摘要：2021年7月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于进一步减轻义务教育阶段中学生作业负担和校外培训负担的意见》 ”。 本课以“双减”政策为基础，以数学核心素质为核心。 教学设计。 为了提高课堂效率，减轻中学生的作业负担，将更多生活中的现象和实验融入到课堂教学中。 本课有小实验→猜想→感受光→分析看到物体的原因→理解光源→一系列“实验弦”→构建“光”的理想化模型→研究光在同一物体中的传播路径均质介质→利用九通的推论，产生并解释一系列的化学现象。 通过中学生小组合作进行一系列的化学实验，让中学生体验科学探究的过程，将生活经验与化学知识结合起来，进行科学演示，举一反三，应用其中。 本课中，学生通过动眼观察、动手操作、动脑思考，发展了光的数学概念，科学探索了光在同一均匀介质中的传播路径，并通过实际应用进行了科学论证。生产和生活。 提高中学生的科学思维和良好的实验习惯，为中学生的培养不断积累和沉淀数学核心素质。
关键词: 光源线性传播 光群 合作实验探索 教学设计
1、教材分析：
人教版《八年级化学义务教育教材》第四章第一节“光的线性传播”是光学的入门基础知识，是前期学习光的反射规律、光的成像所必需的。平面镜、光的折射定律知识也是九年级《信息的传递》章节的基础。 学完这部分知识后，中学生将能够观察、实践、思考、运用所学知识，用光的线性传播来解释生活中的化学现象。 在个人学习的过程中，中学生的内在动力得到了提高，他们的学习热情和求知欲得到了激发。 从数学概念的生成、科学探究的过程、科学论证的应用与分析、小组合作的交流与表达，培养中学生数学学科的核心素质。 这部分知识是学习光学的开始。 看似简单，却对于打好数学知识基础、培养化学核心素质具有重要意义。
2.学业状况分析
1、知识基础：中学生已经学习了中学科学中的相关光学知识，但只知道一个大概的概念。 本节是光学的第一节。 有必要提高中学生借助数学知识解释生活中光现象的能力。
2、科学思维：八年级中学生思维活跃，求知欲望强烈，对自然界的许多现象充满好奇心，有一定的动手能力，但不能将观察到的现象与数学知识联系起来。
3、科学探究：中学生刚学数学，缺乏对科学探究基本环节的把握。 他们的思维需要直接的经验支持。
4、实验设计和操作能力：中学生对于探索性实验是新手，实验设计经验较少，但动手能力较强，需要及时引导。
三、教学目标：
课程标准要求
2011年版《中学数学课程标准》对本节内容没有具体要求，但对“实验探究”的指导原则如下：本标准中的“科学探究”包括提出问题、猜想和假设、设计实验制定计划、进行实验、收集证据、分析论证、评估、交流与合作等。
结合最新初中、高中数学课程标准，本课教学目标如下：
1. 数学概念
了解光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源； 了解光沿直线传播的条件、现象和应用； 了解光在真空中的传播速度约为c=3×108m/s，在空气中的传播速度接近于真空中的传播速度； 构建射线模型。
2、科学思维
中学生体验观察光在空气、水和玻璃中传播的实验现象以及小孔成像实验，了解实验是研究对象问题的重要途径。
3. 科学探究
通过探索光在不同介质中传播特性的过程，学会从实验现象的分析和归纳中举一反三； 用推理科学论证光在生活中的线性传播现象。
4、科学的心态和责任感
通过观察演示实验和小组实验，了解光在空气、水、玻璃中的传播特性，培养中学生科学探究的心态和技能，培养中学生尊重客观事实和尊重客观事实的科学态度。实事求是； 电影、闪电等视频激发中学生学习数学的兴趣和对科学的好奇心，体验自然现象的震撼和奇妙。
4、教学重、难度大
1.光源的认识和分类
关于光源，民教版的描述比较简单，如图1：
本课通过光源与非光源的对比，强调光源是“自身发光”，并举例说明什么是自然光源、什么是人造光源。
2. 光沿直线传播的条件
探索光沿直线传播的条件，关键是要知道如何突出光，使人能够看到它。 这里，我们可以结合人教教材P69中的“雾蒙蒙”的环境，让中学生想办法突出光明。 ，然后探索光如何在空气、水下和玻璃中传播。
3. 光沿直线传播的应用
排队、射击、瞄准等常见应用都比较容易理解，可以简单介绍一下。 对于阴影的产生、日食、日食、小孔成像等都是难点，必须重点讲解其产生和变化的原理。 本节课应结合图片、动画、视频、实验等方法，加深中学生的理解。
4.光在空气和真空中的传播速度
光的传播速度很快，因此有特殊的符号和不同的单位。 这个知识点并不难理解，但是要将光速对比的化学知识应用到生活现象中，就需要结合生活中常见的例子进行讲解，学以致用。
五、教学方法
根据八年级中学生对科学探究的基本环节缺乏把握，其逻辑思维也需要实践经验的支撑，所以本课应从中学生身边的事物和现象中引入知识，融入理论联系实际，加强直观教学，逐步让中学生理解和应用科学知识。
1. 引导发现
根据八年级中学生的心理特点，我精心设计，在教学过程中促进教学方法与学习方法的和谐统一，注重班主任的主导作用与学生的和谐统一。中学生的主要活动。 学院院长布鲁纳主张的是从中学生好奇、好问、好动的心理特点出发，让中学生自己发现问题，并根据问题自己回答和解决。设备和指导语言由班主任提供。 问题，使他们成为知识的发现者，而不是悲观的接受者。
2.实验探究法
在老师的指导下，中学生首先尝试了一些实验，然后分组合作探索实验，探索光在不同介质中的传播。 小组实验探究的方法让每个中学生都参与课堂，充分展现课堂学生的主体地位，帮助中学生养成仔细观察和主动思考的习惯。
6、教学设备
PPT讲义、多媒体设备（笔记本一体机+联通摄像头）、激光笔、喷雾器、黑色塑料袋、玻璃杯、水、牛奶、玻璃砖、LED F光源、不同大小形状的小孔、光幕。
七、教学过程
1.场景介绍：用耳朵感受光
老师首先关掉教室里所有的灯并拉上窗帘，并在黑暗中展示红色盒子里的红色U盘，让中学生猜看。 如图2所示，中学生什么也看不到； 之后让中学生弄清楚如何看到盒子里的物体，中学生自然会想到利用光，于是他们看到了一个U盘，如图3所示。此时，引入整个光学大单元的知识，让中学生知道从本章开始学习光现象。
通过展示一组光源的图片，然后对比非光源的图片，得到光源的定义和分类：只能自身发光的物体就是光源，光源又分为自然光光源和人造光源，如图4和图5所示：
要非常小心：月球、普通行星、电影屏幕等都不是光源。 恒星本身可以发光，是光源。
2. 实验研究：光直线传播的条件
教师引导中学生完成以下三个实验，并让中学生通过实验观察光的传播路径。
(1)实验一：光在空气中传播
老师首先将激光笔射向黑板上方的红墙。 中学生可以看到一个红点，但看不到空气中的传播过程。 问：光线如何到达墙壁？ 是跳过、中间休息还是连续过去？ 中学生会有各种各样的答案。 结合课本上说的“在有雾的天气里，可以看到穿过草地的光束是直的”，请中学生到讲台上演示如何突出光路。 有的中学生可能会说，让光线沿着纸铺开，在空中点一根烟，用喷雾器向空中喷水……让中学生充分表达并通过现有设备验证，来到结论是光在空气中沿直线传播。
(2)实验二：光在水下传播
当激光直接照射水底时，这种现象并不明显。 根据刚才空中的经验，引导中学生将几滴蜂蜜滴入装满水的玻璃杯中，用激光笔将一束光照射在水底上，观察路径光的传播。 可以看到光在水底沿直线传播。
(3)实验三：光在玻璃中传播
让激光笔向玻璃发射激光，一开始疗效并不显着，指导中学生使用扩束镜将激光束扩大，射到玻璃粗糙的一面光折射原理的例子，观察其传播情况路径中，您可以看到光在玻璃中沿直线传播。
三个实验掌握了“教师为主导、学生为主体”的原则，充分让中学生自己操作实验、自己验证，让中学生自己分析、举一反三。 透光疗效如图6所示：
实验中，分别在不同的介质中对光进行实验，从而得出结论。 目的是使实验推论更加普遍。 在小学阶段，对于“多次实验”，如图7所示，中学生应该明白以下两点：
非常小心：光可以在真空中传播吗？ 引导中学生思考“太阳光、月光、星光从太空传播到月球”，解释光可以在真空中传播。
3、施工模式：轻型
老师通过PPT展示并在黑板上画图，告诉中学生数学常用的方法——构造模型的方法。 为了表示光传播的方向，我们用一条带箭头的直线来表示光的轨迹和方向。 这样的直线称为射线。 光是人们引入的一种比喻工具，用来表示光的传播。 这是一个理想模型，不是真实的，但光是真实的。
要非常小心：光线应该用虚线表示，并且通常在直线中间画出指示光传播方向的箭头，如图8所示：
4.学习与应用：光的线性传播的应用
生活中光直线传播的例子有很多，如：排队、射击瞄准、阴影产生、日食与日食、小孔成像等。 重点引导学生认识以下现象：
(1)阴影的产生
阴影的产生需要两个条件：①光线沿直线传播； ② 存在不透明物体，物体前方形成阴影。 通过小视频，让中学生了解日常生活中常见的手影和皮影。 重点引导中学生思考以下问题：从早上到中午旗杆影子粗细的变化、人从灯下经过时影子粗细的变化、浑仪如何保持时间。 如图9和图10所示：
(2)日全食和月全食
通过动画演示，然后画图分析：人站在月球上观察，日全食——太阳被挡住光折射原理的例子，日食——月亮被挡住，日全食和月全食是因为光沿直线传播而形成的线。 如图11所示：
(3) 小孔成像
指导中学生根据图片进行操作。 F光源、小孔、光幕可左右连接。 小孔的大小和形状可以改变。 观察图像的变化。 关注两个问题：小孔形成的图像与孔的形状有关吗？ 小孔形成的图像与孔的大小有关吗？ 如图12所示，中学生带着问题探索实验：
脚步：
①让大孔、中孔、小孔分别面向照射的LED光源，使光源与孔的距离在10-15cm之间，观察对比屏上形成的图像。
②让方孔和三角孔分别面向照射的LED光源，使光源与孔的距离在10-15cm之间，观察对比屏上形成的图像。
③改变LED光源与孔的距离，观察图像的变化。
根据老师的提示，中学生分组合作探索实验，并对实验现象进行分析总结举一反三：
引导中学生根据图13、图14的实验现象进行推断：
①小孔形成的像的形状与物体本身有关，与小孔的形状无关；
② 小孔形成的图像会受到孔大小的影响，孔太大则无法成像；
③小孔成像成为倒立的虚像。
要非常小心：光幕是用来接收实际光会聚形成的图像的，光幕能接收到的图像是虚像（实际光会聚形成的图像是虚像），而光幕能接收到的图像是虚像（实际光会聚形成的图像是虚像）。光屏接收不到的图像就是实像。 光路图及寿命事件如图15所示：
引导中学生思考：太阳黑子有哪些形状？
5、拓展应用：光速
老师问：为什么我们先听到闪电，然后看到雷声？ 中学生带着问题拿了自学教材第71页的“光速”部分，记忆了光在真空和空气中的传播速度，了解了光在水和玻璃中的速度。 自学结束后，中学生通过“闪电”视频和运动会图片展示实例，如图16所示：
要非常小心：光的传播不需要介质。 与声音不同，光在不同介质中的传播速度规律与声音的传播速度规律相反。
7. 黑板设计
教学反思：
1、为了介绍中学生对光的感知，我在设计之初就指出“人眼为什么能看到物体——因为光进入人眼——人眼看不到不发光的物体自己——光反射进入 结果花了太多时间来讲解光反射进入人眼的过程，而且旁边的时间也比较马虎，介绍部分需要调整，仅限中学生需要感知光的存在，时间要尽可能缩短。
2、本课有很多实验现象的细节需要放大。 最初的设计是用手持无线摄像头将画面投射到大屏幕上，但效果并不理想，画面不够清晰。 屏幕画面更清晰，效果更好。