【核心素养目标】人教版八上4.4《光的折射》教学设计

人教版八上4.4《光的折射》教学设计
教学目标：
1、物理观念：
通过观察实验并联系生活中光的折射现象，建立光的折射概念，能用光的折射概念解释有关现象。
2、科学思维：
利用模型和概念的建立，加深对光的折射定律的理解。
3、科学探究：
经历探究光的折射规律的实验设计与操作，体会科学探究的过程。
4、科学态度与责任：
开阔视野，学以致用，形成用科学解决实际问题的探究热情。
教学重点：
探究并了解光从空气射入水中或其他介质中时的折射规律。
教学难点：
利用光折射定律解释生活中的有关现象。
教学方法：
采用实验探究的教学方法，以问题形式展开，逐层深入。
学生学法：采用小组合作的学习方式。
教具准备：
多媒体、PPT课件
实验器材：激光笔、玻璃砖、光具盘、玻璃杯、水、水槽、碗、硬币、铅笔、筷子等。
教学过程：
一、新课导入
（教师）在平静的海面、江面、湖面甚至沙漠、戈壁偶尔会在空中出现高大楼台，树木的幻景，我们称之为海市蜃楼，那海市蜃楼究竟是怎样形成的呢？同学们想了解吗？大家带着这个小疑问一起学习本节《光的折射》。
二、新课讲授
知识点一：认识光的折射
【过渡】
我们知道光在同种均匀介质中是沿直线传播的，那当光线遇到墙面、桌面、镜面、水面的时候，会发生什么现象呢？
【学生回答】
发生光的反射。
【实验演示】
教师演示：让光从空气射向水面，引导学生观察，光束在水面和水中的径迹。
（学生）认真观察光束在水中的径迹。
【教师提问】
1、是否有光线进入水中？
2、进入水中的光线向上还是向下偏折？
【学生回答】
光从空气射向水面时，会有一部分光反射回空气中，还有一部分光进入水中，但传播方向向下发生偏折。
【教师总结】
光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。
【设计意图】
培养学生的物理观念，即从物理学的视角认识光的折射；在实验观察中，提升分析概括能力。
（教师）将观察到的情况画出来。提醒大家注意进入水中的光线向下方偏折；结合之前学过的光的反射讲解折射光路中的入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角等有关名词；特别指出，折射角是折射光线与法线的夹角。
（学生）观察并在老师引导下认识折射光路图，熟悉与光的折射有关的术语。
【设计意图】
前面学习过光的反射，借反射来研究折射的一些名词定义，体现知识的前后联系。并为探究光的折射规律做好铺垫。
知识点二：光的折射规律
【过渡】
通过同学们对物理名词的定义，可见大家对知识的迁移运用能力是比较强的，老师有个问题想问大家，光在反射时遵循光的反射规律，那么在光的折射中是否也遵循一定的规律呢？
【引导】
复习光的反射定律，根据光的反射规律，要求学生提出关于光的折射规律的猜想。
（学生）思考并提出关于折射规律的部分猜想：
1、三线共面；
2、两线分居；
3、折射角小于入射角；
4、光路可逆等。
（教师）补充并提出一些问题：
1、三线是否共面？
2、两线是否分居？
3、两角大小关系？
4、使入射角增大，则折射角如何变化？入射角减小呢？
5、若直射（垂直入射），传播方向怎样变化？
6、光路是否可逆？
【实验探究】
探究光的折射规律实验器材：一张画好入射光线的A4纸、塑料板、激光光源、半圆形玻璃砖、直尺，红黑双色笔。
（教师）提醒同学实验操作细节：
1、让入射光线射向圆心；
2、根据老师给大家的两条不同颜色的入射光线分别用对应的颜色笔画出它们的折射光线；
3、不可以将激光笔直射眼睛！
（学生）带着猜想和问题，小组合作操作实验，观察现象。
【教师提问】
光在折射过程中究竟遵循怎样的规律呢？
【结论】
请同学到讲台前，边演示操作步骤，边叙述看到的现象和所得结论。
（学生）小组派代表上台展示，通过实验现象和教师引导，总结出光的折射规律：
1、三线共面；
2、两线分居；
3、光从空气斜射入玻璃或其他介质时，折射光线靠近法线折射，折射角小于入射角，反过来相反；
4、折射角与入射角同增同减；
5、当光从空气垂直射入水中或其他介质时，传播方向不变（入射角、反射角、折射角均为0）；
6、发生折射时，光路是可逆的。
【设计意图】
通过探究实验，培养学生实验探究能力和科学态度；通过小组合作探究，并上台展示，培养学生的表达能力和团队意识。
知识点三：生活中的折射现象
【过渡语】
关于折射规律我们了解了这么多，老师出道题目来考考大家；请同学画出这两条入射光线的折射光线，注意入射角度的变化。
（学生）画折射光路图
【引导】
通过画出光的折射光路图，解释池水“变浅”，告诫学生千万不要贸然下水。
在解释池底变浅时，强调从池底折射出的光进到了眼睛，人才能看到池底；眼睛逆着折射光线看去，觉得折射光线好像是从交点射来的。
说明眼睛看到的是池底某点的虚像，位置在池底之上。
眼睛看到的池底各点都如此，所以看起来池底升高，池水变浅了。
这就是人们常说的“潭清疑水浅”。
【教师提问】
叉鱼问题：同学们认为渔民用叉瞄准水中的鱼能叉到鱼吗？
【引导】
PPT播放动画：渔民叉鱼
【学生回答】
叉不到，渔民看到的“鱼”是真实鱼的虚像，位置偏上。
【设计意图】
以画图的形式过渡，不仅复习了光的折射规律的内容，又自然地引出生活中的折射现象，起到了很好的衔接作用。
【实验体验】
请同学们小组合作利用老师提供的器材或身边的物品设计出可以反映光的折射现象的实验，要求简要说明做法和观察到的现象。
（学生）小组合作动手实验并上台展示。
【教师提问】
根据学过的内容思考课前新闻中的“海市蜃楼”是怎样形成的呢？
【引导】
PPT播放动画：海市蜃楼、早晨太阳；
【学生回答】
“海市蜃楼”和“早晨太阳”的成因都是光在不均匀的大气层中多次发生折射，我们看到的是真实楼房和太阳的虚像。
【设计意图】
通过活动体验，小组上台展示，给学生更多的思考空间，培养学生自主学习能力和探究创新能力，使学生更好地理解生活中光的折射现象，加深对光的折射应用的理解。
三、课堂小结
【教师】请同学分享课上的收获。
【学生】交流，分享。
【设计意图】促进知识巩固，提升学生交流表达能力。
四、作业设计
潜水员在水下看岸上树的位置比其实际位置高还是低，解释为什么？并完成下面光路图。
五、板书设计
教学反思：
虽然《光的折射》这节教学内容不多，但探究光的折射规律这部分内容是有难度的，我需要充分把握知识之间的联系，做到主次分明，重点突出，难点突破。
我通过讲解、实验引导学生，并给学生适当的时间，让他们自己动手动脑，经历探究实验过程。
并在其中去思考，去表达，去感悟，去探索物理实验反映的物理本质。较好地解决了一些问题，效果很好。
整节课，学生始终处于积极参与探究的状态之中，他们在思考之后，自己能想到一些非常有创意的方法。
说明学生能独立地去探索、去实践。只要给他们充分发挥的时间和空间，就会激发起他们的创新潜能。
需改进之处：在有限时间内，有些内容还需适当取舍。由于学生能力的差异，在探究活动中所用的时间不同，因此在学生交流、分组实验等环节要把握时间。