《教學目標》
★知識與技能
了解光的折射。
了解光從空氣進入水或其他介質的偏轉定律。
了解光發生折射時光路的可逆性。
★流程與技巧
體驗折射造成的錯覺。
★情緒心態與價值觀
初步展現折射現象之美,獲得對自然現象的喜愛和親近。
《教學過程設計》
★新班級介紹
1、中學生實驗:“折射折斷筷子”。 中學生觀察后表達實驗現象。 (從生活中發現問題)
2、小游戲:往碗里倒一枚硬幣,把鼻子調整到看不見硬幣的位置,另一位朋友慢慢往碗里放水,當水上升到一定高度時,觀察現象? (爆中學生興趣)
3、問:以上現象是如何造成的? 能不能用以前學過的知識來解釋?
(想了想,中學生覺得自己缺乏知識,導致求知若渴)
4.板書題目:光的折射
★新課教學
1.光的折射
1. 猜猜光在什么條件下會發生折射?
(留給中學生思考的時間,讓中學生充分表達自己的感受)
2. 使用可選設備進行小組實驗以驗證猜測。
(提供激光手探照燈、方形玻璃塊、熏香、火柴、水壺、紙蓋)
3.交流實驗過程和觀察到的現象。
(中學生體驗實驗過程,體驗猜對的樂趣)
4.中學生總結“什么是光的折射”。 (①如果學生沒有注意陳述中“斜射”的情況,其他中學生可以補上,班主任不需要提醒;②培養中學生的概括能力。)
2.探索光的折射定律
探索一(屏幕顯示):光從空氣斜入射到水(玻璃)中,折射光偏向界面或偏向法線,如圖1所示。
1、中學生在黑板上推測并畫出自己猜出的折射光的位置。
(中學生可能的猜測見圖2)
2.討論推測的合理性。
3. 小組設計并交流實驗方案,確定可行方案。
4. 進行實驗以收集證據。 (需要畫圖記錄觀察到的光線進入水(玻璃)的傳播路徑)
五、實驗結果交流
①各組得出什么推論?
②不同群體的推論是否相同?
6.用語言表達查詢1的結果。
班主任屏幕顯示: 推論1:當光從空氣斜入射到水或其他介質中時,折射光向法線偏轉(折射角大于入射角)。
探索二(屏幕顯示):多次改變入射光的方向,你會發現什么規律?
1.分組實驗,收集證據。 (需仔細觀察反差現象并畫出觀察結果)
2. 組內比較分析觀察結果。
3.通訊,①折射角如何定義? ②隨著入射角的減小,折射角如何變化? ③ 光垂直入射時,光的傳播方向是什么? (班主任及時表揚表現好的組,并展示推論2:折射角隨著入射角的減小而減小。推論3:光垂直入射時傳播方向不變)
4.(疑點)“折射斷筷子”和“滴水落硬幣”都是光的折射現象。 能用剛剛得到的推論來解釋嗎? (中學生討論后又有新疑點:昨天的推導是光線從空氣進入水底的折射規律,而“折射斷筷子”和“硬幣掉落”是光從水射到空氣中造成的) )
探索3(屏幕顯示):光線從水(玻璃)斜入射到空氣中時,折射光是偏向法線還是偏向界面? 圖 3。
1.中學生猜想并畫圖表達自己的看法。
2. 討論交流:學生在老師投影中做圖的情況
②做這個猜測時你做了哪些假設? (中學生可以從光的反射可逆光折射的原因猜想,光的折射也是可逆的)
實驗驗證:①教師演示光從空中斜射入半方形玻璃塊,如圖4; ②哪位朋友可以幫老師對著折射光再注入一束光,讓朋友觀察光在空氣中的傳播路徑? (中學生躍躍欲試,興趣高)
③學生觀察,從玻璃射出到空氣中的光與原來的入射光重合。
④教師讓中學生在黑板上畫出觀察到的現象。
⑤ 屏幕顯示: 推論4:光發生折射時,光路可逆。
推論5:光從空氣或其他介質斜入射到空氣中,折射光偏離法線(折射角小于入射角)。
3. 折射定律的應用
1.體驗“釘魚”
做一個魚模型固定在一個方缸里,用一根直絲當魚槍,瞄準你看到的魚,看誰能準,請朋友說說魚刺的“秘訣”是什么魚? (進一步激發中學生積極性,體驗成功的喜悅)
2、借助動畫講解“魚的真實形象”的成因。
3、中學生討論“折射斷筷子”和“掉硬幣”的原因。
4、小組實驗:觀察鉛筆在玻璃磚后面的“錯位”。 (讓中學生再次體驗折射到耳朵的錯覺)
5、折射現象不僅會讓鼻子“受騙”,有時還會形成一些美麗的奇觀。 (播放2001年上海上空出現的“海市蜃樓”和“三天光明”影像資料)
4.交流評價
1. 明天學習你有什么收獲? (談談知識、能力、研究方法、對折射現象的體會、成功的經驗、失敗的教訓等)
2、當光線打到空氣和水(玻璃)的界面上時,反射和折射是否同時發生? 光的反射和折射的優缺點是什么?
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