2 太阳钟教学设计思路

影子的秘密

学习目标

1.通过制造影子的活动，体验影子的产生条件：光源、不透明的物体、光屏，知道不透明的物体挡住了光源射向光屏的光，于是在光屏上呈现出了影子。

2.通过探究光与影的规律活动，感知影子的变化是有规律的。知道光源与影子总是在物体的相反方向，影子的长短会随着光源的位置变化而变化。

3.了解中国人3000多年前就知道利用光与影的变化规律制造出了计时工具：日晷。

4.了解一天当中太阳与影子的变化规律。

5.体会到影子有时也会带来麻烦，这时我们可以利用光与影的规律消除影子。

6.根据光与影的规律思考消除影子的方法，通过实验论证自己的想法，思考进一步改进的方法，再实验，完善想法，从工程的角度体验无影灯的设计过程。

教学流程

教学内容

引起动机3’

演示：皮影盒子。（激趣，引出生活中的影子）

皮影引入

对话设计：

师：老师今儿带了一个我们学校小创客的作品，它会唱歌、会跳舞，猜猜看它是什么？

生：自由作答。（皮影）（最多2个学生回答）

师：它到底是不是呢？我们一起来看看。

生：是皮影。

师：我们看到的皮影戏，其实是什么？

生：影子。

板书：影子的秘密。

师：你见过影子吗？谁来说说看。

生：有光的时候才有影子。（你对影子有一些了解。）

生：早晨的影子长，中午的影子短。（你很会观察。你还知道太阳和影子之间的关系。你说的很专业。）

师：到底是不是这么回事呢？我们可以利用桌面上的器材来制造影子，思考影子产生的条件是什么？

发展14’

活动一：制造影子。（思考：影子产生的条件是什么？）

对话设计：

活动一

师：请你说一说，刚才在制造影子的过程中，影子的产生都需要什么？

制造影子4’

生：自由作答。（光源、不透明的物体、光屏）

师：比如什么呢? 师：我们把像手电筒、投影仪这些能够发光且正在发光的物体称为光源。

师：物体在这的作用是什么呢？所以这个物体最好是什么样的？

师：还有什么补充吗？它的作用是什么呢？还可以是什么呢？

师：我们把像桌面、地面等这些呈现影子的物体称为光屏。

补充板书：光源 不透明的物体

光屏

影子

1

对话设计：

师：光和影之间有什么奥秘呢？

生：方向、大小、长短、深浅。

师：真的吗？看来有些同学还是有质疑的。老师给大家准备了一些实验器材。

教师出示实验材料，有一个透明玻璃罩、一张实验单、一张学习单、一个手电筒、一个圆柱体。

师：实验该怎样做呢？我们来看一段视频。

活动二

活动二：探究光与影的关系。（光源与影子总是位于物体的相反方向。影子的探究光与影的长短因为光源的位置改变而改变。能力提升：影子的应用--日晷）

关系10’

实验步骤：

1.物体放在圆心处，球形玻璃罩扣在圆上，转动玻璃罩，使小孔在1、2、3的正上方。

2.手电筒紧贴三个小孔，依次直射向物体。

3.在学习单上记录每一次影子的样子。（用线条描画出影子的轮廓）

4.发现并总结影子的变化规律。

配图：

对话设计：

师：看明白了吗？你还有没有需要提醒大家的？

生：做实验的时候不能大声吵！

师：是的，科学家做实验的时候就是安静的，遇到问题应该细心、耐心。

老师还有些实验提醒。（三个小孔在光屏纸1、2、3的上方、手电筒紧贴三个小孔、在学习单上记录每一次影子的轮廓、总结光与影子的变化规律）

比一比，哪个小组的发现更多！

实验交流：

师：请同学来说一说，你有什么发现呢？

师：什么意思？你能说的具体一点吗？所谓大一点是什么意思？还有没有补充啊？那长短是怎样变化的呢

生：当光源在左边的时候，影子在右边，比较长。

当光源在上边的时候，影子在正下方，最短。

当影子在右边的时候，影子在左边，比较长。

2

结合学生的汇报，出示板书。

影子的秘密

光源 不透明的物体 光屏

影子

2

1 3

右

方向

下

左

长短

深浅

长

淡

短

深

长

淡

提升：影子的应用（日晷）

对话设计：

师：原来光照射物体时，影子的变化是有规律的。在生活中我们可以利用这些规律做些什么呢？（提问2人）

生：皮影戏、影子舞蹈、手影、测量高楼的高度、夜间根据车灯产生的影子判断路况、自动化生产根据影子计数、光敏开关、计时、判断季节等。

师：你知道的真多！你能表演一个手影吗!你真是我们班的数学王子、公主！你真是个会观察的小科学家！你真是我们班的科学王子、公主！你的见识真多！

师：出示日晷的图片，早在3000多年前，中国人就利用太阳和影子之间的关系制造出了日晷。你知道一天当中，太阳和影子之间有什么关系吗？

生：早晨太阳在东边，影子在西边。中午太阳在上边，影子在下边。下午太阳在西边，影子在东边。

师：还有补充吗？那影子的长短是怎样变化的呢？

生：早晨的影子长，中午的影子短，下午的影子又变长了。

3

影子的秘密

光源 不透明的物体 光屏

影子

西

东

活动三

设计无影灯20

对话设计：

师：在生活中，你有没有碰到过影子给你带来的影响呢？

生：写作业的时候影子带给我们麻烦。

师：这还不严重呢！做心脏手术的时候，一个阴影都可能要了病人的命。

出示医院做手术照片。

师：这个时候，人们就想怎么样？

生：消除影子。

出示情景图片，想办法消除影子：

1.要求：实现手术室空间有灯光、无影子。

2.你是怎样想的？（为什么觉得这样就可以消除影子？）

3.你是怎样设计的？（你需要的材料和数量。）（完成学习单）

对话设计：

师：小组讨论，你们想怎样消除影子，也可以把你的想法在实验单上画一画。（1-2组好的，说一说为什么要这样设计？交流不同的方案）

师：刚才，小组同学在集思广益想办法消除影子，来说一说，你们有没有想到办法啊？

生：自由作答。（改变光源数量、光源种类、照射角度、远近、位置等等）

（灯是不是越多越好呢？工程设计条件是有限的，比的是创意。）

师：为什么要这样啊？光源要放在哪呢？噢，他们小组好像找到办法了。还有没有补充呢？或者对他们的想法提出质疑呢？还有没有其它的方法呢？

活动:消除影子

1.活动前，拿方案来领取需要的实验材料。（每个组发一个手电筒）

2.实验时，观察影子真的消失了吗？

4

对话设计：

师：刚才老师拍摄了一些小组的实验照片，请这些小组的同学或其他同学帮忙分析一下实验现象？

生：自由作答。（影子变淡了，有两个影子，影子重叠的部分颜色很深。）

师：那你有没有办法更好地消除影子呢？

生：我还需要两个手电筒，放在那两个影子颜色深的地方。

师：那我再给每组两个手电筒，请同学们试试看。

活动：进一步消除影子

拍照：消除影子成功的案例、失败的案例。（搜集学生的创意）

对话设计：

师：请他们上来说一说，他们是怎样做的？

生：自由作答。

师：为什么刚才影子深的地方也变浅了呢？

生：两边的手电筒把影子照亮了。

师：同学们太厉害了，你们刚才制作了一个什么呢？

生：无影灯。

师：出示无影灯照片。那么，现在你能不能解释一下无影灯为什么无影了吗？

生：一个灯产生的影子被其它的灯给照亮了。

师：刚才用镜子的小组成功了吗？能不能说一说你们的原理呢？

生：镜子可以反射光，就可以把影子给照亮了。

师：其实无影灯的设计有的时候就是结合这两种方法，一个是很多盏灯，还有每一个灯里面还有一个凹面镜。猜猜看，凹面镜在这起到什么作用呢？

生活中的应用师：同学们，刚才我们只是从消除影子的角度来设计无影灯，那么设计医院里的3’

无影灯除了要考虑消除影子以外，还要考虑哪些因素呢？

生：自由作答。

师：是啊，工程设计是无止境的，没有最好的设计，只有更好的设计，只要你是个有心人。

师：你现在能解释，为什么在教室的灯光下几乎没有影子了吗？

生：教室里有很多灯，一个灯产生的影子被其它的灯照亮了。

师：我们再来看一看皮影戏，皮影除了有方向的变化以外,你仔细看，还有其它的变化吗？课后你还可以继续探究。

5

板书：

影子的秘密

光源 不透明的物体 光屏

影子

应用：日晷

无影灯

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