3.1《影子的形成》教学设计-2025-2026学年科学四年级下册大象版

四年级下册科学第三单元《太阳、地球和月球》 第1课《影子的形成》教学设计 一、设计依据 本教学设计严格遵循《义务教育科学课程标准（2022年版）》理念与要求，聚焦核心素养导向，落实以下原则： 1.科学观念建构：以“影子形成的条件与变化规律”为核心概念，引导学生通过活动、猜想、实验、交流，建构“行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影”的科学观念。 2.探究实践能力培养：以“活动体验—猜想假设—实验探究—表达交流”为探究主线，通过踩影子游戏、对比实验、变量探究等活动，培养学生的观察能力、实验操作能力与实证意识。 3.科学思维发展：引导学生通过分析实验现象，归纳影子形成的条件与变化规律，发展归纳、推理的科学思维能力，初步形成“猜想—验证—结论”的科学探究思维习惯。 4.态度责任渗透：通过体验影子游戏、探究影子形成的秘密，感受科学与生活的密切联系，激发探究自然现象的兴趣；培养严谨细致的实验态度与安全操作意识。 二、教材分析 本课是大象版四年级科学下册第三单元《太阳、地球和月球》的第1课《影子的形成》，是本单元的开篇课，为后续学习太阳、地球、月球的运动规律奠定基础。教材围绕“影子的形成”这一核心主题，设计了层层递进的探究活动： 1.活动体验：踩影子游戏：通过户外踩影子游戏，让学生直观感受影子的存在与变化，激发探究兴趣，引出“影子是怎样形成的”核心问题。 2.猜想假设：影子形成的条件：引导学生根据游戏体验，猜想影子形成的条件，初步提出“要有光”“要有物体挡住光”等假设。 3. 搜集证据：实验探究影子的形成与变化： 实验1：利用手电筒、不同透明度的物体、白屏，探究影子形成的条件，验证“光、阻挡物、接收面”是影子形成的必要条件，且只有光不能透过的物体才能形成清晰的影子。 实验2：改变手电筒照射物体的远近、方向，观察影子的大小、方向变化，探究影子的变化规律。 4.表达交流：总结影子形成的结论：通过小组交流，结合实验证据，总结影子形成的科学结论，用证据支撑自己的观点。 教材内容从游戏体验到猜想假设，再到实验验证与结论表达，完整呈现了科学探究的全过程，体现了“从生活现象出发，用实验验证猜想”的科学探究逻辑。 三、学情分析 1. 知识基础：四年级学生对影子有丰富的生活体验，知道阳光下、灯光下会有影子，但对影子形成的条件、影响影子变化的因素缺乏系统、深入的理解，容易忽略“接收面”这一关键条件，也难以将影子的变化与光的传播联系起来。 2.能力水平：学生具备基本的实验操作能力，但对比实验、变量控制的能力较弱，在实验中容易同时改变多个变量，影响实验结果；对实验现象的观察、分析与归纳能力需要教师重点指导。 3.认知特点：学生对影子游戏、动手实验充满好奇心，兴趣浓厚，但抽象思维仍处于发展阶段，需要通过具象的实验现象、直观的对比，理解影子形成的条件与变化规律；同时，学生的安全操作意识需要强化，避免手电筒直射眼睛等危险行为。 四、教学目标 1.科学观念： 知道行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影，理解影子形成需要光源、阻挡物（不透明/半透明）和接收面三个条件。 了解影子的大小、方向会随着光源的远近、方向变化而变化：光源离物体越近，影子越大；光源在物体的一侧，影子在另一侧。 2.科学思维： 能通过分析实验现象，归纳影子形成的条件与变化规律，发展归纳、推理的科学思维能力。 能根据影子的变化现象，推理光的传播特点，初步建立“光沿直线传播”的前概念。 3. 探究实践： 能参与踩影子游戏，通过观察提出关于影子的问题与猜想。 能规范开展影子形成与变化的对比实验，控制变量观察影子的变化，提升实验操作与变量控制能力。 能在小组合作中完成实验、记录现象、交流结论，提升科学表达与交流的能力。 4.态度责任： 感受影子现象与生活的密切联系，激发探究自然现象的兴趣。 培养严谨细致的实验态度与安全操作意识，不将手电筒直射他人眼睛。 五、教学重难点 教学重点：通过实验探究，理解影子形成的条件，总结影子形成的科学结论。 教学难点：理解影子的变化规律，建立影子变化与光源位置、距离的关系；理解“行进中的光被阻挡”是影子形成的本质原因。 六、教学准备 1. 教师准备：多媒体课件（影子游戏视频、实验操作示范）、手电筒、透明、半透明、不透明塑料片、白屏（或纸板）、杯子、安全提示卡、实验记录单。 2. 学生准备：课前预习教材内容；小组准备手电筒、透明、半透、不透明物体、白屏、记录单。 七、教学过程 （一）情境导入，活动体验：踩影子游戏（7分钟） 师：同学们，今天我们先来玩一个大家都很熟悉的游戏——踩影子！请大家两人一组，在操场上找一找自己的影子，想办法踩到对方的影子，同时保护好自己的影子不被踩到。活动时要注意安全，有秩序地进行，不要追逐打闹。 （学生户外开展踩影子游戏，教师巡视指导，提醒安全） 师：游戏结束！大家玩得开心吗？在踩影子的过程中，你发现了什么？ 生1：太阳照着我们，地上才有影子，阴天就没有影子。 生2：我跑的时候，影子也跟着跑，有时候影子长，有时候影子短。 生3：我踩不到对方的影子，他一转身，影子就变位置了。 师：大家都有很多有趣的发现！影子是怎么形成的呢？今天我们就一起来探究《影子的形成》，揭开影子的秘密。（板书课题） （二）猜想假设：影子形成的条件（5分钟） 师：根据刚才的游戏体验，大家猜一猜，影子是怎样形成的？影子的形成需要什么条件？小组讨论一下，把你们的猜想写下来。 （学生小组讨论，提出猜想） 师：哪个小组愿意分享你们的猜想？ 生1：我们觉得影子的形成需要光，没有光就没有影子，比如晚上没有路灯的时候，就看不到影子。 生2：还要有东西挡住光，比如我们的身体挡住了太阳光，才会在地上形成影子。 生3：还要有地面，不然影子就没有地方呈现了。 师：大家的猜想都很有道理！我们来梳理一下：大家认为影子的形成需要光、挡住光的物体，还有接收影子的地方，对吗？这些猜想对不对呢？我们接下来用实验来验证。 （三）探究活动一：实验1——影子形成的条件（10分钟） 师：请大家看实验1的材料：手电筒（模拟光源）、透明、半透明、不透明塑料片、白屏（模拟接收面）。我们来做实验，看看什么情况下会形成影子？ 师：实验步骤： 1. 打开手电筒，用透明塑料片挡住光，观察白屏上有没有影子； 2.换成半透明塑料片，观察白屏上的影子； 3.再换成不透明塑料片，观察白屏上的影子； 4.移走白屏，观察有没有影子；移走手电筒，观察有没有影子。 师：安全提示：不要用手电筒的光照射人的眼睛！大家分组实验，边做边记录实验现象。 （学生小组实验，教师巡视指导，提醒控制变量，记录现象） 师：哪个小组愿意分享你们的实验结果？ 生1：用透明塑料片的时候，白屏上没有影子，因为光直接透过去了；用半透明塑料片的时候，影子很淡；用不透明塑料片的时候，影子很清晰。 生2：移走白屏之后，就看不到影子了；关掉手电筒，也没有影子了。 师：非常准确！从实验中我们发现，影子的形成需要三个条件：光源、不透明（或半透明）的阻挡物、接收面。光不能透过阻挡物时，就会在接收面上形成阻挡物的影子。 （四）探究活动二：实验2——影子的变化规律（10分钟） 师：我们再来看影子的变化，刚才游戏里大家发现影子的大小、位置会变，这和什么有关呢？我们来做实验2，改变手电筒照射物体的远近、方向，观察影子的变化。 师：实验步骤： 1.把杯子放在桌子上，手电筒离杯子较远，观察影子的大小； 2.手电筒慢慢靠近杯子，观察影子的大小变化； 3.把手电筒放在杯子的左侧，观察影子的位置； 4.把手电筒移到杯子的右侧，观察影子的位置变化。 师：大家注意控制变量，每次只改变一个条件，观察影子的变化，把现象记录下来。 （学生小组实验，教师巡视指导） 师：谁来说说你们的发现？ 生1：手电筒离杯子越远，影子越小；离杯子越近，影子越大。 生2：手电筒在杯子左侧，影子在右侧；手电筒在杯子右侧，影子在左侧，影子总是和光源的方向相反。 师：大家总结得非常棒！影子的大小和光源的距离有关，光源离物体越近，影子越大；光源离物体越远，影子越小。影子的方向总是和光源的方向相反。 （五）表达交流：总结影子形成的结论（5分钟） 师：现在请大家结合两个实验的结果，小组讨论一下，影子是怎样形成的？用我们的实验证据来说明。 （学生小组讨论，教师巡视引导） 师：哪个小组愿意分享你们的结论？ 生1：我们认为影子的形成需要光、不透明的物体和接收面，光被挡住了，就会在接收面上形成影子。 生2：我们的实验证明，透明的物体不能挡住光，所以不会形成影子；光源离物体越近，影子越大；光源在哪一边，影子就在对面。 师：大家说得都很有道理！（出示教材总结句）行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影。这就是影子形成的科学结论。我们刚才的游戏和实验，都验证了这个结论。 （六）全课小结（3分钟） 师：今天这节课，我们一起探究了影子的形成，谁来说说你有哪些收获？ 生1：我知道了影子的形成需要光源、阻挡物和接收面，行进中的光被阻挡时，就会形成影子。 生2：我发现影子的大小和光源的距离有关，离得越近影子越大，离得越远影子越小。 生3：影子的方向总是和光源的方向相反，光源在左边，影子就在右边。 师：大家的收获都很丰富！影子是我们生活中很常见的现象，里面却藏着这么多科学秘密。课后大家可以继续观察，阳光下的影子在一天中会有什么变化，下节课我们再来分享。 八、板书设计 影子的形成 一、形成条件 光源（光） 阻挡物（不透明、半透明，挡住光） 接收面（呈现影子） 二、变化规律 大小：光源离物体越近，影子越大；越远，越小 方向：与光源方向相反 结论：行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影 九、教学反思 （一）亮点与成效 1.游戏导入激发兴趣，体验式探究落实核心素养：本课以学生熟悉的踩影子游戏导入，让学生在体验中发现问题、提出猜想，再通过实验验证猜想，完整呈现了科学探究的全过程，有效激发了学生的探究兴趣，培养了观察、实验与归纳推理的能力，落实了新课标核心素养的培养要求。 2.实验设计层层递进，突破教学难点：通过两个递进式实验，先探究影子形成的条件，再探究影子的变化规律，让学生在对比、控制变量中直观理解影子的形成与变化，突破了教学难点，建立了清晰的科学认知。 3.安全意识渗透到位，规范实验操作：针对手电筒实验的安全风险，通过安全提示、教师示范、小组提醒等方式，强化了学生的安全操作意识，有效避免了实验安全问题的发生。 （二）不足与改进方向 1.变量控制的指导有待加强：部分学生在实验2中同时改变光源的远近和方向，导致实验结果混乱，影响了对影子变化规律的理解。后续教学中，可以为学生提供更明确的实验步骤卡，强调每次只改变一个变量，同时增加教师的巡回指导，及时纠正学生的错误操作。 2.抽象概念的具象化不足：部分学生对“行进中的光被阻挡”这一本质原因理解不够深入，只是停留在“光被挡住了就有影子”的表面认知。后续教学中，可以增加光的直线传播演示实验，让学生更直观地理解光的传播路径，从而理解影子形成的本质。 3.个体差异关注不足，部分学生参与度不高：在小组实验环节，部分学困生参与度较低，更多依赖小组内的其他同学。后续教学中，可以为学生提供分层的实验任务，比如为学困生提供实验现象记录表，让他们重点观察和记录，同时通过小组内的角色分工，确保每个学生都能参与到实验中。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $