科学教科版 (2017)3.影子的秘密教案

这是一份科学教科版 (2017)3.影子的秘密教案，共6页。

课题
影子的秘密
单元
三单元
学科
科学
年级
三年级
学情
分析
学生在第2课中已经了解了影子在一天之中的变化情况，知道了影子方向和长短两个维度上的变化，而且这种变化和太阳位置变化有关系，但是学生依然较难理解太阳位置的变化（高低和方向）是如何影响影子的变化（方向和长短）的，这需要学生对影子的成像原理有更进一步的理解。
在本课，学生将再一次进行模拟实验，该实验涉及两个变量——阻挡物和光源，并涉及控制变量的方法，学生将因此受到一些控制变量法的启蒙。
学习
目标
科学概念目标
1. 行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影。
2. 光源、阻挡物和屏（呈现影子的平面）是影子产生的条件。
3. 光源和阻挡物的变化会导致影子的变化。
4. 影子的变化包括方向和大小长短的变化。
科学探究目标
1. 能用实验研究影子的形成和变化秘密。
2. 根据实验发现，实事求是地分析光源、阻挡物和影子三者之间的关系。
3. 掌握模仿和创作不同手影的方法。
科学态度目标
1. 分工合作，乐于参与，具有探索“影子的秘密”的兴趣。
2. 积极寻找改变影子的方法，体会创作手影带来的乐趣。
科学、技术、社会与环境目标
1. 了解影子成像原理在生活中的运用。
2. 了解我们生活在一个充满光影的世界里，人们对光影规律有各种各样的运用。
重点
了解产生影子的条件和过程，通过模拟实验，理解产生影子的要素光源和阻挡物之间是如何相互影响的。
难点
理解在模拟实验中控制一个变量不变，改变其他变量的方法，例如保持阻挡物摆放位置不变，改变光源。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
1. 新课聚焦
播放视频《影子的变化》
回忆第2课中制作简易日晷中观察到的影子变化过程。
一天中的影子方向、长短都会随着太阳的改变而改变，生活中，除了阳光下的影子，开灯后房间中的影子，打开手电筒后产生的影子，都是常见的现象。那么，影子的变化是怎样产生的呢？
既然我们都不清楚，那这节课，我们一起来探索“影子的秘密”（板书“影子的秘密”）。
（刘老师工作室制作）
观看视频
有光和物”“物体会挡住”“光是从上往下照”等等答案。
通过视频回顾，可以唤醒学生关于影子的印象记忆。教材的聚焦问题问题1“影子怎么形成的？”确定产生影子的条件；问题2“有了影子后，影子怎么变化？”，学生认知困难，引出本课探索任务。
2. 科学探索
探索一：产生影子
实验材料：手电筒、木圆柱。
想一想：不同的材料模拟的是什么？它们对影子的产生起了什么作用？
操作：利用实验材料做模拟实验，产生影子。
打开手电筒，看到影子。
关掉手电筒，影子消失。
打开手电筒，没有影子。
像电灯一样自己能发光的物体叫光源，如太阳、点燃的蜡烛、发光的萤火虫等都是光源。
木圆柱模拟的是遮挡物。
桌面模拟的是投影面。
影子产生的条件：光源、遮挡物和屏，且遮挡物要在光源和屏之间。
注意：影子所在方向与光源的方向总是相反。
下列哪些物体是光源？
点拨：点燃的蜡烛、太阳、萤火虫等是光源，月亮、镜子等不是光源。
探索二：让影子发生变化
实验材料：手电筒、木圆柱。
想一想影子怎样才能发生变化？
操作：利用实验材料继续做模拟实验，让影子发生变化。
播放视频《研究影子的产生和变化》
探究（1）光的照射角度与影子的变化
影子的长短和光源照射的角度有关，光源直射遮挡物时，影子短；光源斜射遮挡物时，影子长；斜射的角度越小，影子就越长。
探究（2）光照射物体的不同侧面影子的变化。
物体影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。从不同的侧面照射同一个物体，得到的影子的形状会不同。
注意：并不是从不同侧面照射物体时，所有物体的影子都是不同的，例如，球体无论从哪个侧面照射，其形成的影子都是球形的。
探究（3）物体与光源的距离远近与影子的变化
影子的大小和遮挡物离光源的远近有关。遮挡物离光源近，影子大；遮挡物离光源远，影子小。
探索三：手影游戏
通过改变手形，我们可以变化出许多有趣的手形，比一比看，谁表演的手影更有趣？
手影原理：光沿直线传播，在屏上用手挡住光的部分就是黑的，其余地方就是
亮的，因此形成了影子。不同的手势能构造出不同的形象。
播放视频《各种各样的手影》
按照操作完成实验，注意观察影子的变化情况。
根据刚刚所学的知识判断。
思考让影子变化的方法并制定详细的操作步骤完成验证。
观看视频，熟悉视频中的操作方法。
按照制定的方法完成操作内容，观察影子的变化情况。
想象物体形状，用两个手模拟出来，比赛谁做的更好看。
观看视频
该活动的主要目的是让学生体会产生影子需要三个要素——光源、阻挡物、屏，以及三者形成影子的过程。在该环节中，加入了正方体木块和球形木块，是让学生体会阻挡物的不同，会制造出不同的影子，给第6课《地球的形状》中的模拟实验2（月食时，地球投影到月球上的影子总是球形的，而不是其他形状）做知识铺垫，同时让下面的探索环节只研究光源和阻挡物的摆放位置的变化。
改变影子的方法分为两大类——改变光源的入射角度和改变木圆柱的摆放方式。这两种方式都是通过改变光源来改变影子。在实验分享环节中，启发学生思考改变阻挡物（可以竖着放，也可以横着放）来改变影子的办法，再给学生机会去体验。这样的流程下来，学生会将光源和阻挡物对影子的影响掌握得比较透彻。
学生非常喜欢这个活动，他们会在教室里自由活动，学以致用的通过改变阻挡物的方法来制造不同的手影。例如，改变手型，用舌头和脚来制造影子等。通过改变光源来制造手影，将手电筒的光，从侧面或者从上往下去照射阻挡物等方法。他们还会找到不同的“屏”来接收影子，墙面、桌面、地面、窗帘、门都成了影子的幕布，学生在手影游戏中将光影原理内化和吸收。在该环节，教师要给学生足够的自由空间，不要将学生限制在座位上。
3. 交流研讨
研讨一：影子是怎样产生的？
点拨：
影子的产生需要光源、遮挡物、屏(能够呈现影子 的物体，如墙面、地面等)，并且遮挡物要在光源和屏之间。
研讨二：影子可以发生哪些变化？
点拨：
(1)方向的变化：物体的影子的方向随着光源方向的改变而改变，影子总在背光的一面。
(2)长短的变化：物体影子的长短随着光源照射角度的改变而改变。（光源直射时，影子最短，随着光源斜射的程度越来越大，影子越来越长。）
(3)形状的变化：当物体不同侧面的形状不同时，从物体不同侧面照射就会得到不同形状的影子；即使相同形状的侧面，从不同角度照射也会得到不同形状的影子。
(4)清晰度的变化：物体离光源远时产生的影子的清晰度要低于离光源近时产生的影子，例如:我们离路灯远时，产生的影子模糊，走近时，产生的影子清晰。
研讨三：想一想，太阳的位置与影子的变化有什么关系？
点拨：阳光下物体的影子的方向随着太阳方向的改变而改变，影子总是和太阳的方向相反。
阳光下物体影子长短的变化是随着太阳在天空中位置的变化而变化的，太阳位置最高时，影子最短；太阳位置最低时，影子最长。
复习巩固所学知识，通过组织语言，学生能正确表达影子产生所需的条件，影子可以发生的变化。
交流讨论
第2个问题，影子可以有哪些变化，主要是突出影子的特征。教师可以追问，产生影子变化的原因，让学生回顾本课所学习的办法——改变光源和阻挡物，从而评价学生对光源和阻挡物对影子的作用过程的掌握情况。第3个问题，需要将本课的模拟实验回归到太阳位置变化与影子变化的关系上。
4.拓展提高
观察云
仰望天空，天空中会有各种各样的云朵，你注意到了吗？
点拨：它变化多端，有薄有厚、有高有低、有黑有白，它的变化会直接影响我们的生活。
当云遮挡住太阳，我们立刻会感觉到天色暗淡下来，这是因为云作为遮挡物挡住了太阳这个大光源，而我们之所以感觉周围天色暗了下来是因为我们正处在云的影子(投影区)内。
请同学们在课后去观察云朵，看看有什么样的云朵，这些云朵对我们的生活又有什么样的影响？
注意到了
课后观察
作业布置
完成同步练习题
课后作业
课堂小结
通过本节课的学习，在我们进行的模拟实验中我们知道了光源和阻挡物对影子变化的影响。光源、遮挡物和屏是影子产生的条件；光源和阻挡物的变化会导致影子的变化；影子的变化包括方
向和大小长短的变化。因此，我们更好地理解了太阳的位置变化对影子变化的影响。
思考小结内容，巩固学习知识。
板书
3.3 影子的秘密
板书设计
教学反思
通过本节课的模拟实验，再联系前面做过的观测日影实验，可以让学生认识到，生活中一些看似司空见惯的现象，其实都蕴涵着科学道理，知道产生影子的条件是：光源、遮挡物、屏。由此活动进入对光源的认识和学习。我首先说出光源的概念，然后让学生根据概念寻找平常知道的光源，如电灯光、太阳光、激光等。在这个讨论中，有学生提到了月光是光源，针对这种情况，我特别引导学生讨论它究竟是不是光源，并说明理由。从而对光源这个概念有了进一步的认识和理解。理解光源概念后，就可以再加深对影子的研究。由于教室光照较强，学生在做模拟实验时受到了一定的干扰。另外因为时间的关系，我只能布置学生回家做手影游戏。
教学反思