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視頻課題：第五屆全國初中科學微課視頻《光的折射》寧波

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第五屆全國初中科學說課微課視頻《光的折射》寧波東海實驗學校初中科學

光的折射

寧波東海實驗學校    金漪蕓

一、使用教材

2013年華師大版《科學》八年級下冊第二章第二節

二、實驗器材

自制光的折射演示儀：帶刻度板的圓形儲水容器、支架、可調節水平底座、金屬轉動桿、激光筆、線光源生成磁性外殼。
暢言平板交互系統：利用暢言智慧教育平臺實現實驗數據共享和互動教學。

三、實驗創新要求/改進要點

（一）、實驗創新
1、自制光的折射演示儀中，帶刻度的圓形儲水容器中注入水至90°刻度處，可清晰的區分界面、法線。將點光源的前端加一小玻璃柱既能改變成線光源，使光路呈現更加清晰，借助背景板上的刻度，能直觀的讀出入射角、折射角的度數。
2、金屬轉動桿可以讓磁性激光器吸在上面，方便的實現角度的改變，更直觀的呈現角度變化時的規律。
3、利用平板交互系統，可以將學生實驗的數據全班共享從而得出普遍規律，更好的激發學生對課堂活動的參與，同時體現科學實驗的嚴謹性。交互系統還能讓學生將自己的探究活動通過錄課的形式呈現，打破傳統課堂的局限性，使現代教學技術充分為科學課堂服務。
（二）、實驗不足
自制光的折射演示儀受到演示臺面的影響，若臺面不水平，水面就將傾斜導致光路傳播發生偏離。
（三）、實驗改進
    在自制光的折射演示儀的底面上打4個孔，用螺桿來調節不同點的高度，從而實現在不同的實驗臺面上操作時，均能調節到水平。

四、實驗原理/實驗設計思路

該實驗的設計主要是主要是針對教材實驗設計（圖1）的存在明顯的缺陷——光路呈現不清晰，效果不明顯（圖2）。不利于課堂教學的展開，不利于學生實施真正有價值的探究。改進后的實驗教學很好的解決了以下問題：
點光源的激光筆的光路在空氣、水中都很難呈現軌跡，現象不明顯，改用線光源以后，軌跡呈現清晰；
實驗器材中缺少參照物，很難準確的確定入射角和折射角，增加背景板，使得結果一目了然；
傳統的教學手段，學生實驗時只有組內合作，缺乏組間交流，這對學生合作和交流意識的培養，分析試驗過程中的一些特殊情況都是不利的。互動平臺的引入，目的是讓學生小組合作實驗后的數據共享，得出普遍規律，且能在探究活動中自行錄制微課，實現更多元的交流方式。
 

五、實驗教學目標

（一）知識與技能
   1、知道光從空氣進入水（玻璃）中或從水（玻璃）進入空氣中的傳播規律
   2、知道光在射到透明介質表面時，不僅會發射折射現象，也會發生反射現象
   3、感知全反射現象
（二）過程與方法
   1、通過觀察和實驗，知道光的折射規律，從而培養學生主動參與研究問題的能力。
   2、利用平板交互系統，培養學生學會使用現代教學技術，用更多元的方式進行合作與交流。
（三）情感、態度與價值觀
   通過探究光的折射現象的學習活動，激發學生主動探究的熱情，培養學生理論聯系實際的能力。通過現代教學技術的使用，使學生增強合作與交流的意識，同時也感知技術發展對科學研究的促進作用。

六、實驗教學內容

1、從游戲中產生質疑，初步感知光在穿過透明介質時，傳播路徑會發生改變。
2、設計簡單探究實驗，初步得出光的折射規律。
3、折射現象的分析、解釋。

七、實驗教學過程

【環節一：游戲設疑，引入新課】
在引入新課環節，讓學生做一個小游戲：在桌上站著兩個小人，在兩個小人前放一個裝滿水的盒子，在盒子的另一側請同學放第三個小人，使得三個小人在一直線上。放完后移開盒子，發現三個小人并沒有在一直線上。這是為什么呢？引發學生思考，是因為光在通過水時傳播路徑發生了改變，從而很自然的引入課題，進入探究活動。
【環節二：巧妙點撥，實驗探究】
遮住自制演示儀的下半部分，一束光從空氣射入水中，請同學們猜一猜，進入水中的光線是怎樣的？
揭示現象，呈現光路發生偏折。同時明確：界面、法線、入射光線、折射光線、入射角、折射角。
問題：當以不同的角度使光線從空氣進入水中時，折射角與入射角的變化呈現什么規律？
學生借助小型的自制光的折射演示儀對問題進行探究，并將實驗數據記錄在平板的數據表格中，實驗完成后將數據上傳。
問題：若將水改成玻璃，現象一樣嗎？
利用演示儀器實驗，并記錄現象。
【環節三：對比梳理，歸納總結】
分析各組數據，得出普遍規律：
1、當光從空氣斜射入水（玻璃）中時，折射光線將 靠近 法線偏折。
2、入射角變小，折射角也變小。
3、當入射角不斷減小，直至光垂直水面射入水（玻璃）中時，光的傳播方向 不變  。
【環節四：敢于質疑，大膽創新】
問題：那么光從水中進入空氣又會怎樣？
學生提出猜想——動手實驗探究——得出結論——交流實驗過程中是否有新的發現?（學生將探究活動錄制成微課后，展示交流）
初步認識：
1、當光從水中斜射入空氣中時，折射光線將  遠離   法線偏折。
2、入射角增大，折射角也增大。
3、當入射角增大的一定程度的時候，折射光線消失了（全發射現象）
4、光在水和空氣的界面上不僅會發生折射現象，還會發生發射現象。
【環節無：實踐應用，關注生活】
1、解釋新課引入時的游戲中，為什么三個小人最后不在一直線上？
2、解釋為什么杯中的筷子看上去會發生偏折？（圖3）
                                                    （圖3）
3、怎樣才能準確的叉到水中的魚？（圖4）

八、實驗效果評價

本節課最大的亮點就是利用自制光的折射演示儀，使探究實驗直觀、穩定、全面
直觀——將點光源改成線光源，可以更清晰的呈現光路，解決了原來實驗中光路不清晰的問題；利用背景的刻度，可以清晰的找到界面、法線，從而更好的明確折射光線與入射光線的關系
穩定——在傳統實驗的基礎上，也有進行過其他方式的改進，例如在水中加入少量面粉、在玻璃盒內利用發煙餅產生煙霧將光路呈現出來，這些做法都比較麻煩而且光路呈現不穩定，固定后的裝置實驗更加穩定。
全面——傳統實驗一般只能研究光從空氣斜射入水中的現象，要讓光從水中斜射入空氣就非常不方便，也很難實現，改進后不僅可以實現，而且能夠方便的改變入射角度，從而進一步研究折射現象發生時伴隨著反射現象，以及感知到到全反射現象的發生。
我們知道科學是一門以觀察和實驗為基礎的學科，許多知識都是通過觀察實驗總結出來的。俗話說“百聞不如一見，百見不如一做”，實驗器材的改進，不僅可以大大提高課堂效率，也是學生有了更多課堂參與的機會。當今社會，技術迅速發展，互聯網和智慧交互系統在課堂上的應用一方面培養了學生的多元智能，另一方面也使學生從小學會用技術了輔助學習，學會合作與交流，從而獲得學習的成就感，激發學習的原動力。
作為一名一線的教學工作者，我將繼續上下求索，設法為學生搭建更有效的學習平臺，努力促進學生全面科學素養的提升。
 

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