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摘 要：学生学习《光的反射》后再学习《光的折射》，对光的传播路径探究方法有一定的基础。本设计合理分析学生学情，将课程标准要求具体化，把握本节课重、难点，对演示教具、学生学具进行创造性改进和设计，使课堂探究更加直观和生动。设计“点赞台”对分组实验中表现好的小组予以点赞评价，既迎合学生现代生活特点，又起了很好的课堂激励作用。整节课的有效探究基于教师的引导，而运用类比法学习新概念则使学习过程变得简易明了。
关键词：光的折射；创新设计；引导探究；类比学习
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）10（S）-0016-3
1 教学分析
1.1 教材分析
《光的折射》是上科版八年级物理第四章第三节的内容，也是本章的教學重点内容，它与日常生活、生产有密切的联系，在教学要求上属于理解层次。本节知识是在学习了光的传播、光的反射及平面镜成像的基础上进行的，是解释日常生活中许多光现象的基础，同时又是理解光的色散、透镜成像的基础，具有承上启下的作用。在初中的学习是定性地研究光的折射现象及特点，在高中的学习会更一步地定量研究。《光的折射》是初中光学的核心内容之一，教学要求定位在初步认识光的折射规律基础上，注重学生对折射现象的感知、体验和折射规律的探究，在动手探究中提升学生的素质，找到学习的乐趣。通过对布置的“花瓶探宝”实验的探究，让学生学会运用光的折射特点来解释生活中的现象，培养学生的综合分析能力。
1.2 学情分析
前面学生已经探究过光的反射定律，对光的反射定律中线和面的空间关系有一定认识，由于初中学生空间想象力较薄弱，所以理解折射定律中线和面的空间关系仍应重点关注。实验过程中应注意帮助学生建立空间概念，直观地建立起光的折射图象。本节课以光的反射探究经验为基础，比照光的反射定律，用类比法进行学习，老师作一些必要的提示和指导，并引导学生处理好光路的可视化问题，折射规律的探究操作就不困难了。
2 教学目标
（课程标准要求：探究并了解光的折射现象及特点。）
1.通过实验认识光的折射现象，比照描述光的反射的相关名词学习认识描述光的折射的相关名词。了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折现象，了解光在发生折射时，光路的可逆性。
2.在探究光的反射定律的经验基础上，提出探究光的折射特点要解决的问题，进而让学生经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路、记录实验数据的方法，学会用类比法以光的反射规律为比照来归纳光的折射特点，培养学生的观察总结及实验操作能力。
3.体验由折射引起的错觉，能从众多的与光有关的现象中辨认出光的折射现象，初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象热爱、亲近的情感。
3 教学重点、难点
重点：光的折射特点探究，折射光线、法线与入射光线的位置关系，折射角与入射角的关系，折射与入射的因果关系等。
难点：用光的折射的大致光路图和折射规律解释现象。
4 教学资源
1.学生实验器材（每四人一套）：平底烧瓶折射实验器、激光笔2支、探宝小花瓶（用废矿泉水瓶制作）、香、打火机、放香小碟；
2.演示实验器材：多媒体课件、鱼缸、领带、圆柱形玻璃缸、自制光的反射演示仪、自制光的折射演示仪（介质：空气、水）、激光光学演示仪（介质：空气、玻璃）、激光笔、平底烧瓶折射实验器、水瓶灯模拟器；
3.多媒体教室：多媒体课件（含文字、图片、动画）等。
5 教法、学法
1.教法：根据教学目标要求，本节采用实验探究与启发式教学法。体现“学生为主体，教师为主导”的教学思想。通过学生动手实验、观察分析、启发对比、总结归纳得出规律。在课堂上通过教师的引导，让学生进行分组实验和演示实验的观察，以具体生动的感性认识为基础探究光的折射特点。
2.学法：学生是教学活动的主体，要让学生从“学会”转化成“会学”，在教学中注意学生学法的指导。本节采用观察、对比、分析的学习方法，引导学生获取知识，通过思考讨论，总结归纳出光的折射规律。
6 教学过程
6.1 实验创设，引入新课
领带斜条纹图案看起来变扭曲的实验：请同学观察老师系的领带图案（斜条纹），把装水圆柱形玻璃缸的置于领带前，再观察领带图案，形成前后对比。
“三”条鱼变一条鱼的实验：（事先将一条玩具鱼垂放入盛水的方形鱼缸中）用实物投影仪从鱼缸的某一角度，投示出“三条鱼”，提起鱼，原来才一条！
通过水缸看领带，领带的图形发生了改变；通过鱼缸的某一角度看一条鱼，可以看到一条鱼的三个像。它们的共同点是光经过了不同的介质，从而产生了这种神奇的现象。光经过不同介质时，会怎样呢？这就是本节要学习的《光的折射》。
[设计意图] 通过实验观察，获得直观体验，激发兴趣，引入新课。
6.2 演示实验，认识描述现象的物理名词
用实验演示光从空气射入水中的折射现象，引导学生从实验现象抽象出光的折射示意图，最后画出光路图，比照光的反射的光路图上的描述光的反射的五个物理名词，在光的折射示意图中认识描述光的折射的五个物理名词，为进一步探究光的折射规律做准备。实际上光从一种介质射入另一种介质时，会同时发生光的反射与光的折射，只是在不同情形中它们的强弱不同。（有许多学生认为反射现象和折射现象二者不会同时发生，但事实上常常是反射和折射同时发生，借助这个演示实验，要澄清学生的模糊认识。）
[设计意图] 通过观察实验感性认识光的折射现象，类比法教学减少了识记的内容，使学习过程变得更加轻松。
6.3 实验探究，总结归纳光的折射特点 比照光的反射定律的实验研究，类比法对光的折射特点进行研究。
演示探究：折射光线、法线、入射光线（三线）的关系。
引导学生对三线关系进行合理猜想，利用自制光的折射演示仪（介质：空气、水）进行验证演示，探究三线的位置关系，将有折射光线的半个屏向后折转一个角度，观察光屏上是否有折射光线，从而验证猜测得出结论：1.折射光线、入射光线和法线在同一个平面内；2.折射光线和入射光线分居法线两侧。
[设计意图] 类比法探究加强了知识的联系，巩固了实验方法。
定向探究：折射角与入射角（两角）关系、光路是否可逆。
介绍平底烧瓶折射实验器：平底烧瓶下半部是水（滴了几滴牛奶），上半部是空气（请同学充入烟雾），中间悬挂着一个重垂线（相当于法线）。
请同学利用桌面上的器材，合理分工，动手完成实验活动单的任务1-4。
实验活动单：
任务1：多次改变入射角，观察折射角是否随着入射角的改变而改变？
任务2：多次改变入射角的大小，观察实验现象 ，并完成表格。
任务3：当光垂直于介质表面入射时，光的传播方向 （“改变”或“不变”）。
任务4：请你利用平底烧瓶折射实验器和两根激光笔，探究光路是否可逆，并试着说说你的实验方案。
学生分组实验时，教师进行巡视指导，选择某一小组进行汇报，其它小组补充不足，归纳得出光的折射特点。教师对学生的活动情况进行适当的点评。
演示探究：教师再利用激光光学演示仪（玻璃介质）来演示上述得到的规律。从而让学生知道光在空气和玻璃介质中传播时也是一样的规律。
最后让学生总结出光的折射规律。
[设计意图] 让学生通过亲历探究过程，近距离观察、在大量感性认识的基础上得出结论。在光路可逆方面让学生自主设计、并完成实验，有意识地训练学生的科学探究能力。通过对垂直入射光路不变特点与折射概念中“斜”字的对比介绍，加强知识的联系。换用介质进行再实验，一是补偿了实验不充分的部分以利于学生的再学习，二是验证物理规律的普遍性应改变介质进行多次实验。
6.4 光的折射的应用
1.生活中的折射现象——通过装水的圆柱形水缸，看到“斜条纹”反向扭曲，从方形鱼缸的对角的某一方向可看到“三条鱼”，都是因为光经过不同介质时产生的折射现象。
2.自然中的折射现象——海市蜃楼等。
3.小发明——“水瓶灯”
相关资料：据英国《每日邮报》报道，巴西的一名机修工发明了一种日间不需用电即可为房屋照明的水瓶灯。依靠水对日光的折射，照明功率相当于40到60瓦的灯泡。
展示相关图片，模拟“水瓶灯”发光情景。
[设计意图] 让学生领略生活和自然中神奇的光的折射现象，发明创造与物理知识息息相关，激发学生对周围事物的好奇心和创造力。
7 归纳小结，形成体系
请学生回顾本节课的知识脉络：现象、规律、应用。
8 作业布置
1.播放一休哥找寻花瓶底部宝物的动画片，抛出问题，要求学生课后利用这节课所学的知识，想办法帮助一休哥找寻花瓶底部的宝物。实践探究“探宝小花瓶”底的“宝”，并画出大致的光路图。
2.书本的课后作业。
9 教学反思
本设计是我市参加福建省物理青年教师教学大赛获省一等奖的参赛课案的修辑，从生活中神奇的现象引出学习课题，利用类比法来学习新概念，探究新问题。实验探究既有教师的演示与启发，又有学生的自主与合作，在学生完成实验单的过程中结合教师的巡察，对完成优秀的小组给出“点赞”评价，很好地激发了学生完成实验任务的积极性。自制的平底烧瓶折射实验器经济实用，“水瓶灯”的资料新颖，自制“水瓶灯”模拟发光效果显著，布置花瓶探宝使作业不再单纯是书面练习，动手探究解决问题更能培养和锻炼学生应用所学知识解决实际问题的能力。整节课思路清晰，课件应用恰当，较好地引导学生乐意学、专注学，学会学，取得了很好的课堂教学效果。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.
[2] 义务教育教科书 物理（八年级 全一册）[M].上海：上海科學技术出版社，2012.
（栏目编辑 赵保钢）
关键词：光的折射；创新设计；引导探究；类比学习
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2014）10（S）-0016-3
1 教学分析
1.1 教材分析
《光的折射》是上科版八年级物理第四章第三节的内容，也是本章的教學重点内容，它与日常生活、生产有密切的联系，在教学要求上属于理解层次。本节知识是在学习了光的传播、光的反射及平面镜成像的基础上进行的，是解释日常生活中许多光现象的基础，同时又是理解光的色散、透镜成像的基础，具有承上启下的作用。在初中的学习是定性地研究光的折射现象及特点，在高中的学习会更一步地定量研究。《光的折射》是初中光学的核心内容之一，教学要求定位在初步认识光的折射规律基础上，注重学生对折射现象的感知、体验和折射规律的探究，在动手探究中提升学生的素质，找到学习的乐趣。通过对布置的“花瓶探宝”实验的探究，让学生学会运用光的折射特点来解释生活中的现象，培养学生的综合分析能力。
1.2 学情分析
前面学生已经探究过光的反射定律，对光的反射定律中线和面的空间关系有一定认识，由于初中学生空间想象力较薄弱，所以理解折射定律中线和面的空间关系仍应重点关注。实验过程中应注意帮助学生建立空间概念，直观地建立起光的折射图象。本节课以光的反射探究经验为基础，比照光的反射定律，用类比法进行学习，老师作一些必要的提示和指导，并引导学生处理好光路的可视化问题，折射规律的探究操作就不困难了。
2 教学目标
（课程标准要求：探究并了解光的折射现象及特点。）
1.通过实验认识光的折射现象，比照描述光的反射的相关名词学习认识描述光的折射的相关名词。了解光从空气射入水中或其他介质中时的偏折现象，了解光在发生折射时，光路的可逆性。
2.在探究光的反射定律的经验基础上，提出探究光的折射特点要解决的问题，进而让学生经历“光的折射规律”的探究过程，学习描绘光路、记录实验数据的方法，学会用类比法以光的反射规律为比照来归纳光的折射特点，培养学生的观察总结及实验操作能力。
3.体验由折射引起的错觉，能从众多的与光有关的现象中辨认出光的折射现象，初步领略折射现象的美妙，获得对自然现象热爱、亲近的情感。
3 教学重点、难点
重点：光的折射特点探究，折射光线、法线与入射光线的位置关系，折射角与入射角的关系，折射与入射的因果关系等。
难点：用光的折射的大致光路图和折射规律解释现象。
4 教学资源
1.学生实验器材（每四人一套）：平底烧瓶折射实验器、激光笔2支、探宝小花瓶（用废矿泉水瓶制作）、香、打火机、放香小碟；
2.演示实验器材：多媒体课件、鱼缸、领带、圆柱形玻璃缸、自制光的反射演示仪、自制光的折射演示仪（介质：空气、水）、激光光学演示仪（介质：空气、玻璃）、激光笔、平底烧瓶折射实验器、水瓶灯模拟器；
3.多媒体教室：多媒体课件（含文字、图片、动画）等。
5 教法、学法
1.教法：根据教学目标要求，本节采用实验探究与启发式教学法。体现“学生为主体，教师为主导”的教学思想。通过学生动手实验、观察分析、启发对比、总结归纳得出规律。在课堂上通过教师的引导，让学生进行分组实验和演示实验的观察，以具体生动的感性认识为基础探究光的折射特点。
2.学法：学生是教学活动的主体，要让学生从“学会”转化成“会学”，在教学中注意学生学法的指导。本节采用观察、对比、分析的学习方法，引导学生获取知识，通过思考讨论，总结归纳出光的折射规律。
6 教学过程
6.1 实验创设，引入新课
领带斜条纹图案看起来变扭曲的实验：请同学观察老师系的领带图案（斜条纹），把装水圆柱形玻璃缸的置于领带前，再观察领带图案，形成前后对比。
“三”条鱼变一条鱼的实验：（事先将一条玩具鱼垂放入盛水的方形鱼缸中）用实物投影仪从鱼缸的某一角度，投示出“三条鱼”，提起鱼，原来才一条！
通过水缸看领带，领带的图形发生了改变；通过鱼缸的某一角度看一条鱼，可以看到一条鱼的三个像。它们的共同点是光经过了不同的介质，从而产生了这种神奇的现象。光经过不同介质时，会怎样呢？这就是本节要学习的《光的折射》。
[设计意图] 通过实验观察，获得直观体验，激发兴趣，引入新课。
6.2 演示实验，认识描述现象的物理名词
用实验演示光从空气射入水中的折射现象，引导学生从实验现象抽象出光的折射示意图，最后画出光路图，比照光的反射的光路图上的描述光的反射的五个物理名词，在光的折射示意图中认识描述光的折射的五个物理名词，为进一步探究光的折射规律做准备。实际上光从一种介质射入另一种介质时，会同时发生光的反射与光的折射，只是在不同情形中它们的强弱不同。（有许多学生认为反射现象和折射现象二者不会同时发生，但事实上常常是反射和折射同时发生，借助这个演示实验，要澄清学生的模糊认识。）
[设计意图] 通过观察实验感性认识光的折射现象，类比法教学减少了识记的内容，使学习过程变得更加轻松。
6.3 实验探究，总结归纳光的折射特点 比照光的反射定律的实验研究，类比法对光的折射特点进行研究。
演示探究：折射光线、法线、入射光线（三线）的关系。
引导学生对三线关系进行合理猜想，利用自制光的折射演示仪（介质：空气、水）进行验证演示，探究三线的位置关系，将有折射光线的半个屏向后折转一个角度，观察光屏上是否有折射光线，从而验证猜测得出结论：1.折射光线、入射光线和法线在同一个平面内；2.折射光线和入射光线分居法线两侧。
[设计意图] 类比法探究加强了知识的联系，巩固了实验方法。
定向探究：折射角与入射角（两角）关系、光路是否可逆。
介绍平底烧瓶折射实验器：平底烧瓶下半部是水（滴了几滴牛奶），上半部是空气（请同学充入烟雾），中间悬挂着一个重垂线（相当于法线）。
请同学利用桌面上的器材，合理分工，动手完成实验活动单的任务1-4。
实验活动单：
任务1：多次改变入射角，观察折射角是否随着入射角的改变而改变？
任务2：多次改变入射角的大小，观察实验现象 ，并完成表格。
任务3：当光垂直于介质表面入射时，光的传播方向 （“改变”或“不变”）。
任务4：请你利用平底烧瓶折射实验器和两根激光笔，探究光路是否可逆，并试着说说你的实验方案。
学生分组实验时，教师进行巡视指导，选择某一小组进行汇报，其它小组补充不足，归纳得出光的折射特点。教师对学生的活动情况进行适当的点评。
演示探究：教师再利用激光光学演示仪（玻璃介质）来演示上述得到的规律。从而让学生知道光在空气和玻璃介质中传播时也是一样的规律。
最后让学生总结出光的折射规律。
[设计意图] 让学生通过亲历探究过程，近距离观察、在大量感性认识的基础上得出结论。在光路可逆方面让学生自主设计、并完成实验，有意识地训练学生的科学探究能力。通过对垂直入射光路不变特点与折射概念中“斜”字的对比介绍，加强知识的联系。换用介质进行再实验，一是补偿了实验不充分的部分以利于学生的再学习，二是验证物理规律的普遍性应改变介质进行多次实验。
6.4 光的折射的应用
1.生活中的折射现象——通过装水的圆柱形水缸，看到“斜条纹”反向扭曲，从方形鱼缸的对角的某一方向可看到“三条鱼”，都是因为光经过不同介质时产生的折射现象。
2.自然中的折射现象——海市蜃楼等。
3.小发明——“水瓶灯”
相关资料：据英国《每日邮报》报道，巴西的一名机修工发明了一种日间不需用电即可为房屋照明的水瓶灯。依靠水对日光的折射，照明功率相当于40到60瓦的灯泡。
展示相关图片，模拟“水瓶灯”发光情景。
[设计意图] 让学生领略生活和自然中神奇的光的折射现象，发明创造与物理知识息息相关，激发学生对周围事物的好奇心和创造力。
7 归纳小结，形成体系
请学生回顾本节课的知识脉络：现象、规律、应用。
8 作业布置
1.播放一休哥找寻花瓶底部宝物的动画片，抛出问题，要求学生课后利用这节课所学的知识，想办法帮助一休哥找寻花瓶底部的宝物。实践探究“探宝小花瓶”底的“宝”，并画出大致的光路图。
2.书本的课后作业。
9 教学反思
本设计是我市参加福建省物理青年教师教学大赛获省一等奖的参赛课案的修辑，从生活中神奇的现象引出学习课题，利用类比法来学习新概念，探究新问题。实验探究既有教师的演示与启发，又有学生的自主与合作，在学生完成实验单的过程中结合教师的巡察，对完成优秀的小组给出“点赞”评价，很好地激发了学生完成实验任务的积极性。自制的平底烧瓶折射实验器经济实用，“水瓶灯”的资料新颖，自制“水瓶灯”模拟发光效果显著，布置花瓶探宝使作业不再单纯是书面练习，动手探究解决问题更能培养和锻炼学生应用所学知识解决实际问题的能力。整节课思路清晰，课件应用恰当，较好地引导学生乐意学、专注学，学会学，取得了很好的课堂教学效果。
参考文献：
[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.
[2] 义务教育教科书 物理（八年级 全一册）[M].上海：上海科學技术出版社，2012.
（栏目编辑 赵保钢）