高中物理 主要是全反射的教案设计 新人教版选修3-4（通用） 5页

‎“全反射”探究式教学设计 ‎ 教育改革是时代的要求，是社会发展的需要。新的中学物理课程标准对物理课程的改革提出了要求。中学物理课程基本理念是：（1）以学生发展为本，全面提高学生的基本科学素养。（2）强调科学探究过程，培养创新精神和实践能力。（3）重视科学──技术──社会的紧密联系，倡导科学精神和人文精神的完美结合。（4）增加教育的选择性，让所有的学生都受到必需的、有区别的物理教育。（5）实现学习、训练和评价方式的多元化，增强学生自主学习的能力。‎ ‎“以学生发展为本”，“强调科学探究过程”的课程理念，体现在课堂上就是学生由原来的“接受式”为主的学习转变为“探究式”为主的学习。教学既要重视基本知识和基本技能，又要重视知识、技能的形成过程，发展学生的能力。‎ 科学探究的基本过程是：提出问题、设计方案、搜集证据、分析证据、形成结论或假设、验证结论、交流报告、反思等。一堂课仅40分钟，要完成整个探究过程几乎是不可能的。这就要求在不同的课堂中，对探究能力目标要有所侧重，在整个教学过程中使学生获得全面的科学探究能力。同样的学生，不同的教学内容要培养的探究能力目标是不同的；不同的学生、相同的教学内容培养的探究能力目标也会不同。因此，要探究什么？怎样探究才能“让所有的学生都受到必需的、有区别的物理教育。”这就需要教师的指导。‎ 教师的指导作用主要有两方面：一是为学生能顺利开展探究性学习创设一定的问题情景，提供相关的资料、信息环境，二是在实施过程中关注教学目标的落实，引导探究、指出误区、把握探究方向，以及排除学生无法自己解决的困难，但不包办代替等。在探究过程中，最有价值探究的地方是教师发挥指导作用的地方，在此处要让学生的思维得到充分的展开。这个“最有价值的地方”存在何处？它存在于学生回答问题不完整、不科学之处；存在于学生用不同方式解决同一问题时；存在于学生对课堂内某一事件产生疑惑或露出兴奋的表情时……，这些地方是最容易激发学生的自主性和能动性，真正体现探究性学习的价值处，也是教师知道策略运用是否到位的检验场所。‎ 教师的指导策略在探究性学习中运用得是否恰当，往往会影响探究性学习的质量，为此要针对不同情况，采取不同的指导策略，以凸显教师的指导在探究性学习中不可替代的作用。如在学生进行探究时，教师可根据学生的认知结构和经历，事前准备一些提示卡，尽可能把学生在探究时，易遇到的困难写在提示卡上，当探究展开时，在学生有困惑处，不能继续完成时……利用提示卡，指明方向，使学生的探究活动能顺利展开。‎ 课例：“全反射”教学设计 ‎“全反射”是学生在学习光的反射和光的折射定律的基础上研究的一种重要的光的现象。它在日常生活和科学研究方面都有广泛的应用。这节课的知识目标是：使学生理解光的全反射现象、掌握临界角的概念和发生全反射的条件，了解全反射现象的应用。技能目标是：培养学生的观察能力、分析推理能力，通过全反射的实验设计，培养学生科学的研究态度和方法，培养学生运用全反射知识解释简单的实际问题的能力。德育目标：渗透辨证唯物主义思想道德教育。在“全反射”教学中，学生形成全反射的概念，掌握全反射现象产生的条件和应用是本课的重点。让学生找出产生全反射的条件、应用全反射知识及设计折射率的实验是本课的难点。所以，本课的探究点就设计在让学生找出产生全反射的条件及如何运用全反射知识设计实验。教师的指导作用就是如何引导学生去探究。‎ 教学过程：‎ ‎1、设疑引入 师：夏天，在我国山东蓬莱市的海面上多次出现一种奇特景象，站在海滨极目远眺，可以看到远山、船舶、楼阁等各种景象出现在空中。古人认为这是一种叫做蜃的怪物吐出的气结成的，所以命之为“海市蜃楼”，也叫蜃景。蜃景现象不仅在海上能看到，在沙漠也能看到。‎ 多媒体演示：中央电视台记录在长江源头处拍下的“海市蜃楼”图片。‎ 师：戈壁上真的有波光粼粼的湖水？在海面上真的有远山楼阁？通过这节课的学习，你将解开心中的疑团。‎ ‎2、实验探寻 ‎2．1 全反射现象 ‎2．1．1 演示实验，学生观察并描述现象 ‎[实验1] 按如图1所示，让一束白光从半圆形玻璃砖的弧面沿半径射到AB面的O点，逆时针旋转玻璃时，引导学生观察：‎ ‎（1）开始使入射角为0度，不断增大入射角，反射光线、折射光线的角度和强度如何变化。‎ ‎（2）当入射角增大到使折射光线临近玻璃砖的某一角度，观察所发生的现象。‎ ‎（3）继续增大入射角，折射光线、反射光线将发生什么现象。‎ ‎2．2．2 引导学生描述现象，归纳全反射现象的定义。‎ ‎2．3 探究发生全反射的条件 ‎2．3．1 引导探究：如果让一束白光按如图2所示射到半圆形玻璃砖AB面的O点，逆时针旋转玻璃砖，直到入射角达到90度时，在这一过程中，会发生全反射现象吗？先让学生通过小组画图分析，共同探究在这种情况下能发生会反射现象吗？‎ ‎2．3．2 让小组代言人发布小组讨论结果。‎ ‎2．3．3 [实验2]演示刚才讨论的实验现象。‎ ‎2．3．4 引导学生总结发生全反射的条件，并定义光密介质和光疏介质。‎ ‎2．2．5 让学生推导光从某折射率的某种介质射向真空时的临界角。‎ ‎3．全反射现象的应用 ‎3．1 [实验3]师：将两支试管一支装满水，一支是空的。请学生猜想：若同时将这两支试管放入水槽中，试管壁的亮度一样吗？为什么？学生猜想后，演示实验，再请同学解释观察到的实验现象。‎ ‎3．2 解释现象 ‎3．2．1 让学生利用所学全反射知识解释“海市蜃楼”产生的原因，然后指导学生阅读课本的选学教材“蜃景──空气的全反射”，并将产生原因进行多媒体演示。‎ ‎3．2．2 [演示4]用光导纤维应用演示器演示光导纤维传光、传声音、传图象的现象。让学生观察，讨论实验现象，然后引导学生选学内容“光导纤维”，并解释实验现象。‎ ‎3．3 实验设计 ‎[课堂练习]水下H深处有一点光源S，它发出的光射向四面八方。‎ ‎（1）其中射向水面的那部分光线，能照亮水面的几何形状是什么？‎ ‎（2）若已知水的折射率为n，如何根据光路图求出圆形亮斑半径R？‎ ‎（3）若用半径为R的圆形盖住亮斑，在水面上能看到光吗？‎ ‎（4）根据以上分析的结果和实验桌上的器材：水槽、大头针、刻度尺、圆形泡沫片，请同学们设计测定水的折射率的方案。‎ 作业：‎ ‎1．布置课后练习作业。‎ ‎2．为什么草叶上的露珠在阳光下晶莹透亮？‎ ‎3．调查桂林市光缆通讯的现状，写出调查报告。在这一节课的教学设计中，将教师的实验演示和创设“探究式”问题情景结合，通过抓住知识的产生过程，积极引导学生主动探究，让学生参与观察、实验、分析、讨论、思考、应用等多项活动，这是一种在教师指导下的探究式教学模式。在这种教学模式中教师的指导作用主要体现在：‎ ‎①设计探究目标──就是教师要根据教学目标和内容，确定探究的问题和探究的目标，并精心设计探究过程和方法。‎ ‎②创造探究条件──探究之前和过程中，教师应为学生提供充分的探究条件。如实验条件、知识条件、方法条件，对一些模拟探究还需精心设计好课件，预测探究过程中可能出现的一些问题以及解决方案等。‎ ‎③适当点拨引导──在学生的探究过程中，教师对他们的行为、方法和思维作适当的点拨和引导，来指导学生去分析、认识和解决在探究过程中出现的一些实际问题，使探究过程顺利进行，达到预期的教学目的。‎ ‎④师生共同评价──在探究的过程中和结束后，要适时引导学生对探究的过程方法和结论进行总结和评价。‎