光的折射教案设计
课题 光的折射
学科(版本) 人教版 教师
章节 选择性必修一第四章 年级 高二
学习者分析 ①学生在初中阶段已学过光的反射现象,但对于光的折射现象尚不熟悉。因此,在教学过程中需要帮助学生在已有知识基础上,理解和掌握光的折射现象。
②本章节的实验环节较多,需要引导学生通过观察、实验操作培养科学探究能力。教师应确保学生能够正确进行实验操作,掌握实验方法。
③学生对于折射定律中涉及的角度关系和几何图形可能存在困惑。在教学过程中,教师需引导学生通过实例分析,熟练运用折射定律解决问题。
④学生对于全反射现象的应用可能存在一定的认识难度,需要教师通过生活实例和现代科技应用引导学生理解全反射现象的重要性。 学时 一学时
教学内容分析 ①对比课本中插针法测玻璃折射率实验,本实验操作简单,更利于学生接受。 ②本课堂实验教学突出双新要求,基于大单元教学设计,注重问题情景设置,突出了科学探究的过程,突出利用物理实验解决实际情景问题。 ③通过实验探究得出光的折射定律,解决了实际情景问题,紧扣课程标准,突破了教学重难点,取得较好的效果。 ④自制实验教学方法,突出实验魅力,实验教学融合; ⑤独立思考、动手实验,充分展示学生个性化表达,体现新时代育人思想;
教学目标 课程标准要求 ①通过实验,理解光的折射定律。会测量材料的折射率。 ②必做实验:测量玻璃的折射率 对于课程标准的理解 ①利用自制实验,探究得到光的折射定律(重点) ②让学生在实验中体会科学研究方法的重要作用 ③培养学生利用实验解决实际情景问题的能力(难点) 核心素养 物理观念 ①通过学习光的折射现象,培养学生对物理现象的敏感度和关注度,使学生能够在日常生活中观察到光的折射现象,并运用所学知识加以深入理解。 ②引导学生认识到光的折射现象在生活中的广泛应用,提高学生对光学知识的实际应用能力 ③培养学生理解光的传播规律,如折射定律,使学生能够从物理规律的角度分析光的折射现象,加深对光学现象的认识。 科学思维 ①教学过程中强调实验观察和数据记录,培养学生的观察能力和数据处理能力,让学生通过实验得到折射定律。 ②引导学生运用折射定律解决实际问题,锻炼学生的逻辑思维和空间想象能力。 科学探究 ①通过实验让学生亲手操作、观察光的折射现象,培养学生动手实践的能力。 ②教学过程中设计有趣的实验,激发学生对光学知识的兴趣,培养学生自主探究的欲望。 ③引导学生总结实验规律,提炼科学原理,培养学生的归纳总结能力和科学探究精神。 科学态度与责任 ①培养学生对科学现象的好奇心,鼓励学生对光的折射现象提出疑问和质疑,形成积极的科学探究态度。 ②教学过程中强调实验安全,培养学生在实验中遵循操作规程,养成良好的安全意识和责任感。
重点难点分析 ①利用自制实验,探究得到光的折射定律(重点) ②培养学生利用实验解决实际情景问题的能力(难点)
教学过程
教学流程及内容师生活动设计
利用实际情景问题引入课堂 让光线进入梯形玻璃砖、杯子中的铅笔以及课本课本中的问题引发学生思考。 为何有这些现象的发生,跟那些因素有关呢? 媒体使用及分析 设计意图
利用实验反应光的折射规律并推得相应结论 根据光路图自主总结其特点: ①三线共面②分居两侧③当光从空气射入其它介质时,折射角小于入射角,当光从其它介质射入空气时,折射角大于入射角 ④在光的折射中,光路是可逆的 抛出问题:两个角之间有什么样的关系呢? 课件展示 课堂引入
定性的分析(问答形式,实验验证):实验器材:激光笔、光具盘(全圆量角器贴纸)、水槽、直尺、夹子、全圆量角器 ①当入射角增大时? 折射角也增大②当光线垂直射入时, 三线合一 问题:当光从水平界面换到玻璃砖的圆形界面的任意位置时,为何没有明显的折射现象? ③当入射角相等时,光线进入不同的介质,折射角是否相等? 不相等,说明光的折射与介质有关 利用实验进行验证 抛出问题:折射角与入射角的大小有什么关系呢? 光路图展示分析 使学生对光路图展开具体分析,联系生活中的光路。
定量探究: 实验器材:激光光源、半圆形玻璃砖、有刻度的垫板(打印的全圆量角器图片) 实验方法:光从空气射入半圆形玻璃砖时,当入射角给定时,测量所对应的折射角的大小,研究它们之间的关系 提出控制变量法的运用 学生进行数据测量 数据处理:利用excel插入相应函数处理 利用展示台进行展示 使学生利用课堂实验会解释实际情景问题或解决实际情景问题
利用数据处理后的结果得出结论,推得光的折射定律。 对折射率的决定式做了进一步推导,接着利用书中所给出几种介质的折射率表格对比学生所测得的玻璃折射率,进行误差分析。 首尾呼应,解决引入环节的实际情景问题 先做一个小实验:水中的硬币 实验器材:一次性水杯(或碗)、硬币、装水容器 给出实验方法,学生动手实验,得出结论。 分析光路图解决以下问题: 探究得到“实深”和“视深”的区别 excel插入相应函数处理 使学生学会利用信息技术处理简单的物理问题
习题练习: 例:光线由空气射入某种介质,折射光线与反射光线恰好垂直,已知入射角是53°,则这种介质可能是什么? 课堂总结,联系生活,知识应用 学生自主总结归纳,最后ppt展示 抛出问题:学习了本节课内容,你可以解决生活当中的那些实际问题? 学生回答:叉鱼例子、水库中清澈见底的水 安全告诫:勿游野泳 光路展示 使学生根据本节课内容解决实际情景问题