浙教版（2024）七年级上册（2024）日地月的相对运动教案

这是一份浙教版（2024）七年级上册（2024）日地月的相对运动教案，共5页。
课程基本信息
学科
科学
年级
七年级
学期
秋季
课题
日地月的相对运动（第一课时）
教科书
书 名：浙教版初中科学教材
出版社：浙江教育出版社 出版日期：2024年08月
教学目标
1.科学观念：了解光的直线传播及其在生活中的应用，描述光的传播路径，知道光在真空中的传播速度。
2.科学思维：从物理学视角认识光的直线传播现象，初步具备实验探究技能，运用物理思维了解光的直线传播。
探究实践：通过观察光的直线传播现象，描述光的传播路径，进行实验探究，运用物理思维了解光的直线传播。
态度责任：培养科学态度与责任，通过对光沿直线传播的探究性学习活动，培养严谨的科学态度与不断探究科学的精神。
教学内容
教学重点：
1. 光的直线传播及其应用。
教学难点：
1. 利用光的直线传播解释生活和自然界中的有关现象。
教学过程
创设情境，激活概念
引导：（展示自然现象：月食视频）
教师提问：同学们，每当夜晚来临，我们能在天空看到皎洁的明月，它有时圆如玉盘，有时弯似小船，美不胜收。但有时，月亮也会突然变幻莫测，仿佛被什么力量悄悄吞噬了一般？”我们来看一段视频。
从视频中，同学们看到了什么自然现象？
交互：学生回答：月食。
教师追问：请你根据已有的经验说一说月食发生的原因。
学生回答：地球把太阳挡住了，所以发生了月食。
教师追问：为什么地球能挡住太阳光？你能说的更详细一些吗？
学生回答：地球不透明，光无法穿过。
交互：教师讲解：我们一起来看看古代学者是如何解释月食现象的，汉朝的张衡通过观察和记录是这样解释的，他认为月食是由于地球走到月亮的前面，遮挡了太阳的光，从而产生了月食。
感受：用日地月球体模型，演示张衡观点，地球运动到月亮前面，挡住太阳光的过程。
交互：教师提问：同学们，根据张衡的观点，要发生月食，日地月三者要满足什么条件？
学生回答：日地月三者的位置发生了变化，可能要满足“三者在同一条直线上”的条件。
教师追问：正如同学们所说，日地月三者要在同一条直线上，地球把太阳的光挡住，才会导致月食现象发生。那太阳光在传播的过程中有什么特点呢？
学生回答：可能沿直线传播。
结论：通过感受与探索，学生初步得出，想要出现月食是有一定条件的，而光的传播路径是必须要知道的知识内容之一。
初建模型，理清概念（光在同种均介质中沿直线传播。）
引导：教师讲解：我们一起来看看古人是怎么认识光沿直线传播。
感受：阅读墨子（小孔成像），沈括（纸鸢的运动），赵友钦（赵友钦实验）资料
交互：教师提问：阅读资料后，根据自己的理解，简单描述三位古人对光沿直线传播的解释。
学生回答：①生活中大量观测的事实让墨子意识到，光是沿直线传播的。为了验证这个现象，他和学生们做了世界上第一个小孔成像实验。并得出结论，从人体上方射出的光线通过小孔到了下方，从脚下方射出的光线通过小孔到了上方，而其他光线都被小孔外的墙挡住了，验证了光沿直线传播。②沈括对小孔成像的描述与墨子的类似，更进一步分析了动态的纸鸢通过小孔所成的像“东而影西，西而影东”。③赵友钦做了一个大型小孔成像实验，他将光源换成了更好调节距离与强度大小的蜡烛，通过小孔成像在楼顶，不仅对光的直线传播进行了验证，更是研究了光源的距离、光源的强度、小孔的大小对实验影响等科学问题。
教师追问：那么我们可以通过什么实验验证光沿直线传播呢？你有什么好方法？
感受：思考讨论1min
交互：学生回答：可以让光被看见，从而观察光是否在沿直线传播。可以准备好喷水壶与激光笔，激光笔打开后用喷水壶喷洒，就可以看见光线了。
感受：教师演示实验。
交互：教师提问：根据实验现象，说说你的见解。
学生回答：通过实验，我认为光是沿直线传播的。
教师追问：通过该实验是否足以证明光沿直线传播呢？
我们以小组为单位尝试以下探索活动。
感受：学生实验，用一束激光依次射到空气、水、有机玻璃板中（不规定激光的照射角度）记录光在不同介质中的传播情况。小组组长描述实验现象，根据实验现象，建立证据与解释的关系，某些现象并不支持光沿直线传播。
交互：学生回答：激光在空气中沿直线传播，但是从空气照射到水中，在空气和水的分界面并不沿直线传播，但在水中沿直线传播，从空气射入有机玻璃中，在空气和有机玻璃的分界面并不沿直线传播，但在有机玻璃沿直线传播。
教师追问：那你找到光不沿直线传播的原因了吗？
学生回答：光从一种物体射到了另一种物体上，就不沿直线传播。
教师讲解：是的，更加科学的，我们称之为介质。介质则指的是光波能够穿过的物质，如空气、水、玻璃等。看来光沿直线传播是有条件的，光在同种介质中沿直线传播。
感受：教师演示：换一个底部有食盐的水，将激光笔紧贴容器壁进行照射，学生观察实验现象，确实沿直线传播，接下来，将激光笔向下移动，出现激光弯曲的现象。
教师提问：为什么在水的下部出现了意料之外的现象？
学生回答：可能上下层的液体不同。
教师追问：是的，老师在水的底部提前注入了200mL食盐水，使整个水槽内的液体浓度是不同的。同学们，如果光总是沿直线传播，那么在任何介质中，不管介质本身是如何分布的，光的传播路径都应该是直线的，可现实是没有沿直线传播，所以，光沿直线传播还需满足什么条件？
学生回答：介质的浓度要一样。
教师追问：那也就是说介质要均匀。那你可以尝试一下，如何让水槽中的液体变得均匀吗？
学生回答：搅拌。
感受：教师演示：搅拌食盐水，再让激光束射过溶液，观察光的传播路径，发现光沿直线传播。
交互：教师提问：通过以上的探索活动，你能给光的直线传播下一个定义吗？
学生回答：光在同种均介质中沿直线传播。
结论：通过学生探索与老师实验，学生得到知识：光在同种均介质中沿直线传播。
完善模型，认识特点（光线的绘制、光速的知识）
感受：教师讲解：为了形象地表示光的传播情况，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这样的线叫做光线，而光线就是一种模型，它能有效地帮助我们将光可视化，能演示光在空间中的传播路径，便于我们分析自然界中的各种光现象。在作图时，需要明确光源位置，然后沿直线画出光线，并在光线上标注箭头以表示光的传播方向。因此，我们也可以画出点光源与平行光源发出的光的光路图。
感受：（展示图片）教师：同学们，光能在空气、液体、固体等透明物质中传播，也能在真空中传播。正是光的传播，让我们看到各种美好的事物。特别是这么一张来自几百万年前宇宙星系的照片。
交互：教师提问：宇宙是真空的，我们用哈勃望远镜观察到了来自几百万前年的星系照片，证明了光在传播过程中有哪些特点？
学生回答：①光可以在真空中传播②光具有速度。
教师讲解：没错，光具有速度。且光在不同介质中传播的快慢是不同的，在真空中的传播速度最大，为3*108m/s。在空气中传播速度接近在真空的传播速度，在水中的传播速度约为空气中的3/4，光在玻璃中的传播速度比在水中的更小。
交互：教师提问：同学们，依据刚刚所学的科学原理，可以完整解释月食发生的原因了吗？
学生回答：当月球运行至地球的阴影部分时，此时的太阳、地球、月球恰好 (或几乎) 在同一条直线上，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块甚至是整个月球“消失”。
结论：通过扩展学习，与本节课的开始相呼应，学生认识到了光的部分特点，同时学会了如何解答月食的形成。
作业布置，价值体现（课后研究小孔成像的特点）
感受：教师讲解：几位古人在研究小孔成像时，不仅论证了光沿直线传播，还有了其他的发现，不如我们效仿古人，在课后制作一个“针孔照相机”，一起探究针孔成像的特点。需要的器材与制作的过程可以参考老师提供的信息。本次课程到此结束，感谢同学们的聆听。