高中物理选修3-4教学设计1：13.1 光的反射和折射教案

13、1光的反射和折射的教学设计
教学理念：
长期以来，我们重视知识的传授而忽视了能力培养。

注重知识的结果，往往淡化甚至不管知识获得的过程。

教育太急于看到知识传授的结果，太讲究“效率”了。

因此．很多教师用“高效益”的方式将实验结果得出的规律告诉学生，然后把大量的时间用于反复通过习题训练理解掌握规律，而这样做恰恰是本末倒置的。

对于学生还不是很理解的规律，即使是通过大量的习题反复演练，其知识的迁移能力仍是比较弱的，一旦出现新的情境，许多学生仍将束手无策。

新课程体现的现代教育思想要求我们的教学要进行改革，在以全新的物理教学理念替代传统教学观念的同时更强调要以探究性方式进行我们的课堂教学。

新课程在教学内容上更加注重了与生产、生活实际和现代科技成就的联系，更加注重知识产生和发展的过程，即将重视结论的学习转变成重视过程的学习，更加注重物理思想的演化和研究、处理问题方法的运用。

新课程在实验教学中提倡将演示实验尽量转化为学生的随堂实验，同时也提倡学生在教师的指导下进行探究性实验。

探究性课堂教学，就是以探究为主的教学。

具体说它是指教学过程是在教师的启发诱导下，以学生独立自主学习和合作讨论为前提，以现行教材为基本探究内容，以学生周围世界和生活实际为参照对象，为学生提供自由表达、质疑、探究、讨论问题的机会，让学生通过个人、小组、集体等多种层次开展解难释疑尝试活动，将自己所学知识应用于解决实际问题的一种教学形式。

通过对课堂教学的探索和实践，这种新的教学模式使课堂更具有生命力。

教学设计意图：
根据学生在初中已经学过光的反射和折射，但没有深入学习过光的折射所遵循的定量关
系。

学生已具备一定的实验操作技能，对物理学的研究方法已有一定的了解，在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。

对于本节课的教学中学生可能会出现的思维障碍与困惑是：对于的理解，新教材在第十二章第六节《惠更斯原理》这节课中讲波的折射时，已经删去了利用惠更斯原理推出
的这部分内容，这就导致这条公式的给出显得较为突兀，学生接受起来有些牵强。

重点设计在折射定律的探究；观察现象----定性分析----合理猜想-----实验探究----得出结论----提出新的问题----得出折射率概念。

本节教学设计流程如下：
v
c n =2121sin sin v v =θθv c n =
教学过程：
本节课是光学的第一小节，首先介绍了光学的发展史，然后在初中所学知识的基础上直接给出了光的反射定律。

本节课的重点应放在折射定律的得出过程以及对光的折射率的理解。

光的折射定律是几何光学的三大基本规律之一，是研究几何光学的重要法宝。

高中阶段只研究在两种介质中并且其中一种介质是空气的两界面间的折射情况及所遵循的规律。

在应用时，一定要注意作图，突出几何的特点。

1.教学目标
根据教材及课程标准的要求，确定本节课完成以下的三维目标
（1）知识与技能目标：
①知道光在反射与折射时光路可逆
②掌握光的反射与折射定律
③知道折射率的定义和表达式，知道折射率的决定因素
（2）过程与方法目标：
通过观察演示实验，使学生了解到光在两种介质界面上发生的现象(反射和折射)，观察反射光线、折射光线随入射角的变化而变化，培养学生的观察、概括能力，通过相关物理量变化规律的学习，培养学生分析、推理能力。

（3）情感、态度与价值观目标：
渗透物理研究和学习的科学态度的教育，实验的客观性与人的观察的主观性的矛盾应如何解决，人的直接观察与用仪器探测是有差别的，我们应用科学的态度看待用仪器探测的结果。

3．难点教学
教学重点
①光的折射定律、折射率
②折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质本身来决定。

教学难点
①从实验数据中，总结出折射定律
②解释有关光的折射现象
4．思路设计
5.实验器材
按照教参实验装置，结合我校实验装置情况，我们大家一起做了这次试验，发现该实验装置存在很多弊端。

为了演示更好效果，我们决定自制实验装备。

学校里有光的折射演示器，不仅小而且比较旧，效果很不好，特别是激光器。

为了能使效果清楚又能体现科学本质，我们决定自己购买一些新的器材制作一个光的折射演示器。

如下图：
为了增加激光束的可见效果，决定买一个烟雾发生器，在仪器的小孔中喷射一定量的烟雾，仪器前面插入一个玻璃构成一个相对密闭的空间。

在可转动的圆盘上贴上一张带有角度标出的刻度纸，然后贴上玻璃砖，将玻璃砖的圆心与刻度纸的圆心对齐，当激光束对准玻璃砖圆心射入时，可方便读出入射角和反射角的大小。

1.引入魔术的改进：
上课之后发现用绿色高壁杯子做这个魔术发现效果不好。

所以做了三方面改进①用广口低壁白色陶瓷碗②换更高清的摄像头③倒入的水不用含有太多杂质的自来水，换成纯净水。

2.光的折射演示器的改进
在观察激光从空气射向玻璃时的入射光线、反射光线和折射光线时，利用喷入烟雾的方法使光线更明显，这样操作后入射光线和折射光线是明显了，但反射光线不明显，可能是由于角度不够大反射光线能量比较弱。

课后试着将入射角变大，这样反射光线明显一些了。

在定量研究光的折射中，要对光的入射和折射进行读数。

虽然自己制作的仪器比一般演示器要大一些，但是后排多数同学是看不到的。

为了照顾全体同学，大家建议还是配合高清摄像头显示在大屏幕上进行读数。

1.数据处理的改进
引用下表进行探究时
对于已给出的数据计算相应的比值，如正弦之比和正切之比在利用excel计算时，输入相对麻烦，该软件默认是拿弧度计算的，所以还要把读出来的角度先计算成弧度。

课堂上当场编辑计算比较浪费时间，建议预先编辑好，课堂上计算时立马出现结果，这样可以节约宝贵的时间。

可能还需要编辑余弦、开方等公式以备不时只需。

4.板书
板书的设计要突出重点，此次做得不够好。

建议书写三部分的内容：一、反射定律二、折射定律三、折射率还要画出光照射到界面时反射和折射的光路图并标出法线、入射角、反射角和折射角。

教学反思：
本节课应该算是一堂高质量的优质课。

本节课优点如下：
优点1 新课的引入由学生分组实验先看看碗底深度，再倒入水观察碗底，及插入水中筷子水中部分向上弯折和筷子竖直插入水中错位现象，创设问题情景激发了学生的积极性和求知欲，并且很自然引入新课
优点2本节课贯彻了“教师主导，学生主体”这一教学思想。

采用了讲授启发和诱导学生思维的方法，把“扶”与“放”有机地结合起来。

教师和学生之间从原有的“权威—服从”关系转变成了“引导—自主发现—合作探究”的关系。

学生通过这种自主探究发现知识的过程，获得了一种成功的体验和自我价值感的实现。

实践证明，培养学生主动参与、乐于探究、勤于动手、交互合作的学习方式，能收到满意的效果。

优点3实验和媒体相结合实验效果明显，易观察教师自制实验教学装置，不但可以改变入射光线的夹角，还可以转动圆盘来改变半圆玻璃入射光线的入射角，通过高清摄像头把实验现象完全展现在学生面前，便于观察读数，获取实验数据。

优点4学生在实验中发现问题，引发思考，通过实验探究规律。

让学生在实践中体会到物理学习的实验特色，从而受到科学态度和科学精神的熏陶。

通过计算机来探究处理实验数据，节省时间，效果明显。

发展学生的科学探究能力、形成尊重事实、探索真理的科学态度。

让学生经历基本的科学探究过程，是培养学生科学态度的一个良好时机。

优点 5 教师随机应变处理课堂处理强。

如实验数据误差较大时，再次做实验再来分析处理；如光路可逆性原理直接通过实验来展现给学生，增强学生信服力。

其次是很多不足和需要改进的地方：
1、对光的折射规律的探究，由于器材有限没能做到分组实验，学生参与动手不够。

2、对光的折射规律的的应用，画图说明学生理解的不好，上课时一定要强调人能看见物体是有光进入眼睛，并且让学生分辨出光由什么介质进入什么介质。

3 学生全堂课都有参与，但学生整节课几乎都没有拿笔画光路图，没有体现学生主体作用，几乎还是教师在演戏学生在看戏。

由于时间仓促，还有很多需要完善的地方，敬请各位专家指正批评。