2025年度信息技術(shù)與課程融合優(yōu)質(zhì)課教學(xué)設(shè)計(jì)課題：第四章第1節(jié)光的直線傳播學(xué)時(shí)1教學(xué)設(shè)計(jì)思路：依據(jù)義務(wù)教育《物理課程標(biāo)準(zhǔn)》及對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，本節(jié)課以問(wèn)題為線索、以活動(dòng)為框架，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究、演示實(shí)驗(yàn)等多種形式讓學(xué)生參與其中。為學(xué)生提供多種不同透明物體，讓學(xué)生嘗試設(shè)計(jì)光在不同介質(zhì)中的傳播實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷概念建構(gòu)和探究規(guī)律的完整過(guò)程，最終得到光的直線傳播的條件是在同種均勻介質(zhì)中，而并非大家普遍認(rèn)為的光總是沿直線傳播的。培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力和科學(xué)探究能力的發(fā)展。讓學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解釋生活中真實(shí)的物理問(wèn)題，從中認(rèn)識(shí)物理學(xué)與生活、社會(huì)、科技的聯(lián)系和價(jià)值，樹立正確的科學(xué)態(tài)度。二、教學(xué)目標(biāo)（一）物理觀念1.理解光源的概念，能區(qū)分自然光源與人造光源；2.掌握光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的規(guī)律；3.知道光在真空中的傳播速度。（二）科學(xué)思維1.通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察光的傳播路徑，歸納總結(jié)光的直線傳播規(guī)律；2.運(yùn)用模型法建立“光線”的理想化模型，理解其意義；3.能用光的直線傳播解釋生活中的現(xiàn)象（如影子、日食、月食、小孔成像等）。（三）科學(xué)探究1.設(shè)計(jì)并完成探究光傳播路徑的實(shí)驗(yàn)（如激光筆在空氣、水、果凍中的傳播）；2.通過(guò)小孔成像實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證光的直線傳播特性。（四）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任1.感受物理與生活的緊密聯(lián)系，激發(fā)探索光現(xiàn)象的興趣；2.培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)并樂(lè)于分享探究成果。三、教學(xué)重點(diǎn)：光的直線傳播規(guī)律及其應(yīng)用。四、教學(xué)難點(diǎn)：1．解釋小孔成像的原理及光在同種非均勻介質(zhì)中的傳播現(xiàn)象；2．理解“光線”是理想化模型，而非真實(shí)存在的物質(zhì)。五、教學(xué)方法：演示法、談?wù)摲?、分組實(shí)驗(yàn)法教學(xué)準(zhǔn)備：教具：激光筆、噴瓶（裝有水）、水槽（裝有濃度不均勻的糖水）、自制小孔成像教具（“F”型LED強(qiáng)光光源，形狀可變、顏色不對(duì)稱的彩色光源，小孔形狀可變的轉(zhuǎn)盤和可以改變像距的推拉式紙箱）。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)材料：激光筆、噴瓶（裝有水）、鹽水、洗手液、茶水、玻璃磚、果凍。教學(xué)資源：課本、教師教學(xué)用書、教學(xué)設(shè)計(jì)、課件（文字、圖片）等。八、教學(xué)過(guò)程（一）課前導(dǎo)入師：我們每天都會(huì)通過(guò)聲和光接收大量信息。之前我們學(xué)習(xí)了聲現(xiàn)象，了解了聲的傳播。關(guān)于光現(xiàn)象，你知道哪些物體能發(fā)光嗎？光的傳播又有什么特點(diǎn)呢？要研究光現(xiàn)象，首先要看哪些物體能夠發(fā)光，是誰(shuí)給我們帶來(lái)了光明。（二）新知探究1.光源師：我們把能夠發(fā)光的物體叫做光源，我們身邊都有哪些光源呢？生：太陽(yáng)、螢火蟲、燈、手電筒等。師：這些光源給我們帶來(lái)了光明，增添了生的氣息，或是營(yíng)造了歡快的氛圍。其中像太陽(yáng)、螢火蟲還有水母、燈籠魚、斧頭魚等是自然界本身就存在的光源，我們稱之為自然光源；像燈、手電筒還有蠟燭、火焰等都是人為制造的光源，我們稱之為人造光源。思考：月亮是光源嗎？生：是/不是。師：你為什么這么認(rèn)為？生：回答1：夜晚，能夠看到明亮的月光，所以月亮是光源?；卮?：月亮本身不能發(fā)光，由于反射太陽(yáng)光而顯得明亮，所以不是光源。師：很棒，一個(gè)物體是否屬于光源，關(guān)鍵看它自身是否能夠發(fā)光。就像我們能夠看到身邊的同學(xué)一樣，是因?yàn)樗麜?huì)發(fā)光嗎？生：不是。師：那你為什么能看到他？生：是因?yàn)樗瓷淞藷艄猓ɑ蛱?yáng)光）。師：所以，你身邊的同學(xué)是光源嗎？生：不是。師：那么月亮是光源嗎？生：不是。師：那波光粼粼的湖面是光源嗎？生：不是。師：對(duì)，同樣的道理，它們都是通過(guò)反射光而被看到，本身都不會(huì)發(fā)光，都不是光源。2.光的傳播提出問(wèn)題：師：根據(jù)我們生活中觀察到的現(xiàn)象，你覺(jué)得光是如何傳播的？你的依據(jù)是什么？生：光是沿直線傳播的。生1：手電筒打出的光束是直的。生2：……的光束也是直的。師：特別棒，這些同學(xué)很善于觀察生活。我們發(fā)現(xiàn)，在有薄霧的天氣，可以看到透過(guò)樹叢的光束是直的；從汽車前燈射出的光束是直的；電影放映機(jī)射向銀幕的光束也是直的。這些現(xiàn)象說(shuō)明了什么呢？（課件展示對(duì)應(yīng)圖片）生：光是沿直線傳播的。師：認(rèn)真思考一下，這些現(xiàn)象都是光在什么物質(zhì)中傳播的情況？生：空氣中。師：所以只能說(shuō)明什么呢？生：光在空氣中是沿直線傳播的。師：非常棒！那請(qǐng)同學(xué)們觀察老師手中的激光筆射出的激光在空氣中是否沿直線傳播。演示實(shí)驗(yàn)1：實(shí)驗(yàn)操作：打開激光筆，射向墻壁。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：激光筆發(fā)出的光照到墻壁上形成一個(gè)光斑卻看不到光傳播的徑跡。提出問(wèn)題：我們無(wú)法看到激光在空氣中傳播的徑跡怎么辦？師：我們教室中有沒(méi)有光在空氣中傳播呢？生：有。師：但是我們能看到光的傳播徑跡嗎？生：不能。師：很多時(shí)候，光通過(guò)透明的物質(zhì)傳播時(shí)，我們無(wú)法觀察到它的傳播徑跡，這個(gè)時(shí)候，我們可以怎樣讓它顯現(xiàn)出來(lái)呢？（根據(jù)學(xué)生的反應(yīng)，給出適當(dāng)?shù)奶崾?，引?dǎo)學(xué)生觀察圖片中的三個(gè)情景做出猜想）什么天氣才能看到透過(guò)樹叢的光束？生：有薄霧的天氣。生：可以讓光通過(guò)水霧顯示出傳播的徑跡。師：是的，可以讓光通過(guò)水霧、灰塵、煙等物質(zhì)顯示出傳播的徑跡。優(yōu)化實(shí)驗(yàn)：打開激光筆，射向墻壁，同時(shí)沿著光傳播的方向噴射水霧。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：激光在空氣中沿直線傳播。（驗(yàn)證了“光在空氣中是沿直線傳播的”）進(jìn)一步提問(wèn)：師：光在其它介質(zhì)中又是怎么傳播的呢？師：請(qǐng)同學(xué)們利用桌子上的實(shí)驗(yàn)器材，嘗試光在不同介質(zhì)的中傳播，以小組為單位設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證你們的猜想。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生利用老師提供的學(xué)具：激光筆、噴瓶（裝有水）、鹽水、洗手液、茶水、玻璃磚、果凍等自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并探究光在不同介質(zhì)的中傳播情況。教師巡視學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況，并給予適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)、點(diǎn)撥，同時(shí)拍攝一些具有代表性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象待學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)后投屏，方便大家共同對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析總結(jié)。實(shí)驗(yàn)后的展示與分析：通過(guò)希沃白板“拍照上傳”功能展示學(xué)生實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生舉手起立分別描述展示圖片中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并嘗試總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。圖片1：光在洗手液中沿直線傳播。圖片2：光在茶水中沿直線傳播。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光在液體中是沿直線傳播的。圖片3：光在玻璃中沿直線傳播。圖片4：光在果凍中沿直線傳播。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光在固體中是沿直線傳播的。圖片5：光從空氣斜射向鹽水中發(fā)生了偏折。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光在不同的介質(zhì)中傳播時(shí)可能會(huì)發(fā)生偏折。進(jìn)一步提問(wèn)：師：在同種介質(zhì)中光一定沿直線傳播嗎？演示實(shí)驗(yàn)2：實(shí)驗(yàn)操作：打開激光筆，射向裝有濃度分布不均勻的糖水。（關(guān)燈，在較暗的環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：激光在水槽最上方近似為清水中沿直線傳播，而在下方不均勻的糖水中發(fā)生了偏折。（課件展示實(shí)驗(yàn)對(duì)比圖片，引導(dǎo)學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：光在不均勻的介質(zhì)中傳播時(shí)可能會(huì)發(fā)生偏折。師：誰(shuí)能總結(jié)一下，光到底是怎樣傳播的呢？生X：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（讓學(xué)生在課本中找到這段話并在下面畫橫線，同時(shí)進(jìn)行板書：光的直線傳播）師：強(qiáng)調(diào)一下，光的直線傳播有沒(méi)有條件？生：有。師：什么條件？生：在同種均勻介質(zhì)中。（板書：1.條件：同種、均勻介質(zhì)中）3.光線師：在后面的學(xué)習(xí)中，我們還要對(duì)光的傳播進(jìn)行更深入的研究，（將激光筆緊貼黑板，在黑板上呈現(xiàn)一條光束）像這樣的一束光，我們可以引入一個(gè)模型來(lái)反應(yīng)它的傳播情況。用一條直線表示它的傳播徑跡(板書：)，這束激光射向什么方向呢？生：向右。師：我們可以用什么來(lái)表示光的傳播方向呢？生：箭頭。（板書：）師：很好，像這樣的一條帶箭頭的直線我們稱之為光線。（板書：2.光線）點(diǎn)光源發(fā)出的光平行光源發(fā)出的光師：前面我們說(shuō)到，很多時(shí)候，光通過(guò)透明的物質(zhì)傳播時(shí)，我們無(wú)法觀察到它的傳播徑跡，思考：這里存在光嗎？（打開激光筆，射向墻壁）生：存在。師：那這里是否存在一條帶箭頭的直線呢？生：不存在。師：非常好，光線只是我們?yōu)榱吮硎竟獾膫鞑デ闆r引入的一種理想模型，并不實(shí)際存在，但光是實(shí)際存在的。4.光的直線傳播的應(yīng)用師：光的直線傳播在我們生活中有著很多的應(yīng)用，比如課本90頁(yè)中的這個(gè)例子：在開鑿隧道時(shí)，工人可以用激光束引導(dǎo)掘進(jìn)機(jī)，使掘進(jìn)機(jī)沿直線前進(jìn)，保證隧道方向不出偏差。請(qǐng)同學(xué)說(shuō)想一想，我們的生活中還有哪些光的直線傳播的應(yīng)用？生1：排隊(duì)。生2：射擊。生3：……5.光的直線傳播的現(xiàn)象師：通常情況下，太陽(yáng)光通過(guò)樹葉縫隙，在地上或墻上會(huì)形成圓形光斑。有時(shí)候太陽(yáng)光通過(guò)樹葉縫隙，在地上或墻上會(huì)形成半圓形的光斑。思考：這是什么原因呢？（課件展示對(duì)比圖片）師：帶著這個(gè)問(wèn)題我們先一起進(jìn)行課本“想想做做”中的實(shí)驗(yàn)探究，大家思考：從燭焰的不同位置發(fā)出的光穿過(guò)小孔后是怎樣傳播的？試著在圖中畫一畫，也許能幫助你解釋為什么能成這樣的像。演示實(shí)驗(yàn)3：實(shí)驗(yàn)操作：步驟1：打開自制彩色光源，觀察在光屏上成的像；步驟2：改變小孔的形狀，觀察像的形狀是否發(fā)生變化；步驟3：改變光源的形狀，觀察像的形狀是否發(fā)生變化；步驟4：改變孔到物體的距離、孔到光屏的距離，觀察像的大小有著怎樣的變化。（通過(guò)希沃白板“攝像功能”實(shí)時(shí)展示實(shí)驗(yàn)過(guò)程，使所有學(xué)生都能清楚地看到最佳視角下的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出小孔成像的特點(diǎn)）師：小孔成像的形狀與什么因素有關(guān)？生：與物體的形狀有關(guān)，與孔的形狀無(wú)關(guān)。師：所成像的特點(diǎn)呢？生：成倒立的實(shí)像。師：成像的大小與什么因素有關(guān)？生：與孔到物體的距離、孔到光屏的距離有關(guān)。師：小孔成像的原理是什么？（課件展示圖片）生：小孔成像的原理是光的直線傳播。師：現(xiàn)在你明白為什么光透過(guò)不同形狀的縫隙，在地上或墻上總會(huì)形成圓形的光斑了嗎？生X：這些圓形光斑都是太陽(yáng)通過(guò)小孔所成的像，像的形狀與小孔，也就是樹葉縫隙的形狀無(wú)關(guān)。師：那么，第二張圖片中的光斑為什么是月牙形呢？生：太陽(yáng)變成了月牙形。師：這種現(xiàn)象叫做什么呢？生：日食。（課件展示圖片）月亮擋住了太陽(yáng)射向地球的光形成日食師：想一想，月食是什么在中間呢？形成原理又是什么呢？（課件展示圖片）地球擋住了太陽(yáng)射向月球的光形成月食師：有些區(qū)域之擋住了一部分光，所以形成偏食，我們看到的月牙形光斑就是發(fā)生了什么形成的？生：日偏食。師：這些都是光的直線傳播的現(xiàn)象，我們身邊還有哪些現(xiàn)象是光的直線傳播造成的呢？一個(gè)大家都非常熟悉，每天都陪伴著我們的“朋友”是什么呢？生：影子。師：影子是怎么形成的呢？生：光沿直線傳播遇到不透明的物體時(shí)，在物體后面光所不能到達(dá)的地方形成一個(gè)陰暗的區(qū)域就是影子。師：人們利用影子做出非常有趣的手影，呈現(xiàn)故事的皮影戲，甚至古時(shí)人們就想到了利用影子制造出計(jì)量時(shí)間的日晷。（課件展示圖片）6.光的的傳播速度師：在風(fēng)雨交加、電閃雷鳴的夜晚，你是先看到閃電還是先聽到雷聲呢？生：先看到閃電。師：打雷和閃電在遠(yuǎn)處同時(shí)同地發(fā)生，但是我們總是先看見閃電，后聽到雷聲。這說(shuō)明什么呢？生：光比聲音傳播得快。師：上一章我們學(xué)習(xí)了聲的傳播，知道聲也可以在空氣、水、玻璃中傳播，但是聲不能在真空中傳播。那么光可以在真空中傳播嗎？有什么經(jīng)驗(yàn)可以佐證你的猜想？生X：光可以在真空中傳播，因?yàn)槲覀兡芸吹教?yáng)光，而太陽(yáng)光是通過(guò)宇宙真空到達(dá)地球上的。師：與聲音不同，光不僅可以在空氣、水等物質(zhì)中傳播，而且可以在真空中傳播。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本91頁(yè)內(nèi)容，了解光的傳播速度。在通常情況下，真空中的光速可以近似取c=3×108m/s=3×105km/s，光在空氣中的速度非常接近c(diǎn);光在水中的速度約為3/4c;在玻璃中的速度約為2/3c.（板書：3.光速c=3×108m/s）師：我們一起來(lái)對(duì)比一下聲和光的傳播：（三）知識(shí)拓展師：通過(guò)閱讀課本91、91頁(yè)內(nèi)容，思考：“光年”是什么物理量的單位？（學(xué)生自主閱讀課文，思考并回答問(wèn)題）生：光年是長(zhǎng)度單位。（四）本課小結(jié)通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，你有什么收獲？（五）隨堂練習(xí)1.下列對(duì)光傳播的說(shuō)法，正確的是(C)A．光總是沿直線傳播的B．光只在真空中沿直線傳播C．光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播D．以上都不對(duì)2.有關(guān)光線的說(shuō)法，正確的是(C)A．光源發(fā)出的光叫光線B．光線是實(shí)際存在的直線C．光線是表示光傳播的路徑和方向的直線D．光線是光源發(fā)出的無(wú)數(shù)條線④⑥⑦①②③3.下列物體：①太陽(yáng)②螢火蟲③水母④⑥⑦①②③4.人沿著街道走向街燈，再?gòu)慕譄粝伦哌h(yuǎn)，則他的影子長(zhǎng)短變化是(D)A．變長(zhǎng)B．先變長(zhǎng)再變短C．變短D．先