2025 小学四年级科学上册光的折射现象初步课件

一、明确目标：我们要学什么？演讲人明确目标：我们要学什么？总结拓展：光的折射，让世界更“生动”生活应用：折射现象的“利”与“趣”实验探究：光的折射有规律吗？现象观察：这些“错觉”从何而来？目录2025小学四年级科学上册光的折射现象初步课件作为一名从事小学科学教育十余年的教师，我始终相信，让孩子亲近科学的最好方式，是从他们熟悉的生活现象入手，用可操作的实验揭开“习以为常”背后的科学密码。今天要和同学们探讨的“光的折射现象”，正是这样一个藏在喝水杯、鱼缸、雨后彩虹里的有趣话题。接下来，我将从教学目标、现象观察、实验探究、生活应用、总结拓展五个板块，带大家逐步揭开光的折射之谜。01明确目标：我们要学什么？明确目标：我们要学什么？四年级学生正处于从“直观感知”向“理性探究”过渡的关键阶段。基于《义务教育科学课程标准（2022年版）》中“物质科学领域”对光的传播现象的要求，结合学生的认知特点，本节课的学习目标可分为三个维度：1知识目标能说出光的折射现象的定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。初步理解光的折射的条件：必须是“斜射”入不同介质（垂直入射时方向不变）。能列举3个以上生活中常见的折射实例（如水中筷子“折断”、鱼缸里的鱼位置偏移、海市蜃楼等）。2能力目标通过“水中硬币重现”“筷子变弯”“激光穿玻璃砖”等实验，提升观察现象、记录数据、归纳规律的能力。能尝试用“光的折射”解释简单的生活问题（如渔民叉鱼为何要瞄准鱼的下方）。3情感目标激发对光学现象的好奇心，感受“生活处处有科学”的探究乐趣。培养尊重实验现象、实事求是的科学态度。过渡：目标明确后，我们先从一个“违背直觉”的小魔术开始，看看光的折射如何悄悄改变我们的视觉。02030102现象观察：这些“错觉”从何而来？现象观察：这些“错觉”从何而来？上课前，我特意准备了几个小道具：一个瓷碗、一枚硬币、一杯清水。现在请同学们围过来——当硬币放在碗底时，我后退到刚好看不到硬币的位置（图1）；然后请一位同学帮忙慢慢往碗里倒水，神奇的事情发生了：原本“消失”的硬币，竟随着水面升高重新“出现”了！（图2）1生活中的“视觉陷阱”类似的现象你们一定也见过：妈妈切菜时，把筷子斜插入装水的玻璃杯中，从侧面看，筷子好像在水面处“折断”了（图3）；周末去公园看鱼，明明看到小鱼在水下游动，伸手去抓却总抓空；爸爸戴的老花镜，能把报纸上的字“放大”；夏天暴雨后，天空偶尔会挂着彩虹……这些现象的背后，都藏着同一个科学原理——光的折射。那究竟什么是光的折射？它和我们之前学过的“光的反射”有什么不同？2对比反射，初识折射上学期我们学过光的反射：当光碰到镜子、水面等物体表面时，会改变方向返回原来的介质（如空气中的光射到水面，反射回空气）。而光的折射则是：光从一种介质（如空气）进入另一种介质（如水、玻璃）时，不仅没有返回，反而“钻”进了新介质，但传播方向发生了偏折（图4）。关键区别：反射是“返回原介质”，折射是“进入新介质且方向改变”。过渡：现象观察引发了我们的好奇，接下来需要用实验验证猜想——光的折射具体是如何发生的？03实验探究：光的折射有规律吗？实验探究：光的折射有规律吗？为了探究光的折射规律，我准备了三组实验，同学们可以分组操作，边观察边记录。实验前提醒：激光笔是“危险朋友”，绝对不能直射眼睛！3.1实验一：水中的筷子“弯”了吗？实验材料：透明玻璃杯、筷子、清水。操作步骤：将筷子垂直插入水中（筷子与水面呈90），从侧面观察：筷子看起来直吗？将筷子斜着插入水中（与水面呈30-45），再次从侧面观察：筷子在水面处有什么变化？取出筷子，确认它本身是否弯曲。现象记录：实验探究：光的折射有规律吗？1垂直插入时，筷子看起来基本是直的；2斜着插入时，筷子在水面处好像“折断”了，水下部分向上偏折（图5）。3初步结论：光从空气斜射入水中时，传播方向发生了偏折；如果垂直入射（入射角为0），方向不变。2实验二：激光穿过玻璃砖实验材料：激光笔、玻璃砖（长方形）、白纸、量角器、笔。操作步骤：在白纸上画一条直线作为“界面”（模拟空气与玻璃的分界面），在界面上方画一点作为“入射点”O，过O点作界面的垂线（法线）；用激光笔从空气斜射向玻璃砖的入射点O，调整角度使入射光线与法线的夹角（入射角）为30，在白纸上标记入射光线、玻璃砖内的光线（折射光线）、出射光线；用量角器测量折射光线与法线的夹角（折射角），记录数据；改变入射角（如45、60），重复步骤2-3。数据记录（示例）：|入射角|30|45|60|2实验二：激光穿过玻璃砖|--------|-----|-----|-----||折射角|20|28|35|规律总结：光从空气斜射入玻璃（或水）时，折射光线向法线偏折，折射角小于入射角；入射角越大，折射角也越大，但折射角始终小于入射角；当光从玻璃（或水）斜射入空气时，折射光线会远离法线，折射角大于入射角（可通过逆向照射玻璃砖验证）。3实验三：硬币“重现”的秘密回到上课初的“魔术”，我们用科学原理解释它：当碗中没有水时，硬币反射的光沿直线传播，被碗的边缘挡住，无法进入眼睛（图6左）；倒入水后，硬币反射的光从水（介质1）斜射入空气（介质2），发生折射，折射光线偏离法线，进入眼睛（图6右）。此时我们看到的是硬币的“虚像”，位置比实际位置偏高，所以原本看不到的硬币“出现”了。过渡：通过三组实验，我们不仅验证了光的折射现象的存在，还总结了初步规律。那这些规律在生活中是如何应用的？04生活应用：折射现象的“利”与“趣”生活应用：折射现象的“利”与“趣”光的折射不仅是实验室里的现象，更是人类改造生活的工具。让我们从“日常”“科技”“自然”三个角度，看看它的“超能力”。1日常中的“小助手”眼镜：近视镜（凹透镜）和老花镜（凸透镜）都是利用光的折射来矫正视力。近视眼看不清远处，是因为光线折射后成像在视网膜前，凹透镜能使光线发散，让像后移到视网膜上；放大镜：用放大镜看蚂蚁时，光从空气进入玻璃（凸透镜）再进入空气，发生两次折射，最终形成放大的虚像；鱼缸造景：鱼缸里的水草看起来比实际位置浅，是因为光从水折射到空气，我们看到的是水草的虚像（图7）。2科技中的“大用场”显微镜与望远镜：显微镜的物镜和目镜都是凸透镜，通过两次折射放大微小物体；望远镜则通过折射将远处的光线汇聚，让我们看清星空；光纤通信：虽然光纤主要利用光的全反射（折射的特殊情况），但基础原理仍与光的折射相关——光在光纤内不断折射，将信号快速传递。3自然中的“神奇画卷”海市蜃楼：夏天的海面或沙漠中，空气密度不均匀（海面上方空气冷、密度大，下方热、密度小），光在不同密度的空气中折射，将远处的景物“搬”到眼前（图8）；彩虹：雨后空气中悬浮着大量小水滴，阳光进入水滴时发生折射、反射、再折射，不同颜色的光折射角度不同（红光折射角大，紫光小），最终分散成七种颜色（图9）。过渡：从一杯水到浩瀚宇宙，光的折射用它的“偏折魔法”，为我们创造了无数惊喜。现在，我们一起回顾本节课的核心内容。05总结拓展：光的折射，让世界更“生动”1知识梳理定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象。规律：光从空气斜射入水/玻璃时，折射角＜入射角；从水/玻璃斜射入空气时，折射角＞入射角。条件：必须是“斜射”入不同介质（垂直入射时方向不变）。应用：眼镜、放大镜、显微镜、海市蜃楼、彩虹等。2课后拓展家庭小实验：取一个透明玻璃杯，装入半杯水，将一支铅笔竖直插入水中（注意不要碰到杯底），从杯子的侧面观察铅笔——你会发现铅笔“错位”了！试着用今天学的知识解释这个现象。观察记录：周末和家长一起观察鱼缸里的鱼，记录“看到的鱼位置”和“实际用网捞到的位置”有什么不同，下节课分享你的发现。结语：同学们，光的折射就像一位“调皮的画家”，用它的偏折