《第四节光的折射》教学设计(部级优课)-八年级物理教案

《光的折射》教材分析：《光的折射》是山东科学教育出版社八年级物理上册第三章《光现象》的第四节内容。本章学习光的直线传播、光的反射、平面镜成像、光的折射、光的色散和看不见的光等知识。《光的折射》是本章的学习重点，也是下一章《透镜》学习的基础；由于探究环境和探究器材受限，《光的折射》也是学习的难点，只有创新实验器材，才能突破探究局限。课标对本节的要求是通过实验探究了解光的折射现象及其特点，折射规律只要求定性的了解折射现象，不要求出现折射公式。为达成课标要求，教材内容分为光的折射特点和光的折射现象两部分。光的折射特点教材的处理是先认识折射现象，再探究折射特点，最后解释生活中的折射现象，体现了物理从生活中来，到生活中去的理念。教材最后在“科学世界”版面上拓展了海市蜃楼的相关知识。学情分析：1、对学生已具备的实验技能分析学生学习了光的直线传播和光的反射，进行了探究实验，会使用激光笔，能够在光屏上呈现光路，有了翻折光屏探究共面的经验。2、对学生已有知识和生活经验的分析初四的学生对生活中的折射现象并不陌生，插入水中的筷子会向上弯折，池水变浅等现象较为常见，学习了光的反射，学生知道探究一个光学定律要从那些方面入手，也有了用光的反射规律解释反射现象的意识。教学目标：知识与技能通过实验了解光的折射现象。通过实验探究光从空气射入水或其它介质时的偏折规律。了解光在折射时光路是可逆的。过程与方法：通过观察认识折射现象。能够用实验器材设计并探究光的折射的特点。体验由折射引起的错觉初步掌握物理学研究问题的常用方法。情感态度与价值观：初步领略折射现象的美妙，激发学生探索自然现象的兴趣。学生在交流中锻炼表达能力，培养团结和合作的精神。教学重点：折射规律的探究教学难点：折射规律解释折射现象教学方法：实验法、分析法、作图法教具和多媒体教师用：鱼缸、小鱼、鱼叉、吸管、PPT课件学生用：半圆形玻璃砖、自制折射实验器、激光笔教学过程：学生先清点实验器材，做到心中有数。温故知新：师：我们学习了光的直线传播和光的反射，这些知识同学们掌握好了么？请同学们快速完成“温故知新”。生：填写学案“温故知新”，完成后举手，准备交流。要求：对照大屏幕交流，简洁大方。设计意图：通过复习，学生巩固了光直线传播的条件，光的光的反射定律的内容等知识，这些为学习光的折射做了知识和探究方向的铺垫。师：大家都同意么？这位同学的表现堪称完美，咱们同学知识掌握的很好。下面老师变个小戏法，让花从水中长出来。趣味实验导入新课：教师演示，把水倒入陶瓷杯子中，花慢慢全部显露出来。生：尝试解释现象师：揭秘，这是光的折射引起的错觉，生活中在看水和玻璃中的物体时，也会有这种现象，哪位同学留心观察到了？生：思考，交流生活经验，池水变浅、腿变短、筷子折断……师：有同学没有注意到，我们现场体验一把，做“叉鱼”游戏。游戏做法：站在这个位置，用吸管看到空气中的鱼，用鱼叉，穿过吸管，逆着光传来的方向插下去，看看谁能叉到鱼。用同样的方法插水中的鱼。哪位同学来试试？请一位同学叉鱼，先插粉红色小鱼，学生失败后，教师鼓励：“第一次尝试失败了没有关系，做任何事都会遇到困难，不要气馁，我们再插蓝色的小鱼试试。”学生思考尝试解释，知识储备丰富或可以说出折射来（肯定学生的善于观察和思考，值得同学们学习），引导学生猜想到光是在界面上发生了偏折，我们看到的是虚像，物体本身。教师演示从鱼的位置发出光线，在水中直线传播，在界面偏折，空气中直线传播。虚像比真实物体位置高。设计意图：用小魔术和错觉体验展开本节课的学习，希望能够吸引学生的注意力，活跃陌生的师生关系；视觉错觉产生认知冲突，激发探究兴趣。板块一：认识折射现象环节一：学生实验寻找光路实验：使光从空气射入水或者玻璃中，观察光的折射现象。设计意图：学生看到光的折射现象，光在两种介质的界面上会发生偏折，亲自实验观察到的现象对人的意识的刺激强，比图片更加真实可信。环节二：画光路图根据刚才的实验现象，学生画出光路图，并标出各光线和角的位置名称。一生在黑板上画出，并向大家介绍。设计意图，看到的现象落实到笔头上，学生更能够认识到光的偏折以及偏折方向。明确入射角和折射角的位置。依据光路图，师生一起总结光的折射定义并板书：光从空气射入水（或玻璃）时，在界面上传播方向发生偏折的现象。可以是不完整的定义，射入之前空出“斜”字的空间。学生可能会发现垂直入射，光的传播方向不变的情况，这杨样更好，就可以完整的给出光的折射定义。设计意图：为后面探究光的折射特点，铺垫方法（多次改变入射角，获得普遍规律）板块二：光的折射特点我们通过实验知道了光在两种介质的界面上可能会发生偏折，光的折射是否遵循一定的规律呢？我们可以从那些方面来探索规律？（如果需要，提醒学生参照光的反射定律内容和探究方向）环节一：2分钟小组讨论讨论要求：积极发言、认真聆听、及时补充讨论内容：1、从哪些方面探究光折射的特点2、怎么设计实验进行探究设计意图：让每位同学参与讨论，锻炼知识迁移能力，协作能力。环节二：班级交流实验方向和方法学生交流方法，一人说明实验方向和方法，一人演示操作。环节三：学生分组实验实验要求：光从空气中射入水或玻璃小组分工明确合理（主实验员两名，记录员一名，发言人一名）在学案上及时记录实验数据、总结规律积极准备交流，交流要求，一人解说，一人演示操作完成的小组示意老师，有奖励实验器材环节四：班级交流展示请两组同学（水、玻璃）展示自己的做法和折射规律。其他小组准备评价补充。①折射光线、入射光线和法线同一平面内，②折射光线、入射光线分居在法线，③折射角（大于、小于、等于）入射角。④当入射角增大，折射角，当入射角减小，折射角，光从水(或玻璃)射入空气中，折射角还小于入射角么？⑥当光垂直入射，传播方向。⑦光的折射中光路可逆么？怎么验证？重点探讨角度的问题，空气中的角大（不论是折射角还是入射角）如果有小组有神奇的发现，也一起展示。比如光斜射入玻璃砖，透明皂板块三：解释生活中的折射现象探究出了光的折射规律，你能解释为什么插不到鱼么？学生小组讨论，班级交流，教师板画配合。光从水中射入空气中，在界面发生折射，一条光线不能确定位置看，再来一条，入射角增大，折射角也增大，两条折射光线是发散的，没有交点，人眼逆着折射光线看到虚像，在真实物体的上方。学生尝试交流水中铅笔“折断”现象和解释（教师配备图片辅助学生解释现象）结合池水变浅。光的折射虽然带给我们错觉，但是我们却利用错觉照相丰富生活，下一章我们就探究折射成像的利用。光的折射是因为光不在同种介质中传播，如果光在同种介质中，但是介质不均匀会怎么样？请大家看一个录像。播放视频：在水中用漏斗把浓糖水注入到最下方，在扩散的时候，能够看到光线弯折。空气密度不均匀时，光就会这样弯折，因此我们能够看到许多的奇异景观。播放课件，欣赏折射的美。总结提升：我们学习了光的三种现象，请学生总结，并说明它的条件。光在同种均匀介质中沿直线传播，光照到物体表面发生反射，光从一种介质射入另一种介质发生折射，光在不均匀介质中发生折射。教师补充提升。【课堂小结】：请同学们回忆一下这节课我们学到了哪些知识，用到了那些方法？知识：知道了什么是光的折射，通过实验总结了光的折射定律，用光的折射规律解释相关现象。方法：实验探究、分析、作图、类比同学们都学到了很多，对照学习目标，看看自己都达成了么？【随堂检测】：1、完成光的折射光路图2、补充完整眼睛看到水中石子的光路图，并指出哪个是石子，哪个是石子的虚像。3、一束光线从空气斜射到水面上O的点，同时发生反射和折射，如图所示，则入射光线是____，入射角是____，反射光线是_____，反射角是_____，折射光线是____，折射角是______。4、当光由一种介质斜射向另一种介质发生折射时，折射光线跟入射光线和_____在同一平面内，折射光线和入射光线分居于____________。在光的折射现象中，当入射角逐渐减小时，折射角________；当入射角减小到零度时，折射角_______。5、以下属于光的折射现象的是（）【效果分析】课前导入实验---------叉鱼为引起学生的好奇，也为了引导学生认识到光的折射是在两种介质当中传播时才会发生的现象，叉鱼实验分了两个步骤。第一次叉空气中的鱼，学生一下子就插到，毫无悬念；第二次叉在水中的鱼，学生用了同样的方法，却叉到了鱼的上方，可知光线在两种介质当中传播时不再沿直线，那发生了什么呢？教师用激光束从水中鱼的位置射入空气中，学生十分清晰的看到光线的偏折现象。叉鱼实验，学生认识到光的折射给我们的视觉造成了错觉，看到了清晰的光的折射现象，好奇为什么光发生了折射，我们的视觉就会有偏差，为后续的学习做好了铺垫。发现折射现象小组合作，利用器材学生找到光的折射现象，教师将班级所出现的折射想象，手机拍照，投影反馈，突出垂直入射时，光的传播方向不变。师生一起总结光的折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，在界面上发生的一种偏折现象。练习题学生通过实验看到了光的折射现象，能否将输出落实在书面上？学生通过两个练习题，学习用模型法展现这种物理现象，为后面的探究提供模型依据。通过上面的方法，学生完成了从生活向物理的过渡。探究光的折射特点探究光的折射特点学生利用创新器材实验，光从空气斜射入玻璃缸中或从空气斜射入水中。创新实验器材的显示光屏上下左右能够向后翻折，学生探究折射光线、法线、入射光线在同一平面上成为可能，并且操作非常方便。显示光屏上标出了度数，学生方便的读出折射角和入射角的大小。创新实验器材能够很好地服务于实验探究，所以教师才敢放手学生自主完成实验，并且在合适的时间里所有小组充分的完成实验。显示光屏能够后翻，启发学生在设计实验阶段较容易找到探究的方法，在学生实验操作阶段也很顺利，所有小组在较短的时间内完成了共面、两侧、角的关系和光路可逆等折射特点的探究。学生的交流细致到位，正是实验做的充分的表现。光的折射现象解释光的折射规律加上flash课件辅助作用，完美的展现了错觉的成因。随堂检测光的折射学习完成，学生能否认识到生活当中的折射现象，能否区分生活当中的反射现象折射现象和光的直线传播，能否用光的折射规律解释生活中折射现象，随堂检测体现了评价与教学目标的一致性。【观课报告】导入实验用了用了8分钟，比预计的时间略长。好在实验效果非常好。教师演示光从水中射入空气当中，在界面上发生偏转，现象十分清晰，每一个角度的同学都能清晰地看到。在引导学生说出探究折射特点从哪些方面入手，刚开始学生的做法不够到位，在大屏幕上出现光的反射定律，通过类比学生能够独立地说出从三个方面来探究光的折射特点。找到一次光的折射现象，让学生尝试使用实验器材，信任器材为