“光的折射”教学设计

靳锎

【教材分析】 本节是在学习光的直线传播及光的反射现象的基础上进行的，是解释日常生活中许多光现象的基础，同时又是理解透镜成像的基础，所以本节是本单元教学的重点。而新教材将本节教学要求定位在认识光的折射规律上，注重学生的折射现象的感知、体验和折射规律的探究。

【学情分析】光现象在日常生活中非常普遍，学生在实际生活以及小学科学课上，对光已经有了一些感性认识，因此学生进行学习的起点较高，而实验现象与光的直线传播产生认知冲突，则能够激发学习兴趣，让学生在探究性学习中，进行不断的猜想和验证，获得成就感。

【学习目标】

知识与技能：1.了解光的折射现象，探究光从空气射入水中或其他介质时的偏折规律；2.能用光的折射规律解释生活中的一些简单的折射现象；3.理解光在发生折射时，光路是可逆的。

过程与方法：1.通过认识折射现象，体验由折射引起的错觉；2.通过观察、猜想、检验、联想等活动，使学生领悟科学探究的方法。

情感、态度与价值观：1.初步领略折射现象的美妙，激发学生探索自然现象的兴趣；2.激发学生的求知欲，培养学生实事求是的科学态度和乐于合作、善于交流的精神。

【教学重点】光的折射规律的探究。

【教学难点】光的折射规律的总结和应用。

【教学仪器】 LED线光源、自制光屏（有量角器）、玻璃砖。

【教学过程】

一、创设情境，导入新课

师：如图1所示，出示 “水中筷子弯折”图片，提出问题：发生了什么？为啥会这样？

生：筷子往上弯折，光的折射。

师：我们已经学过“光在真空或同一种均匀介质中是直线传播，在两种介质（一种不透明）的界面发生反射”，光在什么条件下发生折射？有何规律？

二、引导探究，总结规律

（一）尝试定义光的折射

实验一：如图2所示，让光从空气一侧以50°角射入玻璃中。

师：发生了什么现象？角度是多少？

生：光線方向发生偏折，角度为30°。

师：能否给出光的折射的定义？

生：光从一种介质射入另一种介质，方向发生偏折的现象，叫做光的折射。

板书：光射入不同种介质——方向偏折

画出折射图示，介绍法线、折射光线和折射角，并把角度数值标在上面。

（二）探究光的折射规律

1.光在不同介质中的折射规律

师：光由空气射入玻璃中时，折射角和入射角的大小有什么关系？

生：折射角小于入射角。

板书：[折射角小][空气][其他]

实验二：让光从玻璃一侧30°角射入空气中。

师：折射角是多少度？折射角和入射角的大小有什么关系？你有什么新发现？

生：50°，折射角大于入射角，光在折射时光路是可逆的。

板书：光路可逆；[折射角大][空气][其他]

如图3所示，在图示上用彩笔标出光路图。

师：介质顺序颠倒了，角度大小关系也会发生变化，能不能把两种情况整合在一起？

生：无论那种情况，空气中的角都是大的。

板书：空气角大

师：对照光的反射定律：反射光线、入射光线和法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角（口诀：三线共面、两线分侧、两角相等）。你能尝试总结光的折射规律吗？

生：光的折射规律：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；空气中的角都是大的（口诀：三线共面、两线分侧、空气角大）。

2.折射角随入射角的变化规律

实验三：让入射角先减小后增大，经过垂直入射位置（如图4所示）。

师：随着入射角改变，折射角如何变化？

生：当入射角增大时，折射角也增大；入射角减小时，折射角也减小。

板书：两角同大同小。

3.垂直入射规律

师：结合刚才的实验，思考我们总结的光的折射定义对吗？为什么？

生：不对，因为垂直入射方向不变，所以我们要加一个“斜”字。

板书：斜，垂直不变。

画图说明折射角为0°。

（三）应用规律解释现象

引导学生应用光的折射定律作水中鱼光路图（如图5所示）。

师：为什么瞄准鱼的下方才能叉到鱼？

生：看到的“鱼”只是位置变高（或浅）的虚像。

师：课前我们看到的“水中筷子弯折”的图片（如图6所示），也就可以解释了。

（四）认识另一种折射

师：阅读“科学世界——海市蜃楼”（如图7所示），这种折射是怎样形成的？

生：光在不均匀介质中也会发生折射。

板书：不均匀

三、课堂小结

对照学习目标和板书一对一相互小结。学习目标：①能说出什么是光的折射。②能通过实验总结光的折射规律。③知道折射时光路是可逆的。④能用光的折射解释生活中的现象。

四、练习巩固

完成课后练习，让一名学生在黑板上画图，集中点拨矫正。

师：如图8所示，光在玻璃表面发生两次折射，空气角大；玻璃中的两个角相等，又因为光路可逆，空气中的两个角也是相等的，入射光线和最后的折射光线是平行的。

附：板书设计

光的折射

一、定义

[光斜射入][不同种][不均匀][介质——方向偏折]

二、规律

1.[光路可逆；空气][其他；空气角大][折射角小][折射角大]

2.两角同大同小

3.垂直不变

三、现象：变高的虚像

参考文献：

[1]义务教育教科书（五四制）物理老师教学用书[M].济南：山东科学技术出版社，2013.