“光的折射”案例分析

初中物理“光的折射”案例分析

   教学片段

（上课伊始，教师放映《海市蜃楼》片段）

师：目睹了 “海市蜃楼”的奇观之后，同学们有何感想？

生 1：大自然太奇妙了！

生 2：海市蜃楼真美，真壮观！

生 3：海市蜃楼是怎样产生的？它为什么那样神奇、美丽？

师：同学们也许还会提出许许多多这样或那样的问题，能提出问题是好事。下面我们一起来寻找这些问题的答案。先来研究一个简单的例子，我把筷子斜插入水中，大家观察到什么现象？直接看筷子和通过水看筷子是否一样？

（教师演示筷子斜插入水中的实验，学生观察并回答问题。）

师：大家观察得很仔细，回答得也很好。那么请同学们猜想一下，造成这些现象的原因可能是什么？

生：可能是光由水进入空气中发生了偏折。

师：这位同学的猜想到底对不对？用什么来检验？

生：用实验！

师：对！用什么样的实验呢？请同学们设计一下。

生：让一束光斜射入水中，观察光的传播方向。为了便于观察，还应当用透明的器皿来装水。

师：非常好！同学们的设计思想正好和老师一致，在你们的桌上，已经摆放着老师为你们准备好的光学仪器盒，老师先把实验装置介绍一下，然后同学们就可以动手做实验了。

（教师介绍实验装置后，学生动手实验。）

师：通过实验，同学们得出什么结论？

生 1：光从空气中斜射入水中，传播方向发生改变。

生 2：光从一种介质进入另一种介质，传播方向发生改变。

师：回答得很好！光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生改变，这种现象叫做光的折射。这就是我们这节课要学习的内容。

师：上节物理课我们学习了光的反射，请同学们回顾一下，光在反射时遵循哪些规律？

生：反射光线、入射光线与法线在同一平面内；反射光线和入射光线分居于法线两侧；反射角等于入射角。

师：根据刚才的实验，类比于光的反射定律，你能否猜测一下，光是怎样进行折射的？可能遵循哪些规律？

生 1：折射光线、入射光线和法线在同一平面内。

生 2：折射光线和入射光线分居于法线两侧。

生 3：折射角等于入射角。

生 4：折射角不等于入射角。

生 5：折射角小于入射角。

生 6：折射角大于入射角。

师：同学们说得都很好，都有一定的道理，那么，光的折射现象是否遵循怎样的规律呢？带着这个问题，现在，咱们人人都来当一回科学家，利用桌上的光学仪器盒来研究光在折射中有什么规律。我们还要看一看哪一组发现的现象多，归纳的结论准确而完整。

（学生分组实验，教师巡查、指导、答疑，把个别游离于实验小组之外的学生及时 “拉”回小组实验，并时而指点操作不正确的学生，时而参与到学生的实验操作之中。大约10分钟后，许多学生画出了光路图，并整理出实验结论，学生实验操作基本完毕。）

师：通过实验，同学们得出了哪些结论？（指定一个小组）请你们小组汇报一下。
生：我们小组得出的结论是：折射光线、入射光线和法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居于法线两侧。

师：其它小组是否也得到这两条结论？如果是，请举手。

师：还有其它结论要补充吗？

生：有！我们小组还发现，光从一种介质进入另一种介质时，传播方向也可能不发生改变，比如在垂直入射的情况下。

师：完全正确。同学们还有其它意见吗？比如说关于折射角和入射角的关系，你们的猜想如何？实验的结果又是如何？

生：我原先猜想折射角应当等于入射角，理由是与光的反射定律类比。通过实验发现，折射角一般不等于入射角。

师：这说明什么呢？要得出正确的结论，还得通过实验来检验。这位同学就是这么做的，首先，他敢于大胆猜想，然后，他能利用实验来检验这种猜想。这种做法很值得我们学习。

（教师带头鼓掌，全班热烈鼓掌。）

教学评析 ：教师从 “海市蜃楼”这一自然现象中引出与物理学有关的问题，激发了学生的兴趣。接着演示了筷子斜插入水中的实验，进而引导学生对有关光的行为提出大胆的猜想。然后通过分组实验、小组合作、全班交流，学生的思维发生碰撞，产生创造的火花。

在实验探究过程中，当小组已总结出一些规律时，教师因势利导，层层追问，引出新的问题，并引发学生进一步思考。这种探究活动有利于培养学生思维的深刻性和批判性。在学生充分展示自己的想法后，让学生用实验对自己的猜想进行检验，学生通过自己的探究活动，创造性地解决了问题，使学生不仅发展了智能，而且获得了深层次的情感体验，整个教学片段充分体现了科学探究的过程，包含了科学探究的基本要素：提出问题；猜想与假设；制定计划与设计实验；进行实验与收集数据；分析与论证等。

本节课教学过程突出以下几个特点：

1、重视物理规律的引入过程，让学生在自主性研究学习中体验科学研究的方法。所有结论的得出并不是由教师讲授，而是由学生在实验中发现总结得出，体现了学生学习的自主性。

2、充分调动了学生的积极性，课堂气氛活跃。使学生乐于学习，主动探究。

3、教师在教学过程中，表现出对学生的欣赏和鼓励，这种平等和谐的师生关系是新课程所追求的。