“光的折射”教學設計

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【教材分析】 本節是在學習光的直線傳播及光的反射現象的基礎上進行的，是解釋日常生活中許多光現象的基礎，同時又是理解透鏡成像的基礎，所以本節是本單元教學的重點。而新教材將本節教學要求定位在認識光的折射規律上，注重學生的折射現象的感知、體驗和折射規律的探究。

【學情分析】光現象在日常生活中非常普遍，學生在實際生活以及小學科學課上，對光已經有了一些感性認識，因此學生進行學習的起點較高，而實驗現象與光的直線傳播產生認知沖突，則能夠激發學習興趣，讓學生在探究性學習中，進行不斷的猜想和驗證，獲得成就感。

【學習目標】

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

過程與方法：1.通過認識折射現象，體驗由折射引起的錯覺；2.通過觀察、猜想、檢驗、聯想等活動，使學生領悟科學探究的方法。

情感、態度與價值觀：1.初步領略折射現象的美妙，激發學生探索自然現象的興趣；2.激發學生的求知欲，培養學生實事求是的科學態度和樂于合作、善于交流的精神。

【教學重點】光的折射規律的探究。

【教學難點】光的折射規律的總結和應用。

【教學儀器】 LED線光源、自制光屏（有量角器）、玻璃磚。

【教學過程】

一、創設情境，導入新課

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

生：筷子往上彎折，光的折射。

師：我們已經學過“光在真空或同一種均勻介質中是直線傳播，在兩種介質（一種不透明）的界面發生反射”，光在什么條件下發生折射？有何規律？

二、引導探究，總結規律

（一）嘗試定義光的折射

實驗一：如圖2所示，讓光從空氣一側以50°角射入玻璃中。

師：發生了什么現象？角度是多少？

生：光線方向發生偏折，角度為30°。

師：能否給出光的折射的定義？

生：光從一種介質射入另一種介質，方向發生偏折的現象，叫做光的折射。

板書：光射入不同種介質——方向偏折

畫出折射圖示，介紹法線、折射光線和折射角，并把角度數值標在上面。

（二）探究光的折射規律

1.光在不同介質中的折射規律

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系？

生：折射角小于入射角。

板書：[折射角小][空氣][其他]

實驗二：讓光從玻璃一側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系？你有什么新發現？

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，在圖示上用彩筆標出光路圖。

師：介質順序顛倒了，角度大小關系也會發生變化，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；反射光線和入射光線分居法線兩側；反射角等于入射角（口訣：三線共面、兩線分側、兩角相等）。你能嘗試總結光的折射規律嗎？

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

2.折射角隨入射角的變化規律

實驗三：讓入射角先減小后增大，經過垂直入射位置（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.垂直入射規律

師：結合剛才的實驗，思考我們總結的光的折射定義對嗎？為什么？

生：不對，因為垂直入射方向不變，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）應用規律解釋現象

引導學生應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）認識另一種折射

師：閱讀“科學世界——海市蜃樓”（如圖7所示），這種折射是怎樣形成的？

生：光在不均勻介質中也會發生折射。

板書：不均勻

三、課堂小結

對照學習目標和板書一對一相互小結。學習目標：①能說出什么是光的折射。②能通過實驗總結光的折射規律。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象。

四、練習鞏固

完成課后練習，讓一名學生在黑板上畫圖，集中點撥矯正。

師：如圖8所示，光在玻璃表面發生兩次折射，空氣角大；玻璃中的兩個角相等，又因為光路可逆，空氣中的兩個角也是相等的，入射光線和最后的折射光線是平行的。

附：板書設計

光的折射

一、定義

[光斜射入][不同種][不均勻][介質——方向偏折]

二、規律

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、現象：變高的虛像

參考文獻：

[1]義務教育教科書（五四制）物理老師教學用書[M].濟南：山東科學技術出版社，2013.