《全反射》教學(xué)設(shè)計【教材分析】“全反射”是人教版高中物理教材選修3-4第十三章第七節(jié)的內(nèi)容，是幾何光學(xué)的一個重要知識點。本節(jié)課的內(nèi)容涉及直線傳播、反射、折射的知識，從本質(zhì)上進(jìn)一步理解和應(yīng)用折射定律和折射率，讓學(xué)生有效體會和熟練應(yīng)用光路可逆知識解決光的傳播問題。所以全反射既是新知識的學(xué)習(xí)，又是對前面所學(xué)知識的鞏固和深化。同時，全反射現(xiàn)象與生活和現(xiàn)代科技聯(lián)系緊密，實現(xiàn)了課堂知識走向課外、走向生產(chǎn)、走向科技，所以學(xué)習(xí)這部分知識有著重要的現(xiàn)實意義?！驹O(shè)計理念】本節(jié)課始終貫穿“以學(xué)生為中心”的思想展開設(shè)計，具體突出在兩方面：1、設(shè)疑法導(dǎo)入新課從心理學(xué)的角度來分析，正常情況下學(xué)生的心理處于一種平衡的狀態(tài)。當(dāng)運(yùn)用原有的知識經(jīng)驗不能對新的觀點、現(xiàn)象進(jìn)行解釋或運(yùn)用原來的方法對新的問題、困難不能解決時，也就產(chǎn)生了認(rèn)知沖突，打破了原來的平衡狀態(tài)。當(dāng)人心理失去平衡時，本能地會產(chǎn)生一種平衡的需求，從學(xué)習(xí)的意義上講，就會產(chǎn)生新的學(xué)習(xí)需要。這樣學(xué)生全身心的潛能得到調(diào)動和挖掘，全身心投入，通過多種方式來建立心理平衡。所以引入“全反射”知識之前，我設(shè)計讓學(xué)生用已學(xué)的知識解題。在此過程，學(xué)生遇到不能解決的問題，引發(fā)了認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生對新學(xué)內(nèi)容的興趣，使學(xué)生產(chǎn)生了內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)。那么，在下面整節(jié)課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生會注意力集中，主動積極地投入到新知識的學(xué)習(xí)之中，滿足自己的需求，實現(xiàn)內(nèi)心的平衡。2、自主、合作探究“全反射”發(fā)生的條件由于本節(jié)課是概念和規(guī)律的教學(xué)，應(yīng)該基于學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和生活經(jīng)驗，宜采用直觀、感性的實驗歸納，避免向?qū)W生灌輸物理概念和原理。依據(jù)建構(gòu)主義的學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)的“一個人要獲得一種同現(xiàn)實十分一致的建構(gòu)體系絕非輕而易舉，要經(jīng)過大量的探索和試誤過程”。所以本節(jié)課主要采用“自主、合作、探究”型教學(xué)模式。以問題為起點，以自主探究為軸心開展教學(xué)，力求使學(xué)生主動建構(gòu)知識與技能，提升情感、態(tài)度與價值觀。換句話說，整個課堂由學(xué)生質(zhì)疑、思考、設(shè)計、探索、協(xié)作，充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位。教師引導(dǎo)、幫助、參與、評價，讓學(xué)生充分發(fā)揮主動探究的積極性，引導(dǎo)學(xué)生在合作探究、小組討論的過程中自主建構(gòu)全反射形成的條件，并且鼓勵學(xué)生用充滿物理智慧的眼睛去發(fā)掘大自然和生活中的物理現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。這個過程中，教師僅僅是學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者、促進(jìn)者和幫助者?！窘虒W(xué)目標(biāo)】知識與技能1、理解光的全反射；2、掌握臨界角的概念、表達(dá)式和發(fā)生全反射的條件；3、了解全反射現(xiàn)象的應(yīng)用。過程與方法1、通過觀察演示實驗，理解光的全反射現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力；2、通過自主探究實驗，培養(yǎng)實驗設(shè)計、動手操作能力；通過實驗結(jié)果歸納全反射發(fā)生的條件，培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的能力；3、通過對現(xiàn)代科技中全反射現(xiàn)象應(yīng)用的解釋和自然界中全反射現(xiàn)象的討論，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象分析本質(zhì)的能力和分析推理能力。情感、態(tài)度與價值觀1、在問題解決過程中發(fā)現(xiàn)問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情與求知的欲望；2、通過介紹全反射現(xiàn)象的應(yīng)用，幫助學(xué)生了解物理知識與現(xiàn)代科技的密切關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生探究生活問題、探索真理的理念；3、讓學(xué)生發(fā)掘大自然中的物理現(xiàn)象，領(lǐng)略物理之美；體會生活中處處蘊(yùn)含物理知識，物理就在身邊，從而進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣?！局仉y點】1、重點：臨界角的概念及表達(dá)式、全反射的條件、全反射的應(yīng)用；2、難點：全反射的條件、全反射的應(yīng)用?！窘谭▽W(xué)法】1、學(xué)情分析①學(xué)生的知識背景：學(xué)生已經(jīng)學(xué)過光的直線傳播、反射、折射及光路可逆性知識，對折射率也已經(jīng)有了初步的了解。②學(xué)生的能力背景：好奇心強(qiáng)、對實驗有濃厚的興趣，具有一定的觀察力和分析推理能力，具備了自己動手進(jìn)行簡單實驗的技能。③不利因素：獨立探究問題的能力不夠，不善于抓住問題的本質(zhì)，需要教師的引導(dǎo)和指點。2、教學(xué)方法以啟發(fā)式教學(xué)、建構(gòu)主義為指導(dǎo)思想，采用了：①設(shè)疑法：設(shè)置障礙問題引發(fā)認(rèn)知沖突，調(diào)動學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)；②演示實驗：真實呈現(xiàn)實驗現(xiàn)象，有充分的可信度，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察分析現(xiàn)象，視覺沖擊加深理解；③自主探究實驗：教師用問題引導(dǎo)學(xué)生實驗探究，學(xué)生分組實驗、設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究；④講授、討論結(jié)合一一教師講授結(jié)合學(xué)生討論，幫助內(nèi)化新知識。【教學(xué)儀器】激光發(fā)生器、水、牛奶、魚缸、蚊香、打火機(jī)、半圓形玻璃磚、激光筆、透明玻璃杯、色拉油、光

纖飾品、多媒體課件【教學(xué)過程】導(dǎo)學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖新課導(dǎo)入（4-5分鐘）【回顧性問題】一束平行光從空氣斜射入玻璃，在兩介質(zhì)的分界面會發(fā)生什么現(xiàn)象？這些光線滿足什么關(guān)系？學(xué)生集體回答教師提出的回顧性問題；學(xué)生嘗試解答問題，會有不同的猜想答案。溫習(xí)與新課有關(guān)的知識，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)作鋪墊；問題障礙引發(fā)認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動機(jī)；培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗和已有知識提出猜想的能力。【設(shè)疑問題】光從水射入空氣，入射角從48.8°繼續(xù)遞增，折射角如何變化？龍齪由中氣射人京■中AWfii薪時角r1016.7?加.婚3r30H19625.2rW307'眥35.IB70-38.6fW406r驗.486r折豺用f々區(qū)間『才或由水歸入"工新課教學(xué)（5-6分鐘）【演示實驗】演示激光從水中射向空氣的實驗，實驗處理：先點燃蚊香使魚缸內(nèi)彌漫煙霧；再倒入水，加入少許牛奶，便于觀察；引導(dǎo)學(xué)生注意觀察反射角和折射角及其光線強(qiáng)弱的變化。【教師講解】對照實驗現(xiàn)象引入全反射和臨界角概念，要求學(xué)生推導(dǎo)光從介質(zhì)進(jìn)入真空中的臨界角公式。學(xué)生注意觀察現(xiàn)象，對前面提出的問題有了感性認(rèn)識，同時驗證了自己剛才的猜想是否符合事實。學(xué)生觀察、聆聽，理解全反射現(xiàn)象和臨界角概念；推導(dǎo)真空中臨界角的計算公式：sinC=1/n演示實驗具有充分的可信度，吸引學(xué)生眼球，調(diào)動了學(xué)生的眼、耳感官，加深理解全反射現(xiàn)象和臨界角；同時培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析推理能力；學(xué)生自己推導(dǎo)公式，避免對公式的死記硬背。引導(dǎo)自主探究實驗（2分鐘）【問題引導(dǎo)】如果光從空氣進(jìn)入水中，能發(fā)生全反射現(xiàn)象嗎？那么任意兩種介質(zhì)，在什么條件下能夠產(chǎn)生光的全反射現(xiàn)象？【提示】光從空氣射入水中不能發(fā)生全反射，而演示實驗中使用完全相同的兩個介質(zhì)，全反射卻發(fā)生了，兩者的區(qū)別在哪，設(shè)計實驗要注意什么？學(xué)生認(rèn)真思考，提出猜想。問題引導(dǎo)和提示學(xué)生設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究；

【表格展示】常見物質(zhì)的折射率數(shù)值表。給學(xué)生提供探究實驗所需要的信息。學(xué)生分組實驗（7-8分鐘）將學(xué)生分組，提供實驗器材：半圓形玻璃磚、激光筆、透明玻璃杯、水、色拉油；老師給予適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)、提示后要求學(xué)生自主實驗；巡視學(xué)生實驗，適時給予學(xué)生指導(dǎo)、幫助。學(xué)生根據(jù)自己的猜想設(shè)計、交流、實施實驗方案，如實記錄實驗現(xiàn)象。培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計、動手操作和交流合作能力。實驗歸納（6-7分鐘）【引導(dǎo)歸納】對照常見物質(zhì)的折射率，結(jié)合學(xué)生的實驗結(jié)果，引出光疏介質(zhì)與光密介質(zhì)的概念，引導(dǎo)大家歸納出全反射發(fā)生的兩個條件?！緩?qiáng)調(diào)】從幾組實驗結(jié)果不能得到普遍結(jié)論，前人大量的實驗驗證了這一結(jié)論，理論也證明了這一結(jié)論。每組代表陳述自己小組的實驗結(jié)果；歸納全反射的條件。培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)能力；全反射條件是重難點，學(xué)生自主探究，突出重點、突破難點。知識運(yùn)用（4-5分鐘）【圖片展示】彩燈噴泉【問題】為什么只能在水面上一個小的圓形范圍內(nèi)看到」燈光？如果燈離水面距離1米，則圓形面積為多大？幫助學(xué)生建立物理模型，畫出光路圖。學(xué)生思考討論，嘗試畫光路圖、解釋現(xiàn)象、計算解題。指導(dǎo)學(xué)生從實際生活中抽象出物理模型，讓學(xué)生學(xué)會運(yùn)用知識解決物理問題。知識應(yīng)用拓展（10分鐘）【實物展示】光纖飾品【教師講解】光纖結(jié)構(gòu)【Flash演示】光在光纖內(nèi)的傳播路徑【教師講解】光纖各領(lǐng)域的應(yīng)用【提問】生活中還有哪些地方利用了光的全反射原理？【圖片展示】水中閃亮的氣泡、耀眼的鉆石、仙境般的海市蜃樓學(xué)生感受光纖飾品的美麗；思考討論光纖導(dǎo)光的原理；觀察實驗現(xiàn)象。思考討論其他應(yīng)用，如：胃鏡、彩燈噴泉等。學(xué)生欣賞，聯(lián)想自己的身邊的物理現(xiàn)象。培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識的能力，幫助學(xué)生了解物理知識與現(xiàn)代科技的密切關(guān)系，關(guān)注現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展；領(lǐng)略物理之美；提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。課堂總結(jié)（3分鐘）引導(dǎo)學(xué)生回顧課開始提出問題，總結(jié)本節(jié)課主要知識點。【布置作業(yè)】（1）課后習(xí)題3、5；（2）通過查閱資料，結(jié)合全反射知識解釋海市蜃樓的形成原因?qū)W生解答課開始遇到的問題障礙，回顧知識；完成作業(yè)，課后交流討論海市蜃樓形成原理。建構(gòu)完整的知識系統(tǒng)；課后鞏固知識；同時培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、自主學(xué)習(xí)能力，形成交流討論的學(xué)習(xí)氛圍?！景鍟O(shè)計】第七節(jié)全反射1、全反射定義：光由光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)，當(dāng)入射角增大到某一角度，折射角達(dá)至490°時，折射光完全消失，只剩下反射光，這種現(xiàn)象叫做全反射。2、臨界角：折射角等于90°時的入射角叫做臨界角，用符號C表示；當(dāng)光從介質(zhì)進(jìn)入真空中時：SinC=1/n3、全反射條件：①光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)②入射角等于或大于臨界角4、全反射應(yīng)用：光導(dǎo)纖維、全反射棱鏡、胃鏡、自行車尾燈【教學(xué)反省】1、注重啟發(fā)式教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的主體性。通過設(shè)置問題障礙引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)，然后由學(xué)生分組進(jìn)行科學(xué)探究活動，自主地進(jìn)行實驗研究。通過精心設(shè)