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4.4光的折射 教学设计
课题 4.4光的折射 单元 第四章 光的世界 学科 物理 年级 8
教材内容分析 本节课是教科版八年级上册第四章第 4 节内容，是光现象知识体系的重要组成部分。前承光的反射，后为透镜成像等知识奠定基础，具有承上启下的作用。教材通过生活中的折射现象引入，结合实验探究光的折射规律，再用规律解释实际现象，符合 “生活——物理——社会” 的教学逻辑，注重引导学生从直观现象走向抽象规律，培养实验探究能力和知识应用能力。
2022新课标要求 2.3.3 探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。对于光的折射现象及其特点，课标明确要求“通过实验，深入了解”。在实际操作中，学生们能够亲眼目睹光从一种介质（如空气）斜射入另一种介质（如水或玻璃）时，其传播方向发生明显偏折的奇妙折射现象。不仅如此，通过精心设计的实验，学生们还能深入探究折射光线与入射光线、法线之间的精确位置关系，以及折射角与入射角在不同介质中入射时的大小变化规律等核心特点。这种借助实验的学习方式，巧妙地将抽象的折射知识转化为直观、具体的实验现象，极大地便于学生理解与掌握，同时也充分彰显了物理学科以实验为基石的鲜明特点。
学习目标与核心素养 物理观念1.认识折射光线、折射角，掌握光从空气射入水或其他介质（或反之）时的偏折规律；2.了解折射时光路的可逆性，能区分生活中的折射现象。科学思维1.通过对比光的反射定律推导光的折射规律，培养逻辑推理和归纳总结能力；2.能运用折射规律解释 “潭清疑水浅”“海市蜃楼” 等现象，提升知识迁移能力。科学探究1.经历 “提出问题——设计实验——进行实验——收集数据——得出结论” 的光的折射特点探究过程；2.学会描绘光路、记录实验数据的方法，提高实验操作和数据分析能力。科学态度与责任1.感受光的折射现象在生活中的广泛应用，激发对物理现象的好奇心和探究兴趣；2.通过实验操作培养严谨认真、实事求是的科学态度，体会物理知识与生活的密切联系。
学情分析 八年级学生已学习光的直线传播和光的反射定律，对 “影子形成”“平面镜成像” 等现象有一定认知，具备初步的实验观察和简单推理能力。但学生对光的折射现象虽有生活体验（如水中筷子 “折断”），却未从物理规律层面理解；且 “折射角与入射角的大小关系”“光路可逆性” 等抽象概念较难理解，容易混淆 “光从空气射入介质” 和 “从介质射入空气” 的偏折方向，实验操作中可能存在光路描绘不准确、数据记录不规范的问题。
重点 1. 光的折射现象的定义及折射光路中各要素（入射光线、折射光线、法线、入射角、折射角）的识别。2. 光的折射规律（三线共面、两线分居、空气角大、同增同减、直射不变、光路可逆）的探究与理解。
难点 1. 实验中准确观察和记录折射光线的方向，归纳 “光从空气斜射入介质时折射角小于入射角，从介质斜射入空气时折射角大于入射角” 的规律。2. 运用光的折射规律解释生活中的实际现象（如 “水中物体的虚像位置”“海市蜃楼”）。
材料准备 激光笔、透明水槽（装水）、玻璃砖、白色硬纸板（带量角刻度）、铅笔、直尺、量角器、坐标纸（用于记录光路）、多媒体课件（含折射现象图片、实验操作视频）。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 1.展示生活中的折射现象图片/视频：雨后彩虹、水中笔 “折断”、水中人 “身手异处”，提问：“这些现象都是光的反射或直线传播形成的吗？如果不是，它们是怎样产生的？”2.引导学生结合已有知识（光的直线传播、反射）提出猜想，引出本节课主题 —— 光的折射。 1.观察图片/视频，回忆光的直线传播和反射知识，判断上述现象与已有认知的差异，提出疑问。2.参与讨论，尝试猜想现象成因，激发探究兴趣。 从学生熟悉的生活现象入手，制造认知冲突，打破 “光只有直线传播和反射两种传播方式” 的固有认知，自然引入课题，调动学生的学习积极性。
讲授新课 一、光的折射现象1. 演示实验：用激光笔斜射水槽中的水面，让学生观察激光在空气和水中的传播路径，提问：“激光的传播方向在水面处发生了什么变化？”2. 结合实验现象，给出光的折射定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。3. 展示折射光路图，讲解入射光线、折射光线、法线、入射角（入射光线与法线的夹角）、折射角（折射光线与法线的夹角）的概念，强调 “法线垂直于两种介质的分界面”。二、光的折射规律探究1. 提出问题：引导学生对比光的反射定律（三线共面、两线分居、反射角等于入射角、光路可逆），思考光的折射可能具有哪些特点，列出待探究问题：（1）折射光线、入射光线和法线是否在同一平面内？（2）折射光线和入射光线是否分居法线两侧？（3）折射角与入射角的大小关系如何？ （4）折射时光路是否可逆？2. 指导实验探究：（1）实验 1（探究 “三线共面”）：将带刻度的白色硬纸板垂直置于玻璃砖（或水槽水面），激光笔斜射纸板，标记入射光线和折射光线；将纸板折射光线一侧向后翻折，观察是否还能看到折射光线，引导学生得出结论。 （2）实验 2（探究 “两线分居” 和 “折射角与入射角关系”）： ① 分组实验：学生用激光笔从空气斜射玻璃砖，记录不同入射角（如 10°、20°、30°、40°）对应的折射角，填写实验表格；再将激光笔从玻璃砖斜射空气，重复实验并记录数据。② 教师巡视指导，纠正光路描绘、角度测量的错误（如 “入射角是入射光线与法线的夹角，不是与界面的夹角”）。③ 组织学生分析数据，归纳结论：光从空气斜射介质时，折射光线靠近法线，折射角小于入射角；从介质斜射空气时，折射光线远离法线，折射角大于入射角；入射角增大，折射角也增大；垂直入射时传播方向不变。（3）实验 3（探究 “光路可逆”）：让激光笔逆着实验 2 中记录的折射光线方向入射，观察折射光线是否与原入射光线重合，得出结论。3. 总结规律：引导学生整合实验结论，用简洁语言概括光的折射规律（三线共面、两线分居、空气角大、同增同减、直射不变、光路可逆）。三、生活中的光的折射现象1. 结合课件讲解典型现象：（1）“潭清疑水浅”：池底光线从水射向空气，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，看到的虚像比实际位置浅。 （2）“水中物体的虚像”：展示 “消失的硬币显现”“小猫叉不到鱼” 的图片，解释 “看到的鱼是虚像，实际鱼在虚像下方”，强调 “激光射鱼需瞄准鱼的像（光路可逆），叉鱼需瞄准像的下方”。 （3）海市蜃楼：说明是光线在不均匀大气层中折射形成的虚像，补充沙漠、海面蜃景的形成差异。2. 提问：“游泳时在水中看岸上的树，树会看起来变高还是变矮？” 引导学生用折射规律分析，巩固知识。 观察激光斜射水面的实验，发现激光传播方向在水面处偏折，理解 “光的折射” 定义。识别光路图中的各要素，跟随教师讲解明确入射角、折射角的测量对象，避免概念混淆。对比光的反射定律，积极思考并提出光的折射可能具有的特点，明确探究方向。 分组进行实验： （1）实验 1：观察纸板翻折后是否能看到折射光线，得出 “三线共面” 的结论。 （2）实验 2：认真操作激光笔，准确标记光路、测量角度，如实记录数据；小组讨论数据，发现 “空气斜射介质时折射角小，介质斜射空气时折射角大” 的规律。 （3）实验 3：观察逆射光线的传播路径，确认 “光路可逆”。3. 参与规律总结，用自己的语言复述光的折射规律，强化记忆。倾听教师讲解，结合折射规律理解 “水浅”“鱼的虚像”“海市蜃楼” 的成因，尝试用规律解释 “水中看岸上物体变高” 的现象。2. 小组讨论 “激光射鱼” 和 “叉鱼” 的瞄准差异，明确光路可逆在实际中的应用。 光的折射现象通过直观实验让学生建立 “折射” 的具象认知，结合光路图讲解概念，降低抽象知识的理解难度。光的折射规律探究采用 “类比猜想 — 实验验证 — 归纳总结” 的流程，符合学生的认知规律；分组实验让学生亲身体验探究过程，培养实验操作和合作能力；教师巡视指导能及时纠正错误，保证实验效果；数据分析环节提升学生的逻辑推理能力。生活中的光的折射现象将抽象规律与生活现象结合，让学生体会物理知识的实用性，同时通过 “提问 — 分析” 的互动，检验学生对规律的掌握程度，实现知识的迁移应用。
课堂练习 1.星光灿烂的夜晚仰望天空，会看到繁星在夜空中闪烁，像人“眨眼睛”一样，造成这种现象的原因是（ ）A.星星的发光是断断续续的 B.被其他星体瞬间遮挡的结果C.星光被地球大气层反射的结果 D.星光被地球大气层折射的结果2.（多选）属于光的折射现象的是（ ）A.斜插入水中的筷子，从水面上看水下部分向上弯折了B.海市蜃楼的现象C.在太阳光照射下树木出现的影子D.平静的水面映出岸上的景物3.下图所示是光线通过三棱镜时折射光线的示意图，其中正确的是（ ）4.从空气斜射入水中，在界面发生了折射，下图中正确的是（ ）5.如图所示，光由一种介质进入另一种介质时的情形，由图可知，入射角是________度，折射角是________度，若两种介质中一种是空气，________是空气。（选填“Ⅰ”或“Ⅱ”）
课堂小结
板书 4.4 光的折射一、光的折射现象1. 定义：光从一种介质斜射入另一种介质，传播方向偏折2. 光路要素：（画图：空气 — 水界面，标注入射光线、折射光线、法线、入射角 i、折射角 r）二、光的折射规律1. 三线共面：折射光线、入射光线、法线在同一平面2. 两线分居：折射光线、入射光线分居法线两侧3. 空气角大：空气→介质：r < i（折射光线靠近法线）介质→空气：r > i（折射光线远离法线）4. 同增同减：i 增大→r 增大5. 直射不变：垂直入射，传播方向不变6. 光路可逆三、生活中的折射现象1. 潭清疑水浅（虚像变浅）2. 水中筷子 “折断”3. 海市蜃楼（不均匀介质折射）4. 激光射鱼→瞄准像；叉鱼→瞄准像下方
课外拓展/课外阅读内容 1. 实践任务：回家后用透明杯子装水，放入筷子，观察筷子 “折断” 的现象，改变观察角度，记录现象变化，尝试用折射规律解释。2. 阅读材料：《海市蜃楼的形成原理》，了解不同环境（沙漠、海面）中海市蜃楼的差异，撰写 100 字左右的阅读心得。
特色资源分析和技术手段说明 1. 特色资源：带刻度的白色硬纸板（便于准确测量入射角和折射角）、多媒体课件中的动态光路图（直观展示光的偏折过程）、生活现象图片 / 视频（增强课堂趣味性和直观性）。2. 技术手段：运用多媒体课件展示实验操作步骤和现象，避免实验操作中的视觉盲区；通过动态光路图动画，模拟 “光从空气射入介质”“光路可逆” 的过程，帮助学生理解抽象规律；若条件允许，可使用手机投屏实时展示学生的实验操作，便于教师指导和全班观察。
教学反思 1. 成功之处：通过生活现象导入，有效激发了学生的探究兴趣；分组实验让学生充分参与探究过程，提升了实验操作和数据分析能力；结合实例讲解规律应用，降低了知识的抽象性，学生能较好地理解 “虚像位置” 等难点。2. 不足与改进：（1）部分学生在实验 2 中角度测量误差较大，后续教学中需提前强调量角器的正确使用方法（如 “法线与量角器 0 刻度线对齐”），可在实验前增加 5 分钟的操作示范。（2）对 “海市蜃楼” 等复杂现象的讲解时间较紧张，部分学生理解不透彻，可将该内容调整为课外拓展阅读，课堂上仅简要介绍，避免占用过多时间影响核心规律的讲解。（3）课堂练习的互动性不足，后续可采用 “小组竞赛答题” 的形式，提升学生的参与度，及时反馈学习效果。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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