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1、4.4 光的折射【使用教材】人教版物理八年級上冊第四章第四節(jié)。【實(shí)驗(yàn)器材】自制教具：膠體蜃景裝置、可示光路的樹脂磚、帶虹吸套管的支腳水槽、演示用噴霧器、手持式激光噴霧一體器、水下激光小車。其他：玻璃紙、投屏軟件、繪圖工具、激光筆等【實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)及改進(jìn)思路】實(shí)驗(yàn)改進(jìn)背景： 圖1實(shí)驗(yàn)室配備的儀器（圖1），其裝置簡單小巧，便于分組。但在我的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一直存在幾個(gè)困擾：1、水槽不貼合，光路呈現(xiàn)不良，角度讀取不便；2、直接讀取角度，無數(shù)據(jù)處理過程；3、裝水量需要精確到規(guī)定的分界線，存在不必要的誤差；4、入射點(diǎn)必經(jīng)過圓心，探究受限?；谶@些問題，經(jīng)過不斷的實(shí)踐，我對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下調(diào)整：1、用帶虹吸套管的

2、支腳水槽代替半圓形水槽 改進(jìn)后的水槽（圖2），水位可調(diào)（可觀察動(dòng)態(tài)折射光路）、入射點(diǎn)自由、可觀察光線的二次折射。結(jié)合投屏和繪圖功能可更方便地進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)課堂的重構(gòu)和升華。 圖2 圖3 圖42、自制可示光路的方形樹脂磚代替半圓形玻璃磚實(shí)驗(yàn)室的折射實(shí)驗(yàn)裝置采用玻璃磚和帶有刻度的光屏直接記錄角度大小。而新課程理念下，課標(biāo)、考綱對學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ笤絹碓礁摺＿@就要求實(shí)驗(yàn)需從簡單的感性認(rèn)知提升到理性分析。基此考慮，利用可示光路的樹脂磚結(jié)合玻璃板（圖3），描繪光線模型，訓(xùn)練學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力。水平描繪光線，代替豎直方向讀取角度。3、用膠體蜃景代替液體蜃景圖5關(guān)于海市蜃樓的模擬，常用糖水或鹽水

3、形成的不均勻擴(kuò)散層來實(shí)現(xiàn)。兩者的共同不足是：由于液體的流動(dòng)性，往往在一個(gè)班級實(shí)驗(yàn)操作完畢后，不宜搬動(dòng)至下一個(gè)班級?；谶@個(gè)問題，我用果凍粉將蜃景裝置穩(wěn)定下來（圖4），并探索出明確的配比方案，實(shí)現(xiàn)觀察場所、時(shí)間的機(jī)動(dòng)性。4、 手持激光噴霧（分組）與演示噴霧結(jié)合，讓課堂探究更多樣手持激光噴霧（圖5）小巧便攜，噴霧、激光、電源、風(fēng)扇一體式結(jié)構(gòu)，可隨意移動(dòng)至任何位置進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)場地的隨機(jī)性。演示噴霧器（圖6）出霧量大，演示光路的范圍大。配合強(qiáng)力調(diào)速風(fēng)扇，抗干擾性強(qiáng)、光線效果調(diào)節(jié)方便。適合教師進(jìn)行各類空間幾何光路呈現(xiàn)的演示實(shí)驗(yàn)。圖6【實(shí)驗(yàn)原理/實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路】1、魔術(shù)引入認(rèn)識折射2、實(shí)驗(yàn)感悟定義折射

4、3、探究分析描述折射4、蜃樓奇觀另一種折射5、鏈接生活應(yīng)用折射【教材與學(xué)情分析】一、教材分析u 光的折射是前幾節(jié)課知識的綜合，又對下一個(gè)單元透鏡的學(xué)習(xí)鋪設(shè)基石，具有承上啟下的作用。u 光的折射規(guī)律是幾何光學(xué)的兩大基礎(chǔ)定律之一。二、學(xué)情分析u 學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)并了解光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播；u 已經(jīng)掌握了探究光的反射規(guī)律的方法；u 初二學(xué)生以感性思維為主，對于復(fù)雜而抽象的折射現(xiàn)象有一定的認(rèn)知難度，可能會出現(xiàn)畏難心理。三、重難點(diǎn)分析u 重點(diǎn)：探究光的折射規(guī)律 u 難點(diǎn)：折射的動(dòng)態(tài)光路分析我國古代的讀書人,從上學(xué)之日起,就日誦不輟,一般在幾年內(nèi)就能識記幾千個(gè)漢字,熟記幾百篇文章,寫出的詩文也是字斟句

5、酌,瑯瑯上口,成為滿腹經(jīng)綸的文人。為什么在現(xiàn)代化教學(xué)的今天,我們念了十幾年書的高中畢業(yè)生甚至大學(xué)生,竟提起作文就頭疼,寫不出像樣的文章呢?呂叔湘先生早在1978年就尖銳地提出:“中小學(xué)語文教學(xué)效果差,中學(xué)語文畢業(yè)生語文水平低,十幾年上課總時(shí)數(shù)是9160課時(shí),語文是2749課時(shí),恰好是30%,十年的時(shí)間,二千七百多課時(shí),用來學(xué)本國語文,卻是大多數(shù)不過關(guān),豈非咄咄怪事!”尋根究底,其主要原因就是腹中無物。特別是寫議論文,初中水平以上的學(xué)生都知道議論文的“三要素”是論點(diǎn)、論據(jù)、論證,也通曉議論文的基本結(jié)構(gòu):提出問題分析問題解決問題,但真正動(dòng)起筆來就犯難了。知道“是這樣”,就是講不出“為什么”。根本原

6、因還是無“米”下“鍋”。于是便翻開作文集錦之類的書大段抄起來,抄人家的名言警句,抄人家的事例,不參考作文書就很難寫出像樣的文章。所以,詞匯貧乏、內(nèi)容空洞、千篇一律便成了中學(xué)生作文的通病。要解決這個(gè)問題,不能單在布局謀篇等寫作技方面下功夫,必須認(rèn)識到“死記硬背”的重要性,讓學(xué)生積累足夠的“米”?！竞诵乃仞B(yǎng)】 物理觀念：1.光的折射規(guī)律； 2.海市蜃景的原理； 科學(xué)方法：1.模型法； 2.逆向思維法； 3.綜合歸納法； 科學(xué)探究：1.光線的描繪與處理，經(jīng)歷規(guī)律的得出過程； 2.光的折射探究； 3.動(dòng)態(tài)光路分析； 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：1.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度； 2.體驗(yàn)物理的妙趣； 【實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程】 魔術(shù)

7、引入，認(rèn)識折射水下小車實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)感悟，定義折射觀察水和樹脂中的折射光線，體驗(yàn)概念的提出過程，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維 探究分析，描述折射體驗(yàn)科學(xué)的思維過程，訓(xùn)練知識遷移能力、強(qiáng)化模型法、對比分析法（演示）空氣與水之間的折射規(guī)律分組探究樹脂的折射規(guī)律，用玻璃紙描繪相應(yīng)的光線對描繪的光線進(jìn)行處理，引入法線，定義折射角總結(jié)折射規(guī)律 要練說，得練看?？磁c說是統(tǒng)一的，看不準(zhǔn)就難以說得好。練看，就是訓(xùn)練幼兒的觀察能力，擴(kuò)大幼兒的認(rèn)知范圍，讓幼兒在觀察事物、觀察生活、觀察自然的活動(dòng)中，積累詞匯、理解詞義、發(fā)展語言。在運(yùn)用觀察法組織活動(dòng)時(shí)，我著眼觀察于觀察對象的選擇，著力于觀察過程的指導(dǎo)，著重于幼兒觀察能力和語

8、言表達(dá)能力的提高。蜃景奇觀，另一種折射展示膠體蜃景的光路及效果，體驗(yàn)物理的妙趣 要練說，得練看?？磁c說是統(tǒng)一的，看不準(zhǔn)就難以說得好。練看，就是訓(xùn)練幼兒的觀察能力，擴(kuò)大幼兒的認(rèn)知范圍，讓幼兒在觀察事物、觀察生活、觀察自然的活動(dòng)中，積累詞匯、理解詞義、發(fā)展語言。在運(yùn)用觀察法組織活動(dòng)時(shí)，我著眼觀察于觀察對象的選擇，著力于觀察過程的指導(dǎo)，著重于幼兒觀察能力和語言表達(dá)能力的提高。鏈接生活，應(yīng)用折射通過解釋水下小車浮現(xiàn)的原理、動(dòng)態(tài)折射光路分析等，升華新知，訓(xùn)練發(fā)散性思維?！緦?shí)驗(yàn)效果評價(jià)】n 自然奇觀，觸手可及：一般說來，“教師”概念之形成經(jīng)歷了十分漫長的歷史。楊士勛（唐初學(xué)者，四門博士）春秋谷梁傳疏曰：“

9、師者教人以不及，故謂師為師資也”。這兒的“師資”，其實(shí)就是先秦而后歷代對教師的別稱之一。韓非子也有云：“今有不才之子師長教之弗為變”其“師長”當(dāng)然也指教師。這兒的“師資”和“師長”可稱為“教師”概念的雛形，但仍說不上是名副其實(shí)的“教師”，因?yàn)椤敖處煛北仨氁忻鞔_的傳授知識的對象和本身明確的職責(zé)。用果凍改進(jìn)后的蜃景裝置更加輕巧便攜，具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性，可多次搬運(yùn)，擴(kuò)散層能維持7天左右。n 創(chuàng)新應(yīng)用、淺談深究： 樹脂磚與手持噴霧的組合，便捷地記錄了折射光線模型，為學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力訓(xùn)練提供了條件。n 探究生成、實(shí)驗(yàn)啟智：利用現(xiàn)有的儀器條件，重構(gòu)了課堂思路。通過實(shí)驗(yàn)探究，讓學(xué)生經(jīng)歷概念的建立過程以及規(guī)律的得出過程，體驗(yàn)物理的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)的思維方式。n 思維階梯、情景感悟水位可調(diào)式水槽，以直觀形象性突破動(dòng)態(tài)光路難點(diǎn)。第 6 頁