張衡嘉

摘 要：本節(jié)課為小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第二單元《光》第一節(jié)，題為《光與影》。本單元讓學(xué)生探究光的傳播特點(diǎn)（路徑、反射）、光照強(qiáng)弱和溫度的關(guān)系，并在前面研究的基礎(chǔ)上讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)制作太陽(yáng)能熱水器。本節(jié)課引出兩個(gè)科學(xué)概念：影子產(chǎn)生需要光源、遮擋物和接光屏；影子的變化規(guī)律，物體距離光源越近影子越大、入射光線越傾斜影子越長(zhǎng)且影子總在背光一側(cè)、物體接受光的角度不同影子的形狀不同。其中，探尋影子變化規(guī)律、了解入射光線越傾斜影子越長(zhǎng)且影子總在背光一側(cè)是本課探究的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：光與影；教學(xué)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)

教育理論指導(dǎo)：

本課主要利用“5E教學(xué)模式”進(jìn)行教學(xué)。通過(guò)“參與—探究—解釋”三個(gè)階段讓學(xué)生建構(gòu)起影子變化規(guī)律的概念，即物體距離光源越近影子越大、入射光線越傾斜影子越長(zhǎng)且影子總在背光一側(cè)、物體接受光的角度不同影子的形狀不同。對(duì)于影子產(chǎn)生的要素、光源、遮擋物、接光屏、投影等概念，由于比較簡(jiǎn)單，且不少學(xué)生已經(jīng)有所了解，采用談話、講授的方式進(jìn)行教學(xué)。在學(xué)生通過(guò)探究，成功構(gòu)建影子變化規(guī)律的基礎(chǔ)上，在“精細(xì)化”階段介紹投影的實(shí)際應(yīng)用，以拓展學(xué)生的視野并利用“太陽(yáng)下打傘”和“放大小鐵片”兩個(gè)任務(wù)以達(dá)到遷移應(yīng)用的目的。

本課特色：

本課（在參與階段）以手影為導(dǎo)入，充分結(jié)合學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，逐步引導(dǎo)學(xué)生探究影響影子變化的三個(gè)科學(xué)規(guī)律。旨在培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行科學(xué)探究的興趣和探索客觀世界的好奇心。而在精細(xì)化階段的拓展與遷移部分能讓剛在學(xué)生頭腦中生成的科學(xué)概念得到進(jìn)一步的深化與提升。

學(xué)情分析：

影子在日常生活中十分常見(jiàn)。很多學(xué)生都知道，在陽(yáng)光下站著一個(gè)人或撐起一把傘（有遮擋物）便會(huì)出現(xiàn)影子，而影子能遮蔭。有些學(xué)生甚至還知道：太陽(yáng)下打傘，離地面遠(yuǎn)影子會(huì)變大；不同的時(shí)間太陽(yáng)高度不同，陽(yáng)光下的影子在位置與長(zhǎng)度上會(huì)發(fā)生變化。但學(xué)生對(duì)影子的認(rèn)識(shí)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)概念，僅僅停留在感性層面居多。因此通過(guò)該節(jié)課的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)與兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行У貛椭鷮W(xué)生構(gòu)建與影子相關(guān)的科學(xué)概念并糾正一些錯(cuò)誤。其中，基于大多數(shù)學(xué)生都對(duì)“物體距離光源越近影子越大”這一規(guī)律有充分的認(rèn)識(shí)，所以本規(guī)律利用演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證而不安排學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，以提高課堂的效率，達(dá)到“有效教學(xué)”的目的。

教學(xué)目標(biāo)：

科學(xué)概念：能說(shuō)出影子產(chǎn)生需要光源、遮擋物和接光屏三要素，并能識(shí)別三要素；能說(shuō)明物體距離光源越近影子越大、入射光線越傾斜影子越長(zhǎng)、影子總在背光一側(cè)、物體接受光的角度不同影子的形狀不同等變化規(guī)律。

過(guò)程與方法：能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、解釋光源、遮擋物與影的關(guān)系，概括出影子變化的規(guī)律。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)實(shí)驗(yàn)體會(huì)到合作與交流的重要性。

教學(xué)重難點(diǎn)：

重點(diǎn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)入射光線越傾斜影子越長(zhǎng)，且影子總在背光一側(cè)

難點(diǎn)：入射光線越傾斜影子越長(zhǎng)且影子總在背光一側(cè)

教學(xué)準(zhǔn)備：

半圓形板（板上標(biāo)注了5個(gè)有代表性的入射方向）*13，LED充電電筒*13，PPT課件，實(shí)驗(yàn)記錄紙*13，5種不同顏色的彩色筆*13

教學(xué)過(guò)程：

一、參與：情景導(dǎo)入

（一）假如世界上沒(méi)有光，會(huì)不會(huì)有影子？學(xué)生回答：不會(huì)。

設(shè)計(jì)意圖：直奔主題，暗示光與影的內(nèi)在聯(lián)系。

（二）（PPT出課題并板書）今天老師就帶大家進(jìn)入“光”與“影”的世界。

（三）（PPT出示手影圖）你們有玩過(guò)手影嗎？這手影是怎么玩的呢？學(xué)生憑生活經(jīng)驗(yàn)回答。

預(yù)設(shè)：用手（擺出一定姿勢(shì)）擋著射過(guò)來(lái)的光。利用“光”與“手”引出“光源”與“遮擋物”。

假如“手”背后沒(méi)有屏幕，可以看到影子嗎？比如晚上我對(duì)著天空做手影能在天空中出現(xiàn)影子嗎？學(xué)生思考后回答。

待學(xué)生回答后，師引出“接收屏”并總結(jié)：原來(lái)要形成影子需要光源、遮擋物、接收屏三樣?xùn)|西。

設(shè)計(jì)意圖：利用貼近學(xué)生生活的“手影”作引入，在與學(xué)生談話交流中導(dǎo)出影子形成的三要素。

（四）下面我們?cè)賮?lái)看看生活中的一些影子。邊看圖邊讓學(xué)生指出分別是什么物體充當(dāng)光源、遮擋物和接收屏。

設(shè)計(jì)意圖：深化學(xué)生對(duì)影子形成三要素的理解。

二、探究與解釋：探究影子變化的規(guī)律

（一）探究一：物體距離光源越近影子越大

1.（PPT出示一張手影圖）接下來(lái)，如果你要表演手影，屏幕不能動(dòng)，光源也不動(dòng)，那怎樣讓屏幕上的手影變大呢？手要往光源移動(dòng)，還是往屏幕移動(dòng)？為什么？

預(yù)設(shè)：手要往光源移動(dòng)，因?yàn)槭蛛x光源越近手影越大。

設(shè)計(jì)意圖：在影子的變化規(guī)律中，該概念相對(duì)簡(jiǎn)單，已被不少學(xué)生熟悉。因此，率先利用演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，以提高課堂效率。

2.（演示實(shí)驗(yàn)）今天我們用這個(gè)木塊替代演員的雙手試一試。

3.看了剛才的實(shí)驗(yàn)?zāi)銈冇惺裁窗l(fā)現(xiàn)？

學(xué)生匯報(bào)。

（二）探究二：入射光線越傾斜影子越長(zhǎng)且影子總在背光一側(cè)

1.剛才的實(shí)驗(yàn)，物體的位置發(fā)生變化，但光源和屏幕都不動(dòng)。現(xiàn)在，把物體與屏幕固定光源從直射到斜射變化，那么，影子會(huì)有怎樣的變化呢（PPT出示斜射直射變化動(dòng)畫）？學(xué)生按照自己的生活經(jīng)驗(yàn)回答。

設(shè)計(jì)意圖：這里呈現(xiàn)學(xué)生對(duì)“入射光傾斜程度變化帶來(lái)影子變化”這一問(wèn)題的前概念。在這里，提問(wèn)時(shí)結(jié)合PPT上的動(dòng)畫，能讓學(xué)生更好地理解教師的提問(wèn)，從而達(dá)到有效提問(wèn)。

2.（1）看來(lái)同學(xué)們的猜測(cè)都很有道理。下面我們利用老師帶來(lái)的半圓形板做一做實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前請(qǐng)先用30秒時(shí)間閱讀實(shí)驗(yàn)指引（PPT出示）。生閱讀指引并觀看實(shí)驗(yàn)操作范例。

設(shè)計(jì)意圖：指引學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作步驟。

（2）實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，你們認(rèn)為還需要注意些什么？學(xué)生思考并提出實(shí)驗(yàn)中要注意的細(xì)節(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)這樣的提問(wèn)，能讓學(xué)生進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)的正確操作過(guò)程。

（3）請(qǐng)領(lǐng)取材料做實(shí)驗(yàn)，并填寫實(shí)驗(yàn)記錄，我們比一比誰(shuí)最快完成實(shí)驗(yàn)并把所有的實(shí)驗(yàn)材料與記錄紙交還給教師。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：激勵(lì)學(xué)生更好地做實(shí)驗(yàn)。

3.通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)?zāi)銈冇惺裁窗l(fā)現(xiàn)？學(xué)生匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

4.教師小結(jié)：經(jīng)過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)，我們知道“入射光線越傾斜影子越長(zhǎng)且影子總在背光一側(cè)”（板書）。

（三）探究三：物體接受光的角度不同影子的形狀不同

1.剛才的實(shí)驗(yàn)，光源的變化導(dǎo)致影子發(fā)生變化?，F(xiàn)在光源不動(dòng)，改變木塊接受光的角度（任意旋轉(zhuǎn)木塊），在桌面上將形成什么形狀的影子呢？學(xué)生猜測(cè)。

2.下面我們利用木塊與電筒試一試，請(qǐng)選取兩個(gè)你們最感興趣的影子畫下來(lái)。完成后請(qǐng)把記錄紙與實(shí)驗(yàn)材料交還給教師，我們?cè)俦纫槐饶膫€(gè)小組最快。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：激勵(lì)學(xué)生更好地做實(shí)驗(yàn)。

3.通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)?zāi)銈冇惺裁窗l(fā)現(xiàn)？學(xué)生匯報(bào)。

4.師小結(jié)：“木塊一旦旋轉(zhuǎn)起來(lái)，就會(huì)產(chǎn)生多生多樣的影子。物體接受光的角度不同影子的形狀不同（板書）”。

順勢(shì)講授：以上這些物體從不同角度接受光而獲得的不同形狀的影子為投影。投影在我們的生活中十分有用處。

三、精細(xì)化：拓展與遷移

（一）介紹投影的應(yīng)用。包括：影長(zhǎng)測(cè)樹(shù)高、投影遮蔭、皮影戲、幻燈片、零件放大、3D投影。生邊看圖邊聽(tīng)老師介紹。

設(shè)計(jì)意圖：介紹投影的實(shí)際應(yīng)用以拓展學(xué)生的視野。同時(shí)，零件放大的介紹為后面的任務(wù)二作鋪墊。

（二）任務(wù)一：太陽(yáng)下打傘。如圖所示，傘應(yīng)往哪個(gè)方向傾斜？

任務(wù)二：小鐵片放大。老師手中有些小鐵片（刻有圖案），能利用今天所學(xué)的知識(shí)和剛才實(shí)驗(yàn)的材料把它放大嗎？生提出方法并上臺(tái)試驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：利用“太陽(yáng)下打傘”和“放大小鐵片”兩個(gè)任務(wù)讓學(xué)生遷移應(yīng)用本課搭建的科學(xué)概念。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳成軍，張敏.美國(guó)生物學(xué)“5E”教學(xué)模式的內(nèi)涵、實(shí)例及其本質(zhì)特征[J].課程·教材·教法，2010（6）：108-112.

[2]王榮.《光與影》第一課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)[J].科學(xué)課，2008（6）：36-37.