一、课题简介
（一）课题基本信息
课题名称：“教学做合一”思想指导下初中物理实验课的实践研究
项目编号：SZTY21-0072
主持人：李智聪
单位：太仓市高新区中学
类别：苏州市陶行知研究会“十四五”教育科研规划一般课题
（二）核心概念界定
1.“教学做合一”思想：
陶行知“教学做合一”思想包含了教师的教，学生的学，以及教师如何教、学生如何学的问题，并谈到了教师和学生之间的关系以及教学的根本目的等。具体来看，“教学做合一”思想可分解为如下几个关键点。① “做中教”和“做中学”，培养实践型人才。②利用多样化教学方法，发挥学生主体能动性③教学相长，不断提升教师素质。
2.初中物理实验课：
指的是初中学生在课堂或实验室中，通过动手实验探究的方式来学习物理知识。人类的物理知识来源于不断地实践，物理教学必须以实验为基础。实验课有助于激发学生兴趣，形成正确概念，培养科学探究思维，提高分析问题解决问题的能力，加深对生活现象的理解，其作用是其他任何手段不能代替的。初中物理实验教学通过目的性可以分为三类：测量型实验、验证性实验和探究性实验。也可通过学科知识分为四类：力学实验、热学实验、光学实验和电磁学实验。
3.“教学做合一”思想指导下初中物理实验课的实践研究：
是指在“教学做合一”思想的指导下，以实验为“做”的抓手，促进实验教学范式、课堂样态的转变，促使知识传授型课堂向手脑并用的实践课堂进行转变。在实验教学过程中发挥学生的主体能动性，利用生活情境引入，利用问题驱动学生思考探究，在“做”实验中促进学生深度学习，培养学生学科核心素养。
（三）研究目标
1.明确“教学做合一思想”与“物理实验”的基本内涵，找到两者之间的关联。
2.调查清楚当前环境下初中物理实验课中师生授课、学习以及学生核心能力水平的现状。同时跟进调查，在研究过程和结束后师生上述要点的变化情况。
3.总结基于“教学做合一”的初中物理实验教学的策略。通过实践研究，提升教师“做”实验的设计与引导能力，学生通过“做”实验提升知识构建与高阶思维能力。教学在“做”中相长。
4.广泛收集素材资源，多方共享，建立一个校本资源库。
5.梳理具有示范性的初中物理教、学、做相结合的实验课教学课例，研究其特点，尝试总结出具有示范性的模式。
（四）研究主要内容
1. “教学做合一”理论和“物理实验课”的研究：
主要包括：研究有关“教学做合一”思想以及其在学科教学中应用的文献，同时研究物理实验课相关的文献，寻找二者有联系之处。
2. “教学做合一”思想指导下初中物理实验课的调查研究
主要包括：通过多种调查手段，研究当前初中物理实验课中教师授课、学生学习情况的现状，同时调查学生核心能力水平的现状。并在实践研究的过程中跟进调查，在课题研究的中段和结尾对师生上述要点进一步调查。
3.“教学做合一”思想指导下初中物理实验教学的策略研究
主要包括：研究教学做相结合的物理实验教学其特征、构成、适用范畴、原则、设计、流程、优势。从教师“教”，学生“学”两个层面研究策略。同时研究如何更好地组织、引导实验教学，让实验课堂中学生的兴奋度处于合理范围，积极探索但又不急于探索，具备有序的探究纪律。
4.建立“教学做合一”思想指导下初中物理实验课资源库的研究
主要包括：广泛地收集做中教、做中学必要的资源，如生活情景、视频、动画、新闻、实际问题、课堂中产生的问题、师生设计的实验方案等。同时，资源要指向实验课所研究地核心概念或知识，便于引导学生探究其本质。所有物理老师在实践探究中不断积累、收集，互相共享、研讨，将不同素材按不同实验进行归类整合，构建一个本校的初中物理实验课的资源库。
5. 基于“教学做合一”的物理实验教学典型课例研究
主要包括：研究基于“教学做合一”的物理实验教学典型课例，探索“做”实验的教学设计、学生实践过程、学生成果展示、教学评价等方面，如何融入“教学做合一”思想，总结出有示范性的实验课堂教学模式。
二、研究课说明
1. 研究主题：
以学生实验探究活动“做中学”提升物理核心素养的课堂教学实践研究
2.需解决的问题：
（1）学生在课题活动过程中提升发现问题、分析解决问题的能力。
（2）探究如何让学生亲历实验活动以提升学生对建模法的理解与认识。
3研究方法：课堂观察法、课例研究法
三、教学设计
《光的反射》
【教学目标】
1.知识和能力目标
（1）了解光的反射现象。
（2）了解反射定律，知道法线、反射光线、入射光线、反射角和入射角的含义。
2.过程和方法
经历“探究光的反射定律”的活动，获得比较全面的对探究活动的体验，进一步对建模法的认识。
3.情感态度和价值观
（1）在探究活动中培养科学态度，提高将科学技术应用于日常生活和社会的意识。
（2）培养参与科学探究的兴趣，乐于探索自然现象和日常生活中的物理道理。
【教学重点和难点】
1.重点：构建物理模型，探究光的反射定律
2.难点：用反射定律解释平面镜成像的问题。
【教学思路】
1. 引入课题
同学们有没有发现黑板上有两个光斑？哪里照过来的？（喷水雾）我们可以看到两条光路，这个什么原理？学生：光的直线传播。展示挡板，如果我把这个挡板放入魔术箱内，光线会被挡住吗？学生“会！”那我请同学们来试试看。（发现在红色的光线被挡板挡住了，而绿色的的光线没有被挡住）。这是怎么一回事呢？等我们学习了今天的内容之后，就能揭开其中的奥秘了。今天我们学习——“光的反射”。
2. 主要教学设计
（1）观察光的反射现象
生活中，光的反射现象很常见。什么是光的反射现象？老师来给大家演示一下（打开激光笔）：
师：大家都看清了吗？当有光从空气照到平面镜表面时，部分光线被镜面反射回来的现象就叫做光的反射。（切换投影，并板书）照到镜面上的光线，我们称为入射光线；与镜面相交的点，称为入射点；从镜面上反射出来的光线，称为反射光线。
（2）探究光的反射定律
当入射光线和镜面是确定的，那反射光线是唯一确定的吗？
接下来请同学们根据你观察的现象，用游戏棒来表示光线，插在花泥上，把光的反射模拟出来。让同学们展示反射模型，老师拿出自己的模型：“老师的模型和我们同学的模型相同么？”生“不同。”“哪里不一样呢？”“我们知道，两条相交的直线确定一个平面，我们同学已经发现，老师的模型入射光线和反射光线所在平面与镜面的夹角和我们同学们的模型不太一直。哪个更符合光的反射特点呢？请同学来看我的演示。
入射光线在哪里呢？看的清么？（然后调整棉线的位置）师：同学们发现棉线被照亮了，此时入射光线在哪里？生：在棉线上。对了，老师用棉线把入射光线的传播路径呈现了出来。下面请一个同学按老师的方法，来寻找一下反射光线的光路。实验的过程中，还要请大家思考光的反射有什么特点？（温馨提示：切勿用眼直接对着激光源看；
现在我们已经成功的模拟了反射光路，我在桌面上水平放了一块平面镜，（打开激光笔）当光屏转到某一位置时，大家发现我们在光屏上既能看到入射光线，还能看到反射光线。（用直角三角尺的直角边靠着观察，发现此时平面与镜面垂直）老师继续演示；当光屏倾斜于镜面镜时，我们发现在光屏上只能看到入射光线，看不到反射光线。说明老师建立的反射模型是错误的。我们发现的光的反射特点是：“反射光线和入射光线所在平面与镜面是垂直的。”如果有多根不同方向的入射光线射入同一个入射点，那么这些入射光线和反射光线形成的面，相交于一条公共轴，这条线经过入射点，且垂直射于镜面。有了入射光线和法线，我们就能确定反射光线所在的平面，意义非凡，所以物理学中引入法线来模拟这根轴。有了这条假象法线，从此光线“有法可依”：不仅是两条光线在同一平面内，应该是反射光线、入射光线和法线在同一平面内。（板书）而法线的位置在哪里？生：在入射光线和反射光线的中央。
有了法线，我们就可以确定反射光线所在的平面以及反射光线的大致位置，从而可以建立光的反射模型，其中入射光线和法线的夹角叫入射角，发射光线和法线的夹角叫反射角。我们要确定反射光线的精确位置，只要测出反射角和入射角的大小关系。请同学们拿出器材盒中的激光器。同学们先来观察该装置，演示：捏住刻度盘，旋转激光的方位，这样我们可以不断改变入射光线的方位。在该装置的背面有一个开关，请同学们打开，请同学们试着调节入射光线，找到反射角和入射角的关系。学生实验，老师采集学生实验数据（第一组最大角度，依次找更小的角度），让学生们发现入射角的大小最小为0度，再测0度时的反射角，让学生们发现此时“三线重合”，光线转过180度。
小结：刚才我们通过实验，一步步找到的光的反射特点是？（学生齐声回答），我们把这些特点称为光的反射定律。
我们同学有没有思考过：当光线从一侧找到镜面上，在法线另一侧有对应的反射光。那么如果光从原来的反射光线反向逆向照回来，入射光线会在哪里呢？大家说说看（学生回答，一定从原来入射光线的处返回）请一位同学来前面用激光器演示一下。（发现光线重合了，掌声）我们可以发现，在光的反射中，光路是可逆的。
（3）小结所学内容：通过这堂课的学习，我们是不是可以把刚才的反射模型重新来修正一下？“***”请你帮老师的也修正一下。这根是？法线！有什么依据？其他同学有没有补充？（学生顺利说出光的反射定律。）
（4）接下来我们小试牛刀:
1.请同学们根据光的反射定律作图。（一学生板书）
2.接着让我们来看一看人类是如何利用平面镜发电的（塔式光热发电站）师：该地区的光热发电站可是我国首座成功投运的太阳能热发电站，也是全球第三座投运的塔式光热发电站。自2017年起，该发电站发电量逐年增加，解决的我国部分地区能源危机，这个我们中国人值得骄傲的事。
有一个问题，我们同学必须帮忙解决：太阳东升西落，正午的光利用平面镜可以找到塔顶熔岩上，但下午就不行了，我们能不能够改变镜面位置，确保下午的时候也能顺利接收到太阳光呢？（老师投影观察同学们的作图）
（5）解密魔术盒的内部结构。
最后一个问题：老师的魔术箱里到底有什么？学生齐声回答：平面镜。放了几块呢？请同学们设计一下。（投影观察）老师的魔术箱是不是这样的呢？（揭开神秘面纱）给我们同学鼓掌！请同学们课后思考一下：利用三块平面镜能不能实现相同的效果。
【板书设计】
光的反射
1. 反射现象：光射到物体表面时，部分光被物体表面反射回来的现象。
2. 光的反射定律：（1）反射光线、入射光线、法线在同一平面（三线共面）
（2）反射光线、入射光线分居法线两侧（两线分居）
（3）反射角等于入射角（两角相等）
3. 光反射时，光路是可逆的。
4. 镜面反射和漫反射
