2 光是怎样传播的 教学设计-2025-2026学年科学五年级上册教科版

《光是怎样传播的》教学设计 【课标分析】 《光是怎样传播的》这一课的学科核心概念是物质的运动与相互作用。《义务教育科学课程标准（2022版）》“对光是怎样传播的”的内容要求为知道光在空气中沿直线传播，学业要求为分析光的行进路径。在教学提示中也指出针对这一部分内容的教学策略建议，即结合日常生活经验，指导学生用观察和实验的方法认识光沿直线传播的特点。在目标和学业质量描述中强调要让学生能针对具体的研究问题和交流情境，基于一定的证据提出自己的假设和观点，利用分析、比较、归纳、演绎等方法，建立证据与观点之间的联系，构建对观点的合理解释，分析科学实验中的变量控制。 【教材分析】 本节课是教科版五年级上册《光》这一单元的第2课，探究的重点是光是怎样传播的。教材上将这部分内容分为聚焦、探索、研讨三部分。在聚焦部分，通过光与声音的传播现象，引导学生利用已有知识经验猜想光是沿直线传播的；在探索部分，借助光通过小孔的实验，验证“光是直线传播的”；在研讨部分，学生通过解决实际生活问题，进一步理解“光是沿直线传播的”。 教材的安排遵循了提出猜想和假设，制订计划，实验验证，收集证据，得出结论并应用的科学探究过程，为《光是怎样传播的》的教学和学生的学习提供了参考与依据，有利于培养学生的科学素养。同时，教材在实验材料的选取上也注重对学生的引导，如表述为“四个能直立的夹子”而不是“四个夹子”，意在启发学生利用夹子让矩形卡纸“站起来”。 【学情分析】 五年级学生处于具体运算阶段向形式运算阶段过渡时期，能够运用逻辑思维解决具体问题，但仍需要依赖实物和直观形象的支持。经过科学学习经验的累积，学生已经有一定的科学素养，能完成多步骤的实验操作，但仍存在不够严谨规范、考虑问题不周全的特点。 在生活经验方面，学生可能会有观察影子、玩手影游戏的经历，但并没有树立“光是沿直线传播”的认知，多停留在现象表面。经过三年级下册《影子的秘密》、四年级上册《声音的传播》以及本单元第1课《有关光的思考》的学习，学生对光和光源已经有了一定的了解，且受到声音的传播特点影响，学生可能会存在错误认知。 【设计理念】 光是怎样传播的这个问题对于成年人来说不是什么秘密，人们很早以前就通过对光照射下的物体和影子的观察，提出光是沿直线传播的。北宋的沈括《梦溪笔谈》中就已经记述了光的直线传播和小孔成像的实验。他首次观察到鸢在空中飞动，地面上的影子也跟着移动，移动的方向与鸢飞的方向一致。沈括又在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上。沈括用光的直进道理来解释所观察到的结果：“鸢东则影西，鸢西则影东” 基于这样的思路，结合教材内容，本教学过程中先让学生从经验的角度出发，推测光的传播特点，再通过设计方案、实验操作观察光行进的路径，初步建立“光是直线传播的”这一关键概念的认知。 【教学目标】 科学观念：通过光的传播实验现象，知道光是沿直线传播的 科学思维：能分析实验过程中的现象，推理得出“光是沿直线传播的” 探究实践：能设计实验验证光是沿直线传播的，发现光的传播特点 态度责任：在实验过程中能认真观察、勤于思考，能根据实验结果实事求是地进行分析和推理。 【教学重点】 设计实验并用实验验证“光是沿直线传播的” 原因：①《义务教育科学课程标准（2022版）》在教学提示中指出教师要指导学生用观察和实验的方法认识光沿直线传播的特点；②教材的呈现以实验为主要内容且提供了详细的实验方法和步骤，指导学生操作；③光沿直线传播是本单元的重点知识，为后续“光的传播会遇到阻碍吗”“光的反射”等内容的学习打下基础；④设计实验和实验操作是科学探究的重要过程和必备技能，对培养学生的科学素养有积极影响。 【教学难点】 能以实验中的现象为依据，分析、推理得出光是沿直线传播的 原因：①《义务教育科学课程标准（2022版）》中强调运用分析、比较、推理、概括等方法得出科学探究的结论，判断结论与假设是否一致；②基于学生正处于具体运算向形式运算过渡的认知发展阶段，从具体抽象出本质规律对学生仍存在一定的挑战；③学生对光的传播方式可能存在错误认知，干扰学生的判断或使学生陷入认知冲突中。因此，依据实验现象推理“光是沿直线传播”的过程也是学生知识建构的过程。 【教学方法】 1. 情境教学法：通过生活中的光照射的现象如车的灯光、阳光透过云层间隙照射到地面等，将抽象的科学知识与生活经验相关联，激发学生的兴趣和好奇心，引导学生仔细观察并基于经验提出“光沿直线传播”的猜想。 2. 合作学习法：在“探索”过程中，以小组合作的形式设计实验方案并展示，在交流过程中优化方案，后又以小组为单位合作完成实验操作，促进思维的碰撞以及培养学生的合作能力。 3. 实验教学法：在了解实验的详细步骤和注意事项后，学生进行对比实验，观察并记录现象，探究“光是怎样传播的”。在实验过程中感受科学的严谨性和科学性，培养科学思维能力。 【教学准备】 教学课件、手电筒、4张矩形卡纸、4个能直立的夹子 【教学过程】 1、 聚焦 上节课我们一起走进了光的世界，认识了各种各样的光源，今天我们继续来研究光。在生活中我们常常会看到光照射的现象，谁能说一说你找到的光的现象。 预设一：阳光透过云层间隙照射到地面 预设二：广场上的灯光向四周照射 预设三：车灯穿过薄雾照射前方 预设四：密林的阳光照射地面 教师：生活中这样有趣的光的现象有很多，仔细观察这几张图片，谈一谈在这些光的传播现象中你们发现了什么？ 预设一：发现光束是直的，猜测光沿直线传播。 预设二：光从云层或密林的间隙照射到地面，光可能会转弯。 教师：我们科学是讲究证据的，如何进行验证呢？ 教师：没错，用实验验证。那接下来就让我们用实验来验证光是怎样传播的吧（板书课题“光是怎样传播的”） 设计意图：用生活中常见的简单现象引发学生的思考，引导学生主动利用科学的语言描述生活现象，强调推测依据的重要性，明确探究方向——如何用实验来验证光是怎样传播的，使学生能够产生探究兴趣并专注于探究过程。 2、 探索 （1） 交流讨论，设计方案 1. 教师出示实验材料：4张矩形卡纸、4个能直立的夹子、手电筒。学生以四人为单位进行小组讨论，设计实验方案并通过简单的文字和图示记录在学习单上。 教师巡视，认真倾听学生表述的内容、阅读学生设计的实验方案 2. 小组上台展示，介绍实验方案。通过对比选择更严谨的实验设计，确定最终实验方案 预设一：四张卡纸在同一条线上，光直接穿过小孔 教师提问：看到什么现象说明光是穿过去了？这个实验能证明什么？ 预设二：①四张卡纸在同一条线上，光直接穿过小孔②移动一张卡纸 教师提问：这个实验和第一个实验相比有什么不同——一组对比实验 为什么要这样设计？什么现象说明光是沿直线传播的？ 教师提问：对比这两种实验，你们认为哪一种更严谨？ 教师提问：谁能来具体说一说我们该如何操作？谁来补充（关闭所有灯光，并合上窗帘，保证手电筒的光是唯一光源；多次重复实验；避免手电筒照射别人的眼睛） 3. 实验方案改进和完善。 设计意图：通过小组合作设计实验方案，给予学生充分的思考和探索空间，激发学生的创新思维和科学学习兴趣，培养学生的探究能力、团队协作和交流沟通能力。通过实验方案展示和比较，优化实验方案，确定最终实验方案，并能反思本组实验设计的不足之处，培养学生的批判性思维和用科学方法解决问题的能力。 （2） 实验操作，验证猜想 1. 学生分组实验，记录实验结果，画出光线路径 实验一： (1) 在3张矩形卡纸的同一位置分别打一个小孔，直径约１厘米； (2) 用夹子分别固定卡纸，并直立在桌子上； (3) 每张卡纸之间间隔约15厘米，并保持所有小孔在一条直线上； (4) 在最后一张卡纸之后约15厘米的地方，直立一张没有打孔的卡纸作为屏； (5) 把手电筒放在离学生最近的卡纸前，保持一定距离，使手电筒的光能直接穿过这些小孔。 (6) 观察纸屏并在学习单上的图中标出光行进的路线。 实验二： (1) 把中间的一张卡纸向左或向右移动大约5厘米，再次用手电筒从第一张卡纸前照射 (2) 观察纸屏并在表格的图中标出光行进的路线。 2. 学生交流实验现象，得出结论：光是沿直线传播的。 设计意图：通过实验操作，将理论转化成实践，培养学生的动手操作的能力、解决问题的能力和合作探究的能力。 3、 研讨 1. 纸屏上的光斑在卡纸移动前后有什么变化？你怎么解释这个现象 预设：通过对比实验，我们知道光的路线不会随着卡纸的移动而改变方向，由此证明光是沿直线传播的。 2. 你能利用光传播的道理，简单解释为什么我们能够听到屏幕后说话人的声音却看不见他本人。与声音的传播相比，光的传播有什么特点？ 预设：声音是以波的形式传播的；光是沿着直线传播的。幕布挡住了直线传播的光，没挡住声波的传递 设计意图：通过引导学生分析讨论纸屏上的光斑在卡纸移动前后的变化，进一步巩固学生对“光是沿直线传播的”这一结论的理解，并通过解释生活中光传播的现象，让学生能够应用理论知识解决现实生活中的问题，体会到科学与生活的密切联系。 4、 拓展 1. 光沿直线传播在生活中的应用。 激光准直仪——激光准直仪发出的光束，为施工人员提供精准的基准线，确保建筑物的墙体垂直 影子——当光线照射到不透明物体上时，由于光无法绕过物体，便在物体后方形成了较暗的区域，也就是影子 射击——狙击手通过瞄准镜将准星、目标、缺口三点连成一条直线，确保子弹能够沿着直线准确击中目标…… 2. 设计其他的实验证实“光是沿直线传播的” 如：直管、弯管、激光笔（注意不要照射眼睛！） 设计意图：拓展光沿直线传播在生活中的应用，丰富学生的认知，同时引导学生思考多样化的实验证实光是沿着直线传播，有利于培养学生的思维能力和发现问题、解决问题的能力。 【板书设计】 【学习单】 《光是怎样传播的》学习单 第 小组 日期： 实验材料：4张矩形卡纸、4个能直立的夹子、手电筒。 我们的猜测：光是 传播的 我们的设计： 我们的发现： 结论： 拓展： 1. 光沿直线传播在生活中的应用。 2. 设计其他的实验证实“光是沿直线传播的” 学科网（北京）股份有限公司 $$