4.2 测定介质的折射率 教学设计 -2025-2026学年高二下学期物理粤教版选择性必修第一册

《测定介质的折射率》教学设计

【课题】测定介质的折射率

【教学时间】40分钟

【教学对象】高二（下）

【教材】高中物理选择性必修一第四章第二节

【教学内容分析】

1．本节在教材中的地位和作用

本节是对上一节中“光的折射率”的延续，是从理论学习到学生实践的进阶。教材要求学生设计测定介质折射率的实验方案。试图让学生经历设计实验验证方案、操作实验、观察测量、处理实验数据、分析实验误差、评估实验结果等一系列探究过程，领会物理学的研究方法，提高实验探究能力，形成对科学和技术应有的正确态度和责任感。

2．课程标准对本节的要求

内容要求:通过实验，测定介质的折射率。

教学提示：通过实验，学会测量材料折射率的方法。

学业要求：会做测定介质的折射率实验，能明确实验需要测量的物理量，由此设计实验方案。会使用所提供的实验器材进行实验并获得数据，通过对数据的分析发现其中的特点，进而归纳实验结论，并尝试对其作出解释。能撰写简单的实验报告。本节实验需要学生学会减小实验误差和掌握数据处理方法。

3．教材内容安排

本节要求学生选择一种可行的实验方案测定介质的折射率，并撰写实验探究报告。教材给出了利用“插针法”测定介质的折射率的实验参考方案，包括实验器材、实验装置、实验原理，对实验数据记录表等关键性部分进行必要的指导，要求学生在实验完成后进行汇报与交流。本节课让学生像科学家那样开展科学探究活动，体验发现、创造和分享的乐趣。         

4．教材的特点

（1）重视实验探究。

（2）强调学生的自主合作学习。 

（3）重视从定性和定量两个方面进行科学推理解决实际问题。

（4）鼓励学生创新和独立思考。

5．对教材的处理

光的折射定律是前人在大量实践和实验的基础上总结出来的一条非常重要的自然规律。教学中应使学生明白，学习物理最好的方式是再现前人探索物理知识、验证物理规律的过程与方法。本节内容是在学生已具备一定的光学知识的基础上组织的实验课，考虑到设计性实验的难度较大，对学生的能力要求较高，本设计通过比较细化的问题一步步引导学生，从实验原理、实验方案、实验步骤，到实验数据的处理、实验注意事项和误差的分析，帮助学生完成整个实验方案的设计。注重体现学生的自主性、合作精神，提升学生的迁移能力、实践能力、创新意识，培养学生勇于探索、积极合作、善于思考、不怕失败等精神。

【学情分析】

1．学生的知识基础

前面学生已经学了光的折射定律，发现对同一介质入射角和折射角的正弦比例为一定值。

2．学生的心理特点

对于自主设计性实验，学生有较强的好奇心与动手欲望。但当实验过程中遇到预料不到的问题，如实验误差较大时，会不知如何处理和改进。

3．学生的认知特点与困难

学生能较好地按照已经制定好的实验方案进行实验操作、观察测量及简单地处理实验数据，但在设计实验验证方案、分析实验误差、评估实验结果等方面存在困难。

【教学目标】

1．物理观念

通过经历设计实验方案的过程，加深学生对实验原理、光的折射定律和折射率的认识与理解，促进学生形成清晰的物理观念。

2．科学思维

通过设计测定介质的折射率，培养使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测，培养学生的科学推理、论证、质疑等创新素养。

3．科学探究

通过测定介质的折射率的实验，在教师的引导下，学生经历设计实验验证方案、操作实验、观察测量、处理实验数据、分析实验误差、评估实验结果等过程，领悟物理思想与方法，提高科学探究能力。

4．科学态度与责任

通过测定介质的折射率实验，培养学生学习物理、探索自然的兴趣和实事求是的精神，引导学生认识科学的本质，逐渐了解科学·技术·社会·环境的关系，形成实事求是的科学

态度，增强社会责任感。

【教学重点】

设计实验方案，正确进行实验操作，能根据实验数据分析得出实验结论，能定性分析产生实验误差的原因，并会采取相应的措施减小实验误差。

【教学难点】

能定性分析产生实验误差的原因，并会采取相应的措施减小实验误差。

【教学理念与策略】

教学的指导思想是以教师为主导，学生为主体的教学方法。教师的教是外因，学生的学是内因，外因通过内因才起作用，培养学生的物理核心素养。

1．教学组织形式

班级实验授课和分组教学法相结合。

2．教学方法

针对测定介质的折射率实验中的设计等内容，运用问题驱动法引导学生逐步在解决问题的过程中完成课程规划的学习内容。通过讲授法和实验操作法相结合，充分发挥学生的自主性。采用小组合作和课题研究的方式，在教师的指导下进行探究性学习。

3．学法指导

让学生通过讨论与交流，设计实验方案，选择实验器材，记录和处理实验数据，总结实验结果；最后在教师的指导下，分析实验误差的原因，思考和提出改进方案。

4．教学媒体设计

多媒体教学平台、教学一体机、平板教学等。

【教学流程图】