《§4.4-2
光的折射作图练习（习题课）》教学设计
【教学时间】20分钟
【教学对象】八年级（上）
【教材】人教版物理八年级上册第四章第二节
【教学内容分析】
教材的地位和作用：本节属于课标“运动和相互作用”主题下的“声和光”二级主题内容，所属大概念——物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容。本节是在光的直线传播、光的反射、光的折射规律及现象的基础上进一步巩固学习的。同时也为后面学习光的色散、透镜及其应用做了铺垫。
课程标准对本节的要求：通过实验，探究并了解光的折射现象及特点。
教材内容安排：利用实验探究光折射时的特点并得出光的折射规律后，教材介绍了生活中许多折射现象，并用作图的形式表示出来。
教材的特点：以生活中的许多现象为情境，注重生活的体验和观察，并用简明的作图形式表示物理规律，对学生应用物理知识分析、解决实际问题能力的培养有着积极的意义。
对教材的处理：将常见的光的折射现象进行归类，分为“根据光的折射规律作图”、“根据光折射时光路可逆作图”、“根据光折射成虚像作图”三种类型题，遵循从简单到复杂的过程。在选用含具体情境的例题讲解后，进行解题思路和方法的小结，并及时让学生进行变式训练巩固。最后利用光学综合作图练习提升学生综合运用知识的能力。整个教学过程力求体现“以学生为主体，师生共同探索”的教学思想。
【学生情况分析】
学生的兴趣：八年级的学生有较强的好奇心，对生活中现象的原理有了解的兴趣。
学生的知识基础：学生对光现象有一定的感性认识，并且在学过光学相关规律后，掌握了一定的作图思路和方法。
学生的认识特点：学生的逻辑思维还不足，对实像、虚像等概念易混淆，导致对题意剖析不足，不能完成光路图。
【教学目标】
知识与技能：1、理解光的直线传播、反射规律、平面镜成像特点、折射规律；
2、学生能够根据光学相关规律进行综合作图。
过程与方法：通过对光学相关知识的梳理归纳、典型例题的讲解，掌握光学作图题的解题方法、技巧。
情感态度与价值观：1、通过光学作图综合复习，知道物理知识的运用规律，理解物理知识在现实生活、生产中的应用；
2、通过光学作图综合练习，养成良好的作图习惯。
【教学重点】能够根据光的折射规律作图。
【教学难点】能够根据光的直线传播、反射规律、平面镜成像特点、折射规律综合作图。
【教学过程设计】
环节
教师活动
学生预设活动
设计意图
旧知回顾
引导学生回顾与光的折射相关的基本概念及规律。
学生在导学案上写出与光的折射相关的基本概念及规律。
唤醒学生旧知，为本节习题课做好知识准备。
典例分析
教师讲解“类型1：根据光的折射规律作图”例题：例1：如图所示，入射光线AO与水面成40°角斜射向水面，请大致作出折射光线。并引导学生进行该类题的思路和方法小结。组织学生完成变式训练。
学生聆听、思考、小结解题方法。学生进行变式题巩固训练：变式1：在某湖的湖底安装了一些灯，晚上灯光把湖装饰得很漂亮，这些灯发出的光在进入空气中时发生了折射，请你在图中大致画出它的折射光线的光路图。变式2：如图所示，一束光垂直直角三棱镜的AB边入射，从AC边又射入空气中，请画出从AC边射出的光线。
将光的折射常见题进行归类，能帮助学生更好地总结不同类型题的解题思路和方法。同时，变式训练有利于学生进一步巩固所学知识。
教师讲解“类型2：根据光折射时光路可逆作图”例题：例2：如图，一束光射向玻璃砖并穿过玻璃砖，画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的光线。并进行该类题的思路点拨。
学生聆听、思考、记录。
教师讲解“类型3：根据光折射成虚像作图”例题：例3：有经验的渔民都知道叉鱼时不能瞄准看到的“鱼”的位置，而应该对着“鱼”稍下的地方。请在图中画出眼睛在A点的人叉鱼时正确的光路图，已知S为鱼的实际位置，S’为人眼看到的“鱼”的位置。提出关键性问题：眼睛与像的位置已知，入射点的位置如何确定？启发学生思路，引导其进行方法小结。并组织学生完成变式训练。
学生聆听、思考、记录。该类题思路：①我们观察水中的物体时，水中物体发出的光射向水面，折射光线进入我们的眼睛。②人眼逆着折射光线看去，看到的是物体变浅的虚像。方法小结：用虚线连接人眼和像点，确定折射点；2、用实线分别连接物点和折射点、人眼和折射点，标注箭头。利用变式题进行巩固训练。变式3：如图所示，岸边有一物体B，潜水员从水中能看见B的像B1，请作出一条眼睛能看到B1的折射光路图。变式4：如图（1）所示，从某一角度透过玻璃砖看紧贴在砖后的钢笔，中间一段笔杆好像错位了。为分析错位原因，选取笔杆与砖面接触处的一点S，用图（2）研究（已画出物点S、像点S’及人眼的位置），请画出成像光路图。
综合提升
教师引导学生对光学相关知识进行梳理。
完成知识梳理。
通过光学相关知识的梳理和综合作图题的讲解，培养学生综合运用知识的能力，提升科学思维。
教师讲解光学综合作图例题。例4：如图所示，一束光线从空气斜射到水面时发生反射和折射，AO为入射光线，请画出对应的反射光线和大致的折射光线。例5：如图，光源S发出一束光从空气射向水面，在容器壁上点P、Q处出现光点，画出上述现象的入射光线、反射光线和折射光线。例6：许多同学喜欢游泳运动，但该项运动也潜藏着危险。如图所示，救生员坐在泳池边高高的凳子上注视着泳池中的动向，他发现由于泳池边缘的阻挡，泳池底部有一个视觉“盲区”监管不到。请画出一条光线，从盲区边缘的池底处刚好射入救生员的眼睛的光路图。组织学生完成省考、中考相关真题。并提出作图的规范要求：尺规作图、注意虚实、不忘垂足。
学生聆听、思考、小结，并完成中考、省考真题，进行自我检测。1.可以利用不同的光学元件来改变入射光线OA的传播方向，请在图中画出合适的光学元件（只要求画出光学元件大致位置的示意图，但须与光学规律相符）。2.如图所示，一束光从空气射向水面，请画出反射光线和大致的折射光线。3.一束光线从空气射入玻璃时，界面MN上的反射光线如图所示，请画出对应的入射光线和大致的折射光线。并进行光学综合作图题的思路和方法小结。
课堂总结
引导学生对本节课内容进行总结。
学生聆听、思考、总结。①光的直线传播—找准“两点”作直线
②光的反射———找准“法线”作等角③平面镜成像——找准“镜面”作对称
④光的折射—找准法线，分清两角大小
通过对本节内容归纳小结，有利于学生构建知识网络。
教学反思
由于是作图练习的微课，没有找到合适的交互方法，与学生的互动不够；学情分析不足，个别较难的题未做好知识铺垫，引导不足。对各种常见题进行归类，并有思路、方法小结，有利于学生掌握光学作图的一般方法。
在折射过程中，光路是________。《光的折射》教学设计
教学内容：《光的折射》
教学教材：人教版物理八年级第四章第四节
教学对象：八年级
教材分析：
光的折射是重要的光学现象之一。学生在此前已学习了光在同种均匀介质沿直线传播和光遇到物体表面反射，在这个基础上进一步探究光在不同介质中传播遵循的规律，也是后面学习透镜的基础，具有承上启下的作用。生活中很多现象与光的折射有关，有利于学生更好地认识自然。
在《物理课程标准》（2011年版）中，在“运动和相互作用”一级主题，“声和光”二级主题下对本部分内容要求是“通过实验，探究并了解光的折射现象及其特点”。
所以我们在教学中，可以通过联系光的反射规律得出的过程，引导学生探究光的折射规律，并与光沿直线传播、光的反射进行对比，加深对光的折射的理解。
学情分析：
学生在光的反射、平面镜成像的学习中已经知道了一些光的现象，但对光的折射现象的产生是陌生，也是学生容易产生兴趣的地方。在教学中可以多挖掘相关有趣的现象或实验，激发学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性和主动性。
另一方面，学生以直观思维为主，抽象思维能力较弱。一般教学中对法线概念的建立是直接给出，学生较难理解。所以在教学中我们要注重通过实验引导学生建立法线的概念，让学生体会建立法线的必要。同时可以对比光的反射中法线的概念，使教学更顺其自然不突兀。
教学目标：
物理观念：
知道光的折射规律特点，知道在光的折射过程中光路可逆
知道生活中常见的光的折射现象。
科学探究：
通过演示实验，指导学生观察实验现象。
通过探究光的折射规律实验，体会数据分析得出结论的过程。
科学思维：
利用演示实验，培养学生学会观察主要现象的思维。
通过探究实验，培养学生的观察、分析归纳的能力。
通过对比光的反射规律进行探究的过程，培养学生通过对比建立概念的科学方法。
科学态度与责任：
通过认识光的折射现象，培养学生欣赏大自然，学会科学看待世界，并保护自然。
教学重难点：
教学重点：光的折射规律及其探究过程。
教学难点：
光线进入不同介质中，折射角和入射角的关系。
法线概念的建立过程。
用光的折射解释自然现象。
教学方法：实验探究法、对比法、归纳法
教学过程：
引入
柯南视频、模拟实验——硬币消失
在柯南第841画中利用光的全反射把受害者藏在游泳池的水槽里，使岸上的人发现不了。利用硬币模拟人，玻璃杯模拟水槽再现实验，让学生从现实观察到实验现象。
温故知新
复习光沿直线传播、光的反射特点，对比硬币消失实验中光传播特点引入另一种光传播——光的折射。
设计意图：
利用柯南的剧情与学生生活形成连接，也勾起学生破案的兴趣，激发学生的学习兴趣。同时点明该光传播与前面所学光传播方式不同的区别在于它在不同介质中传播。
光的折射概念
学生观察激光从空气入射到水中的实验现象。
讲解光的折射定义，引入相关概念——入射光线、折射光线、界面、入射点。
设计意图：
引入探究光的折射规律，建立必要概念。
探究光的折射规律
（1）通过对比光的反射规律探究光的折射规律。
探究一：光从空气向水中折射时，折射光线与入射光线在同一平面吗？
演示激光从空气入射到水中，拿一块平板垂直于水面放入水中，发现在平板上能同时显示入射光线和折射光线。
将折射光线所在一侧半边板向后翻折，通过在水中加入色素显示折射光线，观察折射光线是否仍在平板上？
建立法线概念：通过实验引导学生得到折射光线与入射光线在同一平面的结论，并且该平面垂直于法线。所以建立一条垂直于交界面的法线，入射光线与法线所在平面一定垂直于交界面，而折射光线也在这个平面内。
利用Flash动画显示三维入射光线、法线、折射光线的位置。通过旋转发现在某一位置三线重合。由此证明结论入射光线、法线、折射光线在同一平面内。
讲解光的折射规律涉及的其他概念——入射角、折射角。
设计意图：
通过实验引导学生构建法线概念，理解法线概念在光的折射规律中的作用。利用Flash动画帮助学生理解三线共面。
探究二：光从空气向水中折射时，入射光线、折射光线分居法线两侧？
学生观察：光从左侧和右侧入射水中后折射光线的位置，得出结论。
如何使结论更具普遍性？改变入射角，多次实验。
设计意图：
引导学生巩固实验的一般技能，学会多次实验获得普遍规律。
探究三：光从空气向水中折射时，折射角与入射角大小有什么关系？
学生观察：改变入射角时，折射角大小，并记录数据。
分析数据，得出结论。
实验次数
入射角/°
折射角/°
1
15
2
30
3
45
4
60
5
75
设计意图：
引导学生巩固实验的一般技能，培养学生数据分析的能力。
探究四：光从水向空气中折射时，折射角与入射角大小有什么关系？
引导学生正确理解入射角和折射角，利用光路可逆进行思考。
学生观察：多角度入射时，沿折射光线方向入射，观察现象。
实验验证：演示光从水向空气中折射，记录入射角和折射角，分析数据，得出结论。
归纳总结光从空气入射水中和光从水入射空气中的入射角和折射角大小关系。
设计意图：
引导学生巩固实验的一般技能，培养逆向思维和归纳总结的能力。
探究五：光在空气和其他介质中传播也满足光的折射规律吗？
学生观察：光从空气入射到玻璃砖、玻璃砖入射到空气中的折射现象。
分析数据，得到结论。
设计意图：
使光的折射规律更具有普遍性。
（2）归纳光的折射规律，与光的反射规律进行对比。
设计意图：
通过对相似规律的对比，加深对光的折射规律的理解。学会对比分析的科学方法。
四、解释硬币消失实验。
1、光的全反射：
引导分析当光从水射入空气的情况，入射角达到某一临界角时，折射角达到90度。继续增大入射角，会有什么现象？学生观察实验，理解光的全反射。
2、利用光的全反射解释硬币消失实验。
设计意图：
加深对光的折射规律中折射角和入射角的大小关系的理解。培养学生的推力预测思维能力，及迁移应用能力。
拓展应用：生活中光的折射现象
播放视频：人在游泳池“人头分离”。
从上方、左侧面、右侧面多角度观察筷子变弯现象。
设计意图：
以生活中常见到的游泳中有趣的现象引入，激发学生的学习兴趣。同时筷子变弯是光的折射现象中的典型，也是考试常考的。但我们发现在考试题中让学生选择“筷子变弯”的光折射光路图时，错误率很高，甚至是优生做错。原因就是在课堂上演示给学生观察时和我们一般看到的筷子弯折情景是不同的，这是由观察角度不同导致。所以有必要提供给学生多角度的筷子弯折图，帮助学生理解。
播放视频：硬币复现；提问为什么池水变浅？
利用光的折射成像简单解释。
提问：渔夫叉鱼时应如何捕鱼？海市蜃楼如何解释？刚开始观察到的日出在海平面什么位置？
设计意图：
“筷子变弯”、“硬币复现”、“池水变浅”都是常见的光的折射现象。从光的折射作图，理解光的折射成像在真实物体的“上方”进行解释。用渔夫捕鱼、海市蜃楼现象解释等检验学生对成像位置的理解。经历观察现象——知识解释——知识应用的过程，体会从生活走向物理，从物理走向生活，体会学好物理的成就感。
反思
在教学中注重实验，及学生实验能力的培养。也注重概念的构建过程，而不是直接给学生，尤其是能较好地引导学生理解法线。在以前的教学中，很多教师采用了直接教授的方法，或者借鉴光的反射规律中的法线概念直接引入，对学生理解光的折射规律存在一定的思维障碍。而本教学中通过实验，显示出光路，让学生观察到入射光线和折射光线的位置，直观地找到共面关系。但是教学中也由于器材的限制，并没有证明该平面确实垂直于交界面，比如可以利用直角三角板放入水中找到平板与玻璃底的直角关系。另外，实验中没有改变入射角或使交界面不水平（如使用玻璃）等多次实验，得到普遍规律。这是以后值得努力的方向，改进实验器材，使教学更方便。
另外由于本节课是以录课的形式，学生没办法亲历动手实验。在教学的设计，语言的讲授上也有很多限制。教学中更多采用的是演示实验，引导学生观察，分析实验现象，得到实验结论。在实际教学中，应该采取更多样的教学手段，让学生从实验中发现问题，老师帮助学生解决问题，凸显学生为主体，教师为主导。
最后由于时间的限制，本节课的重点放在探究光的折射规律。而对生活中的光的折射现象解释需要通过光的折射作图讲解，理解成像的原因。但这是下节课的内容，所以对折射现象解释较粗糙。在教学中尽量将多种折射现象进行归类，让学生简单地理解光的折射成像在真实物体的“上方”，从而理解各种折射现象产生的原因。也积极探索有趣的折射现象引起学生的学习兴趣。
