教科版小学科学五上第二单元第5课《光和热》教学设计

《光和热》教学设计
【教材依据】《光与热》是教科版科学五年级上册第二单元第五课。本单元前四课重点研究光的传播特点，从本课开始从不同角度着手研究阳光强弱和温度的关系。本课则是通过两部分内容引导学生探究光的强弱和温度的关系。
一、设计思路
1、指导思想。小学科学课程作为一门培养学生科学素养为宗旨的基础性课程，倡导以探究式学习为主。《小学科学课程标准》强调，要从学生熟悉的日常生活出发，通过他们的亲身经历的各种动手实践活动，在了解科学探究的具体方法和技能的同时，掌握基本的科学知识。根据课标要求，本课按照“创设情境——经历探究——建构新知——解决问题”的思路进行设计。
由于学生天天和光接触，他们对光已经有了一些生活经验：例如寒冷的冬季在阳光下会感到暖融融的；但炎炎夏季，人们更喜欢待在阳光照不到的地方。那么光与热到底有着什么样的关系？自然会引起他们的思索。因此，本课就以学生的生活经验为问题情境引发思考：光的多少与强弱和温度的高低有什么关系呢？
作为教师，此时顺势利导，引领孩子们一起经历探究的整个过程，让他们在探究过程中收集数据、并进一步对数据进行分析，从而发现其中的规律，构建起有关光能与热能之间转化规律的科学概念。五年级学生已经有了一定的思维能力和设计对比试验的能力，因此有能力进行光和热的探究。但由于学生将数据转化成证据的能力还有所欠缺，所以教学中应该有意识进行强化训练。
课标要求，通过小学科学的学习，学生能够利用科学知识初步理解身边的自然现象和解决某些简单的实际问题，因此在教学的第四部分，呈现了一些生活中常见的问题，让学生利用所学科学知识进行解释，并利用科学知识更好地指导工作学习，从中体验到科学的魅力和乐趣。
2、教学目标
1.知道许多光源在发光的时候也在发热；太阳是地球上最大的光源和热源，给我们带来光明的同时，也给我们带来了温暖；光强温度就高，光弱温度就低
2.经历探究光和热的关系的过程，并能对所获得的信息进行整理、分析，做出合理的解释。
3.认识到自然事物之间是有联系的，自然事物的变化是有规律的，人们掌握了自然规律就能更好地生产和生活。
3、教学重点、难点
重点：通过探究活动认识阳光的强弱和温度的关系。
教学：对所收集的数据进行整理分析，转化成证据支持自己的猜想。
二、教学准备：
每组温度计一支，小镜子五面，凸透镜一个，记录单一份。
教师准备：凸透镜一个，相关课件。
三、教学过程：
(一)创设情境，铺垫设疑。
1.寒冷的冬季你喜欢在什么时间走出家门？为什么？
（预设：中午时出门，因为这是阳光充足，让人觉得很温暖。）
2.讲解：许多光源在发光的时候也在发热。太阳带给我们光明的同时，也给我们带来了温暖。
3.炎炎夏季，你还喜欢在太阳下活动吗？
4.质疑：光的多少与强弱和温度的高低有什么关系呢？
【设计意图：从学生最熟悉的生活情景入手，既让学生感受到生活与科学的密切联系，又明确引出本课的探究问题】
（二）合作交流，经历探究。
一、猜想与设计探究方案
1.出示太阳灶图片，你能根据自己的经验说说太阳灶是怎样产生高温的？
（预设：太阳灶下部的凹形金属板将阳光汇聚在一起就产生了高温。）
2.你认为光的强弱和温度有什么样的关系？
（预测：光强温度高，光弱温度低。）
【设计意图：再一次用身边的事例引导学生进行合理猜想。】
过渡：要验证我们的猜想还需要进行实验。
3.设计实验方案
(1)讨论：怎样得到强弱不同的光呢？
（预设：用一只手电筒和几只手电筒去照；早晨和中午的太阳光强弱不同。）
用一面镜子和多面镜子能否得到不同强弱不同的光？
（预设：用几面镜子将反射的太阳光集中照射在同一个地方得到的光线强，而只用一面镜子将反射的太阳光照在一个地方得到的光线弱。）
个别学生演示实验操作：比较一面镜子和多面镜子反射的光的强弱不同。
(2)讨论：怎样知道光强和光弱时温度有什么不同呢
（预设：可以用温度计测量光斑处的温度。）
个别学生演示实验操作：用温度计分别测量不同光斑处的温度。
（3）为了让现象更明显，如何确定反光的镜子数量？
（预设：镜子数量差异大些好。）
除镜子数量外的其余条件有什么要求？（预设：其余条件完全相同。）
实验进行几次比较科学？（预设：三次）
（4）实验中要注意哪些问题呢？
学生充分发言的基础上教师课件提示：
1.在老师规定的区域进行实验活动。
2.活动严格按照组员分工安静有序进行作业。
3.用多面镜子反射光时要耐心调整，保证将光会聚在一点。
4.活动中对镜子要轻拿轻放，注意安全。
5.将实验数据记录在记录单上。
【设计意图：设计制定实验计划是科学探究活动之一，是学生有序有效进行实验活动的基础活动。但由学生自行设计利用一面镜子和多面镜子反光获得弱光、强光来验证猜想是有一定困难的，因此教师的引导在此处显得尤为重要。】
二、实验操作，收集证据
1.学生分组进行实践活动，教师巡视指导。
2.汇报数据，全班汇总。
(1)讨论：每组有三组数据，应该汇报哪一组？（预测：取平均值进行汇报）
(2)要将以上实验数据制成柱状图，应该取哪一组数据？（预测：取平均值）
教师根据学生汇报完成柱状图的绘制。
【设计意图：根据学情，学生对于整理数据并将其转化成证据的能力还有待加强，这也是本课的难点。因此教学中根据教学内容潜移默化地进行相关能力的训练是非常有必要的。】
（三）分析数据，建构新知。
1.观察记录单中的数据和柱状图：
(1)说说镜子的多少与光照的关系。
(2)说说光照与温度的关系。（预设：光越强温度越高，光越弱温度越低。）
2.边演示边讲解：凸透镜对着太阳，也能将阳光会聚在一点。
提问：这一点的温度会有什么变化？（预测：这点的温度会很高。）
【设计意图：将整理的实验数据绘制成的柱形图直观形象地证明了学生之前的猜想，从而得出一个科学的结论，成功的突破了本科的重难点。在此基础上，利用活动——凸透镜的会聚光线得到强光和高温再次检验结论的准确性，强化了学生的认识。】
3.补充活动
（1）学生分小组用凸透镜对着太阳，让太阳光照在纸上。调整凸透镜与纸的距离，使太阳留下的光斑变得最小。测量光照着纸的部分的温度。
（2）汇报数据，教师相机补充：凸透镜能使太阳光聚集到一点，这一点的光很强，温度很高。阳光照到凹面镜上经弯曲的镜面反射后，也能会聚在一点，产生强光和高温。（ＰＰＴ出示相关内容。）
（四）应用新知，总结提升
1.通过学习，你能解释太阳灶的工作原理吗？（学生回答后课件出示奥运会圣火采集的图片，揭示其中的道理与此相同）
【设计意图：对太阳灶工作原理的解释及时对所学知识的应用，又和探究活动最初的问题相互呼应，做到了有质疑，有解答，有旁通，在日常学习中逐渐养成质疑、反思的科学思维习惯。】
2.李爷爷经常戴着老花镜看报纸，可他却不敢戴老花镜看太阳，你能解释其中的原因吗？（学生回答后强调：不能用放大镜或望远镜看太阳，否则会灼伤眼睛的。）
3.阅读普利斯特列的故事。课后收集有关人类利用光与热的关系发明的科学产品的信息。
【设计意图：让学生对自己本节课的收获进行内化。对光与热的关系做以强化。学习用科学知识解释生活中的一些简单问题，并利用科学知识更好地工作学习，体验科学的魅力和乐趣。】
板书设计
5.光与热
强 高
光 温度
弱 低
教学反思
本课是按照“创设情境——经历探究——建构新知——解决问题”的思路进行设计，通过引导学生经历一个相对比较完整的探究过程对光的强弱与温度是否有关进行探究。自己感到成功之处有以下几点：
1.创设情境，使学生乐于探究。
在一上课就设计了一个和学生生活有关的问题“寒冷的冬季你喜欢在什么时间走出家门？为什么？”，从学生最熟悉的生活情景入手，既让学生感受到生活与科学的密切联系，又明确引出本课的探究问题。
2.巧妙演示，使学生有章可循。
“如何得到强弱不同的光”和“怎样知道光强和光弱时温度有什么不同”是完成本次实验的两个关键，因此教学中先让学生充分讨论，再要求回答问题的学生进行示范，教师予以点拨。由学生自主完成实验演示，更利于学生掌握实验要领。
3.学以致用，将科学知识内化。
本课在经历探究——建构新知的基础上，呈现了一些生活中常见的问题，让学生利用所学科学知识进行解释，使学生认识到科学知识与生活的密切联系，从而加深理解，真正将所学知识内化，并利用科学知识更好地指导工作学习，从中体验到科学的魅力和乐趣
存在问题：
个别小组并没有按照预设测量出镜子越多，光线越强，温度越高这一结论。分析原因，主要是学生手持镜子时不能稳定的将光反射在一点，导致多面镜子的反光点并没有在同一点上。
改进措施：
为每面镜子安装上支架，或直接选择有支架的镜子放在地面上，经过调整以确保每一面镜子的反射光能汇聚于一点。