八年级物理（上）沪粤版《光的传播与色散》单元教案

八年级物理（上）沪粤版《光的传播与色散》单元教案

一、课标与教材深度解构

（一）课标要求锚定与内涵阐释

本节课内容隶属于《义务教育物理课程标准（2022年版）》中“运动和相互作用”主题下的“声和光”部分。课标具体要求为：“通过实验，探究光在同种均匀介质中的传播特点；通过实验，了解光的色散现象，知道白光是由不同颜色的光组成的。”这两条要求看似简洁，实则内涵丰富，是构建学生物质观念与运动相互作用观念的关键节点。“探究光在同种均匀介质中的传播特点”，不仅要求学生记住“光沿直线传播”这一结论，更强调通过科学探究的过程，理解“同种”、“均匀”等条件的重要性，初步建立“模型”与“条件”的科学思维。“了解光的色散现象，知道白光是由不同颜色的光组成的”，则直接指向对物质世界本质的认知飞跃——破除“白光单纯”的朴素观念，认识到复杂事物由简单要素构成，且不同要素具有不同特性（如折射率），这是科学世界观形成的重要一步。课标蕴含的核心素养发展目标包括：形成初步的物理观念（光的传播模型、物质的组成）；经历科学探究过程，发展问题意识与实证能力；培养科学态度，乐于探索自然现象中的物理学规律。

（二）教材（沪粤版）逻辑体系与本节定位分析

在沪粤版八年级物理上册教材中，第三章《光和眼睛》是学生系统接触光学知识的开端。本章遵循“从现象到本质，从宏观到微观”的认知逻辑，依次编排了“光世界巡行”、“探究光的反射规律”、“探究平面镜成像特点”、“探究光的折射规律”以及本节的“奇妙的透镜”（内含光的色散初步介绍，本节将作深化与整合）。本节“光的传播与色散”作为本章的起始与基础核心内容，承担着双重任务：其一，为整个光学学习搭建最基础的物理概念框架——光源、光线、光速、光的直线传播及其应用；其二，引入光学中极具美感与思辨性的现象——色散，为后续理解透镜对光的汇聚与发散作用（本质是折射的必然结果）、以及光的本质（波动性）埋下深刻的伏笔。教材通过“活动”栏目引导学生观察光在空气、水中的路径，通过“信息浏览”介绍光速，结构清晰。但在最高水平的教学设计视野下，需对教材进行超越与整合，将光的传播与色散置于更宏大的科学史与跨学科背景下，使其不再是孤立的知识点，而是联通科学与人文、技术与艺术的枢纽。

（三）跨学科视野与前沿链接

1.与地理学科的融合：结合大气光学现象（如日食、月食的成因、霞光的形成），解释光的直线传播在大尺度空间中的应用，以及大气密度不均匀导致的光线弯曲（海市蜃楼），深化对“同种均匀介质”条件的理解。

2.与生物学科的融合：探讨人眼视觉的形成依赖于光的直线传播（小孔成像原理与眼球结构），以及不同生物对光色感知的差异（如昆虫的复眼、某些动物看不到的颜色），引发对感知与客观世界关系的思考。

3.与历史及科学哲学的融合：梳理从墨子《墨经》中的小孔成像记载，到牛顿利用三棱镜分解白光的科学革命意义，比较牛顿的“微粒说”与惠更斯的“波动说”之争，展现科学认识的曲折与发展性。

4.与工程技术的融合：介绍光导纤维（光纤通信）如何利用光的全反射原理传输信息，这是光的传播规律的极致应用；分析液晶显示屏、LED照明等现代技术中如何利用不同颜色的光合成所需色彩，这是色散原理的反向应用。

5.与美学的融合：分析绘画艺术中的光影关系（如伦勃朗的用光）是基于光的直线传播原理；探讨色彩理论（如色环、互补色）与光的色散之间的内在物理联系。

二、学习主体分析（学情透视）

（一）认知基础与先行组织者

八年级学生（约13-14岁）正处于具体运算思维向形式运算思维过渡的关键期。他们的前概念丰富但可能不够精确：

1.生活经验层面：学生普遍拥有“光照亮物体”、“影子”、“彩虹”等大量光现象的感性经验。对于“光沿直线跑”，多数学生能脱口而出，但这一认识往往是模糊的、无条件限制的。对“光的传播需要时间”缺乏直觉，普遍认为“光速无限快”。

2.知识结构层面：在小学科学课中，已初步接触过影子形成、光的反射等内容。数学上学习了“直线”的概念，为本节建立“光线”模型提供了工具。但“均匀介质”、“折射率”等概念是全新的。

3.思维特征层面：好奇心强，对直观、有趣、色彩鲜明的实验（如色散）有浓厚兴趣。开始具备一定的逻辑推理和归纳能力，但抽象思维、对“不可见”过程的想象（如光在介质中的传播路径）以及控制变量进行严谨探究的能力仍需在教师引导下系统培养。

（二）潜在认知冲突与迷思概念

1.光的传播是否需要介质？学生从声音传播需要介质（空气）的经验，可能错误迁移到光，认为真空中光也无法传播。

2.光的直线传播是绝对的。难以理解光线在非均匀介质（如大气层梯度、热空气上方）中会发生弯曲。

3.影子边缘总是绝对清晰的。不理解当光源不是点光源时，会形成本影和半影。

4.颜色是物体固有的属性。难以接受“颜色是光作用于人眼产生的视觉效应，白光是由多种色光混合而成”这一观念。常见的迷思是“三棱镜创造了颜色”。

5.光的传播速度是恒定不变的。不了解光速与介质有关，在真空中最大。

（三）学习风格与动机激发

学生偏好动手操作、合作学习与数字化学习资源。教学设计应通过悬念式问题（如“如何用光传递信息到弯曲的管道另一端？”）、挑战性任务（如“设计一个装置证明光确实沿直线传播”）、高视觉冲击力的演示实验（如大型光路水槽、大型三棱镜色散）来激发内在动机。同时，将物理学史故事（牛顿的色散实验）与前沿科技（光纤、光谱分析）融入，满足其求知欲与探索欲。

三、教学目标设计（核心素养导向）

基于以上分析，确立以下多维度的教学目标：

（一）物理观念

1.能说出光源的定义并举例；能运用“光线”模型描述光的传播，阐明光在同种均匀介质中沿直线传播的条件及其解释现象（如影子的形成、日食月食、小孔成像）。

2.记住光在真空中的速度值，了解光在不同介质中传播速度不同。

3.能描述光的色散现象，准确表述“白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种色光混合而成的”。

4.初步了解不同色光通过三棱镜时偏折角度不同，源于其折射率不同。

（二）科学思维

1.模型建构：经历从“光束”到“光线”的理想模型抽象过程，体会模型方法在物理学中的作用。

2.科学推理：能基于光的直线传播规律，运用几何方法（作图）解释小孔成像的倒立、等大或缩放特性。

3.质疑创新：能对“光总是沿直线传播吗？”等命题提出有依据的质疑，并能通过查阅资料或设计思想实验进行初步论证。

（三）科学探究

1.问题：能从自然现象或实验中提出可探究的物理问题，例如：“光在水中也是沿直线传播吗？”、“如何清晰地显示光在空气中的路径？”

2.证据：能设计简单的实验（如利用蚊香烟雾、牛奶悬浮液等显示光路）探究光的传播特点，能规范操作，客观记录现象。

3.解释：能分析实验现象，得出“光在同种均匀介质中沿直线传播”的结论，并能评估结论的适用条件。

4.交流：能撰写简要的实验报告，并能用物理学术语和图示与他人交流探究过程和结果。

（四）科学态度与责任

1.培养实事求是的科学态度，尊重实验证据，乐于通过实验检验猜想。

2.通过了解我国古代光学成就（墨经）和现代光纤技术领先地位，增强民族自豪感和科技强国的使命感。

3.认识到物理学知识对解释自然现象、推动技术进步的巨大价值，激发持续学习物理的兴趣。

四、教学重难点剖析

（一）教学重点及其确立依据

1.光的直线传播规律及其探究过程：该规律是几何光学最基础的支柱，是学习后续反射、折射、成像所有内容的逻辑起点。其探究过程蕴含了科学探究的基本要素，是培养学生探究能力的绝佳载体。

2.光的色散现象及其物理本质：该现象是对白光本质的深刻揭示，是连接宏观现象与微观机理（光的频率、波长）的桥梁。理解色散是破除颜色固有迷思观念的关键，对学生物质观的塑造至关重要。

（二）教学难点及其突破策略

1.难点一：建立“光线”理想模型，并理解“同种均匀介质”这一条件。

1.2.突破策略：采用“分步抽象”法。先让学生观察激光笔在空气中、清水中的光束（可见度低），再依次加入烟雾、牛奶，使光路“可视化”。对比不同情境，引导学生认识到“光线”是为了描述方便而引入的、带箭头的直线，它忽略了光的宽度，突出了传播方向。通过演示光从空气斜射入糖水（浓度分层）发生弯曲，制造认知冲突，自然引出“均匀介质”的条件。

3.难点二：理解小孔成像的原理及成像性质的分析。

1.4.突破策略：采用“模拟实验+几何作图”双轨制。利用蜡烛、带小孔的纸板、光屏进行实验，观察倒立实像。引导学生将蜡烛火焰视为无数个点光源，每个点光源发出的光通过小孔后沿直线到达光屏特定位置，通过几何作图，清晰展示物、孔、像的三角关系，推导出像的倒立、大小与物距、像距的关系。

5.难点三：从物理本质上理解色散，即白光分解是由于不同色光在介质中的折射率不同。

1.6.突破策略：采用“现象链+类比推理”法。首先，用三棱镜强烈展示色散现象，形成震撼印象。其次，回顾折射规律（光从空气斜射入玻璃会发生偏折）。提出猜想：如果组成白光的各种色光，在从空气进入玻璃时偏折的程度本来就不同呢？通过演示“二次色散”实验：让一束色散后的单色光（如红光）再次通过另一块三棱镜，发现它只发生偏折而不再分解，且偏折角度与白光中该色光的偏折角一致。从而逻辑链闭合：白光（复合光）→不同色光（单色光）→折射率不同→偏折角不同→色散。类比为“一队跑步速度不同的人通过一个需要减速的弯道，出来时自然就拉开了距离”。

五、教学资源与环境准备

（一）教师演示器材

1.高功率激光笔（带扩束镜）数支。

2.大型透明玻璃水槽（带刻度）。

3.烟雾发生器（或加湿器、蚊香）。

4.全脂牛奶、滴管。

5.光学实验专用大型三棱镜（2个）。

6.强白光平行光源（或改造的投影仪，移除色轮）。

7.光屏、带不同形状小孔的黑色卡纸板（圆形、三角形、方形）。

8.蜡烛、火柴。

9.模拟日食月食的教具（大小球、光源）。

10.光纤演示仪（短距离可见光传输）。

11.多媒体课件（包含物理学史动画、光速测量方法介绍、光纤通信原理视频、大气光学现象图片等）。

（二）学生分组实验器材（4-6人一组）

1.低功率激光笔（确保安全，ClassII以下）每组1支。

2.小型透明塑料水槽或烧杯每组1个。

3.一次性滴管、装有稀释牛奶（或豆浆）的瓶子每组1份。

4.带有可调节狭缝的遮光罩（用于激光笔）。

5.光学实验套装（含小型三棱镜、凸透镜、光屏）每组1套。

6.白纸板、牙签、橡皮泥（用于固定器材）。

7.学生实验记录单。

（三）学习环境布置

1.教室需具备良好的遮光条件，以便观察清晰的光路。

2.课桌椅按小组合作形式摆放，中间留有教师巡视通道。

3.黑板划分为核心概念区、探究过程区、问题链区。

六、教学过程实施（两课时，共计90分钟）

第一课时：追寻光的足迹——传播之谜

（一）情境激疑，锚定问题（预计时间：8分钟）

1.现象剧场：播放一段精心剪辑的30秒视频，依次快速呈现：森林中的丁达尔效应、皮影戏表演、日食过程（贝利珠瞬间）、城市霓虹夜景、雨后彩虹。视频静音，仅配以富有节奏感的音效。

2.问题风暴：视频结束，教师提问：“这些令人惊叹的景象，背后都与一位共同的‘主角’有关，它是谁？”（学生齐答：光）。“光，这位我们最熟悉又最陌生的朋友，它是如何走到我们面前的？它行走的‘规矩’是什么？”引导学生聚焦核心问题：光是如何传播的？

3.前概念探查：教师在“问题链区”写下：“你认为光是怎样传播的？请用一句话或一个动作表达。”邀请几位学生表达（可能得到“直着走”、“像射线一样”、“很快很快地跑”等回答）。教师不置可否，在黑板上记录关键词。

4.任务发布：宣布本节课将化身“光的侦探”，通过实验搜集证据，揭开光传播的规律。同时明确单元最终挑战任务：以小组为单位，制作一份“光之档案”海报，包含光的传播、速度、色散及其应用，期末进行评选展示。

（二）实验探究，建构概念（预计时间：25分钟）

本环节采用“引导-探究”与“自主探究”相结合的模式，分三步推进。

第一步：空气中光的路径——让光“显形”

1.教师引导演示：开启烟雾发生器，让淡淡的烟雾弥漫在激光笔光路周围。用激光笔照射，一条清晰的红色光路呈现。提问：“我们看到了什么？这条亮线代表什么？”（光传播的路径）。

2.学生自主探究1：各小组领取激光笔。在无烟雾环境下打开激光笔，观察光斑。思考：“能否看到从笔端到光斑的光路？为什么？”（光在洁净空气中传播，路径不可见，因为空气对光的散射太弱）。

3.学生自主探究2：教师提供白纸板，让学生尝试用粉笔灰、喷雾瓶向光路喷水雾等方法，试图显示光路。对比效果，认识到需要介质微粒对光进行散射，才能看到路径。

4.模型初步抽象：教师在黑板上画出从激光笔发出的一条带箭头的直线，提问：“这条线能完全代表刚才看到的光束吗？有什么区别？”引导学生说出：光束有一定粗细，而线没有；光束是真实的，线是我们画出来的表示方法。引出“光线”是表示光传播方向和路径的带箭头的直线，这是一种理想化的物理模型。

第二步：液体中光的路径——规律是否依旧？

5.猜想与假设：提问：“光在水中又如何传播呢？请小组讨论并做出合理猜想，说明理由。”

6.实验设计优化：小组讨论实验方案。教师巡视，引导关键点：如何让水中的光路可见？（滴入少量牛奶或豆浆，搅拌均匀，形成悬浮液）。如何观察？（从侧面观察水槽）。

7.分组实验与证据收集：学生进行实验，将激光笔从空气斜射入水中，垂直射入水中，观察并记录光路形状。教师强调规范：激光笔不对人眼，观察时佩戴防护眼镜（如配备）。

8.分析论证与交流：各组汇报发现：“无论怎么射入，光在水（牛奶溶液）中也是沿直线传播。”教师追问：“你们的结论有条件吗？水有什么特点？”引导学生关注“同种介质”且“搅拌均匀”意味着“均匀”。

第三步：挑战与深化——条件的重要性

9.认知冲突演示：教师展示两个连通但浓度不同的糖水水槽（下层浓度高，上层浓度低）。将激光笔从上层斜射入，学生通过侧面观察，惊异地发现光路是一条向下弯曲的弧线！

10.深度思考：教师提问：“光‘拐弯’了！这违背了直线传播的结论吗？对比我们刚才的实验，条件有什么不同？”引导学生激烈讨论，最终聚焦于“介质是否均匀”。糖水浓度分层，意味着介质不均匀，光在非均匀介质中传播路径会发生弯曲。

11.归纳总结：师生共同归纳，形成严谨表述：“光在同种均匀介质中沿直线传播。”教师板书核心结论。强调“同种”、“均匀”是结论成立的关键条件。

（三）规律应用，解释现象（预计时间：10分钟）

1.影子探秘：教师用手在投影灯前做出各种手影。提问：“影子是怎么形成的？为什么手离屏幕越近，影子越大越模糊；离灯越近，影子越清晰？”引导学生运用刚学的规律，结合光源大小（点光源与非点光源）进行分析，引入本影与半影的初步概念（不深入，只定性描述）。

2.千年奇观解密：播放日食、月食动画。提供太阳、地球、月亮模型，请学生上台用模型和激光笔（代表阳光）演示日食（月-地-日成线，月影落在地球上）和月食（地-月-日成线，地球影子落在月球上）的成因。将宏观天象与微观物理规律紧密联系。

3.古人之智：介绍《墨经》中关于小孔成像的记载：“景到，在午有端，与景长…”并进行演示实验：点燃蜡烛，放置带小孔（约1-2mm）的纸板，后方放置光屏，调节距离，在光屏上得到清晰的倒立火焰像。提问：“为什么像是倒立的？”引导学生运用光的直线传播规律，通过作图解释。

（四）光速初探，拓展视野（预计时间：5分钟）

1.问题引出：雷电交加时，我们总是先看见闪电，后听到雷声。这说明光的传播和声音的传播，谁更快？光传播需要时间吗？

2.历史回眸：简要介绍伽利略的测光速尝试及其失败原因，凸显测光速之难。介绍罗默通过木卫一蚀观测估算光速，以及菲佐旋转齿轮法、迈克尔逊旋转八面镜法等精确测量方法的原理（借助动画示意）。

3.公布常数：给出光在真空中的速度c=3×10^8m/s，并让学生计算光1秒可绕地球赤道几圈（约7.5圈），感受光速之巨大。

4.介质比较：指出光在不同介质中速度不同，一般在真空中最快，空气中略小，水中约3c/4，玻璃中约2c/3。为下节课折射做铺垫。

（五）课堂小结与迁移思考（预计时间：2分钟）

1.学生自主梳理：用思维导图或关键词形式，总结本节课学到的核心知识（光线模型、直线传播条件及应用、光速）。

2.迁移思考题（作业前置）：（1）试解释“立竿见影”和“坐井观天”所蕴含的光学道理。（2）思考：既然光速有限，我们看到的太阳、星星是它们现在的样子吗？

第二课时：解构白光——色散之韵

（一）温故引新，再设悬念（预计时间：5分钟）

1.快速回顾：提问抽查上节课核心内容。

2.悬念导入：教师展示一张纯白的A4纸，提问：“白色，是什么颜色？”学生可能发笑。教师正色道：“在牛顿之前，几乎所有学者都认为白色是最纯粹、最单一的光。直到一次实验，改变了整个光学史，也改变了我们对‘纯粹’的看法。”播放一段简短的、带有悬疑色彩的科学史动画，聚焦于牛顿在暗室中用三棱镜分解阳光的实验片段。

（二）探究活动一：再现奇迹——分解白光（预计时间：15分钟）

1.分组初探：发放三棱镜和白色光屏（或白墙作为背景）。让学生将三棱镜对准窗外自然光或教室内的白光灯，观察投射到光屏上的现象。要求记录所看到的颜色及其顺序。

2.现象聚焦：各小组汇报观察结果。可能会出现色彩不纯、不连续、顺序不一等问题。教师引导思考：“如何能观察到更清晰、更完整的色散光谱？”

3.实验优化：教师演示标准操作：使用强平行白光光源（如去掉色轮的投影仪光源），让光束通过狭缝后照射到三棱镜的一个棱上，在远处（2-3米外）的光屏上接收光谱。强调暗室环境的重要性。学生调整本组实验，努力获得清晰光谱。

4.精准描述：引导学生统一观察结果：白光被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫（强调“靛”色，培养严谨性）七种颜色的光。这条彩色光带叫做光谱。教师板书：白光不是单色的，它是由多种色光混合而成的复合光。

（三）探究活动二：逆向思维——合成白光（预计时间：10分钟）

1.猜想：如果将这七种色光再汇聚到一起，会得到什么？

2.实验验证1（牛顿圆盘）：教师展示牛顿色盘（或播放动画）。快速旋转涂有七种颜色的圆盘，学生观察到圆盘呈现出白色（或灰白色）。分析原理：视觉暂留导致色光混合。

3.实验验证2（色光合成）：使用三个分别发出红、绿、蓝（RGB）三种强光的LED光源，照射到同一白色区域。调节光强比例，可以合成出白色光以及其他多种颜色。指出红、绿、蓝是色光的三原色，是构成白光及其他色光的基本单元。这与美术颜料的三原色（红黄蓝）有本质区别，需厘清。

4.深化认知：教师总结：色散是将复合光分解为单色光；色光的混合（如RGB合成）是逆向过程。这表明白光与各种色光之间可以相互转化。

（四）探究活动三：追根溯源——色散成因探秘（预计时间：12分钟）

1.问题深入：白光通过三棱镜为什么会“散开”成七彩？回忆上节课末提到的光在介质中速度会变化，以及折射规律。

2.提出假说：教师引导：“我们学过，光从空气斜射入玻璃会发生偏折（折射）。如果……假设组成白光的各种色光，虽然同时从空气进入玻璃，但它们‘跑’的速度变化程度不一样，或者说，玻璃对它们的‘阻碍’程度不一样，会导致什么结果？”引导学生提出假说：不同色光在玻璃中的偏折角度可能不同。

3.检验假说——二次色散实验（关键突破）：

a.教师演示：让一束白光通过第一个三棱镜，产生光谱。用一块带狭缝的挡板，从光谱中隔离出一束很细的单色光（例如红光）。

b.让这束单色红光通过第二个完全相同的三棱镜，学生观察：红光是否再次被分解？结果发现，红光只发生偏折，折射出另一束红光，而不再分解成其他颜色。

c.更换狭缝位置，选取蓝光重复实验，发现蓝光也只发生偏折，且偏折的角度比红光更大。

4.归纳本质：师生共同分析实验逻辑：白光（混合光）通过三棱镜→分解成不同色光；单一色光通过三棱镜→只偏折不分解，且不同色光偏折角不同。结论：白光是由折射能力（即折射率）不同的各种单色光混合而成。当它们同时进入三棱镜时，由于折射率不同，偏折角度就不同，从而散开。这个本质原因是“不同色光在同种介质中的折射率不同”。教师板书此核心要点。

（五）联系实际，学以致用（预计时间：6分钟）

1.自然之美——彩虹成因：播放彩虹形成原理动画。解释：雨后天空悬浮大量小水滴，相当于一个个小三棱镜。阳光射入水滴，发生折射-反射-再折射的过程，由于色散，不同色光以略微不同的角度射出，进入人眼，形成圆弧形的彩色光谱。引导学生理解，彩虹的位置取决于观察者和太阳的相对位置。

2.科技之光——光谱分析：展示太阳光谱、霓虹灯光谱、元素灼烧光谱的图片。简述：每种元素发出的光都有其独特的“指纹”——特征光谱。物理学家通过分析天体或物质的色散光谱，就能知道其化学组成。例如，分析太阳光谱发现了氦元素（Helium，源自希腊语Helios，意为太阳）。将色散从现象提升到科学研究重要工具的高度。

3.生活之趣——斑斓世界：提问：我们看到的红花、绿叶，它们的颜色又是怎么来的？引导学生思考：物体颜色取决于它反射（或透射）什么色光，吸收其他色光。红花在阳光下呈红色，是因为它主要反射红光，吸收其他色光。如果用纯蓝光照射红花，红花会呈现黑色（因为几乎无红光可反射）。深化对“颜色是光赋予物体的”这一观念的理解。

（六）单元整合与总结提升（预计时间：2分钟）

1.概念图建构：师生共同在黑板上绘制“光”的概念图。中心为“光”，一级分支：传播（规律：在同种均匀介质中沿直线传播；模型：光线；速度：c=3×10^8m/s）、色散（现象：白光分解为七色光谱；本质：不同色光折射率不同；逆向：色光混合）、应用（解释现象：影子、日食、小孔成像、彩虹；科学技术：光纤、光谱分析）。

2.单元挑战任务提醒：再次强调“光之档案”海报任务，鼓励学生利用课后时间，整合两课时所学，并自主查阅资料，丰富海报内容（如加入更多应用实例、有趣的光学现象、我国光学成就等）。

七、教学评价设计

（一）过程性评价（嵌入教学全程）

1.课堂观察量表：教师设计简易量表，关注学生在小组探究中的参与度（是否动手操作、积极观察）、思维表现（提问质量、推理逻辑）、合作交流（倾听、表达、分享）等方面。记录典型行为实例。

2.实验记录单评价：评价学生填写的实验记录单，重点考察观察描述的准确性、数据记录的客观性、结论归纳的合理性以及图示的规范性。

3.“问题链”响应评价：通过学生在“问题风暴”、实验分析、认知冲突环节的口头回应，评价其前概念转变程度和思维深度。

（二）形成性评价（课时作业与单元任务）

1.分层作业设计：

1.2.基础巩固题：解释生活中三种光的直线传播现象；背诵光在真空中的速度值；复述白光色散后的颜色顺序。

2.3.能力提升题：画出小孔成像的光路图，并解释像的大小与物距、像距的关系；试解释为什么傍晚的太阳看起来是红色的（涉及大气层对蓝紫光的散射，与色散相关）；设计一个简易实验，证明光在空气中沿直线传播。

3.4.拓展探究题：查阅资料，了解“海市蜃楼”与“沙漠蜃景”的形成机理有何异同，并尝试用光在不均匀介质中传播路径弯曲来解释；研究牛顿色盘，计算七种颜色扇形角度的理想比例（需查阅各色光亮度数据）。

5.单元挑战任务——“光之档案”海报评价：制定详细的评价量规（Rubric），从科学性（概念准确、逻辑清晰）、完整性（涵盖传播、色散、应用）、创意性（设计美观、呈现形式新颖）、跨学科性（融合其他学科知识或实例）四个维度进行小组