(教學(xué)設(shè)計(jì))第4章 1 光的折射定律2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第一冊(cè)(教科版2019)

(教學(xué)設(shè)計(jì))第4章1光的折射定律2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第一冊(cè)(教科版2019)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）(教學(xué)設(shè)計(jì))第4章1光的折射定律2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第一冊(cè)(教科版2019)課程基本信息1.課程名稱：光的折射定律

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：高中物理選擇性必修第一冊(cè)

3.授課時(shí)間：2023-2024學(xué)年

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究能力：學(xué)生能夠運(yùn)用實(shí)驗(yàn)方法觀察光的折射現(xiàn)象，通過(guò)數(shù)據(jù)分析得出光的折射定律。

2.物理觀念：學(xué)生能夠理解并建立光的折射定律的概念，認(rèn)識(shí)光的傳播規(guī)律。

3.科學(xué)思維：學(xué)生能夠運(yùn)用邏輯思維和數(shù)學(xué)工具，推導(dǎo)光的折射定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。

4.科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：學(xué)生將通過(guò)對(duì)光的折射現(xiàn)象的觀察和實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)的興趣和好奇心，增強(qiáng)對(duì)自然現(xiàn)象的探索欲望。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識(shí)：學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)掌握了光的傳播基礎(chǔ)知識(shí)，如光在同種均勻介質(zhì)中的直線傳播，以及凸透鏡和凹透鏡對(duì)光線的作用等。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣主要集中在實(shí)驗(yàn)和觀察上，對(duì)于物理現(xiàn)象的直觀展示較為感興趣。學(xué)生的學(xué)習(xí)能力方面，大部分學(xué)生具備一定的物理知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作能力，但部分學(xué)生在數(shù)學(xué)推導(dǎo)方面可能存在一定的困難。學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格方面，一部分學(xué)生喜歡通過(guò)自主探索和小組討論來(lái)學(xué)習(xí)，另一部分學(xué)生則更傾向于聽(tīng)講和記筆記。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：在光的折射定律的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)主要包括：光的折射現(xiàn)象的復(fù)雜性和多樣性，難以準(zhǔn)確觀察和描述；光的折射定律的數(shù)學(xué)推導(dǎo)和證明，需要學(xué)生具備一定的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和邏輯思維能力；對(duì)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析，需要學(xué)生能夠熟練運(yùn)用數(shù)據(jù)分析方法。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有《2023-2024學(xué)年新教材高中物理選擇性必修第一冊(cè)(教科版2019)》的教材，以便學(xué)生能夠跟隨教學(xué)進(jìn)度進(jìn)行學(xué)習(xí)和復(fù)習(xí)。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，以便在課堂上進(jìn)行展示和解釋，幫助學(xué)生更好地理解和掌握光的折射定律。

3.實(shí)驗(yàn)器材：準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需的器材，包括激光筆、透明介質(zhì)（如水、玻璃等）、折射計(jì)、光屏等，確保實(shí)驗(yàn)器材的完整性和安全性。同時(shí)，提前檢查實(shí)驗(yàn)器材是否正常工作，確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，設(shè)置分組討論區(qū)和實(shí)驗(yàn)操作臺(tái)。將學(xué)生分為若干小組，每組配備實(shí)驗(yàn)器材和所需的學(xué)習(xí)資料，以便學(xué)生進(jìn)行小組討論和實(shí)驗(yàn)操作。

5.教學(xué)工具：準(zhǔn)備黑板、投影儀、音響等教學(xué)工具，以便在課堂上進(jìn)行教學(xué)演示和講解。同時(shí)，確保教學(xué)工具的正常運(yùn)行，避免因設(shè)備問(wèn)題影響教學(xué)進(jìn)度。

6.教學(xué)PPT：制作與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的PPT，包括光的折射定律的理論解釋、實(shí)驗(yàn)步驟、案例分析等，以便在課堂上進(jìn)行演示和講解。

7.學(xué)習(xí)任務(wù)單：設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù)單，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)、觀察、思考等方式，逐步掌握光的折射定律的知識(shí)。學(xué)習(xí)任務(wù)單應(yīng)包括問(wèn)題引導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)分析等內(nèi)容。

8.教學(xué)評(píng)價(jià)表：制定教學(xué)評(píng)價(jià)表，用于評(píng)估學(xué)生在課堂上的學(xué)習(xí)情況，包括參與度、理解程度、實(shí)驗(yàn)操作能力等。評(píng)價(jià)表應(yīng)具備可操作性和針對(duì)性，以便對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行全面評(píng)估。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時(shí)5分鐘）

同學(xué)們，今天我們將要學(xué)習(xí)的是《光的折射定律》這一章節(jié)。在開(kāi)始之前，我想先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題：“你們?cè)谌粘Ｉ钪惺欠裼龅竭^(guò)光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)改變方向的情況？”（舉例說(shuō)明）這個(gè)問(wèn)題與我們將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容密切相關(guān)。通過(guò)這個(gè)問(wèn)題，我希望能夠引起大家的興趣和好奇心，讓我們一同探索光的折射定律的奧秘。

二、新課講授（用時(shí)10分鐘）

1.理論介紹：首先，我們要了解光的折射定律的基本概念。光的折射定律是描述光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光線如何改變方向的科學(xué)原理。它對(duì)于理解和解釋日常生活中許多光學(xué)現(xiàn)象具有重要意義。

2.案例分析：接下來(lái)，我們來(lái)看一個(gè)具體的案例。這個(gè)案例展示了光的折射定律在實(shí)際中的應(yīng)用，例如眼鏡的透鏡如何通過(guò)折射光線來(lái)糾正視力。

3.重點(diǎn)難點(diǎn)解析：在講授過(guò)程中，我會(huì)特別強(qiáng)調(diào)光線在不同介質(zhì)中的傳播速度變化和折射角度的計(jì)算這兩個(gè)重點(diǎn)。對(duì)于難點(diǎn)部分，我會(huì)通過(guò)舉例和比較來(lái)幫助大家理解。

三、實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)10分鐘）

1.分組討論：學(xué)生們將分成若干小組，每組討論一個(gè)與光的折射定律相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，如水中的魚(yú)看起來(lái)為什么比實(shí)際位置淺等。

2.實(shí)驗(yàn)操作：為了加深理解，我們將進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)操作。這個(gè)操作將演示光從空氣進(jìn)入水中的折射現(xiàn)象。

3.成果展示：每個(gè)小組將向全班展示他們的討論成果和實(shí)驗(yàn)操作的結(jié)果。

四、學(xué)生小組討論（用時(shí)10分鐘）

1.討論主題：學(xué)生將圍繞“光的折射定律在日常生活中的應(yīng)用”這一主題展開(kāi)討論。他們將被鼓勵(lì)提出自己的觀點(diǎn)和想法，并與其他小組成員進(jìn)行交流。

2.引導(dǎo)與啟發(fā)：在討論過(guò)程中，我將作為一個(gè)引導(dǎo)者，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題并解決問(wèn)題。我會(huì)提出一些開(kāi)放性的問(wèn)題來(lái)啟發(fā)他們的思考，如光的折射定律如何影響現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的發(fā)展等。

3.成果分享：每個(gè)小組將選擇一名代表來(lái)分享他們的討論成果。這些成果將被記錄在黑板上或投影儀上，以便全班都能看到。

五、總結(jié)回顧（用時(shí)5分鐘）

今天的學(xué)習(xí)，我們了解了光的折射定律的基本概念、重要性和應(yīng)用。同時(shí)，我們也通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)和小組討論加深了對(duì)光的折射定律的理解。我希望大家能夠掌握這些知識(shí)點(diǎn)，并在日常生活中靈活運(yùn)用。最后，如果有任何疑問(wèn)或不明白的地方，請(qǐng)隨時(shí)向我提問(wèn)。拓展與延伸1.拓展閱讀材料：

-《光學(xué)原理與應(yīng)用》：這本書(shū)詳細(xì)介紹了光學(xué)的基本原理及其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，包括光的折射定律的相關(guān)知識(shí)。

-《光的傳播與折射》：這篇文章詳細(xì)解析了光在不同介質(zhì)中的傳播和折射現(xiàn)象，可以幫助學(xué)生更深入地理解光的折射定律。

-《現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)》：這本書(shū)介紹了現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，包括光的折射定律在眼鏡、顯微鏡等設(shè)備中的應(yīng)用。

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究：

-學(xué)生可以在家中找一些日常生活中的例子，觀察和記錄光的折射現(xiàn)象，嘗試用所學(xué)的知識(shí)解釋這些現(xiàn)象。

-學(xué)生可以嘗試查找一些關(guān)于光的折射定律在現(xiàn)代科技領(lǐng)域應(yīng)用的資料，如光纖通信、光學(xué)鏡頭等，了解這一定律在實(shí)際中的應(yīng)用。

-學(xué)生可以進(jìn)行一些光學(xué)實(shí)驗(yàn)，如制作一個(gè)簡(jiǎn)單的折射計(jì)，觀察不同介質(zhì)中光的傳播和折射現(xiàn)象，加深對(duì)光的折射定律的理解。

-學(xué)生可以參加一些與光學(xué)相關(guān)的社團(tuán)或興趣小組，與他人分享和學(xué)習(xí)光的折射定律的知識(shí)，提高自己的實(shí)踐能力。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)課堂小結(jié)：

本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了光的折射定律，包括光線在不同介質(zhì)中的傳播速度變化、折射角度的計(jì)算等。我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)和案例分析，深入了解了光的折射定律的應(yīng)用和重要性。光的折射定律在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用，如眼鏡、顯微鏡、光纖通信等。

當(dāng)堂檢測(cè)：

1.填空題：

（1）光從空氣進(jìn)入水中的折射角_______入射角。

（2）光的折射定律是描述光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光線如何改變方向的科學(xué)原理。

（3）光纖通信技術(shù)利用了光的_______定律，實(shí)現(xiàn)了高速、長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸。

2.選擇題：

（1）光從空氣進(jìn)入水中的折射現(xiàn)象，正確的描述是_______。

A.光線速度增加，折射角小于入射角

B.光線速度減少，折射角大于入射角

C.光線速度增加，折射角大于入射角

D.光線速度減少，折射角小于入射角

（2）以下哪個(gè)現(xiàn)象與光的折射定律無(wú)關(guān)？

A.眼鏡的透鏡矯正視力

B.水中魚(yú)看起來(lái)比實(shí)際位置淺

C.太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)的折射現(xiàn)象

D.光纖通信技術(shù)的應(yīng)用

3.簡(jiǎn)答題：

（1）請(qǐng)簡(jiǎn)述光的折射定律的基本概念。

（2）請(qǐng)舉例說(shuō)明光的折射定律在日常生活中的應(yīng)用。

4.計(jì)算題：

光從空氣進(jìn)入水中，入射角為30°，水的折射率為1.33，求折射角。

5.論述題：

請(qǐng)結(jié)合本節(jié)課的學(xué)習(xí)，談?wù)勀銓?duì)光的折射定律的理解和認(rèn)識(shí)。

答案：

1.（1）大于（2）光的折射定律（3）折射

2.（1）B（2）D

3.（1）光的折射定律是描述光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光線如何改變方向的科學(xué)原理。

（2）光的折射定律在日常生活中的應(yīng)用實(shí)例有：眼鏡的透鏡矯正視力、水中魚(yú)看起來(lái)比實(shí)際位置淺、太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)大氣層時(shí)的折射現(xiàn)象等。

4.折射角約為20.7°（具體計(jì)算過(guò)程略）

5.光的折射定律是物理學(xué)中的重要定律之一，它揭示了光在不同介質(zhì)中傳播時(shí)方向的改變。通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我深刻理解了光的折射定律的概念、原理及其在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。光的折射定律不僅可以幫助我們解釋一些日常生活中的現(xiàn)象，如水中魚(yú)看起來(lái)比實(shí)際位置淺等，還可以應(yīng)用于光纖通信、眼鏡制造等領(lǐng)域，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。同時(shí)，學(xué)習(xí)光的折射定律也培養(yǎng)了我的科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)操作能力，提高了我的科學(xué)素養(yǎng)。板書(shū)設(shè)計(jì)1.光的折射定律基本概念

-定義：光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，光線如何改變方向的科學(xué)原理。

-折射角：光線進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)的方向改變角度。

-入射角：光線進(jìn)入第一種介質(zhì)時(shí)的方向角度。

2.折射定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式

-n1sinθ1=n2sinθ2

-其中，n1和n2分別是兩種介質(zhì)的折射率，θ1和θ2分別是入射角和折射角。

3.折射率的概念和計(jì)算

-折射率：描述介質(zhì)對(duì)光線傳播速度影響的物理量。

-計(jì)算方法：n=c/v，其中c是光在真空中的速度，v是光在介質(zhì)中的速度。

4.光的折射定律的應(yīng)用

-眼鏡：通過(guò)折射光線矯正視力。

-顯微鏡：利用光的折射原理觀察微小物體。

-光纖通信：利用光的折射定律實(shí)現(xiàn)高速、長(zhǎng)距離的數(shù)據(jù)傳輸。

5.實(shí)驗(yàn)操作步驟

-實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河^察光在不同介質(zhì)中的折射現(xiàn)象。

-實(shí)驗(yàn)器材：激光筆、透明介質(zhì)（如水、玻璃等）、折射計(jì)、光屏。

-實(shí)驗(yàn)步驟：

a.將激光筆發(fā)出的光線射入折射計(jì)。

b.觀察光線在折射計(jì)中的傳播和折射現(xiàn)象。

c.記錄折射角和入射角的大小。

d.分析數(shù)據(jù)，得出光的折射定律。課后拓展1.拓展內(nèi)容：

-閱讀材料：

a.《光的折射與全反射》：介紹光的折射和全反射的基本原理及其應(yīng)用。

b.《光學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析》：提供光學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方法和數(shù)據(jù)分析技巧。

-視頻資源：

a.光的折射定律的實(shí)驗(yàn)視頻：