顧長(zhǎng)明

教材分析

《光的行進(jìn)》是蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第二單元《光與色彩》的起始課，圍繞“提出問(wèn)題—猜想假設(shè)—?jiǎng)邮植僮鳌涣髡故尽卣惯\(yùn)用”開展教學(xué)活動(dòng)，體現(xiàn)了“做中學(xué)”、“學(xué)中思”、“思中做”的教學(xué)理念。從結(jié)構(gòu)看，屬于“問(wèn)題—探究”式的課堂結(jié)構(gòu)；從過(guò)程看，設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)性的科學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生在“做”的基礎(chǔ)上進(jìn)行歸納總結(jié)，挖掘生活事件中的科學(xué)因素，與課堂學(xué)習(xí)發(fā)生聯(lián)系，幫助學(xué)生拓寬科學(xué)學(xué)習(xí)視野；從特色看，充分運(yùn)用動(dòng)手與動(dòng)腦的心智價(jià)值，有效促進(jìn)動(dòng)手與動(dòng)腦的有機(jī)合融，正確運(yùn)用動(dòng)手與動(dòng)腦的實(shí)施策略，突出探究過(guò)程的思維因素。讓更多地妙想在指尖流淌，讓更多地智慧從指尖誕生，讓心靈與手巧同構(gòu)共生。

本課包含兩個(gè)主題概念：一是光源，二是光的直線傳播。就光源而言，教材選取了具有代表意義的光源：陽(yáng)光、星光和螢火等自然光源，燈光是人造光源，螢火是生物光源，這樣既能有效幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)和辨別光源，也便于對(duì)光源進(jìn)行分類。教學(xué)中應(yīng)注意：月球、金星及火星等行星的光亮是反射光，它們不是光源。就光線傳播而言，教材以透射過(guò)密林和烏云的陽(yáng)光、夜間車燈光柱這三幅圖使學(xué)生容易想到光沿直線行進(jìn)?！笆故蛛娡驳墓獯┻^(guò)所有紙板上的孔照到墻上”是對(duì)光沿直線傳播規(guī)律的驗(yàn)證。對(duì)它的解釋將成為揭開小孔成像奧秘的思維支架。教材安排學(xué)生做一個(gè)小孔成像實(shí)驗(yàn)盒，在“做”中感受這奇特的現(xiàn)象，在“做”后動(dòng)腦為之做出合理解釋。通過(guò)手腦并用的探究學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地關(guān)注更多光現(xiàn)象，這也為他們以后更好地學(xué)習(xí)理解光的反射、折射、色散等現(xiàn)象奠定基礎(chǔ)。

教學(xué)目標(biāo)

通過(guò)觀察暗盒中的物體及生活實(shí)例，知道能發(fā)光的物體叫光源，它發(fā)出的光幫助我們看到物體；通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)，理解光在同一種物質(zhì)中是沿直線傳播的；在制作和觀察小孔成像盒的過(guò)程中，用圖示和語(yǔ)言解釋其原因，勇于發(fā)表個(gè)人觀點(diǎn)。

教學(xué)重點(diǎn)：認(rèn)識(shí)光的直線傳播規(guī)律。

教學(xué)難點(diǎn)：解釋小孔成像的原理。

教學(xué)準(zhǔn)備：暗盒（盒里有個(gè)通過(guò)開關(guān)可以控制小燈泡、兩個(gè)孔、其中一個(gè)用不透光膠帶遮擋）、手電筒、激光筆、線連著有小孔的卡片、吸管、試管、蠟燭、小孔成像盒、太陽(yáng)和大樹的卡片、小孔成像的卡片等。

教學(xué)流程

教學(xué)實(shí)錄

一、完善學(xué)生前概念，了解光的本領(lǐng)

師：這些是什么圖片？（教師出示課件，展示各種美麗的圖片，學(xué)生根據(jù)內(nèi)容回答）

師：我們生活在五彩繽紛的世界中，每天都會(huì)看到各種漂亮的景色，同學(xué)們有沒有想過(guò)，要想看到這個(gè)美麗的世界，需要哪些條件呢？

生：眼睛。（生自由回答）

師：有了眼睛就能看到物體嗎？老師給同學(xué)們準(zhǔn)備了一個(gè)神秘的小盒子，請(qǐng)同學(xué)們從小孔往里面看，看看里面有什么？（學(xué)生操作后交流看到了什么）

生：看不到物體。

師：看來(lái)，眼睛不一定能看到物體。那么，要想看到物體還需要什么條件呢？（學(xué)生思考后回答）

生：光。

師：盒子旁邊有個(gè)黑色膠帶，揭開它，用手電筒從這個(gè)小孔照進(jìn)去，看看能不能看到盒子里面有什么？（學(xué)生操作后回答）

生：能看到盒子里的物體，像個(gè)玻璃珠。

師：用手電筒照著就能看到盒子里面的物體，這說(shuō)明什么？（光照到里面的物體，眼睛就能看到）看來(lái)要想看到物體，既需要眼睛，還需要光。光有一種能幫助我們看到物體的本領(lǐng)。這節(jié)課我們就來(lái)研究“光”。

板書：光。

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)于人是如何看到物體的，學(xué)生往往認(rèn)為是眼睛的原因到了物體。而讓我們看到物體的真正原因是“光”，光能幫助我們看見物體。本環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)就是通過(guò)提問(wèn)學(xué)生有關(guān)光的“前概念”，然后借助神秘小盒子來(lái)完善學(xué)生原有不完整的概念，讓學(xué)生真正理解要想看到物體，既需要眼睛，還需要光，光有一種能幫助我們看到物體的本領(lǐng)。

二、借助生活經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)光源

1. 認(rèn)識(shí)光源。

師：請(qǐng)同學(xué)們把盒子上的膠帶封好，盒子另一側(cè)有個(gè)開關(guān)，同學(xué)們按住它，再來(lái)看看能不能看到盒子里的東西。（學(xué)生活動(dòng)后交流）

生：能看到盒子里的物體。

師：為什么能看到盒子里面的物體呢？（學(xué)生思考后交流）

生：燈泡發(fā)了光，眼睛就看到了。

師：你還知道生活中有哪些像燈泡這樣自己能發(fā)光的物體？（學(xué)生自由說(shuō)）

師：這些物體有什么共同的特征？（學(xué)生討論后匯報(bào)與交流）

師小結(jié)：這些物體都能發(fā)出光，不僅能讓我們看到它，還能照亮周圍的物體，幫助我們看到它們，我們給這些物體起個(gè)名字吧。（學(xué)生自由說(shuō)）這些能發(fā)光的物體叫做光源。

板書：光源。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)尋找生活中的光源，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到這類物體的共同特征：這些物體都能自行發(fā)光，不僅能讓我們看到它，還能照亮周圍的物體，把這些能自行發(fā)光的物體叫做光源。這樣的定義要比單純說(shuō)“自己能夠發(fā)光的物體”更易讓學(xué)生理解，更容易將光源與生活中人們利用的各種光的資源建立聯(lián)系。

2. 辨別生活中的光源。教師課件逐次出示鏡子、海中的水母、狼的眼睛、水面、月亮、火柴、玻璃幕墻和太陽(yáng)等圖片。

師：判斷這些物體是光源嗎？說(shuō)說(shuō)為什么？（學(xué)生討論后集體交流，著重與學(xué)生分析狼的眼睛、月亮和鏡子）

師小結(jié)：只有自己能夠發(fā)光的物體才把它叫做光源。

設(shè)計(jì)意圖：當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生區(qū)別生活情境中物體是否是光源時(shí)，如果僅僅說(shuō)能夠發(fā)光或自己發(fā)光的物體就是光源，往往容易引起學(xué)生的誤解。所以，關(guān)于物體是否是光源的討論，可以從這個(gè)物體在黑暗中是不是需要被照亮才能看見來(lái)區(qū)別就有其可操作性了，鼓勵(lì)學(xué)生在判斷鑒別事物時(shí)，依照我們對(duì)這個(gè)事物的界定來(lái)進(jìn)行，形成科學(xué)的思維習(xí)慣。

3. 給光源分類。

師：我們剛剛認(rèn)識(shí)了光源，那你能給這些光源分類嗎？（學(xué)生關(guān)鍵是討論分類的標(biāo)準(zhǔn)，然后集體交流）

師小結(jié)：光源的分類方法有很多，同學(xué)們?cè)诜诸惖臅r(shí)候，只要確定好自己的標(biāo)準(zhǔn)，按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分就可以了。

設(shè)計(jì)意圖：光作為一種能量，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式之一，針對(duì)各種物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的方式不同，體現(xiàn)在光能量的表現(xiàn)形式也就不同。在小學(xué)階段，我們就讓孩子以自己的理解來(lái)給光源進(jìn)行分類，而不要求形成依據(jù)某些特定的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分類，只要他們能夠明確自己分類的標(biāo)準(zhǔn)就可以。

三、學(xué)生動(dòng)手操作，探究光的直線傳播

1. 結(jié)合光的作用引出研究?jī)?nèi)容。

師：光從光源發(fā)出之后，有的會(huì)照射到物體上，有的會(huì)照到人眼睛里，那么光是如何行進(jìn)的呢？我們繼續(xù)來(lái)研究。

補(bǔ)充板書課題：光的行進(jìn)。

2. 借助生活經(jīng)驗(yàn)猜測(cè)光的行進(jìn)路徑。

師：（教師課件出示陽(yáng)光下的大樹）這是大樹，這是太陽(yáng)，陽(yáng)光下的大樹會(huì)有影子，大樹的影子是怎樣形成的呢？你能畫出大樹的影子來(lái)嗎？打算怎么畫呢？（生拿出作業(yè)紙來(lái)畫大樹的影子后集體匯報(bào)，說(shuō)清畫的方向與理由）

生：光被樹葉擋住后沿著光原來(lái)的方向繼續(xù)畫下去，就是影子。也就是說(shuō)光是沿著直線行進(jìn)的。

師小結(jié)：看來(lái)同學(xué)們都認(rèn)為光應(yīng)該是沿著直線行進(jìn)的，那么還有什么現(xiàn)象會(huì)讓你有這樣的想法呢？（學(xué)生看課件自由表達(dá)）

教師課件出示云層中的陽(yáng)光、夜晚的激光燈束、黑暗中的車燈等圖片，進(jìn)一步喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，豐富學(xué)生的直觀表象。

師：這些現(xiàn)象在告訴我們光是如何行進(jìn)的呢？

生：（學(xué)生猜測(cè)后交流）光是沿直線行進(jìn)的。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：通過(guò)讓學(xué)生畫出大樹影子的活動(dòng)，可以充分暴露出學(xué)生對(duì)光的行進(jìn)方式的原有概念，輔以教師出示的圖片，幫助學(xué)生對(duì)光的直線行進(jìn)進(jìn)行猜測(cè)。這種師生間、生生間的討論，使“光”這個(gè)原本只能通過(guò)眼睛感知的概念得以物化，成為可以通過(guò)其他的手段（實(shí)驗(yàn)方法）來(lái)操作與感知，使探究光究竟是如何行進(jìn)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成為需要與可能。

3. 借助材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究光的直線行進(jìn)。

師：老師給大家準(zhǔn)備了一些材料，請(qǐng)同學(xué)們看一看，有些什么材料？

生：有一條線連起來(lái)的三張卡片、吸管、試管、激光筆、水等材料。

師：在小組內(nèi)討論一下，你們想利用哪些材料來(lái)證明光是沿著直線行進(jìn)的？

（學(xué)生選擇操作材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，分組匯報(bào)）

生1：用激光筆照射桌面，看激光筆的光跡。

生2：用激光筆照射三張卡片中間的小孔，把三個(gè)小孔的位置與線進(jìn)行比較。

生3：用激光筆照射吸管，彎折吸管后再用激光筆照射。

生4：把吸管插入試管的水中用激光筆照射，彎折吸管后再用激光筆照射。

（學(xué)生分組選擇相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行操作驗(yàn)證，老師巡視指導(dǎo)，學(xué)生完成后，組織學(xué)生交流實(shí)驗(yàn)，共同得出結(jié)論。）

師總結(jié)：光在空氣和水中都是沿著直線行進(jìn)的。

板書：沿直線行進(jìn)。

設(shè)計(jì)說(shuō)明：通過(guò)學(xué)生自主進(jìn)行選擇后的操作證明，幫助學(xué)生將光的直線行進(jìn)具體化形象化，從而使學(xué)生原有的模糊概念變得清晰準(zhǔn)確。結(jié)合各種實(shí)驗(yàn)方法的操作與交流，歸納出各種現(xiàn)象中光傳播的共性，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到光在空氣和水中是沿著直線傳播，當(dāng)破壞直線時(shí)會(huì)形成傳播阻擋與障礙，形成學(xué)生群體的共識(shí)。

4. 補(bǔ)充生活中的應(yīng)用，強(qiáng)化光沿直線行進(jìn)的概念。

師：光在空氣和水中是沿著直線行進(jìn)的，這個(gè)原理在生活中有很多應(yīng)用，請(qǐng)同學(xué)們看看接下來(lái)的這些實(shí)例，看看你能不能解釋清楚它們是怎樣應(yīng)用這個(gè)原理的。

教師逐次課件出示生活中光沿直線行進(jìn)的實(shí)例，讓學(xué)生嘗試解釋。（例1蓋房子時(shí)用的紅外線儀器；例2射擊運(yùn)動(dòng)員的瞄準(zhǔn)；例3體育委員看同學(xué)們站隊(duì)。）

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生建構(gòu)起來(lái)的概念需要有更多的實(shí)際應(yīng)用來(lái)使之強(qiáng)化。教師為學(xué)生提供具體情境來(lái)幫助學(xué)生進(jìn)一步完善概念，使學(xué)生建構(gòu)起來(lái)的“光沿著直線行進(jìn)”的概念得以強(qiáng)化。

5. 運(yùn)用光的直線傳播，解釋小孔成像原理。

師：（組織學(xué)生點(diǎn)燃每組桌上的蠟燭）我們看到蠟燭在燃燒，火苗在跳舞，老師再教大家做一個(gè)神秘的盒子，用這個(gè)盒子再來(lái)看看蠟燭，看看會(huì)發(fā)現(xiàn)什么。

教師提供小孔成像盒材料，指導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手制作，組織學(xué)生嘗試觀察，在卡片上畫出原理圖，并思考原因。（學(xué)生試著畫出光照射在左邊箭頭上穿過(guò)小孔的行進(jìn)路線，并解釋說(shuō)明。）

組織學(xué)生集體交流。

師出示課件：墨子小孔成像的圖片。

師：在兩千多年前，中國(guó)古代著名學(xué)者墨子發(fā)現(xiàn)了這個(gè)有趣的現(xiàn)象——光從窗戶上的小孔射進(jìn)來(lái)，會(huì)在對(duì)面的墻上形成外面景物的倒像。這種現(xiàn)象就叫“小孔成像”，看來(lái)我們每個(gè)人都有成為著名學(xué)者的潛質(zhì)，那么就讓我們從現(xiàn)在開始關(guān)心生活，觀察生活，創(chuàng)造生活！

設(shè)計(jì)意圖：小孔成像是光的直線傳播的典型現(xiàn)象，但是學(xué)生較少有類似經(jīng)驗(yàn)，要想學(xué)生解釋這個(gè)現(xiàn)象，教學(xué)情境就需要為他們提供該現(xiàn)象發(fā)生的條件，只有明晰了發(fā)生條件，才有可能做出合理的解釋。本環(huán)節(jié)旨在創(chuàng)設(shè)這樣情景，讓學(xué)生體驗(yàn)、感受，并利用已學(xué)到的光的直線傳播規(guī)律進(jìn)行解釋，使科學(xué)與生活聯(lián)系起來(lái)。

四、總結(jié)收獲，概念系統(tǒng)化

師：這節(jié)課我們一起學(xué)習(xí)了光的行進(jìn)，同學(xué)們有什么收獲和體會(huì)？（生自由說(shuō)）

師結(jié)合學(xué)生回答把本課概念系統(tǒng)化、條理化。

師：通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，我們知道了光在同一種物質(zhì)中是沿著直線傳播的，當(dāng)光行進(jìn)時(shí)遇到別的物體后又會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢？我們下節(jié)課再來(lái)學(xué)習(xí)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)交流本課的收獲，學(xué)生將獲取的零散概念條理化和系統(tǒng)化，進(jìn)而形成完整的科學(xué)概念，實(shí)現(xiàn)本課教學(xué)目標(biāo)。同時(shí)向?qū)W生提出新的研究問(wèn)題，激起繼續(xù)探究“光在不同介質(zhì)中傳播”的興趣與愿望，將研究從課內(nèi)延伸拓展到課外。

板書設(shè)計(jì)：

教學(xué)反思：

科學(xué)教育要鼓勵(lì)兒童動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)科學(xué)，做思共生促理解?！肮狻笔潜容^抽象的概念，對(duì)這一內(nèi)容的學(xué)習(xí)是建立在相對(duì)直觀的“幾何光學(xué)”基礎(chǔ)上的，教學(xué)過(guò)程中創(chuàng)設(shè)了一定的問(wèn)題情境，開展了多樣化操作活動(dòng)。在問(wèn)題情境中學(xué)生認(rèn)識(shí)光源并提出問(wèn)題，對(duì)光的傳播路徑做出假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證假設(shè)，建立光的傳播的認(rèn)知模型，并對(duì)一些生活現(xiàn)象給出合理的解釋。教學(xué)之前對(duì)光的認(rèn)識(shí)進(jìn)行了調(diào)查，了解學(xué)生的“前概念”，結(jié)合學(xué)生實(shí)際設(shè)計(jì)了相應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，幫助學(xué)生有效地修正概念，逐步建構(gòu)起科學(xué)概念。

1. 通過(guò)提供同類型的多個(gè)自然情境，讓學(xué)生在多情境中體驗(yàn)科學(xué)概念。小學(xué)生概念形成對(duì)直覺與先前經(jīng)驗(yàn)的依賴告訴我們，在科學(xué)教學(xué)中必須讓他們經(jīng)歷足夠多的概念發(fā)生過(guò)程。不少教師困于教學(xué)時(shí)間和教學(xué)條件的限制，習(xí)慣于對(duì)承載概念的某個(gè)典型事例進(jìn)行較為深刻的研究，而將學(xué)習(xí)過(guò)程的重點(diǎn)放在推理之上。本課教學(xué)教師在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中多次為學(xué)生提供有關(guān)光的直線行進(jìn)的自然情境，讓學(xué)生在活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)中體驗(yàn)科學(xué)概念，對(duì)學(xué)生真正內(nèi)化科學(xué)概念發(fā)揮了重要作用。

2. 提供足夠的類比促進(jìn)概念重構(gòu)，幫助學(xué)生將“前概念”向著“科學(xué)概念”推進(jìn)。大量的研究證明，學(xué)生科學(xué)概念的形成是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，不只是記憶，也不單是對(duì)事物和現(xiàn)象的簡(jiǎn)單解釋，更重要的是一種智能工具。本課在進(jìn)行光的直線行進(jìn)科學(xué)概念學(xué)習(xí)中，教師選擇了學(xué)生熟悉的處于概念不同結(jié)構(gòu)層次的具體事例讓學(xué)生進(jìn)行類比，比如陽(yáng)光從云層縫隙的投射、探照燈光夜空的光柱、激光筆光線的顯示和“小孔成像”現(xiàn)象的探究等，讓他們明確其中的關(guān)聯(lián)性和相互對(duì)應(yīng)性，幫助學(xué)生更好地修正“前概念”，促進(jìn)與實(shí)現(xiàn)“前概念”向“科學(xué)概念”的轉(zhuǎn)化與對(duì)接。

3. 學(xué)會(huì)用科學(xué)的思維與方法看問(wèn)題，從無(wú)意識(shí)加工向知覺加工發(fā)展。教學(xué)的前提之一是要了解兒童已經(jīng)知道了什么?！扒案拍睢辈皇莾和膶＠?，也是成人的共性，除了源于對(duì)自然現(xiàn)實(shí)的樸素理解外，更有無(wú)意識(shí)加工的因素。因此，本課通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作讓學(xué)生將肉眼無(wú)法知覺光的直線行進(jìn)路徑用科學(xué)的方法變成肉眼可見的、真實(shí)可感的、言語(yǔ)可表的直線行進(jìn)現(xiàn)象，并通過(guò)圖示來(lái)解釋小孔成像現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生將無(wú)意識(shí)加工向著知覺加工發(fā)展。正是這種無(wú)意識(shí)向有意識(shí)的發(fā)展，促使了學(xué)生科學(xué)概念的同化與順應(yīng)。

4. 通過(guò)系列科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，促進(jìn)科學(xué)活動(dòng)從“經(jīng)歷”走向“經(jīng)驗(yàn)”。課標(biāo)要求“讓學(xué)生學(xué)著像科學(xué)家那樣進(jìn)行科學(xué)探究”，表明學(xué)生的任務(wù)在于“學(xué)”，通過(guò)教師設(shè)計(jì)的系列實(shí)踐活動(dòng)來(lái)了解并懂得科學(xué)家的工作、方法、思想和行為。教師參照科學(xué)家做事的方法、流程以及相應(yīng)的思想，創(chuàng)設(shè)了一個(gè)學(xué)生可以用以探究“光”問(wèn)題的學(xué)習(xí)環(huán)境。讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中經(jīng)歷知識(shí)的發(fā)生、形成和發(fā)展的過(guò)程，并重視活動(dòng)過(guò)程中的反思，促進(jìn)學(xué)生的意義建構(gòu)。在科學(xué)活動(dòng)中體驗(yàn)與經(jīng)歷，在體驗(yàn)與經(jīng)歷中內(nèi)化與建構(gòu)，在內(nèi)化與建構(gòu)中完成經(jīng)驗(yàn)的再造。