人教版八年级上册第1节 光的直线传播教学设计

   教师活动

  学生活动

         设计意图

〖教学环节 1〗  利用建党一百周年全国各地灯光秀引入新课

同学们一定都很想知道光的奥秘，从本节课开始，老师将带领大家一起走进光的世界，领略光的神奇！

学生观看视频，感知光现象的神奇。

本环节以建党一百周年全国各地灯光秀引入新课,冲击学生视觉感官，通过视频感受光现象的神奇，激发学生的学习兴趣，对所学的知识感到亲切 , 从而很顺畅的提出问题，引入新课教学。

〖教学环节 2〗 新知探究

    知识点一：光源

师：自然界中许多发光的物体，同学们，你们见过哪些物体能够发光？

师：刚才我们说的这些物体有什么共同特点？(之后师生共同总结得出光源的概念。)

（板书：一、光源）

师：同学们月亮是光源吗？光彩夺目的钻石是光源吗？星星是光源吗？

师：这里有一部分同学们列举的光源，请同学们对这些光源进行分析并分类。（图片出示萤火虫、太阳、燃烧的蜡烛、手电筒灯光。)

     自然光源：太阳、发光生物

      人造光源： 白炽灯、LED 灯、燃烧的蜡烛

学生举例光源 ：灯，手电、燃烧的蜡烛、太阳 … 

学生归纳能够发光的物体叫做光源。

学生进行对比，认清光源与反光物体的区别。

学生讨论汇报，得 出 自然光源、人造光源。

分析学生熟悉的贴近的生活事例 , 同学们在已经有感性的知识基础上进行分析归纳，从而水到渠成地得出了光源的概念及光源的分类。

知识点二：光的直线传播

演示实验：打开激光笔，照射到黑板上，观察黑板上红色光斑。

师：激光笔照射到黑板上我们只看到了一个红色的光斑，当老师把手移动到前方某一位置时，黑板上的光斑突然不见了，到哪里去了？为什么遮挡后光不能像水一样绕过老师的手继续传播呢？请大家猜测一下，光可能是沿什么路径传播的？

思考：生活当中我们什么时候见到过光的传播路径？（小组交流讨论，举例说明。）

    活动一：探究光在空气、水、果冻中的传播路径

       学生实验器材：激光笔、透明塑料杯、喷雾器、果冻、蚊香、火柴、牛奶、水。

师：要想确切了解光的直线传播规律，同学们必须用实验自己去探究。请同学们利用课前准备的实验器材，自行设计实验探究光在空气、水、果冻中的传播路径。

【使用倒计时功能、拍照上传功能】

(教师对各小组给予针对性的指导，小组给予补充和纠正。)

拍照上传展示小组的实验过程和实验结果，组织学生集体交流实验结果并给予评价、激励。

通过实验，师生共同总结：光在空气、水、果冻中都沿直线传播。

师：空气、水、果冻等这些透明物质也叫做光的传播介质。同学们能不能用一句话来总结我们刚才的这三个实验？

（板书：二、光在同种     介质中沿直线传播）

     活动二：探究光在不均匀介质中的传播路径。

师：同种介质中，任何情况下光一定会沿直线传播吗？

演示实验：光在不均匀海波水溶液中发生偏折现象。

（增加板书：二、光在同种均匀介质中沿直线传播）

学生观察黑板上红色光斑，回答问题。

 学生：手上。

学生猜想可能是沿直线传播的。

学生：穿过树林的光束是直的，探照灯的光也是直的，舞台上的灯光也是直的。

学生分组实验，自行设计实验探究光在空气、水、果冻中的传播路径，并将实验现象记录在导学案上。

学生回忆光在空气、水、果冻中的传播特点，总结得出：光在同种介质中沿直线传播。

学生观看演示实验，归纳总结光沿直线传播的条件。

本环节充分利用学生日常生活中的物品，通过利用透明塑料杯、喷雾器、蚊香、火柴、果冻、牛奶等低成本实验器材达到激发学生兴趣的效果。利用实验的直观性特点，将枯燥的知识点“光在空气、水、透明固体中沿直线传播”变成了一个有生命力的实验情景，激发学生的好奇心和学习兴趣，引领学生初步认识光的直线传播，印象深刻，并且学生通过自主探究，将课堂还给了学生，充分调动了学生的学习积极性。

通过学生动手实验，使学生观察到光在空气、水、果冻中的传播路径,经历现象产生的过程，调动学生的学习积极性，锻炼学生的实验操作能力， 培养实事求是的科学态度。学生小组合作、讨论、交流、分析实验现象得到实验结论，用实验结果解释观察到的现象产生 的原因。充分体现以学生为主体，培养学生相互交流、合作的能力及语言表达能力，使学生的学习得到进一步的升华。

光在同种均匀介质中沿直线

传播是本节课的重点也是难

点。在教学过程中通过光在水中沿直线传播，看到光传播路径是直的；在水中缓慢加入海波水溶液，光的传播路径发生弯曲，对比说明光只有在同种均匀介质中才能沿直线传播。实验过程严谨，实验效果显著，学生印象深刻。另一方面，通过引导学生分析实验现象，培养了学生的逻辑思维能力。

知识点三：光的描述

师：通过上述实验，我们知道光在同种均匀介质中沿直线传播。同学们能不能把你刚才看到的光的传播路径用图形形象直观地表示出来呢？想一想，用什么图形直观又方便？

教师引导学生分析、思考得出光线概念。

（板书：三、光线）

特别强调：光是真实存在的，而描述光的传播路径和方向的光线是假设的，是不存在的。这是物理学中常用到的物理模型法，由直观感性认识抽象成物理模型。

学生回忆刚才的实验现象并思考。

学生：沿光的传播路径画一条直线，并在直线上画上箭头表示光的传播方向。

学生在导学案上完成光线作图。

本环节在学生自己通过实验看到光在空气、水、果冻中呈现出一条非常明显的直线后，引导学生画光线，学生的抽象思维和直观的感性认识自然统一。另外，由此引出光线后学生在接下来的影子、小孔成像等现象中，在实验的同时都可以用光线去描述生活现象，解决实际问题。

知识点四：光的直线传播现象

1.影子的形成

师：我们学习了光在同种均匀介质中是沿直线传播的，如果光在传播过程中遇到不透明的物体，会产生怎样的现象呢？

(播放大小影子视频）

师：请看，这是生活中常见的一种光学现象，谁能用今天所学的知识来解释一下？

师：也就是说光在传播过程中有两种可能：如果在均匀介质中将沿直线传播，如果遇到不透明的物体，物体后面便会形成影子。

（板书：四、光的直线传播现象     影子的形成）

师：我们能不能利用刚学到的光线，作图找到影子的区域呢？我们一起来试试。

【使用倒计时功能、拍照上传功能】

2.日食、月食      

师：自然界中还有哪些罕见的现象也能够用光的直线传播来解释呢？（播放2022年11月8日月全食“红月亮”现身夜空视频）

动画展示日食、月食原理图。

原理：日食——地球上的人看太阳，由于光沿直线传播，太阳光被月球挡住了。

月食——地球上的人看月亮，由于光沿直线传播，太阳光被地球挡住了。  

     （板书：日食、月食）            

3.小孔成像   

师：如果在不透明的障碍物上凿一个孔，会出现什么现象？

演示实验： 向学生展示 LED 灯光源，展示带有小孔的纸板和光屏，接通电源，通过观察让学生认识到小孔成像成的是倒立的像。（投屏实验现象） 

师：早在两千多年前，我国学者墨子在《墨经》中就提到了这一个有趣的现象，它也可以用光的直线传播原理来解释，现在你们知道是什么了吗？

师：物体通过小孔所成的像为什么是倒立的呢？用一个箭头 AB 表示光源，后面是小孔和光屏，你能在光屏上找到这个倒立的像吗？

启发引导：A 点发出的光是怎样照到光屏上的， B 点发出的光是怎样照到光屏上的？ 

     （板书：小孔成像）          

师：同学们，你们知道茂密树林下的光斑是什么形状吗？

（出示茂密树林下光斑形状图片）

那你们知道茂密树林下的圆形光斑是怎么来的了吗？谁来说一说。

学生观看视频。

学生讨论并总结：光在直线传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面光不能达到的区域，便形成了影子。

学生在导学案上完成作图。

学生猜想日食、月食。

学生观察日食月食原理图，解释日食月食的成因。

学生观察光屏上出现的现象，并描述实验现象。

实验现象：屏幕上呈现出一个倒立的“ F ”字形光斑。

根据实验现象，屏幕上的光斑和光源“ F ”的形状上下颠倒，同学们分析实验现象，总结小孔成像特点。 结论：小孔成像成的是倒立的像。

学生动手并思考。

学生猜想光斑形状。

学生思考并解释原因。

学以致用，利用所学的知识解释生活中常见现象，体现“从物理走向社会”的新课标思想，培养学生细心观察生活的意识，并同时引发学生思考，激发探究热情。

小孔成像这一现象，虽然我们的祖先在两千多年以前就有了这一伟大的发现，但至今我们的绝大多数学生并没有真正看到这一现象，他们也许会毫无障碍的说出小孔成像成倒立的像，但他们的心理上并没有真正接受这一现象。本环节通过教师演示实验，利用实验的主动性和探索性特点，为学生提供主动探索的机会，激发学生的探 究兴趣，向学生真实展示了小孔成像现象。当学生们亲眼看到LED灯通过小孔在光屏上呈现的不是想象中的圆形亮斑而是一个倒立的“F”字形的光斑时，他们惊奇的、怀疑的睁大了眼睛，他们终于领略了、接受了我们祖先两千多年前的这一伟大发现。

知识点五：光的直线传播应用

师：刚刚我们讨论了关于光的直线传播的现象，那我们又是如何利用光的直线传播为我们服务的呢？

1.学生表演列队看齐。

2.激光准直，分析在开掘隧道时，工程师们常常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出现偏差。

3.分析在射击的时候，打靶者让缺口、准星、靶心这三点在同一直线上，称为“三点一线”,这样才能命中目标。  

（板书：五、光的直线传播应用）

学生参与活动，分享交流光的直线传播应用。

光沿直线传播的应用内容很多，要深入仔细讨论需要时间，不是一堂课所能解决 的！因此，应用中选了用生活中学生所熟悉的排队列、激光准直、射击瞄准三个例子让学生进一步的认识光的直线传 播。本环节安排了学生“排 队”的活动，再次利用实验的主动性和探索性特点，为学生提供主动探索的机会，激发学生的探究兴趣，培养学生解决实际问题的能力、创造意识和科学态度。

知识点六：光速

师：打雷时闪电和雷电都是同时发生，为什么在打雷的时候先看到闪电后听到雷声？（播放雷电视频）         （板书：六、光速）

学生阅读教材第71页，找到光在不同介质的传播速度。

【使用倒计时功能、班级优化大师】

师：光在空气中的速度比真空中略小，但也近似认为是3×108米/秒，光在水中、玻璃中的传播速度比空气中小，关系是：v水=3/4 c; v玻璃=2/3 c。            

学生：光的传播速度比声音的传播速度快。

学生阅读教材第71页，找到光在不同介质的传播速度，完成导学案。

通过表格分析并归纳出光速与介质的关系。

生：光的传播速度很大，在真空中，光速可近似取为C=3×108米/秒。

通过自学课本，了解光在不同介质中的传播速度，培养学生自主学习能力。

〖教学环节 3〗 课堂小结

　师：亲爱的同学们，45分钟的学习时光很快就要结束了，聪明的你一定有不少的收获。你愿意和大家一起来分享吗？（学生总结，教师补充。）

【使用思维导图功能】

学生梳理知识，分享收获和感想。

借助希沃白板的思维导图功能，将教学内容进行结构化梳理，加深学生记忆。

通过梳理整节课的知识学习、情感体验、能力锻炼过程，使知识升华，使学生体验收获的喜悦。

〖教学环节 4〗 当堂检测

利用希沃课堂活动“森林运动会”检测学生学习情况。

【使用班级优化大师】 

学生积极参与。

利用希沃课堂活动“森林运动会”，不仅增强了课堂教学的互动性和趣味性，还让学生很好的巩固了本节课的内容。

〖教学环节 5〗 情感升华

播放视频《美丽中国》，并寄语学生。

学生观看视频，聆听寄语。

通过以上学习，学生掌握了课程内容，此时进一步升华，进行情感价值观的渗透，培养学生的爱国热情和民族自豪感。

〖教学环节 6〗 作业设计

基础性作业：

    1. 阅读科学世界中《我们看到了古老光》，了解光年的概念。

    2. 完成教材中第72页的动手动脑学物理。

探究性作业：

   依照教材第70页中“想想做做”的内容，自制小孔成像的仪器，进一步探究如何操作可以得到一个放大的像？并通过建立模型的方法来解释成像原理。 

课后完成作业

作业设计体现“双减”要求，层层递进，基础性作业和探究性作业的有机结合使得本节课作业内容和学习目标相得益彰。