关于《光的反射》教材的再处理

沈达伟

摘要：关于光的反射，利用功率更大的激光笔直观地显示反射现象，并用细线来留下光路痕迹，然后进行直观探究.并对法线提出引入的理由，从而使学生的学习更加有意义.

关键词：光的反射；法线；探究

1《光的反射》苏科版教材的处理

探究光的反射规律时，苏科版物理教材给出的思路是先探究三线共面，然后两角的关系.这种探究符合思维的逻辑性.但笔者认为其中有些细节处值得商榷：

1.1关于三线共面的处理

图1教材中为了探究三线共面，使用可绕中央轴旋转的白色纸板（图1），用激光笔紧贴纸板A射向镜面上的O点，并将纸板B绕接缝ON向前或向后翻折……

问题：使用纸板的目的：一是为了显示光路，二是为了说明三线共面.其中缺点在于学生对于光的反射观察并不直观，而且操作难度较大.广大教师为了更好地实验，通常在激光笔前端绑一个圆柱形玻璃棒，将线光源变为面光源，但这样做引起一个问题，就是当纸板向前翻折时，纸板B上也会出现光束（由于光源的问题）.

1.2关于法线的提出

教材中对于法线、入射角、反射角是以信息快递的形式提供，这样使得法线的概念强加给学生，引起的结果就是在后续的学习中，学生对于入射角、反射角理解不深，经常性地认为是入射光线（反射光线）与镜面的夹角.

2对教材的重新处理

2.1让光的反射在学生脑海中直观全面呈现

现在的大功率激光笔，不需要纸板、水雾、烟等来显示光路，只需将教室的窗帘关起，直接在空气中用激光笔照射平面镜，学生仍然可以直观的观察到现象，并且改变入射光的角度，反射光的角度随之改变.这样处理后的结果是光的反射现象在学生的脑海中形成一个直观的现象，并且让学生直观地观察到一束入射光斜射到平面镜上，只有一束特定方向的反射光，并无其它方向的反射光束.

2.2用细线固化光路，直观探究

这里所用的器材有：大功率激光笔、平面镜、铁架台2个、夹子若干、透明塑料板、细线、强磁铁、小螺帽、细线、记号笔、具有一定厚度的长方体盒子.具体的装置如图2所示（图中1是铁架台，2是激光笔，3是强磁铁，4是平面镜，5是透明塑料板，6是细线）.

图2具体做法：平面镜下放置强磁铁，同时在镜面上用记号笔做好标记（标记的下方是放强磁铁的位置），作为入射光的入射点.调整激光笔的角度，使光束照到平面镜的标记处，发现入射光会在透明塑料板上照出一个光斑，同时用记号笔记录塑料板上光斑的位置，并放置一个强磁铁在塑料板的标记处.找一根细线，上面穿有两个小的螺帽，其中一端螺帽是固定的（被强磁铁吸引在塑料板上），另一个螺帽不固定，被平面镜下的强磁铁吸引.将细线绷紧，另一端用磁铁固定在激光笔的头部.至此，刚才的光路用细线将其固定起来，而其中的原理学生也很清楚：光在同种均匀介质（空气）中沿直线传播和两点确定一条直线.

下面就是来探究入射光、反射光与平面镜的位置关系.当线固定好后，引导学生观察两根线与平面镜的关系，可以用带有一定厚度的长方体盒子来辅助理解.当细线完全贴合在长方体盒子的

一侧面时，发现长方体盒子底部完全贴合平面镜，即两线所在的平面与镜面垂直.接下来可以引导学生，如果反射光不是在此刻的位置，情况会怎样？可以通过移动塑料板与平面镜之间的细线来模拟，保证细线与镜面夹角大致相同（学生在观察时有这样的直观感受），发现当两部分线与盒子一面贴合时，盒子的底部已经和平面镜之间有一定的夹角（即盒子底部不完全贴合平面镜），图3从而说明入射光与反射光组成的平面应该与镜面垂直（如图3是两种情况的盒子的侧视图，图3中左图是盒子底部与平面镜贴合，右图是盒子底部与平面镜有一定的夹角）.

2.3关于法线的说明

对于光学中引入法线，笔者认为可以从三个方面加以说明引入法线的必要性.

2.3.1描述面的方便

如果不引入法线，那么描述时必须要说明反射光线和入射光线所在的平面与镜面垂直，不如三线共面来得简洁.

2.3.2描述角度的方便

如果不引入法线，那么反射角（入射角）可能要规定为反射光线（入射光线）与界面的夹角，若界面不是平面，而是弧面，反射角（入射角）又该怎么测量？有的人认为那就用入射点处外部的切面来表示，但这样也增加了理解的难度.

2.3.3光学规则的统一

如果不引入法线，角度定義为反射光线（入射光线）与界面（或切面）的夹角，那么在光的折射规律中，如何定义折射角呢？怎样从折射规律中明确折射光线的位置？那时可能又要有更多的定义，这不符合物理规律的简洁性.

3感想

教学有法，教无定法，教材是教师进行备课的重要参考材料，在备教材时既不能奉教材为至高无上的准则，不能越雷池一步，更不能无视教材.要弄懂教材的做法，再结合学生的实际情况和自己的理解，有目的、创新地使用教材，最终达到理想的教学效果.

参考文献：

[1]刘炳昇，李容.苏科版物理八上教科书[M] .江苏：江苏凤凰科学技术出版社.