五上科学第一单元《光》第二课时《光是怎样传播的》教学设计
一、教材分析
本课承接第一课《有关光的思考》,在学生明确了光与视觉的关系后,深入探究光本身的传播特点。教材通过对比学生熟悉的“先闻其声后见其人”的声音现象,引出对光传播方式的思考。核心活动是通过“卡纸小孔”实验,观察光在均匀介质(空气)中的传播路径,引导学生初步建立“光沿直线传播”的概念,并运用此原理解释影子形成、小孔成像等日常现象。
二、教学目标
1. 科学知识
(1)理解光在空气中是沿直线传播的。
(2)知道光的传播速度比声音快得多。
(3)能够运用“光沿直线传播”的原理解释一些自然现象。
2. 科学探究
(1)能够设计并完成“光沿直线传播”的验证性实验。
(2)学会在实验中通过控制变量(小孔是否在一条直线)来观察现象、得出结论。
(3)能够依据实验现象进行推理和解释。
3. 科学态度
(1)形成通过实验探究验证猜想的科学态度。
(2)感受自然界事物之间的相互联系,乐于用所学知识解释生活现象。
三、教学重难点
教学重点: 通过实验探究,认识光在空气中是沿直线传播的。
教学难点: 理解“卡纸小孔”实验的原理,并能够用“光沿直线传播”解释相关现象。
四、教学准备(工具)
1.教师准备: 多媒体课件(包含雷声闪电视频、“排队看齐”等生活实例图片)、激光笔(在透明水槽中滴入几滴牛奶或粉笔末,演示光在液体中的直线传播)。
2.小组材料(每4人一组): 4张带夹子的矩形卡纸(其中3张在同一位置打孔,1张不打孔作为屏)、手电筒、实验记录单。
五、教学过程
(一) 问题导入,对比激疑(约5分钟)
1. 复习旧知,建立联系
【教师提问】上节课我们学习了《有关光的思考》,谁能说说,什么是光源?我们为什么能看到不发光的物体?
【学生活动】回顾回答。(光源是自身能发光的物体;光从光源发出,照射到物体上,再反射进我们的眼睛)
【教师引导】光让我们看到了世界。那么,光是如何从光源跑到物体上的呢?它是怎样“传播”的?
2. 情境对比,引出课题
【教师活动】播放一段“先看到闪电,后听到雷声”的视频,或创设情境:“在生活中,你有没有这样的经历?在操场集合时,你听到老师喊你的名字,却一时在人群中找不到他。或者‘未见其人,先闻其声’。”
【教师提问】为什么我们会先听到声音,后看到人?这说明光的传播和声音的传播有什么不同?
【学生活动】思考并讨论。(预设:光跑得比声音快)
【教师总结】同学们都猜到了,光的传播速度非常快。那么,光是沿着什么样的“路线”传播的呢?今天我们就来研究——《光是怎样传播的》。
(板书课题:2. 光是怎样传播的)
(二) 新课探究:光是沿直线传播的吗?(约25分钟)
1. 猜想与假设
【教师提问】请同学们大胆猜想一下,光可能是以什么样的路径从手电筒传播到墙壁上的?你能用箭头在纸上画一画吗?
【学生活动】个人或小组猜想,并画出光的传播路径图。(大部分学生会直观地画出直线)
【教师引导】大家的猜想都很有道理。但科学不能只靠猜想,我们需要用实验来验证。
2. 实验探究:光穿过小孔
(1)介绍实验材料与步骤
【教师展示】介绍实验材料:4张卡纸、夹子、手电筒。
【讲解步骤】:
1. 将三张打孔的卡纸和一张作为屏的卡纸,用夹子固定,直立放在桌面上,每张间隔约15厘米。
2. 调整三张卡纸的位置,确保三个小孔在同一条直线上。
3. 关闭灯光,拉上窗帘,保证手电筒是唯一光源。
4. 将手电筒放在第一张卡纸前,对准小孔照射,观察纸屏上是否出现了光斑。
5. 轻轻移动其中一张卡纸(如第二张),让三个小孔不在同一条直线上,再次观察纸屏上是否还有光斑。
(2)学生实验与记录
“光的传播”实验记录单
实验条件 我的预测 我观察到的现象 我的解释
三张小孔在同一直线 (能/不能) 看到光斑
移动一张卡纸后 (能/不能) 看到光斑
(3)分析与论证
【教师提问】
当三个小孔在一条直线上时,你看到了什么?这说明光只能怎样传播才能到达纸屏?
当你移动一张卡纸后,光斑为什么消失了?光被什么东西挡住了吗?
【学生活动】小组汇报实验现象,并尝试解释。
【教师引导与总结】
关键点拨: 光从手电筒发出,必须依次通过三个在同一直线上的小孔,最终才能到达纸屏。只要有一个小孔不在直线上,光就会被卡纸挡住,无法到达纸屏。
得出结论: 这个实验有力地证明了,光在空气中是沿直线传播的。
(板书:光在空气中是沿直线传播的)
3. 拓展与应用
【教师提问】现在,你能用“光沿直线传播”的道理,来解释更多生活中的现象吗?
1. 为什么我们排队时要“向前看齐”?(用光的直线传播解释视线)
2. 影子的形成说明了什么?(光无法穿过不透明物体,在其后方形成黑暗区域)
3. (出示小孔成像图片或动画)这个有趣的现象又是如何发生的?
【学生活动】运用新知进行解释,深化理解。
(三) 回归问题,总结提升(约5分钟)
1. 解释导入问题
【教师提问】现在,我们回到最初的问题:“未见其人,先闻其声”以及“先看到闪电,后听到雷声”。与声音相比,光有怎样的传播特点?
【学生总结】
光的传播路径:沿直线传播。
光的传播速度:比声音快得多。(补充:光速约30万千米/秒,声速约340米/秒)
2. 课堂总结
【教师引导】通过今天的探究,我们知道了光不仅传播速度极快,而且在同一种均匀介质(如空气)中是沿直线传播的。这一特性帮助我们理解了身边许多有趣的现象。
(四) 课后延伸
动手做一做: 尝试在家制作一个“小孔成像”盒,观察蜡烛的火焰通过小孔后在屏上形成的像是正立的还是倒立的?并用今天所学的知识想一想为什么。
六、板书设计
2. 光是怎样传播的
一、实验:光穿过小孔
小孔在一直线 → 看到光斑
小孔不在一直线 → 看不到光斑
二、结论:光在空气中是沿直线传播的
三、应用:
→ 影子形成
→ 小孔成像
→ 排队看齐
四、光速:比声音快