手因心運 做隨思遣

顧長明

教材分析

《光的行進》是蘇教版小學科學五年級上冊第二單元《光與色彩》的起始課，圍繞“提出問題—猜想假設—動手操作—交流展示—拓展運用”開展教學活動，體現了“做中學”、“學中思”、“思中做”的教學理念。從結構看，屬于“問題—探究”式的課堂結構；從過程看，設計挑戰性的科學活動，幫助學生在“做”的基礎上進行歸納總結，挖掘生活事件中的科學因素，與課堂學習發生聯系，幫助學生拓寬科學學習視野；從特色看，充分運用動手與動腦的心智價值，有效促進動手與動腦的有機合融，正確運用動手與動腦的實施策略，突出探究過程的思維因素。讓更多地妙想在指尖流淌，讓更多地智慧從指尖誕生，讓心靈與手巧同構共生。

本課包含兩個主題概念：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生認識和辨別光源，也便于對光源進行分類。教學中應注意：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，教材以透射過密林和烏云的陽光、夜間車燈光柱這三幅圖使學生容易想到光沿直線行進?！笆故蛛娡驳墓獯┻^所有紙板上的孔照到墻上”是對光沿直線傳播規律的驗證。對它的解釋將成為揭開小孔成像奧秘的思維支架。教材安排學生做一個小孔成像實驗盒，在“做”中感受這奇特的現象，在“做”后動腦為之做出合理解釋。通過手腦并用的探究學習，引導學生有意識地關注更多光現象，這也為他們以后更好地學習理解光的反射、折射、色散等現象奠定基礎。

教學目標

通過觀察暗盒中的物體及生活實例，知道能發光的物體叫光源，它發出的光幫助我們看到物體；通過觀察和實驗，理解光在同一種物質中是沿直線傳播的；在制作和觀察小孔成像盒的過程中，用圖示和語言解釋其原因，勇于發表個人觀點。

教學重點：認識光的直線傳播規律。

教學難點：解釋小孔成像的原理。

教學準備：暗盒（盒里有個通過開關可以控制小燈泡、兩個孔、其中一個用不透光膠帶遮擋）、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、太陽和大樹的卡片、小孔成像的卡片等。

教學流程

教學實錄

一、完善學生前概念，了解光的本領

師：這些是什么圖片？（教師出示課件，展示各種美麗的圖片，學生根據內容回答）

師：我們生活在五彩繽紛的世界中，每天都會看到各種漂亮的景色，同學們有沒有想過，要想看到這個美麗的世界，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？老師給同學們準備了一個神秘的小盒子，請同學們從小孔往里面看，看看里面有什么？（學生操作后交流看到了什么）

生：看不到物體。

師：看來，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？（學生思考后回答）

生：光。

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

生：能看到盒子里的物體，像個玻璃珠。

師：用手電筒照著就能看到盒子里面的物體，這說明什么？（光照到里面的物體，眼睛就能看到）看來要想看到物體，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。這節課我們就來研究“光”。

板書：光。

設計意圖：對于人是如何看到物體的，學生往往認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。本環節的設計就是通過提問學生有關光的“前概念”，然后借助神秘小盒子來完善學生原有不完整的概念，讓學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。

二、借助生活經驗，認識光源

1. 認識光源。

師：請同學們把盒子上的膠帶封好，盒子另一側有個開關，同學們按住它，再來看看能不能看到盒子里的東西。（學生活動后交流）

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？（學生思考后交流）

生：燈泡發了光，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光的物體？（學生自由說）

師：這些物體有什么共同的特征？（學生討論后匯報與交流）

師小結：這些物體都能發出光，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名字吧。（學生自由說）這些能發光的物體叫做光源。

板書：光源。

設計意圖：通過尋找生活中的光源，幫助學生認識到這類物體的共同特征：這些物體都能自行發光，不僅能讓我們看到它，還能照亮周圍的物體，把這些能自行發光的物體叫做光源。這樣的定義要比單純說“自己能夠發光的物體”更易讓學生理解，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、玻璃幕墻和太陽等圖片。

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

師小結：只有自己能夠發光的物體才把它叫做光源。

設計意圖：當引導學生區別生活情境中物體是否是光源時，如果僅僅說能夠發光或自己發光的物體就是光源，往往容易引起學生的誤解。所以，關于物體是否是光源的討論，可以從這個物體在黑暗中是不是需要被照亮才能看見來區別就有其可操作性了，鼓勵學生在判斷鑒別事物時，依照我們對這個事物的界定來進行，形成科學的思維習慣。

3. 給光源分類。

師：我們剛剛認識了光源，那你能給這些光源分類嗎？（學生關鍵是討論分類的標準，然后集體交流）

師小結：光源的分類方法有很多，同學們在分類的時候，只要確定好自己的標準，按照標準來分就可以了。

設計意圖：光作為一種能量，是物質運動的表現形式之一，針對各種物質運動的方式不同，體現在光能量的表現形式也就不同。在小學階段，我們就讓孩子以自己的理解來給光源進行分類，而不要求形成依據某些特定的標準來分類，只要他們能夠明確自己分類的標準就可以。

三、學生動手操作，探究光的直線傳播

1. 結合光的作用引出研究內容。

師：光從光源發出之后，有的會照射到物體上，有的會照到人眼睛里，那么光是如何行進的呢？我們繼續來研究。

補充板書課題：光的行進。

2. 借助生活經驗猜測光的行進路徑。

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

生：光被樹葉擋住后沿著光原來的方向繼續畫下去，就是影子。也就是說光是沿著直線行進的。

師小結：看來同學們都認為光應該是沿著直線行進的，那么還有什么現象會讓你有這樣的想法呢？（學生看課件自由表達）

教師課件出示云層中的陽光、夜晚的激光燈束、黑暗中的車燈等圖片，進一步喚醒學生的生活經驗，豐富學生的直觀表象。

師：這些現象在告訴我們光是如何行進的呢？

生：（學生猜測后交流）光是沿直線行進的。

設計說明：通過讓學生畫出大樹影子的活動，可以充分暴露出學生對光的行進方式的原有概念，輔以教師出示的圖片，幫助學生對光的直線行進進行猜測。這種師生間、生生間的討論，使“光”這個原本只能通過眼睛感知的概念得以物化，成為可以通過其他的手段（實驗方法）來操作與感知，使探究光究竟是如何行進的實驗驗證成為需要與可能。

3. 借助材料設計實驗，探究光的直線行進。

師：老師給大家準備了一些材料，請同學們看一看，有些什么材料？

生：有一條線連起來的三張卡片、吸管、試管、激光筆、水等材料。

師：在小組內討論一下，你們想利用哪些材料來證明光是沿著直線行進的？

（學生選擇操作材料，設計實驗方案，分組匯報）

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，把三個小孔的位置與線進行比較。

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。

（學生分組選擇相應實驗，進行操作驗證，老師巡視指導，學生完成后，組織學生交流實驗，共同得出結論。）

師總結：光在空氣和水中都是沿著直線行進的。

板書：沿直線行進。

設計說明：通過學生自主進行選擇后的操作證明，幫助學生將光的直線行進具體化形象化，從而使學生原有的模糊概念變得清晰準確。結合各種實驗方法的操作與交流，歸納出各種現象中光傳播的共性，使學生充分認識到光在空氣和水中是沿著直線傳播，當破壞直線時會形成傳播阻擋與障礙，形成學生群體的共識。

4. 補充生活中的應用，強化光沿直線行進的概念。

師：光在空氣和水中是沿著直線行進的，這個原理在生活中有很多應用，請同學們看看接下來的這些實例，看看你能不能解釋清楚它們是怎樣應用這個原理的。

教師逐次課件出示生活中光沿直線行進的實例，讓學生嘗試解釋。（例1蓋房子時用的紅外線儀器；例2射擊運動員的瞄準；例3體育委員看同學們站隊。）

設計意圖：學生建構起來的概念需要有更多的實際應用來使之強化。教師為學生提供具體情境來幫助學生進一步完善概念，使學生建構起來的“光沿著直線行進”的概念得以強化。

5. 運用光的直線傳播，解釋小孔成像原理。

師：（組織學生點燃每組桌上的蠟燭）我們看到蠟燭在燃燒，火苗在跳舞，老師再教大家做一個神秘的盒子，用這個盒子再來看看蠟燭，看看會發現什么。

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

組織學生集體交流。

師出示課件：墨子小孔成像的圖片。

師：在兩千多年前，中國古代著名學者墨子發現了這個有趣的現象——光從窗戶上的小孔射進來，會在對面的墻上形成外面景物的倒像。這種現象就叫“小孔成像”，看來我們每個人都有成為著名學者的潛質，那么就讓我們從現在開始關心生活，觀察生活，創造生活！

設計意圖：小孔成像是光的直線傳播的典型現象，但是學生較少有類似經驗，要想學生解釋這個現象，教學情境就需要為他們提供該現象發生的條件，只有明晰了發生條件，才有可能做出合理的解釋。本環節旨在創設這樣情景，讓學生體驗、感受，并利用已學到的光的直線傳播規律進行解釋，使科學與生活聯系起來。

四、總結收獲，概念系統化

師：這節課我們一起學習了光的行進，同學們有什么收獲和體會？（生自由說）

師結合學生回答把本課概念系統化、條理化。

師：通過今天的學習，我們知道了光在同一種物質中是沿著直線傳播的，當光行進時遇到別的物體后又會發生什么現象呢？我們下節課再來學習。

設計意圖：通過交流本課的收獲，學生將獲取的零散概念條理化和系統化，進而形成完整的科學概念，實現本課教學目標。同時向學生提出新的研究問題，激起繼續探究“光在不同介質中傳播”的興趣與愿望，將研究從課內延伸拓展到課外。

板書設計：

教學反思：

科學教育要鼓勵兒童動手動腦學科學，做思共生促理解?！肮狻笔潜容^抽象的概念，對這一內容的學習是建立在相對直觀的“幾何光學”基礎上的，教學過程中創設了一定的問題情境，開展了多樣化操作活動。在問題情境中學生認識光源并提出問題，對光的傳播路徑做出假設，設計實驗驗證假設，建立光的傳播的認知模型，并對一些生活現象給出合理的解釋。教學之前對光的認識進行了調查，了解學生的“前概念”，結合學生實際設計了相應的教學活動，幫助學生有效地修正概念，逐步建構起科學概念。

1. 通過提供同類型的多個自然情境，讓學生在多情境中體驗科學概念。小學生概念形成對直覺與先前經驗的依賴告訴我們，在科學教學中必須讓他們經歷足夠多的概念發生過程。不少教師困于教學時間和教學條件的限制，習慣于對承載概念的某個典型事例進行較為深刻的研究，而將學習過程的重點放在推理之上。本課教學教師在整個教學活動中多次為學生提供有關光的直線行進的自然情境，讓學生在活動經驗中體驗科學概念，對學生真正內化科學概念發揮了重要作用。

2. 提供足夠的類比促進概念重構，幫助學生將“前概念”向著“科學概念”推進。大量的研究證明，學生科學概念的形成是一個漸進的過程，不只是記憶，也不單是對事物和現象的簡單解釋，更重要的是一種智能工具。本課在進行光的直線行進科學概念學習中，教師選擇了學生熟悉的處于概念不同結構層次的具體事例讓學生進行類比，比如陽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”現象的探究等，讓他們明確其中的關聯性和相互對應性，幫助學生更好地修正“前概念”，促進與實現“前概念”向“科學概念”的轉化與對接。

3. 學會用科學的思維與方法看問題，從無意識加工向知覺加工發展。教學的前提之一是要了解兒童已經知道了什么?！扒案拍睢辈皇莾和膶＠?，也是成人的共性，除了源于對自然現實的樸素理解外，更有無意識加工的因素。因此，本課通過實驗操作讓學生將肉眼無法知覺光的直線行進路徑用科學的方法變成肉眼可見的、真實可感的、言語可表的直線行進現象，并通過圖示來解釋小孔成像現象，促進學生將無意識加工向著知覺加工發展。正是這種無意識向有意識的發展，促使了學生科學概念的同化與順應。

4. 通過系列科學實踐活動，促進科學活動從“經歷”走向“經驗”。課標要求“讓學生學著像科學家那樣進行科學探究”，表明學生的任務在于“學”，通過教師設計的系列實踐活動來了解并懂得科學家的工作、方法、思想和行為。教師參照科學家做事的方法、流程以及相應的思想，創設了一個學生可以用以探究“光”問題的學習環境。讓學生在科學實踐活動中經歷知識的發生、形成和發展的過程，并重視活動過程中的反思，促進學生的意義建構。在科學活動中體驗與經歷，在體驗與經歷中內化與建構，在內化與建構中完成經驗的再造。