7、光的传播
宁武县实验小学 侯万寿
【教学设计理念】
以探究光的直线传播条件为核心,重视光的直线传播的应用,是处理本节课教学内容所遵循的基本原则.从教学模式上突出“探究”,让学生参与以“探究”为目的的实验活动.让学生去想,去说,去做,去表达,去感悟.设计引入课题从常见的“人眼看物体”开始讨论,以激发学生认识光的兴趣,问题提出后,让学生自行设计实验,通过实验研究,让学生自己归纳出光的直线传播的条件,充分体现学生的自主学习.同时,对于一些抽象的科学现象通过现代化教学手段直观化,让学生从直观的物理现象中自行探究得出结论.使学生始终处于积极参与探究的状态之中,充分展现科学课教学的特点和魅力.
【教学目标】
1. 了解光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类,理解光沿直线传播及其应用。
2.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s。
3.观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。
4.观察、实验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。
【教学重难点】
重点:了解光传播的规律及其应用。
难点:如何设计实验验证光的直线传播.。
【教学准备】
激光手电、蚊香、玻璃砖、火柴、蜡烛、光屏、中间有孔的不透明硬纸板、盛水的小烧坏(水中放适量粉笔末)、果冻。
【教学过程】
一、 创设情境 激趣导入
同学们,你们觉得今天的教室与以往的教室有什么不同?(教师事先关闭教室内所有的灯光,拉上窗帘,让学生走进黑暗的教室。)(生说教室太黑了)怎样才能让教室亮起来呢?(生说拉开窗帘。)(教师拉开窗帘。)
生会发现太阳光进来了。
看来,我们要想看到东西,必须要有光,而且光必须进入我们的眼睛。那谁知道光能帮我们做哪些事情呢?(如果你想不起来,可以打开课本第22页,上边有一些小朋友的插图,看看有没有启发。如:看电视、看教学投影、打电脑、信号灯指挥交通等。)
实际上,我们的周围就是一个光的世界。同学们想不想知道光有什么奥秘呢?好,从本章开始,老师将带领大家一起走进绚丽的光的世界!
【设计意图:创设情境,引出研究的对象,明确学习任务,激发学生探究兴趣。】
二、去疑存真 合作探究
活动一:寻找光源
1.联系生活,寻找光源。
(1)我们生活在光的世界,自然界中有很多能发光的物体,谁能给大家举几个例子呢?这么多同学都举手了,看来,老师可得提几个要求了:
①你想到了一个两个发光物体不算你的本领大,如果你能想到5个甚至5个以上,才算最棒。
②如果你一个人想不到那么多,可以在小组里讨论讨论。
③如果讨论好了,每个小组选一名代表,把你们想到的写到老师发给你们的纸上。好,下面咱们开始吧。
(2)写好了吗?那个小组先说说?其它小组有补充吗?。
预设:太阳、火、闪电、萤火虫、白炽灯、荧光灯、焰火、电视等
【学情预设:教师与学生交流时要尽量尊重学学生认知月亮本身不能发光,它只是反射太阳光;学生如果找的不是发光物体,师生的回答,及时引导指点。如有学生认为月亮是发光物体,应注意及时引导要引导学生设法验证。(如:把它放在黑暗的屋子里或晚上去看它,是否能看见它。)】
2.光的分类。
(1)同学们找到这么多发光物体,我们把这些自己能发光的物体叫做“光源”(板书)。
(2)提问:接下来,我们好好研究一下这些光源,看看它们哪些能分成一类,哪一些能分成另一类。思考思考,谁说说?(出示图片)
(3)指导学生分类练习:生根据教师提示把学生找到的光源分成天然光源、人造光源两类。
老师这里呢,给这些光源小朋友安了个家,有天然光源的家,有人造光源的家。下面每个小组先讨论讨论,看看这些光源属于哪个家的成员。
讨论好的,请举手。好,下面请每个小组的代表上台,把它们贴在黑板上,给它们找到家吧。
好了,我们看看大家把这些光源小朋友领到自己家了吗?一组,二组……
看来我们班的同学都挺棒,谁也没有做错事,把小朋友领到别人的家。
(4)小结:刚才同学们说出了好多本身能够发光的物体,我们就把这些物体能够发光的物体,称之为光源。像太阳、萤火虫、水母这类能够自然发光的物体,叫“天然光源”;像点燃的蜡烛、霓虹灯、白炽灯这类由人类制造的发光物体,叫“人造光源”。
【设计意图:通过哦本活动,帮助学生认识许多物体能发光,启发学生对发光物体进行简单的分类。】
活动二:我看见了光
1.过渡提问:刚才呢,我们找到了很多光源,还给它们分了类,下面,我们找找教室里有什么光源。(电灯)
如果打开电灯,整个房间就被照亮了;平时我们看到太阳一出来,整个大地都被照亮了,我们并没有看到光的传播路线。再请看老师手中的小激光器,它发出的光在远处会打一个亮点(演示)。但也无法看到中间的传播过程。请大家猜测一下,这些光源发出的光是怎样向外传播的呢?
2.学生猜测,师板书:光沿着 传播。(生发言。)
3.实验验证
师:你们的猜想正确吗?生活中,大家见过光沿直线传播的实例吗?(如透过密林、云层和门窗的阳光是直的,手电筒或汽车灯射出的光直的,电影放映机射向银幕的光直的等。)
回答的很好,但要想确切了解光的直线传播的规律,同学们必须用实验自己去研究。
(1)老师这里给大家准备了一只手电筒和三张带孔的纸板,中间还栓有细线,下面请大家想一想,怎样用这些材料证明你的猜想。一起讨论讨论!
谁来说说?下面同学们就试试吧!
(2)学生合作探究,分组实验。
(3)得出结论,表达交流。
预设:学生甲:我们先用激光手电射向硬纸板上的小孔,在另一侧的光屏上看到一亮点,而射向硬纸板的其他位置时看不到亮点,说明光沿直线传播;然后我们做了小孔成像实验。点燃蜡烛,中间是带小孔的不透明硬纸板,另一侧是光屏,在光屏上我们看到了烛焰的倒立的像。也说明光是沿直线传播的。
学生乙:当我们点燃了蜡烛的时候,我们小组四个人都看到了光,说明光是向四面八方传播的。
学生丙:我们先点燃香,然后用激光手电沿着向上冒的烟的方向照过去,我们看到了一条亮光,时断时续的,美极了!
学生丁:我们用激光手电照射烧杯里的水,看到水中一条亮光。又照射果冻,还是看到一条亮光。
……
(4)分析论证
师:同学们说的太精彩了!方法各异,但都说明了一个问题:光是沿直线传播的。现在请同学们看老师做一个实验。
演示实验:把玻璃砖固定在光具盘上,用激光灯沿光具盘面射向玻璃砖。
生:认真观察记录思考(光怎么不是沿直线传播了呢?)。
师追问:光不再沿直线传播了,同学们能想想什么原因吗?
生:讨论交流。
师:考虑一下,同学们做实验的时候,光是在什么介质中传播的?而老师做实验的时候呢?
预设:我们做实验时,光是在水中、空气中、果冻中传播的,是同一种介质,而老师做实验的时候,光是从空气传播到玻璃中,介质不一样了。(生回答时老师要适时提示引导)
师:很好。所以我们说“光沿直线传播”是有条件的,首先要在同种介质中,而且是均匀的。同学们能总结这个结论了吗?
预设:光在同一种均匀介质中沿直线传播。(引导生概括)
(5)师适当评价鼓励并得出结论:光是沿直线传播的。(板书)
4.各尽所能,思维拓展
谈话:光的传播路线我们已经有了初步的结论,要想进一步证明它,你还有什么好办法?
【学情预设:教师提出问题后要适时留给学生思考的余地,如果实在没人回答,教师可以提示或示范:用塑料管和蜡烛设计实验,验证自己的初步结论。即当用笔直的塑料饮管对准蜡烛时可以看见光,而当软管折成一定角度时再看蜡烛,就看不到光。】
【设计意图:通过本活动引导学生证明光是沿直线传播的,并启发学生用其他材料设计实验验证光的直线传播。同时,让学生懂得科学原理的获得是需要反复验证的,培养学生的能力。】
三、拓展提升
1.光的直线传播的应用
师:我们知道了光是沿直线传播的,同学们能举例说明哪里用到了光的直线传播吗?
预设:生:在开掘隧道时,工程师们常常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出现偏差。
师:光的直线传播还可以解释哪些常见的光现象呢?
预设:生甲:我们玩过的手影游戏,就是因为光在传播过程中被手挡住了,在手后面的墙壁上产生影。
生乙:日食和月食的形成也可以用光的直线传播来解释。
生丙:刚才我们做的实验“小孔成像”也是由于光的直线传播形成的。
2.光的传播速度(资料展示)
(1)光在真空或空气中的传播速度是3×108m/s,在水中的传播速度约为在真空中的3/4,在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3。
(2)光速是很大的。如果一个飞人以光速绕地球运行,在1s的时间内,能够绕地球运行7.5圈。
3.回顾提升
同学们回想一下,刚才我们学习“光是怎样传播的”这个问题时,经历了怎样的探究过程?通过本节课的学习你有哪些收获?
4.总结
同学们,今天我们一起研究了光的传播,懂得了光沿直线传播的性质,好多同学都找到了各种各样的光源,还发现了生活中光沿直线传播的例子。希望大家以后都要注意观察生活,留心我们周围的世界,那里有很多的知识等着我们去探索,去发现呢!
【设计意图:通过本活动既培养了学生应用知识解决实际问题的能力,又深化提升了所学知识结构,进一步的巩固,理解掌握所学的新知识。】
【板书设计】
7、光的传播
光在同一种均匀的介质中是直线传播。
光的传播速度是30万千米/秒
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