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视频简介:

第五届全国初中科学微课视频《光的折射》宁波

视频标签:全国初中科学,微课视频

所属栏目:模拟课、微型课及试讲

视频课题:第五届全国初中科学微课视频《光的折射》宁波

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第五届全国初中科学说课微课视频《光的折射》宁波东海实验学校初中科学

光的折射

宁波东海实验学校    金漪芸

一、使用教材

2013年华师大版《科学》八年级下册第二章第二节

二、实验器材

自制光的折射演示仪:带刻度板的圆形储水容器、支架、可调节水平底座、金属转动杆、激光笔、线光源生成磁性外壳。
畅言平板交互系统:利用畅言智慧教育平台实现实验数据共享和互动教学。

三、实验创新要求/改进要点

(一)、实验创新
1、自制光的折射演示仪中,带刻度的圆形储水容器中注入水至90°刻度处,可清晰的区分界面、法线。将点光源的前端加一小玻璃柱既能改变成线光源,使光路呈现更加清晰,借助背景板上的刻度,能直观的读出入射角、折射角的度数。
2、金属转动杆可以让磁性激光器吸在上面,方便的实现角度的改变,更直观的呈现角度变化时的规律。
3、利用平板交互系统,可以将学生实验的数据全班共享从而得出普遍规律,更好的激发学生对课堂活动的参与,同时体现科学实验的严谨性。交互系统还能让学生将自己的探究活动通过录课的形式呈现,打破传统课堂的局限性,使现代教学技术充分为科学课堂服务。
(二)、实验不足
自制光的折射演示仪受到演示台面的影响,若台面不水平,水面就将倾斜导致光路传播发生偏离。
(三)、实验改进
    在自制光的折射演示仪的底面上打4个孔,用螺杆来调节不同点的高度,从而实现在不同的实验台面上操作时,均能调节到水平。

四、实验原理/实验设计思路

该实验的设计主要是主要是针对教材实验设计(图1)的存在明显的缺陷——光路呈现不清晰,效果不明显(图2)。不利于课堂教学的展开,不利于学生实施真正有价值的探究。改进后的实验教学很好的解决了以下问题:
点光源的激光笔的光路在空气、水中都很难呈现轨迹,现象不明显,改用线光源以后,轨迹呈现清晰;
实验器材中缺少参照物,很难准确的确定入射角和折射角,增加背景板,使得结果一目了然;
传统的教学手段,学生实验时只有组内合作,缺乏组间交流,这对学生合作和交流意识的培养,分析试验过程中的一些特殊情况都是不利的。互动平台的引入,目的是让学生小组合作实验后的数据共享,得出普遍规律,且能在探究活动中自行录制微课,实现更多元的交流方式。
 

五、实验教学目标

(一)知识与技能
   1、知道光从空气进入水(玻璃)中或从水(玻璃)进入空气中的传播规律
   2、知道光在射到透明介质表面时,不仅会发射折射现象,也会发生反射现象
   3、感知全反射现象
(二)过程与方法
   1、通过观察和实验,知道光的折射规律,从而培养学生主动参与研究问题的能力。
   2、利用平板交互系统,培养学生学会使用现代教学技术,用更多元的方式进行合作与交流。
(三)情感、态度与价值观
   通过探究光的折射现象的学习活动,激发学生主动探究的热情,培养学生理论联系实际的能力。通过现代教学技术的使用,使学生增强合作与交流的意识,同时也感知技术发展对科学研究的促进作用。

六、实验教学内容

1、从游戏中产生质疑,初步感知光在穿过透明介质时,传播路径会发生改变。
2、设计简单探究实验,初步得出光的折射规律。
3、折射现象的分析、解释。

七、实验教学过程

【环节一:游戏设疑,引入新课】
在引入新课环节,让学生做一个小游戏:在桌上站着两个小人,在两个小人前放一个装满水的盒子,在盒子的另一侧请同学放第三个小人,使得三个小人在一直线上。放完后移开盒子,发现三个小人并没有在一直线上。这是为什么呢?引发学生思考,是因为光在通过水时传播路径发生了改变,从而很自然的引入课题,进入探究活动。
【环节二:巧妙点拨,实验探究】
遮住自制演示仪的下半部分,一束光从空气射入水中,请同学们猜一猜,进入水中的光线是怎样的?
揭示现象,呈现光路发生偏折。同时明确:界面、法线、入射光线、折射光线、入射角、折射角。
问题:当以不同的角度使光线从空气进入水中时,折射角与入射角的变化呈现什么规律?
学生借助小型的自制光的折射演示仪对问题进行探究,并将实验数据记录在平板的数据表格中,实验完成后将数据上传。
问题:若将水改成玻璃,现象一样吗?
利用演示仪器实验,并记录现象。
【环节三:对比梳理,归纳总结】
分析各组数据,得出普遍规律:
1、当光从空气斜射入水(玻璃)中时,折射光线将 靠近 法线偏折。
2、入射角变小,折射角也变小。
3、当入射角不断减小,直至光垂直水面射入水(玻璃)中时,光的传播方向 不变  。
【环节四:敢于质疑,大胆创新】
问题:那么光从水中进入空气又会怎样?
学生提出猜想——动手实验探究——得出结论——交流实验过程中是否有新的发现?(学生将探究活动录制成微课后,展示交流)
初步认识:
1、当光从水中斜射入空气中时,折射光线将  远离   法线偏折。
2、入射角增大,折射角也增大。
3、当入射角增大的一定程度的时候,折射光线消失了(全发射现象)
4、光在水和空气的界面上不仅会发生折射现象,还会发生发射现象。
【环节无:实践应用,关注生活】
1、解释新课引入时的游戏中,为什么三个小人最后不在一直线上?
2、解释为什么杯中的筷子看上去会发生偏折?(图3)
                                                    (图3)
3、怎样才能准确的叉到水中的鱼?(图4)

八、实验效果评价

本节课最大的亮点就是利用自制光的折射演示仪,使探究实验直观、稳定、全面
直观——将点光源改成线光源,可以更清晰的呈现光路,解决了原来实验中光路不清晰的问题;利用背景的刻度,可以清晰的找到界面、法线,从而更好的明确折射光线与入射光线的关系
稳定——在传统实验的基础上,也有进行过其他方式的改进,例如在水中加入少量面粉、在玻璃盒内利用发烟饼产生烟雾将光路呈现出来,这些做法都比较麻烦而且光路呈现不稳定,固定后的装置实验更加稳定。
全面——传统实验一般只能研究光从空气斜射入水中的现象,要让光从水中斜射入空气就非常不方便,也很难实现,改进后不仅可以实现,而且能够方便的改变入射角度,从而进一步研究折射现象发生时伴随着反射现象,以及感知到到全反射现象的发生。
我们知道科学是一门以观察和实验为基础的学科,许多知识都是通过观察实验总结出来的。俗话说“百闻不如一见,百见不如一做”,实验器材的改进,不仅可以大大提高课堂效率,也是学生有了更多课堂参与的机会。当今社会,技术迅速发展,互联网和智慧交互系统在课堂上的应用一方面培养了学生的多元智能,另一方面也使学生从小学会用技术了辅助学习,学会合作与交流,从而获得学习的成就感,激发学习的原动力。
作为一名一线的教学工作者,我将继续上下求索,设法为学生搭建更有效的学习平台,努力促进学生全面科学素养的提升。
 

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