五版本初中物理教材中《光的反射》的比较分析与教学启示

邓妍 孙玥

摘   要：本文从课前引入、探究实验、教材资源、课后习题四方面对初中物理五个版本教材中的《光的反射》一节进行对比分析，得出教学启示，供一线教学的教师参考。

关键词：光的反射;多版本教材;比较分析;教学啟示

中图分类号：G633.7 文献标识码：A     文章编号：1003-6148（2019）3-0025-3

物理课程改革正在进行，不同版本教材都以不同的方式体现了课程标准对学生三维目标的要求。目前，大部分教师在教学时仅以单版本教材作为参考，借以其他辅助参考资料进行备课，而其他版本教材中的优势和资源被闲置。

本文通过对《光的反射》一节在不同版本中的编写思路和教材资源对比分析，为教师在备课时提出切实可行的策略建议，帮助教师形成高效的个性化课堂，提高教师的备课效率。

1    不同版本教材《光的反射》对比分析

《光的反射》这节涉及较多的物理概念和物理规律，课标中要求教学时要注意联系生活实际，并强调实验的重要性，要让学生经历实验探究的过程。五个版本的教材都是以“光的反射”实验探究为主，以“引入—实验探究—镜面反射与漫反射”的思路对光的反射定律进行解剖和拓展。不同版本教材在各个环节中的展示特点如表1所示。

1.1    课前引入的对比分析

五个版本的教材中，都是直接由生活中光的反射的具体例子来引出课题。这是由于光的反射对学生来说比较熟悉，而且学生在小学科学课中已经有所接触，只有沪科版和苏科版给出了光的反射的具体定义。

1.2    探究实验的对比分析

五个版本的教材都在实验开始前提出了问题：光的反射有怎样的规律。不同版本的教材都给出了清晰的实验步骤和方法，都是在实验的过程中用文字和图像介绍了此实验中法线、入射角、反射角等重要概念名词。人教版的实验过程注重细节，建议学生用不同颜色的笔记录数据。苏科版的实验过程十分完整，包含科学实验中的提出问题、猜想、设计实验、进行实验、小结等环节，有助于学生形成良好的科学实验素养。北师大版的实验目的清晰，指向性明确，有助于学生形成清晰的实验思路。教科版着重于对光的反射定律中角度偏转的研究，并引出运用光的反射定律改变光束的传播方向的应用。沪科版在实验装置上做了改进，利用铁架台固定光线，实验步骤简洁明了。

1.3    教材资源的对比分析

本节课在课标要求中特别强调了和生活的联系，不同版本的教材都在各个环节中插入了生活的例子。人教版用两个学生可以通过镜子相互看到的例子作为光路可逆的补充说明，用玻璃幕墙、黑板反射光会晃眼睛的例子说明镜面反射的利弊，加强学生的环保意识。苏科版在阅读材料中拓展了凹面镜和凸面镜对光的作用，加深学生对光的反射定律的理解。北师大版在阅读材料中增加了生活中运用广泛的角反射器及其工作原理。教科版在光的反射定律之后举出了潜望镜、汇丰银行用反射镜解决照明问题的例子，并提出如何装置镜子才能使光原路返回的问题，重视学生用知识解决实际问题的能力，培养学生的科学情怀。在引入光路可逆的问题前加入了小猫和小聪用镜子互看的漫画，从生活入手让学生开始对问题的探究。在介绍完漫反射后举出例子：外太空由于没有灰尘，所以反射光是黑的，增强学生的学习兴趣。“发展空间”里，进一步介绍了光的反射的两个应用——自行车尾灯和光纤，拓展了学生对光的反射的认识。

1.4    课后习题的对比分析

课标中本节课的示例是“探究光束在平面镜上反射时，反射角与入射角的关系”。五个版本教材的课后习题都围绕这个主题设计练习。人教版、沪科版、北师大版、教科版都有反射光线作图及反射角度数的训练，还有已知入射光线和反射光线的角度，放置平面镜的训练。苏科版的课后习题相比其他四版教材更加开放。“找出利用光的反射来工作的器具，并与同学交流”，“动手制作简易潜望镜”，“调查光污染，并写一份调查报告”，这些都锻炼了学生的交流与合作能力、科学探究能力。相比于简单的书面练习，这种形式的课后活动更能考查和巩固学生对本节课知识的理解。人教版和苏科版都将角反射器以习题的形式介绍给学生，并要求学生掌握其光路图。此题要使入射光线经互相垂直的两块平面镜二次反射后，最终以相反的方向平行射出，这个光路图的准确作图需要学生有较强的几何知识。

人教版和北师大版考查了学生对镜面反射和漫反射的理解。人教版举例“雨后夜晚，迎着月光和背对月光看到的积水亮暗不同”。北师大版用小实验让学生观察毛玻璃被水沾湿前后反射光线的不同。这两道题的原理有异曲同工之妙。而学生对于镜面反射和漫反射的生活经验不足，所以人教版的题目不易做对，可以补充北师大版的实验帮助学生理解。

2    教学启示

2.1    注重规范实验探究过程，培养学生科学素养

“探究光的反射定律”实验虽然是个简单的实验，但是也要注重学生在实验过程中的实验思路和实验操作的规范性。让学生完整地经历科学实验“提出问题—猜想假设—设计实验—进行实验—分析论证—评估交流”的六个环节。其中，“猜想假设”是实验探究的重要环节，通常情况下学生可以通过自己的生活经验对实验进行猜想，但容易导致学生没有依据胡乱猜测。本实验可以参照苏科版，通过激光笔发出光线的反射光线角度的变化引导学生作出合理猜想，然后再选择合适的实验器材通过实验探究验证猜想。如此设计也更容易让学生掌握反射角和入射角是光线与法线的夹角，而不是与平面镜的夹角。

本实验还分为“两角相等”“两线分居”“三线共面”三个实验，建议“两线分居”“三线共面”都可以通过简单的观察直接得出实验结果，“两角相等”要通过数据的记录和比较得出最后结论。教师演示的实验器材可以采用沪科版提到的用铁架台辅助固定激光束的实验装置，学生分组实验可参照苏科版、教科版中选择带角度刻度的白色纸板显示光线，这样避免了先标记后测量的繁琐步骤，直接即可读出反射角和入射角。

2.2    从生活入手，由现象提炼物理本质

光的反射现象对于初中生来说不算陌生，在引入课堂前教师可以让学生举出大量反射的例子，让他们从例子中提取相同点，得到光的反射定义为“光射到物体表面时，会被物体的表面反射回来的现象就是光的反射”。

在引入光路可逆时，可以采用教科版的小游戏，让学生尝试在镜子中相互看到对方，引导他们猜想其中的奥秘，然后再进行讲解，提高学生参与度的同时，加深学生对光路可逆的理解。

漫反射和镜面反射的现象生活中随处可见，但是学生却不容易察觉。课堂上除了举例说明之外，可以演示几个版本中的补充资料和习题中的实验，使学生更易区分漫反射和镜面反射。

2.3    丰富教学素材，渗透情感、态度与价值观

五个版本教材中给出了很多素材资源，都可以在相应的地方加以运用，体现STS教育。

在前一节的学习中，学生会学到“光在同种均匀介质中沿直线传播”，因此在探究完光的反射定律后可进一步拓展为“光的反射可以改变光的传播方向”。可以借用教科版中的潜望镜、苏科版中的凹面镜和凸面镜、汇丰银行运用反射镜改善照明的例子加以说明，体现物理知识在生活中的运用，滲透环保意识。

镜面反射和漫反射的学习中，也可以通过几个版本教材中介绍的生活实例来加深学生对两种反射的认识。例如，玻璃幕墙的光污染（镜面反射）、汇丰银行反射镜的运用（镜面反射）、从四面八方看见不反光的物体（漫反射）、外太空是黑暗的原因（漫反射）等，认识到镜面反射和漫反射各有利弊，我们可以利用知识趋利避害。

在学习的最后，可以加入角反射器、光纤等小资料的阅读，这些都是光的反射的具体运用，而且是时代进步的见证和标记，体现物理知识的无处不在及学习物理的重要性。

3    小  结

不同版本的教材有不同的特点，人教版简洁明了，实验操作性强;苏科版实验过程完整，注重培养学生的科学素养;北师大版、教科版在知识的拓展上确有所长;沪科版对实验装置进行改进，实验目的清晰。把不同版本的优点、资源进行有机的整合，可以帮助教师在备课时获取更多有用、有效的上课资源。新课程标准重视学生终身学习的愿望、科学探究能力、科学态度等方面的培养，我们教师更应该以身作则，不拘泥于对某一种教材资源的挖掘，而更应集百家之所长，丰富我们的课堂内容。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[2]曹义才.关注核心素养，重视学习体验，追求学科价值——基于不同版本“牛顿第一定律”教材比较与教学设想[J].物理教学探讨，2016，34（8）：19-21，25.

[3]尹卫兵.定性体验与定量探究相结合有效突破教学难点——5个版本教材关于“摩擦力”的对比及教学建议[J].物理教师，2016，37（7）：17-19，20.

（栏目编辑    刘   荣）