光的反射與折射教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂實(shí)錄一、教學(xué)設(shè)計(jì)思路光現(xiàn)象是自然界中最普遍的現(xiàn)象之一，與我們的日常生活息息相關(guān)?！肮獾姆瓷渑c折射”是光學(xué)的入門知識(shí)，也是理解后續(xù)透鏡成像等內(nèi)容的基礎(chǔ)。本節(jié)課的設(shè)計(jì)旨在通過一系列探究活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)光的反射與折射的基本規(guī)律，并能解釋生活中的相關(guān)現(xiàn)象。（一）教學(xué)目標(biāo)的確立1.知識(shí)與技能：*能識(shí)別光的反射和折射現(xiàn)象。*理解光的反射定律，能準(zhǔn)確表述反射角與入射角的關(guān)系，并能根據(jù)定律畫出簡(jiǎn)單的光路圖。*初步認(rèn)識(shí)光的折射規(guī)律，知道折射光線與入射光線的位置關(guān)系，以及折射角隨入射角變化的定性關(guān)系。*能舉例說明光的反射和折射在生活中的應(yīng)用。2.過程與方法：*通過探究光的反射定律實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)科學(xué)探究的基本過程，學(xué)習(xí)控制變量法和歸納法的初步應(yīng)用。*通過觀察和分析光的折射現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和邏輯思維能力。*在小組合作中，提升交流與合作的能力。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀：*激發(fā)學(xué)生對(duì)光學(xué)現(xiàn)象的好奇心和探究欲望，培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理的興趣。*感受物理學(xué)與生活的密切聯(lián)系，體會(huì)物理學(xué)的實(shí)用價(jià)值。*在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)。（二）教學(xué)重難點(diǎn)分析*重點(diǎn)：光的反射定律的探究與理解；光的折射現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)及初步規(guī)律。*難點(diǎn)：光的反射定律中“三線共面”的探究；光的折射規(guī)律中折射角與入射角關(guān)系的理解，以及光路圖的規(guī)范繪制。（三）教學(xué)方法與策略選擇本課主要采用“探究式教學(xué)法”結(jié)合“實(shí)驗(yàn)法”、“討論法”和“講授法”。通過創(chuàng)設(shè)情境引入課題，引導(dǎo)學(xué)生提出問題，設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分析現(xiàn)象得出結(jié)論。注重引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的親身體驗(yàn)和感悟。（四）教學(xué)準(zhǔn)備*教師用：多媒體課件（PPT）、激光筆、平面鏡、可折轉(zhuǎn)的光屏（帶量角器刻度）、水槽、水、牛奶（或豆?jié){）、玻璃磚、光的反射和折射演示裝置（若有）。*學(xué)生分組用：激光筆（注意安全使用說明）、小平面鏡、自制簡(jiǎn)易光屏（可用白色硬紙板）、量角器、直尺、鉛筆、水槽（或透明塑料盒）、水、牛奶（或豆?jié){）、玻璃磚。二、課堂實(shí)錄與反思（一）創(chuàng)設(shè)情境，引入新課（約5分鐘）師：同學(xué)們，我們能看到這個(gè)五彩斑斕的世界，離不開光。陽(yáng)光普照大地，夜晚燈光璀璨，這些都是光在為我們“工作”。那么，光在傳播過程中遇到不同的物體時(shí)，會(huì)發(fā)生怎樣的現(xiàn)象呢？大家先看幾個(gè)小實(shí)驗(yàn)。（教師演示：1.用激光筆照射平面鏡，觀察墻上光斑的位置變化；2.用激光筆斜射向水槽中加有少量牛奶的水面，觀察水中光線的傳播路徑。）師：大家看到了什么？激光束在鏡面上和水面上發(fā)生了怎樣的變化？生1：光碰到鏡子好像被彈回來了！生2：光射到水面時(shí)，一部分光好像改變方向進(jìn)入水里了。師：同學(xué)們觀察得非常仔細(xì)。光在傳播過程中，遇到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，確實(shí)會(huì)發(fā)生這樣的現(xiàn)象：一部分光被反射回原來的介質(zhì)，這種現(xiàn)象叫做光的反射；另一部分光進(jìn)入另一種介質(zhì)，并改變了傳播方向，這種現(xiàn)象叫做光的折射。今天，我們就一起來深入探究光的反射與折射現(xiàn)象。（板書課題：光的反射與折射）(設(shè)計(jì)意圖：通過生動(dòng)直觀的演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，自然引入新課。)（二）新課探究：光的反射定律（約20分鐘）1.認(rèn)識(shí)基本概念師：我們先來研究光的反射。（出示平面鏡、激光筆、帶刻度的光屏）請(qǐng)同學(xué)們回憶剛才的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)一束光射到鏡面上時(shí)，我們把這束入射的光叫做什么？生：入射光。師：很好。（在黑板上畫出平面鏡，用直尺畫出一條入射光線，并在入射點(diǎn)處畫出法線ON，引導(dǎo)學(xué)生一起認(rèn)識(shí)）我們把入射光線與法線的夾角叫做入射角（i），反射光線與法線的夾角叫做反射角（r）。法線是過入射點(diǎn)垂直于反射面的直線，它是為了研究問題方便而引入的一條輔助線，用虛線表示。（PPT展示光的反射示意圖，明確入射光線、反射光線、入射點(diǎn)、法線、入射角、反射角的概念。）2.提出問題，作出猜想師：對(duì)于光的反射，你想知道哪些問題？或者你認(rèn)為反射光線、入射光線和法線之間可能存在什么樣的關(guān)系？生3：反射光線和入射光線是不是在法線的兩側(cè)？生4：反射角和入射角的大小是不是相等？生5：入射光線、反射光線和法線是不是在同一個(gè)平面內(nèi)？師：同學(xué)們提出的問題都非常有價(jià)值，也很有探究精神。這些正是我們今天要通過實(shí)驗(yàn)來探究的。根據(jù)我們的初步觀察，大家可以對(duì)這些問題作出一些大膽的猜想嗎？（學(xué)生討論，提出猜想：反射角等于入射角；反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；三線共面等。）3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行探究師：現(xiàn)在，請(qǐng)同學(xué)們利用桌上的器材（激光筆、小平面鏡、帶刻度的光屏或自制硬紙板光屏、量角器、直尺、鉛筆），參考老師提供的示意圖，設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，來驗(yàn)證我們的猜想。實(shí)驗(yàn)時(shí)請(qǐng)注意激光筆不要直射眼睛，也不要照射到同學(xué)的眼睛。（學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，教師巡視指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)方法：*如何將光線投射到光屏上，以便清晰顯示光路。*如何利用可折轉(zhuǎn)的光屏（或自制的可折疊硬紙板）來探究“三線共面”。*如何測(cè)量入射角和反射角的大小，并記錄數(shù)據(jù)。*改變?nèi)肷浣堑拇笮?，多做幾次?shí)驗(yàn)，尋找普遍規(guī)律。）4.分析論證，得出結(jié)論師：好，時(shí)間差不多了，哪個(gè)小組愿意分享你們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)？小組代表1：我們組發(fā)現(xiàn)，反射光線和入射光線總是在法線的兩側(cè)。小組代表2：我們測(cè)量了幾組數(shù)據(jù)，當(dāng)入射角是某個(gè)角度時(shí)，反射角也差不多是那個(gè)角度。比如入射角30度，反射角也接近30度；入射角45度，反射角也接近45度。師：“差不多”？是不是在測(cè)量中存在一些誤差？小組代表2：是的，我們覺得應(yīng)該是反射角等于入射角。師：很好的結(jié)論。那關(guān)于“三線共面”呢？小組代表3：我們把光屏的一半向后折，就看不到反射光線了，只有當(dāng)光屏的兩半在同一平面時(shí)，才能同時(shí)看到入射光線和反射光線。所以我們認(rèn)為入射光線、反射光線和法線在同一個(gè)平面內(nèi)。師：非常精彩的實(shí)驗(yàn)！這個(gè)現(xiàn)象很有說服力。（師生共同總結(jié)，教師板書光的反射定律內(nèi)容）光的反射定律：*反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；（三線共面）*反射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；（兩線分居）*反射角等于入射角。（兩角相等）師：我們還要注意，光的反射中，光路是可逆的。（演示：讓光線逆著原來反射光線的方向入射，觀察反射光線是否逆著原來入射光線的方向射出。）5.光路圖的畫法師：掌握了光的反射定律，我們就可以規(guī)范地畫出光的反射光路圖了。（在黑板上示范作圖步驟：1.確定反射面和入射點(diǎn)；2.畫法線（虛線，垂直于反射面）；3.根據(jù)入射角畫出入射光線；4.根據(jù)反射定律畫出反射光線（反射角等于入射角，注意箭頭方向）。）（學(xué)生在練習(xí)本上嘗試畫簡(jiǎn)單的光路圖，教師巡視指導(dǎo)。）(設(shè)計(jì)意圖：通過“提出問題-作出猜想-設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)-進(jìn)行實(shí)驗(yàn)-分析論證-得出結(jié)論”的科學(xué)探究流程，讓學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)光的反射定律的知識(shí)。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象觀察，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析歸納能力。)（三）知識(shí)應(yīng)用與拓展：生活中的反射現(xiàn)象（約5分鐘）師：光的反射現(xiàn)象在我們生活中非常普遍，大家能舉出一些例子嗎？生6：照鏡子。生7：黑板能反光。生8：平靜水面能看到岸邊景物的倒影。師：很好。我們能看到本身不發(fā)光的物體，就是因?yàn)槲矬w反射的光進(jìn)入了我們的眼睛。比如我們看到教室里的桌椅、書本，都是因?yàn)樗鼈兎瓷淞斯?。（PPT展示鏡面反射和漫反射的圖片，簡(jiǎn)要介紹兩者的區(qū)別及其應(yīng)用，如黑板用粗糙材料是為了漫反射，使各個(gè)方向的同學(xué)都能看清。）(設(shè)計(jì)意圖：將物理知識(shí)與生活實(shí)際相聯(lián)系，體現(xiàn)物理的實(shí)用性，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。)（四）新課探究：光的折射規(guī)律（約20分鐘）1.觀察現(xiàn)象，引入概念師：剛才我們研究了光的反射。當(dāng)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，除了反射，還有一部分光會(huì)進(jìn)入另一種介質(zhì)，傳播方向發(fā)生改變，這就是光的折射。（再次演示激光筆斜射向水中的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察水中光線的偏折方向。）師：請(qǐng)同學(xué)們注意觀察，當(dāng)激光從空氣斜射入水中時(shí)，折射光線是向法線偏折還是遠(yuǎn)離法線偏折？生（齊）：向法線偏折！師：很好。如果我們改變?nèi)肷浣堑拇笮?，折射角?huì)如何變化呢？如果光垂直入射呢？2.類比反射，探究折射規(guī)律師：研究光的折射，我們同樣可以引入法線、入射角、折射角的概念。（在黑板上畫出光從空氣斜射入水中的示意圖，標(biāo)示出入射光線、折射光線、法線、入射角、折射角。）師：大家能不能類比光的反射定律的探究方法，來探究一下光的折射可能遵循哪些規(guī)律？比如，折射光線、入射光線和法線是否共面？它們是否分居法線兩側(cè)？折射角和入射角的大小有什么關(guān)系？當(dāng)入射角變化時(shí)，折射角如何變化？光路是否可逆？（PPT展示探究問題，學(xué)生分組，利用水槽（盛水并加少量牛奶）、激光筆、量角器等器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。教師巡視指導(dǎo)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生對(duì)折射角與入射角關(guān)系的測(cè)量和記錄，以及光從空氣斜射入水（或玻璃）和從水（或玻璃）斜射入空氣時(shí)現(xiàn)象的對(duì)比。）3.交流討論，總結(jié)規(guī)律師：哪個(gè)小組來分享一下你們的探究結(jié)果？小組代表9：我們發(fā)現(xiàn)折射光線、入射光線和法線也是在同一個(gè)平面內(nèi)，并且分居法線兩側(cè)。小組代表10：當(dāng)光從空氣斜射入水中時(shí)，折射角小于入射角。我們?cè)龃笕肷浣?，發(fā)現(xiàn)折射角也跟著增大，但始終小于入射角。小組代表11：我們還試了光從水中斜射向空氣，發(fā)現(xiàn)折射光線是遠(yuǎn)離法線偏折的，這時(shí)折射角大于入射角。小組代表12：我們讓光垂直射向水面，發(fā)現(xiàn)傳播方向不變。師：同學(xué)們的發(fā)現(xiàn)非常全面！綜合大家的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，我們可以總結(jié)出光的折射的初步規(guī)律：（教師引導(dǎo)學(xué)生共同總結(jié)，并板書）光的折射規(guī)律（初步）：*折射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)；（三線共面）*折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；（兩線分居）*當(dāng)光從空氣斜射入水或其他透明介質(zhì)中時(shí)，折射角小于入射角；當(dāng)光從水或其他透明介質(zhì)斜射入空氣中時(shí)，折射角大于入射角；*當(dāng)入射角增大時(shí)，折射角也隨之增大；*當(dāng)光垂直入射到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)，傳播方向不改變（折射角等于入射角，都為0度）。*光的折射中，光路也是可逆的。師：這里有一個(gè)記憶口訣可以幫助大家：“空大其小，其大空小”。意思是，光從空氣斜射入其他介質(zhì)時(shí)，空氣中的角（入射角）比較大；光從其他介質(zhì)斜射入空氣時(shí)，也是空氣中的角（折射角）比較大。4.光路圖繪制師：光的折射光路圖的畫法與反射類似，也要注意法線、角度關(guān)系和光線箭頭方向。（教師在黑板上示范光從空氣斜射入水中和從水中斜射入空氣的光路圖。）(設(shè)計(jì)意圖：通過類比遷移，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的探究經(jīng)驗(yàn)來研究新的問題，培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力和知識(shí)遷移能力。強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)觀察和對(duì)比分析，幫助學(xué)生理解光的折射規(guī)律的復(fù)雜性。)（五）知識(shí)整合與辨析（約5分鐘）師：通過今天的學(xué)習(xí)，我們知道了光遇到兩種介質(zhì)的界面時(shí)，可能同時(shí)發(fā)生反射和折射。（PPT展示光在空氣和水界面同時(shí)發(fā)生反射和折射的示意圖）請(qǐng)大家看圖，區(qū)分哪條是反射光線，哪條是折射光線，并判斷入射角、反射角、折射角的大小關(guān)系。（學(xué)生思考并回答，教師點(diǎn)評(píng)，強(qiáng)化對(duì)反射和折射同時(shí)存在的認(rèn)識(shí)，以及兩角關(guān)系的理解。）師：生活中哪些現(xiàn)象與光的折射有關(guān)呢？生13：把筷子插入水中，看起來好像折斷了。生14：看水里的魚，實(shí)際位置比看到的要深。師：非常好！這些都是光的折射形成的現(xiàn)象，我們下節(jié)課會(huì)專門學(xué)習(xí)。(設(shè)計(jì)意圖：及時(shí)進(jìn)行知識(shí)整合，辨析反射與折射的異同點(diǎn)，加深對(duì)知識(shí)的理解和綜合應(yīng)用能力。)（六）課堂小結(jié)與作業(yè)布置（約5分鐘）師：今天我們一起探究了光的反射和折射現(xiàn)象，大家有哪些收獲？（學(xué)生回顧總結(jié)本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)：反射定律、折射規(guī)律、光路可逆等。）師：光的世界非常奇妙，還有很多奧秘等待我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)。課后請(qǐng)大家完成以下任務(wù)：1.復(fù)習(xí)本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，整理筆記。2.完成教材對(duì)應(yīng)練習(xí)題。3.觀察生活中還有哪些光的反射和折射現(xiàn)象，并嘗試用今天所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行解釋。4.思考：為什么我們看水中的物體比實(shí)際的淺？(設(shè)計(jì)意圖：梳理知識(shí)，鞏固所學(xué)，并將課堂探究延伸到課外，培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、思考問題的習(xí)慣。)三、教學(xué)反思本節(jié)課圍繞光的反射與折射兩大核心內(nèi)容展開，通過創(chuàng)設(shè)情境、提出問題、實(shí)驗(yàn)探究、討論交流等環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的建構(gòu)過程。整體來看，教學(xué)目標(biāo)基本達(dá)成，學(xué)生的參與度較高，課堂氣氛比較活躍。成功之處：1.實(shí)驗(yàn)探究貫穿始終，充分體現(xiàn)了物理學(xué)科以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的特點(diǎn)。無論是反射定律還是折射規(guī)律，都讓學(xué)生親自動(dòng)手操作，經(jīng)歷探究過程，印象深刻。2.注重方法的引導(dǎo)和知識(shí)的遷移。在探究折射規(guī)律時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生類比反射的探究方法，降低了探究難度，培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力。3.能夠密切聯(lián)系生活實(shí)際，通過生活中的現(xiàn)象引入課題，又將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于解釋生活現(xiàn)象，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和應(yīng)用意識(shí)。有待改進(jìn)之處：1.學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，部分小組對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的操作不夠熟練，數(shù)據(jù)測(cè)量的準(zhǔn)確性