蘇華偉

摘 要：學生學習《光的反射》后再學習《光的折射》，對光的傳播路徑探究方法有一定的基礎。本設計合理分析學生學情，將課程標準要求具體化，把握本節(jié)課重、難點，對演示教具、學生學具進行創(chuàng)造性改進和設計，使課堂探究更加直觀和生動。設計“點贊臺”對分組實驗中表現(xiàn)好的小組予以點贊評價，既迎合學生現(xiàn)代生活特點，又起了很好的課堂激勵作用。整節(jié)課的有效探究基于教師的引導，而運用類比法學習新概念則使學習過程變得簡易明了。

關鍵詞：光的折射；創(chuàng)新設計；引導探究；類比學習

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148（2014）10（S）-0016-3

1 教學分析

1.1 教材分析

《光的折射》是上科版八年級物理第四章第三節(jié)的內容，也是本章的教學重點內容，它與日常生活、生產有密切的聯(lián)系，在教學要求上屬于理解層次。本節(jié)知識是在學習了光的傳播、光的反射及平面鏡成像的基礎上進行的，是解釋日常生活中許多光現(xiàn)象的基礎，同時又是理解光的色散、透鏡成像的基礎，具有承上啟下的作用。在初中的學習是定性地研究光的折射現(xiàn)象及特點，在高中的學習會更一步地定量研究?！豆獾恼凵洹肥浅踔泄鈱W的核心內容之一，教學要求定位在初步認識光的折射規(guī)律基礎上，注重學生對折射現(xiàn)象的感知、體驗和折射規(guī)律的探究，在動手探究中提升學生的素質，找到學習的樂趣。通過對布置的“花瓶探寶”實驗的探究，讓學生學會運用光的折射特點來解釋生活中的現(xiàn)象，培養(yǎng)學生的綜合分析能力。

1.2 學情分析

前面學生已經探究過光的反射定律，對光的反射定律中線和面的空間關系有一定認識，由于初中學生空間想象力較薄弱，所以理解折射定律中線和面的空間關系仍應重點關注。實驗過程中應注意幫助學生建立空間概念，直觀地建立起光的折射圖象。本節(jié)課以光的反射探究經驗為基礎，比照光的反射定律，用類比法進行學習，老師作一些必要的提示和指導，并引導學生處理好光路的可視化問題，折射規(guī)律的探究操作就不困難了。

2 教學目標

（課程標準要求：探究并了解光的折射現(xiàn)象及特點。）

1.通過實驗認識光的折射現(xiàn)象，比照描述光的反射的相關名詞學習認識描述光的折射的相關名詞。了解光從空氣射入水中或其他介質中時的偏折現(xiàn)象，了解光在發(fā)生折射時，光路的可逆性。

2.在探究光的反射定律的經驗基礎上，提出探究光的折射特點要解決的問題，進而讓學生經歷“光的折射規(guī)律”的探究過程，學習描繪光路、記錄實驗數(shù)據(jù)的方法，學會用類比法以光的反射規(guī)律為比照來歸納光的折射特點，培養(yǎng)學生的觀察總結及實驗操作能力。

3.體驗由折射引起的錯覺，能從眾多的與光有關的現(xiàn)象中辨認出光的折射現(xiàn)象，初步領略折射現(xiàn)象的美妙，獲得對自然現(xiàn)象熱愛、親近的情感。

3 教學重點、難點

重點：光的折射特點探究，折射光線、法線與入射光線的位置關系，折射角與入射角的關系，折射與入射的因果關系等。

難點：用光的折射的大致光路圖和折射規(guī)律解釋現(xiàn)象。

4 教學資源

1.學生實驗器材（每四人一套）：平底燒瓶折射實驗器、激光筆2支、探寶小花瓶（用廢礦泉水瓶制作）、香、打火機、放香小碟；

2.演示實驗器材：多媒體課件、魚缸、領帶、圓柱形玻璃缸、自制光的反射演示儀、自制光的折射演示儀（介質：空氣、水）、激光光學演示儀（介質：空氣、玻璃）、激光筆、平底燒瓶折射實驗器、水瓶燈模擬器；

3.多媒體教室：多媒體課件（含文字、圖片、動畫）等。

5 教法、學法

1.教法：根據(jù)教學目標要求，本節(jié)采用實驗探究與啟發(fā)式教學法。體現(xiàn)“學生為主體，教師為主導”的教學思想。通過學生動手實驗、觀察分析、啟發(fā)對比、總結歸納得出規(guī)律。在課堂上通過教師的引導，讓學生進行分組實驗和演示實驗的觀察，以具體生動的感性認識為基礎探究光的折射特點。

2.學法：學生是教學活動的主體，要讓學生從“學會”轉化成“會學”，在教學中注意學生學法的指導。本節(jié)采用觀察、對比、分析的學習方法，引導學生獲取知識，通過思考討論，總結歸納出光的折射規(guī)律。

6 教學過程

6.1 實驗創(chuàng)設，引入新課

領帶斜條紋圖案看起來變扭曲的實驗：請同學觀察老師系的領帶圖案（斜條紋），把裝水圓柱形玻璃缸的置于領帶前，再觀察領帶圖案，形成前后對比。

“三”條魚變一條魚的實驗：（事先將一條玩具魚垂放入盛水的方形魚缸中）用實物投影儀從魚缸的某一角度，投示出“三條魚”，提起魚，原來才一條！

通過水缸看領帶，領帶的圖形發(fā)生了改變；通過魚缸的某一角度看一條魚，可以看到一條魚的三個像。它們的共同點是光經過了不同的介質，從而產生了這種神奇的現(xiàn)象。光經過不同介質時，會怎樣呢？這就是本節(jié)要學習的《光的折射》。

[設計意圖] 通過實驗觀察，獲得直觀體驗，激發(fā)興趣，引入新課。

6.2 演示實驗，認識描述現(xiàn)象的物理名詞

用實驗演示光從空氣射入水中的折射現(xiàn)象，引導學生從實驗現(xiàn)象抽象出光的折射示意圖，最后畫出光路圖，比照光的反射的光路圖上的描述光的反射的五個物理名詞，在光的折射示意圖中認識描述光的折射的五個物理名詞，為進一步探究光的折射規(guī)律做準備。實際上光從一種介質射入另一種介質時，會同時發(fā)生光的反射與光的折射，只是在不同情形中它們的強弱不同。（有許多學生認為反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象二者不會同時發(fā)生，但事實上常常是反射和折射同時發(fā)生，借助這個演示實驗，要澄清學生的模糊認識。）

[設計意圖] 通過觀察實驗感性認識光的折射現(xiàn)象，類比法教學減少了識記的內容，使學習過程變得更加輕松。

6.3 實驗探究，總結歸納光的折射特點

比照光的反射定律的實驗研究，類比法對光的折射特點進行研究。

演示探究：折射光線、法線、入射光線（三線）的關系。

引導學生對三線關系進行合理猜想，利用自制光的折射演示儀（介質：空氣、水）進行驗證演示，探究三線的位置關系，將有折射光線的半個屏向后折轉一個角度，觀察光屏上是否有折射光線，從而驗證猜測得出結論：1.折射光線、入射光線和法線在同一個平面內；2.折射光線和入射光線分居法線兩側。

[設計意圖] 類比法探究加強了知識的聯(lián)系，鞏固了實驗方法。

定向探究：折射角與入射角（兩角）關系、光路是否可逆。

介紹平底燒瓶折射實驗器：平底燒瓶下半部是水（滴了幾滴牛奶），上半部是空氣（請同學充入煙霧），中間懸掛著一個重垂線（相當于法線）。

請同學利用桌面上的器材，合理分工，動手完成實驗活動單的任務1-4。

實驗活動單：

任務1：多次改變入射角，觀察折射角是否隨著入射角的改變而改變？

任務2：多次改變入射角的大小，觀察實驗現(xiàn)象 ，并完成表格。

任務3：當光垂直于介質表面入射時，光的傳播方向 （“改變”或“不變”）。

任務4：請你利用平底燒瓶折射實驗器和兩根激光筆，探究光路是否可逆，并試著說說你的實驗方案。

學生分組實驗時，教師進行巡視指導，選擇某一小組進行匯報，其它小組補充不足，歸納得出光的折射特點。教師對學生的活動情況進行適當?shù)狞c評。

演示探究：教師再利用激光光學演示儀（玻璃介質）來演示上述得到的規(guī)律。從而讓學生知道光在空氣和玻璃介質中傳播時也是一樣的規(guī)律。

最后讓學生總結出光的折射規(guī)律。

[設計意圖] 讓學生通過親歷探究過程，近距離觀察、在大量感性認識的基礎上得出結論。在光路可逆方面讓學生自主設計、并完成實驗，有意識地訓練學生的科學探究能力。通過對垂直入射光路不變特點與折射概念中“斜”字的對比介紹，加強知識的聯(lián)系。換用介質進行再實驗，一是補償了實驗不充分的部分以利于學生的再學習，二是驗證物理規(guī)律的普遍性應改變介質進行多次實驗。

6.4 光的折射的應用

1.生活中的折射現(xiàn)象——通過裝水的圓柱形水缸，看到“斜條紋”反向扭曲，從方形魚缸的對角的某一方向可看到“三條魚”，都是因為光經過不同介質時產生的折射現(xiàn)象。

2.自然中的折射現(xiàn)象——海市蜃樓等。

3.小發(fā)明——“水瓶燈”

相關資料：據(jù)英國《每日郵報》報道，巴西的一名機修工發(fā)明了一種日間不需用電即可為房屋照明的水瓶燈。依靠水對日光的折射，照明功率相當于40到60瓦的燈泡。

展示相關圖片，模擬“水瓶燈”發(fā)光情景。

[設計意圖] 讓學生領略生活和自然中神奇的光的折射現(xiàn)象，發(fā)明創(chuàng)造與物理知識息息相關，激發(fā)學生對周圍事物的好奇心和創(chuàng)造力。

7 歸納小結，形成體系

請學生回顧本節(jié)課的知識脈絡：現(xiàn)象、規(guī)律、應用。

8 作業(yè)布置

1.播放一休哥找尋花瓶底部寶物的動畫片，拋出問題，要求學生課后利用這節(jié)課所學的知識，想辦法幫助一休哥找尋花瓶底部的寶物。實踐探究“探寶小花瓶”底的“寶”，并畫出大致的光路圖。

2.書本的課后作業(yè)。

9 教學反思

本設計是我市參加福建省物理青年教師教學大賽獲省一等獎的參賽課案的修輯，從生活中神奇的現(xiàn)象引出學習課題，利用類比法來學習新概念，探究新問題。實驗探究既有教師的演示與啟發(fā)，又有學生的自主與合作，在學生完成實驗單的過程中結合教師的巡察，對完成優(yōu)秀的小組給出“點贊”評價，很好地激發(fā)了學生完成實驗任務的積極性。自制的平底燒瓶折射實驗器經濟實用，“水瓶燈”的資料新穎，自制“水瓶燈”模擬發(fā)光效果顯著，布置花瓶探寶使作業(yè)不再單純是書面練習，動手探究解決問題更能培養(yǎng)和鍛煉學生應用所學知識解決實際問題的能力。整節(jié)課思路清晰，課件應用恰當，較好地引導學生樂意學、專注學，學會學，取得了很好的課堂教學效果。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012.

[2] 義務教育教科書 物理（八年級 全一冊）[M].上海：上海科學技術出版社，2012.

（欄目編輯 趙保鋼）