1　光的来源和传播教学设计和教学实录

五年级上册第二单元

第3课

光是怎样产生的

广州市越秀区东山实验小学 科学 曾晓丽

【教材分析】

教科版小学科学五年级下册“光”单元第3课的内容《光是怎样产生的》。本节课主要内容是：通过合理的推测和进一步的实验验证光是直线传播的这一规律，并利用这一规律去解释影的形成原因。

教学由以下三部分构成：①课前分组研究，课上运用思维整理归纳的教学方法，组织、引导学生思考生活中光传播的典型实例，讨论并合理推测光传播路径的共同特征，实现可视化学习，引导学生思维方向，促进前概念的建构。②通过验证释疑的方式，设置多个验证实验，引导学生在动手操作、合作交流、分析归纳中总结出光是直线传播这一规律，以培养学生设计简单实验的能力和概括推理的思维能力，验证过程信息化技术的灵活运用使学生感性认知与理性分析相结合。③引导学生利用光沿直线传播的这一规律去解释影的成因，在已有教材基础上，进一步拓展讨论运用光直线传播原理的生活实例，引入体验式“智能报警装置”的游戏，启发学生将理论与生活实践相结合，体验科学与生活的联系。同时，将信息化教学设备（电子传感器和光学实验箱）融入教学活动中，使信息技术服务于实验教学中，发挥数字教育资源在教学活动中的重要作用。

【学情分析】

本节课之前，学生已观察过光和影的现象，并亲身体验多种光影活动，学生对影子的形成条件及特点已经了解，知道影子的形成离不开光，影子与光源的方向相反。但对光是如何传播的并不十分清楚，也无法解释为什么影子总在背光的一面，无法独立设计实验进行验证。

本课是在学生已建立起光与影子之间的关系及其规律的基础上进行教学，进一步探究光传播的方式和特点，旨在启发学生运用多种实验验证光是直线传播的，用多种方式直观呈现光是以直线形式传播的，体验验证实验过程。五年级学生对生活实践的关注度和敏锐度不断提高，但实践能力有限，可以适当在课堂中加入对生活问题的探讨。

【教学目标】



科学概念目标：

1、光是以直线的形式传播的。

2、挡光物体会有影子，是因为光是直线传播造成的。 

科学探究目标：

1、根据生活经验推测光的传播路径。

2、动手操作验证光是直线传播的实验，

提升学生探究与合作学习的能力。

3、结合实验现象分析推理得出光是直线传播的结论。 4、利用光的传播规律探究挡光物体影子的产生原因。



科学态度目标：

1、培养学生推理逻辑思维，养成爱思考的习惯，以及善于思考的能力。

2、知道推测要有依据，培养实事求是的科学态度。

3、在实验中能认真观察、勤于思考，根据实验结果进行严谨地分析、推理。 

科学、技术、社会与环境目标：

1、激发学生对对功能科技设备的学习兴趣，培养学生的运用信息化技术的思维方式。

2、培养学生对自然现象的关注和探索自然的意识。

【教学重难点】

有依据地推测光的传播路径，会用不同方法验证光是直线传播。

突破措施：运用思维导图的教学策略，帮助学生推测光传播路径，深挖学生已有知识经验进行分析；在信息化光学实验设备的支持下，指导学生运用多种实验验证光的传播路径，细致地观察实验现象并记录实验结果，分析归纳结果。使学生从感性认知上升到理性探究。学生通过不同的实验方案，理解一个实验结论的得出要经过反复验证。信息化光学传感器的使用，能够快速获取实验数据，并直观展示出来，便于学生分析讨论数据；希沃白板的灵活运用实现课堂师生及时高效的交流，实现实验结果和分析过程以表格和图形的方式直观呈现。

【教学准备】

①

信息化资源—光学实验箱：光具底座、暗筒、遮光板、3/6V电源盒、导线、光源盒、镜片插槽、平凸透镜、光栅、小孔板、蜡烛底座、成像暗盒、蜡烛、火柴、蚊香、玻璃棒

③

信息化设备—希沃白板软件，多媒体课件，

【教学过程】

一、思维导图——推测光传播的方式

1、课前学生分组收集关于光传播路径的生活实例，并收集相关文字和图片，带到课堂上展示。（调动学生研究学习的积极性。）

2、教师回顾前两节对于光和影的相关知识，借“鸢东则影西，鸢西则影东”的小孔成像的现象来引出本节课对光传播路径的研究问题。

3、学生在课前查找和收集资料的过程中，分组展示查找资料的成果。学生可以发现生活中众多光传播的例子，例如：树林中阳光的阴影，舞台上绚丽的旋转灯光，厚重云层后面射出的阳光，夜行车头灯发出的灯光，电影院中放映机发出的灯光，测量海底深度的仪发出的光束等。

4、教师运用思维导图教学方法，形象地把所有学生汇报信息展现在树状结构的图上，并在树枝上标注每组关键词语。在可视化的图像中，组织、引导学生思考生活中光传播的典型实例，鼓励学生比较思考在光和影现象中光传播的特点。

二、验证性实验——光的直线传播实验（合作学习，分组实验）

（一）实验一：光栅实验

1、教师介绍器材和基本原理：教师按照实验目标安装实验器材，向学生简单介绍该实验装置的基本探究原理：光源发出的光通过光栅形成三道平行的光线，进入实验筒内，借助蚊香生成的烟雾，学生可以清晰地看到，实验筒内光沿直线传播的现象就展示出现。

2、学生预测实验可能出现的不同结果：如果光是沿直线传播，实验会出现什么现象？如果光不是直线传播，实验会出现什么现象？并简要解释推测原因。

3、学生分组实验，讨论分析实验结果，完成实验记录表。

【实验步骤】

①

按照实验需求组装实验装置，设置电压组合为6V，抽走暗筒内的全遮光板，留下半遮光板。

②

点燃蚊香并且放入暗筒内。

③

合上开关，接通电源，从观察窗口观察暗筒里的光路，将观察到的现象画在实验记录纸上。

【注意事项】

①

此实验最好在暗室中进行，暗室中光路比较清晰便于观察。

②

暗筒窗口一定要竖直向上，便于学生观察实验结果。

③

实验前开关要处于断开状态。

④

实验后立即断开电源。

表1 光学实验箱实验记录表

我观察到的现象

画出观察到的

光的基本路径

4、老师拍照上传希沃白板，展示各小组实验现象：老师将每小组拍实验现象以图片形式展示在希沃白板上，选取部分小组讲解实验现象，各小组分别比较各组实验现象，总结各组实验现象的共同点，分析部分小组出现不同现象的原因。

5、师生共同结论实验：光源发出的光通过光栅形成的光线，进入实验筒内，借助蚊香生成的烟雾，实验筒内光沿直线传播的现象就展示出现。可以直观地得出“光是直线传播的”清晰路径。图像直观清晰的向学生传达光传播方式。

（二）实验二：小孔板实验

1、教师讲解实验装置：设置蜡烛光源面向暗盒中的白屏，而它们之间隔着三个钻了相同小孔的方板，通过移动3块小孔板的相对位置，检测在白屏上能否观察到蜡烛投射出的光线。

2、设置探讨问题，引导学生对装置思考和理解：

①

蜡烛所散发的光能否穿过这三个小孔板，为什么？

②

怎么用材料来检测方板上的小孔是否在一条直线上？

③

直棒能穿过这三个洞孔意味着什么？而直棒不能穿过又意味着什么？

学生小组讨论，因为方板是不透明的，唯一能采集到光线的可能性是穿过方板上中间的小孔，这些小孔的排列必须刚好在一条直线上。学生结合生活经验，提出可以用直棒能否通过三个小孔来检测。通过类比推理即可得到：直棒能穿过这三个洞孔意味着它们是沿着直线排列的。而直棒不能穿过就意味着这三个洞孔不是沿着直线排列的。

3、学生分组实验，讨论分析实验结果，完成实验记录表。

【实验步骤】（本实验可以用光源盒代替蜡烛进行）

①

按照实验需求组装实验装置。

②

点燃蜡烛，使光线透过前方设置好的3块小孔板，用玻璃直棒检验三个小孔之间的位置关系。

③

按照小孔板实验记录表2中的调整三个小孔的位置关系，观察蜡烛的光线能否投进白屏中。

④

分析实验中的事实，试着解释实验现象表明的实验结论。

【注意事项】

①

此实验最好在暗室中进行，光路会更为清晰便于观察。

②

实验前开关要在断开的状态。

③

实验后立即断开电源。 表2 小孔板实验记录表

实验设置有什么

方板？ 3个小孔板在光具底座的相同位置上

向左移动第2个小孔板，其余两个板不变

向右移动低3个小孔板，玻璃直棒能穿过所有小孔板上的洞孔吗？

蜡烛的光线能否投进白屏上

其余两个板不变

4、学生汇报小组实验数据：教师拍摄各个小组的实验记录表，将照片上传到希沃白板中，综合分析比较各组数据，总结各组实验的共同规律。

6、师生共同结论实验：光沿直线传播，实验中光源发出的光，通过排列为一条直线的小孔投射在屏幕上，当小孔不在一条直线时，光线则不能投影在屏幕上。（光不能直接透过那三个不透明方板，而只能穿过方板上沿着直线排列的洞孔才能照射到屏幕上。当那三个洞孔不沿着直线排列时光传感器就完全感受不到光了。实验现象直观准确地反映光传播的方式。）

（三）综合两个验证实验，得出结论。

1、教师在希沃白板上同时展示出两个验证性实验的结果，包括光栅实验的直线传播图像和小孔板实验记录到的实验现象。进一步引导学生说出验证实验的结果。

2、学生根据实验结果，分析讨论后，得到一致结论：光是直线传播的。

3、教师引导学生灵活运用光沿直线传播的这一规律去解释：影子为什么总在物背光一侧？

4、学生结合已学习的影子产生的条件和投影的规律，再结合光沿直线传播即可以解释其影子形成的原因。学生在检测实例小孔成像、激光准直、射击等实例，思考该应用的具体表现和实际运用价值。

5、学生思考如何设置使处于暗区的物体也获得光线的照射，邀请学生在希沃白板中操作出与其效果图。

三、拓展性试验

（一）挑战你的直线感

活动内容：把手中系有手柄的圆环沿着直线从激光光源的那一边移到光传感器的那一边。在整个过程中圆环不能挡住激光要不然光传感器感应不到激光时

MGA 就会让扩音器响起来。

比赛在移动过程中没碰到激光的情况下，哪个学生能在最短时间内完成任务，看看哪个同学的直线感最好。

四、课堂总结

1、老师以思维导图总结有关的知识点和概念

课堂由“生活观察—合理猜测—验证实验—拓展应用”的思路探究了光是以直线的形式传播的，启发学生掌握科学探究根本步骤，科学具有实践性，由生活实践中来又运用于生活中。

2. “智能报警装置”游戏

设置生活情境，激发学生探究兴趣：小明在电影中看到窃贼闯进了设有障碍物的激光防盗系统，被警铃吓得不知所措，觉得很有意思。

她很想自己设置这样的一个激光防盗系统。

任务：同学们基于光沿直线传播的现象，设置和测试一个基于激光和光传感器、能在激光被挡时发出声音的智能警报系统。

五、板书设计

3、光是怎样传播的

观察生活—合理猜想—验证实验—拓展应用

第 小组实验记录表

实验一：光栅实验

表1 光栅实验记录表

我观察到的现象

画出观察到的

光的基本路径

我的发现：

实验二：小孔板实验

表2 小孔板实验记录表

玻璃直棒能穿过所有3个小孔板设置方式 小孔板上的洞孔吗？ 3个小孔板在光具底座的相同位置上

向左移动第2个小孔板，其余两个板不变

向右移动第3个小孔板，其余两个板不变

蜡烛的光线能否

投进白屏上

我的发现：