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1、2021 年秋新教科版科学五年级上册教案一、单元概述第一单元光从教师的角度而言,本单元首先要弄清楚的问题应该是“光是什历史上,对光的研究曾经推动了科学和技术的长足发展,改变了人们对物质世界的认识,打通了宏观世界和微观世界的通道。今天我们对“光”的认识,看似是对知识本体的认知实则是对光, 抑或是对科学本质的理解。光是一种电磁波,按照波长可以将光分为无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X 射线、射线等几个波谱区。其中,可见光区又可细分为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。光具有波动和粒子的双重性质,凡是与光的干涉、衍射和偏振等现象有关的均是波动性的表现,凡是与光的碰撞、散射、叠加等有关的都是粒
2、子性的表现。波粒二象性可以用爱因斯坦公式得到解释:E=hy,P=h。这里能量 E 和动量 p 都是表征光的粒子性的量,而频率 v 和波长 A 都是表征光的波动性的量,波动性和粒子性通过普朗克常数 h 联系起来了,这也可以解释“光是能量的表现形式” 这一概念的出处。 如此, 我们对光的本质的认识可以帮助教师准确把握“光”单元教学的概念发展。对于五年级的学生而言,教师没有必要指导学生从光的本质去认识光。教学中应该遵循课程标准的相关要求,完成关于光的课程内容。本单元的学习目标来自课程标准中5-6 年级的下列相关学习内容。621.1 识别来自光源的光,如太阳光、灯光;识别来自物体反射的光,如月光。6.
3、2.1.2知道来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛,都能使我们看到光源或该物体。6.22.1 知道光在空气中沿直线传播。6.2.2.2知道行进中的光遇到物体时,会发生反射现象,光的传播方向会发生。6.2.3描述太阳光穿过三棱镜后形成的彩色光带,知道太阳光中包含有不同颜色的光。18.2.2 将自己简单的创意转化为模型或实物。在课程标准中,这三方面的课程内容要求,都是光在传播过程中发生的现象和对这些现象的解释,由此形成对光的一些基本认知。本单元希望帮助学生形成以下认知。1. 光在受到一个物体或物质的影响前能一直保持原方向传播。2. 光能够被吸收;能被改变传播方向,产生反射或折射现象。3. 尽管太
4、阳光用肉眼看上去几乎是白色的,但它是由不同颜色的光组成的。其他物体发出的光或反射的光也是由不同颜色的光混合而成的。4. 有些物体折射或反射出的光波进入人的眼睛后,可以被“看到”,就如同某些声波进入人的耳朵后可以被“听到”一样。沿着上述概念发展线索,教科书对本单元的学习内容做了如下安排:第 1 课“有关光的思考”,主要了解学生有关光的前概念。通过思考和解释“在暗中你能否看到红苹果”的问题,了解学生对于光有哪些认识,以及能做出哪些推测和解释。第 2 课“光是怎样传播的” ,主要研究光在空气中是如何沿直线传播的。光穿过小孔的实验可以帮助学生观察到光的行进路线,初步理解并建立光沿直线传播的概念。第 3
5、 课“光的传播会遇到阻碍吗” ,是对光沿直线传播的进一步深入研究。当光遇到遮挡物时,会因遮挡物的不同,出现通过、部分通过、不能通过三种情况。对本课所 有实验现象的解释,最终都将成为“光沿直线传播”的证据。第 4 课“光的传播方向会发生改变吗” ,主要探讨当光从空气进入水中时,传播路径发生了怎样的改变。 对于光而言, 空气和水是不同的传播介质, 因此光的传播方向 ( 传播路径) 也会随之发生改变,其结果是产生了折射现象。第 5 课“认识棱镜”,主要建立光与颜色的关系。我们看到的“白光”通过三棱镜后,会发生折射,出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种颜色的光。棱镜实验可帮助学生观察到因光的折射而产生
6、的彩虹颜色,初步将光和颜色建立联系。第 6 课“光的反射现象”,主要探讨光的反射现象。通过观察光的镜面反射现象, 了解什么是光的反射;通过光的反射实验,对反射光的路径做出预设,初步建立入射光与反射光的关系;对光的传播特点做进一步探讨,即光遇到物体会发生反射,反射光也是沿直线传播的。第 7 课“制作一个潜望镜” ,主要利用光的反射特点,制作一个简易潜望镜。潜望镜的制作,需要综合运用和理解本单元的核心概念,并与工程技术相结合。首先需要观察、了解潜望镜的结构以及工作过程和原理,其次需要设计、制作简易的潜望镜。最后通过展示、实践、评价、交流来进一步理解本单元的知识和技能。二、单元教学目标科学概念目标有
7、的光直接来自发光的物体,有的光来自反射光的物体。能发光的物体叫作光源。光在空气中沿直线传播。当衍进中的光遇到物体时会发生反射或折射,会改变光的传播方向,会形成阴影。太阳光包含不同颜色的光。光的反射原理在生产生活中应用广泛,汽车反光镜、潜望镜等都是对光反射原理的运用。科学探究目标能用实验验证光的传播方式。会观察光的折射现象。能利用镜面反射实验,推测反射光规律,并预测反射光位置。会做棱镜分光实验,能推测彩虹的颜色序列并制作彩色轮。 能自制潜望镜并进行观察。科学态度目标形成对光研究的兴趣。认识到认真观察、实验和实事求是地记录观察数据的重要性。在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度。科学、技术、社
8、会与环境目标意识到光与我们的生产生活密切相关。单元词汇光源:通常把那些自身能发光的物体称为光源。光的传播规律:光在同种均匀介质中沿直线传播。日食、月食及影子的形成都证明了这一事实。光的折射:光从一种介质斜射进入另一种介质时,传播方向发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折。光的组成:白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的复色光。橙、黄、绿等色光叫作单色光。光的反射:光传播到不同物质时,在分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象。材料清单 ( 视学生人数和分组情况而定 )手电筒、镜子、黑色的箱子、苹果、矩形卡纸、屏、能直立的夹子、薄纸片、塑料杯、玻璃片、水槽、线香、激光笔、玻
9、璃杯、铅笔、鱼缸、金鱼、三棱镜、白纸、硬纸 板、水彩笔、火柴、细线、黑卡纸、胶带、纸盒、平面镜、三角板、直尺、铅笔、剪刀、学生活动手册。1.1. 有关光的思考( 一) 背景和教学目标作为本单元的起始课,首先需要了解学生的原有认知,知道学生关于光的认知水平如何,这是本单元教学的认知起点。本课的观察活动是从认识光源开始的。五年级的学生对于光源和光的特点已经积累了不少经验,他们知道太阳是光源,电灯是光源,等等,但是他们的认识还比较模糊,因此有必要通过教师的引导,实际地去观察、去发现光源和光之间的联系和规律。本课的教学思路:首先,聚焦学生的已有认知,了解学生对光“已经知道的和还想知道的”,“研讨”中的
10、第 2 个问题,关于黑暗中的红苹果案例可以帮助教师了解学生有关光的认知水平;其次,从生活现象出发,引出光源的概念,通过发光物体的比较,知道光源有什么特点;最后,通过研讨,拓宽学生的视野,感悟光对人类、对所有的生命体、对世间万物都是不可或缺的。本课教学可分为两部分。第一部分是了解学生有关光的前概念, 教师可用具体情境或事实来构造问题, 用“头脑风暴”式的讨论将学生的思维快速聚集到本课要研究的内容上。第二部分是研讨光和我们生活的关系如果没有光,会发生什么?在研讨过程中引出光源的概念,让学生通过比较各种发光体,区别光源和非光源。科学概念目标通常把那些自身能发光的物体称为光源。科学探究目标能识别来自光
11、源的光,如太阳光、灯光。能识别来自物体反射的光,如月光。能在实验中感悟到,来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛,都能使我们看到光源或该物体。科学态度目标认识到事物之间的变化是有联系的,也是有规律的。在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度。科学、技术、社会与环境目标意识到光对人类生产生活的重要性。( 二) 教学准备为学生准备:手电筒、镜子。教师准备:有窗帘的教室 ( 本课的活动最好能用窗帘遮挡光线,以保证实验效果) 、黑色的箱子、红苹果、教学课件等。( 三) 教学过程一、导入新课1. 出示课本第 1 页的图片,引导学生看一看,唤醒学生有关光的记忆。2. 教师引导:同学们,我们为什么能够看清
12、周围的世界? 因为有了光,我们才能看到周围的一切。3. 光我们都很熟悉, 但同学们知道光有什么特征吗?光是怎样传播的?他在现代科技中又有哪些应用呢?从今天开始我们开始学习第一单元,探索有关光的知识。4. 这一课,我们先来学习第1 课有关光的思考。5. 板书课题: 1. 有关光的思考。二、聚焦1. 光在我们的周围无处不在,同学们见过哪些光呢? 学生说一说自己见过的光,教师相机出示一些光的图片。预设:太阳光、星光、灯光、萤火虫、烛光、月光、汽车的后视镜反射的光、大海里发光的鱼、荧光灯、激光、人眼看到的物体等等。2. 这些光又是从哪里来的?我们对光有哪些了解? 全班交流,学生说一说自己对光的知识的了
13、解。3. 特别提示:太阳、激光笔等光源发出的光非常强烈,不能直接用肉眼去看,否则会对我们的眼睛造成伤害。三、探索1. 教师引导:刚刚我们列举了生活中的一些发光的物体,大家想一想,这些发光的物体都一样吗?出示课本 2-3 页上面的有关光的图片,学生看一看,想一想这些发光的物体有什么不同的地方?预设:在这些物体中有的物体能够自身能够发光,这一类物体主要有太阳、萤火虫、星光、灯光、烛光、深海中的发光鱼等等。而有的物品是依靠反射其他的光而发光的,这一类物体有月光、汽车后视镜、人眼看到的物体等等。2. 光源的概念通常我们把那些自身能发光的物体称为光源,太阳是最重要的光源。3. 教师强调:一定是自身能发光
14、才能称之为光源,而自身不能发光的物体不能称之为光源。判断一个物体是否是光源的标志就看这个物体自身是否能发光。4. 再次出示课本 2-3 页上发光的物体图片,学生再看一看,辨别一下这些物体中哪些是光源,哪些不是光源?预设:是光源的物体有太阳、星星、电灯、萤火虫、蜡烛、发光鱼、荧光灯等等。不是光源的物体有人眼看到的物体、汽车后视镜、月光等等。5. 除了这些,同学们还在日常生活中看过哪些光源呢?预设:激光、手电筒发出的光、火光等等。四、研讨1. 教师引导:我们生活在一个光的世界里,白天太阳是光的来源,阳光照耀的同时,也让我们感受着他的温暖;到了夜晚,月亮反射的光、灯光、火光都是光的来源。大家设想一下
15、,如果没有光会发生什么呢?下面我们通过一个实验来感受一下没有光的世界。2. 学生自由读一读课本第 4 页有关红苹果实验的文字,想一想本次实验所需的材料、实验要求、实验注意点等等。3. 全班交流实验材料:红苹果、黑暗的房间。实验要求:在桌子上放一个红苹果,把门、窗户都关上,并把所有的灯都关掉,房间里完全黑暗了。房间没有窗,门也没有缝隙,没有光能够进入这个房间。想一想在黑暗中你能看到这个红苹果吗?实验注意点:本次实验的难点在于创造一个完全黑暗的房间,在这个房间中没有光能够进入,才能达到比较好的实验效果。4. 预测实验结果:预测 1:我们不能看到这个红苹果,无论我们在这个房间待多长时间。预测 2:当我们在这个房间里呆了一段时间,眼睛适应了黑暗之后,可以看见这个红苹果。预测 3:当我们在这个房间里呆了一段时间,眼睛适应了黑暗之后,可以看到这个红苹果模糊的影子。5. 教师引导:究竟哪个才是正确的呢?下面我们进行这个实验。请大家仔细体验并且选出你认为最准确的一项预测,说明自己的理由。6. 出示课本第 4 页的实验记录表,教师组织学生进行红苹果实验。7. 全班交流学生说一说自己实验中看到的实验现象。预设:我们不能看到这个红苹果,无论我