材料：初中物理某教科书“光沿直线传播”一节中“探究光的直线传播”的演示实验如下： 光在水中的传播 如图4．1-2所示。在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，用激光笔将一束光射到水中，观察光在水中的传播径迹。 任务： (1)简述3个光沿直线传播在生活中的应用。(4分) (2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。(8分)

(1)实验中移动另一端的夹子的设计意图：通过改变接入电路中铅笔芯的长度来改变接人电路中的电阻，从而改变电路中的电流，起到了滑动变阻器的作用。 (2)师：同学们，看我手里拿着什么
生：铅笔芯。
师：我们都知道石墨是导电的，如果我们在电路中接人一根自动铅笔芯，接通电路后小灯泡会不会亮呢
(学生的答案不统一)
师：好，我们现在就来试试。(老师按照图中所示的接法连接好电路，用两个夹子分别夹到铅笔芯的两端)
师：老师现在要接通电路了，大家看好了，看看小灯泡会不会亮。(接通电路后小灯泡亮了)
生：哇，老师，灯泡亮了。
师：那么如果老师向一个方向慢慢移动其中一个夹子的位置。另一个不动．小灯泡还会持续亮吗它的亮度会改变吗
(学生在互相讨论，老师随机点名让学生回答)
师：小明，你来说说。小明：我觉得小灯泡还会继续亮，而且小灯泡会越来越亮。
师：是这样的吗接下来我们演示一下，同学们注意观察。(老师向一个方向慢慢移动夹子)
师：大家看到了什么
生：小灯泡变亮了。
师：如果我想让小灯泡变暗，夹子应该怎么移动
生：向反向移动夹子。
师：(老师按学生说的操作)小灯泡果然变暗了。大家知道这是为什么吗(大家七嘴八舌地讨论)．
师：小刚，你来说说。
小刚：在移动夹子位置的时候，接入电路中的铅笔芯的长度改变了，所以灯泡的亮度就变了。
师：接入电路中铅笔芯的长度改变了，灯泡的亮度为什么会改变
小马：接入电路中铅笔芯的长度改变了，接入电路中的电阻就会改变，根据欧姆定律，电路中的电流就会改变，所以灯泡的亮度就改变了。
师：完全正确!正是因为移动夹子改变了接入电路中的电阻，从而改变了电路中的电流，通过灯泡亮度的变化可以体现出来。这就是滑动变阻器的工作原理。

(1)通过演示盐水选种实验并引导学生进行分析，能激发学生思考，引导学生应用浮沉条件解释生活现象，达到巩固提升的教学目标。联系生活实际应用，学生能感受到物理知识与生活生产的密切联系，增加对物理学科的学习兴趣和积极性。 (2)师：各位同学，请注意看老师做的实验(将一把种子逐渐放入装有盐水的烧杯中)，说说你看到什么现象。
生：大部分种子沉入盐水底部，少部分浮在盐水表面。
师：这就是农业生产中，常用的盐水选种的方法，我们可以发现，浮在盐水表面的都是干瘪的种子，思考一下．这个现象与我们学习的沉浮条件有什么关系呢?
生：由于干瘪的种子密度较小，小于盐水的密度，根据浮沉条件，会浮在盐水表面，而饱满的种子，密度大于盐水，会沉入盐水底部，从而达到选种的目的。
师：分析得非常完整，看来大家已经能够初步使用浮沉条件来解决问题了。接下来再思考一个问题，如果配制好盐水之后，发现干瘪的种子也沉底了，我该怎么办呢?
生：继续加盐，增大盐水密度，直到千瘪的种子能够上浮为止。
师：分析得很正确。

（1）电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。这个规律叫作焦耳定律。
（2）教学设计如下：
—、教学目标
1．知识与技能
①能通过实例，认识电流的热效应。
②能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。
③会用焦耳定律进行计算，能够利用焦耳定律解释生活中电热利用与防治。
2．过程与方法
体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思維能力。
3．情感态度与价值观
会解释生活中一些电热现象，通过学习电。热的利用与防止，学会辩证地看待问题。
二、教学重难点
重点：通过实验研究电热与电流、电阻和通电时间的关系，并确定研究方法及实验操作中各个
环节应注意
的问题。
难点：对焦耳定律的理解及焦耳定律在实际生活中的应用。
三、教学过程

（1）该演示实验最适合“光的直线传播”这一知识点的教学。该实验利用光的直线传播原理，即光在同种均匀介质中是沿直线传播。当光照在不透明的物体（演示实验中的手）时，会在不透明物体背后形成一个黑暗区域，从而形成影子（实验中的手影）。
（2）教学片段：
师：同学们听过“农夫与蛇”的故事吗？
生：听过。
师：今天，老师用另一种形式，和大家一起再次领略这个故事。
（播放手影戏：农夫与蛇的故事。通过手影戏中精彩绝伦的表演，向学生展示惟妙惟肖的蛇和农夫的形象，创设既生动又富有趣味性的课堂导入）
师：视频中惟妙惟肖的蛇和农夫是哪位高超的“演员”呢？
生：视频中的故事不是通过某位演员呈现的，而是通过手影呈现的。
师：看来大家对于手影戏并不陌生。那么，大家想不想尝试一些简单的手影形象呢？比如：老鹰、天鹅、孔雀、狗、山羊等。
生：纷纷尝试各种手影形象。
（农夫与蛇的手影戏激发了学生尝试手影表演的兴趣。此时，给学生创造自己动手的机会，让学生纷纷动起来，可以深化学习效果。在此过程中，教师引导学生完成各种手影动作，并及时给予点评和引导，使课堂井然有序）
师：同学们表演了很多有趣的动物形象，假以时日并勤加练习，相信同学们的手影技艺也会愈发精湛。那么，大家知道手影形成的原因是什么吗？能用物理知识进行解释吗？
生：光照在不透明的物体上，在物体背后会形成黑暗的区域，说明光应该是沿直线传播的。师：是的，这个实验说明了光在空气中沿直线传播。在我们的生活中还有很多这样的例子，大
家能够列举出来吗？
生：雾天开车时，发现汽车前灯射出的光线是直的。老师翻PPT的激光笔发出的光线也是直的。师：大家非常棒，这些现象都说明了在空气中光线是沿直线传播的。那么，在水中光会沿直线
传播吗？我们通过一个演示实验来验证吧。
（教师演示在盛水的玻璃槽内水槽滴几滴牛奶，用激光射到水中观察光在水中的传播路径）生：在水中的光线也是直的。
师：那大家能得出什么结论呢？
生：光在水中也是沿直线传播的。
师：是的，空气、水、玻璃等透明物质叫作介质，光在同种均匀介质中是沿直线传播的。

环节一：导入新课
教师提出问题：你们在什么情况下才能看到我呢?
学生自由发表想法，教师抓住学生提到的“光”这个条件引入新课。
环节二：新课讲授
1.光源的概念学习：
让学生举一些生活中发光的物体，如太阳、月亮、灯等，教师根据学生的不同回答加以区分，从而得到光源的概念。
2.光的直线传播：
教师继续追问：这些光是怎么被我们看见的呢?也就是光是如何传播的呢?
教师出示一些汽车前灯或者清晨森林里的阳光，引导学生发现光线都是直的。
此时，教师再次抛出问题：光在什么条件下都是沿直线传播的吗?我们可以一起来做个实验看一看。


1.如何在课上让学生理解什么是“激光准直”
准备三个大头针，一块方木板，一张白纸，图钉、直尺。用图钉把纸固定在方木板上，在木板上相距一段距离插上两枚大头针A，并使其与木板垂直，在某一位置观察大头针A，并演视线插上两根大头针B、C，使B刚好挡住A，C刚好挡住B，拔去大头针，用直尺把三只大头针在纸上扎的小孔连起来，可以看到这三点在一条直线上。
2.对于八年级的学生来说，如何才能让他们对物理产生兴趣?
八年的学生刚刚接触物理，由于学科的特点，很多学生会产生畏难的心理，这种情况就需要老师正确的引导，亚里士多德说“古往今来人们开始探索，都应起源于对自然万物的惊异”，兴趣和好奇是学习物理的开始，所以我认为激发学生的兴趣就要利用起他们对于探索世界的好奇心。首先就是无论那一节课都要从学生的已有生活经验入手，提出他们没有思考过的问题，让他们产生强烈的学习的欲望，当然在课中要充分的结合生产生活实际，用学习的知识去解释一些生活现象或者让他们动手进行操作。总而言之就是要动用一切资源创造他们的兴趣点。

初中物理新课程标准指出，初中物理课堂要贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣.让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能，并能将其运用于生活、生产实际，为以后的学习、生活和工作打下基础。
在“光的直线传播”一课中，各个环节都要体现生活中光的直线传播现象。这样，学生能更加深刻形象地理解光的直线传播原理，并体验到物理学科的乐趣所在，解释生活中的疑难问题。例如：在导入环节，可以展示挖隧道激光准直；新课环节，可以思考常见的“影子”是怎样形成的；实验环节，可以探究“小孔成像”的原理等等，这样学生能在思考生活中的现象和应用中切实感受光的直线传播，加深印象，激发兴趣。

老师：同学们，下面我们一起来做个神奇的小实验．下面请一位同学介绍你看到的实验装置。 学生：有一个光源，一个有缝隙的挡板，后面还有一个光屏。
老师：好的，观察很仔细，下面老师要做实验了(打开光源，发现光屏上出现了条纹)。谁来说一下你看到了什么
学生：我发现光屏上出现了亮暗相间的条纹，中间最亮，两侧较暗，间距也变小。
老师：非常好，这位同学结合了之前的光的干涉的知识来进行描述。下面继续看我做实验(调整缝隙宽度)，你们看到现象有什么变化吗
学生：我发现条纹逐渐消失了。
老师：很好，这是为什么呢其实啊，这就是光的衍射现象，刚才衍射条纹的消失是和缝隙宽度有关的。下面，我们就来深入了解一下光的衍射现象。

（1）这个演示实验可用于光电效应及其影响因素的教学。光电效应是照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。这种电子称为光电子。光电效应中产生的光电子的初速度与光强无关。入射光的强度影响光电流的强度，影响单位时间单位面积内逸出的光电子数目。入射光越强，饱和电流越大。
（2）教学片段：
师：同学们，我们已经知道光具有粒子性，有哪些现象可以体现光的粒子性呢？
生：光电效应。
师：光电效应，是照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。这种电子称为光电子。那么光电效应与哪些因素有关呢？
生1：可能与光的强度有关。照射光的强度越大，电流越大。
生2：可能与光的种类有关。
生3：可能与金属的种类有关。
师：很好，大家都有自己的想法，我们先用实验验证一下第一个猜想，剩下的两种猜想同学们自行验证，好不好？
生：好的。
师：现在老师有验电器、锌板、紫外线灯和导线若干。大家以小组为单位思考、讨论、设计实验方案来验证光的强度对光电效应的影响。
生：将验电器与锌板串联，用不同强度的紫外线光进行照射。
师：很好，这种实验方法是我们常用的哪一种方法？
生：控制变量法。
师：老师已经按照大家说的将验电器和锌板连入了电路，下面来验证大家的想法是否正确。
教师操作：打开紫外线灯把亮度调到最低，验电器出现了偏转。
师：这个现象说明了什么？
生：紫外线照射锌板可以产生光电效应。
教师操作：一点点地调高紫外线灯的亮度，此时验电器的偏转角变大。
师：这个现象说明了什么？
生：随着入射光的强度增大，电流变大，即单位时间内产生的电荷变多。
师：大家回答得很对！因为入射光的强度影响单位时间、单位面积内逸出的光电子数目，所以光强越大，电流越大。下面大家小组思考、讨论、设计其余两个猜想的验证实验。
生：好。

师：前面我们学习了光的折射定律，其内容是什么 生：
师：上式中，入射角i和折射角r有怎样的关系
生：当光从真空(或空气)斜射入其他介质时，有i＞r从其他介质射入真空(或空气)时，有i＜r。
师：那么，当光从其他介质斜射入真空(或空气)时，逐渐增大入射角i时，将会发生什么现象
教师板书——全反射。
师：这就是我们今天要讲的内容——全反射。在学习全反射之前，我们先要学习两个概念——光密介质与光疏介质(教师板书)。大家还记得折射率的定义吧，大家查一下折射率表，找一下水、玻璃、金刚石的折射率。
生：水的折射率为l．33；玻璃的折射率为l．5～1．8；金刚石的折射率为2．42。
师：光密介质与光疏介质的定义大家应该都知道了吧
生：知道了。
师：大家一定要注意相对这两个字。比如说大家看玻璃的折射率是1．5—1．8，相对水的1．33而言，玻璃就是光密介质，但相对金刚石的2．42就是光疏介质了。大家一定要注意相对性。知道光密介质与光疏介质的定义后，我们来看全反射。
教师操作：教师拉上窗帘，拿出半圆形玻璃砖，让一束白光沿着玻璃砖的半径射到它平直的边上，逐渐增大入射角。让同学们观察反射光及折射光，尤其注意折射光。学生发现折射光逐渐变暗，最后消失，发生全反射现象。
师：同学们，请画出光路图并分析全反射发生的条件。
学生画图，教师观看并指导。
师：大家画好了吧!发生全反射的位置是在哪里呢
生：在光从玻璃折射到空气的界面。
师：非常好，这就是发生全反射的第一个条件，全反射发生在光密介质(玻璃)射入光疏介质(空气)时。大家
想一下为什么反过来不可以呢
生：因为光路是可逆的，如果反过来连入射光都消失了折射光也就不存在了。
师：非常好，我们再来看另一个条件。折射光消失，说明折射角为多少度啊

师：计算非常准确。我们将r称为临界角，记为C。这就是发生全反射的第二个条件——入射角要大于或等于临界角。同学们理解了吗
生：理解了。
师：好．大家整理下笔记。