光的直線傳播是小學數學光學知識的基礎。 許多光定律都是建立在光直線傳播的知識之上的。 從這個意義上說，光的直線傳播是光學知識的基礎。 同時光的線性傳播包含了很多高中數學的學習方法。 如果能夠將一些學習方法有效滲透到本節的教學中，也會給前面知識的學習帶來好處。 為此，認真研究和設計本節知識的教學，可以為后續的學習打下堅實的基礎。
1、實驗方法和換算方法在光線性傳播新知識學習中的應用
光沿直線傳播看似是一個極其簡單的推論，但事實上，如果我們仔細分析的話，就會發現中學生要得出這個推論并不那么容易。 有一點可以肯定，雖然光現象與中學生的生活息息相關，但并不意味著這樣的生活經歷可以直接引入數學課堂。 研究表明，直接的“生活體驗”如果不經過加工就直接引入課堂，往往效率低下甚至無效。 那么，如何引入光的線性傳播現象呢？
作者的設計是用實驗的方法，通過一個簡單的實驗來介紹：拿著激光，對準墻壁，將其打開。 這時，中學生可以觀察到墻上有一個黑色的亮點，如圖1所示。
光有實驗肯定是不夠的，還必須補充相應的問題。 面對要探討的“光是否沿直線傳播”的目的，這里設計的問題是：光如何從光源的A點“行走”到墻上的B點？ 一般來說，中學生對某一個問題有疑問。 一種詢問方式是難以理解的。 為了幫助其他一些中學生理解這個問題，另一種提問方式是：從A點到B點的光路是怎樣的？
通常中學生可以根據經驗回答這個問題，即光是沿直線傳播的。 由于這個問題本身比較簡單，在這里，班主任可以設計一個輔助問題來幫助中學生加深印象。 也就是說，如果光從A點傳播到B點不是直線而是曲線，會發生什么？ 思考這個問題也可以為之前對影子和圖像的解釋奠定基礎。
根據以上推測，班主任提出：如何證明光沿直線傳播？
這是一個看似簡單實則相當困難的問題。 光沿直線傳播是肯定的，但是如何證明呢？ 如果中學生沒有意識到其中的困難，班主任可以解釋：光是可見的但卻是無形的光的直線傳播原理的應用，更重要的是，光是如何傳播的，我們是看不見的。 通過這樣的解釋，指出所面臨的困難，可以為轉換方法的提出和應用奠定基礎。
事實上，班主任提出這一點后，有的中學生可能會提出這樣的想法：在有霧的早晨或者下午，打開探照燈，就能看到一根“光柱”，這就證明了光是沿著光柱傳播的。直線。 如果中學生提出這一點，“轉換法”就會順勢引入。 如果中學生不提，班主任可以主動提出。
所謂換算法，是指在化學研究中，總會存在研究對象或過程不直觀的情況。 這時候就需要利用轉換的思想，將不可見或難以看到的現象轉換為可見且易于看到的實驗現象。 它以前曾在“聲音的形成”等實驗中使用過。
老師繼續提問：如何直觀地證明激光器發出的光是沿直線傳播的。
中學生討論了一會后，班主任結合剛才提到的探照燈的例子，進一步演示：用粉筆在激光前輕輕擦拭，通過散射顯示出激光的傳播路徑。粉筆灰。 當中學生看到灰塵中出現淡淡的藍色光芒時，常常會發出驚嘆的聲音。 光沿直線傳播的證明也深深地印在我的腦海里。
2、實驗和示意圖在解釋光的線性傳播中的應用
在得到光沿直線傳播的推論后，另一個教學重點是用光直線傳播的知識來解釋一些現象。 關鍵點之一是“影”和“像”。
1. 影子
陰影是光的傳播過程中，由于障礙物的遮擋，使光難以繼續傳播而出現在物體前方的陰影部分。 為了向中學生闡明這一點，班主任可以通過簡單的實驗幫助中學生建立感性體驗，然后通過畫圖幫助中學生正確理解，然后創造一個可以通過思維處理的錯覺。 事實上，示意圖是以前化學學習中不可避免的方法，而高中數學，尤其是中學數學，如果沒有示意圖就會很難。
作者設計的影片的教學思路大體是這樣的。
一種是通過一個簡單的實驗：將一支比較長的筆放在一個懸浮燈泡的發光區域，此時水平桌面上就可以出現筆的影子。 然后，連接筆并使其遠離光源，可以看到筆的影子變長。
對這一實驗現象的觀察可以給中學生一個視覺印象，但僅僅讓中學生清楚地理解陰影產生和陰影拉長的原理還不夠。 為此，班主任必須通過繪畫幫助中學生構建相應的認知過程，如圖2所示，在他們的腦海中構建相應的化學圖畫：當光源不動時，筆連接到對了光的直線傳播原理的應用，影子變長了。 同時指出畫圖是學好化學的必備意識，畫好圖、配圖是學好化學的必備能力。
2.喜歡
“小孔成像”是中學光學知識中遇到的第一個成像（虛像）情況。 即使在日常生活中，偶爾也會出現小孔成像現象，但對于中學生來說并不熟悉。 事實上，它很難成為輔助數學學習的材料。 為此，指導中學生完成針孔成像的經驗就成為數學班主任首先要考慮的問題。 這樣的實驗方案有很多，這里是最常見的簡單描述：用小釘子在易拉罐頂部鉆一個小孔，然后用剪刀剪掉下部瓶蓋，上面蓋上一層薄薄的紙，紙張必須是紅色的，這樣在成像樹木、房屋等室內物體時，才會有逼真的色彩效果。
針孔成像中有兩個現象引起了中學生的興趣。 一是所形成的像是上下顛倒的，但外觀輪廓與物體相同； 二是形成的圖像的顏色與原始物體的顏色一致。 在這樣感性認識的基礎上，班主任選擇用如圖3所示的光路圖來描述針孔成像的過程，使中學生對針孔成像的認識從感性走向理性。 。
這里還應該注意的是幫助中學生構建動態化學圖：物體向小孔靠攏，形成的倒像逐漸變大。 所謂動態，是指中學生不能只研究前兩張靜態圖片，而是像動畫片中那樣想象物體逐漸靠近小孔，所形成的圖像逐漸變大的情況。
化學的很多思維方式都需要盡早在相關知識的學習中打下基礎。 上述片段中的換算法、示意圖法、實驗法都是化學研究中常用的方法。 它們是在知識相對簡單時進行的。 有意識的滲透可以讓中學生較早地接觸到這種方法，然后通過對先前知識的進一步滲透來達到消化和鞏固的目的。