(教学设计)第4章 2 实验：测定玻璃的折射率2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)

(教学设计)第4章2实验：测定玻璃的折射率2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册(教科版2019)授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容本节课的教学内容来自2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册（教科版2019）第4章第2节“实验：测定玻璃的折射率”。本节课的主要内容包括：

1.理解折射率的概念，掌握折射率的定义和计算方法。

2.了解实验测定玻璃折射率的方法和步骤。

3.能够运用折射率的知识解释生活中的一些现象，如透镜成像、光纤通信等。核心素养目标本节课的核心素养目标包括：

1.科学探究：通过实验测定玻璃的折射率，培养学生的实验操作能力、数据处理能力和科学思维。

2.科学理解：使学生理解折射率的概念和计算方法，能够运用折射率解释生活中的一些现象。

3.科学应用：培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。

4.科学态度：通过实验和问题讨论，培养学生的团队合作意识、批判性思维和科学道德。教学难点与重点1.教学重点：

-实验操作：测定玻璃的折射率实验的原理、仪器调整、数据采集与处理。

-理论理解：折射率的概念、计算公式以及与光速和介质性质的关系。

-现象应用：利用折射率解释光学器件的工作原理，如透镜成像、光纤通信。

2.教学难点：

-实验精确度：如何通过实验操作提高测量的精确度，包括仪器校准、误差分析。

-数学处理：理解并应用折射率公式进行复杂数据的数学处理，如最小二乘法。

-概念联系：将实验结果与理论知识相结合，深入理解折射率在现实世界中的应用。

例如，在实验操作中，学生需要掌握如何正确使用折射率计进行测量，以及如何调整实验装置以获得准确的数据。在理论理解上，学生需要明白折射率是光线在介质中传播速度与真空中光速的比值，并能够运用斯涅尔定律进行计算。在现象应用上，学生应能够将折射率的概念应用于解释光纤通信中光信号的传输原理。

同时，教师应识别并突破实验精确度、数学处理和概念联系等难点，通过提供直观的教学辅助工具、引导学生进行数据分析讨论以及建立知识之间的联系，帮助学生克服学习障碍。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有《2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册》（教科版2019）以及相关的学习资料。

2.辅助材料：收集和准备与测定玻璃折射率实验相关的图片、图表、视频等多媒体资源，以帮助学生更好地理解概念和原理。

3.实验器材：准备实验所需的玻璃样本、折射率计、光源、光屏等器材，并确保其完整性和安全性。

4.教室布置：根据实验需求，提前布置教室环境，设置实验操作区域和分组讨论区，以便学生进行实验和讨论。教学过程1.导入（5分钟）

-开场白：“同学们，我们今天要进行一个非常有趣的实验，那就是测定玻璃的折射率。通过这个实验，我们不仅能够巩固光学基础知识，还能亲身体验科学的实践过程。”

-提问：“请问同学们知道什么是折射率吗？它与光的传播有什么关系？”

-学生回答后，简要介绍折射率的概念和重要性。

2.理论讲解（10分钟）

-讲解折射率的定义和计算公式，强调折射率与光速和介质性质的关系。

-举例说明折射率在生活中的应用，如透镜成像、光纤通信等。

3.实验操作（15分钟）

-分组进行实验，每组配备玻璃样本、折射率计、光源和光屏等器材。

-引导学生逐步完成实验操作，包括仪器校准、数据采集和处理。

-强调实验操作的注意事项，如安全使用器材、精确测量等。

4.数据处理与分析（10分钟）

-学生根据实验数据，运用折射率公式进行计算。

-引导学生进行数据分析和讨论，探讨实验结果与理论知识的联系。

5.总结与拓展（5分钟）

-学生分享实验成果和心得体会。

-教师总结本节课的重点内容，强调折射率的概念和应用。

-提出拓展问题，激发学生对光学知识的进一步探究。

6.课堂作业（5分钟）

-布置作业：请学生根据实验结果，撰写实验报告，并回答相关问题。

7.课后反思（5分钟）

-学生反思本节课的学习过程，总结自己的收获和不足。

-教师收集学生反馈，为下一步教学提供参考。教学资源拓展1.拓展资源：

-光学原理相关书籍：如《光学教程》、《光学原理》等，供学生深入研究光学基础知识。

-实验操作视频：搜索相关实验操作的视频教程，如“测定玻璃折射率实验操作步骤”等，帮助学生更直观地理解实验过程。

-在线讨论区：推荐学生加入光学知识相关的在线论坛或讨论区，如“光学爱好者论坛”、“物理学习交流群”等，以便学生交流学习心得和经验。

2.拓展建议：

-深入学习：鼓励学生利用拓展资源深入学习光学原理和相关知识，提高自己的学科素养。

-开展家庭小实验：鼓励学生利用家中的材料，自主设计并开展光学实验，如自制透镜、观察光的折射现象等，培养学生的实践能力和创新思维。

-撰写科普文章：邀请学生撰写关于光学知识科普文章，如“光的传播与折射现象”、“透镜的工作原理”等，提高学生的写作能力和科普意识。

-参观科普场馆：组织学生参观当地的科普场馆，如科技馆、博物馆等，了解光学知识在现实生活中的应用，拓宽视野。教学反思今天讲授的是“测定玻璃的折射率”这一节，整体来看，学生们对实验操作和理论知识的掌握情况比我想象的要好。在实验环节，学生们能够按照预定步骤进行，对于如何使用折射率计、如何调整实验装置以获得准确数据等问题，大部分学生都能够独立解决。

然而，我也观察到一些学生在理论知识的应用上还存在一定的困难。比如，在数据处理与分析环节，有些学生对于如何运用折射率公式进行计算还不够熟练，对于实验结果与理论知识的联系还不够清晰。这提示我在今后的教学中，需要更加注重学生理论知识的培养和应用能力的提升。

此外，在课堂互动环节，我发现部分学生参与度不高，可能是因为他们对实验内容不够感兴趣或者对光学知识本身就存在抵触情绪。针对这一问题，我需要在今后的教学中，尝试采用更多样的教学手段和教学资源，提高课堂的趣味性和互动性，激发学生的学习兴趣。板书设计-折射率的概念：定义、计算公式

-实验操作步骤：器材准备、数据采集、结果处理

-折射率的应用：透镜成像、光纤通信等

2.板书设计艺术性与趣味性：

-使用图示、符号、颜色等元素，使板书更具视觉吸引力

-设计有趣的插图或模型，帮助学生形象理解概念和原理

-引入实例或小故事，让学生在轻松氛围中学习知识

例如，在板书折射率的概念时，可以画一个光线从空气进入玻璃的图示，并用不同颜色标注光线速度的变化，让学生一目了然地理解折射率的含义。在介绍实验操作步骤时，可以使用流程图或步骤图，清晰地展示每个步骤的操作方法和注意事项。在讲解折射率的应用时，可以举例说明透镜成像的原理，并画出透镜成像的图示，让学生直观地了解折射率在透镜成像中的作用。通过这样的板书设计，既能帮助学生更好地理解和记忆知识，又能激发他们的学习兴趣和主动性。课堂小结，当堂检测1.课堂小结：

-学生总结本节课学习的重点内容，包括折射率的概念、计算公式、实验操作步骤以及折射率在现实生活中的应用。

-教师强调折射率的重要性，并提醒学生注意实验操作的细节和注意事项。

2.当堂检测：

-设计一份当堂检测题，包括选择题、填空题和简答题，涵盖本节课的主要知识点。

-学生独立完成检测题，教师及时批