教科版科学五年级上册
《1.4 光的传播方向会发生改变吗》教学设计
同课异构(一)
【教材分析】
这是第一单元的第4课,主要讲光折射现象。在前面的第2课学习了光沿直线传播,第3课学习了光遇到透明或半透明的物体可以穿过去,这一课就在前两节的基础上,探究光穿过透明物体时,传播方向是否会发生改变。第一个实验是光的折射实验,观察认识光的折射是一种什么现象。第二个实验是铅笔插入水中的实验,结合生活中的现象来体会光的折射现象。第三个实验是看见两条小金鱼的实验,进一步理解和解释这是光的折射产生的现象。
【学情分析】
学生对光沿直线传播有了一定的了解,但主要的是对光在空气中沿直线传播的了解,当光线穿过透明物体时,光就从空气进入了另一种物质,这时候光还是沿直线传播吗?这是学生之前没有仔细观察和思考过的,并且因为之前有了光沿直线传播的概念,学生的认知可能会产生固化,于是对于这一课学习,学生是比较有激发性的。
【核心素养目标】
科学观念:通过观察和对比知道光在两种介质中的传播方向会发生改变,这是光的折射现象。
科学思维:1.在实验中发现光的折射现象,画出光的传播线路图。2.通过探究实验后,学会利用烟雾和牛奶等物质,让光的路线在空气和水中明显显现,帮助观察光的折射现象。
探究实践:能利用带烟雾的空气和加牛奶的水,发现光的折射现象,画出光的传播线路图。
态度责任:1.对光的学习产生更浓厚的兴趣,对生活中的折射现象产生思考。2.把光的折射应用到捕鱼等技术中去。
【教学重难点】
重点:学生能在实验中发现光的折射现象,画出光的传播线路图。
难点:学生能通过探究实验后,学会利用烟雾和牛奶等物质,让光的路线在空气和水中明显显现,帮助观察光的折射现象。
【教学过程】
一、趣味导入
师:欢迎大家来到魔幻的科学世界!老师这里有一个透明的箱子,我可以让它里面充满光线,大家想看看吗?(老师用激光笔照射透明箱子,使其内部出现光线。)
师:你看到光在空气中的传播路线是怎样的?(预设:光沿直线传播)
师:假如在空气中传播的光遇到一个透明物体——比如水,它能穿过物体继续传播吗?(预设:能)
师:看来大家都已经有了自己的猜想,接下来让我们来探究光的传播方向会发生改变吗?(板书课题)
二、初步探究光在空气和水中的传播方向
出示材料:激光笔、水槽、空气、水,
师:我们可以利用这些材料来观察光从空气进入水中的传播路线。给大家一个小提示:我们是不是要同时看到光在空气和水中的传播路线?
学生领取材料进行实验。
温馨提示:激光笔光线强,有刺伤眼睛的危险,不能照射到人的眼睛。
教师巡视,学生完成分组实验。
师:你们看见了光在空气和水中的传播路线了吗?怎样才能清楚看见光在空气和水中的传播路线呢?
(预设:在空气中加烟雾;在水中加牛奶。)
教师出示材料,收集烟雾,进行演示实验。
教师播放微课,学生学习如何收集烟雾。
三、再次探究光在空气和水中的传播方向
1.各小组领打火机、檀香、铁杯和塑料盖,在水中加入2滴牛奶后,在空气中加入烟雾,继续观察光从空气进入水中的路线。在记录单上画出光的路线图。
2.老师检查小组实验探究情况,拍下学生实验照片和记录单照片,上传到希沃白板作为回报资料。
3.请两个小组分别汇报观察情况,其他小组如有不同的情况也可以汇报。
4.在实验中我们发现:光从空气( )射入水中,光的传播路线发生了( )。
5.产生这个现象的原理是什么呢?
科学家告诉我们,光在不同的介质中传播的速度是不同的,所以光从一个介质传入另一个介质的时候,会在两种不同的介质接触的平面改变传播方向。
四、研讨总结
通过实验我们可以得出什么结论呢?
光从一种介质传入另一种介质时,光的传播方向会发生偏折,这种现象叫光的折射。
五、延伸思考
回家后,观察在水缸中放一条鱼后会有什么现象,思考其中的实验原理是什么?(可以用图文并茂的形式进行记录)
【板书设计】
光的传播方向会发生改变吗
光的传播方向会改变——光的折射
同课异构(二)
【教材分析】
第四课《光的传播方向会发生改变吗》是上一课《光的传播会遇到阻碍吗》的延续,是下一节课《认识棱镜》的铺垫。同学们在上一节课的学习中已经知道了光在传播过程中遇到透明或者半透明的物体时,能穿过物体或部分物体,但由于环境和仪器的限制,学生利用常规器材进行实验,并没有如我们想象的那样,得出结论:光通过物体后的传播方向发生了改变。大部分同学有一定生活经验,看到过铅笔或筷子插入水中会弯折的现象,学生便会有所理解,但是不能正确地使用科学语言描述自己所看到的现象。
因此教材设计了第一个探索活动“光由空气射入水中”使同学们发现光从一种透明介质进入另一种透明介质,传播方向会发生改变,第二个“铅笔放入水中”探索活动发现光从空气是斜射入水中后,传播方向才会发生改变,“观察小鱼”的第三个活动作为对生活中光的折射现象的实践运用。层层递进,意在引导学生在实验中发现光从空气斜射入水中后,传播方向会发生改变,认识光的折射现象。
【学情分析】
通过前面两个部分的学习发现了光源直射时光的传播方向不发生改变,但斜射时光的传播方向发生改变,也知道了光从空气斜射入水中时,光的传播方向会发生改变。大部分同学会陷入深思,使用逆向思维推论,那反过来,光从其他介质射入水中,又会出现怎样的情况呢?光线是否还会偏折?如果会发生偏折,又会怎样偏折呢?这就大大地调动了学生的探究欲望,于是大家共同设计实验进行再次探究也就水到渠成了。
【核心素养目标】
科学观念:1.光从空气斜射入水中时,光的传播方向发生改变;2.光从水(其他透明介质)斜射入空气中,传播方向也会发生改变。
科学思维:1. 用逆向思维的方式和实验探究的方法,探究光线从水(或者玻璃砖)斜射到空气中的传播方向会不会发生改变。2.联系生活实际归纳光线变化的规律。
探究实践:1.能用实验探究的方法观察光线从水(其他介质)到空气中的光线变化,归纳光线变化的规律。2.能通过实验观察光从水到空气中发生的光线变化,自行分析,小组合作归纳规律。
态度责任:1.在小组合作探究活动中提升合作意识、培养合作能力。2.动手探究实验过程中互帮互助,共同携手完成实验操作,培养学生求知欲和严谨、认真的科学精神。3.只有积极动手动脑探究,自然界事物变化的规律才可以被我们发现。
【教学重难点】
重点:用逆向思维的方式和实验探究的方法,探究光线从水(或者玻璃砖)斜射到空气中的传播方向会不会发生改变。
难点:联系生活实际归纳光线变化的规律。
【教学过程】
一、复习导入
1.希沃课件出示2张实验图片,使用希沃放大功能放大实验中光线偏折的现象。
师:同学们,前面我们通过“光从空气射入水中”和“铅笔从空气中插入水中”的两个实验,发现了光从空气斜射入水中时,光的传播方向会发生改变。(生齐读发现),那直射呢?
生:光的传播方向不会发生改变。
(学生在光的传播会发生改变这一课中已经通过系列实验发现了光从空气斜射到水中后,光的传播方向会发生改变,导入利用出示两张实验图片,帮助学生马上能回忆起之前的学习内容。利用希沃的放大功能放大实验中光线偏折的现象,此处信息技术的运用能看清楚光线偏折的现象。)
2.问题讨论、提出猜测。
师提问:我们已经知道水和空气都是透明介质,那么,是不是就能断定,光从一种透明介质斜射入另一种透明介质中,传播方向就一定会发生改变呢?
生:不一定/一定
师:追问学生猜测的理由。大家仔细看看这两个实验,光都是从哪里出发到哪里?
生:空气到水
师:都是从空气射入水里呀,如果就此下结论不是很严谨哦,那如果我们反着来,让光从水中斜射入空气中呢?出示实验仪器,假设光已经从水中斜射出来了,进入空气后,传播方向会怎样呢?屏幕提供5条不同角度的光线,请你上台拖动直线,移动到放大版的仪器刻度盘图片上,并说出自己的的猜测。)
生:学生发言与讨论,使用希沃克隆功能上台选择自己猜测的光线。
(老师向学生抛出一个新问题,引导学生进行逆向思维探究,提出自己的想法、猜测并说出理由。运用下载的仪器刻度盘图片,用于学生上台做猜测交流,使用希沃克隆功能将所选的光线移动到图片上,图片已经做成了课件背景图,避免学生在移动光线过程中误触刻度盘图片。提供5条不同角度的光线作为选项,一方面是引导学生,用选择光线的方式表达自己的看法,更加直观,容易被其他的孩子理解,另一方面是为了把控好教学时间。)
二、探究:光从其他透明介质射入空气中
师:同学们提出不同的猜测,就让我们用实验来证明那种猜测是正确的吧。除了空气和水,能不能用其他介质呢?老师还准备了玻璃砖。
1.展示分组与实验要求
师:全班同学合作分组观察光的传播现象,1-4组完成“光从水中斜射入空气中”实验,5-8组“光从玻璃砖斜射入空气中”实验。
(2)安全提示:禁止用激光笔照射自己或他人的眼睛。并画在实验记录单中
2.“光从水中斜射入空气中”与“光从玻璃砖斜射入空气中”实验操作演示。
师:怎么操作呢?请大家看老师直播演示(使用视频直播功能)演示错误做法:
将激光笔旋转到下方,束光器与激光笔不靠近水槽照射,这样可以吗?让学生发现问题。
生:不行,这样光是先接触到空气再进入水中再射入空气中,不符合实验要求,应移动束光器与激光笔使其紧贴水槽或玻璃砖。
师:一边直接操作改正问题,第二个实验同样如此,旋转激光笔,移动束光器、激光笔贴紧玻璃砖,还要一边观察一边做好记录。
3.温馨提示:(1)记录员负责做好记录,操作员互相配合,(2)安全提示:禁止用激光笔照射自己或他人的眼睛。完成实验请举手,3分钟实验开始。(使用希沃倒计时功能)
4.分组实验,教师指导,(现场拍摄学生实验记录单、实验现象上传)
5.使用现场拍摄学生实验记录单、实验现象,学生分析总结发现。
师:同学们,这是咱们两个实验的实验现象与记录单,你发现了什么?请相对应的小组来汇报吧。
生:光从水中斜射到空气中,光的传播方向会发生改变。
生:光从玻璃砖斜射到空气中,传播方向也发生了改变。
师:板书画图,逆向箭头与光线,不管是从空气斜射到水中,还是从水、玻璃砖斜射到空气中,传播方向都会发生改变,板书:玻璃砖。
与你最开始的猜测一致吗?现在能不能得出这个问题的答案呢?
6.教师引导学生共同归纳总结(用希沃思维导图)。
齐读:光从水、玻璃等透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向发生改变,光线在不同介质的交界处会发生偏折,这种现象叫做光的折射。(板书)
(课件同一界面展示两个实验图片与实验要求,任务发布清楚。使用希沃直播功能展示老师的演示实验,是本节课利用信息技术的重要环节,直播清晰,所有同学都能看到实验步骤。老师故意展示错误实验方式,让学生观察并纠错,培养学生严谨的实事求是的科学态度。明确每个人的职责后,再开始实验,使用希沃“倒计时”功能,到时间后有叮铃声提示,有效控制了实验时间。学生实验过程中,老师使用希沃上传图片功能,用手机拍摄实验现象和实验记录单图片,传送到大屏幕上,熟练地进行旋转。拖动归类,便于实验分析。小组汇报,老师用图画的方式板书,最后运用思维导图帮助学生快速梳理整节课的知识,利用遮罩功能将结论呈现出来。此部分充分运用信息技术手段辅助教师进行教学,始终围绕教学重点,突破教学难点。)
三、拓展:有趣的小鱼儿调头实验
师:老师给你们做个有趣的小实验,盯紧这三条小鱼,别让它们跑了哟!将水倒入水瓶中,原本头朝右边的小鱼纷纷调头。(使用视频直播功能边操作边播放)提问:你发现了什么?你能用今天所学的知识解释一下这种现象吗?
(小鱼儿调头实验是利用了光的折射原理,特意设计3条小鱼,让2条调头,一条小鱼不动,形成对比,使用希沃直播功能进行现场直播,让学生清楚地看到小鱼调了头,学生兴趣高涨,老师继续引导学生课后思考是否能用今天所学的知识进行解释,让学生回归生活,尝试利用所学知识解释生活中的实验现象。)
【板书设计】