教学设计3《光的折射》.docx
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教学设计3《光的折射》
第 4 节光的折射
【教材分析】
《光的折射》是本章的第四节教学内容,它在初中的光学部分起着承上启下
的作用。
学习光的折射的知识基础是光的直线传播;总结光的折射规律时,知识
迁移的基础是光的反射定律。
在新课标下,本节内容的知识点不多,难度不大。
在教学中,教师要将更多
的注意力放在学生的观察讨论、合作探究和分析归纳能力的培养上。
因此,要想
方设法使学生真正动起来:
让学生多观察、多发言、多动手、多分析、多总结、
多应用、多拓展。
引领学生积极参与探究,发展多项智能。
【教学目标】
知识与技能:
1.了解光的折射现象。
2.知道光从空气斜射入水中或其它介质时的折射规律。
3.知道在光的折射现象中,光路可逆。
过程与方法:
1.观察、认识光的折射现象。
2.体验由光的折射引起的错觉。
情感、态度与价值观:
1.初步领略折射现象的美妙,激发学生探索自然现象的兴趣。
2.在探究中让学生养成主动交流和相互协作的习惯。
【教学重点】光的折射规律的探究。
【教学难点】光的折射规律的应用。
【教具、学具准备】
学生用器材:
小激光器、盛水的烧杯、玻璃砖、自制的光的直线传播及光的折射
一体化装置、蚊香、火柴、滴管、牛奶一盒(共用)。
教师用器材:
烧杯、铅笔、玻璃砖、钢笔、激光器、玻璃水槽、多媒体课件。
【教学过程】
环节及内容教师活动
1
学生活动
知识回眸
播放课件:
挖掘光现象中的人文资源,利用多媒体
展示三个历史典故:
1.囊萤夜读;
2.凿壁偷光;
3.孙康映雪。
认识典故中所蕴含的光学知识:
1. “囊萤夜读”体现了光源的知识。
2. “凿壁偷光”反映光的直线传播。
3. “孙康映雪”应用了光的反射。
情景构建
启发:
上述三个典故,分别体现了哪些 感受古人刻苦好学的精神。
光学知识呢?
评价学生对所学知识的掌握情况。
过渡:
同学们,下面让我们再来看一个生活中
的小故事吧:
清澈见底,看起来不过齐腰深的池水, 感受故事的情趣,自然地进入新的
不会游泳的小明就贸然跳下去想洗个凉 求知状态。
水澡,哪曾想池水却很深,淹过了小明
的脖子,于是他惊慌失措,大呼救命。
感受生动形象的科学漫画所反映的
情景,思考:
这与物理知识有什么
关联呢?
引导:
小明差点被淹死!
对此,你认为这是什
引入课题
探究 1:
么原因造成的呢?
为何池水看起来比实
际的浅呢?
引入:
要解释这一现象,需要我们学习
光的折射。
展示教学目标。
引导:
我们已经知道:
光在同种均匀介质中沿
畅所欲言,积极猜想。
明确学习任务。
学生进行猜想,可能的情况有:
什么是光的直线传播;光从空气射向水面会发生反
(1)继续沿直线传播;
折射?
射。
那么光从空气进入水中,或者光从
(2)可能弯曲了。
玻璃进入空气,其传播方向又将会怎样 (3)……
呢?
组织探究:
引导:
你的猜想对不对呢?
请同学们选 讨论并动手实验,观察光从一种介
择桌子上的器材,试着验证你的猜想。
质射入另一种介质的传播路径。
巡视、指导:
1.组织学生展示自己所在小组的做法。
展示自己的做法,互相评价效果的
2.组织学生描述实验现象。
优劣。
3.用示意图来展示学生对现象的描述:
描述实验现象:
(1)当光从空气斜射入水或玻璃中
时,会发生偏折。
(2)当光垂直射向水或玻璃中时,
传播方向不变。
引领学生根据现象总结:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传
播方向会发生偏折,这种现象叫做光的
折射。
结合图示介绍:
光的折射光路图中的有关概念:
参与总结,并理解、体会光的折射
的含义。
认识入射光线、折射光线、法线、
入射角和折射角。
特别指出:
(1)光从一种介质斜射入另一种介质时
知道发生光的折射的条件。
才会发生折射现象。
(2)折射角是折射光线与法线的夹角。
确认什么是折射角。
过渡:
光的反射遵循一定的反射规律,那么,
光的折射有哪些规律呢?
听讲,明确所要探究的任务。
下面让我们继续来探究光的折射规律。
探究 2:
组织探究:
1.引领学生提出问题:
从以下方面进行猜想:
①折射光线、
入射光线和法线的位置关系;②折
光的折射规光的折射有什么规律?
射角与入射角的大小关系。
③折射
律2.引导学生对所提出的问题进行猜想。
角会随入射角的变化而怎样变化?
3.引导学生设计实验:
(1)发放教师自制的光的直线传播和光
的折射一体化装置(见附件 1)
(2)介绍装置的使用方法:
(详见附件 观察装置的结构。
1)
向水中滴几滴牛奶,以显示水中光路;
在饮料瓶的开口处,放入点燃的蚊香,
使水面上方的空气中,混有适量的烟气,
以显示空气中的光路。
学会装置的使用方法。
(3)引领进一步学生明确实验探究的目 进一步明确实验目的。
的:
光从空气斜射入水中时,有哪些规
4
律?
讨论并设计方案,明确实验步骤。
(4)组织学生设计实验方案。
4.组织学生进行分组实验:
(1)把探究的主动权充分放给学生,给
学生留有足够的活动时间和活动空间。
团结协作,按以下的步骤进行实验
(2)巡视指导,获取学生探究过程中的 探究:
各种信息,及时调控学生的探究节奏。
(1)观察折射光线、法线与入射光
(3)利用投影,提醒学生注意以下几点:
线之间的位置关系;
①是否也像光的反射那样,折射光线跟
(2)比较折射角与入射角的大小;
入射光线、法线在同一平面内?
(3)改变入射角大小 ,观察折射角
②当入射角增大或减小时,折射角如何的变化;
变化?
③ 让光垂直射向界面,有什么现象?
(4)让光垂直射向水面,观察现象;
( 5 )换用玻璃砖 , 重复上面的实
④除了用所给的“一体化装置”做实验验。
外,也要换用玻璃砖,将上面的实验过程
再重做一遍,以验证规律的普遍性。
5.引领学生进行交流评估:
(1)要求学生展示实验的效果:
积极参与,展示本组的探究效果。
汇报自己的发现,并讨论交流,评
(2)组织全体同学集中交流,请学生汇 价自己小组及其他小组的探究效
报自己的发现,教师适时点评、引导。
果。
感受成功的喜悦,产生更浓厚
(3)以激励为主,积极评价学生合作探 的求知热情。
究活动的效果。
6.引领学生总结光的折射规律:
5
(1)光在发生折射时,折射光线跟入射 积极参与总结,系统条理地理解、
光线和法线在同一平面内。
体会光的折射规律,形成共识,确
(2)折射光线和入射光线分别位于法线 认结论。
的两侧。
(3)当光从空气斜射入水或玻璃中时,
折射角小于入射角,入射角增大(或减
小),折射角也增大(或减小);当光
从水或玻璃斜射入空气中时,折射角大
于入射角。
(4)当入射光线垂直射入另一种介质中
时,传播方向不改变。
启发:
动手实验,发现规律。
在光的反射现象中,有“光路可逆”的结合光的反射进行迁移,进一步确
规律,在光的折射现象中,是否也有这认:
在光的折射现象中,光路是可
样的规律呢?
继续总结:
(5)在光的折射现象中,光路可逆。
逆的。
图示:
光的折射现象中,光路可逆。
应用拓展
过渡:
俗话说:
“学以致用”。
下面让我们由 产生应用知识的欲望,准备感受知
浅入深地应用光的折射规律,分析一些 识应用的乐趣。
问题,解释一些现象:
1.画出光路图。
借助本题,加深对
1.当光从空气斜射向玻璃时,光传播的 光的折射规律的理解。
路径将会是怎样的呢?
请同学们画出光
路图。
2.听故事,热烈地交流讨论,说出
2.讲故事:
小明跟着爷爷到湖中去叉鱼 自己的看法。
时,每次都向着他看到的鱼叉去,却屡
屡不中,这是为什么呢?
参与作图,解释现象:
鱼身上的光,
引领学生作光路图,使他们认识这一现 由水斜射向空气时,会发生偏折,
象发生的原因:
折射角大于入射角。
折射光进入人
眼,眼睛逆着折射光看去,就感觉
鱼的位置升高了,即看起来鱼比它
的实际位置浅。
3.感受美的意境,并分析说明:
3.出示诗句:
(1)掬水月在手;
“掬水月在手”是光的反射现象;
“潭清疑水浅”是光的折射现象。
课堂小结
课堂检测
(2)潭清疑水浅。
据此提问:
它们分别属于光的什么现 分析说明二者所成的像都是虚像。
象?
二者所成的像是实像还是虚像?
竞相发言:
光的折射现象还有:
一
(3)引领学生结合生活实际和课本中的 笔三折、水中的筷子弯折了、池底
《科学世界》,进一步了解折射现象。
变浅、海市蜃楼等等。
回顾本堂所学,从 3 个方面总结自
鼓励学生积极发言,要求学生总结:
本 己的收获:
堂课你有哪些收获?
(1)知识、技能方面;
细心听取学生的发言,及时组织学生进
(2)过程、方法方面;
行补充,说出他们自己的收获,真正谈 (3)情感、态度价值观方面。
出多方面的感悟,让学生感受求知的快
乐!
学以致用,高效练习。
发放课堂检测题;(见附件 2)
巡视指导,及时获取信息;
评价学生完成情况,指导学生矫正。
多媒体展示:
西湖美景及苏轼的诗——
查缺补漏,全面提高。
布置作业
《观湖上初晴后雨》:
7
水光潋滟晴方好,山色空蒙雨亦奇。
欲把西湖比西子,淡妆浓抹总相宜。
欣赏美景,朗读诗歌。
展开联想:
当雨后的西湖,升起了太阳,
也许我们会看到美丽彩虹。
彩虹是怎样
形成的呢?
要想知道其中的原因,请预
习《光的色散》。
产生探究新知的热情和欲望。
【板书设计】
定义:
光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。
(光从一种介质垂直入射到另一种介质时,传播方向。
)
光的折射
;(三线共面)
规律 ;(两线分居)
当光从空气斜射入水或其它介质中时,折射角入射角。
在光的折射中,光路是的。
常见的光的折射现象:
池水变浅、钢笔错位、海市蜃楼等
【教学流程】
创设情境→观察现象→得出概念→实验探究→总结规律→应用拓展→知识
整合→感悟收获→当堂反馈→激情结课
【教学反思】
做的较好的方面:
1.在复习时,利用多媒体播放历史典故,渲染了课堂氛围,使本节课的开始
如鲜花含露,景色初展。
而典故洋溢着智慧,又对学生起到了要刻苦学习的教育
作用,使学生较快地进入了最佳的学习状态。
本部分的复习,又为探究光的折射
规律时进行知识的迁移作了知识上的铺垫。
可谓一举多得,效果不错。
2. 在引入新课时,注重了创设情境,以生活现象为基础,给学生提供了充
分的有关光的折射现象的感性认识,拉近了物理学习与生活的距离,让学生经历
8
了“从生活走向物理”的科学体验,激发了学生的求知热情,使问题的探究有了
一个良好的开端。
3. 在学生实验探究环节,老师用自制的教具---“光的直线传播及光的折射
一体化装置”来感召学生,激发了学生的创新意识。
用自制的教具,帮助学生突
破了探究光的折射规律这一实验的难点,提高了探究的效率。
在学生探究的过程
中,给学生留下了三个非常充分空间:
活动的空间、思维的空间及表现的空间,
培养了学生合作探究的能力、发现问题的能力、总结规律的能力以及语言表达的
能力。
4.在教学中,注重培养了学生对知识进行迁移的能力。
例如:
结合光的反射
定律来认识光的折射规律,既培养了学生分析问题的能力,又加深了对两个重要
的光学规律的理解。
5.在应用拓展这一环节中,注意了问题设置的梯度。
例如:
首先让学生作出
“光从空气斜穿过一块玻璃”时的光路图,以此来加深学生对刚刚总结出来的光
的折射规律的理解;通过解释现象,深化对光的折射规律的应用;通过对光的折
射现象的大量举例,拓展了对光的折射现象的了解,使知识得以整合,应用的过
程流畅而一气呵成。
在这个过程中,又让学生经历了“从物理走向社会”的科学
体验。
6.在教学中,注重了人文主义色彩的渲染和渗透,例如:
引用了“掬水月在
手”、“潭清疑水浅”的诗句,引领学生在诗情画意中辨别了光的反射和折射现
象,进一步感受了虚像的含义;以讲故事的形式,引领学生分析叉鱼不中的原因,
增强了生活的情趣,使学生在应用规律分析问题时充满了的热情;在结课时,引
用了苏轼的《观湖上初晴后雨》一诗,为下一节《光的色散》的学习留下了悬念,
也起到了促进学生积极预习,自主求知的热情,效果很好。
有待改进的地方:
1.学生的学习热情非常高涨,探究活动都很积极踊跃。
但有些学生在总结规
律时,参与度不够。
反映了部分学生爱动手而不爱动脑的不良的习惯,对此,需
要加强引导。
2.在课堂探究节奏的把握上,还需要进一步地加强调控。
附件 1:
自制教具说明
教具名称:
光的直线传播及光的折射一体化装置
实验装置图及说明:
在方形饮料瓶的瓶口向下约 7cm 的位置开一个小孔,在与
小孔相邻的一侧面的正中位置,竖直向下粘上细细的即时贴,
用它作为探究光的折射时的“法线”。
此装置可以使烟雾在
瓶内保留较长的时间,连续而流畅地观察光的直线传播和光
的折射现象。
现象明显,能够使学生饶有兴趣地高效完成探究,破解了探究光的
折射规律这一实验上的难点。
实验装置操作方法:
1.从瓶口向瓶内倒入适量的水,并滴入适量牛奶,振荡均匀,旋紧瓶盖。
2.将点燃的蚊香通过小孔伸入瓶内,当瓶内烟气适量时,用激光笔照射,可
以方便直观地观察到光在空气中沿直线传播、光在水中沿直线传播。
3.让激光从空气斜射入水中(入射点在“法线”与界面交点的位置),可以
方便地看到:
光从空气斜射入水中,折射光线靠近法线这一折射现象。
突破了光
的折射难于流畅地演示这一探究过程中的难点。
4.旋开瓶盖,让激光从空气垂直射入水中,可以观察到光的传播方向不改变。
附件 2:
课堂检测题
1.池水看起来比实际的要 _________,这是由于光从 ________射入 ________
时发生的________造成的,看到的是实际池底的_______像。
2.如图所示,是光在空气和玻璃两种介质中传播的路线,其中 ________是入
射光线,________是反射光线,________是折射光线,反射角为________,折射
角为________。
3 .当光从 ________ 斜射入 ________ 时折射光线将偏离法线,这时折射角
________于入射角。
4.一束光从空气中射向某一透明介质时发生反射和折射现象,入射光与分界
面的夹角为 30°,若折射光线和反射光线垂直,则反射光线与入射光线的夹角
为________°,折射角为______。
5.下列现象属于光的折射的是()
A.通过潜望镜观察海面上的船只B.观察楼房在水中的倒影
C.从水中看岸上的物体比实际位置高D.在路灯下出现了人的影
子
6.在湖边看平静湖水中的“鱼”和“云”,看到的是()
A.“鱼”是光的反射形成的虚像,“云”是光的折射形成的虚像
B.“鱼”是光的折射形成的虚像,“云”是光的反射形成的虚像
C.“鱼”和“云”都是光的反射形成的虚像
D.“鱼”和“云”都是光的折射形成的虚像
7.在海上或沙漠上,有时会看到高楼大厦,热闹市场,实际大海、沙漠上并
没有这些楼市,这种现象叫“海市蜃楼”,出现“海市蜃楼”的原因是()
A.光在海面上反射的缘故B.光在云层上反射的缘故
C.光沿直线传播的缘故D.光在大气层中折射的缘故
8.图中,容器底有一探照灯 S 发出一束光线投射到 MN 木板上,在 B 点形成一
光斑,当向容器中注水时,光斑 B 将移向()
A.B 的上方B.B 的下方
C.B 的左边D.B 的右边
9.上题中,光射到水面上会发生反射和折射现象,随着水面的
升高,反射光线与折射光线的夹角将()
A.越来越大B.越来越小
C.不变D.无法确定
10.图中,一束光线从空气斜射人玻璃中,表示光折射的光路图正确的是( )
11.如图所示,OB 是一束光线由空气射到水面后的反射光线,在图中画出入
射光线,标出入射角的度数,并画出折射光线的大致方向。
附件 3:
课堂检测题的答案
1、浅、水、空气、折射、虚像;
2、BO、OA、OC、60°、45°;
3、水或其它介质、空气、大于;
4、120°、30°;
5、C;
6、B;
7、D;
8、B;
9、C;
10、C;
11、略。
12