一、研究背景
物理学科核心素养包括科学思维，模型建构是物理课程要培养的科学思维要素之一。用建模思想解决实际问题是物理学重要的手段和方法。对初中阶段学生来说，模型建构表现为能够使用模型解释物理现象和过程，阐明物理概念和原理，在真实情境中具有构建模型的意识和能力。
笔者在市属重点中学上过一节异地区公开课，运用模型建构方式整合“光现象”单元作图知识，以天文奇观和魔术为线索，层层递进引导学生深度学习多彩的光世界。材料选取学生感兴趣的日环食、日偏食、双彩虹和光学小魔术，让学生既高效复习人教版物理八年级第四章光现象知识，又能提高信息获取与整理、观察（审题）、运用光学作图模型分析解决实际问题等能力。
二、教学过程
1、建立光学模型复习光直线传播
情境1 ：某天下午一场天文大戏“金边日环食”上演，人们采用各种方法观看日食。当天在广州只能观测到日偏食。
生： 观看当天在北京广州等地，群众通过漏勺和树叶细缝简单方法观察到日偏食的视频。
学案例1： 请尝试通过作光路图,找到当时在广州的同学(A表示人的眼睛)能看到太阳的哪部分区域。
生： 在学案上通过作直线传播光路图，帮助理解。
板书小结：观察（审题）
作图分析
设计意图 ： 从学生关注的天文图片和视频引入复习，通过各种简单物品，简易方案观看天文奇观，调动学生参与课堂的积极性,增强生活与物理的联系。
2、建立光学模型复习光的反射、平面镜成像
情境2： 赵亮采用另一种简便方法也观测到了日偏食：他把一盆用墨水染黑的水放于阳光下，在脸盆中观察到了太阳的像。
师： 在脸盆中观察到太阳的实像还是虚像？这是利用什么原理？此时的像和太阳大小相比有什么关系？
生：回答是虚像，利用平面镜成像原理，像与太阳大小等大。
设计意图 ：引导学生在日常观察和体验中代入物理视角建构模型，应用课本的作图原理解决问题。
学案例2：学生在学案上用两种不同方法作图，分析人通过墨水面看到日偏食光路图。
光的反射规律
平面镜成像特点 
师： 巡看学生作图，投影个别典型，引导学生方法小结。
板书小结： 
设计意图 ：为观看到日偏食建构光学模型，光的反射、平面镜成像作图归纳。
情境3 ：先请个别学生上台体验表演魔术：自制的一个魔术箱，先将开口的空箱正面展示给班上同学，再往投币口放入模拟硬币，坐在下面的同学发现硬币不见了。请学生现场解密。
学案例3解密：箱中有一块平面镜。图2的模型图中有一个水平摆放的物体 AB，其在镜中对应的像 A/B/为竖直方向，请画出平面镜的位置,此时的平面镜与水平面成多少度角？
生 ：在学案图2中作图确定平面镜的位置。解密魔术发现：这块平面镜与水平面成45度角斜放在盒子里。
设计意图：魔术吸引学生观察思考，模型建构解决问题，复习平面镜成像作图，拓展应用。
3、建立光学模型复习光的折射、光的色散
情境4：起初水杯看起来是空的，但慢慢往杯中倒水，发现杯底藏着一枚硬币。直至倒满水时，刚好看到了一枚完整硬币。
生 ：在学案作图分析：看不到硬币是因为光的直线传播，后来看到硬币是因为光的折射。
板书小结： 
设计意图：引导学生观察思考模型建构，光的折射作图归纳，为中考综合练习做准备。
学案中考实战 ：光源S发出其中的一束光从空气射向水面,在容器壁点P和点Q分别出现光点,（1）依据光成像原理，分别画出上述现象的入射、反射和折射光线。（2）如果往水杯里加水,随着水位的上升,入射角将会如何变化，光点P将会往哪边移动？
生： 在学案综合作图。
师 ：请个别学生板书作图，同学相互讨论评价
设计意图 ：光学模型综合作图，复习到单元知识重点：光反射规律、平面镜成像特点、光折射规律和作图规范细节，适应中考作图题。
4、建立光学模型深度学习，解释双彩虹
学案拓展1： 某个夏日下午，广州一场大雨。傍晚放学雨过天晴，太阳重现。很多人在回家路上，惊喜发现天空出现了美丽的“双彩虹”。赵亮回到家上网查找资料，并建立模型作图思考，寻找其中光学奥妙。
资料：当阳光遇到球形水滴时，光线会折射进入水滴内继续行进，于是发生了一次光线的色散。当光线遇到水滴背面边界时，会发生球内反射，光线会被水滴面全部反射回水滴内，所以当我们面对太阳时，是看不到彩虹的。当反射的光线遇到水滴另一个边界时，大部分被折射出去，我们就看到了美丽的“虹”。而少部分又被反射回球内的光线，则在下一次的边界上折射出去时会形成“霓”。光在水滴内两次被反射，所以观察者看见的“霓”和“虹"颜色排列的顺序正好相反。入射点与球心的连线 （即半径所在的延长线）就是对应的球形水滴的法线。
师 ：试作图说明光进入水滴后，为什么人背对太阳才看到“虹”？
生： 阅读资料，运用简单光学模型作图分析:赵亮是背对太阳看到彩虹的，看到“虹”是因为太阳光射到球形水滴先折射一次，再在水滴的背面边界反射，最后离开水滴时再第二次折射，折射光线进入人眼。
师： 对照板书小结，鼓励学生课后多尝试运用作图模型理解光现象。
设计意图 ：引导学生信息获取整理，培养观察审题能力，模型建构分析解决实际问题。复习光的反射、折射、色散，通过模型初步认识双彩虹奇妙现象。
学案拓展2资料：夏天傍晚,雨后天空中漂浮着许多水汽与小水珠，当阳光以一定角度穿过云层与空气小水滴时，分别经两次折射、色散、一次内反射，被偏转的光线形成虹，称之为主虹。经两次折射、两次内反射，被偏转的光线形成霓。霓在虹的外侧，颜色排列顺序和虹正好相反。由于发生两次反射,光能量损失相对较多，因而“霓”亮度比“虹”亮度暗得多，故又将其称作副虹。人们通常观察到天空中彩虹是主虹，而副虹因太暗一般不易被人们观察到。
生： 阅读完资料,课后尝试作图分析“霓”的形成。
学案拓展3 ：酒店啤酒杯的壁通常很厚，但从侧面看却有一种杯壁很薄、装酒很多的视觉效果。请试着利用乙图酒杯俯视模型图(O为圆心)解密这种设计，为什么有酒多的效果。提示：假若AB为杯内壁一点A发出的光线，画出AB经杯壁折射后光线大致位置。
三、教学评析与反思
本节光现象作图复习课以核心素养为导向，指向深度学习设计，在教学目标上，以概念规律为核心，追求知识的广度；在教学设计上，以应用情境为核心，追求过程的深度；在学法指导上，以观察审题、模型建构为核心，追求知识的关联度。学生根据生活现象研究情境，在对客观事物抽象和概括基础上，构建易于研究、能反映事物本质特征和共同属性的光学模型，有助于学生抓住事物关键要素，加深对光学概念、规律的理解，形成系统的科学思维。
本节课基于光现象知识的内在结构，善用精用教材素材基础上，引导学生在日常观察和体验中代入物理视角，从光线基本作图这种符号学习走向对物理学科思想和意义系统的理解和掌握，并导向物理学科素养。
本节课实际教学较好达到预设目标，学生课堂反应既轻松活跃又认真严谨，得到听课老师们一致好评，获得优秀的评价。
参考文献
[1] 课程教材研究所.义务教育物理课程标准修订组.义务教育物理课程标准（2022年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2022.7