一、教材分析与处理
1、地位和作用
从全章的知识结构来看,“光的折射”一节是在学生学习了光在同一种均匀介质中进行直线传播,以及光在两种介质的交界面上的反射之后编排的,是光的传播规律的一个重要部分,是光传播规律的进一步学习。光的直线传播及光的反射、折射是几何光学中的基本规律。研究这些基本规律并应用这些规律研究控制光路的基本元件,以及研究基本光学元件组成的成像原理,就构成了本章的基本内容。这些知识在生产和日常生活中有广泛的应用,与现代科学技术的发展紧密相关的;就本节内容“光的折射”来说,与生活实际的光学现象密切相联。因此,这部分的内容即是全章的重点,以有着重要的现实意义。
2、教学目标
(一)、知识方面:
①、掌握光的折射定律和折射率的概念;
②、明确介质的折射率和光的速度的关系;
③、会用光的折射来解释简单的光学现象。
(二)、能力方面:
①、由参与活动发现问题,培养提出问题和研究问题的能力;
②、通过实验分析得出结论,培养解决问题的能力,学会科学研究的一般方法和方式;
③、应用所得结论解释实际生活中的物理现象,培养应用能力。
3、教学重难点
教学重点:正确理解和掌握折射定律及一般科学研究能力的培养。
教学难点:折射规律的应用。
4、教学用具
多媒体、投影仪、折射水箱、线光源、学生电源、晶体管激光器、玻璃水箱、小气球、用铁线制成的叉子、钩码等。
5、教法与学法
光的折射的知识在初中学习的内容是很粗浅的,而到高中这里学习时就会有些困难。因此,本节课要脱离常规的由初中导入的教学方法。根据教材特点,本节内容与现实生活现象联系较密切,教学方法适合于采用直观、感性的实验归纳,以学生的参与活动为主,将演示实验与多媒体的模拟分析有机结合起来。这就要求教师课前精心准备多媒体课件,潜心收集生活中的折射现象资料,并确保学生参与活动的效果最佳,充分发挥学生的主动性,课堂上尽可能多的留给学生参与教学的思维空间,再通过演示或多媒体模拟分析,最后得出结论。学生既实现了从感性认识到理性认识的飞跃,又体会到了“实践——设疑——猜测——实验——分析——结论”的研究方法。
二、教学程序设计
1、实验引入
(1)学生参与活动:站在玻璃水箱的一侧,从水面上迅速地刺水底的小气球。指导学生多进行几次试验。发现了什么问题,为什么?(设问)
(2)学生发现问题:叉子刺中的位置是人的眼睛看到水中气球的位置,而刺不到,说明眼睛看到的气球位置与实际的位置有点差别,并不相同;联系实际从侧面看水箱底部时也会发现看到的底部升高了。这是什么现象?(提问)。
从实践参与中出发,激发学生的求知欲望,发现问题,提出问题。
2、新课教学
(1)介绍装置、演示:光从水中射入空气中,改变入射角,引导学生观察入射光线、折射光线的变化,认识光的折射现象;另用晶体管激光器从空气顺着折射光线射入水中,观察两条光线在水中的情况,发现相互重合,引出光路可逆。
(2)学生定性分析:根据入射光线,怎样确定折射光线的空间位置?(多媒体模拟)光从空气射入水中,折射光线与入射光线和法线在同一平面上,并且分别位于法线的两侧;折射角小于入射角,折射角随着入射角增大而增大,减小而减小。引发折射角与入射角之间的定量关系?
(3)具体实验数据分析:(多媒体模拟演示实验)通过具体的实验数据分析,寻求定量关系并找出规律——折射定律。
(4)不同介质的分析:测量另一种介质的一组折射角与入射角关系的数据。通过对不同介质的折射分析比较,进一步深化对折射定律的理解,引出折射率概念;并了解介质的折射率与光的传播速度的关系。
(5)现象解释:应用折射规律解释实际生活中简单的光学现象。回扣课前动手实验,结合屏幕的模拟光路解释,为什么看水中的物体会变浅?继而让学生分析解释其它生活中的折射现象如大气的折射——夜晚观察天象以及日出与日落。
(6)小结。