1 光与影国家优质课一等奖

光和影

一、教学目标

科学概念

1、学生要知道产生影子的条件：光源、遮挡物和屏，且遮挡物要在光源和屏之间。

2、明白判断光源的标准：正在发光而且是自己发出的光

3、物体影子的长短、方向随着光源位置、方向的改变而改变；物体影子的大小与物体和光源之间的距离有关；物体影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关

4、从不同侧面照射得到的物体的影子叫做投影，投影在我们生活中很有用处

过程与方法

1、

做光和影的实验，通过实验，结合自己日常生活中的经验分析推理出光源、遮挡物、影之间的关系

2、

通过给学生提供更多的实验器材，让学生充分玩耍的同时，希望能借此起到发散学生思维的作用，把课堂教学引向课外，努力激发学生大胆地质疑，养成质疑的习惯，保持对自然现象较强的好奇心和求知欲。

情感、态度、价值观

1、在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度

2、敢于质疑、学会质疑、探究解疑并在解决问题中再次质疑。

二、教学准备

教师演示：有窗帘的教室

分组实验：手电筒、放大镜、平面镜、橡皮、大头针、指示笔等

三、教学重、难点

：探究影子产生的条件和影子的特点（大小、形状、明暗等）

四、教学过程

（一）导入、预习

玩手影戏、说说影子是怎么产生的（8分钟）

1、同学们，大家看这手影戏，有没有玩过？还想不想再玩一次？

2、同学们，你们刚才在玩手影游戏的时候，你觉得影子产生需要什么条件？

（二）

（三）设计实验方案（2分钟）

（1）我们可以做做手影戏（出示ppt10）

（2）我们还可以用课本25面上的方法（出示ppt11），用类似于我们第一单元学过的对比实验的方法，从不同方向、角度照射物体。

大家还记不记得“对比实验”？就是实验组和对照组，只允许一个条件不一样，其他条件都必须一样，然后对两个实验进行对比。

（3）当然，我们还可以根据自己的想法，设计其他实验方案（出示ppt12）老师提供的材料有：两把手电筒、激光笔、橡皮、放大镜、平面镜、大头针等等。

3、温馨提示（1分钟）

实验之前，请大家注意（出示ppt13）

（1）手电筒不能照眼睛。

（2）大头针很锋利，注意不要刺到人。

（3）组长要负责填好实验记录表，准备汇报实验结果。

（四）学生动手实验（10分钟）

学生动手实验，提醒把窗帘拉上，教师巡视。

（五）汇报、讨论实验结果（15分钟）

1、

各组小组长汇报，每个小组长汇报一条，教师根据小组长的汇报，在黑板上用白色粉笔板书学生的实验结论。

2、

期间根据学生的汇报，插入光源的概念（像电灯一样会自己发光的物体叫光源）

通电的电灯、点燃的蜡烛、发光萤火虫、点燃的火柴是光源，不通电的电灯、月亮、镜子不是光源。

3、

讨论汇报的实验结果是否正确，或者表述是否准确。学生自由举手发言，用实验、或列举事实的方式对黑板上的实验结果进行辩论。教师根据学生的回答，对原来的结果进行修正（红色粉笔）

注意引导学生运用对比实验（控制单一变量）的方法进行研究和汇报。

汇报过程实录：

师：第一小组，你们认为光的产生需要什么条件？

生1：我们认为影子的产生需要有光。

师：需要有光，那就是必须要有一个能够发光的物体，例如太阳、电灯等等，对吗？

生1：是的。

师：像太阳、电灯一样的东西，书上给他们取了个共同的名字，叫什么？

生1：光源

师：（请生1坐下，板书“光源”同时出示ppt14）大家看

投影：这些东西，哪个不是光源？

生2：镜子不是光源、月亮不是光源。

师：为什么？

生2：他们只会反射光，不是自己发光，所以不是光源。

师：哪假如电灯关掉开关、吹灭的蜡烛，是不是光源？

生2：不是，因为灯关掉开关、蜡烛吹灭后都不再发光，所以不能算光源。

师：所以必须是自己会发光、而且要正在发光的物体，才能说是光源。（板书：自己发光、正在）

生2：是的。

师：第三小组，你们认为影子产生需要什么条件呢？

生3：我们认为影子产生，必须要有物体。

师：就是说要有一个遮挡光的物体，对吗？

生3：是的。

师：这个遮挡光的物体，我们给他取个名字叫“遮挡物”。（板书“遮挡物）

师：影子的产生，除了需要光源和遮挡物外，还需要其他条件吗？是不是有光源、有遮挡物就一定能产生影子了呢？第四小组，你们有什么看法？

生4：我们认为还需要一个影子印在上面的东西。因为如果没有这个物体，比如说拿手电筒对着天空照手，是看不到影子的。

师：也就是需要一个影子承载的面，我们暂时把这个承载影子的面叫“屏”吧（板书：屏）。影子也要有地方放才行。第五小组汇报，对于影子产生的条件，你们有什么看法？

生5：我反对第二点，因为如果遮挡物是透明的，就不会产生影子。就像太阳光透过透明玻璃窗不会产生影子。太阳光照到水上，水也不会产生影子。

师：不是吧，你说我写的结论不正确？想把我写的结论推翻？同学们，他想把我和生2的结论推翻，你们说我不是恨死他了？敢推翻老师的结论，岂有此理！大家觉得我会不会恨他？（对5说：）告诉你：我不但不恨你，反而很欣赏你，很喜欢你。“我爱我师，但我更爱真理！”老师也有出错的时候。对吧，能有理有据的指出老师的错误，是了不起的能力。“生5”我支持你！

师：“生5”，你觉得第二点不正确，应该怎么改？

生5：我觉得遮挡物应该是不透明的才行。

师：（用红色粉笔修改第二点结论，改为：不透明的遮挡物）这下应该正确了吧。

生6：我认为透明的东西也可以产生影子，我的尺子是透明的，我用手电筒照射尺子，尺子也会产生影子。

师：好像你说的也有道理，这是怎么回事啊？尺子的透明跟水的透明有什么不一样吗？其他同学什么意见？

生n：水更加透明，尺子不是非常透明。

师：就是说水透明的高，几乎完全透明，尺子透明度低，只是有点透明或半透明。

师：哪这第二点结论该怎么改？

生m：应该改为不透明或半透明的遮挡物。

师：我的天。又被推翻一次。到现在我都不敢确定现在得出的结论正不正确，还会不会被推翻。关于影子产生的条件，第六小组同学有什么意见？

生7：我们认为影子的产生需要黑暗。就像我们要把窗帘拉上。

师：（板书：黑暗的环境）你的意思是影子的产生需要黑暗的环境对吗？影子的产生一定需要黑暗吗？有没有不同的意见？

生8：我反对，我认为影子的产生不需要黑暗。

师：理由呢？

生8：我们大课间在操场上，太阳很强烈，可是也能产生影子啊。

师：（问生7）生8说的，你怎么看？你还坚持认为影子产生需要黑暗的环境吗？

生7：我同意生8的意见，影子产生不需要黑暗。

师：那么我们就暂时认为影子产生不需要黑暗吧。其他同学有没有不同的意见？

生9：我还是认为影子产生需要黑暗？

师：为什么？什么理由？

生9：如果环境很亮很亮，而光源不亮，就没有影子。

师：哦，我明白你的意思了，你是说光源和外界环境的亮度对比，如果光源照到遮挡物上的光，比环境亮度还要暗很多，就没有影子。就像白天理论上也是有星星的，但在太阳的照射下，星星的光无法让我们产生影子，是吗？

生9：是的。

师：其他同学同意吗？

生10：我不同意，我认为星星虽然不亮，但我认为还是有影子的，只是影子很淡很淡，你没有看见而已。没看见不代表没有。

生9：那么按你的意思是白天太阳下满地都是星星照射的影子了？

师：同学们，你们的讨论太精彩了，你们的讨论，都快成“最强大脑”挑战赛了。允不允许老师发表一下我的看法呢？

生们：允许。

师：刚才同学们的讨论，其实是涉及到量变与质变的问题，量变就是数量上的变化，质变就是本质的变化，就像一个苹果，烂了小蚂蚁那么一丁点，它还可以说是一个好的苹果，再烂多一点点，烂掉指甲那么大一块，它也还是一个苹果，只是有点变质了，再烂掉橡皮那么一块，我们就说它是一个烂苹果，不能吃了，如果苹果烂掉一半，我们就说这是严重腐烂的苹果，如果99.99%都烂了，那就不能说这是一个苹果了，就只能说是一堆腐烂有机物肥料了。这就是量变与质变的问题。当变化的量越来越多，最后就变成另外一种东西了，就是质变了。

再比如：你们今天是五年级的小孩子，明天你还是五年级的小孩，再过10天，你还是五年级的小孩，再过100天你还是五年级的小孩，这都还是量变的过程，再过一年，你还是五年级的小孩吗？再过1年你是六年级的小孩了，但还是小孩，再过10年呢？再过100年呢？量变累积越来越多，就变成质变了。再过10年100年，你肯定不再是小孩了。

所以，我认为，白天没有星星照射产生的满地影子。星星照射下理论上也许可以产生影子，但太弱，完全可以忽略不计，所以我认为影子产生的光源不能比环境亮度弱很多。

师：当然，这只是我个人的看法，不一定正确，同学们不同意可以继续批驳我。关于影子产生的条件，第8小组同学有什么看法？

生11：我反对第一条，我认为影子的产生不一定需要光源。有光就行了。

师：理由呢？

生11：月亮不是光源，但月亮下可以产生影子，镜子反射太阳光，镜子不是光源，但也可以产生影子。

师：你的意思是把第一条光源改成光，对吗？

生11：是的。

师：（板书划去光源，改成“光”）其他同学有没有不同意的？

没有人提出异议。

师：没有人反对，那就暂时通过吧。

生12：我认为屏也不能是透明的，如果屏是透明的，也无法产生影子。

师：屏必须不透明，你太厉害了。这都想得到。有没有不同的意见？

没有异议后老师在屏字后面板书（不透明）。

师：关于影子产生的条件，还有没有其他不同的意见？如果没有反对的，我们就暂时通过，开始汇报影子的大小、形状的影响因素。这次反过来从这边（逆序）开始汇报。

师：第8小组认为影子的大小、形状与什么因素有关？

生n8：我认为影子的大小与光照射的角度有关。

师：能不能说的详细一点？

生n8：光照射的角度越小，影子就越长，光照的角度越大，影子就越短。

师：就是说其他所有条件都不变，遮挡物不变，光照的角度越小、影子越长。

生n8：是的。

师：（板书：与光照的角度有关，角度小，影子大，角度大，影子小）第7小组什么意见？

生n7：我认为影子的大小、形状与光照的方向有关。如用手电筒照手掌，正面照影子是手掌的形状，侧面照，影子就是一条线了。

师：（板书：与光照的方向有关）有没有不同意的？第6小组汇报。

生n6：我们认为影子的大小与光源的距离有关。

师：光源的距离，是指光源与谁的距离？

生n6：光源与遮挡物的距离。

师：距离越大，影子怎么样？

生n6：距离越大，影子越小。距离越小，影子就越大。

师：（板书：与光源和遮挡物的距离有关）第5小组汇报。

生n5：我们认为影子的大小与光源的大小有关。

师：与光源的大小有关？能不能详细解释一下，或举个例子。

生n5：光源越大，影子就越小。

师：就是说其他所有条件不变，光源越大，影子就越小。（板书：与光源的大小有关）第4小组有什么意见？

生n4：与遮挡物的大小有关。其他条件不变，遮挡物越小，影子就越小。

师：（板书：与遮挡物的大小有关）其他同学有没有反对的？第三小组什么意见？

生n3：我们同意第四小组的意见，我们还认为影子的大小与遮挡物和屏的距离有关。其他条件不变，距离越大，影子就越大

师：（板书：与遮挡物和屏的距离有关）有没有反对的？ 生n2：影子大小的影响因素，我们没有意见，但我认为影子产生的条件要补充一条：遮挡物不能把光源的光完全遮住。如果遮挡物把光源的光完全遮住，就产生不了影子了。

师：（板书：遮挡物不能把光源的光线完全遮住）还有没有反对的？

如果没有反对的，那我们今天就先研究到这里。我们来总结一下，我们今天研究得出了哪些成果？

（六）小结与拓展（8分钟）

1、

根据学生的汇报和黑板的板书小结。（1分钟）

如：影子产生的条件：

（1）光、

（2）不透明或半透明的遮挡物、

（3）光源不能比环境暗很多、

（4）屏（不能是透明的）、

（5）遮挡物不能完全遮住光源的光；

影子大小、形状的影响因素：

（1）

光照的方向、角度、

（2）

光源与遮挡物的距离、

（3）

光源的大小、

（4）

遮挡物与屏的距离

2、

拓展活动：

活动一（3分钟）：

师：通过今天的研究我们得出了这些结论，同学们能确定这些结论都一定是正确的吗？

生：不确定。

师：我也认为这些结论不一定都正确。我们课后还要继续研究。也许又能推翻很多结论。比如说：当遮挡物在放大镜正中间（光心）的位置，会不会有影子呢？又比如当遮挡物很小，而且遮挡物离屏距离比较远的时候，还会不会有影子呢（如站在凳子上，让太阳照一根针，会不会有影子呢？）还有，假如屏是一面镜子，还能不能产生影子呢？再比如，光照一个装满水的杯子中的筷子，影子有什么特点呢？等等这些，大家都可以研究。

活动二（2分钟）：

师：告诉同学们，今天同学们不但把老师的很多结论推翻了，同学们还把老师的教学参考书上的结论给推翻了。老师给大家看看书上的结论，（投影出示教参内容：“影子产生的条件：光源、遮挡物、屏”）同学们认为书上的结论对吗？

生：不对。

师：我很欣赏同学们的勇气和自信！“我爱我师，但我更爱真理”，同样道理：“我们爱读书，但我们不完全相信书！”对不对？

师：我也觉得教材可能是错了，但这种可能性比较小，我想可能是编者专家门考虑到我们小学生比较小，知识没有那么丰富，研究问题没有那么深入，只要求我们能研究发现影子的一般情况下的产生条件和特点就可以了，但没想到专家编者们低估了我们同学的能力，我们同学的思维能力水平超乎专家们的想象，没想到同学们能想到更深的层次，能考虑到更多的特殊情况去了。不管是那种情况，我觉得老师的教师用书都应该修正，同学们可以继续研究光的问题，然后我们写封信给这本书的编者专家，告诉他们我们的研究成果，建议编者对教师用书进行修改。你说，编者专家会不会恨我们？我想不会，说不定编者专家们还感谢同学们呢！就这么定了，同学们你们负责写信，然后我们选出几封写的好的，我负责寄出去。好不好？

五、

板书设计（暂定如下，根据学生的回答，会有所变化、修改）

光和影

影子产生的条件 影子的特点（如形状、大小、明暗与什么因素有关）

1、光源 1、影子的大小与光源和遮挡物的距离有关（距离越小，影子越大）

2、遮挡物 2、影子的大小与遮挡物和屏的距离有关（距离越大，影子越大）

3、屏 3、影子的大小与光照的角度有关（入射光线与屏的角度小影子长，

角度大，影子短）

4、影子的形状与光源的照射方向或遮挡物的被照射面有关

鼓励同学们的话：

他批驳我，把我驳倒了，你说我恨不恨她？我不但不恨他，我还更爱他，我为你骄傲，你是我们班的最强大脑！

我很欣赏您的实事求是、大胆质疑的科学精神。

我爱我师，但我更爱真理。我爱读书，但我不尽信书。

很好！你的头脑很犀利，批驳的有理有据。

一滴墨水，滴到一小杯清水里面，整杯水都变黑了，我们可以说这杯水都成墨水了，如果一滴墨水滴到大海里，你能说大海变成墨水了吗？