光的折射是重要的光學(xué)現(xiàn)象,是理解透鏡成像的基礎(chǔ),同時(shí)又是解釋日常生活中許多光現(xiàn)象的基礎(chǔ)。一起瞧瞧中學(xué)數(shù)學(xué)光的折射學(xué)案!歡迎查閱!
高中數(shù)學(xué)光的折射學(xué)案1
一、教材剖析
1.教材的地位和作用
本課時(shí)是八年級(jí)數(shù)學(xué)下冊(cè)第三章《光現(xiàn)象》第四節(jié),光的折射是重要的光學(xué)現(xiàn)象,是理解透鏡成像的基礎(chǔ),同時(shí)又是解釋日常生活中許多光現(xiàn)象的基礎(chǔ).光的折射現(xiàn)象中學(xué)生比較熟悉,也比較感興趣,通過(guò)對(duì)現(xiàn)象的剖析,培養(yǎng)中學(xué)生密切聯(lián)系實(shí)際,運(yùn)用科學(xué)知識(shí)來(lái)解釋一些自然現(xiàn)象的習(xí)慣和能力,更重要是迸發(fā)中學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,提升科學(xué)素養(yǎng),讓中學(xué)生從小崇尚科學(xué),立志獻(xiàn)身科學(xué).本節(jié)教材讓中學(xué)生認(rèn)識(shí)光的折射現(xiàn)象和初步規(guī)律,是為之后幾節(jié)課學(xué)習(xí)活動(dòng)進(jìn)行充分打算.所以本節(jié)是本單元教學(xué)的重點(diǎn).
2.教學(xué)目標(biāo)
按照全面提升中學(xué)生素養(yǎng)的總體目標(biāo)與教學(xué)大綱的要求和本節(jié)教材內(nèi)容及中學(xué)生已有的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ),我確定本節(jié)的學(xué)習(xí)目標(biāo)如下:
(1)知識(shí)目標(biāo):
曉得光的折射現(xiàn)象及折射光線和折射角;
曉得光的折射規(guī)律及在折射現(xiàn)象中光路可逆;
還能用光的折射解釋生活中的一些簡(jiǎn)單現(xiàn)象.
(2)能力目標(biāo):
通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),指導(dǎo)中學(xué)生觀察現(xiàn)象,引導(dǎo)中學(xué)生自己剖析,歸納規(guī)律,培養(yǎng)中學(xué)生的觀察,剖析,歸納能力.引導(dǎo)中學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)中學(xué)生的動(dòng)手能力及通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究問(wèn)題的習(xí)慣.
(3)情感目標(biāo):
培養(yǎng)中學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的興趣.
(4)美育目標(biāo):
通過(guò)對(duì)日常光現(xiàn)象的剖析,摒棄迷信,熱愛(ài)科學(xué),進(jìn)行唯心主義教育.
3.難點(diǎn)和重點(diǎn)
按照新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,及教材內(nèi)容和中學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際確定:
(1)重點(diǎn):光的折射規(guī)律;光路可逆.
(2)難點(diǎn):光線步入不同介質(zhì)中,折射角和入射角的關(guān)系;用光的折射解釋自然現(xiàn)象.
(3)關(guān)鍵:對(duì)入射角和折射角的確定.
二、選用的教具及設(shè)備
1.選擇教具根據(jù)
豐富的教學(xué)用品及設(shè)備,提升了訓(xùn)練密度及廣度,使教學(xué)過(guò)程從沉悶到有趣,從具象到形象.進(jìn)行課堂演示實(shí)驗(yàn)并借助計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué),除了提供了大量的教學(xué)信息,使中學(xué)生在生動(dòng)形象的環(huán)境中,得以迅速理解和把握數(shù)學(xué)規(guī)律.迸發(fā)中學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣,調(diào)動(dòng)她們的主動(dòng)性,積極性,創(chuàng)造性,進(jìn)而達(dá)到提升課堂教學(xué)效率的目地.
2.教具:
光的折射演示儀;碗;適量的水;牙簽;多媒體講義;錄象剪輯.
三、處理
對(duì)日常光的折射現(xiàn)象中學(xué)生有豐富的感性認(rèn)識(shí),以現(xiàn)象引入新課,中學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)明晰,興趣濃郁.光的折射規(guī)律的認(rèn)識(shí),宜先提出問(wèn)題及研究方式,通過(guò)中學(xué)生推測(cè),對(duì)照演示實(shí)驗(yàn)的觀察,輔以多媒體模擬演示,中學(xué)生思維清晰,確切,有利于規(guī)律的總結(jié)歸納,并注意理論聯(lián)系實(shí)
際,注重知識(shí)的應(yīng)用,讓中學(xué)生遵守認(rèn)識(shí)的規(guī)律:從實(shí)踐到理論,又從理論到實(shí)踐.達(dá)到把握知識(shí),提升能力,進(jìn)而提升課堂效率.
四、教法,學(xué)法
1.教法
按照教學(xué)內(nèi)容的上下承接關(guān)系,中學(xué)生剛學(xué)完光的反射,對(duì)光的現(xiàn)象已有一些簡(jiǎn)單的認(rèn)識(shí),對(duì)光學(xué)研究中的一些數(shù)學(xué)量已有初步的了解,如入射角,法線等.針對(duì)素養(yǎng)教育對(duì)中學(xué)生能力的要求,本節(jié)采用觀察剖析,啟發(fā)式教學(xué)法.彰顯"中學(xué)生為主體,班主任為主導(dǎo)"的教學(xué)思想.通過(guò)實(shí)驗(yàn)演示,觀察剖析,啟發(fā)對(duì)比,總結(jié)歸納得出規(guī)律.在課堂上通過(guò)班主任的引導(dǎo),讓中學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)的模擬實(shí)驗(yàn)的觀察,使中學(xué)生在腦子中有清晰的假象,以具體生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)為基礎(chǔ)把握知識(shí),而不是死板地死記硬背,同時(shí)在觀察中培養(yǎng)能力,舉辦思維訓(xùn)練注重知識(shí)的應(yīng)用,理論緊密聯(lián)系實(shí)際.
2.學(xué)法
中學(xué)生是教學(xué)活動(dòng)主體,要使中學(xué)生從"學(xué)會(huì)"轉(zhuǎn)化成"會(huì)學(xué)",班主任在教學(xué)中要注意中學(xué)生學(xué)法的指導(dǎo),依據(jù)本節(jié)的內(nèi)容特點(diǎn),班主任在做好演示實(shí)驗(yàn)時(shí),引導(dǎo)中學(xué)生怎樣去觀察實(shí)驗(yàn)并由她們總結(jié)和發(fā)覺(jué)規(guī)律,同時(shí)注意中學(xué)生的非智力誘因:自信心,毅力,興趣,動(dòng)機(jī)等培養(yǎng),通過(guò)手勢(shì),目光,表情等形體語(yǔ)言來(lái)迸發(fā)中學(xué)生的積極性.使中學(xué)生通過(guò)觀察總結(jié)規(guī)律,聯(lián)系實(shí)際,運(yùn)用規(guī)律解決問(wèn)題.
本節(jié)采用觀察,對(duì)比,剖析的學(xué)習(xí)方式,引導(dǎo)中學(xué)生獲取知識(shí),通過(guò)思索討論,總結(jié)歸納出光的折射規(guī)律,應(yīng)用折射規(guī)律解釋一些自然現(xiàn)象,培養(yǎng)中學(xué)生愛(ài)科學(xué),用科學(xué),提升中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.
五、教學(xué)過(guò)程
【課堂教學(xué)】
1.提問(wèn):
(1)均勻介質(zhì)中怎樣傳播?
(2)是光的反射定理?
2.引入:
【演示一】:
在碗中倒入硬幣,置于一定的高度讓中學(xué)生正好看不到碗底的硬幣,再放入適量的水,請(qǐng)朋友觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.(錄象重放)
【演示二】:
在碗中放入適量的水,斜插入一根直牙簽,讓中學(xué)生側(cè)面近視觀察現(xiàn)象.
請(qǐng)中學(xué)生思索這是為何
中學(xué)數(shù)學(xué)光的折射學(xué)案2
(二)教學(xué)目的：
(1)使中學(xué)生認(rèn)識(shí)折射現(xiàn)象，把握折射規(guī)律.
(2)使中學(xué)生能作簡(jiǎn)單的折射光路圖.
應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)：①能說(shuō)明哪些是折射現(xiàn)象;②掌握折射時(shí)的規(guī)律;③能做出簡(jiǎn)單的折射光路圖;④知道光發(fā)生折射的條件(斜射入兩種媒質(zhì)的界面上，從一種媒質(zhì)步入另一種媒質(zhì)).
(三)課型：規(guī)律課.
重點(diǎn)：光的折射規(guī)律.
教具：演示儀器：燒瓶，水，牙簽，圓形玻璃水槽，紅色刻度盤(pán)，光源.
(注意：本課中的實(shí)驗(yàn)須要在暗室進(jìn)行.)
(四)教學(xué)過(guò)程：
1.備考提問(wèn)：
(1)光在反射中有哪些規(guī)律?
(2)哪些稱作光路的可逆性?
2.引入新課：
(1)演示：①將一支牙簽斜插入量筒的水底，見(jiàn)到：牙簽似乎在海面處折了向下彎.
②再透過(guò)玻璃磚看一支粉筆時(shí)見(jiàn)到哪些現(xiàn)象：一部份朋友聽(tīng)到粉筆的位置似乎錯(cuò)位了，因?yàn)槲恢藐P(guān)系，還有部份朋友聽(tīng)到?jīng)]錯(cuò)位.
③教師：牙簽并沒(méi)折光折射的成像特點(diǎn)，粉筆也沒(méi)有錯(cuò)位，為何會(huì)有這樣的錯(cuò)覺(jué)呢?為了更好的解決這一問(wèn)題，我們先來(lái)研究光的折射情況.引出課題——光的折射規(guī)律.
3.授新課：
(1)演示：在玻璃水槽內(nèi)固定黃色刻度盤(pán)，使水槽內(nèi)的海面坐落刻度盤(pán)的一半處，讓一束光線順著刻度大盤(pán)斜射入盤(pán)中心O處的海面上.(為清楚見(jiàn)到刻度盤(pán)上的刻度及光線，可在水底滴幾滴紅墨水.)
(2)問(wèn)：哪位朋友來(lái)指明哪一束光線是反射光線?其特性是哪些?(提示：其特征是在O處又被反射回到空氣中).
問(wèn)：步入水底的那束光線與入射光線是否在同一條直線上?在哪些地方開(kāi)始偏折?
中學(xué)生回答后引出板書(shū)：
1.光的折射：光從一種媒質(zhì)斜射入另一種媒質(zhì)時(shí)，在兩種媒質(zhì)的界面處發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫光的折射.
指出定義中“斜”、“入”、“另一種媒質(zhì)”及“界面”幾字的函意.
(3)①讓中學(xué)生畫(huà)出實(shí)驗(yàn)圖形，并指定一位朋友將圖形畫(huà)在黑板上.
②教師介紹圖中各部份名稱，其中步入水底的光線叫折射光線，折射光線與法線的傾角叫折射角.由實(shí)驗(yàn)可知反射現(xiàn)象和折射現(xiàn)象可同時(shí)發(fā)生.反射定理中說(shuō)明了反射現(xiàn)象中的規(guī)律，這么折射現(xiàn)象中有哪些規(guī)律呢?下面我們來(lái)做實(shí)驗(yàn)，觀察發(fā)覺(jué)其中的規(guī)律.
(4)演示：
①入射光線斜射入中心O處的海面上但射線不沿大盤(pán)進(jìn)行.觀察：折射光線在哪里.
②再將入射光線沿大盤(pán)斜射到盤(pán)中心O處的海面上，并改變?nèi)肷浣堑拇笮?觀察：折射光線相對(duì)于入射光線和法線所在的位置，及折射角的大小變化.
中學(xué)生討論，班主任總結(jié)歸納得出：(板書(shū))
2.①折射光線在入射光線和法線所確定的平面內(nèi)，折射光線和入射光線分居在法線右側(cè)，折射角大于入射角.
(5)班主任：在實(shí)驗(yàn)中可以見(jiàn)到：當(dāng)入射角改變時(shí)，折射角也急劇改變，但總是大于入射角，這么，能夠得出推論：折射角總是大于入射角呢?
問(wèn)：(對(duì)照板圖)若改CO為入射光線時(shí)，它在空氣中的折射光線會(huì)在哪里呢?(依據(jù)光路的可逆性可知：其折射光線會(huì)順著原先入射光線的路徑射出，即：OA.
問(wèn)：此時(shí)，折射角還大于入射角嗎?(否)(如有條件在此可演示光從水斜射入空氣時(shí)的實(shí)驗(yàn)，以否認(rèn)：折射角不是總大于入射角.)
問(wèn)：在哪些情況下折射角才大于入射角呢?(只有在空氣斜射入水或其它媒質(zhì)中時(shí)，折射角才大于入射角).(建立板書(shū))
②光從真空(或空氣)斜射入水或其它媒質(zhì)時(shí)，折射光線緊靠法線，折射角大于入射角.
班主任：綜合以上兩條即為折射規(guī)律.
(6)問(wèn)：為何要斜射入水或其它媒質(zhì)中呢?(指出“斜”字)看以下實(shí)驗(yàn).
演示;讓入射光線垂直(沿法線)射入水底.
問(wèn)：入射角等于多少?(0°)，反射角等于多少?(0°)，折射角等于多少?(0°).反射光線在哪?(按原路返回)，折射光線在哪?(傳播方向不變)說(shuō)明這是反射和折射中的一種特殊情況.(板書(shū))
注意：當(dāng)入射光線垂直射入另一種媒質(zhì)中時(shí)，其傳播方向不改變.
班主任：到現(xiàn)今，我們就不難理解在看玻璃磚前面的粉筆時(shí)，為何會(huì)有兩種不同的推論了，而這兩種推論都是正確的，只是觀察這一現(xiàn)象時(shí)所在的位置不同.當(dāng)粉筆把反射出的光垂直射入玻璃磚里時(shí)，在玻璃磚內(nèi)仍按原先的傳播方向射至玻璃與空氣的界面上，因還是垂直入射的，所以其傳播方向仍不改變，如圖.若觀察者恰在這一光束的路徑上光折射的成像特點(diǎn)，逆著其傳播方向看去，則不會(huì)覺(jué)得到粉筆錯(cuò)位了.這么怎樣解釋“錯(cuò)位”的覺(jué)得呢?請(qǐng)朋友們課下討論研究.
4.課堂學(xué)習(xí)：(1)p19練習(xí)一，1、2題并訂正答案
(2)就書(shū)中的“想一想”，讓全班中學(xué)生畫(huà)出光路圖，并令一中學(xué)生畫(huà)在黑板上.全班訂正.
5.總結(jié)新課：
中學(xué)生自己總結(jié)，班主任訂正，同時(shí)指出：折射現(xiàn)象與反射現(xiàn)象中的區(qū)別;可以把折射規(guī)律中的第二條內(nèi)容簡(jiǎn)寫(xiě)成“光明暗，折近法”說(shuō)明其函意.
6.布置作業(yè);
(1)閱讀課文.
(2)總結(jié)反射現(xiàn)象與折射現(xiàn)象中的相同點(diǎn)和不同點(diǎn).
(3)p20的第3題做實(shí)驗(yàn)，并回答問(wèn)題，寫(xiě)在作業(yè)本上
中學(xué)數(shù)學(xué)光的折射學(xué)案3
知識(shí)目標(biāo)
(1)曉得哪些是光的折射現(xiàn)象，曉得折射中的入射點(diǎn)、入射光線、折射光線、法線、入射角和折射角.
(2)能表述光的折射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)推論.
(3)曉得光的折射現(xiàn)象中，光路是可逆的.
(4)已知入射光線，能依照光的折射現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)推論畫(huà)出折射光線的大致方向.
(5)能列舉光的折射現(xiàn)象在生活中的實(shí)例.
能力目標(biāo)
由觀察演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手，通過(guò)班主任的引導(dǎo)，幫助中學(xué)生剖析、概括出相應(yīng)推論.培養(yǎng)中學(xué)生的觀察能力，訓(xùn)練中學(xué)生的剖析、概括能力.
情感目標(biāo)
借助折射現(xiàn)象中的因果關(guān)系，再度向中學(xué)生灌輸注意客觀事物中存在的因果關(guān)系的重要性.
教學(xué)建議
教材剖析
本節(jié)是第五章光的反射的后續(xù)課，進(jìn)一步講解光學(xué)的有關(guān)知識(shí)，又是第六章光的折射的基礎(chǔ)，所以本節(jié)有承上啟下的作用，光的折射規(guī)律的正確理解是本節(jié)的關(guān)鍵，對(duì)于透鏡的學(xué)習(xí)，照相機(jī)和幻燈機(jī)，放大鏡的理解起至關(guān)重要的作用.課本列出了各類(lèi)光的折射的實(shí)例，對(duì)那些實(shí)例進(jìn)行討論剖析對(duì)理解光的折射規(guī)律有很大的作用.本節(jié)中介紹了在折射中光同樣具有可逆性.
教法建議
本節(jié)是在第五章光的反射的后續(xù)課，進(jìn)一步講解光學(xué)的有關(guān)知識(shí)，又是第六章光的折射的基礎(chǔ)，所以本節(jié)有承上啟下的作用，注意在本節(jié)的講授中要合理有效的運(yùn)用實(shí)驗(yàn)教學(xué)和啟發(fā)式教學(xué)兩種方式.迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在光的折射規(guī)律的理解上，要結(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)比使中學(xué)生明白“折射角大于入射角”這一推論的創(chuàng)立是有條件的.
為了培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的人才，班主任不但要傳授科學(xué)的定律、定律，還要傳授這種定律、定律是怎樣被發(fā)覺(jué)的.因而，講一點(diǎn)相關(guān)的數(shù)學(xué)學(xué)史的內(nèi)容，也是符合目前化學(xué)教學(xué)變革方向的舉措之一.
教學(xué)設(shè)計(jì)示例
1.引入課題
當(dāng)光射到兩種介質(zhì)的交界面上，有一部份光返回原介質(zhì)繼續(xù)傳播，這些現(xiàn)象叫光的反射，假若光射到的是不透明物體的交界面，這么另一部份光會(huì)被吸收，而且假如光是射到某種透明介質(zhì)的交界面上，例如從空氣中射入水底或則玻璃中，另一部份光就要步入水底或則玻璃中傳播.在引入課題中要注意中學(xué)生的主動(dòng)性.
方案一：向中學(xué)生演示動(dòng)漫，使中學(xué)生明白光斜入射在空氣和水兩種介質(zhì)的分界面上，光不僅僅會(huì)發(fā)生反射，就會(huì)發(fā)生折射，迸發(fā)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，帶著問(wèn)題步入新課的學(xué)習(xí).
方案二：演示各類(lèi)有趣的光的折射現(xiàn)象，比如內(nèi)畫(huà)壺、插入水底的牙簽看起來(lái)變彎了等等因而引入新課.
2.新課教學(xué)
(一)光的折射定義的講解
課堂小實(shí)驗(yàn)一：在日常生活中光的折射現(xiàn)象非常普遍，請(qǐng)中學(xué)生們透過(guò)玻璃磚看自己的右手，并注意調(diào)換觀察的角度，看一下，發(fā)生了哪些現(xiàn)象?也可以用鋼筆，或其它物品替代右手進(jìn)行觀察.
實(shí)驗(yàn)推論：視線越斜，錯(cuò)位越明顯，假如視線垂直于玻璃磚的側(cè)面則沒(méi)有發(fā)生錯(cuò)位.
課堂小實(shí)驗(yàn)二：將一枚硬幣放進(jìn)水中，讓中學(xué)生觀察硬幣的位置是否發(fā)生變化.
實(shí)驗(yàn)推論：硬幣的實(shí)際位置比看起來(lái)的深.
課堂小實(shí)驗(yàn)三：打算一個(gè)比較深的大缸子，上面裝入幾條魚(yú)，讓中學(xué)生伸手抓魚(yú)，并讓中學(xué)生談一下體味.
實(shí)驗(yàn)推論：魚(yú)的實(shí)際位置比看起來(lái)的深.
由實(shí)驗(yàn)得出光的折射的定義.
(二)光的折射的通常規(guī)律
進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，班主任先介紹教材
圖6-l
實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意觀察并考慮以下問(wèn)題
A.折射光線與入射光線和法線在位置上有哪些關(guān)系?
B.折射光線與入射光線在位置上有哪些關(guān)系?
C.改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射光線與折射角發(fā)生哪些變化.
D.在整個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的過(guò)程中，折射光線與入射光線比較是緊靠還是遠(yuǎn)離法線，折射角與入射角的大小比較有哪些特征.
E.讓光線垂直于界面入射，見(jiàn)到哪些現(xiàn)象.
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后請(qǐng)中學(xué)生回答以上的問(wèn)題，班主任對(duì)中學(xué)生所回答的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，最后得出正確的結(jié)果，寫(xiě)出板書(shū).
(三)在折射歲月路是可逆的知識(shí)點(diǎn)的講授
向中學(xué)生發(fā)問(wèn)：假如把光源放在水底，讓光線逆著折射的方向射入空氣中，會(huì)聽(tīng)到折射光線沿哪些方向射出?
通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中學(xué)生的回答是否與實(shí)驗(yàn)事實(shí)相符.
(四)折射角與入射角的關(guān)系
用動(dòng)漫演示改變?nèi)肷浣堑拇笮。^察折射角的變化.
3.教學(xué)總結(jié)
對(duì)于光的折射現(xiàn)象和它的初步規(guī)律進(jìn)行定性剖析，因?yàn)楦咧袑W(xué)生剛接觸化學(xué)知識(shí)，對(duì)于折射角與入射角的關(guān)系不要進(jìn)行定量的剖析，但可以稍加介紹.注意實(shí)驗(yàn)教學(xué)在本節(jié)講授中的重要作用.
探究活動(dòng)
【課題】實(shí)驗(yàn)剖析光的折射
【組織方式】學(xué)生活動(dòng)小組
【活動(dòng)流程】
提出問(wèn)題;猜測(cè)與假定;制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與搜集證據(jù);剖析與論證;評(píng)估;交流與合作.
【參考方案】演示激光束(或太陽(yáng)光束)從空氣射入水底時(shí)發(fā)生折射.
【備注】
1、寫(xiě)出探究過(guò)程報(bào)告.
2、發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題.
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