教科版八年级上册物理 4.4光的折射 教案

教学设计：
4.4 光的折射
【一】教学目标
知识与技能：
1、了解光的折射现象；理解在折射现象中，光路可逆；
2、探究光的折射规律；初步利用光的折射规律解释有关现象。
过程与方法：
在探究光的折射规律过程中，体验科学探究的方法，培养通过观察和分析，从现象中发现物理规律的能力。
情感态度价值观：
通过自主学习与合作探究体会科学探究的乐趣；能根据探究学习的成果去分析和解决相关实际问题，培养热爱科学、勇于探索、严瑾治学的良好品德。
【二】教材分析
本节课为教科版八年级物理上册《光的折射》，是光的反射的后续课程，又是后面透镜及其应用的基础，在教材中起承上启下的作用。光的折射现象学生比较熟悉，也比较感兴趣。学生通过课堂演示实验对折射现象进行分析，可以丰富知识，开拓思维；同时也培养了密切联系实际，运用科学知识解释一些自然现象的能力。
【三】学情分析
八年级学生思维活跃，但逻辑思维还需要直观现象和生活经验来支持，因此我在实验设计上下了功夫，课堂上通过有趣实验，让学生经历探究过程，培养了学生自主学习、合作探究的能力，提高科学素养。
【四】教学重难点
重点：探究光的折射规律。
难点：利用光的折射规律解释有关现象。
【五】教学准备
激光笔、方形的玻璃水槽、薄玻璃板、水、牛奶、烧杯、筷子、香等
【六】教学过程
（一）引入新课（3min）
同学们已经学过光的直线传播：光在同种均匀介质中沿直线传播（演示光的直线传播实验），那么当光从一种介质传播到另一种介质中时，在介质的表面会发生什么呢？
（学生回答：折射）
同学们认识折射吗？今天我们就来共同探究：光的折射。（板书）
我们在生活中经常会碰到这样的现象：
播放图片：
1. 放在水中的筷子看起来折了；
2. 玻璃砖后的笔看起来错位了。
……
这些都是由于光的折射而产生的有趣现象。这节课，我们就要透过现象看本质，理解这些现象的成因。
（二）进行新课
通过本节课的学习，同学们需要达到以下目标：（2min）（学生阅读）
1. 了解光的折射现象；理解在折射现象中，光路可逆。
2. 探究光的折射规律，用光的折射规律解释有关现象。
一、预习导学
知识点一：探究光的折射规律
我们知道光射向不透明物体的表面会发生反射，也学习了光的反射规律；那么，光（斜）射向透明物体的表面会发生折射。光的折射遵循什么样的规律呢？例如当光从空气中进入水中会怎样？下面，我们来演示一个实验。
（简单介绍实验装置及处理方法，让学生认识在干净的空气、清澈的水中很难看清光路，通过简单处理，就能够清晰地呈现光路。所以，同学们设计实验时，要尝试通过一些技巧性地处理，帮助我们达到实验目的，这也是我们今后努力的方向。）
演示实验1：光从空气中射入水中
（器材：方型的玻璃水缸、水、牛奶、薄玻璃板、激光笔、香、打火机、扁平带盖子的小酒瓶等）
水缸内盛一半水，倒入少量牛奶，搅拌均匀，点燃香往水缸内注入烟雾，当烟雾充满水缸后盖上玻璃板。
①用激光笔发出的激光垂直入射到水缸内，观察光的传播路径；（光垂直入射介质表面，传播方向不变。）
②逐渐改变激光的方向，使激光斜射入水槽内，观察光的传播路径；（光斜射到介质表面，会发生折射。）
③逐渐改变入射角度，观察折射光线与入射光线的关系，以及折射角的变化情况。（光从空气斜射入水中，折射光线偏向法线，折射角小于入射角；入射角增大时折射角也增大。）
（注意光源的方向，左、右方向都演示，更全面。）
学生根据整个实验现象自主完成《导学案》“预习导学”部分。（5min）
完成后引导学生讨论总结：你看到的折射现象有什么规律？可根据导学案中的提示总结。选2个小组代表在黑板上画出折射光路图（垂直入射、斜射），先通过光路图认识折射的基本概念，再分析并总结光的折射规律（参考导学案）：
①在光的折射现象中，入射光线、折射光线、法线在同一平面内；折射光线、入射光线分别位于法线两侧；
②光从空气斜射入水和其他介质中时，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角；
③当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直入射水中或其他介质中时，传播方向不变。
（小组代表总结规律，可不断补充完善。）
我们通过实验探究并总结出了光从空气斜射入水中时的折射规律，那么反过来，光从水中斜射入空气中时是否仍遵循同样的规律呢？下面我们来继续完善本次实验探究过程。
演示实验2：让激光从水中斜射入空气中，引导学生观察并分析实验，完成《导学案》的“互动探究1”。
（选小组代表在黑板上画出折射光路图，分析本次实验的折射规律）
如果我们把水换成玻璃砖，让激光分别从空气斜射入玻璃中，从玻璃斜射入空气中，是否仍遵循此规律呢？我们来看实验图片，注意两次折射光线的偏折方向，以及折射角和入射角的大小关系。
通过空气和水及空气和玻璃的折射实验对比，我们可以总结出：当光从空气斜射入其他介质中时，折射光线偏向法线，折射角小于入射角；当光从其它介质斜射入空气中时，折射光线偏离法线，折射角大于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。总之，不管是入射光线还是折射光线，空气中的是大角。（先让学生回答，教师再完善。）
我们知道反射现象中光路可逆，那么折射现象也如此吗？下面我们来看一段实验视频，看看你有什么发现。（播放实验视频，让学生观察到折射现象中，光路可逆。）
（给学生3min的实践完善导学案中已学的内容。）
二、合作探究
知识点二：生活中的折射现象
学习了光的折射，生活和自然中的很多有关现象就能够解释清楚。如：（参考导学案）
1.站在清澈的池水边，你看到的池底比实际的深还是浅？
演示实验（池水变浅）：水槽中的筷子，进入水中的长度看起来很短，可一旦取出发现很长。
这也就说明，池水看起来浅，可实际上却很深。因此，不会游泳的人不能被看到的假象迷惑而贸然下去。
2.演示实验（硬币上升）：在碗底放一枚硬币，慢慢远离碗，直到恰好看不见硬币；另一个人慢慢向杯中加水，你会发现什么？为什么？
3.人潜在清澈的池水里，看到岸上的树木比实际的高还是低？为什么？
请同学们通过作图分析上述现象，并完成《导学案》上的“知识点二”与“合作探究2”中的相关问题。
教师可先以实验1为例，画出池水变浅的光路图，教会学生作图的方法，再让学生完成2、3现象中的光路图。（学生代表2人上台演板作图）
水池变浅： 硬币上升、渔夫叉鱼： 潜水员看岸上的树木：
选小组代表在黑板上画出相关折射光路图，展示探究成果。引导学生总结：
无论是岸上的人看水中的物体还是人在水中看岸上的物体，看到的都是实际物体的虚像，且虚像的位置在实际物体的上方。
引导学生回忆：
①教材中提到的事例：有经验的渔夫用叉子去叉水中的鱼，应用瞄准哪个方向？
②同学们课前有没有注意到，水中的筷子看起来折了，是往哪个方向“折”的？
并总结上述两个例子的光路图与池水变浅、硬币上升一样，都可用一个图表示。
三、导学测评：
通过本节课的学习，我们认识了光的折射规律，并解释了一些相关现象，同学们是否达到学习目标了？下面，我们通过“导学测评”检测一下同学们对本节知识的掌握情况。请完成“导学测评的”第1-6题。（5min）
同学们完成的很好。
四、课后拓展：
同学们见过“海市蜃楼”吗？（展示图片）它是怎么形成的呢？请同学们课后认真阅读教材P83的“科学世界”，认识海市蜃楼的成因。
雨后的彩虹也非常美丽壮观，它是怎么形成的呢？
希望同学们把学习带出课堂，用知识武装头脑，帮助我们更加理性的认识这个奇妙的世界。
另外，请完成“导学测评”能力题部分。
【七】课后反思：
本节课有效结合“三段六步”教学模式，重视合作探究过程，充分发挥学生的主观能动性。课前，我对实验设计环节进行了处理，为了便于学生观察，每个演示实验都拍摄了实验视频。学生通过直观、生动的实验现象，能够帮助学生突破本节课的重难点。