中小学教育资源及组卷应用平台 4.1光的折射 教学设计 一、核心素养目标 1.物理观念 （1）通过实验观察与分析，准确理解光的折射现象，明确折射光线、入射光线、法线、入射角、折射角等基本概念，能在光路图中规范标注相关物理量。 （2）掌握光的折射定律，理解定律的核心内涵———折射光线与入射光线、法线在同一平面内（共面性），折射光线与入射光线分别位于法线两侧（异侧性），入射角的正弦与折射角的正弦成正比（定量关系），能运用定律解释生活中的折射实例。 （3）理解折射率的物理意义，知道折射率是反映介质光学特性的物理量，明确其定义式与决定因素，能结合常见介质的折射率数据分析光的传播规律。 2.科学思维 （1）通过对折射实验数据的处理与分析，经历从定性观察到定量总结的思维过程，培养归纳推理能力，体会“控制变量法”在探究折射规律中的应用。 （2）能运用光的折射定律解决光路作图、角度计算等问题，建立“物理模型”思维，将复杂的实际情境转化为简洁的物理光路模型。 （3）通过对比光的反射定律与折射定律，培养类比迁移能力，深化对光的传播规律的系统性认识。 3.科学探究 （1）参与“探究光的折射规律”实验，能自主完成实验器材的组装与调试，规范记录实验数据，分析实验误差产生的原因并提出改进建议，提升实验操作与数据处理能力。 （2）在探究折射率与介质关系的活动中，能设计简单的实验方案，通过对比不同介质中的折射现象，归纳折射率的特性，培养科学探究的严谨性与创新性。 4.科学态度与社会责任 （1）通过了解折射现象在生活、科技中的应用（如光纤通信、显微镜、海市蜃楼等），认识物理学与生产生活的紧密联系，激发对物理学科的学习兴趣。 （2）在实验探究过程中，培养实事求是的科学态度，尊重实验数据，乐于与同伴合作交流，共同解决探究中遇到的问题。 （3）结合光纤通信等科技成果，体会物理学对推动社会发展的重要作用，增强科技自信与社会责任感。 二、教学重难点 1.教学重点 （1）光的折射定律的理解与应用，包括定律的定性结论与定量关系，能运用定律进行光路分析与角度计算。 （2）折射率的物理意义与定义式的应用，明确折射率与光在介质中传播速度的关系。 （3）光的折射现象的解释与光路作图规范。 2.教学难点 （1）光的折射定律中“入射角的正弦与折射角的正弦成正比”的定量关系的推导与理解，突破“入射角与折射角成正比”的思维误区。 （2）折射率的物理意义的深化理解，明确折射率是介质本身的属性，与入射角、折射角无关。 （3）复杂情境下的折射问题分析，如多介质界面的光路计算、结合生活实例的折射现象解释。 三、教学环节 （一）情境导入：激发认知冲突 1.展示两组生活情境图片与视频：①渔民叉鱼时“叉向鱼的下方”才能叉到鱼；②将筷子斜插入盛水的玻璃杯中，筷子“向上弯折”；③雨后天空出现的彩虹。 2.提出问题链引导思考：“为什么渔民不直接叉向看到的鱼的位置？”“筷子在水中真的弯折了吗？”“彩虹的形成与光的传播有什么关系？” 3.回顾旧知：引导学生回忆光的直线传播与反射定律，明确“光在同种均匀介质中沿直线传播”，而上述现象均发生在“光从一种介质进入另一种介质”的过程中，从而引出课题———光的折射。 设计意图：通过生活中熟悉的现象制造认知冲突，激发学生的探究欲望，同时建立新旧知识的联系，为新知学习铺垫。 （二）新知探究一：光的折射现象与基本概念 1.演示实验：利用激光笔、透明水槽、白色光屏等器材，演示光从空气斜射入水中的现象，引导学生观察：激光笔发出的光线在空气与水的分界面处，除了有部分光线反射回空气（反射光线），还有部分光线进入水中并改变传播方向（折射光线）。 2.概念构建：结合光路图，逐一明确以下概 ... ...
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