教科版小学五年级科学上册第4课《光的传播方向会发生改变吗》教案

教科版小学五年级科学上册第4课《光的传播方向会发生改变吗》教案一、教材分析本课是教科版小学科学五年级上册《光》单元的第四课。在本单元中，学生已经学习了光的直线传播、光的反射等基础光学知识。本课将引导学生探究光在传播过程中遇到不同介质时，其传播方向是否会发生改变，即光的折射现象。这是对光的传播特性的进一步深入认识，也是解释日常生活中许多常见光学现象（如筷子在水中“弯折”、海市蜃楼等）的基础。教材通过一系列递进式的探究活动，从观察现象入手，引导学生提出问题、进行假设、设计实验、动手操作、观察记录、分析归纳，最终形成对光的折射现象的初步认识。学好本课，不仅能拓展学生对光现象的认知，更能培养其科学探究能力和实事求是的科学态度。二、学情分析五年级的学生已经具备了一定的科学探究基础，他们对自然界的各种现象充满好奇，乐于动手操作。在前几课的学习中，他们已经建立了“光是沿直线传播的”这一核心概念，并通过实验对光的反射有了初步了解。这为本课的学习奠定了知识和技能基础。然而，“光的折射”是一个较为抽象的概念，学生在日常生活中可能观察过类似现象，但未必能将其与光的传播方向改变联系起来，更难以理解其本质原因。因此，教学中需要通过直观、生动的实验，引导学生从具体现象入手，逐步建构“折射”的概念，并尝试用所学知识解释现象。三、教学目标（一）知识与技能1.知道光从一种透明物质进入另一种透明物质时，传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射。2.能通过实验观察并描述光的折射现象。3.能用光的折射知识初步解释生活中的一些简单现象。（二）过程与方法1.通过观察、实验、讨论等方式，经历探究光的传播方向是否会发生改变的过程。2.学习控制变量法在实验中的初步应用，能设计简单的实验验证假设。3.培养观察、分析、归纳和表达交流的能力。（三）情感态度与价值观1.激发对光学现象的探究兴趣，乐于参与科学实验活动。2.培养实事求是的科学态度，尊重实验事实。3.感受科学与生活的密切联系，体会科学知识的应用价值。四、教学重难点教学重点1.认识光的折射现象，知道光从空气斜射入水中（或其他透明介质）时，传播方向会发生改变。2.能通过实验观察并描述光的折射现象。教学难点1.理解光的折射概念，准确描述光的传播方向改变的规律。2.用光的折射知识解释生活中的一些常见现象。五、教学准备教师准备1.PPT课件（包含图片、视频素材：如水中的筷子、叉鱼、海市蜃楼等）。2.演示实验器材：水槽（或大烧杯）、水、激光笔（或强光手电筒）、白色光屏（或白墙）、小平面镜、硬币、透明玻璃杯。3.板书用的关键词卡片。学生准备（每小组）1.实验器材：透明水槽（或大烧杯）、清水、筷子（或铅笔）、激光笔（注意安全使用说明）、白色硬纸板（或白纸）、硬币、空玻璃杯、记号笔、直尺。2.实验记录单。六、教学过程（一）创设情境，导入新课（约5分钟）1.魔术激趣：*教师演示：将一枚硬币放入空玻璃杯中，让学生坐在位置上观察，刚好能看到杯底的硬币。然后，教师向杯中缓缓加水，直到学生能再次看到硬币（或硬币“升高”了）。*提问：“同学们，刚才大家看到了什么？没加水时，你们能看到杯底的硬币吗？加了水之后呢？硬币真的升高了吗？”2.引出问题：*学生自由发言，表达自己的观察和疑问。*教师引导：“生活中还有很多类似的有趣现象。比如，我们把一根筷子插入水中，会看到什么？”（出示筷子在水中“弯折”的图片或实物演示）*提问：“筷子真的断了吗？这到底是怎么回事呢？光的传播方向是不是发生了什么变化？今天，我们就一起来探究这个问题——光的传播方向会发生改变吗？”（板书课题）（二）新课探究：光的传播方向会改变吗？（约25分钟）活动一：观察“弯折”的筷子——初步感知1.提出问题：“为什么筷子在水中看起来像是弯折了？光在传播过程中遇到水，方向会不会改变呢？”2.学生实验1（分组进行）：*器材：烧杯、水、筷子。*步骤：①将筷子竖直插入盛有水的烧杯中，从侧面观察筷子。②将筷子斜插入盛有水的烧杯中，从不同角度观察筷子。③将筷子取出，观察筷子是否真的弯折。*要求：仔细观察，记录你看到的现象，并思考原因。3.交流分享：*各小组汇报观察结果：“你们看到了什么？筷子在空气中和水中的部分看起来有什么不同？”*引导学生描述：斜插入水中的筷子，在水面处好像“弯折”了，向上弯折。*提问：“筷子本身没有弯折，为什么我们看到它在水面处弯折了呢？这可能与光的传播有关吗？”活动二：探究光从空气进入水中的传播路径——实验验证1.作出假设：“如果光是沿直线传播的，那么光从空气进入水中，它的传播方向会改变吗？”（引导学生根据观察作出假设）2.设计实验：*教师引导：“我们如何才能‘看到’光的传播路径呢？”（回忆之前用烟雾、水雾显示光路的方法，或利用光在白色屏上的光斑来追踪）*介绍实验器材：激光笔（强调安全：不能直射眼睛！）、水槽（装适量水）、白色纸板（或在水槽侧面贴白纸）。*共同讨论实验方案：①让激光笔的光沿纸板（或水面上方空气中）斜射向水面，观察光进入水中后的传播方向。②在纸板上标记出光在空气中的传播路径和进入水中后的传播路径（可以用记号笔点出光斑的位置，再用直尺连接）。③比较光在空气和水中的传播方向是否发生了改变。④思考：如果让光垂直射向水面，传播方向又会怎样？（作为对比实验）3.学生实验2（分组进行，教师巡视指导）：*步骤：①在水槽中装入适量清水，将白色纸板（或白纸）固定在水槽侧面，使其能显示光路。②用激光笔从空气斜射向水面（注意角度不要太大或太小，便于观察），在纸板上标记入射点、空气中的光线和水中的光线。③改变激光笔的入射角度，重复上述实验，观察并记录。④（可选）让激光笔垂直射向水面，观察传播方向是否改变。*填写实验记录单：画出光的传播路径示意图。4.分析归纳：*各小组展示实验记录单，描述实验现象。*教师引导学生对比、分析：“当光从空气斜射进入水中时，传播方向发生改变了吗？是向哪个方向偏折的？（靠近法线还是远离法线？）如果垂直射入呢？”（此处可简单介绍“法线”的概念，用虚线在图上标出，帮助学生理解“偏折”方向）*师生共同总结：光从空气斜射入水中时，传播方向会发生改变，光线向法线方向偏折。（板书核心结论）*揭示概念：“像这样，光从一种透明物质进入另一种透明物质时，传播方向发生改变的现象，叫做光的折射。”（板书：光的折射）活动三：解释“硬币重现”和“筷子弯折”现象1.回顾导入：“现在，我们能用刚才发现的科学道理来解释课前‘硬币重现’和‘筷子弯折’的现象了吗？”2.小组讨论：*结合光的折射原理，尝试解释。*教师提供简单的光路图示意图（如从硬币发出的光，从水中斜射向空气，发生折射，进入人眼，人眼逆着折射光线看去，感觉硬币在更高的位置）。3.交流汇报：各小组尝试解释，教师进行补充和修正，帮助学生理解。*筷子弯折：光从水中斜射向空气中时，传播方向远离法线偏折，人眼逆着折射光看去，感觉筷子向上弯折了。*硬币重现：光从水中斜射向空气中发生折射，使得原本被杯壁挡住的硬币反射的光能够进入人眼。（三）知识拓展与应用：生活中的折射现象（约7分钟）1.图片/视频展示：*叉鱼：为什么渔民叉鱼时要瞄准看到的鱼的下方？*海市蜃楼：简单介绍这是由于空气密度不均匀导致光发生折射形成的虚像。*放大镜、老花镜、近视眼镜（简单提及透镜利用光的折射原理工作）。*池水变“浅”：为什么看起来很浅的水，实际可能很深？2.讨论与解释：*引导学生运用所学知识尝试解释这些现象。*强调：我们看到的水中物体的位置，往往比它的实际位置要浅一些。3.小结：“光的折射现象在我们生活中无处不在，它让我们的世界更加奇妙，也给我们的生活带来了很多影响。”（四）巩固小结，深化认识（约3分钟）1.课堂小结：*提问：“通过今天的学习，我们知道了什么？光的传播方向在什么情况下会发生改变？这种现象叫什么？”*学生回答，教师梳理并完善板书：光从一种透明物质斜射入另一种透明物质时，传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射。（强调“斜射”）2.回顾实验方法：“今天我们通过哪些方法来探究光的传播方向是否改变的？”（观察、实验、讨论、分析）（五）拓展延伸，布置作业（约2分钟）1.课后思考/实践：*“除了今天课堂上我们看到的，你还能举出生活中哪些光的折射现象的例子吗？”*“尝试在家里用一个透明的杯子、水和一支铅笔，再次观察光的折射现象，并画下你看到的光路图（可以是示意图）。”2.阅读拓展：鼓励学生阅读有关光的折射的科普读物，了解更多有趣的光学知识。七、板书设计第4课光的传播方向会发生改变吗现象：*筷子在水中“弯折”*硬币“升高”了探究：*光从空气斜射入水中→传播方向会改变*（画图示意：空气→水，光线向法线偏折）*光从空气垂直射入水中→传播方向不改变结论：光从一种透明物质斜射入另一种透明物质时，传播方向会发生改变，这种现象叫做光的折射。应用：*叉鱼（瞄准下方）*池水变“浅”*海市蜃楼……八、教学反思（本部分在课后填写，主要反思教学目标的达成度、教学环节的有效性、学生