全反射創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)及教學(xué)設(shè)計(jì)

《全反射》實(shí)驗(yàn)說(shuō)課稿年級(jí)：高二學(xué)科：物理（人教版）教師：權(quán)迎平馬小燕學(xué)校：海東市第一中學(xué)聯(lián)系電話：《全反射》實(shí)驗(yàn)說(shuō)課稿一、教、學(xué)分析（一）教材分析1.【課程地位】“全反射”是人教版高中物理選修3-4第十三章第二節(jié)的內(nèi)容，是光學(xué)知識(shí)中的重要部分，具有很強(qiáng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。也是進(jìn)一步對(duì)光的反射和折射內(nèi)容的深入理解。2.【內(nèi)容安排】教材對(duì)于本節(jié)課的安排是開(kāi)篇給出“光疏介質(zhì)”“光密介質(zhì)”的定義，通過(guò)半圓形玻璃磚實(shí)驗(yàn)引出“全反射”現(xiàn)象以及“臨界角”的概念，隨后給出臨界角和折射率的關(guān)系式以及對(duì)應(yīng)習(xí)題，最后介紹了全反射棱鏡與光導(dǎo)纖維的應(yīng)用。3.【教材反思】這四部分內(nèi)容雖能做到循序漸進(jìn)，但這樣安排卻不能帶給學(xué)生直觀體驗(yàn)。學(xué)生不清楚“全反射”是什么，灌輸式的教學(xué)不能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)邏輯性不夠，過(guò)渡銜接不自然。（二）學(xué)情分析1.【知識(shí)基礎(chǔ)】學(xué)生學(xué)習(xí)了光的反射和折射、三角函數(shù)及其運(yùn)算，具備了學(xué)習(xí)全反射的基本知識(shí)儲(chǔ)備。2.【能力基礎(chǔ)】學(xué)生具有一定的動(dòng)手操作能力和分析推理能力。3.【存在困難】學(xué)生對(duì)生活中的物理現(xiàn)象缺乏深入思考，不能對(duì)全反射的現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確解釋，因此教師需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)合適的情境，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中透過(guò)現(xiàn)象把握本質(zhì)。二、教學(xué)目標(biāo)及重、難點(diǎn)分析（一）教學(xué)目標(biāo)分析1.【物理觀念】理解光的全反射，掌握臨界角的概念和發(fā)生全反射的條件。2.【科學(xué)思維】學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察全反射的現(xiàn)象，推理總結(jié)出全反射現(xiàn)象的規(guī)律，并運(yùn)用全反射知識(shí)解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。3.【科學(xué)探究】通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)；通過(guò)許多創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)和實(shí)際生活中全反射現(xiàn)象的案例，提高對(duì)全反射知識(shí)的理解和應(yīng)用能力。4.【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣；學(xué)生能夠關(guān)注全反射現(xiàn)象在實(shí)際生活中的應(yīng)用和影響，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感。（二）教學(xué)重難點(diǎn)分析1.【教學(xué)重點(diǎn)】：發(fā)生全反射現(xiàn)象的條件，臨界角的計(jì)算。2.【教學(xué)難點(diǎn)】：理解全反射現(xiàn)象的本質(zhì)和發(fā)生條件。（三）教法學(xué)法分析本節(jié)課主要采用了分組實(shí)驗(yàn)、自主探究、演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式，教學(xué)中采用了直觀演示法、活動(dòng)探究法、集體討論法等教學(xué)方法，通過(guò)讓學(xué)生觀實(shí)例，引思疑，試探究，能應(yīng)用，達(dá)到樂(lè)學(xué)、會(huì)學(xué)、善學(xué)、志學(xué)的教學(xué)目的。三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程與裝置分析【環(huán)節(jié)一】【環(huán)節(jié)一】實(shí)驗(yàn)引入新課（8min）【環(huán)節(jié)二】實(shí)驗(yàn)探索真知(20min)【環(huán)節(jié)三】實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用(10min)【環(huán)節(jié)四】小結(jié)與作業(yè)(7min)【環(huán)節(jié)一】——實(shí)驗(yàn)引入新課實(shí)驗(yàn)引入新課實(shí)驗(yàn)1：消失的圖案器材一碗清水、一個(gè)密封袋、一張卡片和兩種顏色的記號(hào)筆實(shí)驗(yàn)原理圖實(shí)驗(yàn)2：移花接木器材一個(gè)水槽、兩個(gè)全反射棱鏡、一個(gè)導(dǎo)水管實(shí)驗(yàn)原理圖【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和創(chuàng)新點(diǎn)】設(shè)計(jì)了兩個(gè)有趣的演示實(shí)驗(yàn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可操作性強(qiáng)，物理現(xiàn)象明顯。通過(guò)有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，設(shè)置認(rèn)知沖突，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。最后，應(yīng)用本節(jié)課學(xué)習(xí)到的知識(shí)解釋這兩個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)以致用，前后呼應(yīng)。（二）【環(huán)節(jié)二】——實(shí)驗(yàn)探索真知【活動(dòng)一】【活動(dòng)一】

觀察結(jié)構(gòu)操作儀器“玩”出全反射【活動(dòng)二】初步探究發(fā)生全反射的條件【活動(dòng)三】探究光從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)是否可以發(fā)生全反射【活動(dòng)五】推導(dǎo)理解運(yùn)用【活動(dòng)四】

歸納總結(jié)發(fā)生全反射的條件實(shí)驗(yàn)儀器觀現(xiàn)象引思疑、試探究活動(dòng)一激光筆、半圓形玻璃磚【分組實(shí)驗(yàn)】學(xué)生將光沿著不同方向射向半圓形玻璃磚，仔細(xì)觀察現(xiàn)象。【提出疑問(wèn)】部分學(xué)生觀察到奇怪現(xiàn)象：當(dāng)入射光轉(zhuǎn)到某些位置時(shí)折射光消失了。并提出疑問(wèn)：全反射現(xiàn)象如何產(chǎn)生？【探究】引導(dǎo)學(xué)生再進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)，找尋發(fā)生全反射的條件?；顒?dòng)二激光筆、半圓形玻璃磚1.光從玻璃射向空氣2.入射角≥某個(gè)角度1.光從玻璃射向空氣2.入射角≥某個(gè)角度【提出疑問(wèn)】一定是玻璃進(jìn)入空氣嗎？從一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)會(huì)不會(huì)也有光的全反射現(xiàn)象呢？活動(dòng)三激光筆、裝滿水的半圓形水槽【教師演示】教師演示光從水射向空氣的光路，發(fā)現(xiàn)仍然能夠看到光線消失。1.光從某一介質(zhì)射向空氣2.入射角≥某個(gè)角度1.光從某一介質(zhì)射向空氣2.入射角≥某個(gè)角度【引發(fā)疑問(wèn)】一定是從某個(gè)介質(zhì)射向空氣呢？讓光從一種介質(zhì)射向另一種介質(zhì)會(huì)不會(huì)發(fā)生全反射呢？活動(dòng)四激光筆、半圓形水槽、半圓形玻璃磚【教師演示】教師演示光從玻璃射向水中的光路，仍出現(xiàn)全反射現(xiàn)象。教師引導(dǎo)學(xué)生在教材中找尋這幾種介質(zhì)折射率間的關(guān)系，從而更準(zhǔn)確地概括全反射發(fā)生的條件?！镜贸鼋Y(jié)論】學(xué)生歸納總結(jié)，發(fā)生全反射的條件：1.光從折射率大的介質(zhì)射向折射率小的介質(zhì)2.入射角≥某個(gè)角度1.光從折射率大的介質(zhì)射向折射率小的介質(zhì)2.入射角≥某個(gè)角度1.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)2.入射角≥臨界角【得出結(jié)論】學(xué)生歸納總結(jié)，1.光從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)2.入射角≥臨界角活動(dòng)五【學(xué)生推導(dǎo)】教師引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合發(fā)生全反射的條件，運(yùn)用折射定律，推導(dǎo)出臨界角與折射率之間的關(guān)系：?！驹O(shè)計(jì)思路及創(chuàng)新點(diǎn)】本環(huán)節(jié)的創(chuàng)新點(diǎn)在于特別注重了學(xué)生的主體地位，著重體現(xiàn)在“全反射的現(xiàn)象是學(xué)生自己玩出來(lái)的，發(fā)生全反射的條件是學(xué)生自己總結(jié)出來(lái)的”。從分組實(shí)驗(yàn)到演示實(shí)驗(yàn)，教師不斷改變光傳播的介質(zhì)，先從玻璃到空氣、再?gòu)乃娇諝?、最后從玻璃到水中，讓學(xué)生在觀察不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的過(guò)程中，不斷產(chǎn)生漸進(jìn)式的疑問(wèn)。教師在幫助學(xué)生逐步解決這些疑問(wèn)的過(guò)程中，學(xué)生自己將發(fā)生全反射的條件由淺及深進(jìn)行總結(jié)。該環(huán)節(jié)這樣設(shè)計(jì)，更能加深學(xué)生對(duì)全反射現(xiàn)象和條件的理解與實(shí)質(zhì)的掌握。（三）【環(huán)節(jié)三】——實(shí)驗(yàn)拓展應(yīng)用生活中的全反射現(xiàn)象光導(dǎo)纖維全反射棱鏡實(shí)驗(yàn)光導(dǎo)纖維水流光導(dǎo)光纖花移花接木消失的圖案實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【設(shè)計(jì)思路及創(chuàng)新點(diǎn)】運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的全反射現(xiàn)象，達(dá)到學(xué)以致用的目的。光導(dǎo)纖維、水流光導(dǎo)、光纖花實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明不僅玻璃能導(dǎo)引光線，其他物質(zhì)比如水也能導(dǎo)引光線，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中透過(guò)現(xiàn)象把握本質(zhì)，豐富了課堂內(nèi)容。移花接木與消失的圖案在課堂最后進(jìn)行揭秘，前后呼應(yīng)，讓學(xué)生感悟到生活中處處有物理知識(shí)，從而萌生學(xué)習(xí)、探究的意愿。且兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是常規(guī)思維模式與創(chuàng)新思維模式的碰撞，前者是入射角不變改變臨界角，后者是臨界角不變改變?nèi)肷浣牵磸?fù)應(yīng)用了發(fā)生全反射的條件，強(qiáng)化了教學(xué)重點(diǎn)。（四）【環(huán)節(jié)四】——小結(jié)與作業(yè)實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)原理作業(yè)設(shè)計(jì)一個(gè)特制的水槽、一個(gè)平面鏡、兩張不同顏色的臉譜【設(shè)計(jì)思路及創(chuàng)新點(diǎn)】由于課堂時(shí)間有限，在課堂最后，教師設(shè)計(jì)了“變臉”魔術(shù)實(shí)驗(yàn)，以此活躍課堂氣氛，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，在學(xué)生觀看完“變臉”實(shí)驗(yàn)后，教師簡(jiǎn)單介紹實(shí)驗(yàn)裝置，以家庭作業(yè)的方式，讓學(xué)生去解釋該實(shí)驗(yàn)的原理，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的積極性，同時(shí)培養(yǎng)他們對(duì)物理問(wèn)題解釋說(shuō)明的能力，也讓學(xué)生在實(shí)際問(wèn)題中加深對(duì)本節(jié)所學(xué)內(nèi)容的理解。打破了傳統(tǒng)的作業(yè)形式，作業(yè)由“機(jī)械”向“探究”轉(zhuǎn)變，更加注重了作業(yè)的多樣性和趣味性。教學(xué)效果評(píng)價(jià)分析課堂教學(xué)環(huán)節(jié)結(jié)束后，物理組教師和授課班級(jí)的學(xué)生都給予了積極地反饋?，F(xiàn)將反饋中關(guān)于本節(jié)課的亮點(diǎn)和不足梳理如下：本節(jié)課的亮點(diǎn)是讓學(xué)生真正成為課堂的主人，每一個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)置、問(wèn)題的展開(kāi)、教具的設(shè)計(jì)都使學(xué)生為課堂的主體，實(shí)驗(yàn)探究法在課堂中占有很大的比重，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣得到激發(fā)，動(dòng)手能力得以提高，學(xué)習(xí)能力得到培養(yǎng)，學(xué)科思