资源简介

教学设计
课程基本信息
学 科 物理 年级 八年级 学 期 秋季
课 题 第 4 节 光 的 折 射
编 写教 师 工作单 位
指 导 专 家 工作单 位
教学背景
1.教学内容分析 本节是《光现象》第四节内容，在本节前，学生已经对光现象有所认识。光在同种均匀 介质中沿直线传播，而在两种介质的分界面处，其传播路径不再是一条直线。如果遇到透明 物体的表面，光不但会发生反射，通常还会发生折射，进入该透明介质继续传播。本节依然 以光的传播为主线，继续研究光在不同介质中传播时的特点。 《义务教育物理课程标准(2022年版)》要求学生定性了解折射现象及其特点。本节包 括光的折射规律和生活中的折射现象两部分内容。在探究折射规律过程中，可将反射定律探 究时所建构的物理模型、所使用的探究方法、所得出的探究结论进行类比、迁移，学生将通 过不断提出猜想、实验验证、证据释疑的方式完成折射规律的学习，并进一步深入了解光的 折射特点的广泛应用。折射规律的得出，将为凸透镜成像规律、折射定律的学习作好铺垫。 将折射规律渗透入实际生活，帮助学生从物理学视角认识自然、解决生活中的光学问题、建 立科学的自然观。 2.学情分析
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学生在生活中已经知道“折射”这一名词，能说出筷子在水中弯曲是由于光的折射。但 学生不完全理解其作为物理概念出现时的意义，存在错误的前概念，易将折射等同于“光路 发生了偏折”。初二的学生已经具备一定的知识类比、迁移的能力，由于刚刚经历了反射定 律的学习过程，学生能够自然而然地将探究反射定律时所使用的科学方法迁移至此，并能够 想到根据反射定律的内容，对折射现象中光的空间位置关系进行有目的的观察与探究。 学生已经经历使用光学仪器探究反射定律的过程，具备一定的实验设计和操作能力，在 探究折射规律时，容易默认“空气中的光是入射光”,对“入射光在水中”的实验操作存在 障碍，通过小组合作的学习方式，在交流中总结出合理的探究方案，通过对现象的观察、对 数据的分析进一步提升学生的表达与归纳能力。
教学目标
物理观念 1.通过实验，学生能够说出光的折射现象，会画折射现象的光路图，能够说出光路图 中的角和线的名称。 2.通过实验研究，学生能够说出光的折射特点的有关内容，能够用光的折射特点的有 关内容解释生活中的现象。 科学思维 通过类比、迁移探究光的反射定律的实验研究方法，体会物理模型的思想，深化对光的 传播规律(寻找光路)的研究方法的理解，发展科学思维能力。 科学探究 1.基于光的折射现象的观察，提出问题，形成对光折射特点的猜想和假设。 2.基于问题，尝试制定简单的研究方案，并进行实验研究。 3.对实验现象及数据进行交流与分析处理，归纳出光折射时的特点。 科学态度与责任 1.通过解释生活中光折射的现象，体会物理学科的应用价值，增强学习兴趣。 2.通过经历光的折射的实验研究过程，体会收集证据的重要性，养成实事求是的科学 态度，学会如何与人合作。
教学内容
教学重点 通过实验研究了解光折射时的特点。
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教学难点 1.折射角与入射角大小关系的探究。 2.利用折射知识解释生活中的现象。
教学过程
教 学 环 节 教师活动 学生活 动 设计意图
新 课 导 入 做一做： 1.器材准备：陶瓷碗、 硬币一枚、适量水 2.按要求进行操作并思 考 ： (1)坐在桌前，将硬币放 在空碗底。保持坐姿，使自 己能够看到硬币。 请思考：此时观察者能 够看到硬币的原因是什么 (2)保持坐姿不变，将装 有硬币的空碗向前推(远离 身体),直至刚好看不到碗底 硬币。 请思考：此时看不到硬币， 原因是什么 备 材。 按 要求进 行实验 并回答 问题。 硬 币反射 的光在 空气中 沿直线 传播进 入 人 通过经典实验使学生感受传播条件的改变 使得光路发生偏折的事实。 增强课堂互动，提升课堂参与感。 利用实验制造冲突，引出本节内容。
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(3)保持坐姿不变，向碗 中缓慢注水，直至碗底硬币 重现。 请思考：此时又能看到 硬币了，原因是什么 3.分析、讨论 光在均匀空气和均匀水 中都沿直线传播，但光路在 水面处发生偏折。 教师介绍：产生这种现 象的原因就是光的折射。 眼。 硬 币反射 的光在 传播过 程中沿 直线传 播，被 碗壁遮 挡，无 法进入 人眼。 硬 币反射 的光从 水中进 入空气 中传播 时，传 播路径 发生偏 折，偏 折后的
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光能够 进入人 眼。
新 知 探 究 二、折射概念及命名 1.演示实验：光从空气 斜射入水中。 要求学生：观察光的传 播路径，并描述出现象。 介绍现象：光从空气斜 射入水中时，传播方向发生 了偏折，这是由于光发生了 折射。 光 在空气 和水中 都沿直 线 传 播，但 光束在 水面分 界处发 生 偏 折， 一 束返回 空气， 一束进 入 水 中 。 观 察并描 述 现 象：光 束没有 引导学生将观察到的现象准确、全面地描 述出来，提升学生的观察能力，增强学生的证 据意识。 深化对物理模型的理解。
2.演示实验，完善折射 条件：光从空气垂直射向水 面。 引出定义：光从空气斜 射入水中时，传播方向发生 偏折的现象，叫作光的折射。
3.要求学生：模仿光的 反射定律，利用光线模型描 述折射现象，启发学生为模 型中的线与角命名。
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(
N
)空气 法线 射光 射角 (
0
水
)折 折射角 线 发生偏 折，仍 沿直线 传播。 借 鉴光的 反射定 律光路 模型完 成 命 名。 回 顾光的 反射定 律，对 折射现 象中折 射角与 入射角 的大小 关系进 行大胆 猜想。 观 采用类比迁移的方法，对提出的问题进行合理的 猜想。 鼓励学生迁移已有经验，加深对新规律的 理解和记忆。 提升学生的证据意识，建立严谨科学态度 和实事求是的科学精神。 提升学生数据分析与科学推理的能力。
二、探究光的折射规律 1.提出问题 折射角和入射角的大小 是否相等 2.进行实验、收集证据 分析论证、得出结论。 (1)介绍实验器材，探究 光的折射现象中，两角大小 是否相等。 演示实验： 光从空气斜射入水(或 玻璃)中，改变入射角i,测 量折射角r,并记录。 (2)数据汇总，分析归纳 提问：若入射角i减小 至0,折射角r的大小将是 多少
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3.提出新问题：在反射 现象中，光路可逆，折射现 象是否也如此 引导学生思考：如何利 用现有器材进行验证。 (1)将新的入射光逆着 原有折射光的方向入射，观 察现象。 (2)让光从玻璃斜射入 空气，测量出折射角与入射 角，并与光从空气斜射入玻 璃中时的数据进行对比。 察演示 实验， 完成角 度的测 量与记 录，收 集数据 并进行 比较。 观 察数据 发现折 射角与 入射角 不等， 进一步 分析得 出 结 论 ： ① 光从空 气斜射 入 水 ( 或 玻 璃 ) 时，∠r 小于∠ j,即折 射光更
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(
回
)靠近法 线。 折 射 角 r 随 入 射 角 i 的 改变同 增 同 减。 迁 移折射 现象的 发生条 件，进 行 分 析：入 射光垂 直界面 入 射 时，光 路将不 发生偏 折，故 折射角 也是0 答：将 入射光
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(
观
现
)移至水 (或玻 璃 ) 中，当 入射角 与第一 次实验 中的折 射角相 等时， 观 察 、 对比新 的折射 角与第 一次实 验中入 射角的 大小关 系。 察 象，对 比、分 析数据 并进行 推理， 进而得 到 结
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论 ： ① 在折射 现 象 中，光 路是可 逆的。 ② 当光从 水 ( 或 玻 璃 ) 斜射入 空气中 时，折 射角∠ r 大 于 入射角 ∠j,即 空气中 的折射 光更加 地远离 法线。
课 堂 练 习 应用规律，分析问题： 1.利用折射规律作图， 解释碗底硬币重现的原因。 介绍：硬币某处的反射 光从水中斜射向空气时会发 生偏折，逆着折射光看去， 析 现 象，并 利用折 射规律 体会建立模型研究物理现象的方法。 利用光路图突破难点，加深学生对折射规律 的理解。 通过成语、故事来学习并巩固光的折射规 律。
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就会感觉这点的位置升高 了 。 2.成语“坐井观天”, 是在光沿直线传播的原理下 比喻眼界小、见识少的情况。 若有一场大雨使得井中充满 水，在光的折射情境下，井 底青蛙的“眼界”会有怎样 的变化 要求学生：根据折射规 律选出符合实际的光路图。 对现象 进行解 释。 生 考、聆 听：井 中 无 水，青 蛙视野 较 小 ； “ 暴 雨”过 后，视 野 变 大。
课 堂 小 结 要求学生：从知识和方 法两个层面说说本节课的收 获。 总 结折射 规律内 容和新 知探究 过程中 所应用 的 类 比—迁 移、建 提升学生总结归纳的能力，内化科学方法， 强化科学思维。
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立模型 等科学 方法。
板书设计
4 . 4 光 的 折 射 -光从空气斜射入水或玻璃，折射角小于入射角。 折射规律- 光从水或玻璃斜射入空气，折射角大于入射角。 光的折射 一入射光垂直于界面，折射角等于入射角等于0°,光路不偏折。 光路可逆
教学反思：
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