中學生活動案例：光的折射 中學生學過“光的反射”后，知道光在途中遇到障礙物會改變傳播方向。 而改變光的傳播方向，不僅是光的反射，還有光的折射。 前三年的科教版均納入教材。 改課本后，只保留了光的反射，閱讀材料中只提到了光的折射。 根據我往年的教學經驗，我發現中學生對彩虹——光的折射特別感興趣，這在現實生活中也很有意義。 因此，我們把這個教學內容作為中學生的課外探索活動，收到了很好的效果。 1. 發問者：當光看到平面鏡時會發生什么？ 生：光會反射回來。 老師：當你只看到玻璃時會發生什么？ （老師正中指著班主任的陽臺玻璃） 生：反省。 生：透過玻璃到另一邊。 師：一部分光從玻璃上反射回來，一部分會透過玻璃進入另一邊光折射實驗如何看見彩虹，使我們的教室明亮起來。 我們知道光及其反射光沿直線傳播。 光線穿過玻璃進入我們的臥室后，光線還沿著原來的直線傳播嗎？ 2、學生的猜測 中學生的猜測有兩種情況：是或否。 如何驗證我們的猜想？ 3. 分組設計實驗來驗證猜想。 中學生設計的方案有兩種。 解法一：在一塊玻璃上找到中心點，將玻璃與桌面平行，在桌面上找到與玻璃中心點對應的點。 用激光垂直照射玻璃上的點。 激光穿過玻璃后，如果能與桌面上的點重合，說明光線穿過玻璃后沒有改變原來的路線。
如果不能重合，就說明光改變了原來的傳播路徑。 解決方法二：透過玻璃看物體，觀察物體有沒有變化。 解決方法三：將筆的一部分放在玻璃的外側，觀察筆是否完整。 如果完整，則說明光線穿過玻璃后的路線沒有發生變化，否則光線的路線發生了變化。 （我想可能有中學生玩過。） 討論：這三個選項是否有效，哪個選項更好。 通過中學生的討論，發現第一種解法在課堂上很難驗證光折射實驗如何看見彩虹，因為沒有激光燈。 雖然第二種和第三種方法是一種方式，但第三種解決方案更具體。 這里選擇的對象可以是筆、書、紙或其他對象。 4. 學生活動 (1) 班主任發給每組中學生一塊玻璃，每組用實物進行驗證。 一開始，有的中學生隔著玻璃觀察到物體沒有變化，有的中學生觀察到物體發生了變化。 群友交流后發現，光線射入玻璃后，若是正對著物體，光線的傳播路線并沒有改變。 水平或從上方和下方觀察物體，光的傳播路線發生變化，所見物體不完整、錯位。 觀察時傾斜角度越大，物體錯位的距離就越大。 從上往下看，物體向上錯位； 從下往上看，物體向下錯位； 從左向右看，物體向右錯位； 從右向左看時，物體向左錯位。 5. 教師講解并提出新的探究活動： 教師：當光從一種空氣射入玻璃或從玻璃射入空氣時，其傳播方向通常會發生變化。 這些現象稱為光折射。
光線會從空氣中折射到水底嗎？ 中學生都覺得會發生折射，牙簽在水下好像被扭了一樣。 生活中，中學生會不經意間聽到牙簽被擰在中間的聲音，但從來沒有仔細觀察過，更不會去思考其中的奧秘。 我提議給每組一杯水和一根牙簽，從不同角度觀察水底的牙簽，比較哪組聽到的變化更多。 六、學生探究活動（二）中學生紛紛從我手中接過水和牙簽，仔細觀察。 過了一會兒，中學生叫起來：牙簽斷了，筷子不見了，好粗，像閃電一樣……沒觀察到被叫下來現象的那群人更著急了，忙著找對于他們沒有看到的變化。 等朋友們觀察的差不多了，我會請朋友們匯報，讓他們把觀察到的牙簽畫出來。 中學生從不同的視角觀察了水底牙簽的各種圖像。 師責曰：何以如此？ 中學生猜測，可能和光有關，可能和水有關，也可能兩者都有關系。 中學生設計自己的實驗方案如下： 方案一：實驗目的 實驗方法 觀察現象，推斷是否與光有關 兩個大小相同的燒瓶，其中一個用紅紙包好擋光，留下只有一個縫隙供觀察，兩個瓶子里裝滿了水。 如左圖：未包黑紙的瓶子，觀察到牙簽底部較粗，上下不在一條直線上； 對于用黑紙包裹的瓶子，牙簽沒有變化。 如果出現以上現象，說明是與光有關還是與水無關 (1) 將一個空燒瓶平放在桌面上，將激光燈垂直放在杯壁上，光線垂直射過燒瓶，旁邊的屏幕上會出現光的黑點，用筆標記一下。
如右圖：激光燈（2）逐漸將水放入瓶中觀察，紙屏上的光點表示與水有關。 加水后光線發生偏轉，光點相連。 或其他物質，光線會發生偏轉。 七。 光折射的應用：往盤子里倒一枚硬幣，用眼睛順著盤子的水平方向看，看不見盤子里的硬幣。 你能找到一種方法來查看硬幣嗎？ 中學生借助光的折射原理設計了一個實驗：在盤子里加水，看到硬幣。 將錢幣放入盤中，直視耳朵，看不到錢幣，盤中加水，錢幣逐漸下沉，即可看到錢幣。 八、活動評價 中學生對活動的參與度很高，積極設計驗證方案來驗證自己的猜想。 通過活動，除了認識了光的折射外，還初步了解了光的折射規律。 活動結束后，有中學生告訴我，塑料尺子也可以折射光線。 可見，中學生對光折射的研究活動仍在繼續。