例同时介绍光污染 教师分析实例：同学们看不到黑板反光部分的字，这 是因为黑板上的反光部分发生镜面反射，光线强度比粉笔 字漫反射的光线强。怎样避免这种情况?让“反光”部分粗 糙，这样就可以发生漫反射，减弱反光部分来的反射光， 同学们就能从不同方向看清粉笔字反射来的光，也就是能 看清楚字了。 ( 1.本节课你有哪些收获? 2.你感受最深的一点是什么? 3.你还有哪些问题需要进一步研究? (五)课后作业 (1)以“假如光线不能被反射”为题,写一篇科幻小文 章。 (2)请同学们课后，通过调查和查阅相关资料进一步地 了解光的反射与日常生活的联系。 (六)板书设计 教学目标： 科学知识 利用光是沿直线传播的知识解决生活中的问题。 了解工程是运用技术、解决问题、完成项目的有效实 践过程。 科学探究 这节课可以为学生提供发展以下探究能力的机会： 能够关注应用知识进行技术设计，利用技术解决生活 问题。 让学生试着像工程师那样进行设计，体验设计制造的 基本过程。 科学态度 认识到团队合作与分工的重要性。 科学、技术、社会与环境 将学到的与光有关的知识和所看到的相联系;识别科学、 技术在日常生活中的应用。 教学过程： 课前为学生播放电影偷天陷阱 一、提出问题 1、提问：之前我们看过的电影种表现的是什么场景? 运用了哪些我们学过的知识?为什么这么说? 讲：设计这个场景的工程师就是利用光沿直线传播的 知识解决了问题。 2、讲：今天我们也来复制一下这个装置，看看我们能 不能把想法变成实际。 提示学生注意安全，戴好护目镜。 教师操作，请学生检测。问：行吗?谁来检测?我们利 用了什么原理? 讲：看来我们的想法是可行的。 3、问：你们想不想自己完成一个?每个组也来试着复 制一个报警装置，一分钟时间，看看哪个组最快，效率最 高。 学生尝试。 教师检测 找到速度最快的小组，问：你们组的速度最快，能不 能向大家介绍一下你们的经验? 讲：你们现在就是一个团队，工程师在进行设计制造 时也会成立一个团队，并且有明确的分工。我们的团队也 要有工作的分配才能更好的合作。 小组分工，佩戴胸卡。 二、进行挑战 1、讲：现在我们就是小工程师了，敢不敢接收挑战? 出示任务卡 讲：你是一支著名工程设计团队中的一员。一家博物 馆聘用你们的团队设计一条光路报警通道，防止博物馆展 出的展品失窃。 工程师会根据需求进行设计，下面我们就来分析一下 我们的需求。 后面就是博物馆的通道，我们就要在这个场地设计一 条光路报警通道。 2、讲：为了方便各位工程师的查阅，我把任务卡放在 了设计手册的第二页，下面我们就根据需求进行设计。 分组设计。 问：现在有什么问题吗?可以借助模型对我们的设计进 行完善。 3、设计交流 讲：各个团队都完成了我们的设计，把自己的设计于 同行分享一下。 提示问题：我们如何设计的?为什么这样设计?预期的 结果是什么? 其他团队有什么建议吗? 4、1 分钟调整我们的设计 三、实践制造 1、讲：各团队可以根据我们的设计进行制造。 学生实践制造。 有问题随时停下解决。 2、各团队制造完成，其他团队可以检测效果。如何检 验，可利用道具，如喷壶。 能不能实现安全的效果?与设计是否符合? 三、小