《第四節(jié)光的折射》教學設計(部級優(yōu)課)-八年級物理教案

《光的折射》教材分析：《光的折射》是山東科學教育出版社八年級物理上冊第三章《光現(xiàn)象》的第四節(jié)內容。本章學習光的直線傳播、光的反射、平面鏡成像、光的折射、光的色散和看不見的光等知識?！豆獾恼凵洹肥潜菊碌膶W習重點，也是下一章《透鏡》學習的基礎；由于探究環(huán)境和探究器材受限，《光的折射》也是學習的難點，只有創(chuàng)新實驗器材，才能突破探究局限。課標對本節(jié)的要求是通過實驗探究了解光的折射現(xiàn)象及其特點，折射規(guī)律只要求定性的了解折射現(xiàn)象，不要求出現(xiàn)折射公式。為達成課標要求，教材內容分為光的折射特點和光的折射現(xiàn)象兩部分。光的折射特點教材的處理是先認識折射現(xiàn)象，再探究折射特點，最后解釋生活中的折射現(xiàn)象，體現(xiàn)了物理從生活中來，到生活中去的理念。教材最后在“科學世界”版面上拓展了海市蜃樓的相關知識。學情分析：1、對學生已具備的實驗技能分析學生學習了光的直線傳播和光的反射，進行了探究實驗，會使用激光筆，能夠在光屏上呈現(xiàn)光路，有了翻折光屏探究共面的經驗。2、對學生已有知識和生活經驗的分析初四的學生對生活中的折射現(xiàn)象并不陌生，插入水中的筷子會向上彎折，池水變淺等現(xiàn)象較為常見，學習了光的反射，學生知道探究一個光學定律要從那些方面入手，也有了用光的反射規(guī)律解釋反射現(xiàn)象的意識。教學目標：知識與技能通過實驗了解光的折射現(xiàn)象。通過實驗探究光從空氣射入水或其它介質時的偏折規(guī)律。了解光在折射時光路是可逆的。過程與方法：通過觀察認識折射現(xiàn)象。能夠用實驗器材設計并探究光的折射的特點。體驗由折射引起的錯覺初步掌握物理學研究問題的常用方法。情感態(tài)度與價值觀：初步領略折射現(xiàn)象的美妙，激發(fā)學生探索自然現(xiàn)象的興趣。學生在交流中鍛煉表達能力，培養(yǎng)團結和合作的精神。教學重點：折射規(guī)律的探究教學難點：折射規(guī)律解釋折射現(xiàn)象教學方法：實驗法、分析法、作圖法教具和多媒體教師用：魚缸、小魚、魚叉、吸管、PPT課件學生用：半圓形玻璃磚、自制折射實驗器、激光筆教學過程：學生先清點實驗器材，做到心中有數(shù)。溫故知新：師：我們學習了光的直線傳播和光的反射，這些知識同學們掌握好了么？請同學們快速完成“溫故知新”。生：填寫學案“溫故知新”，完成后舉手，準備交流。要求：對照大屏幕交流，簡潔大方。設計意圖：通過復習，學生鞏固了光直線傳播的條件，光的光的反射定律的內容等知識，這些為學習光的折射做了知識和探究方向的鋪墊。師：大家都同意么？這位同學的表現(xiàn)堪稱完美，咱們同學知識掌握的很好。下面老師變個小戲法，讓花從水中長出來。趣味實驗導入新課：教師演示，把水倒入陶瓷杯子中，花慢慢全部顯露出來。生：嘗試解釋現(xiàn)象師：揭秘，這是光的折射引起的錯覺，生活中在看水和玻璃中的物體時，也會有這種現(xiàn)象，哪位同學留心觀察到了？生：思考，交流生活經驗，池水變淺、腿變短、筷子折斷……師：有同學沒有注意到，我們現(xiàn)場體驗一把，做“叉魚”游戲。游戲做法：站在這個位置，用吸管看到空氣中的魚，用魚叉，穿過吸管，逆著光傳來的方向插下去，看看誰能叉到魚。用同樣的方法插水中的魚。哪位同學來試試？請一位同學叉魚，先插粉紅色小魚，學生失敗后，教師鼓勵：“第一次嘗試失敗了沒有關系，做任何事都會遇到困難，不要氣餒，我們再插藍色的小魚試試?！睂W生思考嘗試解釋，知識儲備豐富或可以說出折射來（肯定學生的善于觀察和思考，值得同學們學習），引導學生猜想到光是在界面上發(fā)生了偏折，我們看到的是虛像，物體本身。教師演示從魚的位置發(fā)出光線，在水中直線傳播，在界面偏折，空氣中直線傳播。虛像比真實物體位置高。設計意圖：用小魔術和錯覺體驗展開本節(jié)課的學習，希望能夠吸引學生的注意力，活躍陌生的師生關系；視覺錯覺產生認知沖突，激發(fā)探究興趣。板塊一：認識折射現(xiàn)象環(huán)節(jié)一：學生實驗尋找光路實驗：使光從空氣射入水或者玻璃中，觀察光的折射現(xiàn)象。設計意圖：學生看到光的折射現(xiàn)象，光在兩種介質的界面上會發(fā)生偏折，親自實驗觀察到的現(xiàn)象對人的意識的刺激強，比圖片更加真實可信。環(huán)節(jié)二：畫光路圖根據(jù)剛才的實驗現(xiàn)象，學生畫出光路圖，并標出各光線和角的位置名稱。一生在黑板上畫出，并向大家介紹。設計意圖，看到的現(xiàn)象落實到筆頭上，學生更能夠認識到光的偏折以及偏折方向。明確入射角和折射角的位置。依據(jù)光路圖，師生一起總結光的折射定義并板書：光從空氣射入水（或玻璃）時，在界面上傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象?？梢允遣煌暾亩x，射入之前空出“斜”字的空間。學生可能會發(fā)現(xiàn)垂直入射，光的傳播方向不變的情況，這楊樣更好，就可以完整的給出光的折射定義。設計意圖：為后面探究光的折射特點，鋪墊方法（多次改變入射角，獲得普遍規(guī)律）板塊二：光的折射特點我們通過實驗知道了光在兩種介質的界面上可能會發(fā)生偏折，光的折射是否遵循一定的規(guī)律呢？我們可以從那些方面來探索規(guī)律？（如果需要，提醒學生參照光的反射定律內容和探究方向）環(huán)節(jié)一：2分鐘小組討論討論要求：積極發(fā)言、認真聆聽、及時補充討論內容：1、從哪些方面探究光折射的特點2、怎么設計實驗進行探究設計意圖：讓每位同學參與討論，鍛煉知識遷移能力，協(xié)作能力。環(huán)節(jié)二：班級交流實驗方向和方法學生交流方法，一人說明實驗方向和方法，一人演示操作。環(huán)節(jié)三：學生分組實驗實驗要求：光從空氣中射入水或玻璃小組分工明確合理（主實驗員兩名，記錄員一名，發(fā)言人一名）在學案上及時記錄實驗數(shù)據(jù)、總結規(guī)律積極準備交流，交流要求，一人解說，一人演示操作完成的小組示意老師，有獎勵實驗器材環(huán)節(jié)四：班級交流展示請兩組同學（水、玻璃）展示自己的做法和折射規(guī)律。其他小組準備評價補充。①折射光線、入射光線和法線同一平面內，②折射光線、入射光線分居在法線，③折射角（大于、小于、等于）入射角。④當入射角增大，折射角，當入射角減小，折射角，光從水(或玻璃)射入空氣中，折射角還小于入射角么？⑥當光垂直入射，傳播方向。⑦光的折射中光路可逆么？怎么驗證？重點探討角度的問題，空氣中的角大（不論是折射角還是入射角）如果有小組有神奇的發(fā)現(xiàn)，也一起展示。比如光斜射入玻璃磚，透明皂板塊三：解釋生活中的折射現(xiàn)象探究出了光的折射規(guī)律，你能解釋為什么插不到魚么？學生小組討論，班級交流，教師板畫配合。光從水中射入空氣中，在界面發(fā)生折射，一條光線不能確定位置看，再來一條，入射角增大，折射角也增大，兩條折射光線是發(fā)散的，沒有交點，人眼逆著折射光線看到虛像，在真實物體的上方。學生嘗試交流水中鉛筆“折斷”現(xiàn)象和解釋（教師配備圖片輔助學生解釋現(xiàn)象）結合池水變淺。光的折射雖然帶給我們錯覺，但是我們卻利用錯覺照相豐富生活，下一章我們就探究折射成像的利用。光的折射是因為光不在同種介質中傳播，如果光在同種介質中，但是介質不均勻會怎么樣？請大家看一個錄像。播放視頻：在水中用漏斗把濃糖水注入到最下方，在擴散的時候，能夠看到光線彎折?？諝饷芏炔痪鶆驎r，光就會這樣彎折，因此我們能夠看到許多的奇異景觀。播放課件，欣賞折射的美?？偨Y提升：我們學習了光的三種現(xiàn)象，請學生總結，并說明它的條件。光在同種均勻介質中沿直線傳播，光照到物體表面發(fā)生反射，光從一種介質射入另一種介質發(fā)生折射，光在不均勻介質中發(fā)生折射。教師補充提升?！菊n堂小結】：請同學們回憶一下這節(jié)課我們學到了哪些知識，用到了那些方法？知識：知道了什么是光的折射，通過實驗總結了光的折射定律，用光的折射規(guī)律解釋相關現(xiàn)象。方法：實驗探究、分析、作圖、類比同學們都學到了很多，對照學習目標，看看自己都達成了么？【隨堂檢測】：1、完成光的折射光路圖2、補充完整眼睛看到水中石子的光路圖，并指出哪個是石子，哪個是石子的虛像。3、一束光線從空氣斜射到水面上O的點，同時發(fā)生反射和折射，如圖所示，則入射光線是____，入射角是____，反射光線是_____，反射角是_____，折射光線是____，折射角是______。4、當光由一種介質斜射向另一種介質發(fā)生折射時，折射光線跟入射光線和_____在同一平面內，折射光線和入射光線分居于____________。在光的折射現(xiàn)象中，當入射角逐漸減小時，折射角________；當入射角減小到零度時，折射角_______。5、以下屬于光的折射現(xiàn)象的是（）【效果分析】課前導入實驗---------叉魚為引起學生的好奇，也為了引導學生認識到光的折射是在兩種介質當中傳播時才會發(fā)生的現(xiàn)象，叉魚實驗分了兩個步驟。第一次叉空氣中的魚，學生一下子就插到，毫無懸念；第二次叉在水中的魚，學生用了同樣的方法，卻叉到了魚的上方，可知光線在兩種介質當中傳播時不再沿直線，那發(fā)生了什么呢？教師用激光束從水中魚的位置射入空氣中，學生十分清晰的看到光線的偏折現(xiàn)象。叉魚實驗，學生認識到光的折射給我們的視覺造成了錯覺，看到了清晰的光的折射現(xiàn)象，好奇為什么光發(fā)生了折射，我們的視覺就會有偏差，為后續(xù)的學習做好了鋪墊。發(fā)現(xiàn)折射現(xiàn)象小組合作，利用器材學生找到光的折射現(xiàn)象，教師將班級所出現(xiàn)的折射想象，手機拍照，投影反饋，突出垂直入射時，光的傳播方向不變。師生一起總結光的折射定義：光從一種介質斜射入另一種介質時，在界面上發(fā)生的一種偏折現(xiàn)象。練習題學生通過實驗看到了光的折射現(xiàn)象，能否將輸出落實在書面上？學生通過兩個練習題，學習用模型法展現(xiàn)這種物理現(xiàn)象，為后面的探究提供模型依據(jù)。通過上面的方法，學生完成了從生活向物理的過渡。探究光的折射特點探究光的折射特點學生利用創(chuàng)新器材實驗，光從空氣斜射入玻璃缸中或從空氣斜射入水中。創(chuàng)新實驗器材的顯示光屏上下左右能夠向后翻折，學生探究折射光線、法線、入射光線在同一平面上成為可能，并且操作非常方便。顯示光屏上標出了度數(shù)，學生方便的讀出折射角和入射角的大小。創(chuàng)新實驗器材能夠很好地服務于實驗探究，所以教師才敢放手學生自主完成實驗，并且在合適的時間里所有小組充分的完成實驗。顯示光屏能夠后翻，啟發(fā)學生在設計實驗階段較容易找到探究的方法，在學生實驗操作階段也很順利，所有小組在較短的時間內完成了共面、兩側、角的關系和光路可逆等折射特點的探究。學生的交流細致到位，正是實驗做的充分的表現(xiàn)。光的折射現(xiàn)象解釋光的折射規(guī)律加上flash課件輔助作用，完美的展現(xiàn)了錯覺的成因。隨堂檢測光的折射學習完成，學生能否認識到生活當中的折射現(xiàn)象，能否區(qū)分生活當中的反射現(xiàn)象折射現(xiàn)象和光的直線傳播，能否用光的折射規(guī)律解釋生活中折射現(xiàn)象，隨堂檢測體現(xiàn)了評價與教學目標的一致性?！居^課報告】導入實驗用了用了8分鐘，比預計的時間略長。好在實驗效果非常好。教師演示光從水中射入空氣當中，在界面上發(fā)生偏轉，現(xiàn)象十分清晰，每一個角度的同學都能清晰地看到。在引導學生說出探究折射特點從哪些方面入手，剛開始學生的做法不夠到位，在大屏幕上出現(xiàn)光的反射定律，通過類比學生能夠獨立地說出從三個方面來探究光的折射特點。找到一次光的折射現(xiàn)象，讓學生嘗試使用實驗器材，信任器材為