第二届东芝杯教案 东北师大物理教案.doc

第二届“东芝杯”中国师范大学师范专业理科大学生教学技能创新实践大赛（物理组）全反射教学设计东北师范大学物理学院 刘莉娜全反射教学设计东北师范大学物理学院2006级刘莉娜一、 学情分析全反射是普通高中物理课程标准选修3-4模块“光与光学仪器”主题下“光的折射”的教学内容，选择的教材是人教版选修3-4第13章第7节。学生在学习必修一、必修二的基础上，进入选修模块的学习。选修3-4模块是电、光及相对论模块，该模块在注重物理学的应用和社会意义的同时，较系统的介绍电磁学、光学和相对论的内容，进一步强调物理学的研究思想和方法。全反射是选修3-4模块的重要基础内容，课标要求是：“认识光的全反射现象；初步了解光导纤维的工作原理和光纤在生产、生活中的应用；认识光纤技术对经济社会生活的重大影响”。学生在初中学习过基本几何光学知识，且已初步具备了抽象思维能力和物理规律运用能力，但动手操作的实践意识依然比较薄弱；在生活中全反射现象比较常见，但学生对全反射的理解却不够清楚。本课时在“光的折射”等知识复习基础上，学生通过观察体验、动手实践及实验探究过程中体会全反射现象、原理及其应用对人们生产、生活的巨大影响。二、教学方案13.7 全反射 人民教育出版社2007版 选修3-4 （1课时）教学目标知识与技能目标1 知道光疏介质和光密介质；2 认识光的全反射现象；3 理解发生全反射的条件；4 知道全反射棱镜及其应用；5 了解光导纤维的工作原理；6 认识光纤技术对经济社会生活的重大影响。过程与方法目标7 通过学生自主学习和观察实验现象的过程，进一步培养学生的自主学习能力和观察概括能力。情感态度与价值观目标8 通过分组活动培养其主动与他人合作、主动将自己的见解与他人交流，敢于坚持正确观点、勇于修正错误的团队精神；9 通过学习光纤技术对经济社会生活的重大影响，培养学生的爱国情感和将科学服务于社会的意识。教学重点发生全发射的条件；光纤工作原理。教学难点发生全发射的条件；光纤工作原理。教学方法实验探究法；任务驱动法。教学媒体1. 自主学习箱（学案、工具箱）；2.视频课件；3.动画课件； 4.图片课件；5.“银蛋”（自制）6.全反射现象演示仪；7.“满天星”；8.“魔光筒”（自制）；9.光纤应用演示仪（自制）。教学过程教学过程教学过程教学过程媒体学生活动教师活动设计意图创设情境 导入新课铁球、烧杯、试管夹、蜡烛观察现象并思考：看到了什么？说明什么？其中的物理道理是什么？演示“银蛋”实验。通过趣味实验，创设学习情境，激起学生学习兴趣，激活学生物理思维。学习任务一：学习全反射学案 1光密介质和光疏介质复习：利用学案，把水、水晶、金刚石两两组合，画出光的折射光路图。体会：问题（1）不同介质折射率不同；（2）折射率大小具有相对性。自学：（1）光密介质和光疏介质的概念，写在学案上。（2）光密介质和光疏介质的相对性。巡视、指导学生，帮助学生完成学案问题（1）、问题（2）。帮助学生总结光密、光疏介质的概念及相对性。利用学案，教师引导学生自主学习，引领式讲解，培养学生自主学习能力，落实教学目标1。全反射现象演示仪. 学生实验探究：光的全反射现象猜想：光线由光密介质斜射入光疏介质时，折射角与入射角谁大？折射角会随入射角的增大而无限增大吗？为什么？探究方案设计，分析：随入射角增大，折射角的变化情况。讨论问题：当折射角增大到90时，如果入射角再增大，会出现什么情况？小组讨论总结：全反射现象。利用“全反射现象演示仪”指导学生分组探究实验，引导学生思考的问题。参与学生实验探究活动。引导学生自主学习，独立思考。并对学生的概括加以总结完善。通过演示实验，引导学生观察现象、分析现象，并引发学生思考，落实教学目标2。学案.理论探究：发生全反射的条件复习：完成学案问题（1）关于光的折射的复习内容：光路可逆原理及折射率的定义。学习：临界角C的概念。思考问题：如何计算某种介质在空气中发生全反射时的临界角C？推理计算几种介质的临界角C。思考问题：临界角大小C与折射率n的关系是怎样的。小组讨论交流：一束光线斜入射到两种不同介质的界面时，是否一定会发生全反射现象？发生全反射的条件是什么？ 介绍临界角的概念；启发学生自主学习计算临界角C的方法。巡视、指导学生完成学案上的习题（2）；引导学生独立思考临界角C大小与折射率n的关系。引导学生总结发生全反射的条件通过学生的自主探究要和教师的合理指导相结合，落实教学目标3。图片课件4. 全反射的应用观看潜水图片；思考问题：1. 潜水时，从水下观察水上景物的情景与平时有何不同？2.生活中的全反射现象还有哪些？出示潜水图片课件。引导学生描述生活中的全反射现象。加强物理与STS联系，有利于激发学生的学习热情，强化学生的实践意识。落实教学目标7。学习任务二：学习全反射棱镜及其应用学案1：全反射棱镜完成学案问题(1)：画出光线从空气中分别由全反射棱镜的直角边和斜边垂直入射时的光路图。思考问题：1. 光线从空气中分别由全反射棱镜的直角边和斜边垂直入射时，光线的传播方向发生怎样的变化？ 2.全反射棱镜的作用是什么？巡视、指导学生完成学案上的问题(1)。引导学生独立思考全反射棱镜光路的特点。启发学生猜想全反射棱镜的作用。关注学生在学习过程中对物理学的观点、思想与方法的应用情况，通过利用学案、图片课件及教师的合理引导，落实教学目标4和教学目标7。图片课件学案2：全反射棱镜的应用观看图片课件；概括总结全反射棱镜的原理；思考问题：全反射棱镜还有哪些用途。出示图片课件；帮助学生概括总结全反射棱镜的原理；把物理知识与应用技术相结合，能使学生获得更为宽广的视野，落实教学目标4。学习任务三：学习光导纤维“满天星”学案1体验：认识光纤打开“满天星”的开关，观察现象并思考：1.光从哪里射出来；2.为什么光没有从塑料丝的旁边射出来，而是从另一端射出来，这里面发生了什么；3.猜想光在塑料丝中是怎么传播的。要求学生猜测“满天星”物理原理，引导学生一步步思考问题。学生通过体验，发现生活中的物理现象，思考原理，激发学习兴趣。自制“魔光筒”学案动画课件2实验探究：光纤工作原理分组实验：探究学案问题1“魔光筒”原理。思考问题：1.看到了什么现象？2.猜测：发生这一现象的原因是什么？分析完成学案问题光在水流中传播的光路图。思考问题：3.水流导光的物理道理；4.猜想光在光导纤维中传播路径。观看动画课件“光在光导纤维中传播路径”。概括总结光导纤维工作原理。利用自制“魔光筒”指导学生分组探究实验。参与学生实验探究活动。引导学生思考的问题。巡视、指导学生完成学案上的习题；引导学生由水流导光原理猜想光导纤维工作原理。出示动画课件。帮助学生概括总结光导纤维工作原理。通过设趣启思，落实教学目标5。在实验中通过观察分析和实际操作，落实教学目标7。通过学生的分组活动和讨论分析，培养其动手能力和团队合作的互助精神，落实教学目标8。自制光纤应用演示仪图片课件视频课件3光纤的应用观看光纤应用演示实验：思考问题：1.光纤能否传输信号？2.猜想光纤的用途还有哪些？观看课件：“改变世界的光纤技术”。思考问题：1.光纤的优点有哪些；2.光纤的缺点有哪些；3.光纤技术还有哪些应用。观看视频“光纤之父”高锟摘得诺贝尔物理学奖。观看图片，了解我国光纤技术的发展。 演示实验 。启发学生思考，并对学生的回答加以总结。出示课件：“改变世界的光纤技术”。播放视频“光纤之父”高锟摘得诺贝尔物理学奖。出示图片, 介绍我国光纤技术的发展。鼓励学生关心国内、外科技发展现状与趋势，培养其爱国情感。教学中，充分利用实验的优势，让学生通过科学探究的过程，亲身经历探索和发现科学方法在实验中重要作用的过程，落实教学目标6。运用图片课件和视频课件，落实教学目标9。课后学习任务1.自制变色“满天星”可持续发展的课堂能够让学生“带着问题走进课堂，又能够带着问题离开课堂”。通过布置合作探究性学习题目，落实教学目8。课后进行活动拓展，以小组为单位继续进行学具制作。布置课后学习任务：自制变色“满天星”。科技文献网络资源等2. 撰写科技小论文关于光纤，我还知道课后进行知识拓展，自主深入学习有关光纤的知识。参考题目：（1）光纤的数值孔径；（2）我国光纤事业的发展布置课后学习任务：撰写科技小论文关于光纤，我还知道。提出参考题目。板书设计13.7 全反射 一、全反射 二、光导纤维现象： 原理：光的全反射原理发生条件 ：（1）光从光密介质射向光疏介质 结构：纤芯、包层、保护层（2）入射角大于或等于反射角应 用： 全反射棱镜 、光导纤维 应用： 教学反思全反射学案设计班级：_ 姓名：_学习任务一： 学习全反射 1光密介质和光疏介质（1）画出下列折射光路图（几种介质折射率见附表1）水晶水水晶金刚石金刚石水（2）自学：光密介质和光疏介质的概念，填写下列空白。 光密介质： 光疏介质： . 实验探究：光的全反射现象（1）思考：光线由光密介质斜射入光疏介质时，折射角与入射角谁大？ 折射角会随入射角的增大而无限增大吗？ 我猜想原因是： （2）全反射现象： . 理论探究：发生全反射的条件（1）复习：光路可逆原理： 折射率定义： （2）当光以入射角artsin23从玻璃（n=1.5）射入空气时，折射角是多大，并画出光路图。（3）当光以入射角artsin23从空气射入玻璃（n=1.5）时，折射角是多大，并画出光路图。（4）计算下列几种介质在空气中发生全反射时的临界角C（几种介质折射率见附表1）金刚石 水晶 水 （5）我猜想临界角大小C与折射率n的关系是 （6）发生全反射的条件：_ 4. 全反射的应用 我的体验：1. 潜水时，从水下观察水上景物的情景与平时有何不同？ 2. 生活中的全反射现象还有哪些？学习任务二：学习全反射棱镜及其应用1全反射棱镜（1）画出光线从空气中分别由全反射棱镜的直角边和斜边垂直入射时的光路图。（2）全反射棱镜起什么作用： 。（3）全反射棱镜的工作原理：_ _。2全反射棱镜的应用（1）全反射棱镜能做什么？（2）全反射棱镜还有哪些用途？学习任务三：学习光导纤维1体验：认识光纤2实验探究：光纤工作原理（1）画出光在水流中传播过程中的光路图，解释“魔光筒”水流导光的物理道理；空气水空气 （2）水流导光的原因是： （3）我猜想光在光导纤维中传播路径是： （4）光纤工作原理： 3光纤的应用光纤的优缺点： 优点： 缺点： 课后学习任务1. 合作探究性学习：自制变色“满天星”2. 知识拓展性学习：查阅文献，撰写科技小论文关于光纤，我还知道附表1：几种介质的折射率介质金刚石水晶水玻璃空气折射率2.421.551.3028附表2： 参考网络资源： 中国科普博览 /idex.html 中国期刊网（） 中国基础教育知识仓库（CFED） 万方数据资料数字化期刊系统（） The Physics Classroom 附表3： 活动评价表合作探究性学习题目：自制变色“满天星”小组名称：_组长姓名：_成员姓名：_完成日期：_ 作品名称：_1. 画出原理图：原理方框图 2. 我们选择的元器件： 3. 我们的制作过程：_4. 我们的演示效果：_5. 外观设计： 6. 我在活动中的表现： 我对全组活动的贡献： 我擅长的是：_我在活动中遇到的困难是：_我在这方面应该做得更好：_ 7. 自我评价：（在评价的等级上画圈）A级（优秀） B级（良好） C级（合格） D级（低于标准）8. 小组评语： 9. 老师评语：_光导纤维学案设计班级：_ 姓名：_学习任务一：认识光纤学习任务二：光纤工作原理 1. 复习：全反射现象： 发生全反射的条件： 2. 画出光在水流中传播过程中的光路图，解释“魔光筒”水流导光的物理道理；空气水空气 3. 水流导光的原因是： 4. 我猜想光在光导纤维中传播路径是： 5. 光纤工作原理： 学习任务三：光纤的应用光纤的优缺点： 优点： 缺点： 课后学习任务1. 合作探究性学习：自制变色“满天星”2. 知识拓展性学习：查阅文献，撰写科技小论文关于光纤，我还知道附表1：几种介质的折射率介质金刚石水晶水玻璃空气折射率2.421.551.3028附表2：参考网络资源： 中国科普博览 /idex.html 中国期刊网（） 中国基础教育知识仓库（CFED） 万方数据资料数字化期刊系统（）The Physics Classroom http:/www.phys