情境创设与科学思维

为切实提高教师素质，响应本学期区教研室工作计划安排，进一步完善家常课示范机制，形成本校家常课教学方式优化的改革经验，江宁实验小学科学教研组于9月9日上午，聚焦科学探究活动的思维历程，开展了主题为“情境创设与科学思维”的集体备课活动。黄璐璐老师执教苏教版小学科学五年级上册《光的传播》，科学组教师到场观摩了本次公开教学。

情境创设，促进表象积累。黄璐璐老师首先以密林的阳光、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，配以充满感情的旁白，给学生营造出优美的教学情境，唤起学生的前认知，引导学生归纳出不同图片中光现象的相同点——光沿直线传播。如何真切地观察到光的传播路径呢？黄璐璐老师通过“烟雾中观察激光束”和“使手电筒的光穿过所有纸板上的孔照到墙上”两个活动，从不同角度寻找光在空气中沿直线传播的证据，并且在引导学生设计实验过程中进行分析、归纳、论证的思维训练。学生在层层递进的科学实验中，逐步明确：要形成科学的观念，我们需要不断寻找更有说服力的证据。初步形成“光沿直线传播”的科学观念之后，黄璐璐老师带领学生阅读小孔成像的小故事，在动脑的前提下动手，亲身观察小孔成像这个既有趣又费解的现象。整节课设计了一系列既贴近生活，又引人入胜的科学探究活动，激发了学生的学习兴趣，培养了学生动手动脑的能力，帮助学生在一个个问题情境当中探索光与色彩的秘密，构建科学概念，促进深度学习，为学生进一步学习光的反射、折射、色散等内容打下坚实的基础。

本次活动，基于“情境创设与科学思维”的主题，聚焦问题情境，落实新课标“激发学习动机，加强探究实践”的课程理念，在校本教研中推动科学探究活动的思维历程优化设计研究，进一步推进课程改革，引领教师深入研究课堂，进一步深化共识，提高了教研实效。

撰稿：张牧文

校对：郭永宁

审核：张  骏

附教学设计：

《光的传播》教学设计

南京市江宁实验小学   黄璐璐

【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，进而为后面的光的反射、折射、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。教材先以密林的阳光、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的相关表象，使学生从生活中的现象中推测出光沿直线传播。

第二，研究光在空气中的传播。教材通过“烟雾中观察激光束”和“使手电筒的光穿过所有纸板上的孔照到墙上”两个实验，从正反面不同角度寻找光在空气中沿直线传播的证据，并且在引导学生设计实验过程中进行思维训练。

第三，制作小孔成像。小孔成像对学生来说，是既有趣又费解的，所以教材安排学生先通过故事了解什么是小孔成像，然后再做一个小孔成像实验盒，亲自感受这个神奇的现象。

【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，因此在制作之前，要通过故事、画图等不同方式，让学生了充分解到小孔成像的原理是光沿直线传播。

【核心概念】

3. 物质的运动与相互作业

【学习内容与要求】

3.3 声音与光的传播

5~6年级：⑤知道光在空气中沿直线传播

【教学目标】

1．科学观念：通过观察生活中的常见现象和课堂中实验现象，知道光在空气中沿直线传播，能举例说出生活中体现光沿直线传播的例子。

2．科学思维：分析两个探究活动的现象，验证光在空气中沿直线传播，并通过画图建模，解释小孔成像是倒立的原因。

3．探究实践：能够设计实验探究光在空气中的传播路径，会做光在空气中沿直线传播的实验和小孔成像的实验。

4．态度责任：通过对光在空气中的传播路径的研究与发现，体验探究活动的乐趣，乐于合作与分享。

【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，观察并发现光在空气中的传播路径。

【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。

学生材料：手电筒、带孔塑料板和光屏板、小孔成像盒、蜡烛、轨道和支架等。

【教学过程设计】

一、认识光的传播路径

1．谈话：上节课老师带领大家走进光的精彩世界，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；广场上，五彩的霓虹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？

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、一张贴有标靶的塑料板、4个底座和一个能支持底座前后移动的轨道），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。

6. 学生小组实验并记录，教师巡视指导。

7. 小组汇报现象。

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？

14. 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。

15. 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】