苏科版八年级上册3.3 光的直线传播教学设计及反思

光的直线传播教学设计

教材：江苏科学技术出版社2012版八年级上册物理第三章光现象第三节光的直线传播

教学目标： 

    1．知识与技能 

    （1）通过实验探究归纳出光的直线传播规律。 

    （2）能用光的直线传播来理解影子、日食、月食、小孔成像等现象。 

    2．过程与方法 

    （1）通过观察实验现象认识光沿直线传播是有条件的。

    （2）通过实验培养学生的观察能力和分析归纳的能力。 

    （3）体会物理研究方法如控制变量法、模型法。 

    3．情感、态度与价值观 

    （1）激发学生学习物理的兴趣，让学生乐于探索自然现象，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。  

    （2）认识交流与合作的重要性，有主动与他人合作的精神。  

    （3）通过介绍我国古代科学家在光学研究方面所取得的成就，对学生进行爱国主义和民族自豪感的教育

重点难点： 

    光沿直线传播的规律的了解和应用是本节教学的重点。

    能利用光的直线传播解释生活和自然中的一些简单现象是难点。

教学用具： 

    学生器材：烧杯、水、空纯净水瓶、玻璃砖、激光笔、火柴、蜡烛、自制小孔成像 仪

    教师器材：艾条、火柴、牛奶、激光笔、喷雾器、米尺、水槽、酒精灯、水、搅棒。

教学资源：

    苏科版课本，配套教师教学用书，《中学物理教学参考》、《中学物理》等杂志，百度文库课件及教学设计资源，中国知网学生核心素养资源，实验室配套仪器，自制和自购教学具，利用相机拍摄的视频照片资源等。

设计思路：

本课由匈牙利影子舞剧团表演视频引入激发兴趣，通过讨论和列举大量光的传播的现象，由这些现象引出问题：光是通过怎样的路径传播的？让学生通过分组实验探究激光射向充满烟的纯净水瓶、滴牛奶的水和果冻中，观察现象，使学生知道光在同种介质中沿直线传播。激光照射墙壁时，在下方放点燃的酒精灯可以看到墙壁上的光斑在不断晃动的现象，总结出光在同种均匀介质中沿直线传播。介绍光线的概念，让学生初步了解模型法的研究方法。

引导学生解释影子的形成，解决本课开始留下的问题。日食月食通过学生上台利用模型演示，激发学生兴趣，形成直观印象。自学材料日食月食在夏商周断代工程中的具体应用，使学生能实际感受物理知识在社会生活中的重要意义。教师拍摄本校树荫下的光斑，引出小孔成像，利用自制教具分组进行实验探究。自制教具取材容易，有利于消除学生在探究中的神秘感，能自然地引起学生浓厚的探究兴趣。介绍古代科学家对小孔成像的研究成就，对学生进行爱国主义和民族自豪感的教育。自然界和生活中还有哪些属于光沿直线传播现象，请同学们分组讨论并汇报。提高学生的科学表达能力。 

介绍光速的概念、大小和应用，了解科学家为测量光速进行的不懈努力，学习他们的科学精神。布置作业利用网络学习新知，自制学具进行进一步探究，培养自主学习和动手能力。

本节课的设计基于关注学生核心素养，着重体现从“生活走向物理，从物理走向社会”和“提倡学习方式的多样化”。合理组织教学内容,巧用多种教学资源，建构良好学习动机和兴趣。综合运用自主学习、合作探究等各种策略，提供大量的学习资源，指导学生进行自主探索学习。通过自学、小组交流、分组汇报等环节完成教学，培养学生实践能力。在教学中加强科学方法教育、科学品质教育和培养学生的创新精神，不断提高学生的科学素养。

流程图：

教学过程：

首先请同学们欣赏由匈牙利魅力影子舞舞蹈团带来的精彩表演。并思考幕布上的影子是怎样形成的？

播放视频

    【设计意图：通过观看视频，营造一种轻松愉快的氛围直接进入主题，迅速的吸引学生的注意力，激发学生的探索激情和求知欲望。】

师：在刚才的视频中舞蹈演员利用身体在幕布上的影子来展现的各种造型，那影子是怎样形成的呢？通过本节课的学习我们就能获得答案。

师：要产生影子必须有光，光从光源发出，光在介质中又是怎样传播的呢，它的传播路径是什么？请同学们四人一组交流讨论，根据自然界或日常生活经验猜想光在传播路径。

生：分组讨论

生：我认为光的传播路径是直的……

师：你是根据什么现象作出这样猜想的？

生：……

师：自然界和生活中还有许多现象光的传播看似是直的，光在介质中传播路径是不是直的呢，我们还要通过实验进一步探究。

【设计意图：在教学过程中展示了有关光现象的一些图片和视频，让学生通过感性认识领略物理的魅力蕴含于生活中，培养学生注意观察身边的事物的习惯。让学生像科学家那样“独立地尝试用各种方法研究问题”，在不断尝试的过程中，开拓视野、发展能力，不仅获得了知识，更重要的是体验到了科学探究的乐趣和科学精神，养成良好的科学研究态度。】

师：为了验证你的猜想，请同学们利用课桌上的器材探究激光在空气、水和果冻里的传播。引导学生如何显示光路（提醒：激光笔危险，不要对准别人和自己照射。按照老师要求实验，实验后器材整理归位）

    【设计意图：1.在物理分组实验教学中要把身心健康放在首要目标。2.在实验中养成独立操作、记录数据、收拾实验器材、整理桌椅等物品。能有效促进学生形成独立生活的习惯，学会自己的事情自己做，将来走上社会后才会有自力更生的信念。3.而选择的器材都来源于生活中一些常见的，也是为了告诉学生，物理离我们并不遥远，我们应该尽量把理论和实际联系起来。】

    活动1：探究光的传播路径，教师巡视指导。

教师和学生合作用喷雾器喷显示光路。学生上台演示激光在水中传播。

【设计意图：在分组实验过程中，组员之间的相互协作，互相帮助也给了学生思想品德方面的教育．通过分组实验探究，让我们的学生学会了做事（包括职业技能、社会行为、团队合作和创新进取、冒险精神）、学会共处（包括认识自己和他人的能力、同理心和实现共同目标的能力）、学会发展（包括促进自我实现、丰富人格特质、多样化表达能力和责任承诺），核心素养得到了发展，学生在经历发现知识过程的同时，体验发现真理的的艰辛和取得成功后获得的感受，以发展稳定良好的情感。】

得出结论：1、光在气体中是沿直线传播； 2、光在液体中是沿直线传播； 3、光在固体中是沿直线传播。

师：现在我们能否得出光在同种介质中是沿直线传播的呢？

生：是

教师演示，激光笔照射教室墙壁，下面放酒精灯光斑不断晃动。

师：酒精灯加热空气，空气不均匀，所以光斑不断晃动。现在你认为光沿直线传播的条件是什么？

生：光在同种均匀介质中是沿直线传播。

师：这样的传播条件才严谨。

【设计意图：通过演示对比实验突破了难点“光在不均匀介质中不是沿直线传播的”观察这些现象的变化中获取新知识或验证知识的教学方法，能够培养学生的独立探索能力、实验操作能力和科学研究兴趣。通过教师与学生的交流或教师的不断设问学生的思考回答，让学生全身心的投入到实验中，可以很好的提升同学的专注力、记忆力和思考力．通过这种方式能很好的培养与他人积极交流、多样化表达的能力，形成学会改变，包括接受改变、适应改变、积极改变和引导改变的能力．】

    师：这是激光在空气中沿直线传播图片，它的路径是直的，光从激光笔发出传向远方，有方向性，如何用一个几何图形表示它呢？

生：用有方向（箭头）的直线来表示。

师：为了研究方便，物理学中用带箭头的直线表示光的传播路径和方向，我们把它叫做光线。

师：在光的传播过程中，有没有这一条线？

生：没有

师：这是为了研究方便而引入，采用的方法是模型法。

【设计意图：光线实际上是不存在的，用光线来表示光的传播路线和方向，是一种物理模型化思想，这种物理思想对学生以后的学习是非常重要的。】

师：知道了光的传播规律和光线的概念，现在我们就能解释本课开始留下的问题——影子是怎样形成的呢？

学生讨论

【设计意图：学生间小组讨论，可以提高学生的科学表达能力。】

生：由于光沿直线传播，在不透明物体的后方会有光照射不到的区域，便形成影子。

师：以经过边缘的光线沿直线传播为例说明。

投影影子舞演员照片，指出形成原因。

师：同学们都知道地球是不透明物体，那么太阳光传播过来，地球的背后有没有影子呢？

生：当然有。

师：如果月亮悄悄地进入地球的影子里，会出现什么样的天文奇观？

生：月食。

师：类似的还有日食，它们是怎样发生的呢？请同学们阅读课本76页，思考在发生日食和月食的时候，太阳地球月亮三者大致位置情况。

学生阅读

师：短文中除了介绍日食月食成因，还介绍确定夏商周断代工程，这是我国重大科技攻关项目，旨在确定夏商周的年代划分。科技工作者利用古籍记载“天再旦”，即早晨的时候发生日全食，确定西周第七代国王周懿王元年即公元前899年。这是科技工作者运用物理知识解决社会科学领域的重大课题的典型范例。

【设计意图：向学生展现了一个创造性地运用物理知识，解决社会科学领域中的重大课题的典型范例，体现了多学科融合，具有强烈的时代特征，使学生能实际感受物理知识在社会生活中的重大意义。】

师：手电代表太阳，乒乓球代表月球，地球仪代表地球，请三位同学上来模拟日食月食的形成过程。

学生演示并说明

师：结合图片说明日食发生在白天，月亮挡住太阳的光。原理光的直线传播，简单介绍日偏食，月食发生在黑夜，地球挡住太阳射向月亮的光。

【设计意图：学生上台利用身边物品演示，激发兴趣，把抽象问题形象化，有利于突破难点，形成深刻记忆。】

师：太阳光照向大地，如果被树挡住，会在树下留下（树荫）影子，还有部分光线透过树的缝隙照射到地面上形成明亮的光斑，光斑的形状是什么样的呢？请观看老师在初二15班门口拍摄的视频，观察光斑的形状。

学生观看视频

【设计意图：教师要多方位搜集、设计和整理学习资源，尽可能利用身边资源，能极大激起观察兴趣。】

师：光斑的形状有哪些？

生：有不规则的，还有很多圆形的。

师：这些圆形的光斑的形成的涉及到一个重要的光学现象--小孔成像，我国古代科学家对此深入的研究并做出重要贡献。请阅读课本64页,“生活物理社会---小孔成像”。

生：阅读课本，了解成像原理

师：战国墨家经典著作《墨经》中记载屋外的景物能通过门上的小孔在后墙上显示出来。北宋的沈括，元初的赵友钦都进行深入研究。其中赵友钦利用实验得出成像的大小与什么有关，运用控制变量法思想比西方早数百年。

【设计意图：一些中国古代物理学史实,能够增强民族自豪感和自信心,激发学生的爱国热情。】

活动3：同学们用火柴点燃蜡烛，利用自制小孔成像仪观察蜡烛火焰的成像，小孔对准蜡烛，塑料薄膜。小孔成像的特点。

学生进行实验。

【设计意图：由于自制教具和利用生活中常见材料进行教学活动所用的材料多来自学生的身边，取材容易，制作简单，生动有趣，有利于消除学生在探究中的神秘感，能自然地引起学生浓厚的兴趣，激发他们的探究心理。而且实验一旦有所收获，有所创新，有所前进，就会使趣味性更加稳定，就会继续探索，继续登攀，从而喜欢学习，热爱科学。】

师：通过实验，能得到小孔成像有哪些特点？

生：倒立的像，上下方向相反。

师：为什么会成这样的像呢？烛焰上端发出的光通过小孔沿直线传播到下面这个位置，形成像点，烛焰下端发出的光通过小孔沿直线传播到上面这个位置，形成像点，其它无数个烛焰上的点成像在光屏上，形成烛焰清晰倒立的像。所以小孔成像的原理是？

生：光的直线传播

师：像跟物体比变大变小还是不变？

生：变大、变小、不变

师：结合图像，光屏移动，即像距变化，成像大小变化。

师：这是老师拍的初二（18）班同学排队的照片，请思考，为什么队伍排成直线，从前面看就看不到后面的同学呢？运用什么光学原理呢？

生：光沿直线传播。

师：对了，因为后面的同学反射的光线在朝观察者的方向直线传播过程中被前排的同学挡住了，所以看不见，利用这种方法就可以把队伍排直了。

师：自然界和生活中还有哪些属于光沿直线传播现象。请同学们分组讨论并汇报。

    生：日晷，皮影戏，排队，射击瞄准、激光准直、千手观音、排桌子、坐井观天、一叶障目、凿壁借光......

【设计意图：科学应用方面的核心素养表现为有应用所学知识、方法解决现实问题的意识和能力。学生通过物理课程的学习，不仅要能够解析“模型化”的物理试题，更要有解释生活中物理现象的意识，利用科学知识和方法解决学习、生活和工作中遇到问题的意识和能力。】

师：提问学生雷和闪电是同时发生的，为什么先看到闪电而后听到雷声。

生：光速比声速快。

师：光传播的速度是多大？不同的介质中光速一样吗？ 

学生猜想不同

师：和声音在不同介质中传播速度不同相似，光在各种介质中传播速度也不同。但有一点不同，光能不能在真空中传播？

生：能

师：你判断的依据是？

生：太阳和地球之间是真空，光可以传过来。

师：很好，许多科学家采用多种方法进行测量光速，经测定光在真空中传播速度约3.0×108m/s，真空中的光速也是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。相当于光1秒钟前进的距离可以绕地球赤道7圈半。光在空气中速度略小于真空，正常也采用3.0×108m/s计算，光在水中约为真空中3/4，玻璃中光速约为真空中2/3.

本课小结：本节课你学到哪些知识？你有哪些收获？你还有什么问题？你还想知道什么？

学生总结，教师点评。

本课研究光的传播规律、光的表示、光沿直线传播的应用及光速概念，通过学习探究、讨论合作，同学们表现都非常好。为了进一步加深本课知识的理解，下面布置如下作业。

   【设计意图：不只是促使学生相互合作，更重要的是能帮助学生提高交流、合作、共事的心理品质，为学生未来生涯搭桥铺路。通过问题式的小结，引导学生自己总结本节课的重点，有利于强化学生对知识的理解与记忆，提高学生的概括能力和语言表达能力。】

作业布置：1.课后请同学们上网搜索光速，了解测量方法及历史。2.搜索小孔成像，了解我国古代科学家在光学领域中作出的重要贡献。3.自制带伸缩筒的小孔成像仪探究小孔成像的大小与物距像距的关系。

   【设计意图：1.让学生学会利用网络进行自发性学习。2.探索性实验延伸至课外，它不仅能提高学生学习物理兴趣，加深对所学知识的理解，培养学生的动手能力。3.作业过程中还能培养学生战胜困难、经受挫折的良好思维品质及体会成功的喜悦。】