《会变的影子》教学与评析

杨凤琴 李德强

摘要《会变的影子》是人教鄂教版《科学》四年级下册第五单元“影子的变化”的第一课。本单元设计了《会变的影子》和《阳光下的影子》两课，两课内容具有一定的逻辑关系，第一课是基础，通过影子现象探究影子的形成条件和变化规律。第二课在更宏观的维度上探究阳光下影子的变化规律，并借助日晷这一简易计时器，感受天体运动现象与影子变化的关系。围绕影子，将物质科学领域和地球与宇宙领域的两个学习内容有机地融合在一起，把学生的探究及思维引向与天体运动相关的现象。

关键词 影子 变化规律 天体运动

中图分类号：G424文献标识码：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.008

Teaching and Evaluation of the"The Shadow can Change"

YANG Fengqin[1]， LI Deqiang[2]

（[1] Hubei Yichang Fengjiawan Primary School， Yichang， Hubei 443199；[2] Yichang Institute of Educational Sciences， Yichang， Hubei 443099）

Abstract： "The shadow can change" is the first lesson of "shadow change" in unit 5， Volume 2， grade 4 of science， Hubei Education Edition of people’s education. In this unit， two lessons， shadows that can change and shadows under the sun， are designed. The contents of the two lessons have a certain logical relationship. The first lesson is the basis to explore the formation conditions and change laws of shadows through shadow phenom？ ena. Lesson 2 explores the change law of shadow under the sun in a more macro dimension， and feels the rela？ tionship between celestial movement and shadow change with the help of the simple timer sundial. Around the shadow， organically integrate the two learning contents in the field of material science and the field of earth and universe， and lead students’ exploration and thinking to phenomena related to the celestial movement.

Keywords： shadow； change law； celestial motion

教材分析

《會变的影子》是人教鄂教版《科学》四年级下册第五单元“影子的变化”的第一课。本单元设计了《会变的影子》和《阳光下的影子》两课，围绕影子，将物质科学领域和地球与宇宙领域的两个学习内容有机地融合在一起，把学生的探究及思维引向与天体运动相关的现象。

本单元内容对应课程标准中两个主要概念：

6.2.2光在空气中沿直线传播；行进中的光遇到物体时会发生反射，会改变光的传播方向，会形成阴影。对应的学习目标是：描述行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影。

13.1地球每天自西向东围绕地轴自转，形成昼夜交替等有规律的自然现象。对应的学习目标是：描述一天中在太阳光的照射下，物体影子的变化规律。

第一课研究的是生活中灯光下的影子现象，第二课研究的是太阳光下物体的影子变化及规律，渗透着天体的运行规律，为高年段学习昼夜交替和四季变化规律作铺垫。

两课内容具有一定的逻辑关系，第一课是基础，通过影子现象探究影子的形成条件和变化规律。第二课在更宏观的维度上探究阳光下影子的变化规律，并借助日晷这一简易计时器，感受天体运动现象与影子变化的关系。

基于以上分析，我们确定了《会变的影子》的教学目标：

能够描述行进中的光被阻挡时，形成了阻挡物的阴影；能够说出光、阻挡物和屏是影子形成的必要条件。

通过制造影子活动，知道改变影子长度、形状和方向的方法。

了解影子的形成条件和变化规律，知道这些认识促使人类发明了无影灯、皮影戏等设施或艺术形式，对人类的生活产生了广泛影响。

简要教学流程

1.聚焦问题

通过观看影子创意舞蹈的视频，引导学生交流生活中见到的影子，聚焦本课主题“会变的影子”。

2.探究影子形成的规律

（1）利用身边的材料制造影子

教师引导学生利用教室的环境和身边的材料尝试制造影子，比一比谁制造影子的方法多，并将制造影子的方法用简图或文字的方式记录在活动手册上。在活动中教师引导学生思考：影子的形成需要哪些条件？

全班交流制造影子的方法，教师根据学生的发言，在黑板上整理学生制造影子时使用的物体，引导他们根据板书归纳出影子形成的条件：光、阻挡物和屏。

（2）想办法制造不同的影子

教师出示手电筒、圆柱形木块、白纸，指导学生利用这三个物体制造一定形状的影子，并将制造方法用简图记录下来。

给学生提供同样的实验材料，要求学生制造出与刚才的影子长短或大小不同的影子。学生先小组内交流自己的想法，再根据小组预设，制造出不同的影子，并将制造方法及影子发生的变化记录在活动手册上。

全班交流制造各种不同影子的方法，归纳影子变化的规律：改变光的某些条件，影子就会发生相应的变化。

（3）按要求还原影子

教师出示一组长短不同、方向不同的影子图，先请学生将影子分类，并利用牙签按顺序制造出影子；然后请一位学生演示这组特殊影子的制造过程；最后，全班交流制造这组影子时的发现，并归纳：改变光照射的角度与方向，可以制造出长短不同、方向不同的影子。

3.拓展应用

（1）教师通过图片和小资料，引导学生了解无影灯的结构和工作原理；然后用手电筒制作简易“无影灯”，引导学生观察影子逐渐变淡的过程，感受无影灯的工作原理。

（2）引导学生了解生活中应用影子的事例，布置拓展任务：在家里和父母一起玩手影游戏。

教学反思

本课教学在和谐、宽松、融洽的氛围中展开，激发了学生的科学探究兴趣，培养了他们的探究能力和合作意识。

1.激发学生的兴趣

活动开始，以一段创意舞蹈视频导入，学生在惊叹艺术家精彩表演的同时，也对影子产生了浓厚的兴趣。接着学生说说生活中见到的影子，与生活联系起来，学生有话说，很快地投入到探究影子的活动中。课堂结尾，教师引导学生课后玩手影游戏，为下一课的影子戏创编作铺垫。

2.设计有序的活动

本课设计了三个有层次的制造影子的活动，三次活动要求不同，难度不同，目标不一样，促进了学生的思维发展。

（1）让学生利用身边的材料制造影子。学生可以自由选择材料制造影子，这个活动对于影子的形状特点没有说明要求，个人发挥的空间很大，只要能造出影子即可。学生通过尝试，制造各种不同影子，体会并归纳影子形成的条件。

（2）想办法制造不同的影子。师生利用指定材料共同制造出第一个影子并将制造影子的方法记录下来，学生利用同样的材料制造出与第一个影子长短或大小不同的影子。同样是制造影子，这次要求学生不但要了解影子的变化情况，还要关注影子发生变化与光照角度的关系。

（3）按要求还原影子。要求学生用牙签连续制造出五个长短不同、方向不同的影子。连续制造影子时，手电筒的光照射物体时角度、方向连续变化，学生能够发现影子的长短与光照射的角度有关，影子的方向与光照的方向改变有关，对影子变化产生的原因有了更深刻的理解。

3.让学生成为主人

只有充分调动“教”与“学”两方面的积极性，以学生为主体，才能真正把课堂还给学生，使他们成为学习的主人。教学中，教师给学生足够的时间让他们动手操作、思考分析、交流表达。例如，在第一次制造影子时，学生充分利用教室里的环境和现有材料，用多种方法制造影子。第二次制造影子时，教师给予足够的时间，让学生制造出各种不同的影子，并在宽松、愉悦的学习氛围中充分交流和讨论。

4.设计结构性材料

为学生的探究活动提供有结构的材料，是提高课堂效率的重要途径。本课的三次制造影子活动，给学生提供了不同的制造影子的材料。第一次制造影子，目的是让学生用尽可能多的方法制造影子。教师为学生提供了手电筒、木块、橡皮，提醒他们可以借助教室环境和自己带的学习用具等材料来制造影子。第二次制造影子，目的是研究影子的变化及其规律。教师为学生提供了圆柱形木块、手电筒、纸屏，引导他们除了关注影子的形状变化外，还要关注影子长短、方向甚至颜色等各种变化，发现更多影子的不同变化。第三次制造影子，目的是让学生通过连续制造影子，了解影子长短、方向的变化与光照角度之间的关系。教师为学生提供的阻挡物是牙签，希望他们在制造影子时，认识到影子长短和方向的变化与光照角度的改变有关，为下一课作铺垫。

5.增强小组间合作

如何制造出各种变化的影子？如何科学表述和简洁记录制造影子的方法？这些问题对于学生来说比较困难。本课引导学生用小组合作的方式开展科学探究活动，在相互交流、争论中，明确方法、碰撞思维、解决问题。全班交流时，学生方法多样，表达清晰、流畅。

教学评析

1.深入分析教材，準确定位目标

教材是课程标准的具体化，教科书、学生活动手册是教材的重要组成部分，是编写意图的真实反映。人教鄂教版《科学》教材较好地体现了课程标准的要求。教科书、学生活动手册是一个整体，结合在一起进行研究，能够更好地把握不同科学领域在单元结构中的布局，找到课程标准、教材在科学素养培养上的纵向、横向关系，准确定位教学目标，使教材转化为具体的教学内容。如本课中，“三个活动”与“三个问题”的设计，就是读懂教材、确立目标后的具体体现。

本课设计了三个主要活动：利用多种材料制造影子；想办法制造不同的影子；按要求还原影子。三个活动分别指向三个问题：

（1）形成影子需要什么条件？学生通过描述大量实验现象，进行归纳，得到三个基本条件。

（2）影子是可以变化的，变化的规律是什么？学生小组探究，搜集并整理多种影子现象，感知“改变光的某些条件，影子就会发生变化”，初步认识影子变化的规律。

（3）利用影子变化的规律可以做什么？教师引导学生由单一静止的影子过渡到对同一物体影子连续变化的研究，为地球的自转、昼夜交替现象等概念的学习积累证据，提供思考的方向。

三个活动、三个问题，既对应又关联，呈阶梯上升的态势。学生的学习在开放而有序的科学实践中充分展开，最后达成本课的教学目标。

2.开展实践活动，培养科学思维

归纳影子形成的条件，通过比较、分类、分析等思维过程概括出影子变化与改变光的条件之间的关系，都离不开思维的参与。本课科学实践活动的展开具有以下特点：准确分析学情，创新教具、学具；细致引导学生观察现象并做好记录（记什么，怎么记都细心引导与示范）；给学生提供足够的时间和空间，引导他们进行信息交换和观点交流，使他们最终对影子的形成和变化规律达成共识。这是遵循教材编写思路的积极探索，这样的教学也是我们所期望的。

3.立足单元教学，引导探究过程

影子的变化规律并不是一个孤立的知识点，本课“按要求还原影子”的实践活动是一个重要衔接点，既是对影子变化规律的再实践过程，又对下一课《阳光下的影子》的研究作铺垫。引导学生从生活中常见的影子走向与天体运动产生的现象有关内容的探究，教师需要把握内容标准，立足单元教学适当引导。

●课程标准解读

科学探究的四大要素

科学探究是人们探索和了解自然、获得科学知识的主要方法，是提出科学问题，形成猜想和假设，获取和处理信息，基于论证得出结论并作出解释，以及对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。一般情况下，科学探究包含提出问题、作出假设、制订计划、收集证据、处理信息、得出结论、表达交流、反思评价八个方面，可以概括为问题、证据、解释、交流四大要素。

问题：具有科学探究意识，能在学习和日常生活中发现问题、提出合理猜测与假设。例如，提出或识别可以通过科学探究解决的问题：判断一项探究活动围绕什么问题展开；根据已有研究，提出可以进一步探究的科学问题：针对问题进行合理的猜想与假设。

证据：具有设计探究方案和获取证据的能力，能正确实施探究方案，使用各种科技手段和方法收集信息。例如，能通过观察、调查和实验等方式获取证据；掌握课程标准要求的实验器材的使用，实验方案的设计和数据的收集；以图或表等多种方式呈现收集到的数据。

解释：具有分析论证的能力，会使用各种方法和手段分析、处理信息，描述、解释探究结果和變化趋势，基于证据得出合理的结论。例如，基于证据分析相关现象或原因：使用课程标准要求的方法和技术来分析数据；对收集到的证据的可靠性进行评估；评价证据是否支持所得出的结论。

交流：具有交流与合作的意愿和能力，能准确表述、评估和反思探究过程与结果，例如，准确表达自己的探究问题、过程和结果；选择和运用适宜的媒体与他人进行有效交流；对他人的探究过程和结果能提出建设性意见。

（内容来源：义务教育小学科学课程标准解读/刘恩山主编；义务教育小学科学课程标准修订组编写.—北京：高等教育出版社，2017.12，有删减。）