沪科版初中物理八年级上册光的折射教学设计内容简析

注重过程体验 淡化探究结论-光的折射教学设计内容简析本节主要内容有：认识光的折射现象，探究光的折射规律，运用光的折射规律分析生活中的折射现象。光的折射规律也是几何光学的基本规律，是解释生活中折射现象的主要依据，另外光的折射规律的探究过程，能够很好地培养学生科学探究的能力，所以光的折射规律及其探究过程是本节教学的重点。分析解释生活中的一些折射现象，既涉及到光的折射规律，又与人的视觉习惯有关，学生不容易理解，是本节教学的难点。目标定位由于本节课在知识上的要求，明显减低，因而给学生进行开放性的自主学习，充分体验实验探究的过程提供了更广阔的空间。学生已经学习了光的直线传播和光的反射现象，对于光的传播问题已经有了一定的认识基础，但是对于光的折射现象，学生缺乏足够的经验，因而我认为本节课的教学目标如下：一、知识与技能1.了解光的折射现象。2.知道光的折射规律。3.知道光在发生折射时，光路具有可逆性。4.会运用光的折射规律解释简单的现象。二、过程与方法1.通过观察认识折射现象。2.通过实验探究光的折射规律。三、情感、态度与价值观初步领略折射现象的奇妙，获得热爱自然、亲近自然的情感。方法阐释本节课的设计主要从以下三个方面考虑：从课程目标上定位于过程与方法，侧重学生的经历、体验和感受，光的折射的知识内容的教学退居次要地位，主要作为实现上述目标的载体。从学习方式上定位于学生参与为主，通过实验探究，分析归纳获得规律。从教师的教学方式上定位于组织和辅助学生的学习，教师的“教”服务于学生的“学”。教学流程 I自主预习形成环节一 初步认识光的折射现象1. 家庭实验：（1）在空纸杯的内壁（侧壁下部）做一个标记，让激光笔（也可用普通手电筒蒙上带孔的厚纸片代替）发出的光斜射到标记处，如下图所示。保持纸杯和激光笔不动，向纸杯里加满水，激光笔发出的光还照在标记处吗？（2）把一根筷子斜插在盛水的碗中，你会看到什么现象？2.阅读课本，了解光的折射现象，列举生活有关折射现象的事例。【设计意图】通过实验，引起学生好奇，激发学习兴趣。结合实验体验和生活体验，自学课本内容，知道光的折射现象。环节二 实验观察光的折射现象1.演示实验：利用下图所示的实验装置，让激光束从空气（有烟雾）斜射向水中,观察光在空气和水中传播的路径。2请描述出你观察到的现象。3在右图中画出光传播的大致路径。并仿照光的反射光路图，画出法线，标出入射光线、折射光线、入射角、折射角。4.小结：光的折射现象：光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向 的现象，叫光的折射。折射角是 与 的夹角。【设计意图】本环节属于老师的点拨性预习，通过让学生直观观察光折射时光的传播方向飞改变，对折射现象产生直观认识。通过画光路图直观认识入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角，加深对光的折射现象的理解，为猜想、探究光的折射规律，做好准备。环节三 准备探究光的折射规律猜测假设类比光的反射规律，写出对光的折射规律的猜想。【设计意图】类比光的反射，引导学生从三线、两角的角度提出对光的折射规律的猜想可以减少猜想的盲目性，降低猜想的难度。制定计划与设计实验1.阅读课本，理解课本上的（探究光在水和空气之间传播发生折射）装置和方案2.观察如下图所示的（探究光在玻璃和空气之间传播发生折射）实验装置，写出实验方法。N NN N1光从空气射入玻璃（1）实验方法：（2）画出记录数据的表格。2光从玻璃射入空气（1）实验方法：（2）画出记录数据的表格【设计意图】熟悉实验装置和实验方法，以便在下一步的探究活动能够顺利进行。II 合作展示探究环节一 出示交流展示内容和活动安排1谈谈你对光的折射现象的理解。2交流探究光的折射规律的方案。3小组展示学习成果，优化探究方案4实施分组探究，5全班交流展示探究成果及增大减小摩擦的方法【设计意图】明确本节课重点问题和活动程序，引领学生小组内的讨论交流、合作学习、实验探究以及全班范围内的展示交流活动。环节二 小组讨论 个人预习成果1讨论交流对光的折射规律的理解。2讨论交流探究光的折射规律的方案。【设计意图】实施小组内的合作学习，加深对光的折射现象的理解，形成探究折射规律的初步方案。环节三 展示交流 小组合作学习成果展示一： 对折射现象的理解：（1）光由一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生改变的的现象，叫光的折射。（2）描述折射现象用到的名词：入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角（折射光线与法线的夹角）。展示二：提出问题引发探究（1）问题：在折射现象中：入射光变化时，折射光也变化，它们之间有什么关系？光在折射时遵循什么规律/ （2）实质：探究在折射现象中折射角和入射角之间的关系。实验次数123入射角折射角展示三：探究方案：（1）利用课本装置探究光在空气和水中传播时折射规律。让激光束先后以不同的入射角从空气斜射入水，观察并记录激光束的折射角的大小并记录在表格内；让激光束先后以不同的入射角从水斜射入空气，观察激光束的折射角的大小，并记录在设计好的（如右边）表格内；N NN N（2）利用下图所示装置探究光在空气和玻璃之间传播时折射规律让激光束先后以不同的入射角射向O点如左图，观察相应的折射角的大小，并记录在设计好的（如上）表格中。让激光束先后以不同的入射角射向O点如右图，观察相应的折射角的大小，并记录在设计好的（如上）表格中。【设计意图】实施全班的合作学习，进一步加深对光的折射现象的理解，优化探究折射规律的方案。环节四 实验探究1：认识光的折射现象教师为每组学生提供的实验器材有：激光灯一个，平底烧瓶一个（内装半瓶茶水），火柴一盒，香一根，半圆玻璃砖一块（底衬标有角度的刻度盘）。然后教师简单演示了用激光灯和平底烧瓶研究光从水中射入空气中和光从空气射入水中的实验方法，演示了用激光灯和带角度盘的玻璃砖研究光从玻璃射入空气和光从空气射入玻璃的实验方法，并通过大屏幕显示出实验任务：利用桌上提供的器材，尝试更多的办法，使光从一种介质射入另一种介质，观察发生的现象。根据你观察到的实验现象,说说什么是光的折射。接着学生进行实验，在学生实验的过程中，老师巡回指导，提醒同学们多试几次，对操作有困难和有疑问的小组进行了具体的指导。【设计意图】预习形成课上，学生观察了演示实验，这里主要是让学生动手操作，充分地、近距离感受光的折射现象。让学生获得新奇有趣的体验，积累丰富的感性认识，为下面的交流总结奠定了基础。环节五 实验探究2：探究光的折射规律学生根据展示交流后的优化的探究方案，分组实验，老师及时指导，为学生的学习提供帮助。【设计意图】在探究1中，学生获得了许多关于光的折射的感受和认识，思维以发散为主。这里的探究2则让学生从大量的物理现象中分析、比较、归纳总结光的折射规律，思维以收敛为主，渗透了研究问题的科学方法。环节六 展示交流 探究成果展示一：探究光的折射现象的体会收获：光从水射入空气中，有一部分光会返回水中，有一部分光进入空气中，而且方向改变了。光从空气射入水中，也有同样的现象。光从空气射入玻璃和从玻璃射入空气中，都有同样的现象。光从玻璃射入空气中，当角度大于50时，只有反射光而没有折射光。老师点拨：“这种现象叫做全反射，同学们将在高中物理中作更深入的研究和学习。”如果让光垂直于分界面从空气射入玻璃，光线就不发生偏折，而是沿直线。倒过来也是！在水和空气中也是！如果用另一个激光灯倒着射过去，光会完全重合。老师点拨：“你认为这说明什么？” “光路是可逆的。”老师点拨：我们已经有了这么多的发现，能不能用一句话来描述光的折射？ 光从一直介质射入另一种介质时，传播方向会发生改变，就是光的折射。如果垂直入射则不偏折。”老师点拨：怎么描述更全面、更准确呢？”同学们可以看看课本上是怎样描述光的折射的。请你找出其中的关键词，想想为什么这些词语是关键的，和同组的同学交流你的观点。学生阅读交流以后，老师在屏幕上显示光的折射的描述性定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向一般会发生改变，这种现象叫做光的折射。【设计意图】在充分实验的基础上，鼓励学生向全班同学交流展示实验的经验、体会、感悟发现，实施开放性教学策略，引导学生体验探究成果分享探究成功的快乐，激发探究热情。展示二：探究光的折射规律要求展示光从空气斜射入水中和光从空气斜射入玻璃时折射的光路图，配合展示介绍了入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等名词。通过光路图引发讨论： “还有没有不同的画法？”老师没有停留，而是引导学生收集更全面的信息，“我们希望有更多不同的观点展示给大家。”折射角小于入射角。”不对！折射角大于入射角。”有时大于，有时小于。”老师点拨：什么情况下大于，什么情况下小于呢？光从玻璃进入空气时大于，光从空气进入玻璃时小于。还有，光从水进入空气时大于，光从空气进入水时小于。垂直入射时折射角等于入射角，都是0。”光从空气射入玻璃时，折射角比入射角小10，光从玻璃射入空气时，折射角比入射角大10。”老师点拨：其他同学发现这个规律了吗？ 不对，并不都是差10。老师点拨：更精确的研究发现，折射角和入射角之间并不是固定的差多少度，而是有其他关系，可以用一个公式来表示，将在高中物理中进一步学习。”老师说，“还有其他规律吗？”折射时，光路也是可逆的，跟反射时一样。 光的反射时，反射光线跟入射光线和法线在同一平面内，反射光线跟入射光线分居法线的两侧；光在折射时也是这样，折射光线跟入射光线和法线在同一平面内，折射光线跟入射光线分居法线的两侧。”老师点拨：请你用比较简练的语言把光的折射的规律总结出来。学生进行讨论总结后，与课本上的光的折射规律进行比较，并在描述是否全面、用词是否准确、语言是否精练等方面进行集体讨论交流，使学生比较深刻地认识了光的折射规律。【设计意图】通过展示一些不准确甚至错误的认识，让学生认识探究过程的艰辛和曲折，接着，经过不断的展示交流，各种不同观点相互碰撞，最终对光的折射规律获得了比较全面的认识。事实上，在寻找光的折射规律的过程中，最重要的是让学生经历对实验现象和数据进行分析、比较、归纳的过程，获得的感性体验。环节七 运用规律，解释现象根据目前你对光的折射规律的理解，尝试解释斜插在水中的筷子看起来“弯折”的原因。 AA11如下图所示，筷子上A点的光是从 （介质）射入 （介质）而进入人眼的。请你在图中用箭头标出光传播的方向。2光在水面处发生折射时，折射光线是靠近法线还是远离法线？3人们逆着光线看过去，感觉光线好似来自A点还是A1点？为什么？4筷子在水中的其他各点情形也是如此，所以我们看起来筷子浸在水中的部分好像向 折起了。 【设计意图】引导学生用所学知识解决生产、生活中的实际问题，养成“学以致用”的习惯。教有所思 从实际教学情况看，学生在课堂上表现出如下一些特点：（1）问题意识强烈；（2）有较多参与，操作实践和观察机会多，对观察到的新奇现象有兴奋感和充实感；（3）经历了较多思维过程，思维被激活，思维具有开放性；（4）领悟了科学研究的方法，如实验、画图、分析、比较、归纳等，科学探究能力得到提高；（5）获得更多在全体同学面前表达的机会；（6）课堂气氛轻松愉快，思想与情感交流充分。从学生的表现和我执教的感觉看，课堂上比较好地实现了教学设计的意图，突出了学生参与实验探究的过程，学生的探究非常真实，体现了“教”服务于“学”的理念。如果我们的教学能够更多地关注学生的学，更多地让学生参与实验探究，更多地以学生的认识为起点，更多地尊重学生的发现和思维，我们就能构建更加积极有效的高效课堂，让学生的学习变得更有参与性，更主动，更有意义，更有内涵，更有助于学生对科学的领悟和理解。如此，正是科学教育的巨大成功，也是我们教师的莫大欣慰和幸福。