A光的折射教學(xué)設(shè)計(jì)-2025-2026學(xué)年高中物理華東師大版上海拓展型課程II-華東師大版上海2010授課內(nèi)容授課時(shí)數(shù)授課班級授課人數(shù)授課地點(diǎn)授課時(shí)間設(shè)計(jì)意圖本節(jié)課以“光的折射”為主題，旨在幫助學(xué)生掌握光的折射規(guī)律及其應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的能力。通過實(shí)驗(yàn)探究，使學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生觀察、分析、實(shí)驗(yàn)探究能力，理解光的折射現(xiàn)象，提高科學(xué)思維能力。通過實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)學(xué)生動手實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在進(jìn)入本節(jié)課之前，已經(jīng)學(xué)習(xí)了光的傳播、光的反射等基本概念，對光的基本性質(zhì)有一定的了解。他們可能已經(jīng)掌握了平面鏡成像、光的直線傳播等知識點(diǎn)，這些知識為本節(jié)課的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高中生普遍對物理現(xiàn)象感興趣，愿意通過實(shí)驗(yàn)探究來驗(yàn)證理論。他們具備一定的觀察能力和邏輯思維能力，能夠進(jìn)行簡單的實(shí)驗(yàn)操作。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格多樣，有的學(xué)生喜歡動手實(shí)驗(yàn)，有的則更傾向于理論分析。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

光的折射現(xiàn)象相對復(fù)雜，學(xué)生可能難以理解折射定律的推導(dǎo)過程。此外，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過程中可能遇到光路難以確定、測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確等問題。此外，部分學(xué)生可能對抽象概念的理解存在困難，需要教師給予更多的指導(dǎo)和幫助。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材《華東師大版上海拓展型課程II-華東師大版上海2010》。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的光的折射現(xiàn)象圖片、折射定律圖表、光的折射視頻等多媒體資源。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備三棱鏡、光源、透明玻璃板、水槽等實(shí)驗(yàn)器材，確保實(shí)驗(yàn)的完整性和安全性。

4.教室布置：設(shè)置分組討論區(qū)，布置實(shí)驗(yàn)操作臺，以便學(xué)生進(jìn)行光的折射實(shí)驗(yàn)。教學(xué)實(shí)施過程1.課前自主探索

教師活動：

發(fā)布預(yù)習(xí)任務(wù)：通過在線平臺或班級微信群，發(fā)布《光的折射》相關(guān)PPT和視頻，明確預(yù)習(xí)目標(biāo)，如理解折射現(xiàn)象的基本原理，預(yù)測不同介質(zhì)中的折射角變化。

設(shè)計(jì)預(yù)習(xí)問題：圍繞“光的折射定律”，設(shè)計(jì)問題如“當(dāng)光線從空氣進(jìn)入水中時(shí)，折射角會變大還是變??？為什么？”引導(dǎo)學(xué)生思考折射角的規(guī)律。

監(jiān)控預(yù)習(xí)進(jìn)度：通過學(xué)生提交的預(yù)習(xí)筆記和問題反饋，監(jiān)控預(yù)習(xí)效果，確保學(xué)生能夠掌握基礎(chǔ)知識。

學(xué)生活動：

自主閱讀預(yù)習(xí)資料：學(xué)生閱讀預(yù)習(xí)資料，了解光的折射基本概念和現(xiàn)象。

思考預(yù)習(xí)問題：學(xué)生通過思考預(yù)習(xí)問題，對折射現(xiàn)象產(chǎn)生好奇，并嘗試用自己的語言描述折射現(xiàn)象。

提交預(yù)習(xí)成果：學(xué)生將預(yù)習(xí)筆記和思考問題提交至平臺，教師根據(jù)提交情況調(diào)整教學(xué)策略。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過預(yù)習(xí)活動，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

信息技術(shù)手段：利用在線平臺和微信群，實(shí)現(xiàn)預(yù)習(xí)資源的共享和監(jiān)控。

作用與目的：

幫助學(xué)生提前了解光的折射基本概念，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，為課堂學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.課中強(qiáng)化技能

教師活動：

導(dǎo)入新課：通過展示光從空氣進(jìn)入水中時(shí)的實(shí)際現(xiàn)象視頻，引出光的折射課題，激發(fā)學(xué)生興趣。

講解知識點(diǎn)：講解斯涅爾定律，通過實(shí)例分析光線在不同介質(zhì)中的折射角變化。

組織課堂活動：設(shè)計(jì)“折射實(shí)驗(yàn)”小組活動，讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄折射現(xiàn)象。

解答疑問：針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，及時(shí)解答，幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

學(xué)生活動：

聽講并思考：學(xué)生認(rèn)真聽講，思考光的折射定律如何應(yīng)用于實(shí)際問題。

參與課堂活動：學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，分析結(jié)果。

提問與討論：學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出問題，與同伴討論，共同解決問題。

教學(xué)方法/手段/資源：

講授法：講解光的折射定律，幫助學(xué)生理解理論知識。

實(shí)踐活動法：通過實(shí)驗(yàn)活動，讓學(xué)生在實(shí)踐中掌握光的折射規(guī)律。

合作學(xué)習(xí)法：通過小組合作，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力。

作用與目的：

通過講解和實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生深入理解光的折射定律，掌握實(shí)驗(yàn)技能。

3.課后拓展應(yīng)用

教師活動：

布置作業(yè)：布置設(shè)計(jì)折射光路圖的作業(yè)，讓學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題。

提供拓展資源：推薦與光的折射相關(guān)的書籍和在線資源，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行深入探索。

反饋?zhàn)鳂I(yè)情況：及時(shí)批改作業(yè)，對學(xué)生的理解程度和實(shí)驗(yàn)結(jié)果給予反饋。

學(xué)生活動：

完成作業(yè)：學(xué)生獨(dú)立完成設(shè)計(jì)折射光路圖的作業(yè)，鞏固所學(xué)知識。

拓展學(xué)習(xí)：學(xué)生利用推薦資源，進(jìn)行光的折射現(xiàn)象的深入研究和拓展學(xué)習(xí)。

反思總結(jié)：學(xué)生反思自己的學(xué)習(xí)過程，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，提出改進(jìn)措施。

教學(xué)方法/手段/資源：

自主學(xué)習(xí)法：通過作業(yè)和拓展學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。

反思總結(jié)法：通過反思總結(jié)，幫助學(xué)生提高自我評估能力。

作用與目的：

鞏固學(xué)生在課堂上學(xué)到的光的折射知識，通過拓展學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的綜合應(yīng)用能力。教學(xué)資源拓展1.拓展資源：

-光的折射現(xiàn)象在自然界和生活中的應(yīng)用：介紹光的折射現(xiàn)象在自然界中的實(shí)例，如雨后彩虹的形成、海市蜃樓等現(xiàn)象，以及在生活中應(yīng)用的實(shí)例，如眼鏡的制造、光纖通信等。

-折射定律的數(shù)學(xué)推導(dǎo)：介紹折射定律的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，包括斯涅爾定律的公式推導(dǎo)，以及相關(guān)數(shù)學(xué)公式的應(yīng)用。

-折射率的概念和測量：講解折射率的定義、單位以及測量方法，如使用折射儀進(jìn)行測量。

-光的全反射現(xiàn)象：介紹光的全反射現(xiàn)象，包括全反射的條件、臨界角的概念以及全反射在光纖通信中的應(yīng)用。

-光的色散現(xiàn)象：講解光的色散現(xiàn)象，包括色散的原理、色散現(xiàn)象的測量方法以及色散在光學(xué)儀器中的應(yīng)用。

2.拓展建議：

-閱讀相關(guān)科普書籍：推薦學(xué)生閱讀《光的奧秘》、《光學(xué)原理》等科普書籍，以更深入地了解光的折射現(xiàn)象及其應(yīng)用。

-觀看光學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻：鼓勵(lì)學(xué)生觀看光學(xué)實(shí)驗(yàn)視頻，如光的折射實(shí)驗(yàn)、全反射實(shí)驗(yàn)等，通過直觀的演示加深對光學(xué)現(xiàn)象的理解。

-參與光學(xué)實(shí)驗(yàn)：組織學(xué)生參與光學(xué)實(shí)驗(yàn)，如制作簡易的折射實(shí)驗(yàn)裝置，讓學(xué)生親自動手操作，體驗(yàn)光學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣。

-探究光的折射在不同介質(zhì)中的規(guī)律：引導(dǎo)學(xué)生探究光在不同介質(zhì)中的折射規(guī)律，如光從空氣進(jìn)入水、玻璃等不同介質(zhì)時(shí)的折射角變化。

-分析光學(xué)儀器的工作原理：分析光學(xué)儀器的工作原理，如望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡、光纖通信設(shè)備等，了解光的折射在光學(xué)儀器中的應(yīng)用。

-設(shè)計(jì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)方案：鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，如測量不同介質(zhì)中的折射率、探究光的全反射現(xiàn)象等，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

-研究光學(xué)在科技領(lǐng)域的應(yīng)用：引導(dǎo)學(xué)生研究光學(xué)在科技領(lǐng)域的應(yīng)用，如光學(xué)成像技術(shù)、光學(xué)傳感器等，激發(fā)學(xué)生對光學(xué)技術(shù)的興趣。

-參加光學(xué)競賽或活動：鼓勵(lì)學(xué)生參加光學(xué)競賽或活動，如光學(xué)設(shè)計(jì)競賽、光學(xué)實(shí)驗(yàn)比賽等，提升學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

-撰寫光學(xué)小論文：指導(dǎo)學(xué)生撰寫光學(xué)小論文，如光的折射現(xiàn)象研究、光學(xué)儀器應(yīng)用分析等，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和論文寫作能力。課后作業(yè)1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析：

實(shí)驗(yàn)中，光從空氣斜射入水中，測得入射角為30°，折射角為18°。請根據(jù)斯涅爾定律計(jì)算水的折射率。

答案：根據(jù)斯涅爾定律\(n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2\)，其中\(zhòng)(n_1\)為空氣的折射率（約為1），\(\theta_1\)為入射角，\(\theta_2\)為折射角。計(jì)算得\(n_2=\frac{\sin30°}{\sin18°}\approx1.53\)。

2.折射現(xiàn)象應(yīng)用：

一束光從空氣斜射入水中，若入射角為45°，求折射角的大小。

答案：由于水的折射率大于空氣的折射率，根據(jù)斯涅爾定律\(n_1\sin\theta_1=n_2\sin\theta_2\)，可以得出折射角小于45°。具體計(jì)算需要知道水的折射率。

3.光路圖繪制：

畫出光從空氣斜射入玻璃中，入射角為60°的光路圖，并標(biāo)出折射角。

答案：光從空氣進(jìn)入玻璃中，折射角將小于入射角。具體的光路圖需要根據(jù)玻璃的折射率進(jìn)行繪制。

4.臨界角計(jì)算：

某種透明介質(zhì)對空氣的臨界角為30°，求該介質(zhì)的折射率。

答案：根據(jù)全反射的臨界角公式\(\sinC=\frac{1}{n}\)，其中\(zhòng)(C\)為臨界角，\(n\)為介質(zhì)的折射率。計(jì)算得\(n=\frac{1}{\sin30°}=2\)。

5.實(shí)際問題解決：

一艘船在平靜的水面上以5km/h的速度勻速行駛，觀察者看到船在水平方向上移動了3秒。如果觀察者測得船相對于水面的速度為3.5km/h，求水的折射率。

答案：首先將船相對于水面的速度轉(zhuǎn)換為米/秒，即\(3.5\text{km/h}=\frac{3.5\times1000}{3600}\text{m/s}\)。然后使用相對速度的概念，設(shè)水的折射率為\(n\)，根據(jù)相對速度公式\(v_{\text{相對}}=\frac{v_{\text{實(shí)}}}{n}\)，其中\(zhòng)(v_{\text{實(shí)}}\)為船在空氣中的速度，\(v_{\text{相對}}\)為船在水面上的速度。計(jì)算得\(n=\frac{v_{\text{實(shí)}}}{v_{\text{相