测定玻璃折射率教学设计(陈晓锋)

测定玻璃折射率教学设计

湖北天门实验高级中学 陈晓锋

物理是一门以实验为基础的学科，因此，实验教学是物理教学中的一个重要环节。如何在实验教学过程中进行科学探究，调动学生的积极性，让他们主动参与、乐于思考、勤于探究，培养其创新能力，是物理教育工作者一直探索的问题。

一．设计背景：

在新课程改革和素质教育的大环境下，如何让学生走出死学的泥潭，如何培养学生的学习兴趣，发散思维能力，探究能力，创新能力和团队合作意识成为当今教育的重点。 物理实验在很多中学都不被重视，原因一，是由于“惯性”，一直以来都不做实验或者很少做实验；原因二，学校硬件跟不上；原因三，由于旧的观念，应试教育的影响，让人们直观的认为学生只要会做题，能拿高分就达到了目的。

以上种种导致了“高分低能”生的出现，导致了学生“只会做题目，不会动手”，让学生陷入死学习的状态，一味地为了做题而做题，从而脱离了实际，学习没有了积极性和主动性，更何谈创造性。

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二．设计意图：

《测定玻璃折射率》这个实验难度适中，在历届高考中也频频出现，但如何在上第一节课时就能让学生对之有较高的兴趣并能较好的掌握呢？又如何在理论课的基础上行之有效的培养学生的各种能力？

本节课采用“找茬法”既调动了学生的积极性，也使学生很好的掌握了本实验的基本原理方法，更重要的是也亲身“体验”了实验过程，达到了意想不到的效果。 本节课设计的难度适用中等基础的学生群体，对于优等生可适当增加课堂容量。

三．设计过程：

授课班级 高二（ ）班，理科普通班

教学目标 知识目标 1、掌握插针法测折射率的方法

能力目标 提高实验操作能力和数据处理能力

德育目标 1、激发学生对物理实验及物理理论学习的兴趣

2、培养团体协作和共同面对困难的精神

教法 主体引导法，自学辅导法

学法 阅读教材，自主探究，小组合作，“找茬法”

教学重点 测定两面平行的玻璃砖的折射率

教学难点 测定玻璃折射率的方法的掌握与能力的培养

实验目的 1、 学会测定折射率的方法

2、 掌握测定两面平行玻璃砖的折射率的基本操作

授课时间 年 月 日 第 节课

实验仪器：玻璃砖、量角器、白纸、铅笔、直尺、计算器、木板、图钉、大头针 （说明：由于新授课过程中实际演示实验学生不便观察实验步骤和现象，故而采用大矩形纸盒代替玻璃砖，以黑板作为“白纸”，以粉笔在黑板上描点代替插针，实验过程模拟进行） 实验原理：用插针法确定出射光线，找出跟入射线相应的折射线；用量角器测出入射角i 和折射角r ；根据折射定律计算出玻璃的折射率γ

sin sin i n =

。 复习导入 师：什么是折射定律？

生：(学生回答并点拨)

师：那我们如何测定玻璃砖的折射率？现在请大家用五分钟的时间预习本节课的内容并完成导学案第一个和第二个内容。

新课教学

一．学生在预习并完成第一和第二个内容（见导学案）的过程中，教师观察并指导学生完成，遇到个别同学的问题可以当时纠正以加深印象。之后找一位有共性错误的学生宣读自己的结果（这个学生一般要找性格开朗点的，因为内向的学生不容易接受在很多人面前出错）如：一.问题的最后一空，他填的是n=sinα/sinβ。这里就强调填空题乃至计算题一定要用题目中所给的参量表示。

二．实验所需要的器材要求学生不要死记硬背，因为每个实验都可以有多种方法去解决，实验器材是根据你设计的实验而定的。

如：量角器可以用圆规取代。量角器是直接量出角度进行计算，而用圆规则可以依据数学知识去解决。

三．请一位同学上台演示实验过程

这个环节是本节课的重点，在选演示者的时候尽量不要选学习比较好的学生，而是选大胆但比较粗心的学生，这样才能达到这节课的目的（也就是大家都能找出很多“茬”）。

在演示者演示的过程中可以隐晦的提示大家尽可能多的找出问题，并把发现的问题记录《导学案》上。

在演示者演示完后，由大家举手发言，要求是每人只能说出一个问题，这样就能给更多的同学发言的机会。当然找出问题的同时最重要的是要说出为什么错了。要求学生在《导学案》上记录上自己没有找出的问题。

如：生：实验过程中，入射角太小了。

师：那入射角太小为什么不行呢？

生：若入射角i过小，折射角将更小，测量误差更大，因此画入射光线AO时要使入射角i适中。

入射角i应在15°~75°范围内取值，若入射角i过大。则由大头针P1、P2射入玻璃中的光线量减少，即反射光增强，折射光减弱，且色散较严重，由玻璃砖对面看大头针的虚像将暗淡，模糊并且变粗，不利于瞄准插大头针P3、P4。

若入射角i过小，折射角将更小，测量误差更大，因此画入射光线AO时要使入射角i 适中。

生：P1与P2间距太小了

师：为什么P1与P2间距不能太小呢？

生：P1与P2间距太小的话不容易确定光路，或者说光路确定不准备此时教师可以在黑板上进行演示，以增加学生的理解和记忆。

如此形式让学生把记录的不相同的问题解答完之后，再给学生一分钟时间整理，抽查一位同学将记录下来的所以的注意事项都叙述一遍（这个环节一般找比较优秀的学生以减少出错的几率来节省时间），教师在黑板上板书。

本实验的实验步骤也在演示过程中得到了展示，不要求学生死记硬背，让学生体会到起点到终点不只有一条路，以达到开阔学生思维的目的。

四．师：请有量角器的同学举手（只有个别同学举起了手）

本实验要求求出入射角和折射角的正弦值，那么我们手头都没有量角器又如何来求正弦值呢？现在请大家思考有没有不用量角器就能达到实验目的的方法。

思考后请一位学生上黑板演示，但他上台后却愣住了，原因是他没找到教学用的木质圆规。我看着他微笑，他也不好意思，于是我就提醒他有没有什么能代替圆规的？他恍然大悟，迅速从前排同学那里撕了一段透明胶带就画起了圆。（这个也是我有意没准备的，想让大家明白身边的很多东西都能帮助我们实验，也是最好的实验器材）

之后就用数学方法解决了这个问题，大家也都很容易听明白了。

教师也要随即强调圆要适当的画大一点以减小误差，并告诉大家一定注意我们要计算的是入射角的正弦值和折射角的正弦值，所以，一定要注意找准圆与入射光线和折射光线的焦点，切忌不要找成出射光线与圆的焦点，这个问题要细心，大家也容易理解。