化学是一门注重培养中学生科学素质和创新能力的实验性学科。 因此，我会在课堂上使用一些自制的教具来辅助教学。 这个实验箱是第二个，明天我要用它讲探索光沿直线传播的实验。
一、教材使用
探究光沿直线传播的实验
山东省临沂市第二中学
关叔
本实验为新民教版八年级《物理》第4章“光现象”第一节内容。 它是几何光学的基础，是研究光的反射和折射的必要知识。
2、实验设备
光学实验箱（见图1）、影像综合仪（见图2）、模拟月食设备（见图3）、学生自制的小孔成像简易装置。
图 1 图 2
图片
三、实验创新点
(1) 自制光学实验箱
1.可应用于整个中学的光学教学，包括探索光的直线传播、光的反射定理、镜面反射、漫反射、光的折射定理、棱镜对光的影响，光线穿过玻璃砖的错位，以及光线通过透镜的会聚和发散。
2、本节教学在教材实验的基础上，补充了光在固体（蜡）和空气中直线传播的演示实验。
3、补充设计了光从空气射入水中再射入蜡的实验，光在不均匀糖水中传播的实验，突破中学生对光沿直线传播条件“相同”的认识不全, 均质介质”的难度。
（二）小孔成像实验（视像一体仪）的改进： 1、光源的改进：教材中使用的蜡烛火焰，照度低，图像不清晰。 现在它被红色和蓝色所取代。
彩色强光三极管，成像清晰，像倒置一样易于识别。 2、光屏改进：教材中的设备只能用于小组实验。 屏幕太小，无法实现班主任示范时全班中学生的观察。 现在，摄像头已经修改为同步大屏幕上的现象。
3、功能改进：可探究成像形状与小孔形状的关系； 可探究成像尺寸与物距、光幕距孔距的关系； 可以演示比较小孔成像和大孔成像的现象。
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
(1)中学生能根据实验独立分析光的直线传播规律，并应用其解释现象。
(2)通过实验教学，培养中学生热爱生活，热爱物理科学。
六、实验教学内容
(1) 探索光在固体（蜡）、液体（水）和空气中的线性传播
(2) 探究光在不同介质中的传播（光从空气中斜射入水中，再射入固体蜡中）
(3)探索光在非均匀介质中的传播（光在非均匀糖水中）
(4) 中学生小组实验：模拟月食现象
(5) 相机成像仪一体化小孔成像探索
(6) 光学实验箱应用拓展实验
七、实验教学过程
（一）创设情境，推陈出新
用“井中望天”的故事来引入新的教训：我们能看到天空，是因为光入耳，为什么鸟和乌龟看到的天空大小不一？ 光是如何传播的？ 用童年的经典故事，让中学生的注意力瞬间聚焦课堂，激发他们的求知欲。
(2) 化学规律的实验探索
根据课本上的图片，不难看出光是直线传播的，但有中学生会批评：大多数情况下，光束是看不见的，你怎么知道它是在直线传播的呢？一条直线？ 而教材中只设计了光在水下传播的实验，我对此进行了改进：为了显示光路，在“实验盒”底部注入淡黄色蜡，底部加入蜂蜜水，空气中冒出烟雾，请看（见图4）： 现象清晰全面。 中学生可以得出光沿直线传播的结论。
图 4 图 5 图 6
对于直线传播的情况，教材采用直接给出的形式，虽然中学生对“相同、同质介质”的情况还只是字面上的认识，缺乏感性认识。 为了突破这个难关，我设计了如下实验，请看（见图5）： 光在空气、水和透明固体中的路径都是直线，但在两种介质的界面处发生了偏转，所以直观上，光在同一介质中是沿直线传播的。 这种偏转现象也为之前的光折射研究铺平了道路。
对于“统一”的情况，我采用“对比法”教学。 我自己做了不均匀的糖水，请看（见图6）：光的光路在不均匀的液体中发生弯曲，均匀扰动后会发生什么？ 做了一条直线。 通过前后现象的对比和思维的碰撞，中学生对“齐一”的情况有了透彻的认识。
(3) 学以致用
“学而用”是我们教学的主题探究光的直线传播实验，让中学生感受到化学不仅来源于生活，更要应用于生活。 为了活跃气氛，我请中学生画代表做各种手影。 通过这次活动，我还向祖国的年轻一代宣扬了“皮影”的传统文化，展示了情感、态度、价值观的教育。 了解影子动力学后，中学生可以使用准备好的设备模拟月食现象（见图 7）。 在这次活动中，同学们不仅体验了动手实验的乐趣，还发现科学并不神秘，科学就在你我身边。 小孔成像实验，教材就是这样设计的。 在课堂教学中，我让中学生分组做实验。 在这个过程中，我发现了一个问题：设备看似简单易操作，但蜡烛火焰色温偏低，成像很不清晰。 我会改进这个：用红色和蓝色的强光三极管代替火焰。 演示时，由于光屏很小，中学生全班不能一起观察，所以我改装了摄像头，让大屏幕上的现象同步。 Look（请看图8）：我们拿发光体的图像对比一下，倒像很明显。 结合光路图（见图9）的分析，就很容易理解为什么小孔是倒像了。
图 7 图 8 图 9
（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？ 大空会怎样？
2、如果小孔的形状发生变化，成像形状会不会发生变化？
3. 针孔成像的大小会不会改变？ 靠什么激励？
为了指导中学生课后继续进行实验，我的一体机有以下改进： 图10
1. 当小孔变大时，请看不再是图像，而是影子。 中学生一听到这个影子（见图10），顿时热闹起来，这就可以解释语录中小乌龟眼中的天空为什么那么小了。
2、小孔的形状是可变的。 这是小三角孔形成的图像。 现在我用一个小圆孔代替它。 请看成像形状没有改变。 您可以探索成像形状与小孔形状之间的关系。
3.当物体离小孔的距离越来越近时，图像会变大。 当光幕到小孔的距离变长时，图像也变大。 您可以探索成像尺寸与物体到孔的距离以及光幕到孔的距离之间的关系。 关系。 这就是兴趣小组课后实验探索的情况。 中学生反映，通过该设备，对针孔成像相关知识的理解生动直观。
图 11 图 12 图 13
(5) 实验箱的扩展应用
说到这里，我的试讲也接近尾声了，各位评委可能已经注意到了，这部分实验箱只用在这节课上，那它有什么用呢？ 请看，它可以用来探究光的折射规律（见图11），也可以演示光在透镜上的会聚（见图12）、发散（见图13），以及对光的影响prism on light, light 玻璃砖的错位现象，我把平行光入射到小平面镜上，请看，直觉上呈现的是镜面反射现象（见图14），当平行光入射到锡纸上时折纸处，反射光向四面八方射，即漫反射（见图15），也可用于教学光的反射定理（见图16），可探究反射角与反射角之间的关系以及入射角和三线是否共面。 这个包可以应用于整个光学内容的教学，将具体的数学知识形象化。 中学生尤其受益于这些实验教学模式。 因此，我今后会不断改进和完善教具，为教学服务。
图 14 图 15 图 16
八、实验教学的反思与评价
多套自制教具为中学生提供了丰富的实验设备，让他们思考、讲述、探索、发现化学实验中所反映的化学本质。 这个过程使中学生掌握了探索数学知识的途径，培养了中学生的科学实验精神。 本次教学充分体现了中学生在“做”中“学”，在“学”中“悟”的现代教育思想和观念。
第二部分：光沿直线传播的教学设计与思考
《光的直线传输》教学设计与思考
新海中学数学组赵庆春
教学目标一、知识与技能
(1)知道什么是光源；
(2)知道光在同一均匀介质中沿直线传播； (3) 知道光在真空中的传播速度。 2.工艺与技巧
(1)通过观察和实验培养中学生初级的观察能力和设计实验的能力；
(2) 经历“光是如何传播的”探究过程，培养初步的科学探究能力。
3. 情绪、态度和价值观
(1) 能感受五光十色的光之美，有求知欲，乐于探索自然现象；
(2)认识到沟通与合作的重要性，具有积极与他人合作的精神。教学重点
通过实验，探究光在同一均匀介质中的传播特性。教学难点
研究光在均匀介质中的传播。 【教学资源】（教材、工具）
激光源，果冻一个，软胶管一根，不同形状孔的硬纸板两张
床单、蜡烛、几根别针、一面平面镜、一块白屏风、水、眼镜等。【教学过程】
一、新课程介绍
①为什么我们能看到物体？ …物体有光射入我们的耳朵。 如：日光、日光灯、电视机等。
②学生解释：光是怎样传播的？
2.新课教学
1、光源
发光的物体称为光源。
例如：…………………………学生举例
可以有多少种光源？ （可以有多种分类方法）例如：自然光源和人造光源、热光源和冷光源等。 2.探索光的传播
①引导中学生使用桌面上的设备，通过开放式实验探索：光在空气、水、胶状物等介质中沿直线传播，但在两种介质的交界面处发生偏转。
【问题1】朋友们刚刚看到很多光沿直线传播的现象，光总是沿直线传播吗？
（先开组实验，然后组间交流实验结果）
方法一：用激光笔向滴有少量墨水的水底投射一束光，可以看到光在水底沿直线传播。
技巧二：用激光笔直接向果冻发射光线，发现光线在果冻中是沿直线传播的。
方法三：通过缩短的胶管射出激光，但很难通过弯曲的胶管射出。
方法四：在一条直线上插入几个引脚，沿着这条直线用眼睛只能看到第一个引脚。
方法五：将激光沿死面从空中斜射到水底，可以看到光在空中的路径与水底是一条直线，偏转发生在空气和水之间的界面。
组织中学生总结：光在空气、水、果冻、玻璃中沿直线传播； 但它在两种介质的界面处偏转。
②教师演示光在非均匀糖水中传播的实验。 得出光路在同种非均匀介质中发生弯曲的结论。
【问题2】这两个现象表明光在同一介质中必然沿直线传播，但光在同一介质中一定沿直线传播吗？ 利用多媒体播放日出场景，引导中学生总结光沿直线传播的条件：光在同一均匀介质中沿直线传播。
2.引入光的概念
指示光传播方向的箭头称为射线。 指出：光是真实存在的，光是人们用来表示光的传播路径的一种技术。 为此，在绘制光线时，必须用箭头表示光线传播的方向。
3.应用：解释自然现象
①激光对中
列表：站队、瞄准目标、引导采煤机方向等。 ②阴影的产生
光在传播过程中，遇到无法穿透的障碍物，影子就会在障碍物后面反射。 日全食和月全食也是阴影。 ③小孔成像
示范：点燃一支蜡烛，把它放在纸板前。 使用前面的白纸找到倒置的蜡烛图像。 换一个孔形状不同的硬纸板，然后重做以找到倒置的蜡烛图像。
4、光的传播速度：光在真空中的传播速度为/s，约等于3×10m/s。 3×10m/s 有多快？ 参考科学世界就知道光速有多快。
三、总结
根据板书，总结本节内容，明确重点和难点。
4. 课后活动：
完整的资源和评论。
五、杂项教学笔记：
本课采用探究式学习的方式展示光路和光的传播。 课堂反应比较好，后面要加强这方面的探究。
在需要较多时间的课时，不要只顾进步，防止中学生落后。 8个
第三部分光的直线传播教学设计_童永辉
光沿直线传播
童永辉
一、教学目标 1、知识与技能 (1)知道什么是光源；
(2)知道光在均匀介质中沿直线传播； (3) 知道光在真空中的传播速度。 2.工艺与技巧
(1)通过观察和实验培养中学生初级观察能力和设计实验能力； (2)体验“光是如何传播的”的探究过程，培养初步的科学探究能力。 3.情感、态度和价值观
(1)能感受七彩光之美，有科学求知欲，乐于探索自然现象； (2)懂得沟通与合作的重要性，具有积极与他人合作的精神。 教学重点：通过实验探究光在同一均匀介质中的传播特性 教学难点：探究光在同一均匀介质中的传播 教学方法：自主探究教学法二． 实验设备：
激光笔、火柴、熏香和透明容器。
三、教学过程
1. 课前考试准备、作业检查、日语单词结构。
检测上周不及格的几个学生的单词结构听写。
2.导入新课程
师：小伙伴们欣赏了美丽的风景，绚丽多彩的极光。 正是因为这七彩的光芒，世界才被装点得如此美丽优雅。 关于光，你想知道什么？ 明天我们先学习《光的传输》。
3.新奖项
(1) 光源
师：朋友们，刚才我们看到了美丽的自然风光，那么，这美丽的光是从哪里来的呢？ 学生：结合图2.1-1的自然光源和图2.1-2的常见人工光源阅读教材。 事后讨论交流。 师：是的，光是有一些物体发出来的。 不仅是课本上给出的反例，你知道什么物体可以发光吗？
生活：太阳、星星、月亮、火柴、蜡烛、日光灯、全身反光镜、电视屏幕……
师：很好。 朋友说了这么多。 此外，月亮和反光全身镜不能发光。 星辰之中，唯有星辰能够发光。 行星和卫星则没有。 我们称这种能发光的物体为光源。
能自然发光的物体，如太阳、萤火虫、水母等，称为“自然光源”； 人类制造的发光物体，如点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯，被称为“人造光源”。
光源的分类也可分为点光源和平行光源。 例如电灯、蜡烛等属于点光源，而太阳、发光手探照灯等则属于平行光源。
(二)光的传播 1.问一个问题
老师：（拿着激光手电筒朝天花板射。）老师问小伙伴们一个问题：光从激光手电筒到天花板是怎样传播的，它的路径是什么？ 请朋友们根据自己的经验或感性认识提出自己的猜测。 2.猜猜
学生：光沿直线传播。
师：朋友们推测光是沿直线传播的，那么如何检验我们猜测的正确性呢？ 生：需要通过实验来检验。 3.设计和进行实验
师：好，现在请一群小伙伴给大家看一下大家设计的实验操作？
点燃蚊香，沿着小孔插入水疗发射器，燃烧片刻后，用激光笔对准水疗发射器。 激光笔发射的激光在水疗射手中呈现出一条突出的白色直线。 师：你看到什么现象？
学生：水疗射手的光路是一条直线
师：好的，本组的同事设计的很好，让我们在矿泉射器中看到了一条很明显的直线，很好的验证了光在均匀空气中是沿直线传播的
师：请想一想，我们做实验的时候，光在什么介质中传播？ 盛：我们做实验的时候，光在空气中传播，在水里传播，在玻璃中传播，这是同一种介质。
师：嗯，很好，所以我们说“光沿直线传播”是有条件的，首先必须是在同一种介质中，而且是均匀的。 朋友们可以总结一下这个推论吗？ 生：光在同一均匀介质中沿直线传播。
由此推断，光可以在透明介质中传播，也可以在同一均匀介质中沿直线传播。
(3) 光
师：知道光在均匀介质中沿直线传播，我们如何描述光呢？ 我请两个朋友在黑板上画画。
中学生根据日常生活经验和对光的理解，画出光的表情。 师：我的朋友们都很会画画，所以我们用直线来表示光的传播路径，用箭头来表示光的传播方向。 我们把它具体表示为一个数学模型，我们称之为光。 这种简单的表示是我们数学中常用的建模方法，突出了我们数学的简单美。
师：上面提到了点光源和平行光源，这里我给大家介绍一下如何用光来表示。 （绘画）
(4)光直线传播的应用
师：我们知道光是直线传播的，那么生活中有哪些现象可以用光的直线来解释呢？
盛佳：在我们玩过的手影游戏中，是因为光线在传输过程中被手遮住了，在手前面的墙上形成了一个影子。
老师：好的，朋友们，你们知道影子是怎么产生的吗？生：沉默
师：好吧，我告诉你，影子就是光在传播过程中遇到不透明物体后，在不透明物体后面形成的暗区。 你们都有过这样的经历，晚上走在路灯下，离路灯远的时候影子很长，但是当你走到马路上等待时，影子变短了，如果你去的话进一步，影子会变长。 例如物体的影子在夜间最短，可以用影子的产生来解释。 师：生活中还有哪些现象可以用光的线性传播来解释？ 求另一位朋友生B：月食和日食的产生也可以用光的线性传播来解释。
师：好的，你知道日全食和月全食是怎么产生的吗？ 难不成真的被天狗吃了？ 请看黑板，（配图解释），你明白了吗？
老师：拿出来请小伙伴们看书的第35页，仔细看，想一想，看看能不能按照书上的要求做出来
健康：读书，做自己
师：好了，我看你差不多看完了。 看过预告的小伙伴们也纷纷制作了自己的小作品。 老师也在这里做了一个。 （点蜡烛）下位老师请朋友上来跟这个小制作。 Kong观察并告诉你他看到了什么？ （上台）仔细观察
学生C：老师，我看到了一个倒置的蜡烛火焰
师：你也可以拿着自己的小工艺品，观察发光的物体。 有兴趣的朋友也可以上讲台观摩，一一
师：你想知道为什么我们看到的是倒立的而不是正立的吗？你看黑板，（画图解释）像这些实际光线汇聚成的像，我们称之为虚像
师：好吧，昨天跟大家讨论了这么多生命现象，那么我们如何利用光的直线传播为我们服务呢？请朋友们结合现实生活举出一些反例
盛：在开挖隧道时，工程师经常用激光束引导采煤机，使采煤机直线前进，确保隧道方向没有误差。
学生：射箭时，士兵使缺口、准星、靶心三点在同一条直线上，称为“三点一线”，这样才能射中靶子
师：很好。 老师发现小伙伴们讨论积极，思维活跃，能从课本和生活中获取信息。 小伙伴们的表现让老师大吃一惊。 现在邀请朋友一起观看大屏幕。
学生：欣赏讲义中的激光准直、手影、针孔成像、日食成因、月食成因。 （加强感性认识）
(5)光的传播速度
师：朋友们，快看课本第36页。 看完后，你能告诉老师为什么打雷时先看到闪电，然后听到雷声吗？
健康答：光比声音传播得快。 盛乙：光在真空或空气中的传播速度为3×108m/s，在水底的传播速度约为真空中的3/4，在玻璃中的传播速度约为水底的2/3在真空中。
盛丙：光速很大。 如果一个飞行人以光速绕月，他可以在1秒内绕月7.5圈。
师：朋友说挺好的。 这里涉及到一个新的数学量——光速，在数学中用符号c表示，其单位与速度相同，单位为米每秒，符号表示为m/s。 通过阅读我们可以知道，真空中的光速是宇宙中最快的速度c=3×108m/s，空气中的光速也可以近似为3×108m/s，传播速度为水底在真空中约为3×108m/s，约为玻璃中的3/4，约为真空中的2/3。 这里我们可以得出光速在空气、水和玻璃中的关系c air > c water > c glass，我们可以把这个和声音在不同介质中的传播进行比较，请回忆一下声音在空气、水、玻璃中是什么是传播速度大小之间的关系？健康：v空气
师：接下来，请翻到书的第37页，阅读《科学世界》，然后回答书末问题│
师：这里有一个距离单位——光年，等于光一年走的距离
四、回顾与反思
师：好吧，朋友们我们回想一下，刚才学习“光是如何传播的”这个问题，我们经历了怎样的探索过程？
学生：提出问题──猜测──设计实验──实验验证──得出推论──推论应用
五、课堂总结
师：学习这节课探究光的直线传播实验，你有什么收获？ 学生：讨论交流。
6. 手把手教数学
你熟悉“井底之蛙”这个词吗？ 你能解释一下为什么“坐井观天，所见甚小”吗？ 你能根据光沿直线传播的原理画出示意图吗？
第四部分：直线传播光的精品教程