手因心运 做随思遣

顾长明

教材分析

《光的行进》是苏教版小学科学五年级上册第二单元《光与色彩》的起始课，围绕“提出问题—猜想假设—动手操作—交流展示—拓展运用”开展教学活动，体现了“做中学”、“学中思”、“思中做”的教学理念。从结构看，属于“问题—探究”式的课堂结构；从过程看，设计挑战性的科学活动，帮助学生在“做”的基础上进行归纳总结，挖掘生活事件中的科学因素，与课堂学习发生联系，帮助学生拓宽科学学习视野；从特色看，充分运用动手与动脑的心智价值，有效促进动手与动脑的有机合融，正确运用动手与动脑的实施策略，突出探究过程的思维因素。让更多地妙想在指尖流淌，让更多地智慧从指尖诞生，让心灵与手巧同构共生。

本课包含两个主题概念：一是光源，二是光的直线传播。就光源而言，教材选取了具有代表意义的光源：阳光、星光和萤火等自然光源，灯光是人造光源，萤火是生物光源，这样既能有效帮助学生认识和辨别光源，也便于对光源进行分类。教学中应注意：月球、金星及火星等行星的光亮是反射光，它们不是光源。就光线传播而言，教材以透射过密林和乌云的阳光、夜间车灯光柱这三幅图使学生容易想到光沿直线行进。“使手电筒的光穿过所有纸板上的孔照到墙上”是对光沿直线传播规律的验证。对它的解释将成为揭开小孔成像奥秘的思维支架。教材安排学生做一个小孔成像实验盒，在“做”中感受这奇特的现象，在“做”后动脑为之做出合理解释。通过手脑并用的探究学习，引导学生有意识地关注更多光现象，这也为他们以后更好地学习理解光的反射、折射、色散等现象奠定基础。

教学目标

通过观察暗盒中的物体及生活实例，知道能发光的物体叫光源，它发出的光帮助我们看到物体；通过观察和实验，理解光在同一种物质中是沿直线传播的；在制作和观察小孔成像盒的过程中，用图示和语言解释其原因，勇于发表个人观点。

教学重点：认识光的直线传播规律。

教学难点：解释小孔成像的原理。

教学准备：暗盒（盒里有个通过开关可以控制小灯泡、两个孔、其中一个用不透光胶带遮挡）、手电筒、激光笔、线连着有小孔的卡片、吸管、试管、蜡烛、小孔成像盒、太阳和大树的卡片、小孔成像的卡片等。

教学流程

教学实录

一、完善学生前概念，了解光的本领

师：这些是什么图片？（教师出示课件，展示各种美丽的图片，学生根据内容回答）

师：我们生活在五彩缤纷的世界中，每天都会看到各种漂亮的景色，同学们有没有想过，要想看到这个美丽的世界，需要哪些条件呢？

生：眼睛。（生自由回答）

师：有了眼睛就能看到物体吗？老师给同学们准备了一个神秘的小盒子，请同学们从小孔往里面看，看看里面有什么？（学生操作后交流看到了什么）

生：看不到物体。

师：看来，眼睛不一定能看到物体。那么，要想看到物体还需要什么条件呢？（学生思考后回答）

生：光。

师：盒子旁边有个黑色胶带，揭开它，用手电筒从这个小孔照进去，看看能不能看到盒子里面有什么？（学生操作后回答）

生：能看到盒子里的物体，像个玻璃珠。

师：用手电筒照着就能看到盒子里面的物体，这说明什么？（光照到里面的物体，眼睛就能看到）看来要想看到物体，既需要眼睛，还需要光。光有一种能帮助我们看到物体的本领。这节课我们就来研究“光”。

板书：光。

设计意图：对于人是如何看到物体的，学生往往认为是眼睛的原因到了物体。而让我们看到物体的真正原因是“光”，光能帮助我们看见物体。本环节的设计就是通过提问学生有关光的“前概念”，然后借助神秘小盒子来完善学生原有不完整的概念，让学生真正理解要想看到物体，既需要眼睛，还需要光，光有一种能帮助我们看到物体的本领。

二、借助生活经验，认识光源

1. 认识光源。

师：请同学们把盒子上的胶带封好，盒子另一侧有个开关，同学们按住它，再来看看能不能看到盒子里的东西。（学生活动后交流）

生：能看到盒子里的物体。

师：为什么能看到盒子里面的物体呢？（学生思考后交流）

生：灯泡发了光，眼睛就看到了。

师：你还知道生活中有哪些像灯泡这样自己能发光的物体？（学生自由说）

师：这些物体有什么共同的特征？（学生讨论后汇报与交流）

师小结：这些物体都能发出光，不仅能让我们看到它，还能照亮周围的物体，帮助我们看到它们，我们给这些物体起个名字吧。（学生自由说）这些能发光的物体叫做光源。

板书：光源。

设计意图：通过寻找生活中的光源，帮助学生认识到这类物体的共同特征：这些物体都能自行发光，不仅能让我们看到它，还能照亮周围的物体，把这些能自行发光的物体叫做光源。这样的定义要比单纯说“自己能够发光的物体”更易让学生理解，更容易将光源与生活中人们利用的各种光的资源建立联系。

2. 辨别生活中的光源。教师课件逐次出示镜子、海中的水母、狼的眼睛、水面、月亮、火柴、玻璃幕墙和太阳等图片。

师：判断这些物体是光源吗？说说为什么？（学生讨论后集体交流，着重与学生分析狼的眼睛、月亮和镜子）

师小结：只有自己能够发光的物体才把它叫做光源。

设计意图：当引导学生区别生活情境中物体是否是光源时，如果仅仅说能够发光或自己发光的物体就是光源，往往容易引起学生的误解。所以，关于物体是否是光源的讨论，可以从这个物体在黑暗中是不是需要被照亮才能看见来区别就有其可操作性了，鼓励学生在判断鉴别事物时，依照我们对这个事物的界定来进行，形成科学的思维习惯。

3. 给光源分类。

师：我们刚刚认识了光源，那你能给这些光源分类吗？（学生关键是讨论分类的标准，然后集体交流）

师小结：光源的分类方法有很多，同学们在分类的时候，只要确定好自己的标准，按照标准来分就可以了。

设计意图：光作为一种能量，是物质运动的表现形式之一，针对各种物质运动的方式不同，体现在光能量的表现形式也就不同。在小学阶段，我们就让孩子以自己的理解来给光源进行分类，而不要求形成依据某些特定的标准来分类，只要他们能够明确自己分类的标准就可以。

三、学生动手操作，探究光的直线传播

1. 结合光的作用引出研究内容。

师：光从光源发出之后，有的会照射到物体上，有的会照到人眼睛里，那么光是如何行进的呢？我们继续来研究。

补充板书课题：光的行进。

2. 借助生活经验猜测光的行进路径。

师：（教师课件出示阳光下的大树）这是大树，这是太阳，阳光下的大树会有影子，大树的影子是怎样形成的呢？你能画出大树的影子来吗？打算怎么画呢？（生拿出作业纸来画大树的影子后集体汇报，说清画的方向与理由）

生：光被树叶挡住后沿着光原来的方向继续画下去，就是影子。也就是说光是沿着直线行进的。

师小结：看来同学们都认为光应该是沿着直线行进的，那么还有什么现象会让你有这样的想法呢？（学生看课件自由表达）

教师课件出示云层中的阳光、夜晚的激光灯束、黑暗中的车灯等图片，进一步唤醒学生的生活经验，丰富学生的直观表象。

师：这些现象在告诉我们光是如何行进的呢？

生：（学生猜测后交流）光是沿直线行进的。

设计说明：通过让学生画出大树影子的活动，可以充分暴露出学生对光的行进方式的原有概念，辅以教师出示的图片，帮助学生对光的直线行进进行猜测。这种师生间、生生间的讨论，使“光”这个原本只能通过眼睛感知的概念得以物化，成为可以通过其他的手段（实验方法）来操作与感知，使探究光究竟是如何行进的实验验证成为需要与可能。

3. 借助材料设计实验，探究光的直线行进。

师：老师给大家准备了一些材料，请同学们看一看，有些什么材料？

生：有一条线连起来的三张卡片、吸管、试管、激光笔、水等材料。

师：在小组内讨论一下，你们想利用哪些材料来证明光是沿着直线行进的？

（学生选择操作材料，设计实验方案，分组汇报）

生1：用激光笔照射桌面，看激光笔的光迹。

生2：用激光笔照射三张卡片中间的小孔，把三个小孔的位置与线进行比较。

生3：用激光笔照射吸管，弯折吸管后再用激光笔照射。

生4：把吸管插入试管的水中用激光笔照射，弯折吸管后再用激光笔照射。

（学生分组选择相应实验，进行操作验证，老师巡视指导，学生完成后，组织学生交流实验，共同得出结论。）

师总结：光在空气和水中都是沿着直线行进的。

板书：沿直线行进。

设计说明：通过学生自主进行选择后的操作证明，帮助学生将光的直线行进具体化形象化，从而使学生原有的模糊概念变得清晰准确。结合各种实验方法的操作与交流，归纳出各种现象中光传播的共性，使学生充分认识到光在空气和水中是沿着直线传播，当破坏直线时会形成传播阻挡与障碍，形成学生群体的共识。

4. 补充生活中的应用，强化光沿直线行进的概念。

师：光在空气和水中是沿着直线行进的，这个原理在生活中有很多应用，请同学们看看接下来的这些实例，看看你能不能解释清楚它们是怎样应用这个原理的。

教师逐次课件出示生活中光沿直线行进的实例，让学生尝试解释。（例1盖房子时用的红外线仪器；例2射击运动员的瞄准；例3体育委员看同学们站队。）

设计意图：学生建构起来的概念需要有更多的实际应用来使之强化。教师为学生提供具体情境来帮助学生进一步完善概念，使学生建构起来的“光沿着直线行进”的概念得以强化。

5. 运用光的直线传播，解释小孔成像原理。

师：（组织学生点燃每组桌上的蜡烛）我们看到蜡烛在燃烧，火苗在跳舞，老师再教大家做一个神秘的盒子，用这个盒子再来看看蜡烛，看看会发现什么。

教师提供小孔成像盒材料，指导学生动手制作，组织学生尝试观察，在卡片上画出原理图，并思考原因。（学生试着画出光照射在左边箭头上穿过小孔的行进路线，并解释说明。）

组织学生集体交流。

师出示课件：墨子小孔成像的图片。

师：在两千多年前，中国古代著名学者墨子发现了这个有趣的现象——光从窗户上的小孔射进来，会在对面的墙上形成外面景物的倒像。这种现象就叫“小孔成像”，看来我们每个人都有成为著名学者的潜质，那么就让我们从现在开始关心生活，观察生活，创造生活！

设计意图：小孔成像是光的直线传播的典型现象，但是学生较少有类似经验，要想学生解释这个现象，教学情境就需要为他们提供该现象发生的条件，只有明晰了发生条件，才有可能做出合理的解释。本环节旨在创设这样情景，让学生体验、感受，并利用已学到的光的直线传播规律进行解释，使科学与生活联系起来。

四、总结收获，概念系统化

师：这节课我们一起学习了光的行进，同学们有什么收获和体会？（生自由说）

师结合学生回答把本课概念系统化、条理化。

师：通过今天的学习，我们知道了光在同一种物质中是沿着直线传播的，当光行进时遇到别的物体后又会发生什么现象呢？我们下节课再来学习。

设计意图：通过交流本课的收获，学生将获取的零散概念条理化和系统化，进而形成完整的科学概念，实现本课教学目标。同时向学生提出新的研究问题，激起继续探究“光在不同介质中传播”的兴趣与愿望，将研究从课内延伸拓展到课外。

板书设计：

教学反思：

科学教育要鼓励儿童动手动脑学科学，做思共生促理解。“光”是比较抽象的概念，对这一内容的学习是建立在相对直观的“几何光学”基础上的，教学过程中创设了一定的问题情境，开展了多样化操作活动。在问题情境中学生认识光源并提出问题，对光的传播路径做出假设，设计实验验证假设，建立光的传播的认知模型，并对一些生活现象给出合理的解释。教学之前对光的认识进行了调查，了解学生的“前概念”，结合学生实际设计了相应的教学活动，帮助学生有效地修正概念，逐步建构起科学概念。

1. 通过提供同类型的多个自然情境，让学生在多情境中体验科学概念。小学生概念形成对直觉与先前经验的依赖告诉我们，在科学教学中必须让他们经历足够多的概念发生过程。不少教师困于教学时间和教学条件的限制，习惯于对承载概念的某个典型事例进行较为深刻的研究，而将学习过程的重点放在推理之上。本课教学教师在整个教学活动中多次为学生提供有关光的直线行进的自然情境，让学生在活动经验中体验科学概念，对学生真正内化科学概念发挥了重要作用。

2. 提供足够的类比促进概念重构，帮助学生将“前概念”向着“科学概念”推进。大量的研究证明，学生科学概念的形成是一个渐进的过程，不只是记忆，也不单是对事物和现象的简单解释，更重要的是一种智能工具。本课在进行光的直线行进科学概念学习中，教师选择了学生熟悉的处于概念不同结构层次的具体事例让学生进行类比，比如阳光从云层缝隙的投射、探照灯光夜空的光柱、激光笔光线的显示和“小孔成像”现象的探究等，让他们明确其中的关联性和相互对应性，帮助学生更好地修正“前概念”，促进与实现“前概念”向“科学概念”的转化与对接。

3. 学会用科学的思维与方法看问题，从无意识加工向知觉加工发展。教学的前提之一是要了解儿童已经知道了什么。“前概念”不是儿童的专利，也是成人的共性，除了源于对自然现实的朴素理解外，更有无意识加工的因素。因此，本课通过实验操作让学生将肉眼无法知觉光的直线行进路径用科学的方法变成肉眼可见的、真实可感的、言语可表的直线行进现象，并通过图示来解释小孔成像现象，促进学生将无意识加工向着知觉加工发展。正是这种无意识向有意识的发展，促使了学生科学概念的同化与顺应。

4. 通过系列科学实践活动，促进科学活动从“经历”走向“经验”。课标要求“让学生学着像科学家那样进行科学探究”，表明学生的任务在于“学”，通过教师设计的系列实践活动来了解并懂得科学家的工作、方法、思想和行为。教师参照科学家做事的方法、流程以及相应的思想，创设了一个学生可以用以探究“光”问题的学习环境。让学生在科学实践活动中经历知识的发生、形成和发展的过程，并重视活动过程中的反思，促进学生的意义建构。在科学活动中体验与经历，在体验与经历中内化与建构，在内化与建构中完成经验的再造。