一、教學(xué)背景：為什么要觀察光的折射現(xiàn)象？演講人教學(xué)背景：為什么要觀察光的折射現(xiàn)象？總結(jié)拓展：讓探究不止于課堂生活應(yīng)用：原來科學(xué)就在身邊實(shí)驗(yàn)過程：從現(xiàn)象觀察到規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：讓探究更安全、更高效目錄2025小學(xué)四年級(jí)科學(xué)上冊光的折射現(xiàn)象觀察實(shí)驗(yàn)課件作為一名從事小學(xué)科學(xué)教育十余年的教師，我始終相信：科學(xué)課的魅力不在于灌輸知識(shí)，而在于引導(dǎo)孩子用好奇的眼睛發(fā)現(xiàn)世界，用動(dòng)手的實(shí)踐驗(yàn)證猜想。今天要和大家分享的“光的折射現(xiàn)象觀察實(shí)驗(yàn)”，正是這樣一節(jié)將生活現(xiàn)象、科學(xué)原理與動(dòng)手探究深度融合的課例。本節(jié)課承接四年級(jí)上冊“光”單元前兩課“光的直線傳播”“光的反射”的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，是學(xué)生系統(tǒng)認(rèn)識(shí)光的傳播規(guī)律的重要環(huán)節(jié)。接下來，我將從教學(xué)背景、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)象探究、生活應(yīng)用、總結(jié)拓展五個(gè)板塊，詳細(xì)展開本節(jié)課的設(shè)計(jì)思路與實(shí)施過程。01教學(xué)背景：為什么要觀察光的折射現(xiàn)象？1課程定位與學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)四年級(jí)學(xué)生已通過前兩課學(xué)習(xí)，建立了“光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播”“光遇到物體表面會(huì)發(fā)生反射”的基本認(rèn)知，但對(duì)“光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生什么變化”這一問題普遍存在認(rèn)知空白。生活中，他們雖觀察過“筷子插入水中變彎”“魚缸里的魚看起來比實(shí)際位置淺”等現(xiàn)象，卻無法用科學(xué)原理解釋。本節(jié)課正是要通過實(shí)驗(yàn)，將這些零散的生活經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)知，完成從“現(xiàn)象觀察”到“規(guī)律總結(jié)”的思維躍升。2教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)03能力目標(biāo)：通過設(shè)計(jì)并操作“觀察光的折射路徑”“探究折射角與入射角的關(guān)系”等實(shí)驗(yàn)，提升觀察記錄、變量控制和分析推理能力；02知識(shí)目標(biāo)：知道光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象，能描述折射現(xiàn)象的基本特征（如光路偏折方向與介質(zhì)密度的關(guān)系）；01基于《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》中“物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域”對(duì)“光的傳播與作用”的要求，結(jié)合四年級(jí)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，我將本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)設(shè)定為：04情感目標(biāo)：感受光的折射現(xiàn)象在生活中的普遍性，激發(fā)用科學(xué)原理解釋日?，F(xiàn)象的興趣，培養(yǎng)“科學(xué)源于生活”的認(rèn)知態(tài)度。3教學(xué)重難點(diǎn)重點(diǎn)：通過實(shí)驗(yàn)觀察光的折射現(xiàn)象，總結(jié)折射規(guī)律；難點(diǎn)：理解“光的折射方向與介質(zhì)密度的關(guān)系”，并能用此解釋生活中的具體現(xiàn)象。02實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：讓探究更安全、更高效1實(shí)驗(yàn)材料的選擇與改進(jìn)為確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、操作安全，我對(duì)教材推薦的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行了優(yōu)化：基礎(chǔ)觀察材料：透明玻璃水槽（30cm×20cm×15cm）、清水、牛奶（用于顯影）、激光筆（5mW，非玩具型）、白色硬紙板（帶刻度線，用于記錄光路）、筷子、硬幣；探究性實(shí)驗(yàn)材料：長方形玻璃磚（厚度1cm）、量角器（與硬紙板刻度線匹配）、不同介質(zhì)（如鹽水、食用油）、秒表（用于對(duì)比光在不同介質(zhì)中的傳播時(shí)間）。其中，牛奶的添加是關(guān)鍵——清水對(duì)激光的散射效果較弱，加入少量牛奶（水與牛奶體積比約50:1）后，激光路徑會(huì)清晰顯現(xiàn)為一條亮線，便于學(xué)生觀察。激光筆選擇低功率且?guī)ПＷo(hù)蓋的型號(hào)，避免直射眼睛；硬紙板的刻度線精確到5，既降低讀數(shù)難度，又保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。2實(shí)驗(yàn)前的安全與規(guī)范教育21四年級(jí)學(xué)生動(dòng)手能力較強(qiáng)，但安全意識(shí)仍需強(qiáng)化。實(shí)驗(yàn)前，我會(huì)通過“三強(qiáng)調(diào)”明確操作規(guī)范：強(qiáng)調(diào)記錄要求：“邊實(shí)驗(yàn)邊記錄，現(xiàn)象描述用‘看到……’‘發(fā)現(xiàn)……’等客觀表述”。強(qiáng)調(diào)激光筆的使用紀(jì)律：“只對(duì)準(zhǔn)水面或玻璃磚，不照射同學(xué)、墻面或眼睛”；強(qiáng)調(diào)玻璃器材的拿取方式：“雙手托底，輕拿輕放”；這些細(xì)節(jié)不僅能保障實(shí)驗(yàn)安全，更能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。43503實(shí)驗(yàn)過程：從現(xiàn)象觀察到規(guī)律探究實(shí)驗(yàn)過程：從現(xiàn)象觀察到規(guī)律探究本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循“感知現(xiàn)象→探究規(guī)律→驗(yàn)證猜想”的遞進(jìn)邏輯，共設(shè)置三個(gè)層次的活動(dòng)，逐步引導(dǎo)學(xué)生從“看熱鬧”轉(zhuǎn)向“看門道”。1活動(dòng)一：生活現(xiàn)象大發(fā)現(xiàn)——初步感知折射“同學(xué)們，昨天我讓大家?guī)Я艘粯印衿娴谰摺?，現(xiàn)在請從抽屜里拿出你的筷子，把它斜著插入裝水的杯子里。仔細(xì)看——發(fā)生了什么？”隨著我的引導(dǎo)，教室里響起此起彼伏的驚嘆：“筷子彎了！”“水面上下像斷成兩截！”“我這杯的彎度更大！”這是學(xué)生最熟悉的生活場景，卻藏著最典型的折射現(xiàn)象。我順勢提問：“筷子真的彎了嗎？”“如果垂直插入，還會(huì)彎嗎？”學(xué)生通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：只有斜著插入時(shí)，筷子才會(huì)“變彎”；垂直插入時(shí)，看起來還是直的。這時(shí)，我引入“光的折射”概念：“當(dāng)光從空氣斜著進(jìn)入水中時(shí)，傳播方向發(fā)生了偏折，我們看到的是筷子發(fā)出的光經(jīng)過水和空氣界面折射后的虛像，所以筷子看起來彎了?！边@一環(huán)節(jié)通過“直觀現(xiàn)象→對(duì)比實(shí)驗(yàn)→概念引入”的設(shè)計(jì)，讓抽象的“折射”變得可觸可感。2活動(dòng)二：光路追蹤小偵探——探究折射規(guī)律“光的折射方向到底怎么變？我們來當(dāng)一回光路偵探！”接下來的實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生合作完成：在玻璃水槽中倒入加牛奶的水，將帶刻度的白色硬紙板豎直插入水槽，使水面與紙板上的“0線”重合；用激光筆從空氣斜射入水中，調(diào)整角度，讓光路在紙板上留下清晰的入射光線、折射光線和法線（過入射點(diǎn)垂直于水面的虛線）。學(xué)生通過測量發(fā)現(xiàn)：當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí)，折射光線向法線偏折，折射角小于入射角；改變?nèi)肷浣牵ǚ謩e取30、45、60），折射角也隨之改變，但始終小于入射角；若光垂直入射（入射角0），折射光線方向不變。為進(jìn)一步驗(yàn)證規(guī)律的普遍性，我引導(dǎo)學(xué)生用玻璃磚（光從空氣→玻璃→空氣）重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)：光從空氣斜射入玻璃時(shí)，折射角同樣小于入射角；從玻璃斜射入空氣時(shí)，折射角大于入射角。至此，學(xué)生初步總結(jié)出折射規(guī)律的核心：光從光疏介質(zhì)（如空氣）斜射入光密介質(zhì)（如水、玻璃）時(shí)，折射角小于入射角；反之則折射角大于入射角（注：“光疏”“光密”在此處用“較稀”“較密”替代，便于學(xué)生理解）。2活動(dòng)二：光路追蹤小偵探——探究折射規(guī)律這一環(huán)節(jié)通過“具體操作→數(shù)據(jù)記錄→對(duì)比分析→規(guī)律總結(jié)”的科學(xué)探究流程，培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)證意識(shí)和邏輯思維。3活動(dòng)三：硬幣消失之謎——驗(yàn)證折射的“虛實(shí)”“現(xiàn)在我們來玩一個(gè)‘硬幣消失術(shù)’！”我將一枚硬幣放在空塑料杯底部，讓學(xué)生退后到剛好看不到硬幣的位置；然后緩慢向杯中加水，奇跡發(fā)生了——“硬幣又出現(xiàn)了！”學(xué)生興奮地喊起來。這個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行黄啤疤撓裎恢谩钡睦斫怆y點(diǎn)。我引導(dǎo)學(xué)生畫圖分析：硬幣發(fā)出的光從水斜射入空氣時(shí)發(fā)生折射，折射光線偏離法線，進(jìn)入人眼后，大腦會(huì)沿折射光線的反向延長線尋找光源，因此看到的硬幣虛像比實(shí)際位置淺。為強(qiáng)化理解，我讓學(xué)生用激光筆從杯底硬幣位置射向水面，觀察折射后的光路是否與“看到的虛像位置”一致，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了猜想。這一環(huán)節(jié)將抽象的“虛像”轉(zhuǎn)化為可觀察的光路，幫助學(xué)生建立“光的折射→視覺誤差→虛像位置”的邏輯鏈。04生活應(yīng)用：原來科學(xué)就在身邊生活應(yīng)用：原來科學(xué)就在身邊科學(xué)教育的終極目標(biāo)是讓學(xué)生“用科學(xué)解釋生活，用生活理解科學(xué)”。在實(shí)驗(yàn)探究后，我通過“現(xiàn)象大搜索”活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生從課堂走向生活，尋找折射現(xiàn)象的應(yīng)用實(shí)例。1自然現(xiàn)象中的折射——海市蜃樓與彩虹“暑假去海邊的同學(xué)，有沒有聽說過‘海市蜃樓’？”我展示了一張海市蜃樓的照片：海平面上漂浮著城市高樓。學(xué)生滿臉疑惑，我解釋道：“這是因?yàn)楹Ｃ嫔戏娇諝饷芏炔痪鶆?，光在不同密度的空氣中發(fā)生折射，將遠(yuǎn)處的景物‘搬’到了眼前?！苯又矣萌忡R演示光的色散實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察到“彩虹”的形成——陽光通過水滴時(shí)發(fā)生折射和反射，不同顏色的光折射角度不同，于是被“分解”成了七彩色帶。2日常工具中的折射——眼鏡與魚缸“戴眼鏡的同學(xué)請舉手！”幾位學(xué)生驕傲地舉起手。我拿起一副近視眼鏡：“近視眼鏡是凹透鏡，它能讓光發(fā)生折射，把遠(yuǎn)處物體的像清晰地呈現(xiàn)在視網(wǎng)膜上。”接著指向教室角落的魚缸：“大家看，魚缸里的魚看起來比實(shí)際大，這是因?yàn)閳A形的魚缸相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡，光經(jīng)過玻璃和水兩次折射，把魚‘放大’了。”學(xué)生紛紛湊近魚缸觀察，不住地點(diǎn)頭。3勞動(dòng)實(shí)踐中的折射——叉魚與澆花“如果讓你用魚叉叉水中的魚，能直接對(duì)準(zhǔn)看到的位置嗎？”這個(gè)問題引發(fā)了熱烈討論。通過播放漁民叉魚的視頻，學(xué)生明白：由于光的折射，看到的魚是虛像，實(shí)際位置比看到的深，所以叉魚時(shí)要向看到的位置下方刺去。我趁熱打鐵：“下次和家長去河邊玩，可別被‘假魚’騙了！”此外，我還提到澆花時(shí)，透過水滴看葉片上的絨毛會(huì)更清晰——水滴相當(dāng)于小凸透鏡，光的折射讓細(xì)節(jié)更明顯。這些貼近生活的案例，讓學(xué)生真切感受到：科學(xué)不是書本上的“高冷知識(shí)”，而是解決實(shí)際問題的“實(shí)用工具”。05總結(jié)拓展：讓探究不止于課堂1課堂總結(jié)：回顧核心，強(qiáng)化認(rèn)知現(xiàn)象：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，傳播方向發(fā)生偏折（垂直入射時(shí)方向不變）；應(yīng)用：解釋筷子變彎、硬幣重現(xiàn)、海市蜃樓等現(xiàn)象，指導(dǎo)叉魚、使用眼鏡等實(shí)踐?！巴ㄟ^今天的學(xué)習(xí)，我們一起完成了哪些發(fā)現(xiàn)？”我用思維導(dǎo)圖帶領(lǐng)學(xué)生回顧：規(guī)律：光疏→光密，折射角＜入射角；光密→光疏，折射角＞入射角；學(xué)生邊回顧邊補(bǔ)充，課堂氛圍從“探究時(shí)的興奮”轉(zhuǎn)為“總結(jié)時(shí)的沉淀”，知識(shí)體系在腦海中逐漸清晰。2課后拓展：帶著問題繼續(xù)探索為延續(xù)探究熱情，我設(shè)計(jì)了分層拓展任務(wù)：基礎(chǔ)任務(wù)：觀察生活中的折射現(xiàn)象（至少3例），用文字或畫圖記錄；挑戰(zhàn)任務(wù)：嘗試用玻璃彈珠、手電筒和白紙，模擬“水滴放大鏡”實(shí)驗(yàn)，記錄觀察到的現(xiàn)象；親子任務(wù)：和家長一起玩“水中撈硬幣”游戲（在水盆中放入硬幣，用筷子夾起，感受“虛像位置”的影響）。3教育反思：以生為本，讓科學(xué)更有溫度本節(jié)課的設(shè)計(jì)始終以學(xué)生為中心：用他們熟悉的“筷子變彎”引入，用可操作的實(shí)驗(yàn)探究規(guī)律，用生活化的案例深化理解。課堂上，我看到學(xué)生從“好奇觀望”到“主動(dòng)操作”，從“零散描述”到“邏輯總結(jié)”，這種思維的成長比記住“折射角小于入射角”更有意義。作為教師，我深刻體會(huì)到：科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的價(jià)值，不僅在于傳遞知識(shí)，更在于點(diǎn)燃學(xué)生對(duì)自然的好奇，培養(yǎng)他們“用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想、用科學(xué)解釋世界”的思維習(xí)慣。正如物理學(xué)家費(fèi)曼所說：“科學(xué)是一種方法，它教導(dǎo)人們：一些事物是怎樣被了解的，什