一、教學背景：為什么要觀察水中的光折射？演講人CONTENTS教學背景：為什么要觀察水中的光折射？教學目標與重難點：我們要走到哪里？教學過程：從現(xiàn)象到規(guī)律的探究之旅總結(jié)與延伸：光的折射，不止于水中教學反思：讓科學課成為“好奇的土壤”目錄2025小學四年級科學下冊光的折射在水中的現(xiàn)象觀察課件作為一名深耕小學科學教育十余年的一線教師，我始終相信：最好的科學課，是讓孩子用眼睛發(fā)現(xiàn)世界的“不尋?！保儆锰骄康碾p手解開這份“不尋?！钡拿艽a。今天，我們要共同探索的“光的折射在水中的現(xiàn)象觀察”，正是這樣一個充滿生活趣味又蘊含科學本質(zhì)的主題。這節(jié)課，我將帶領四年級的孩子們從日常習以為常的“水中奇觀”出發(fā)，通過觀察、實驗、記錄、推理，一步步揭開光在水與空氣交界處的“魔法”。01教學背景：為什么要觀察水中的光折射？1課標的要求與教材的定位《義務教育科學課程標準（2022年版）》在“物質(zhì)科學”領域明確提出：“知道光在空氣中沿直線傳播，光從一種物質(zhì)斜射入另一種物質(zhì)時傳播方向會發(fā)生偏折，即光的折射現(xiàn)象。”小學四年級是學生從“現(xiàn)象觀察”向“簡單規(guī)律總結(jié)”過渡的關鍵階段。本冊教材在“光”單元中，先通過“光的直線傳播”“光的反射”建立了光與物質(zhì)相互作用的初步認知，“光的折射”作為本單元的第三個核心內(nèi)容，既是對光傳播規(guī)律的補充，也是引導學生用科學視角解釋生活現(xiàn)象的重要載體。2學生的認知基礎與學習需求四年級學生已具備以下經(jīng)驗：①生活中見過“筷子插入水中變彎”“水中的硬幣看起來變淺”等現(xiàn)象，但大多未深入思考原因；②通過前兩課學習，能區(qū)分“光的直線傳播”與“光的反射”，知道“法線”“入射角”等基礎概念；③具備基本的實驗操作能力（如使用量角器、激光筆），但對“變量控制”“數(shù)據(jù)記錄”等科學方法的掌握還需引導。他們的學習需求集中在兩點：一是用“可觀察、可操作”的實驗，將模糊的生活經(jīng)驗轉(zhuǎn)化為清晰的科學概念；二是通過“解釋現(xiàn)象—驗證規(guī)律—解決問題”的探究鏈，感受科學知識與生活的緊密聯(lián)系。02教學目標與重難點：我們要走到哪里？1三維目標設定知識目標：能描述光從空氣斜射入水中時的折射現(xiàn)象，說出折射光線、入射光線與法線的位置關系，歸納“光從空氣斜射入水中時，折射角小于入射角”的規(guī)律。能力目標：通過“觀察現(xiàn)象—設計實驗—記錄數(shù)據(jù)—分析結(jié)論”的探究過程，提升對比觀察能力、數(shù)據(jù)整理能力和基于證據(jù)的推理能力。情感目標：在探究“水中的光魔法”中，感受科學現(xiàn)象的奇妙與科學方法的嚴謹，激發(fā)“用科學解釋生活”的興趣。2教學重難點重點：通過實驗觀察，總結(jié)光從空氣斜射入水中的折射規(guī)律。難點：理解“光的折射”與“光的反射”的本質(zhì)區(qū)別，能用折射規(guī)律解釋“水中物體看起來位置改變”的現(xiàn)象。03教學過程：從現(xiàn)象到規(guī)律的探究之旅1情境導入：生活中的“視覺陷阱”——引發(fā)認知沖突（手持一個透明玻璃碗，碗底放一枚一元硬幣，調(diào)整角度讓學生確認“看不到硬幣”）“同學們，現(xiàn)在老師的碗底有一枚硬幣，但從這個角度看，大家能看到嗎？”（學生搖頭）“那如果我慢慢往碗里加水，會發(fā)生什么？”（緩慢加水，學生驚呼“硬幣出現(xiàn)了！”）“剛才的現(xiàn)象是不是很神奇？其實類似的‘魔法’我們可能都見過——比如媽媽切菜時，插在水中的筷子‘斷’了；夏天游泳時，看到的池底比實際淺。這些現(xiàn)象背后，都藏著光的一個重要特性：折射。今天，我們就一起當‘光的偵探’，用實驗解開這個秘密?！保ㄔO計意圖：用“消失的硬幣重現(xiàn)”這一違反直覺的現(xiàn)象，快速激活學生的探究欲，同時自然引出“光的折射”主題。）2觀察現(xiàn)象：初步感知光的折射——從“看”到“想”2.1活動一：水中的筷子“變形記”實驗材料：透明玻璃杯、筷子、水。實驗步驟：①將筷子豎直插入空杯中，觀察筷子形狀（無變化）；②向杯中加水至三分之二處，保持筷子豎直，觀察筷子形狀（仍無明顯變化）；③將筷子傾斜插入水中，觀察筷子在“水面處”的形態(tài)（學生描述：“好像被水面‘折斷’了，水下部分向上偏折”）。引導提問：為什么豎直插入時筷子不變形，傾斜時卻“折斷”了？（提示：光的傳播方向可能發(fā)生了變化）光從哪里來？經(jīng)過了哪些物質(zhì)？（學生：光從空氣進入水，或者從水進入空氣）2觀察現(xiàn)象：初步感知光的折射——從“看”到“想”2.1活動一：水中的筷子“變形記”（學生記錄：用簡筆畫畫出“傾斜筷子在水中的樣子”，標注“水面”“空氣”“水”三個區(qū)域。）2觀察現(xiàn)象：初步感知光的折射——從“看”到“想”2.2活動二：硬幣的“升高”魔術實驗材料：透明塑料盒（底部貼刻度紙）、硬幣、水、直尺。實驗步驟：①不加水時，用直尺測量硬幣到盒口的距離（記錄為“實際深度”）；②從盒口正上方觀察硬幣，估計其“看起來的深度”（學生用直尺比畫，發(fā)現(xiàn)“看起來比實際淺”）；③向盒中加水后，再次從正上方觀察，對比“看起來的深度”變化（加水后更淺）。關鍵發(fā)現(xiàn)：光從水中斜射入空氣時，我們看到的是硬幣的“虛像”，虛像位置比實際位置淺。學生疑問：“如果光垂直射入水中，還會偏折嗎？”（為后續(xù)“垂直入射時折射角為0”埋下伏筆）2觀察現(xiàn)象：初步感知光的折射——從“看”到“想”2.2活動二：硬幣的“升高”魔術（設計意圖：通過兩個直觀的生活現(xiàn)象觀察，讓學生從“是什么”過渡到“為什么”，初步建立“光在不同介質(zhì)中傳播方向改變”的認知。）3實驗探究：定量研究折射規(guī)律——從“現(xiàn)象”到“數(shù)據(jù)”3.3.1活動三：激光筆的“偏折軌跡”（教師演示+小組合作）實驗材料：長方形透明水槽（內(nèi)壁貼坐標紙）、激光筆、量角器、水、牛奶（增加光路可見度）。實驗步驟：①在水槽中加入清水，滴入2-3滴牛奶，攪拌均勻（形成丁達爾效應，便于觀察光路）；②固定激光筆，使其發(fā)出的光從空氣斜射入水中，在坐標紙上標記入射點（O）、入射光線（AO）、折射光線（OB）；③過入射點O作水面的垂線（法線NN’），用量角器測量入射角（∠AON）和折射角（∠BON’）；3實驗探究：定量研究折射規(guī)律——從“現(xiàn)象”到“數(shù)據(jù)”④改變?nèi)肷浣牵?0、45、60），重復實驗，記錄數(shù)據(jù)（如表1）。表1光從空氣斜射入水中的入射角與折射角記錄表|實驗次數(shù)|入射角（）|折射角（）|折射角與入射角關系||----------|-------------|-------------|---------------------||1|30|約22|折射角＜入射角||2|45|約32|折射角＜入射角||3|60|約40|折射角＜入射角|數(shù)據(jù)分析：所有實驗中，折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；3實驗探究：定量研究折射規(guī)律——從“現(xiàn)象”到“數(shù)據(jù)”折射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè)；光從空氣斜射入水中時，折射角始終小于入射角（入射角增大，折射角也增大，但增幅較?。划斎肷浣菫?（垂直入射）時，折射光線與入射光線在同一直線上，折射角為0。（學生總結(jié)：“光從空氣斜射入水中時，傳播方向會發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射；折射光線偏向法線，折射角小于入射角?！保?實驗探究：定量研究折射規(guī)律——從“現(xiàn)象”到“數(shù)據(jù)”3.2對比辨析：折射與反射的“異與同”通過表格對比（表2），幫助學生區(qū)分兩種光的現(xiàn)象：表2光的折射與反射對比表|特征|光的反射|光的折射||---------------|---------------------------|---------------------------||發(fā)生條件|光遇到物體表面|光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)||傳播介質(zhì)|同一介質(zhì)（如空氣）|兩種不同介質(zhì)（如空氣和水）||光線位置關系|反射光線與入射光線分居法線兩側(cè)|折射光線與入射光線分居法線兩側(cè)|3實驗探究：定量研究折射規(guī)律——從“現(xiàn)象”到“數(shù)據(jù)”3.2對比辨析：折射與反射的“異與同”01|角度關系|反射角=入射角|折射角≠入射角（空氣→水時折射角＜入射角）|（設計意圖：通過定量實驗和對比分析，將感性觀察上升為理性規(guī)律，突破“理解折射本質(zhì)”的難點。）3.4應用遷移：解釋生活中的“光的詭計”——從“規(guī)律”到“實踐”02033實驗探究：定量研究折射規(guī)律——從“現(xiàn)象”到“數(shù)據(jù)”4.1案例1：漁民叉魚的“經(jīng)驗之談”（展示圖片：漁民叉魚時，總是向看到的魚的下方叉去）提問引導：我們看到的“魚”是實際的魚嗎？（學生：是光的折射形成的虛像）虛像的位置比實際位置淺還是深？（結(jié)合“硬幣升高”實驗，學生推理：虛像更淺，所以要向下方叉）3實驗探究：定量研究折射規(guī)律——從“現(xiàn)象”到“數(shù)據(jù)”4.2案例2：游泳池的“深度錯覺”A（播放視頻：孩子剛下水時驚呼“水比看起來深”）B討論交流：C為什么看起來淺的水實際更深？（光從水斜射入空氣時發(fā)生折射，池底的虛像位置比實際位置淺）D這對我們有什么提醒？（學生：不要僅憑視覺判斷水深，安全第一）3實驗探究：定量研究折射規(guī)律——從“現(xiàn)象”到“數(shù)據(jù)”4.3拓展思考：“海市蜃樓”的秘密（展示海市蜃樓圖片）“其實，光的折射不僅發(fā)生在水和空氣之間，還可能發(fā)生在不同溫度的空氣中。比如海市蜃樓，就是因為地表空氣溫度差異大，光在密度不同的空氣中折射，把遠處的景物‘搬’到了眼前。”（用簡單比喻幫助理解：“就像光在‘不均勻的空氣’中走了彎路。”）（設計意圖：通過生活案例的解釋，讓學生體會“科學知識來源于生活，又服務于生活”，強化學習的價值感。）04總結(jié)與延伸：光的折射，不止于水中1課堂總結(jié)：用“三個一”梳理核心知識一個定義：光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折的現(xiàn)象叫光的折射。一個規(guī)律：光從空氣斜射入水中時，折射光線偏向法線，折射角小于入射角；垂直入射時不偏折。一個應用：生活中“水中物體看起來位置改變”的現(xiàn)象，大多是光的折射造成的虛像。0301022課后延伸：尋找身邊的“折射小精靈”觀察任務：用手機拍攝3個生活中的折射現(xiàn)象（如裝滿水的玻璃杯“放大”文字、魚缸里的魚“位置變化”等），標注現(xiàn)象描述和可能的原因。實驗挑戰(zhàn)：用透明塑料瓶、激光筆、食用堿（調(diào)制不同濃度的水溶液），設計一個“光在不同濃度水中的折射”實驗，記錄現(xiàn)象并嘗試解釋。（設計意圖：通過開放性任務，將課堂探究延伸到生活，培養(yǎng)“終身觀察”的科學習慣。）05教學反思：讓科學課成為“好奇的土壤”教學反思：讓科學課成為“好奇的土壤”這節(jié)課的設計，我始終遵循“從生活中來，到