“光的折射”教學(xué)設(shè)計(jì)

靳锎

【教材分析】 本節(jié)是在學(xué)習(xí)光的直線傳播及光的反射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，是解釋日常生活中許多光現(xiàn)象的基礎(chǔ)，同時又是理解透鏡成像的基礎(chǔ)，所以本節(jié)是本單元教學(xué)的重點(diǎn)。而新教材將本節(jié)教學(xué)要求定位在認(rèn)識光的折射規(guī)律上，注重學(xué)生的折射現(xiàn)象的感知、體驗(yàn)和折射規(guī)律的探究。

【學(xué)情分析】光現(xiàn)象在日常生活中非常普遍，學(xué)生在實(shí)際生活以及小學(xué)科學(xué)課上，對光已經(jīng)有了一些感性認(rèn)識，因此學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的起點(diǎn)較高，而實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與光的直線傳播產(chǎn)生認(rèn)知沖突，則能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在探究性學(xué)習(xí)中，進(jìn)行不斷的猜想和驗(yàn)證，獲得成就感。

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】

知識與技能：1.了解光的折射現(xiàn)象，探究光從空氣射入水中或其他介質(zhì)時的偏折規(guī)律；2.能用光的折射規(guī)律解釋生活中的一些簡單的折射現(xiàn)象；3.理解光在發(fā)生折射時，光路是可逆的。

過程與方法：1.通過認(rèn)識折射現(xiàn)象，體驗(yàn)由折射引起的錯覺；2.通過觀察、猜想、檢驗(yàn)、聯(lián)想等活動，使學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法。

情感、態(tài)度與價(jià)值觀：1.初步領(lǐng)略折射現(xiàn)象的美妙，激發(fā)學(xué)生探索自然現(xiàn)象的興趣；2.激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和樂于合作、善于交流的精神。

【教學(xué)重點(diǎn)】光的折射規(guī)律的探究。

【教學(xué)難點(diǎn)】光的折射規(guī)律的總結(jié)和應(yīng)用。

【教學(xué)儀器】 LED線光源、自制光屏（有量角器）、玻璃磚。

【教學(xué)過程】

一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

師：如圖1所示，出示 “水中筷子彎折”圖片，提出問題：發(fā)生了什么？為啥會這樣？

生：筷子往上彎折，光的折射。

師：我們已經(jīng)學(xué)過“光在真空或同一種均勻介質(zhì)中是直線傳播，在兩種介質(zhì)（一種不透明）的界面發(fā)生反射”，光在什么條件下發(fā)生折射？有何規(guī)律？

二、引導(dǎo)探究，總結(jié)規(guī)律

（一）嘗試定義光的折射

實(shí)驗(yàn)一：如圖2所示，讓光從空氣一側(cè)以50°角射入玻璃中。

師：發(fā)生了什么現(xiàn)象？角度是多少？

生：光線方向發(fā)生偏折，角度為30°。

師：能否給出光的折射的定義？

生：光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)，方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象，叫做光的折射。

板書：光射入不同種介質(zhì)——方向偏折

畫出折射圖示，介紹法線、折射光線和折射角，并把角度數(shù)值標(biāo)在上面。

（二）探究光的折射規(guī)律

1.光在不同介質(zhì)中的折射規(guī)律

師：光由空氣射入玻璃中時，折射角和入射角的大小有什么關(guān)系？

生：折射角小于入射角。

板書：[折射角小][空氣][其他]

實(shí)驗(yàn)二：讓光從玻璃一側(cè)30°角射入空氣中。

師：折射角是多少度？折射角和入射角的大小有什么關(guān)系？你有什么新發(fā)現(xiàn)？

生：50°，折射角大于入射角，光在折射時光路是可逆的。

板書：光路可逆；[折射角大][空氣][其他]

如圖3所示，在圖示上用彩筆標(biāo)出光路圖。

師：介質(zhì)順序顛倒了，角度大小關(guān)系也會發(fā)生變化，能不能把兩種情況整合在一起？

生：無論那種情況，空氣中的角都是大的。

板書：空氣角大

師：對照光的反射定律：反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；反射角等于入射角（口訣：三線共面、兩線分側(cè)、兩角相等）。你能嘗試總結(jié)光的折射規(guī)律嗎？

生：光的折射規(guī)律：折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；空氣中的角都是大的（口訣：三線共面、兩線分側(cè)、空氣角大）。

2.折射角隨入射角的變化規(guī)律

實(shí)驗(yàn)三：讓入射角先減小后增大，經(jīng)過垂直入射位置（如圖4所示）。

師：隨著入射角改變，折射角如何變化？

生：當(dāng)入射角增大時，折射角也增大；入射角減小時，折射角也減小。

板書：兩角同大同小。

3.垂直入射規(guī)律

師：結(jié)合剛才的實(shí)驗(yàn)，思考我們總結(jié)的光的折射定義對嗎？為什么？

生：不對，因?yàn)榇怪比肷浞较虿蛔?，所以我們要加一個“斜”字。

板書：斜，垂直不變。

畫圖說明折射角為0°。

（三）應(yīng)用規(guī)律解釋現(xiàn)象

引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用光的折射定律作水中魚光路圖（如圖5所示）。

師：為什么瞄準(zhǔn)魚的下方才能叉到魚？

生：看到的“魚”只是位置變高（或淺）的虛像。

師：課前我們看到的“水中筷子彎折”的圖片（如圖6所示），也就可以解釋了。

（四）認(rèn)識另一種折射

師：閱讀“科學(xué)世界——海市蜃樓”（如圖7所示），這種折射是怎樣形成的？

生：光在不均勻介質(zhì)中也會發(fā)生折射。

板書：不均勻

三、課堂小結(jié)

對照學(xué)習(xí)目標(biāo)和板書一對一相互小結(jié)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：①能說出什么是光的折射。②能通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)光的折射規(guī)律。③知道折射時光路是可逆的。④能用光的折射解釋生活中的現(xiàn)象。

四、練習(xí)鞏固

完成課后練習(xí)，讓一名學(xué)生在黑板上畫圖，集中點(diǎn)撥矯正。

師：如圖8所示，光在玻璃表面發(fā)生兩次折射，空氣角大；玻璃中的兩個角相等，又因?yàn)楣饴房赡妫諝庵械膬蓚€角也是相等的，入射光線和最后的折射光線是平行的。

附：板書設(shè)計(jì)

光的折射

一、定義

[光斜射入][不同種][不均勻][介質(zhì)——方向偏折]

二、規(guī)律

1.[光路可逆；空氣][其他；空氣角大][折射角小][折射角大]

2.兩角同大同小

3.垂直不變

三、現(xiàn)象：變高的虛像

參考文獻(xiàn)：

[1]義務(wù)教育教科書（五四制）物理老師教學(xué)用書[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2013.