初中物理-光的直线传播教学设计学情分析教材分析课后反思

《光的直线传播》课标分析一、课标要求新课标为减轻学生的课业负担，对小学科学课程中已经学习的物理知识，初中又没有进一步提升，则没有必要进行简单的重复。为此删去了“探究光在同种均匀介质中的传播特点”的要求。在实际教学中，可以根据学生掌握知识的情况，灵活处理。二、课标解读本专题属于课标三大主题之一──“运动和相互作用”主题的二级主题“声和光”。物质处于永恒的运动和相互作用中，物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容，也是学习物理学的基础。这部分内容涉及较多的物理概念和规律，比较抽象。教学时应注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式，发挥实验在物理教学中的重要作用，让学生经历对知识的探究过程，发展学生探究问题和解决问题的能力，培养学生的科学态度和科学精神。本条目课程内容主要涉及体验性目标。具体说明如下：“探究光在同种均匀介质中的传播特点”属于体验性目标，从行为动词看，“探究”属于“经历”层次的体验性目标。要求让学生了解人的眼睛是接收光的感觉器官，人们之所以能看到物体是由于有光进入眼睛而引起的一种感觉，它是人类感知物质世界的五种感觉之一。了解自身能够发光的物体叫做光源，知道光源大致分为自然光源（如太阳、恒星、闪电、发光的水母、萤火虫等）和人造光源（如发光的电灯、点燃的蜡烛等）两类。但像月亮表面、镜子等依靠它们反射外来光才能使人们看到它们，这样的反射光的物体不能称为光源。了解光在同种均匀介质中沿直线传播，海市蜃楼、隔着火焰看物体发现物体会晃动等现象就是光在不均匀介质中不沿直线传播引起的视觉现象。光的直线传播是几何光学的重要基础，利用它可以简明地解决成像问题。人眼就是根据光的直线传播来确定物体或像的位置的。为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。光线是表示光的传播方向的直线，光线是一种几何的抽象，在实际当中不可能得到一条光线。它是人们研究光现象的一种方法，即建立物理模型的方法。了解光沿直线传播的应用。光的直线传播性质，在我国古代天文历法中得到了广泛的应用。我们的祖先制造了圭表和日晷，测量日影的长短和方位，以确定时间、冬至点、夏至点；在天文仪器上安装窥管，以观察天象，测量恒星的位置。此外，我国很早就利用光的这一性质，发明了皮影戏。用光沿直线传播解释影子的形成：光从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体把沿直线传播的光挡住了，在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了影子。能利用光的直线传播知识解释人的影子早晚长，中午短的道理。了解日食和月食的形成原因是光的直线传播。日食是在月球运行至太阳与地球之间时发生的。这时对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。月食是当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮蔽，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线上。了解小孔成像的形成原因和成像规律。用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光线直线传播的性质。小孔成像中成的是光源的像，与孔的形状无关；小孔所成的像大小都是倒立的；小孔所成的像是放大还是缩小的取决于物距和像距的比较，像距等于物距时成相等的像，像距大于物距时成放大的像，像距小于物距时成缩小的像。蜡烛距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越远，得到的像越大。了解激光准直也是利用了光的直线传播。激光准直就是用激光束作为基准线，在被测点上设置激光束的接收装置，求得准直点偏离值的一种测量方法。此外，队列对齐、射击瞄准也都利用了光的直线传播。了解光在真空中的传播速度c=3×108m/s。了解除真空外，光能通过的物质叫做（光）介质，光在介质中传播的速度小于在真空中传播的速度。光在空气中的传播速度非常接近于c=3×108m/s。光在水中的速度约为，光在玻璃中的速度约为。通过对比，了解光和声在传播方面的不同。《光的直线传播》教材分析一、教学内容分析本节是学生学习光学知识的第一课。光的直线传播是几何光学的基础，又是研究光的反射、折射现象的必备知识。学生在日常生活和小学科学课中已经知道光沿直线传播的结论，但认识很浅显，建议教师设计一系列的实验，引导学生得出光的直线传播规律。在教学过程中要结合实验和日常生活中的应用，用光的直线传播解释影子、日食、月食、小孔成像等生活和自然界中的重要现象。使学生对光的直线传播规律有更全面、更深刻的认识，激发学生学习光学知识的兴趣。教学重点：光的直线传播。教学难点：用光的直线传播来解释简单的光现象。二、重难点突破1．光源学生刚刚学过声源，可以让学生仿照声源的概念自己来归纳光源的概念。学生回答“能发光的物体叫做光源。这样是不是完整呢？很多物体都“能”发光，但是不是所有发光的物体都是光源呢？举几个例子来说，比如电影荧幕、月亮、镜子，它们看起来都“能”发光，但它们是不是光源呢？先分析一下，电影荧幕的光来自放映机上的投影灯，月亮的光是反射太阳的光，镜子也是反射其他物体的光，它们自己是不会发光的，所以都不是光源。为了加深学生的理解，让他们列举生活中的光源。在学生理解的基础上说明，光源是可以分类的。太阳、闪电、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼等属于自然光源，点燃的蜡烛、开着的电灯、火焰等属于人造光源。2．光的直线传播学生都有这样的生活体验，晚上汽车、摩托车或者是手电筒的光都是直线传播的，那么可以让他们大胆地猜测一下“光是如何传播的？”。学生答：“光是沿直线传播的”，猜测完了以后，需要用实验来验证自己的猜测。作为物理学习，应重视演示实验，使学生的感性认识更丰富一些。教学中可以选择那些小学自然课做过的实验，再次展示光在空气中沿直线传播的现象。启发学生分析：只有当眼睛、两个小孔和光源恰好在一条直线上的时候，眼睛才能看见从光源发出的光。光在玻璃和水中沿直线传播，学生的感性认识较少，一定要演示给学生看看。用激光笔发出的激光束垂直射入水中或玻璃中，观察激光束在玻璃或水中的传播路径。为了能看到水中的光路，可以在水槽的里面铺一张白纸作衬，也可以在水中滴少许牛乳或墨水，以显示光路。关于光沿直线传播的条件，采用了视频实验的形式。由于光的传播有方向，在这里可以向学生交代“光线”这个物理学名词。应该使学生知道，人们用光线是来表示光的传播路线。光线是带箭头的直线，箭头表示光传播的方向。教学中，可以结合实际，示范性表示手电筒光束的光路，或放电影时的光束的传播路径。关于光的直线传播的应用，教材中用典型事例──激光引导掘进方向的图，示意性地展示了它的应用原理。如果能向学生介绍一些利用激光准直的其他实例，学生会更感兴趣。关于小孔成像，采用白炽灯通过小孔成像的办法。为了不伤害学生的眼睛，让学生通过黑色底片观察白炽灯的灯丝形状。关于日食、月食现象。建议教师先进行动画演示日食、月食，然后让学生思考：什么情况下会发生日食？什么情况下会发生月食？最后总结出发生日食时，太阳、月亮、地球在一条直线上，月球在中间，地球在月球的影子里；发生月食时，太阳、月亮、地球在一条直线上，地球在中间，月球在地球的影子里。3．光速学生有了一定的了解以后可以说明：真空中的光速是宇宙间最快的速度，一般用字母c来表示。一般在真空和空气中的光速都表示为c＝3×108m/s。在其他介质中光也可以传播，比如在水中，在玻璃中。即光速从大到小依次为：v真空＞v空气＞v水＞v玻璃。可以让学生对比光和声传播方面的异同，以加深知识的掌握。《光的直线传播》学情分析弄清学生学习本节内容已具备的知识、技能基础，具有的心理、思维特点和可能出现的思维障碍，便于从学生的“最近发展区”设计探究活动，“对症下药”地展开教学，激发学生思维，提高课堂教学效率。1、技能基础：学生在小学学过简单的光现象，实际生活中也可能观察过一些光现象。但细致和严密的光现象的知识没有研究。在此以前学生的观察也基本都是定性观察。2、心理特点：活泼好动，好奇性强，但急进冒动，遇事常丢三拉四，喜欢表现自己。3、思维特点：以形象思维为主，简单的抽象思维也往往需要具体事例的支撑且容易产生片面性。《光的直线传播》教学设计一、教学目标（一）知识与技能1．了解光源，知道光源大致分为天然光源和人造光源两类。2．理解光沿直线传播及其应用。3．了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s。（二）过程与方法1．观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。2．阅读“科学世界──我们看到了古老的光”的内容，了解光可以反映宇宙的信息，感悟宇宙之宏大。（三）情感态度和价值观1．通过观察、实验以及探究的学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。2．通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动。二、教学重难点本节的主要科学内容有三个，一个是光源，一个是光的直线传播，一个是光速。这是学生学习光学知识的第一课。光的直线传播是几何光学的基础，又是研究光的反射、折射现象的必备知识。同时，利用光的直线传播能解释影子、日食、月食、小孔成像等生活和自然界中的重要现象。因此，本节内容以光的直线传播为重点，主要的探究活动也围绕光的直线传播展开。教学中应着重引导学生积极参与探究活动，仔细观察实验现象，或直接概括结论，或结合讨论、阅读，接受并认同有关结论。同时，在活动中也应让学生了解运用实验研究自然现象的基本方法。使学生对光的直线传播规律有更全面、更深刻的认识，激发学生学习光学知识的兴趣。初步培养他们观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力，为后续的科学探究活动打下基础。教学重点：光的直线传播。教学难点：用光的直线传播来解释简单的光现象。三、教学策略光现象和前面学习过的声现象联系十分紧密，研究对象都是生活中常见的一些现象。本小节主要解决三个问题：什么叫做光源？光是如何传播的？光的传播速度是多少？这三个问题和声现象中研究的三个问题很接近。什么叫做声源？声音是如何传播的？声音的传播速度是多少？所以在教学过程中可以把光和声音作一个类比，使学生对光有更深刻的理解。本节的主要物理知识蕴含于探究活动之中，学生探究能力的提高、研究方法的习得也与探究过程密不可分。因此，本节取得良好教学效果的关键是指导、帮助学生观察到清晰的实验现象，高质量地完成有关探究活动。教学中注重让学生经历从自然到物理，从生活到物理的认知过程，从而激发学生的求知欲望，发掘学生分析问题解决问题的灵感，培养学生分析问题解决问题方法的多样性，提高学生分析问题解决问题的能力。四、教学资源准备多媒体课件、激光演示器、酒精灯、盛有水的水槽、不同浓度的糖水、蜡烛、带有小孔的硬纸板等。五、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课（2分钟）先来看几张图片。下面几张是滨州的夜景。我们把能够发光的物体叫做光源。思考：哪些是光源，哪些不是光源。思考并回答。从学生熟悉的实例入手，引出物理问题，体现从生活到物理的课程理念。激起学习的兴趣。新课教学（35分钟）一、光源多媒体展示：太阳光、发光的水母、发光的节能灯、LED灯等。思考：这些物体有什么共同的特点？结合课本中的图，阅读课本。然后讨论交流。总结：这些物体能够发光，能够发光的物体都叫做光源。讨论：“天上的星，亮晶晶”，天上的星星是不是光源？强调：月亮、反光的镜子是不能够发光的，星星当中也只有恒星能够发光，行星和卫星是不发光的。像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体，叫“天然光源”；像点燃的蜡烛、发光的电灯这类由人类制造的发光物体，叫“人造光源”。学生讨论：恒星能自身发光，是光源；行星不能发光，它是反射了其他恒星的光，才亮的，所以行星不是光源。同样，夜晚的月亮看起来很亮，它是反射了太阳的光，自身并不能发光，所以也不是光源。月亮不是光源，它看起来很亮是因为它反射了太阳的光辉。这为下面学习月食的形成做好了铺垫。二、光的直线传播教师打开激光笔，照射到教室墙壁上，观察到墙壁上出现一个红色的光斑。问：激光是沿直线传播的吗？大家看到激光的传播路径吗？想一想怎样才能观察到光在空气、水中的传播路径？同学们刚才看了许多光沿直线传播现象，但是光总是沿直线传播吗？（先进行开放性分组实验，然后小组间交流实验结果）方法一：用激光笔发出光束向滴了少量红糖的水中投射，可以看到光在水中沿直线传播。方法二：用激光笔发出光直接照射果冻，发现光在果冻中沿直线传播。方法三：如何用激光灯让大头针在纸板上排列成一条直线。。方法四：将激光沿白屏从空气斜射入水中，可以看到光在空气和水中的路径都是直线，在空气和水的界面上发生了偏折。通过讨论得出：光在空气、水、果冻、玻璃中沿直线传播；但在两种介质的界面上发生了偏折。问：在同种介质中光就一定沿直线传播吗？视频实验：演示光在非均匀糖水中传播的实验。在支架上固定一个薄水槽，其中放置一个白屏来显示光的路径，事先配有四杯浓度不同的糖水，将它们按浓度从大到小依次倒入水槽（四种糖水的量按一定的比例），由于各层糖水间相互混合，所以水槽内形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左右的入射角，由最上层溶液斜向下射入非均匀糖水，可见激光路径在非均匀糖水中向下弯曲。同时做一个对照实验，用激光光束斜射入同种均匀的蔗糖溶液中，再让同学们观察──光的路径仍是直线。由于光沿直线传播，所以物理学中就用带箭头的直线来表示光的传播方向。比如要表示电灯的光在空气中的传播时，我们就沿光的传播路径作一些直线。这种直线叫做光线。老师：用光的直线传播可以解释很多现象，早在2000多年前，我国古代学者就对光的直线传播就有了一定的研究，如小孔成像。现在大家看一个演示实验：先通过一张黑色底片观察打开的白炽灯的灯丝的形状，开口时向上的。拿走底片后，调整带孔的硬纸板、白纸之间的距离，在白纸上能看到灯丝的像吗？像是正立的还是倒立的？换一张带三角形小孔的硬纸板，观察像的形状与小孔的形状有关吗？调整距离，观察灯丝的大小会不会改变，小孔成像成的是正立的还是倒立的像？总结：夏天浓密的树荫下会有一个个圆形的亮斑，这是太阳通过树叶缝隙造成的小孔在地面上成的太阳的像，所以也是小孔成像现象。用光的直线传播还可以解释日食、月食现象。（动画演示日食、月食）思考：什么情况下会发生日食？什么情况下会发生月食？看视频：影子的形成。思考：影子为什么是黑的呢？影子的形成说明什么？让学生通过讨论回答：可以在黑暗的环境下进行实验，也可以在空气中制造水雾或烟雾来显示光路。如果将水变混浊，也可以显示光路，如向水中滴几滴墨水。

学生设计并进行实验。

学生通过观察思考明白糖水浓度不均匀，光不再沿直线传播。

学生能看到光斑在抖动。这是因为加热使空气分布不均匀，光不沿直线传播。

学生进行实验并得出答案：白纸上出现了倒立的烛焰的像，“像”只是与烛焰相似，与小孔的形状无关。

学生通过讨论得出：发生日食时，太阳、月亮、地球在一条直线上，月球在中间，地球在月球的影子里；发生月食时，太阳、月亮、地球在一条直线上，地球在中间，月球在地球的影子里。

讨论交流：人是不透明的，光不能传到不透明物体的后面，无光的地方就是黑色。光不能绕到物体后面说明光不会转弯，也就是光只能沿直线传播。

对于光沿直线传播，学生有一定的感性认识，这里的重点是放在如何设计实验，如何显示光路，如何得出光沿直线传播的条件。

通过实验得到光沿直线传播的条件。

通过光的直线传播解释生活和自然中的有关现象，培养学生观察物理现象、应用物理知识解释现象的能力。三、光速大家知道：打开电灯，房间墙壁立刻被照亮了，光的传播需要时间吗？实际上很早以前科学家们就争论过这样的问题，意大利科学家伽利略进行了第一次测量光速的尝试。遗憾的是并没有成功，这是因为光传播得太快了。现在的科学实验表明：光传播也需要时间，而且光在不同介质中传播的速度不同，光在真空中传播的速度最大，约为3×108m/s，相当于1s内绕地球赤道7圈半，目前没有任何物体的速度超过光速。在空气中的传播速度比真空略小，但也可以认为是3×108m/s。光在水中的传播速度约为在真空中的3/4，在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。到这里我们可以得到光速在空气、水、玻璃中的大小关系v空气>v水>v玻璃。知道了光速后，科学家利用激光制成了激光测距仪，可以测量月球与地球间的距离。思考：①激光测距仪的工作原理是什么？②激光测距技术一般应用在哪些方面？③能不能用声呐来测量地球到月球的距离，为什么？讨论：为什么雷雨时总是先看到闪电后听到雷声？你能不能想出一个办法来测发生雷电的地方离你有多远？大家联想一下，运动会百米赛跑时，计时员是怎么计时的？为什么？比较：声和光的有哪些相同和不同？

学生聆听、思考。

通过讨论明确：闪电和雷声是同时发生的，但闪电是以光速传播，而雷声是以声速传播，光速比声速大得多，所以先看到闪电后听到雷声。要测量打雷处的距离，需要知道声音在空气中的传播速度v=340m/s，还要测出声音从发声处到人耳的时间t，即看到闪电计时开始，听到雷声计时结束，根据s=vt算出距离。

了解物理知识在生活中的应用，体现从物理走向社会的理念。课堂小结（5分钟）通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。光的直线传播练习题课前导学1、光源：叫光源。2、光源的分类：(1)：自然光源：如(2)：人造光源：如3、光在沿直线传播；4、光在真空中的传播速度为m/s=km/s，光在不同的介质中传播速度是。课堂练习1、在开凿大山隧道是，工程师们常常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不偏差，这主要利用了的原理。2、通过门缝向外看，眼睛里门缝越(选填近或远)，观察到的范围越大，这可以用光的来解释。3、过路的人经过一盏路灯下时，灯光照射人所形成的影子长度的变化是()A.逐渐变长B.逐渐变短C.先变长后变短D.先变短后变长4、小明同学在课外用易拉罐做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明膜上看到的像是()A.蜡烛的正立的像B.三角形光斑C.蜡烛的倒立的像D.圆形光斑5、关于光的传播，下列说法中正确的是()A．光在任何介质中都是沿直线传播的B．光在同一种均匀介质中沿直线传播C．光可以在任何均匀介质中传播D．以上说法都不对6、浩繁的星空，天体之间相距遥远，例如，地球到太阳的平均距离为1个天文单位(AU),1AU=1.496×1011m,若不考虑地球大气层等因素对太阳光传播过程的影响，那么，太阳光可以看成是沿方向传到地球的，你每天接收到的太阳光大约是秒前从太阳上发出的。7．光线从空气进入某种液体，它的传播速度（ ）A．增大B．减小C．保持不变D．可能减小，也可能增大8．植树时．要想判断这行树直不直，采用的方法是：人站在第一棵树前面，如果后面的树都被第一棵树挡住，说明这行树栽直了，其理由是（）A．光的直线传播B．光的折射现象C．光的反射现象D．光的漫反射现象9．排纵队时，如果你看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用_______来解释；发生雷电时，先看到闪电，后听到雷声，是由于__________．10．从地面发出的光射到月球反射回地面，所用时间为2.56S，则月球离地球多少千米？《光的直线传播》效果分析本次当堂达标，效果比较好。错误率比较高的是第六小题和第十小题，因为涉及到计算题，有的学生没有注意到公式和单位的换算，导致出现了错误，掌握不够牢固，学生对知识的灵活利用程度不够。立足基础，恰当检测学生对基础知识和基本技能的理解和掌握情况。关注差异，不追求学生发展的整齐划一而追求个体发展的最大化。试题不仅仅是“会”与“不会”，“对”与“错”，也反映对问题理解的深度与广度，为学生提供自己进行思考并用他们自己的观点表达的机会；要求学生建构他们的反应而不是选择一个简单的答案。学生对记忆、理解、计算等方面的基础知识掌握得还是比较扎实的，但学生能灵活运用不同的方法解决问题的能力还是值得肯定的。这次基础知识也比较灵活，难度较易，部分学生对于开放性习题的解答较以前有较大进步，有不少学生能结合自己的生活经验和平时所学，正确解答。平时注意对基础知识教得扎扎实实，训练反反复复，能注重教学的生活化，注重知识的内化和迁移，努力做到举一反三触类旁通，立足课堂，延伸课外，因而多数学生学得比较主动、灵活，学习能力有了明显的提高。补差帮困，因材施教。本着面向全体学生，为每一位学生负责，让每一位学生进步的态度。加强补差的力度，强调补差帮困的实效性，激发学习兴趣，力争做到日日清。对学困生采取优先措施，如优先提问，优先辅导，优先面批作业等等，本次检测，总体能反映出本节课学生的掌握情况。《光的直线传播》观课评课记录于桂利：注重探究，教法灵活，本节课在教学设计和实际授课中营造了浓厚的探究氛围，让学生始终处于积极的思考和探究活动中。有学生的独立思考，如：“在实验中为什么喷些烟雾？”；有分组活动交流合作学习，取长补短，如：“观察光在水中的传播路线时，可加些什么。”盖学成：这节课是经过精心准备的，整个知识的体系很流畅，逻辑性很强，很好。该老师上课时很有亲和力，给学生一种平等亲切的感觉，从而能够愉快地进行学习知识。霍应征：敢于在教材的基础上大胆创新，放手让学生自己设计实验并动手实验探究，学生通过自己的动手动脑的过程，会记忆深刻，还能激发学生的学习兴趣。姜明光：在刘老师的课堂中，我看到了刘老师的站位是面对着绝大多数的同学。在讲解时，刘老师站稳三尺讲台，做到了让学生注意力集中。在让学生看投影屏幕时，刘老师站在了屏幕的一侧，这些都是很好的站位。

同时，我也看到了，在刘老师的课堂中，半节课后，我发现部份学生们“正常”地出现了没有认真听课的现象。如果是我，我会走到学生当中去，用身体语言给予学生们提醒。在板书生字时，刘老师是背朝学生进行板书。其实对于学生们来说，这样可能不太理想，老师把进行板书的字遮住，学生们不能集中注意力看老师板书，也不能看到老师板书的笔顺。如果是我，我在板书时，会蹲下身子写或侧身板书，让学生看清板书的内容。王莹：在课堂中列举大量的事例让学生感知物理与生活密切相关，能很好地激发学生学习物理的兴趣，实现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。光的直线传播教学反思本节课的重点是通过科学探究找到光的直线传播的规律，让学生掌握科学探究的基本环节，即“提出问题──猜想与假设──设计实验──进行实验──得出结论──交流与评估”的科学研究方法，这为学生今后从事物理研究提供了一个基础的方法。培养学生的创