初中物理“光的反射”实验改进与创新

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　　 在初中物理教学中，对实验中的某些细节进行创新与改进是教师应具备的基本技能之一。在北师大版初中物理教材中，“光的反射”实验设计中规中矩，按照教材中的思路实施教学，可以顺利地探究光的反射定律。但是如果深入研究这个实验，就会发现值得改进与创新的地方。笔者试对自己的思路进行阐述：
　　 一、改进与创新点
　　 光的反射是自然界中普遍存在的现象，其遵循的光的反射定律是通过探究实验得出的。光的反射定律有一段表述是“反射光线、入射光线和法线在同一平面上”，也就是我们常说的“三线共面”。教材中的实验在证明三线共面时，通常用一个可以沿中轴线转动的硬纸板或者现成的教具来完成。笔者在教学中发现，这样的操作看似简单，但学生却不容易弄懂。最重要的原因就是，学生在完成这个实验或者在观察这个实验的时候，来不及根据实验过程得出实验结论。因此，笔者便将改进与创新点落在这一环节上。
　　 二、改进与创新思路
　　 笔者将改进与创新思路确定在丰富探究过程上。大的思路包括两个方面：一是让学生看到“三线共面”的现象;二是让学生看到“如果不共面就无法看到三线”的现象。这两个方面实现转换需要有一个过程，以便让学生在这个过程中有思考的机会。这个思考的机会实际上就是比较的机会，这个比较的机会越丰富，学生得出的结论就越牢固。
　　 笔者针对光的反射定律实验中三线共面的证明，重点对实验的研究对象，也就是反射光线的探究进行了改进与创新：
　　 第一步思考是：传统实验中学生研究反射光線只有一次机会，那就是可以对折的纸片在同一个平面时学生能看到反射光线，而旋转之后学生则看不到反射光线。从逻辑的角度来看，这样的实验步骤会给学生留下较大的想象空间，而空间一大，学生的想象结果反而比较多。
　　 第二步思考是：能否使学生研究反射光线的步骤多出一个环节，从信息加工理论的角度来看，多出一个步骤，学生对反射光线及其规律的思维加工就更精一些，即所谓的“精加工”。笔者的思考是，在纸片发生旋转、学生看不到反射光线之后，要让学生确认反射光线还在原处。只要做到这一点，学生在得出三线共面的结论时就会更加确信。
　　 三、改进与创新办法
　　 基于以上思考，笔者最初进行的改进是将实验装置放在烟雾室中，以便让学生能够长时间地看到反射光线与入射光线。后来发现这种改进不仅增加了实验器材，而且操作起来也比较困难，因此这次改进不算成功。
　　 怎样才能让学生认识到反射光线并没有随着纸片的偏折而发生变化呢？几经思考和尝试。笔者进行了第二次改进与创新，具体步骤如下：
　　 步骤1：选择器材。除了必备的平面镜、激光笔和固定激光笔的支架之外，笔者设计了一个可以三折叠的纸片（先左右对折，然后右边部分上下对折）。
　　 步骤2：实验操作。在上述操作中，先将三折叠的纸片竖直放在水平放置的平面镜上，打开激光笔，使光线经过纸片最左边的部分并射向左右对折线与平面镜的交点（入射点）。这时候可以发现右边的纸上也出现了光线，将右边的纸转向以后，上面的光线消失了。这一步操作与教材设计基本相同，而下面的操作就不同了。在以上操作的基础上，将右边可以上下对折的纸片的上部分向后翻折。这个时候可以看到，下半部分的纸片上还有反射光线，而上半部分的纸片上没有反射光线了。
　　 步骤3：总结归纳。以上实验归纳起来，实际上就是在教材实验的基础上，巧妙地将纸片右侧进行上下翻折，增加了一个对反射光线进行研究的过程，也为学生创造了一个深入研究和思考的环节。学生研究的对象是光线，将对折的纸片翻折以后，学生实际上是靠想象去认识反射光线与入射光线以及法线之间的关系的，正是这个想象形成的表象，支撑了学生对三线共面的认知。
　　 通过这一系列操作，学生对光的反射现象有了阶梯性思考，对得出的三线共面结论也就认识得更加深刻了。以上过程也提醒了笔者，对实验进行改进与创新固然可以在实验器材上做文章，但是在综合考虑操作的复杂性和改进的效果之后，从实验思路入手也是个不错的选择。
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