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《光的直线传播》教学设计及感悟 青岛第三十九中学 辛 锐 2013年11月8日，在青岛市初中物理中心组组长赵力老师的带领下，我和田荣老师、徐梅虹老师、许莉老师一行五人赴张家界民族中学，参加全国第九届中小学教师“文化作文与文化教学”优质课比赛。 我参赛的课题是八年级物理第四章第一节《光的直线传播》。刚开始决定讲这节课时，我设计的是按照四层次五环节的教学模式，首先的整环节中，是通过小孔成像实验引入，用一个LED灯组成发光的数字“6”，然后拿出一个黑箱遮住数字“6”，结果发现黑箱的膜上呈现的是一个数字“9”，这是怎么回事呢？从而引入新课。然后分环节，分为三个小循环： 第一个是探究光源及分类。 第二是小循环是探究光在气体、液体、固体中如何传播，及其现象和应用。 第四小循环节讲光速，光在不同介质中传播的速度。 接下来，是合环节，由学生进行知识小结。 在补环节中，进行知识拓展。 最后在“测环节”中，通过课堂检测加深理解。 设计完整体框架后，自己总的感觉是新意不多，探究的意味并不浓，并且遇到了几个困难：一个是作为引入的小孔成像实验，现象想要明显，就要在黑暗的环境下，而在白天，现象不太明显。这是一个难点。第二个是在探究光在气体、液体、固体中如何传播的环节中，如何让学生在设计实验的过程中，自然地想到要通过在空气中充烟雾、在水中滴牛奶的方法来衬出光路呢？带着这样的问题，我请教了青岛市普通教育教研室王平老师，受到了很多的启发。 首先，在整环节的引入，王老师改为由四个疑问来引入，分别是： ①展示日食月食的图片：同学们，这是日食，古人称之为“天狗食日”；这是月食，古人称之为“天狗吞月”，真有天狗吗？你知道这到底是怎么回事吗？ ②展示小孔成像图片：同学们，在一间黑暗的小屋的门上有一个小孔，有一个人对着站在门外，这时在黑屋里门对面的墙上出现了一个倒立的人影。为什么会有这奇怪的现象呢？ ③一声枪响，百米大战开始！此刻，终点处的计时员是看到冒烟开始计时，还是听到枪声开始计时呢？ ④“时光飞逝，岁月如梭”，此时此刻，我们能否能否看到过去的景象呢？ 这四个疑问的引入，从一开始，就激发了学生探究的兴趣。紧接着，将原来不易成功的小孔成像的实验改为黑箱实验：用一个方巾盖着黑箱，对学生说：我今天带来一个宝箱，里面有宝贝，你想不想看？学生都很好奇。结果掀开盖巾一看，发现箱子里面很黑，根本看不清里面有什么。怎么办呢？立刻有学生说：有光就好了。我接通电源，黑箱立刻变得五彩斑斓，学生看到了：原来箱子中有一个彩球灯。于是我说：“没有光，世界一片黑暗；有了光，天地间才豁然开朗！今天我们要解开这四个迷题，也离不开光。现在，就让我们一起来探索神秘的光现象。”从而引入这节课。这样的引入使人耳目一新，听课的专家也点评为：这节课设计新颖，导入自然生动，课堂生成性好。 接下来，在分环节中的第一个小循环中探究光源及其分类时，采用了春秋 时期齐国著名的政治家管仲的“分类——比较探究”模式，让学生将不同的光源分类、比较，得出光源可以分为天然光源和人造光源。 之后，在探究光在气体、液体、固体中如何传播的环节中，如何让学生在设计实验的过程中，自然地想到要通过在空气中充烟雾、在水中滴牛奶的方法来衬出光路呢？为此，增添一个环节——寻找我的金箍棒。 师：想当年，孙悟空学成出山前，要先找一个称手的兵器——金箍棒。今天，我们要研究光的传播，当然也要找一个称手的兵器！我这里有很多宝贝，你看这件兵器怎么样？（拿出彩球灯）你用它来探究光的传播，好不好？ 生：不好。 师：为什么？ 生：光太乱。 师：光束太乱，那你想要如何改进呢？ 生：变成一束光。 师：（展示手电筒）好！那你看这件兵器好不好？ 生：不好，光不够集中。 师：你想要如何改进？ 生：更集中一些。 师：那你看这件兵器怎么样？此乃激光笔，光束集中，亮度强。用这件兵器来探究光的传播好不好？ 生：好。 师：我们有了好的兵器，也要找到好的方法使用它。请看，我们只能看到墙上的光斑，而光在这无色透明的空气中传播的路径，看不到，怎么办呢？ 师：用什么能衬出光路呢？ 生：用烟雾。 师：好！烟雾能衬出光路，但易散，用什么能把烟雾拢在一起呢？ 生：把烟雾充到瓶子里。 师：那要是光射向无色透明的水中，看不出光的传播路径，怎样来衬出光路呢？ 生：滴牛奶。 这样，通过采用北魏时期著名的农学家贾思勰的“连续缺点——改进”探究方法，在学生设计实验之前，先一步使学生找到了合适的实验工具，并得出了在空气中和水中衬出光路的方法，使得在后面的实验探究光在气体、液体、固体中如何传播这一环节时，学生很轻松的就设计出了相应的实验探究方案，解决了这一难题。 接下来，在探究光在气体、液体、固体中如何传播时，我们采用了南北朝时期著名的数学家祖冲之的“并归——进化”的探究模式，让学生将实验得出的三条结论归纳起来，学生得出初步结论：光在介质中沿直线传播。 紧接着，采用南朝梁时期著名的医药学家陶弘景的“怀疑——反驳探究”模式，将结论加以进化。由此提出第一个反驳：光在不同介质中还沿直线传播吗？ 学生说：不沿。 那么，如何让学生清楚地看到光在不同介质中不沿直线传播这一现象呢？若在瓶中装有滴有牛奶的水，上方充入烟雾的话，现场充入烟雾要挺长的时间。那怎么办呢？我通过多次实验，发现在辣椒油的下面注入滴有牛奶的水，待分层后，先用激光笔射入辣椒油，发现光线是直线。再用激光笔射入滴有牛奶的水中，发现光线也是直线。最后再慢慢变换激光笔的角度，使光从油中射向水中，学生立刻发现光不沿直线传播了。从而得出结论。 接下来，我又提出了一个反驳：光在同种不均匀介质中也沿直线传播吗？学生说：不沿。通过什么实验可以说明这一点呢? 在赵老师的指导下，我设计完善了下面这个演示实验：
 师：开启激光笔，光屏上有光斑。用扇子对着光线扇风，光斑动吗？ 生：不动。 师：其实，此时流动的空气还是均匀的。那么，怎样才能使它变得不均匀呢？我们知道“热胀冷缩”，如果我们给空气加热，它就会变得不均匀。加热，请看，光斑动了吗？ 生：动了。 师：这说明什么呢？ 结论：光在同种不均匀介质中不沿直线传播。 这样，通过两次反驳，使学生将结论逐渐加以进化，得出最终的结论：光在同种均匀介质中沿直线传播，并将结论加以应用，解决疑问①②。 最后，在第四个小循环中，探究光速时，我们采用了明朝著名的爱国将领、军事火器专家茅元仪的“结论——引发探究”模式，使得学生由表格中数据得出结论加以应用，解决疑问③④。 整节课围绕这四个疑问，分为五环节，设置了四个小循环，使学生在学习知识的同时，解决了问题，学生们被调动了起来，积极参与讨论。同时，由于融入了5位中国古代科学家的探究方法，使学生在学习的同时还领略到我国灿烂的文化，激发了学生的民族自豪感。课后，大赛专家组评价为：该课设计新颖，导入自然生动，课堂生成性好，能够通过深入浅出的设计，让学生完成课堂学习目标。师生的互动性强，整堂课科学视野宽广，文化底蕴厚实。 一节课的背后是数人的智慧和心血，没有王平老师对我这节课整体框架的悉心指导，没有赵力老师对我每一句话的精心雕琢，没有田荣老师、徐海红老师、徐莉老师以及我们组老师对我的无私帮助，这节课也不可能取得成功。在这里真诚的表示感谢。学无止境、教无止境。通过这次参赛，是我发现了自己还有很多要完善的地方。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。
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