“光的折射”课堂教学设计

赵永柱

【设计思想】

“光的折射”是教科版《物理》（选修3-4）第四章“光的折射”第一节的内容。根据课改的要求和新课程的理念，本节课从生活中常见的折射现象入手，在初中所学知识的基础上，充分发挥学生的积极性和主动性，使学生在整个过程中都积极的参与，在学生猜想的基础上，进行自主探究，从而主动的去分析、归纳、交流、合作，总结出折射现象所遵从的规律，再结合研究性学习小组的成果展示，完成预定的三维教学目标。

【教学背景分析】

本节内容，如光的折射现象和折射定律等内容学生在初中阶段都进行了相应的学习，并能所学的知识解释生活中一些比较常见的光的折射的现象，学生对此部分内容比较熟悉。但初中阶段主要强调的是定性的描述，对于光的折射现象所遵从的规律也只是简单的说明，在高中阶段对光的折射定律通过实验进行了定量的研究，并引入了介质折射率的概念，折射率与光在不同介质中传播速度的关系，是对初中所学知识的补充和提高。所以本节内容是在初中所学知识的基础上，在教师的引导下，学生对光的折射所遵从的规律进行自主探究，从实验数据中去寻求规律，并形成结论，使学生的知识和能力在原有的基础上得到提升。

【教学目标设计】

1、知识与技能

（1） 明确当光线与界面垂直射入介质的情况是一种特殊的折射现象。

（2） 掌握光的折射定律及折射定律的得出过程。

（3） 掌握介质的折射率的概念，了解介质的折射率与光速的关系。

（4） 掌握用实验研究光的折射规律的一般方法。

2、过程与方法

（1） 学生通过自主探究，掌握了用实验研究物理规律的方法，逐渐养成用实验研究物理问题的思维习惯;在自主探究的过程中动手能力得到进一步提高，同时与他人沟通、合作的能力也得到了一定的提升。

（2） 学生通过观察和实验，观察、分析、归纳、以及数据处理和口头表达能力都得到了一定程度的提高。

3、情感态度与价值观

（1） 学生通过观察、实验，领略折射现象的美妙，从而更加热爱大自然，对物理学习的兴趣进一步加强。

（2） 学生通过自主的实验探究，获得了成功的喜悦，学习的自信心得到了提高。

（3） 学生通过分组实验，增加了与他人合作、交流、分享学习成果的渴望。

【重点难点】重点：光的折射定律、折射率。难点：光的折射定律的得出。

【教学方法】讲授  探究  归纳  讨论

【学习方法】自主探究  合作  讨论   归纳

【教学仪器】折射仪，半圆形玻璃砖，激光笔，数据记录表格、角度测量纸、多媒体、实物展台，鱼缸。

【教学过程与教学资源设计】

一、新课引入

插鱼游戏引入。学生参与，用长尺快速插鱼缸中自己选择的塑料鱼，找其他同学说明观察到的现象及初中所学的关于光的折射的相应内容并画出光路图。教师直接引入正题，明确本节课所要研究的内容。

二、新课教学

（一）光的折射

【问题1】光线垂直界面入射时是否发生折射现象。

结合光路图组织学生讨论，明确只要光能够从一种介质射入第二种介质继续传播，它就会发生折射现象，所以当入射光线与界面垂直即入射角为零时，光也发生了折射现象，只是光的传播方向不发生偏折，它是折射现象的一种特殊情况。

【问题2】折射角随入射角的变化关系怎样。

演示实验：用一束激光垂直于半圆形玻璃砖表面入射，让光学平面与入射光垂直，旋转玻璃砖，找同学到前面来描述一下在旋转的过程中，入射角和折射角怎样变化？为引出对此实验现象的科学猜想和自主探究做准备。

【科学猜想】折射角随入射角的增大而增大，让学生根据这一现象去进行各种可能性的猜想。

【问题3】如何验证自己的猜想是否正确。

找多名学生说出自己的验证方法，并引导通过测量多组入射角和折射角的数值，从数据中总结规律。教师组织学生分组讨论，利用桌面上已给出的实验仪器，自行设计实验方案。

【实验探究】

学生以小组为单位，利用给出的仪器，自行测量入射角和折射角，并完成数据记录表格前两列的相应内容。用计算器计算，验证一下自己的猜想是否正确。

实验器材：折射仪，半圆形玻璃砖，激光笔，角度测量纸、数据记录表格。

待学生处理完数据后，相邻的小组之间交流各自的验证过程和实验结论，教师总结并给出折射定律的内容。

（二）折射定律

折射定律：当发生折射现象时，入射光线、折射光线和法线在同一个平面内，入射光线与折射光线分居在法线的两侧，入射角的正弦与折射角的正弦之比为一常数。我们把这个规律称之为光的折射定律。

【学生研究性学习成果展示】

① 光的折射现象的研究历程。②折射现象在生活中的应用。

【课堂小结】

关于《光的折射》这一节的内容，在初中我們学习过，在高中我们又进行了更加深入的学习，你感觉关于《光的折射》的学习在初高中的区别是什么？

【课后作业】

在本节课上我们对实验数据的研究用的是比值法，课后请同学用图像法来完成对实验数据的处理，看看能不能求出折射率，并说明理由。

【学习效果评价】

本节课从学生熟悉的生活现象入手，在初中所学知识的基础上，对光的折射现象所遵从的规律进行定量的研究，使学生更加深入的体会对科学规律研究的一般过程。通过两个研究性学习小组的成果展示，使学生对光的折射现象的研究历程和光的折射现象在生活中的应用有了更进一步的了解。整节课的设计使学生从生活走向物理，再从物理走向生活，从而完成预定的三维目标。最后，让学生反思一下，光的折射现象在初高中学习的差别是什么？从而使学生进一步明确本节课学习的重点。