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科学探究课(边学边实验)：2课时．

 

1. 知识与技能

(1) 知道光的折射现象．

(2) 知道光的折射规律，知道光在折射时光路可逆．

(3) 能根据光的折射规律作出光路图，并能解释生活中光的折射现象．

(4) 认识凸透镜对光线的会聚作用和凹透镜对光线的发散作用．

(5) 知道有关透镜的几个概念，会测量凸透镜的焦距．

2. 过程与方法

通过实验观察，发现光在经过两种不同介质的界面时会发生折射现象，实验探究光从空气斜射入水中发生折射的规律，得到光的折射规律．运用光的折射规律研究光通过透镜时，透镜对光的会聚、发散作用．

3. 情感、态度与价值观

从对折射现象的好奇，激发对科学的求知欲，能积极参与验证光的折射现象的实验，在实验中养成实事求是的科学态度．

 

1. 重点：通过实验探究得出光的折射规律．

2. 难点：用光的折射规律解释生活中光的折射现象，画简单的折射光路图．

 

本节教材有两个重要内容：光的折射和透镜，重点在探究光的折射规律．要求学生知道光的折射现象，能通过实验探究光从空气斜射入水中发生折射的规律，得到光的折射规律，知道光在折射时光路可逆；能根据光的折射规律作出光路图，并能解释生活中光的折射现象．

对于透镜这部分内容，应充分调动学生的主动性，让学生在好奇中动脑、动手来运用光的折射规律，研究光通过透镜时透镜对光的会聚、发散作用．并能通过测量与分析，知道影响凸透镜焦距大小的因素是材料和凸透镜的厚薄．

 

1. 教学理念

初二学生虽不具备严密的逻辑思维能力，但他们对周围事物有敏锐的观察能力，还对观察到的现象背后的真实原因有强烈的兴趣，这些是物理课堂教学的切入点以及对学生逻辑思维能力的培养的出发点．物理教学如果只简单地讲授课本上的知识，会使初二学生觉得无味，从而失去学习物理乃至对科学的兴趣．所以应该从学生的认知水平和心理年龄出发，抓住他们心理，激发学生学习的能动性，培养学生良好的学习习惯．

另一方面，物理教育采用的方法必须反映学物理的方法，尽可能把科学家从事科学研究的一些基本做法反映到教学中来．使学生从兴趣出发，从实验分析到数据处理，体验前人的创新能力与科学素质．物理教师要通过这方面的教学，让学生去感觉、去触摸，让他们去模拟前人的思索，使他们知道，科学的结论都有其科学的产生过程，那就是“问题—假设—求证—结论”的探究路径．注重对结论产生过程的教学，将对学生的终身学习、从事科学研究起到极好的作用，当从纯粹的知识传授中解脱出来，科学的品质就能很好地传递给学生．

2. 设计意图

采用探究式教学模式，教师与学生边学边实验，配以多媒体课件．由教师适当地引导和启发，指导学生对问题进行探究，让学生们自己讨论、总结得出结论．

整个教学过程以学生动脑、动手为主，教师点拨为辅．强调互动及交流，让学生在探究式学习的过程中提高能力．结合教师演示及学生分组实验，以及解释生活中的折射现象等活动，活跃课堂气氛，在轻松的气氛中学习物理．

进行课堂小结时，不仅仅是知识的小结，还有能力、情感方面的考虑，学生叙述他有什么收获，能使学生自觉回顾所学知识，并能体验成功的愉悦．

最后的应用是体现STS观念，并训练学生用物理语言表达的能力．

3. 教具

教师：多媒体课件、演示用半导体激光光路演示仪(购制)、三棱镜、厚薄不同的凸透镜．

学生：学生用半导体激光光路演示仪(如果没有，可用激光笔代替平行光、装水的塑料袋、玻璃瓶等进行实验)、凸透镜、水、纸杯、筷子、玻璃砖(分组)．

 

情景：图片中的楼房在水面有倒影，比较楼房和它的倒影的明暗有什么不同?

问：为什么倒影显得暗一些?(提出问题)

原来除光的反射外，还有部分光进入了水中，这是什么现象呢?

引出本节课的课题——光的折射．

［演示实验1］教师用激光光路演示仪

光由空气斜射入水会看到什么?(学生先猜测再做实验)

引导学生得出光的折射的概念：

光由一种物质进入另一种物质时传播方向发生改变的现象．

介绍光路中入射点、入射光线、法线、入射角、折射光线、折射角等概念．

学生举例：生活中有哪些现象属于光的折射呢?

(水中的筷子看起来像断了，篝火晚会上火堆对面人的脸在晃动，天上的星星一眨一眨，三棱镜对单色光的偏折等)

［学生实验1］学生研究光线从空气射向水里，先想想可能会发现什么?

(1) 光的折射现象发生时，有什么规律呢?(提出问题)

(学生对光的反射定律，作出猜想，要求学生能说明猜想的依据)

(2) 由猜想的结论去设计实验．(介绍激光光路演示仪的用途、用法)

(3) 进行实验与收集证据．

(4) 学生归纳出结论：(交流与合作，发表)

光从空气中斜射入水或玻璃中时，折射光线向法线靠拢，折射角小于入射角．入射角增大时，折射角也增大．

［学生实验2］光线从水中射向空气，结果如何呢?学生再次探究．

结论：光从水中斜射入空气中时，折射光线偏离法线，折射角大于入射角．入射角增大时，折射角也增大．

［演示实验2］教师利用激光光路演示仪演示，学生边观察边思索．可用两个配套的激光笔实验：一支从玻璃水槽下斜向上射出，可在水面处看到光束由水中射向空气中；另一支在水面上方沿着前一支射过来的光线逆向射出．同学们都能发现这两根光线重合了，随便关闭其中一支激光笔的电源，光路不发生变化．由此得出，光在折射时，光路是可逆的．

(1) 筷子在水中弯折的原因是什么?

(2) 分析“潭清疑水浅”的原因．

(3) 怎样能准确地在水中抓鱼?

(4) 介绍“海市蜃楼”．

这节课的各项目标总结(能力、知识、情感)：

(1) 你学了哪些知识?

(2) 你是怎样得到这些知识的?

(3) 你还想知道些什么?

完成练习册，以及准备下节课的实验物品，如手电筒，塑料袋等．

图1复习上节课的内容，学生叙述光的折射规律及其应用一两例，再次训练学生语言表达能力．

问：如果是三棱镜，光线射向它，会看到什么呢?

［演示实验3］教师用激光光路演示仪演示，得出光路图如图1所示，与学生共同分析光线的两次折射．(在黑板上详细画光路形成过程)

光的折射有很多应用，其中之一为本节课的课题——透镜．

先将凸透镜、凹透镜展示给学生，让学生观察其外部特征，凸透镜中间厚、边缘薄，凹透镜中间薄、边缘厚．使学生对两种透镜有一个基本认识．

［演示实验4］教师用激光光路演示仪．

用平行光照射到凸透镜和凹透镜上，光的折射有什么特点?

(学生先猜测再做实验)

学生观察得出结论：凸透镜对光有作用，凹透镜对光有作用．

对照光路图，再介绍演示光路中主光轴、光心、焦点、焦距等名词．

［学生实验3］学生用平行光(可用手电筒发出的光替代)透过凸透镜，来找凸透镜的焦点以及焦距．

(不同的小组选用不同厚薄的透镜)测量凸透镜的焦距，探究凸透镜的折光能力．

如图2所示，有A、B两个直径相同而厚度不相等的凸透镜，分别把它们正对着手电筒光，在镜的另一侧移动纸片，发现较厚的A凸透镜的会聚点离凸透镜近一些．而较薄的B凸透镜的会聚点离凸透镜远一些．这说明这两个凸透镜的折光能力哪一个强呢?请同学们实际做一做，并通过作光路图，比较一下它们的折光能力，把结果填在下表中．

凸透镜的折光能力跟其厚度的关系

(1) 介绍老花镜与近视镜，并用它们演示实验，一可找出它们分别是哪种透镜，二可再次检验两种透镜对光的作用特点．

(2) 解释原始森林火灾的罪魁祸首是露珠——一个小小的凸透镜．

(3) 由前面的光通过三棱镜(图1)，过渡到用如图3、图4来解释凸透镜及凹透镜都可产生光的折射，但为什么对光有不同的作用特点?

                           

(1) 你学到了哪些知识?

(2) 你是如何获得这些知识的?

(3) 你想知道凸透镜对人类有利还是有害吗?怎样知道呢?

(4) 透镜为什么可以做成老花镜与近视镜呢?预习下节课内容．

通过各种资料查询凸透镜对人类有利与有害的实例．

 

本节内容已进行过课堂教学，一开始我是用一节课时间讲这节内容，感觉时间很紧，学生实验太仓促，几乎是风驰电掣般做完实验，没有思考的时间，教学效果不令人满意．后来我改为两课时完成这节内容，效果就令人满意了．

成功之处在于：一是采用边学边实验的科学探究教学模式，教师的作用在于引导、点拨，学生学习主动性加强，让学生在强烈兴趣驱动下去探究，学生能体验成功的喜悦；二是在教学中借助于半导体激光光路演示仪及常规教学仪器使物理的探究活动变得平易近人，不深奥，不是高不可攀；三是培养了学生的科学思维方式，再次温习了探究科学问题的程序．