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4.光的折射

【教学目标】

[科学观念]

1.知道光从空气斜射进入水中，或从水中斜射进入空气中时，光的传播方向会发生改变，这就是光的折射现象。

2.理解折射现象产生的原因是光在不同介质中传播时方向发生改变。

3.能用折射原理解释生活中的相关现象。

[科学思维]

1.能通过生活现象提出关于光的折射的假设，再通过实验现象推理、验证假设。

2.能通过对比光从空气进入水水、从水进入空气两种方向的传播变化，归纳出光折射的普遍规律。

3.能结合光路图，推理“水中筷子向上弯”的视觉成因。

[探究实践]

1.能设计并完成“光经过水中的传播路线”实验，学会利用牛奶和烟雾显示光路，规范操作激光笔观察折射现象。

2.能记录并绘制光的折射光路图，分析折射现象，归纳光的折射规律。

[态度责任]

培养善于观察、乐于探究的科学态度，感受光的折射在生活中的奇妙应用，激发对光学现象的探究兴趣。

【教学重难点】

[重点]通过实验探究光从空气进入水和从水进入空气时的折射现象，理解光的折射规律。

[难点]观察并记录光在不同介质中的传播路线；理解“筷子看起来向上弯”与光线实际折射方向的关系；运用折射规律进行演绎推理。

【教学准备】

教学课件（含实验视频：光经过水中的传播路线）、水、牛奶、透明方形水槽、激光笔、线香、火柴、筷子、不透明杯子、勺子等。

【教学过程】

一、问题与假设

1.情境导入：出示筷子斜放入水中的图片，提出问题——筷子明明是直的，怎么斜放到水里的筷子看上去变弯了？引导学生观察并思考。

2.根据学生的猜想假设，聚焦核心问题：光从空气进入水中，传播路线会发生改变吗？设计实验进行研究。

二、探究与结论

活动一：设计实验方案

1.小组讨论并制订“光经过水中的传播路线实验方案”。

假设：光从空气进入水中，传播路线会发生改变。

实验器材：激光笔、水、透明方形水槽、牛奶、线香、火柴。

实验方法和步骤：①在水槽里装入一半水，在水中投入一点点牛奶（使光路可见），在水面上的空气中放一点烟雾（使光路可见）。②用激光笔射出一束光，穿过空气进入水中，观察光的传播路线有没有发生变化。③改变光束射入的角度，观察光束在空气和水中的传播路线。④反过来，让光从水里射向空气中，观察光的传播路线有没有发生变化。

3.安全提示：不要使激光笔发出的光直接进入自己或别人的眼睛里。使用火柴注意防火。

活动二：进行实验，观察现象

1.播放实验视频（见课件）演示，并明确实验观察要点：①光从空气斜射进入水中时，观察光线在空气中和水中的传播路线是否在同一直线上。②改变入射角度，观察折射角度的变化。③光从水中斜射进入空气中时，再次观察光线的传播路线。

2.组织学生分组实验并填写实验记录单，教师巡视指导（提示安全操作、认真观察）。

3.小组汇报交流实验现象：通过实验，我们发现光从空气进入水中时，光线会向下弯；光从水中进入空气中时，光线也会向下弯；改变入射角度，折射角度也会改变……

4.教师引导总结：光从空气斜射进入水中，或从水中斜射进入空气中时，光的传播方向会发生改变，这就是光的折射现象。

三、反思与评价

1.引导学生回顾探究过程，思考：想一想，光从水中进入空气时，光线是向下折射的，为什么我们看到水中的筷子是向上弯的？

2.学生交流、讨论并解释。（我们看到的是水中的物体反射的光进入空气向下折射后的光线，所以我们对着光线观察，会认为光线是直线传播的，从而感觉筷子的位置发生了变化。）

3.组织学生从“能否规范使用激光笔”“能否正确显示光路”“能否准确记录折射现象”“能否总结光的折射规律”“能否用折射原理解释生活现象”等维度进行小组互评、学生自评，教师补充评价，最后让学生结合教师、小组、自评结果，填写评价表。

四、应用与迁移

1.拓展问题：联想生活中的现象，你还知道哪些光的折射现象？（水池看起来比实际浅、海市蜃楼……）

2.提出问题：一个不透明杯子里放着一把勺子，我们观察的位置刚好不能看到勺头。请根据我们在本课探究活动中得出的结论，预测逐渐在杯子里加满水时（保持观察的位置不变），我们将观察到什么现象，并通过实验验证我们的预测。

3.引导学生进行演绎推理：

依据的结论：光从水中斜射进入空气中时发生折射。

具体条件：勺子反射的光从水中斜射进入空气，折射光线改变方向。

预测：加水后，原本看不到的勺头可能会出现在视野中。

4.学生分组完成实验，记录结果，验证预测与结论的一致性。

5.教师总结：光的折射现象在生活中很常见，希望同学们继续观察，发现更多光的奥秘！

【板书设计】

第4.光的折射

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