第四章光現(xiàn)象雨過天晴，一條彩虹掛在天空，它的美麗和神奇引起了人們無限的遐想。是誰在天空架起來這樣色彩繽紛的橋梁？在中國神話中，女媧煉五色石補(bǔ)天，彩虹即五色石發(fā)出的彩光；在希臘神話中，彩虹是溝通天上與人間的使者。當(dāng)通過實(shí)驗(yàn)在陽光中找到這些色彩時(shí)，我們才逐漸揭開了彩虹的神秘面紗。第四章光現(xiàn)象單元內(nèi)容解讀第四章光現(xiàn)象《課標(biāo)》要求2.3.3探究并了解光的反射定律。通過實(shí)驗(yàn)，了解光的折射現(xiàn)象及其特點(diǎn)。2.3.4探究并了解平面鏡成像時(shí)像與物的關(guān)系。知道平面鏡成像的特點(diǎn)及應(yīng)用。2.3.6通過實(shí)驗(yàn)，了解白光的組成和不同色光混合的現(xiàn)象。學(xué)習(xí)目標(biāo)節(jié)次學(xué)習(xí)目標(biāo)第1節(jié)光的直線傳播1.能識(shí)別光源，知道光源大致分為天然光源和人造光源兩類。2.了解光的直線傳播，能列舉光的直線傳播在生活中的應(yīng)用。3.知道光在真空中的傳播速度。4.通過觀察光在空氣中和水中傳播的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，了解實(shí)驗(yàn)是研究物理問題的重要方法。第四章光現(xiàn)象學(xué)習(xí)目標(biāo)節(jié)次學(xué)習(xí)目標(biāo)第2節(jié)光的反射1.了解光的反射現(xiàn)象，知道人能看見不發(fā)光的物體的原因。2.通過實(shí)驗(yàn)探究認(rèn)識(shí)光反射的規(guī)律，了解法線、入射角和反射角的含義。3.通過實(shí)驗(yàn)了解反射現(xiàn)象中光路的可逆性。4.通過身邊的事例和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能區(qū)分鏡面反射和漫反射。學(xué)習(xí)目標(biāo)節(jié)次學(xué)習(xí)目標(biāo)第3節(jié)平面鏡成像1.能描述平面鏡成像的特點(diǎn)。2.通過實(shí)驗(yàn)，探究并了解平面鏡成像的特點(diǎn)。3.能通過對(duì)平面鏡、球面鏡的應(yīng)用的了解，領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”的喜悅，感受科學(xué)技術(shù)對(duì)人類生活的影響。學(xué)習(xí)目標(biāo)節(jié)次學(xué)習(xí)目標(biāo)第4節(jié)光的折射1.了解光的折射現(xiàn)象。2.知道光在發(fā)生折射時(shí)，光路是可逆的。3.能夠利用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的折射現(xiàn)象。學(xué)習(xí)目標(biāo)節(jié)次學(xué)習(xí)目標(biāo)第5節(jié)光的色散1.通過觀察生活中的一些現(xiàn)象，知道太陽光是由色光組成的。2.通過實(shí)驗(yàn)了解太陽光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色光組成的。3.知道光的三原色，色光按不同比例混合可以形成豐富的色彩。4.了解可見光譜，以及紅外線與紫外線的應(yīng)用。內(nèi)容分析本章概述本章從光的傳播特點(diǎn)及其應(yīng)用和光的色散兩方面向?qū)W生展示了一個(gè)多彩的光的世界。光的傳播主要包括：光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播；光在兩種介質(zhì)的界面上會(huì)發(fā)生反射或折射（或二者兼有）。初中物理涉及的光的色散實(shí)際上是白光在傳播過程中分解為單色光的現(xiàn)象。第四章光現(xiàn)象內(nèi)容分析本章概述根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知能力，本章先利用簡單的光現(xiàn)象引出物理問題——光是怎樣傳播的?然后通過實(shí)驗(yàn)探究，歸納、總結(jié)出光的直線傳播特點(diǎn)、光的反射規(guī)律、平面鏡成像的特點(diǎn)以及光的折射特點(diǎn)。其中，光的折射現(xiàn)象是下一章學(xué)習(xí)透鏡的基礎(chǔ)。由于本次《課標(biāo)》修訂時(shí)刪去了“顏料的混合”，因此，教材在“光的色散”這一節(jié)降低了要求，刪去了“探究色光的混合與顏料的混合”，不再詳細(xì)介紹物體顏色的形成，只要求通過“演示”和“想想做做”等欄目讓學(xué)生了解白光是由各種色光組成的。在講可見光譜的基礎(chǔ)上，簡單介紹了紅外線和紫外線及其應(yīng)用。內(nèi)容分析本章概述本章涵蓋光的反射、平面鏡成像以及光的折射等知識(shí)，規(guī)律性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)操作方便，在實(shí)驗(yàn)過程中容易體現(xiàn)探究的思想，所以教材把這部分內(nèi)容安排為探究活動(dòng)。在這些活動(dòng)中，學(xué)生可以從收集的證據(jù)中總結(jié)和歸納出規(guī)律性的知識(shí)，并體驗(yàn)科學(xué)研究的過程，受到科學(xué)研究方法的教育。內(nèi)容分析本章概述本章章首圖是一道美麗的彩虹。彩虹是一種自然現(xiàn)象。在古代，無論是東方文化還是西方文化，都有關(guān)于彩虹的種種傳說，這對(duì)于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣有很好的作用。從光學(xué)的角度看，彩虹是陽光射到空中接近圓形的小水滴，水滴對(duì)光進(jìn)行了折射和反射，在這個(gè)過程中不同的單色光互相分開，從而發(fā)生色散造成的。本章主要內(nèi)容是光的傳播和色散，而彩虹現(xiàn)象中蘊(yùn)含了以上兩方面知識(shí)。第1節(jié)光的直線傳播內(nèi)容分析本節(jié)是學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)知識(shí)的第一課。光的直線傳播是幾何光學(xué)的基礎(chǔ)，又是研究光的反射、折射現(xiàn)象的必備知識(shí)。建議教師設(shè)計(jì)一系列的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生得出光的直線傳播的規(guī)律。在教學(xué)過程中要結(jié)合實(shí)驗(yàn)和日常生活中的應(yīng)用，用光的直線傳播解釋影子、日食和月食等生活中和自然界中的重要現(xiàn)象。使學(xué)生對(duì)光的直線傳播規(guī)律有更全面、更深刻的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)光學(xué)知識(shí)的興趣。應(yīng)當(dāng)向?qū)W生指出：人們之所以能看到物體是由于有光進(jìn)入眼睛而引起的一種感覺；眼睛是人類感知物質(zhì)世界的五種感覺器官之一（眼睛—視覺、皮膚—觸覺、鼻子—嗅覺、耳朵—聽覺、舌頭—味覺）。要注意糾正學(xué)生認(rèn)識(shí)上的一個(gè)誤區(qū)：人的眼睛會(huì)發(fā)光。第四章光現(xiàn)象第2節(jié)光的反射內(nèi)容分析光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，而在遇到兩種介質(zhì)的分界面時(shí)一般不再沿直線傳播，會(huì)發(fā)生反射。本節(jié)繼續(xù)研究光的傳播特點(diǎn)，并且提出了新問題：光在反射時(shí)遵循什么樣的規(guī)律?光的反射規(guī)律是光傳播的基本規(guī)律之一，是學(xué)習(xí)平面鏡成像特點(diǎn)的基礎(chǔ)。光的反射規(guī)律在實(shí)際中應(yīng)用廣泛，并且在教材中是通過實(shí)驗(yàn)探究得出的，是學(xué)生在物理課中碰到的第一個(gè)探究角度關(guān)系的實(shí)驗(yàn)，也是培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣、實(shí)驗(yàn)方法的契機(jī)。建議教師設(shè)計(jì)一些有趣的小實(shí)驗(yàn)。例如，用激光筆配合平面鏡使用，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可視性，以激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。第3節(jié)平面鏡成像內(nèi)容分析平面鏡在日常生活中隨處可見，對(duì)其成像特點(diǎn)學(xué)生已有粗淺的感性認(rèn)識(shí)，但由于受視角的影響，學(xué)生對(duì)“像物大小關(guān)系”存在錯(cuò)誤看法，例如學(xué)生誤認(rèn)為物體離平面鏡越近，像越大，越遠(yuǎn)像越小，需在探究過程中加深認(rèn)識(shí)并澄清錯(cuò)誤觀點(diǎn)。本節(jié)是學(xué)生在學(xué)習(xí)了光反射規(guī)律后的一節(jié)實(shí)驗(yàn)探究課，所研究的現(xiàn)象與規(guī)律非常貼近生活。如何讓學(xué)生在教師的帶領(lǐng)、啟發(fā)下，經(jīng)歷一個(gè)相對(duì)完整的科學(xué)探究過程、初步掌握科學(xué)探究的基本要素，是本節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該著重關(guān)注的問題。內(nèi)容分析第4節(jié)光的折射光的折射是生活中很常見的光學(xué)現(xiàn)象，在本節(jié)之前，學(xué)生已經(jīng)對(duì)光現(xiàn)象有了一定的認(rèn)識(shí)。在教學(xué)過程中可以稍作鋪墊就直奔主題，帶領(lǐng)學(xué)生探究光折射的相關(guān)規(guī)律，并在得出規(guī)律后進(jìn)一步深入講解光的折射特點(diǎn)的廣泛應(yīng)用。 本節(jié)的教學(xué)要以物理實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，讓學(xué)生在觀察現(xiàn)象的過程中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題并開展探究、解決問題。內(nèi)容分析第5節(jié)光的色散在光的反射、折射等知識(shí)的基礎(chǔ)上，本節(jié)進(jìn)一步學(xué)習(xí)光的色散現(xiàn)象。教學(xué)中，教師應(yīng)讓學(xué)生在探究的活動(dòng)中去認(rèn)識(shí)幾種單色光合成的效果，在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中獲得感性認(rèn)識(shí)。學(xué)生對(duì)光譜的概念比較生疏，可以以分解太陽光或白光的實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)引入?？梢越Y(jié)合教材中的圖指出，光譜上的各種色光是可見光。在可見光兩側(cè)，還有不可見光，其中就有紫外線和紅外線。紅外線和紫外線已在人們的生活中得到了廣泛的應(yīng)用。講述紅外線和紫外線的基本知識(shí)，對(duì)于學(xué)生理解現(xiàn)代科技是十分必要的。教學(xué)時(shí)，可以用研究性學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生到實(shí)際中去調(diào)查，到圖書館查找資料，通過討論交流的形式學(xué)習(xí)。教師也可以補(bǔ)充一些材料，盡量使學(xué)生獲得大量的真實(shí)信息。本章內(nèi)容結(jié)構(gòu)如下:內(nèi)容分析光線、光速光源實(shí)驗(yàn)：探究光折射的特點(diǎn)光現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)：探究光反射時(shí)的規(guī)律實(shí)驗(yàn)：探究平面鏡成像的特點(diǎn)光的色散、色光的合成光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播同種介質(zhì)從兩種介質(zhì)界面返回兩種介質(zhì)第四章光現(xiàn)象傳播教學(xué)難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)本單元教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)1.光的直線傳播。2.通過實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)光反射的規(guī)律。3.平面鏡成像特點(diǎn)。4.光的折射規(guī)律及其解釋有關(guān)現(xiàn)象。1.用光的直線傳播解釋一些常見現(xiàn)象。2.虛像。3.探究光的反射定律實(shí)驗(yàn)。4.用光的折射規(guī)律解釋折射現(xiàn)象。第四章光現(xiàn)象教學(xué)策略科學(xué)探究源于問題，沒有“問題”，科學(xué)探究便無從談起。對(duì)于一個(gè)比較寬泛的問題，還需要把它進(jìn)一步明確化、具體化，這樣，探究過程才能有明確的方向，探究才能沿著合理的假設(shè)一步一步走下去。本章探究活動(dòng)的設(shè)計(jì)就體現(xiàn)了這一想法。例如，在探究光反射時(shí)的規(guī)律時(shí)，教材首先說明“我們能看見不發(fā)光的物體，是因?yàn)榻?jīng)物體反射的光進(jìn)入了我們的眼睛”，很自然地引入本節(jié)要探究的問題“光反射時(shí)遵循什么規(guī)律？”。然而，“光反射時(shí)遵循什么規(guī)律？”只是一個(gè)含糊的表述，對(duì)于接下來的探究過程的指導(dǎo)作用并不明確。因此，教材緊接著問“也就是說，反射光沿什么方向射出？”這樣就把一個(gè)日常生活中經(jīng)?？吹降默F(xiàn)象轉(zhuǎn)化為一個(gè)具體的科學(xué)問題，明確了要探究入射光線和反射光線的方向（即角度）的關(guān)系。一、通過探究讓學(xué)生經(jīng)歷“提出問題”的過程第四章光現(xiàn)象教學(xué)策略同樣，在研究平面鏡成像時(shí)，原始問題是“平面鏡成像的特點(diǎn)”，如果把它轉(zhuǎn)化為更具體明確的問題“平面鏡成像時(shí)，像的位置、大小跟物體的位置、大小有什么關(guān)系”，就對(duì)后續(xù)的探究計(jì)劃就有了指導(dǎo)作用。通過觀察現(xiàn)象提出相關(guān)的問題，并不是一件簡單的事情。教師應(yīng)適時(shí)地引導(dǎo)學(xué)生形成明確的問題，并用口頭或書面語言表述出來。通過一定時(shí)間的積累，無形中就會(huì)提高他們“提出問題”的能力。一、通過探究讓學(xué)生經(jīng)歷“提出問題”的過程教學(xué)策略“收集證據(jù)”是科學(xué)探究的要素之一，在物理實(shí)驗(yàn)中常表現(xiàn)為收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。對(duì)于要探究的問題有了初步的猜想和假設(shè)之后，就需要收集證據(jù)來證明自己的猜想和假設(shè)是否正確。如果說本章第1節(jié)的探究活動(dòng)主要以定性觀察為主的話，從第2節(jié)開始，學(xué)生就要進(jìn)行初步的定量測量和收集數(shù)據(jù)的活動(dòng)。例如，在探究光的反射規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要收集入射光線和反射光線的角度方面的數(shù)據(jù)；在探究平面鏡成像規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生要收集蠟燭及其像與平面鏡之間的距離的數(shù)據(jù)。在實(shí)驗(yàn)中收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，除了需要理解實(shí)驗(yàn)原理、了解實(shí)驗(yàn)步驟、具有操作實(shí)驗(yàn)儀器的基本技能之外，還要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神。二、通過探究使學(xué)生認(rèn)識(shí)“收集證據(jù)”的重要性教學(xué)策略探究光的反射規(guī)律時(shí)，應(yīng)提醒學(xué)生及時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，不要等實(shí)驗(yàn)結(jié)束了才去回憶實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。通過這個(gè)探究活動(dòng)，還可以讓學(xué)生鞏固用表格記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法。通過探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)到測量的重要性。例如，如果自測蠟燭通過平面鏡所成的像，由于透視的關(guān)系，會(huì)感覺像比物稍小一點(diǎn)，距離也要近一些。但如果用一支同樣的蠟燭放在像的位置進(jìn)行比較，會(huì)發(fā)現(xiàn)蠟燭和它的像大小一樣。另外，通過這個(gè)探究