探究光沿直线传播试验教学设计

1、探究光沿直线传播实验辽宁省营口市第一中学关舒物理是一门以实验为基础的学科，注重培养学生的科学素养和创新能力，为此在课堂上我会利用一些自制的教具来辅助教学。这个实验箱就是其一，今天我要用它来说一说探究光沿直线传播这一实验。一、使用教材本实验是新人教版八年级物理第四章光现象第一节中的内容，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。二、实验器材光学实验箱（见图1）、影像一体仪（见图2）、模拟日食器材（见图3）、学生自制小孔成像的简易装置。图1图2图3三、实验创新点（一）自制的光学实验箱1 .可以应用于整个初中光学内容的教学，其中包括探究光的直线传播、光的反射定律、镜面反射、漫反射、光的

2、折射定律、三棱镜对光的作用，光透过玻璃砖的错位现象以及透镜对光的会聚、发散作用。2 .本节教学中，在教材实验的基础上补充了光在固体（蜡）、空气中直线传播的演示实验。3 .自行补充设计了光从空气射入水再射入蜡中的实验、光在不均匀糖水中传播的实验用以突破学生对光沿直线传播条件同种、均匀介质”理解不透彻的难点。（二）小孔成像实验改进（影、像一体仪）：1.光源改进：教材中使用的是烛焰，其亮度低，成像不清晰，现将其更换成红、蓝两个颜色的强光二极管，使得成像清晰且容易分辨像是倒立的。4 .光屏改进：教材中器材只能进行分组实验，在教师演示讲解时光屏太小，不能实现全班学生一起观察，现加装了摄像头，可将现象同步

3、在大屏幕上。5 .功能改进：可以探究成像形状与小孔形状的关系；可以探究成像大小与物到孔距离和光屏到孔距离的关系；可以演示对比小孔成像、大孔成影的现象。四、实验原理光的直线传播、光的反射、光的折射五、实验教学目标（一）学生根据实验能自主分析出光的直线传播规律并应用其解释现象。（二）通过实验教学，培养学生热爱生活更热爱物理科学。六、实验教学内容（一）探究光在固体（蜡）、液体（水）、空气中的直线传播（二）探究光在不同种介质中的传播（光从空气斜射入水再射入固体蜡）（三）探究光在不均匀介质中的传播（光在不均匀糖水中传播）（四）学生分组实验：模拟日食现象（五）用影、像一体仪探究小孔成像（六）光学实验箱应用

4、的拓展实验七、实验教学过程（一）创设情景，引入新课用坐井观天的故事引入新课：我们能看见天空是因为有光进入眼睛，但为什么小鸟和小青蛙眼中的天空大小不一样呢？光是怎么样传播的呢？用儿时的经典故事把学生的注意力立即集中到课堂上来，并激起了求知欲。（二）实验探究物理规律根据教材中图片不难说出光沿直线传播，但有些学生会质疑：大多数情况都看不见光束，怎么知道是直线传播？而且教材中只设计了光在水中传播的实验，对此我加以改进：为了显示光路，实验箱”底部注入了淡蓝色的蜡，水中加入牛奶，空气中放入烟雾，请看（见图4）:现象清晰、全面。学生可得出光沿直线传播。图4图5对于直线传播的条件，教材中采取了直接给出的方式，

5、其实学生对图6同种、均匀介质”这一条件还只停留在字面上的理解，缺乏感性认识。为了突破这一难点，我设计以下实验，请看（见图5）:光在空气、水、透明固体中的路径都是直线，但在两种介质的交界面上发生了偏折，由此直观得出：光在同种介质中沿直线传播。这个偏折现象呢也为后面光的折射学习埋下了伏笔。对于均匀这一条件我采用对比法”教学。我自制了不均匀的糖水，请看（见图6）:光在不均匀的液体中光路弯曲了，搅动均匀后会怎么样呢？变成了直线。通过前后现象的对比、思维的碰撞，学生对均匀”这一条件有了透彻的认识。（三）学以致用7）。在这一活动学以致用”是我们教学的主题，可以让学生体会到物理不仅来源于生活，更是应用于生活

6、。为了活跃气氛，我让学生选派代表做各种各样的手影，通过这一活动也向祖国的年青一代宣扬皮影戏”这一传统文化，体现了情感、态度、价值观的教育。有了对影子成因的认识，学生可用准备好的装置来模拟日食现象（见图中学生不仅学生体验了动手实验的乐趣，同时也发现科学并不神秘，科学就在你我身边。8）:咱们把像和发光体对比一下,小孔成像实验，教材是这样设计的，课堂教学中我让学生分组做该实验，在这一过程中发现一个问题：该装置虽然简单，易于操作，但烛焰亮度低成像很不清晰，对此我加以改进：将火焰更换成红、蓝两个颜色的强光二极管，演示时由于光屏小，不能让全班学生一起观察，所以我加装了摄像头，把现象同步在大屏幕上，请看（见

7、图（见图9）加以分析，就很容易理解为什么小孔成倒像了。倒立的像显而易见。再配合光路图图101、当小孔变大（四）因材施教、拓展延伸秉承因材施教的原则，我提出以下问题作为课后思考：1、为什么叫小孔”成像呢？大孔会怎么样？2、小孔的形状改变，成像形状会变吗？3、小孔成像的大小会变吗？受什么因素影响呢？为了引导学生课后继续进行实验探究，我的一体仪有以下改进：孔时，请看，不再成像了，而是形成影子，当学生看到这个暗影时（见图10）,立刻豁然开朗，能解释引课中小青蛙眼中的天空为什么这么小了。2、小孔形状可变，这是小三角孔成的像，现在我将其更换成小圆孔，请看，成像形状没有改变，可以探究成像形状与小孔形状的关系

8、。3、当物到小孔的距离变近时，像变大了，当光屏到小孔的距离变远时像也变大了，可以探究成像大小与物到孔距离和光屏到孔距离的关系。这是兴趣小组课后实验探究的情景，学生反馈说，有了该装置，对于小孔成像相关知识的理解变得形象、直观了。图12图11（五）实验箱拓展应用图13说到这里，我的说课已接近尾声，评委老师可能已经发现，本节课只应用了实验箱的这一部分，那它还有哪些应用呢？请看，可用于探究光的折射规律（见图11）,还可演示透镜的对光的会聚（见图12）、发散作用（见图13）、可演示三棱镜对光的作用、光透过玻璃砖的错位现象，我将平行光入射到小平面镜上，请看，镜面反射现象（见图射到褶皱的锡箔纸上时反射光射向四面八方，这是漫反射（见图14）直观呈现，当平行光入15）,还可用于光的反射定律教学（见图16）,可探究反射角与入射角的关系以及三线是否共面的问题。这个箱子可应用于整个光学内容的教学，使抽象的物理知识形象化，学生非常受益于这种实验教学的模式，所以，日后我将继续改进、完善教具来为教学服务。图16图14