教学案例——光的直线传播

《光的直线传播》案例分析

案例背景

一、学情分析

我校八年级学生思维活跃，对自然界中的很多现象充满好奇，但动手能力不强，抽象逻辑思维能力不强，由于刚接触物理，对身边的一些物理现象缺乏探究意识，但他们对色彩、对动画，游戏比较感兴趣。因此教学中可从身边的现象入手，引入课堂教学，提高学习热情，激发求知欲望，逐步实现教学目标。

二、教材分析

本节内容位于八年级上册第四章第三节。本节的重要内容是光的直线传播及其应用，光的直线传播是几何光学的基础，又是学习光的反射定律、折射规律的必备知识，同时要求学生会用光的直线传播解释影、日食和月食等生活中和自然界中的重要现象。本节内容与日常生活紧密联系，学生在日常生活和小学自然课中已经知道光沿直线传播的结论，但认识很浅显，教师需设计一系列的探究活动，引导学生探究归纳，得出光沿直线传播的规律。通过本章的学习，可以提高同学热情，激发探究欲望。利用一课时完成本节教学。

案例描述

一、教学目的

1．知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释简单现象。

2．知道光线是表示光的传播方向的直线。

二、教学重点

光的直线传播的探究过程以及光速的应用，能解释简单的光的直线传播现象。

三、教学难点

光的直线传播规律的得到及解释光的直线传播现象。

四、教法

这一节课教学设计思路：利用课程资源，以建构主义教学思想为主导，通过创设情境，充分激发学生学习的激情，以学生探索知识，科学发现为学习主线而进行设计、实施的。为充分调动学生学习积极性，利用计算机优势让学生感受“光”，通过感受“光”，引入研究内容。以探究性实验“光沿直线传播的条件”教师鼓励学生大胆猜想，培养他们的主动探究的精神。为学生主动的“学”创造了一个民主平等的学习氛围。在不知不觉中师生的角色转换了，使“教”

真正为“学”服务。设计了这样的一条思路：问题猜想------设计实验 --------实验找证据------交流结论--------新的问题。

五、学法

针对以上的教学目标、教学重点难点和教学设计思路，在这一节课上我准备采用的教学模式为：通过实验对概念进行解释，并利用计算机辅助设计情境，在整个教学设计中，将实验分为实验操作、计算机模拟实验两种类型。使得物理教学和信息技术的整合得到了加强。

六、教学过程

（一）、导入：

师：同学们在小学或更早的时候做过手影游戏吧？（幻灯片展示手影游戏表演）

点评：让学生体验成功，带着疑问自然引入。

师：我们欣赏了这惟妙惟肖的表演，你能提出与这一现象有关的问题吗？

学生相互讨论，提出问题：

1、所有的物体都有影子吗？

2、影子是怎样形成的？

3、为什么手的后面没有光呢？

师：清晨，太阳冉冉升起，万丈光芒映红了朵朵朝霞，给大地带来了光明和色彩，夜晚，华灯齐放，世界依然是姹紫嫣红，五彩缤纷。这样多姿多彩的美丽世界，是谁的杰作呢？（光）课件出示图片。

嗯！我们要看清这五彩缤纷的世界，必须有光射入我们的眼睛，那么，光是从哪里发出来的呢？

同学们说得真好。那么，你们想不想知道从光源发出的光又是怎样照到物体上的呢？

今天我们就一起来研究《光是怎样传播的》。（板书课题：光是怎样传播的）（二）光的传播（新授）

1.提出问题

师：（手拿着一个激光手电射向天花板。）老师问同学们一个问题：光从激光手电发出来之后是如何传到天花板上去的，它的路径又是怎样的呢？请同学们根据你的经验或感性认识提出自己的猜想。

2.猜想

生：光是沿直线传播的。

师：同学们都猜想光是沿直线传播的，那么怎样检验我们的猜想的正确性呢？

生：需要用实验的方法去检验。

3.设计并进行实验

（1）师；好，在实验之前老师先请大家回忆一下，上一章我在探究音叉发音的时候为了便于观察它细微的振动我们是怎样设计的？

生：让一小铁球吊在音叉旁边，并和音叉接触

师：同样我们这里为了得到明显的实验现象也需要进行一定的改进，因为空气太稀薄，如果我们把光直接的射向空气的话是看不到光沿直线传播的。（演示给学生看）师：好，接下来同学们就利用老师讲桌上这些简单的器材（激光笔、喷雾瓶）去大胆设计实验，验证光在空气中是不是沿直线传播的，请同学们边讨论，边设计实验，比比看，哪个小组想出的办法好。

生：讨论交流

师：好，现在请一个小组的同学把你们设计的实验操作给大家看看？（生上台演示，师：大家看到了什么现象？）

生：光在空气中的径迹是一条直线。

师：好，这一组的同学设计得非常好，让我们在空气中看到了一条很明显的直线，很好的验证了光在均匀空气中沿直线传播。

师：接下来，我又给大家一组实验器材（激光笔、装水的水槽、少许牛奶、玻璃棒），请大家思考怎样验证光在水中是沿直线传播的。

生甲：把激光笔直接射向水槽中。

师：好，（演示），大家看到光在水中的径迹了吗？

生：没有。

师：再请一位同学起来说说他的想法

生乙：把牛奶到入水槽中，再把激光笔射向水中

师：好，请你上来演示给大家看（生上台操作，在水中也出现了不是很明显的直线）师：好，请大家看，如果我将牛奶搅拌一下，会出现什么样的现象？

生：再水中出现了比刚才在空气中更明显的直线

师：恩，好，这说明了光在透明的搅拌均匀的水中也能沿直线传播

师：我们研究了光在均匀的空气中、透明均匀的水中沿直线传播，那么光在固体中又是不是也沿直线传播的呢？好，老师这里有一块透明均匀的玻璃砖，在它的一面粘贴了一块黑色的纸片，请大家思考又怎样设计实验？

生甲：把激光直接射向玻璃。

师：（操作）请大家仔细的观察光在玻璃中的径迹。

生：咦，怎么没有观察得到直线呢？

师：好，这里让老师来演示给大家看（操作），请大家再仔细的观察光在玻璃中的径迹生：哦，原来要这样才能观察到直线啦！

师：请大家思考一下，我们做实验的时候，光是在什么介质中传播的？

生：我们做实验时，光是在空气中、水中、玻璃中传播的，是同一介质。

（2）师：如果光从一种介质到另外一种介质，或者在同一种不均匀的介质中又会以什么样的径迹传播呢？还是直线么？先猜想，再实验验证。

实验：光从空气中射入水中（利用之前的实验仪器）

现象展示：光线发生偏折

实验：光从空气中射入玻璃中，再由玻璃进入空气中

现象展示：光线发生偏折

观看太阳光进入大气层的轨迹，不均匀的大气层中光线也发生偏折

师：恩，很好，所以我们说“光沿直线传播”是有条件的，首先要在同种介质中，而且是均匀的。同学们能总结这个结论了吗？

生：光在同一种均匀介质中沿直线传播。

得到结论：光在同一均匀介质中沿直线传播。

（三）光线

师：知道了光在均匀介质中沿直线传播，那我们如何描述光呢？

师：我们就用一条直线表示光的传播路径，用箭头代表光的传播方向。我们把它具体地抽象成物理模型，就叫做光线。这样的简单的表示方法就是我们物理学中的常见的模型法，体现了我们物理学的简单之美。

（四）光的直线传播的现象与应用

师：我们知道了光是沿直线传播的，那么生活中有哪些现象能够用光的直线传播来解释呢？

生甲：击台球前的瞄准、射击瞄准、整齐的队列、汽车灯光、激光准直、树下光斑的形成师：好，那同学们知道影子是如何形成的吗？

生：沉默

师：好，请同学们看到屏幕试着解释，展示影子形成过程。

生：影子呢是光在传播过程当中遇到不透明物体，在不透明物体的背后形成的一片阴暗区域。

师：地球上最大的影子是什么呢？

生乙：月亮的影子

师：好，月亮的影子，也就是我们看不见太阳（日食），难道真的是天狗把它们吃了吗？教请大家看天体运动及日食形成动画过程，大家看明白什么了吗？

师：请同学描述下日食的形成

生：当月球进入太阳与地球之间时，太阳的部分光线被月球遮住，在地球形成阴影，此处的人看不到太阳，形成日食。

师：请大家再看下月食形成的过程，描述月食的形成

生：当月球进入地球的阴影区域时，太阳的光线无法照到月球，人无法看到月球，于是出现月食。

五、小结：影子的形成，日食，月食都能用光沿直线传播来解释

六、总结

这节课，通过我们的共同努力和探究，懂得了很多知识，谁能和大家分享一下你的收获和快乐呢？

学生总结

七、作业：

解决问题：老师很喜欢在阳台上种一些花花草草，可是老师家里的阳台采光不好，他们经常晒不到太阳，你能帮我想想办法吗？

案例反思

本堂课主要是让学生自己选择器材进行实验探究。学生通过自主设计实验、探究实验之后，“发现”了光沿直线传播的规律。使学生们从中掌握了探索物理知识的方法，培养了学生的科学实验精神。本次教学充分体现了学生在“做”中“学”、“学”中“悟”的现代教育思想和教育观念。当然，这只是学生接触到光学的第一个规律，但从本节实验中学生所学到的探究方法，将对今后的实验研究起着不可估量的作用。

从教学模式上突出“探究”，让学生参与以“探究”为目的的实验活动。让学生去想，去说，去做，去表达，去感悟。将“光的传播”作为探究课来处理，可以强化课题的方法教育功

能和学生的思维能力和探索能力的培养。将本课题的教学变为师生共同参与的探究课。设计引入课题从常见的“人眼看物体”开始讨论，以激发学生认识光的兴趣。

八年级学生的潜在知识和感性认识，多数学生在日常生活中已经积累了许多光沿直线传播的经验，比如晚上手电筒的光，雨雾天汽车车灯的光等等。问题提出后，让学生自行设计实验，通过实验研究，让学生自己归纳出光的直线传播，充分体现学生的自主学习。然后通过教师的演示引导学生明白“光的直线传播”是有条件的，按“光是沿直线传播的”、“光在同一种介质中是沿直线传播的”、“光在同一种均匀介质中是沿直线传播的”逐步深入，层次分明，学生的掌握也顺理成章。

实际上光线是不存在的，那么要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。最后通过平面镜反光实验让学生带着问题走出课堂。

一节课看似简单，仔细分析，有许多问题值得探讨。这就要求教师在课堂教学设计时，不仅要深入钻研教材，而且还要敢于超越教材，将教材作为重要的课程资源来使用。只有这样，我们的教学才能更好地服务于学生的全面发展。

成功之处：

由于本节课内容贴近生活，所以我比较注重给学生的一个信息是：物理是有趣而且有用的，它其实就在我们身边，从一开始就消除学生害怕物理的心理。同时创设这样一个轻松的环境让学生交流讨论，也能够拉近学生之间的距离，培养他们的沟通能力。让学生亲历科学探究实验，是有意识地培养学生科学严谨，实事求是的态度，同时也让他们在小组中锻炼与人团结协作的能力。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。而我自己动手制作教具，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。

这节课的内容，给学生提供了丰富的器材，适当的时间，让他们自己去想，去说，去表达，去感悟，去探索物理实验反映的物理本质。“发现”了光在同种均匀介质中沿直线传播的特点。通过探究光的直线传播规律，学生初步体会到了“提出问题——实验探究——得出结论——解释现象—（产生问题的现象）——应用结论”的科学研究方法。这种探究方法，将对今后的实验研究起着不可估量的作用。

在课堂教学中合理借助于多媒体技术，可以轻松的引领学生进入直观、形象、甚至虚拟的场景，使学生犹如身临其境，学习兴趣倍增。

通过演示实验突破了难点“光在不均匀介质中不是沿直线传播的”对学生进行人文教育，目的是培养学生对祖国的热爱之情，以及对古代劳动人民的成果的肯定，并激发他们的创新意识和学习动机。以此从多方面对学生的情感、态度、价值观进行教育。

留有的遗憾：

1、学生实验和演示实验观察效果不太理想。

2、虽想了一些方法，但仍未能使学生始终处于积极参与探究的状态之中。

3、演示实验“光在不均匀介质中不是沿直线传播的”完全可以改为学生实验效果会更佳。

4、对学生估计有点高，导致授课内容必须临时改动。