第一单元光与色彩2.光的传播【主要概念】光在空气中沿直线传播。【涉及课标】6.2太阳光包含不同颜色的光，光遇到不同的物质时传播方向会发生改变。6.2.2光在空气中沿直线传播；行进中的光遇到物体时会发生反射，会改变光的传播方向，会形成阴影。●知道光在空气中沿直线传播。【教材分析】《光的传播》是新版苏教版小学科学五年级上册第一单元“光与色彩”的第2课，本单元通过一系列既贴近生活，又引人入胜的科学探究活动，引领学生去探索光与色彩的秘密，课程的设置是逐层递进，不断加深的。因此本课是在学生了解了光源的基础上，进一步了解光的传播特点，为后面的光的反射、色散等内容打下基础。本课从观察一些生活现象中光的传播路径入手，通过一系列探究活动认识光如何传播，教学内容主要分为三部分：第一，认识光的直线传播现象。教材以密林的阳光、夜间的车灯、乌云间隙透出的阳光、广场的霓虹灯光这四幅图片唤起学生过往的知识与经历，围绕光在各种情境中传播路径上的共同特点进行讨论，提出问题。第二，研究光在空气中的传播。通过多个探究活动，观察与发现光在空气中是沿直线传播的，并根据光的这一特征，解释有关的自然现象，说明生活中人们对于这一特征的利用。第三，制作小孔成像。制作一套简单的装置，通过细致的操作说明小孔成像现象，进一步证明光沿直线传播，印证我国古代学者墨子关于小孔成像的发现。【学情分析】五年级的学生已经具有了一定的生活经验、知识储备和科学探究方法技能，光的传播现象很常见，因此他们很容易从生活现象中推测出光在空气中沿直线传播，而如何验证这一猜想相对较难，虽然学生往往能想到一些粗略的办法，但不 够严谨和全面，因此老师要在学生的实验设计上引导学生思考如何改进，能更严谨地验证光的确沿直线传播。此外，小孔成像对学生来说是个新鲜有趣的内容，学生容易只顾制作而忽略它与光沿直线传播的联系，因此在制作之后，要通过讨论、画图、观看视频等不同方式，让学生了充分解到小孔成像的原理是光沿直线传播。【教学目标】1.在观察活动中，发现光在空气中沿直线传播。2.在教师的指导下，初步学会设计、安装和制作适宜的实验装置，观察与发现光在空气中的行进路径。3.通过对光在空气中传播现象的研究与发现，体验科学探究活动的乐趣，乐于跟同伴分享与合作。【重点与难点】重点：认识光在空气中沿直线传播的特征。难点：设计实验，观察与发现光在空气中的行进路径。【教学准备】教师材料：玻璃水槽、加湿器、激光笔、课件、相关图片和视频资料等。学生分组材料：手电筒、带孔塑料板、塑料光屏、贴好膜的圆筒纸盒、大头针、蜡烛、相关轨道底座等。【教学过程】一、认识光的传播路径1.谈话：上节课我们一起走进光的精彩世界，认识了各种各样的光源，今天这节课我们继续来研究光。在生活中，我们常常会看到光的现象，随着摄像机的镜头，让我们再来看看，清晨，温暖的阳光斜斜地穿过美丽而神秘的树林；雨后，太阳终于冲破乌云，灿烂地洒向大地，给云层镀上了一层淡色的金边，格外好看；夜间的车灯冲破黑暗照亮前方，让行驶的人们不再害怕；舞台上，五彩的聚光灯映照出人们心中的热情。（课件动图播放密林的阳光、夜间的车灯、乌云间隙透出的阳光、广场的霓虹灯光，配上音乐和解说，最后四幅图定格）。2.提问：仔细地观察，在生活中这样有趣的光的现象比比皆是，同学们，在这四种光的现象中，你们有没有发现，它们有没有什么共同的地方？今天我们就一起来学习：光的传播3.提问：由这些景象，你能不能猜猜看，光是怎样行进的呢？喊学生回答前先提示：别急说，自己想一想，怎么解释你的猜想。【设计意图：通过生活场景图片导入，既将学生继续带入光的世界，又引导学生从生活中随处可见的现象中归纳共同特点，作出光沿直线传播的猜想，这是 学生自己作出的猜想，而不是教师直接给出的，更能提高学生自主探究学习的习惯与能力。】二、研究光在空气中的传播（一）实验探究光在空气中沿直线传播1.谈话：（几个学生回答之后）看来，你们都比较赞同光是沿直线行进的，你们有没有办法设计一个实验来证明你们的观点呢？2.谈话：哟，看来这个实验还不太好设计，黄老师这儿有一组材料，（出示材料并介绍：1个手电筒、3张带小孔的塑料板、一张光屏塑料板），仔细地观察这组材料，想一想，你们能用这组材料设计一个实验吗？3.小组讨论：不着急说，先想一想你们准备怎么做，再说说看为什么这样做可以证明光在空气中是沿直线传播的？先自己想一想，再和小组成员讨论讨论。4.小组汇报，注意追问：你们为什么这样做，为什么认为这样做可以证明光沿直线传播……5.教师补充实验注意事项。（出示4个底座和一个能支持底座前后移动的轨道）6.学生小组实验并记录，教师巡视指导。7.小组汇报现象。（汇报时追问：为什么这种现象就能证明光沿直线传播）8.总结结论：通过这个实验，你们可以得到什么样的结论？生：光在空气中是沿直线传播的。【设计意图：教师不急着告诉学生实验方法，而是先让学生自己思考。根据课标的要求，五年级学生应要初步学习设计实验，但这课属于五年级第一单元，学生初步接触设计实验，需要教师耐心指导，因此教师提供有结构的器材，以及设置脚手架问题，帮助学生分步思考如何设计实验方案，这也是思维训练的契机。】（二）激光笔光束演示实验，直观看到光在空气中的直线传播1.谈话：是不是这样呢？老师这儿还有个有趣的实验。2.谈话：这是一个激光笔，（往侧面墙上照射），光到哪里去了？（学生指墙上的光点），光是怎么走过去的？（生：沿直线传播的，复习刚刚得到的结论）。你看到这条直线了吗？想不想看？老师请来了一个好帮手。3.（搬出事先设置好的玻璃容器，里面陆续有水雾，盖上盖子防止水雾散出）。请一名学生上台帮忙打开激光笔，从各个方向射入玻璃容器，提问：你观察到了什么？4.小结：多么神奇啊，我们看到了，真的像我们所说的那样，光在空气中 是沿直线传播的。【设计意图：这部分通过水雾中的丁达尔现象演示出激光笔的光束在空气中如何行进，让学生在教室里直观地看到光线的直线传播路径，再次验证上个实验得到的结论：光在空气中沿直线传播。】三、研究小孔成像1.谈话：刚才啊通过观察生活中的光的美景，以及同学们进行的实验，我们发现光在空气中是沿直线行进的。其实啊早在两千多年前，我们中国人的祖先就已经发现了这个规律，战国时期的学者：墨子。他发现了一个有趣的现象，我们一起来看看墨子的故事。2.学生观看小孔成像动画视频。3.谈话：哎？有意思吧？人们把这个现象叫小孔成像。视频最后提到，如果中间的挡板上戳个小孔，蜡烛火苗的光照到光屏上会是什么样呢？你想不想亲自试一试？4.教师出示材料，并结合课件图文边演示边讲解制作方法和观察方法：今天我们来做一个小孔成像盒，老师事先已经帮你们在盒子上把光屏做好了，并且为了观察的像更清晰，在光屏后还加了一段通道，让周围环境更暗一点。给你们提供了一个大头针，在底部中央戳一个小孔，要注意安全，并且这个小孔不能太大，像大头针这么粗就行。这样，一个小孔成像盒就做好了。怎么观察呢？我们将做好的小孔成像盒放到这个支架上，这样它就跟蜡烛差不多高了，小孔对着蜡烛，我们蹲下来在另一端观察，可以前后移动小孔成像盒直到看到一个较为清晰地像，仔细观察观察，这个像是什么特点？5.学生制作，并用制作好的小孔成像盒观察蜡烛火苗，教师巡视指导。6.汇报交流：你观察到什么？7.提问：你有什么疑问吗？（生：为什么会成倒立的像？）8.谈话：这个问题不是那么容易回答的哦，先自己想一想怎么解释，然后小组内部讨论讨论。9.小组讨论，汇报看法。10.谈话：好像有点道理，但老师还是听得不太明白，这样，我们把复杂的图形先简化成几个点，在你们的记录单上，老师标出了火苗最上面和最下面两个点，根据今天学的知识，你能不能找到这2个点的光通过小孔之后，到达光屏上的位置？然后根据这两个点的位置大致画出火苗的像。11.学生画图活动。12.学生投影下展示汇报。13.提问：我们画出了火苗最上面和最下面通过小孔后到达的位置，现在你 能结合这两个点的位置，再来说说为什么小孔成的像是倒立的吗？1.谈话：那是不是同学们说的这样呢，我们继续看完这个故事。播放后半段视频。2.提问：同学们说的非常好，那反过来想，小孔成像是倒立的这一现象能说明什么呢？（生：光沿直线传播）哦，再一次验证了我们刚刚得到的结论，光在空气中沿直线传播【设计意图：这一环节由故事导入，再让学生亲自动手制作观察一番，引起学生兴趣，主动提出疑问：为什么小孔成像成倒立的像。而清晰完整地解释小孔成像为什么是倒立的对学生来说是有一定难度的，因此这里运用画图的方法更形象，也能更好地帮助学生理解。但如果直接要求画出火苗的像，一是比较难，二学生也很难将这个图与光沿直线传播联系到一起，因此我在记录单的火苗图片中选取上下2个关键位点，先根据光沿直线传播，找到这两个点的光透过小孔之后在屏幕上的点，再完成火苗的像，更好地为学生解释小孔成像为什么是倒立的提供了脚手架。】四、总结拓展1.总结：今天我们一起探究了光在空气中的传播路径，你能回忆一下，说说光在空气中是如何传播的？我们是如何发现并验证的？2.拓展：那光在水中是如何传播的呢？课后可以继续探究。【设计意图：下课了，但探究没有结束，学生可以借鉴课堂上探究光在空气中传播的方法，继续探究光在水中又是如何？还可查找相关资料，也是认识事物的方法。】【板书设计】小孔【教学反思】在2001版本的教材中，光源和光的传播内容是放在一课里的，新教材拆成 了两课，乍一看，不禁疑惑，这么简单的内容为什么还要拆成两课？通过仔细研读课标和教材，再结合上课的具体情况，我才了解，越是表面上简单的知识点，越是要花更多心思在如何引导学生进行有效和深层次的思考上。1.不要用自己的经验和理解代替学生的思维。教师经常觉得只有实验设计和一些较难的知识点才是对学生较难的内容，其实不然，《光的传播》这一课有些内容乍一看很简单，但其实很多细微之处都是可以挖掘学生思维活动的，甚至有些内容没有教师想象中那么容易。比如第一个环节，四幅自然和生活场景中光线的图片引发学生对光的行进路径的思考，如果只是说出“直线”二字，很容易也很快，但若是让学生不仅归纳其共同特点，还要自己组织语言，用图片或更多实例去解释自己的猜想，这是学生整理思维的过程，将自己已有的和新获得的信息整理得更有条理、更有逻辑去说服别人认同自己的观点，这是有一定难度的。再如最后研究小孔成像环节，解释小孔成像为什么是倒立，在我们看来很简单，画个图，上面的跑下面去了，下面的跑上面去了，所以是倒立的，这样的知识点讲授起来也很快，学生只要画过图一般也都能记住了，但是这样的话，对学生的提升之处在哪里？仅仅是知道小孔成像是倒立就行了吗？所以这里如果放慢脚步，先让学生自己说说，我们会发现很多同学是没有联系到光沿直线传播这一知识点的，经过提示，有少部分同学联系到了光沿直线传播，但是还加了各种折射反射之类的在里面，说的很复杂，其他同学也不理解，所以可以看出，首先要学生真正理解为什么小孔成像是倒立的就已经很难，而要学生组织语言准确、形象、简洁地解释小孔成像为什么是倒立的是难上加难。所以这个环节需要教师一步步引导，在学生自己思考和小组讨论的基础上，提示结合今天学的知识点，在他们有一点点模糊的思路，但不能准确地解释时，简化问题成找到顶端的A和底部的B两点经过小孔的位置，也就是画图活动，通过这个画图学生明白了火苗各个部位的点经过小孔到光屏上是什么位置，解释火苗为什么是倒立的就容易些，也能描述的准确些了。2.精准而严谨的实验器材是学生思维的脚手架《光的传播》这一课的主体探究活动是那个三个带小孔的板的实验，试上的时候只有塑料板和底座，并没有轨道，因此在学生实验的时候发现，少了直线参照物，学生花了大量的时间在衡量底座是否在一条直线，然后再看塑料板是否插在正中是否也在一条直线，而且前后稍微挪动底座可能就歪了又要重新调整，有的稍微调整下手电筒发现也能照到最后的光屏上，于是觉得弯一点也可以，其实是调整了手电筒，形成了一条倾斜一点的直线了。因此后来我用亚克力板做了一个很浅的直线轨道，刚好卡住底座，但却低于底座，让底座能前后直线运动的同时，不影响塑料板的左右移动，让学生在有限的课堂时间里能更好地观察塑料板 上的小孔在一条直线和不在一条直线的现象。还有制作小孔成像盒活动，原本也是零散的一次性纸杯、塑料膜和皮筋、蜡烛和学生自己的笔戳小孔，结果实验的时候发现成功率很低，有的小孔戳的太大了，有的塑料膜扎的不紧，有的甚至站起来俯视蜡烛火苗，因此之后我给学生统一提供了大头针，当然是有塑料壳的那种大头针比较安全，塑料膜贴好并在观察口加了个暗通道，为的是让火苗像更清晰，最重要的还做了个放置蜡烛和小孔成像盒在同一高度的架子，这样就避免了出现俯视蜡烛的错误操作，省去了一些思维含金量不是很高的步骤，让学生把更多精力放在清楚的观察火苗像和思考为什么火苗像是倒立的，这样的器材改造，无疑是学生后面能更好地思考小孔成像是倒立的脚手架。因此，在以后的备课和教学过程中，我们不能只看教材表面的内容难易和多少，更要思考这个内容背后能怎样挖掘学生更多的思维提升和技能训练。
