大象版（2024）小学科学六年级上册第一单元《探寻光的路线》4.《光的折射》教学设计

这是一份小学科学大象版（2024）六年级上册（2024）4 光的折射教案，共6页。
教材分析
本课是大象版六年级上册第一单元“探寻光的路线”的第4课，在学生已经认识光的直线传播和光的反射基础上，进一步探究光在不同介质交界处的传播特点。教材以“斜放入水中的筷子看上去变弯了”的生活矛盾情境切入，引导学生提出“光在经过水时方向发生改变”的假设。探究部分设计了激光笔从空气斜射入水中、再从水中斜射入空气中的双向实验，通过在水中加牛奶、空气中放烟雾的方法显示光路，观察光的传播方向变化，归纳出光的折射现象。反思与评价部分用折射原理解释“筷子向上弯”的原因——人逆着折射光线看，认为物体在虚像位置。应用与迁移部分通过“不透明杯加水后看到勺头”的预测实验，巩固折射知识。本课体现了“生活情境—提出假设—实验验证—归纳结论—解释现象—应用迁移”的完整探究流程。
学情分析
六年级学生在本单元前三课已经认识了光的直线传播和光的反射，具备了一定的光学知识基础和实验操作能力。学生在生活中见过水中筷子变弯、池水变浅等折射现象，但很少从科学角度思考原因，容易认为是“筷子真的弯了”或“水把筷子放大了”。学生能熟练使用激光笔、水槽等器材，但在显示光路（加牛奶、放烟雾）、准确观察折射方向、绘制光路图方面需要教师指导。本课通过直观的激光笔折射实验，帮助学生建立“光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变”的科学概念。
教学目标
（一）科学观念
知道光从空气斜射入水中，或从水中斜射入空气中时，光的传播方向会发生改变，这种现象就是光的折射；能用折射原理解释水中筷子变弯、池水变浅等生活现象。
（二）科学思维
能基于生活现象提出光的折射假设；能通过实验观察归纳光的折射规律；能运用折射知识分析和解释生活中的折射现象。
（三）探究实践
能完成光从空气斜射入水中和从水中斜射入空气中的折射实验，规范操作激光笔，准确观察并记录光路变化；能绘制简单的折射光路图。
（四）态度责任
养成严谨细致的实验态度和实事求是的记录习惯；感受光学知识在生活中的广泛应用，激发探究自然现象的兴趣。
教学重难点
教学重点：通过实验认识光的折射现象，知道光从空气斜射入水中或从水中斜射入空气中时传播方向会发生改变。
教学难点：观察并准确描述光的折射方向；用折射原理解释水中筷子向上弯的原因。
教学准备
（一）教师准备
多媒体课件、激光笔、透明方形水槽、清水、牛奶、线香、火柴、筷子、不透明杯子、勺子、湿抹布。
（二）学生分组器材
透明方形水槽、激光笔、清水、牛奶、线香、火柴、筷子、白纸、铅笔、实验记录单。
课时安排
1课时
教学过程
环节一：情境导入，提出问题（4分钟）
1.教师演示：将一根筷子斜放入盛水的透明水槽中，让学生从侧面观察。教师提问：筷子明明是直的，怎么斜放到水里看上去变弯了？学生观察后感到惊奇，纷纷讨论。
2.教师引导学生思考原因：我们看到筷子，是因为筷子把光反射到我们的眼睛里。水下半截筷子反射的光和水上半截筷子反射的光，到达眼睛的路径一样吗？学生分析：水上半截筷子反射的光直接从空气进入眼睛，水下半截筷子反射的光要先从水里出来，再经过空气才能到达眼睛。
3.教师追问：难道光在经过水时方向发生了改变？由此引出课题：光的折射。板书课题。
设计意图：对应教材第15页“问题与假设”板块。以水中筷子变弯的直观矛盾情境切入，激发学生好奇心，引导学生从光的传播路径角度思考原因，自然提出折射假设。
环节二：猜想假设，设计方案（5分钟）
1.教师明确假设：我们假设光从空气进入水中，传播方向会发生改变。怎样设计实验来验证呢？
2.师生共同制订光经过水中的传播路线实验方案：
实验器材——激光笔、水、透明方形水槽、牛奶、线香；
实验方法和步骤——①在水槽里装入一半水，在水中搅入一点点牛奶，在水面上的空气中施放一点烟雾（使光路可见）；②用激光笔射出一束光，穿过空气进入水中，观察光的传播方向有没有改变；③改变光束射入的角度，观察光进入水中时传播方向有没有改变；④反过来，让光从水里射向空气中，观察光的传播方向有没有改变。
3.教师强调安全提示：不要使激光笔发出的光直接进入自己或别人的眼睛里。
4.学生明确实验步骤和安全要求。
设计意图：对应教材第15页“探究与结论”中的实验方案设计。通过师生共同完善实验方案，明确用牛奶和烟雾显示光路的方法，以及空气→水和水→空气双向观察的思路，为分组实验做好准备。
环节三：分组实验，观察记录（14分钟）
1.教师明确实验要求：各组按照方案，先让激光笔发出的光从空气斜射进入水中，再把激光笔放在水中让光从水中斜射进入空气中，分别观察并记录光路变化。
2.各组领取器材，按方案进行实验。
（1）学生进行实验一（光从空气进入水中）：在水槽中装入半槽水，滴入少量牛奶搅匀，点燃线香在水面上方制造烟雾。用激光笔从空气一侧斜射向水面，学生清晰看到光在空气中沿直线传播，到达水面时传播方向发生改变，进入水中后光线向下偏折。学生改变入射角度，观察到角度越大偏折越明显；垂直入射时光路不改变。学生在记录单上画出光路图。
（2）学生进行实验二（光从水中进入空气）：将激光笔放入水中，从水下斜射向水面，学生观察到光在水中沿直线传播，到达水面时传播方向再次改变，进入空气后光线也向下偏折。学生在记录单上画出光路图。
3.教师巡视指导，提醒学生注意：激光笔不要直射眼睛；牛奶不要加太多，以免光路模糊；观察时光线要暗一些效果更好。实验结束后，学生组内讨论两个实验的共同特点，准备汇报。
设计意图：对应教材第16页实验操作部分。通过空气→水和水→空气的双向实验，让学生全面观察折射现象，用牛奶和烟雾显示光路使抽象的折射可视化，培养学生的观察记录能力和对比实验思维。
环节四：汇报交流，归纳结论（5分钟）
1.教师组织各组汇报实验现象。
2.各组展示光路图并描述：光从空气进入水中时，光线在水面处向下偏折；光从水中进入空气中时，光线在水面处也向下偏折。有学生补充：垂直入射时光路不改变，斜射时才偏折，角度越大偏折越明显。
3.教师引导归纳：综合两个实验，我们能得出什么结论？
4.学生总结：光从空气斜射进入水中，或从水中斜射进入空气中时，光的传播方向会发生改变，这就是光的折射现象。
5.教师板书结论。
设计意图：对应教材第16页“实验中我们观察到哪些现象”和结论部分。通过全班交流整合双向实验的证据，归纳出光的折射概念，培养学生基于证据的归纳推理能力。
环节五：反思评价，解释现象（6分钟）
1.教师提出反思问题：光从水中进入空气时，光线是向下折射的，那为什么我们看到水中的筷子是向上弯的呢？
2.学生分组讨论，尝试用折射光路图解释。
3.教师出示光路示意图引导分析：水中筷子反射的光从水中斜射入空气时，在水面处向下偏折，然后进入人的眼睛。人的眼睛逆着进入眼睛的光线看去，会认为光是沿直线传播过来的，所以觉得筷子的位置在实际位置的上方，这样水中的筷子看起来就向上弯了。
4.学生跟随教师在记录单上画出光路图，标注物体实际位置和看到的虚像位置。
5.教师引导学生从实验操作是否规范、光路图是否准确、结论是否合理等维度进行自评和互评。
设计意图：对应教材第17页“反思与评价”板块。通过解释“筷子向上弯”的原因，将折射规律应用于生活现象，突破教学难点，同时通过光路图绘制深化对折射原理的理解。
环节六：应用迁移，总结提升（6分钟）
1.教师出示应用迁移任务：一个不透明杯子里放着一把勺子，我们观察的位置刚好不能看到勺头。
2.教师提问：如果保持观察位置不变，逐渐向杯子里加满水，我们会看到什么现象？请根据本课学到的折射知识预测一下。
3.学生预测：加水后能看到勺头了，因为勺头反射的光从水中斜射入空气时发生折射，光线偏折后进入眼睛，所以原本看不到的勺头就能看到了。
4.教师演示实验：保持观察位置不变，慢慢向杯中加水，学生果然看到了原本看不到的勺头。学生验证了自己的预测，进一步理解了折射现象。
5.教师布置课后作业：
（1）绘制一幅折射光路图，解释“池水看起来比实际浅”的原因；
（2）观察生活中还有哪些光的折射现象（如海市蜃楼、彩虹、放大镜等），记录2例并尝试解释；
（3）用家中的透明杯子、水、筷子重复水中筷子实验，从不同角度观察并记录现象。
6.学生记录作业，明确要求。
7.教师课堂小结：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会发生改变，这就是光的折射。水中筷子变弯、池水变浅、加水看到勺头，都是折射现象。生活中处处有光学，希望大家继续用科学的眼光观察和解释身边的自然现象。
设计意图：对应教材第17页“应用与迁移”板块。通过“不透明杯加水看勺头”的预测实验，让学生运用折射知识解决实际问题，体验科学探究的价值；课后作业将课堂知识延伸至生活，巩固所学并拓展视野。
板书设计
4.光的折射
光斜射：空气 ↔水 → 传播方向改变
水中筷子向上弯 → 人逆着折射光看，虚像在上