科学影子实验教学教案与练习题

科学影子实验教学教案与练习题一、影子实验教学教案（一）教学目标1.知识目标：理解影子形成的核心条件（光源、不透明遮挡物、承接影子的屏）；掌握影子的大小、形状、方向与光源、遮挡物的关联规律。2.能力目标：通过实验观察、记录与分析，提升科学探究能力、动手操作能力及逻辑推理能力。3.情感目标：激发对光学现象的探究兴趣，养成严谨观察、实事求是的科学态度。（二）教学准备实验材料：手电筒（模拟光源）、不同形状的不透明卡纸（三角形、圆形、动物剪影等）、白色硬纸板（作为“屏”）、实验记录表（含距离、影子大小等观察项）、小玩偶（增加实验趣味性）。教具辅助：多媒体课件（展示日食、树影变化等自然光影现象）。（三）教学过程1.情境导入（5分钟）以生活现象提问：“清晨上学时，我们的影子会‘跟着’我们，还拉得很长；中午站在阳光下，影子却变得很短很淡。这些‘影子朋友’的变化藏着什么秘密呢？今天我们就来当小科学家，探索影子的奥秘！”2.新课探究：分层实验，揭秘影子规律（1）实验一：探索影子形成的条件（10分钟）操作步骤：①学生分组，尝试用手电筒、卡纸、纸板组合实验：仅打开手电筒（无遮挡物）、仅放卡纸（无光源）、卡纸与光源之间无纸板（无屏），观察是否有影子。②调整器材，确保光源、遮挡物、屏同时存在，观察影子出现的现象。引导总结：影子形成需要光源（发光物体）、不透明遮挡物（阻挡光线）、屏（承接影子的平面）三个条件。举例：夜晚路灯下的人影（路灯是光源，人是遮挡物，地面是屏）。（2）实验二：影子大小与光源距离的关系（15分钟）实验设计：固定卡纸（遮挡物）与纸板（屏）的距离（如30厘米），移动手电筒（光源），分别在“远（如50厘米）、中（如30厘米）、近（如10厘米）”三个距离照射卡纸，观察并记录影子大小变化。现象分析：光源离遮挡物越近，影子在屏上的轮廓越大（光线发散角度大，覆盖屏的范围广）；离得越远，影子越小（光线近似平行，影子轮廓接近遮挡物实际大小）。拓展思考：如果固定光源和遮挡物，移动屏的距离，影子大小会如何变化？（预留课后探究）（3）实验三：影子形状与遮挡物的关联（10分钟）操作任务：用不同形状的卡纸（三角形、圆形、兔子剪影）对准光源，观察屏上影子的形状；再用手摆出“小狗”“花朵”造型，观察影子变化。结论推导：影子的形状与遮挡物的轮廓特征一致（如三角形卡纸的影子是三角形，手影的造型由手指姿态决定）。（4）实验四：影子方向与光源方向的关系（10分钟）实验操作：将卡纸固定在屏前，分别从“左、右、上、下”四个方向用手电筒照射，观察影子的朝向。规律总结：影子的方向与光源方向相反（如光源从左侧照射，影子出现在右侧）。3.课堂总结与拓展（5分钟）回顾核心知识：影子形成的三条件、影子大小/形状/方向的影响因素。课后拓展：用自然光源（太阳）观察影子变化，记录“早晨、中午、傍晚”旗杆（或树）的影子长度、方向，思考太阳位置与影子的关联（联系地球自转规律）。二、影子实验练习题设计（一）基础巩固题1.请写出影子形成的三个必要条件，并各举一个生活中的例子。2.夜晚在路灯下行走时，离路灯越近，影子会（）（选填“变长”或“变短”）。结合实验结论，说明原因。（二）进阶探究题1.小明想用手电筒照射三角形卡纸，让影子变成正方形，他能成功吗？为什么？2.设计一个实验验证“影子的方向与光源方向相反”，要求写出实验步骤和预期现象。（三）拓展应用题结合一天中太阳位置的变化（东升西落、正午最高），分析学校旗杆的影子：早晨、中午、傍晚的影子长度如何变化？影子方向与太阳位置有什么关联？（可画图辅助说明，尝试联系地球自转的科学知识解释）教案设计说明：通过“情