2025 小学五年级科学上册光的折射现象观察课件

一、教学背景与目标定位演讲人教学背景与目标定位01教学过程：从现象到规律的阶梯式探究02教学准备：让探究触手可及03总结与升华：让科学思维扎根04目录2025小学五年级科学上册光的折射现象观察课件01教学背景与目标定位教学背景与目标定位作为一线科学教师，我始终相信：科学教育的本质是引导孩子用观察的眼睛发现世界的规律，用探究的双手触摸现象的本质。本学期五年级科学上册"光"单元的教学中，继"光的直线传播""光的反射"之后，"光的折射现象观察"是光的传播规律学习的重要延伸。这一内容既承接了学生对光的基本特性的认知，又为后续"光的色散""透镜的应用"等知识奠定基础，更能帮助学生用科学视角解释生活中"筷子变弯""池水变浅"等常见现象，真正实现"从生活走向科学，从科学回归生活"的课程理念。基于课标的目标拆解依据《义务教育科学课程标准（2022年版）》中"物质科学领域"的要求，结合五年级学生的认知特点（具体运算阶段向形式运算阶段过渡，具备一定的观察、记录和简单推理能力），本课时的教学目标可细化为：基于课标的目标拆解科学知识目标能通过观察和实验，描述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（即光的折射现象）；能举例说明生活中常见的折射现象；初步理解光的折射规律（如入射角与折射角的关系、光的折射可逆性）。科学探究目标经历"发现现象—提出问题—设计实验—观察记录—得出结论"的完整探究过程；能使用激光笔、玻璃砖、量角器等工具进行定量观察；能通过小组合作分析实验数据，尝试用科学语言描述折射现象的特征。科学态度与责任目标激发对光现象的探究兴趣，养成细致观察、如实记录的科学态度；体会科学知识与日常生活的紧密联系，增强用科学解释现象的意识；通过了解古代科学家对折射现象的探索（如沈括《梦溪笔谈》中对"虹"的记录），感受科学文化的传承。教学重难点的精准把握教学重点：通过实验观察，建立"光的折射现象"的科学概念，总结光从空气斜射入水或玻璃中时的传播规律。教学难点：理解光的折射现象中"传播方向改变的条件"（如"斜射"与"垂直入射"的区别）；解释生活中因折射导致的"视觉错位"现象（如水中物体的位置看起来比实际浅）。02教学准备：让探究触手可及教学准备：让探究触手可及为了让抽象的"光的折射"变得可观察、可操作，我提前两周开始准备实验材料。考虑到五年级学生的操作安全性和材料易得性，实验器材以日常物品为主，同时辅以部分专业工具，具体如下：教师演示材料古代文献资料（《墨经》中关于"影"的记载、《梦溪笔谈》中对虹的解释节选）可视化折射演示装置（自制：长方形透明水槽内装半槽水，水槽后壁贴白色坐标纸，顶部安装可调节角度的激光笔支架）多媒体课件（包含"筷子变弯""海市蜃楼""叉鱼技巧"等视频素材；动态模拟光的折射路径的动画）学生分组实验材料（每组6人）01基础观察材料：透明玻璃杯（装水）、筷子、硬币（实验1："消失的硬币"）；玻璃砖（实验2："光穿玻璃"）02定量探究材料：激光笔（套红色滤光片，增强可见性）、量角器、白色硬纸板（画有法线）、水槽（装水并滴入少量牛奶，使光路可见）03记录工具：实验记录表（含现象描述、角度数据、结论推理三部分）03教学过程：从现象到规律的阶梯式探究情境导入：生活现象引发认知冲突（8分钟）"同学们，上周春游时，有位同学想从湖边捡起一块漂亮的石头，结果伸手一抓却扑空了。这是为什么呢？先别急着回答，我们先做两个小实验。"（1）实验1：将筷子斜插入装水的玻璃杯中，让学生从侧面观察——"你们看到了什么？"（筷子在水面处"折断"了）（2）实验2：在空碗底放一枚硬币，学生后退至刚好看不到硬币的位置，保持不动；教师缓慢向碗中加水——"现在能看到硬币了吗？"（硬币"重新出现"）"这两个现象和我们之前学的光的直线传播、反射一样吗？光在传播过程中可能发生了什么变化？"通过连续追问，引导学生发现：当光从一种物质（如空气）进入另一种物质（如水）时，传播方向可能改变了。此时顺势揭示课题："今天我们就来研究这种现象——光的折射。"观察现象：建立折射的科学概念（15分钟）"要研究光的折射，首先要明确什么是光的折射。我们需要用更直观的方式看到光的传播路径。"演示实验：光从空气斜射入水中的路径打开自制演示装置的激光笔，让红光以约45角斜射入水中（因水中滴入牛奶，光路清晰可见）。引导学生观察："光在空气中是怎样传播的？进入水中后方向有什么变化？"（空气中直线传播，进入水中后向法线偏折）分组实验：光穿过玻璃砖的路径每组将玻璃砖平放在白色硬纸板上，用激光笔从空气斜射入玻璃砖的一个侧面。要求学生：①在纸板上画出入射光线、玻璃砖边界、折射光线；②用直尺连接入射点与出射点，观察光在玻璃中的传播路径。观察现象：建立折射的科学概念（15分钟）概念提炼结合实验现象，师生共同总结：光从一种介质（如空气）斜射入另一种介质（如水、玻璃）时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。特别强调"斜射"这一条件——若光垂直入射（如激光笔垂直照射水面），传播方向不变，此时不发生折射吗？"不，垂直入射时折射光线与入射光线在同一直线上，只是方向没有偏折，仍属于折射现象，只是特殊情况。"（通过补充说明，避免学生形成错误认知）探究规律：定量分析折射的特征（20分钟）"刚才我们观察到了折射现象，那光的折射有什么规律呢？比如，入射光线与折射光线的角度有什么关系？如果光从水射入空气，方向又会怎样？"实验设计：测量入射角与折射角每组使用量角器，在硬纸板上画出法线（垂直于介质分界面的直线），分别测量入射光线与法线的夹角（入射角）、折射光线与法线的夹角（折射角）。记录三组不同入射角（如30、45、60）对应的折射角数据（如表1）。|实验次数|入射角（空气→水）|折射角|入射角（水→空气）|折射角||----------|-------------------|--------|-------------------|--------|探究规律：定量分析折射的特征（20分钟）01|1|30|22|22|30|03|3|60|40|40|60|02|2|45|32|32|45|探究规律：定量分析折射的特征（20分钟）数据推理引导学生分析表格数据："当光从空气斜射入水中时，折射角与入射角有什么关系？"（折射角小于入射角）"当光从水斜射入空气时，折射角与入射角又有什么关系？"（折射角大于入射角）"如果交换入射介质和折射介质，角度有什么规律？"（光路是可逆的）深化理解播放动画演示光在空气、水、玻璃三种介质中的折射情况（玻璃的折射率大于水），总结：光从折射率小的介质斜射入折射率大的介质时，折射角小于入射角；反之，折射角大于入射角（此处用"介质的透光能力不同"替代"折射率"术语，符合小学生认知）。联系生活：用折射解释现象（12分钟）"现在，我们已经掌握了光的折射规律，能不能用它解释课初的两个现象？"筷子"折断"的真相学生画图分析：筷子在水下部分反射的光从水斜射入空气，折射角大于入射角，折射光线进入人眼后，人会逆着折射光线的方向看去，看到的是筷子的虚像（位置比实际高），所以筷子看起来在水面处"折断"了。"消失"的硬币为何重现当碗中无水时，硬币反射的光被碗壁挡住，无法进入人眼；加水后，硬币反射的光从水斜射入空气，发生折射，折射光线进入人眼，人看到了硬币的虚像（位置比实际高），所以硬币"重新出现"。联系生活：用折射解释现象（12分钟）拓展案例讨论展示"渔民叉鱼时为什么要向看到的鱼的下方叉""海市蜃楼的形成""眼镜片如何矫正视力"等图片，鼓励学生小组讨论，用折射原理解释。有学生提出："为什么透过厚玻璃看字会变形？"这正是光在玻璃上下两个表面两次折射的结果，教师及时肯定这种"追问精神"。拓展延伸：自制折射观察器（5分钟）为了让探究从课堂延伸到生活，布置课后任务：用透明塑料瓶、彩笔、水自制"简易折射观察器"。具体步骤：①在塑料瓶外壁画一条竖直直线；②装入半瓶水，从侧面观察直线——"你看到了什么现象？为什么？"通过这个小制作，学生能更深刻地体会光的折射与介质的关系。04总结与升华：让科学思维扎根总结与升华：让科学思维扎根"同学们，今天我们通过观察实验、记录数据、推理总结，认识了光的折射现象。从筷子变弯到硬币重现，从叉鱼技巧到海市蜃楼，光的折射就像一位‘魔术师’，悄悄改变着我们看到的世界。但科学的魅力不仅在于解释现象，更在于用现象发现规律。就像400多年前，伽利略用望远镜观察星空时，或许他也没想到，光的折射规律会成为人类探索宇宙的‘眼睛’。"回顾板书（如图1：光的折射现象概念图），带领学生梳理核心知识：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。规律：折射角与入射角的关系（空气→水/玻璃：折射角＜入射角；反之则＞）；光路可逆。应用：解释生活中的视觉错位现象。总结与升华：让科学思维扎根最后，以问题结束课堂："如果光在两种介质中传播时，两种介质的透光能力相同（如空气和酒精），还会发生折射吗？"这个问题既呼应了"介质不同"的条件，又为后续"光的色