小学青岛版（六三制）五年级科学上册 第二单元《走进光的世界》教案

第二单元走进光的世界

6.光的传播

【教材分析】

本课是第二单元走进光的世界》的起始课，是光学单元的基础内容，承接学生日常光影生活

经验，为后续光的反射、光的色散、潜望镜制作等内容铺垫核心理论基础。教材以生活光影现象、

小孔成像趣味情境导入，设计光束观察、小孔成像、遮挡透光等系列探究实验，引导学生从直观

现象入手，探究光的传播路径，总结光的直线传播规律，搭配影子、日食、小孔成像等生活与自

然实例，构建“现象观察一实验探究一规律归纳一应用拓展”的科学探究体系，是整个光学单元

的奠基课程。

【学情分析】

五年级学生对光影现象十分熟悉，见过影子形成、阳光透光、小孔光斑等场景，但从未系统

认知光的传播规律，普遍存在“光可以弯曲传播”的错误前概念。学生已具备基础的实验观察、

现象记录能力，能独立完成简单操作实验，但对实验变量控制、现象背后本质的归纳总结能力较

弱。学生对小孔成像、日食等神奇光学现象兴趣浓厚，适合通过直观实验突破认知误区，建立光

的直线传播科学概念。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道能自行发光的物体叫做光源，能区分自然光源和人造光源；

2.明确光在空气中、同种均匀介质中沿直线传播；

3.了解影子、小孔成像、日食等现象的成因是光的直线传播。

［科学思维］

通过藐对比实验观察光束传播路径，对比有无遮挡、介质变化的实验现象，推理归纳光的

直线传播规律，培养现象分析、逻辑推理的科学思维。

［探究实践］

自主完成光束观察、小孔成像、遮光投影等探究实验，规范观察、记录实验现象，能根据实

验现象得出实验结论，独立解释常见光影现象。

［态度责任］

1.养成严谨观察、如实记录实验现象的科学探究习惯；

2.感受光学现象的神奇，体会科学与自然、生活的紧密联系；

3.乐于运用所学知识解释生活中的光学现象，激发光学探究兴趣。

【教学重点】

通过实验探究验证光在同种均匀介质中沿直线传播的规律。

【教学难点】

结合光的曾线传播规律，科学解释小孔成像、影子形成、日食等自然和生活现象。

【教具准备】

［教师教具］

激光笔、烟雾箱、小孔成像演示器、手电筒、遮光板、日食形成科普视频、光源分类图片、

多媒体课件。

［学生分组器材］

手电筒、带孔卡纸、无孔卡纸、光屏、实验记录单、直尺。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］播放清晨阳光穿透云层、夜晚灯光照亮教室、树荫下圆形光斑的实景视频，提问：

阳光、灯光是如何到达地面、照亮物体的？树荫下的光斑为什么是圆形的？顺势引出本节课课题

《光的传播》。

［学生活动］观看视频，结合生活经验自由猜想光的传播方式，对光斑现象产生疑问，主动发

1

言交流想法。

［设计意图］结合生活常见光学情境，贴合学生认知，激发探究好奇心，聚焦本节课核心探究

问题。

二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动］出示各类发光物体图片（太阳、灯泡、萤火虫、月亮、镜子），引导学生分类辨析,

讲解光源定义，区分自然光源和人造光源；抛出核心问题：光源发出的光是怎样传播的？我们看

到的影子和光的传播有什么关系？

［学生活动］观察图片，辨析哪些物体是光源，区分自然光源、人造光源；思考核心问题，结

合生活经验做出猜想，初步感知光的传播特点。

［设计意图］建立光源基础概念，厘消认知误区，明确本节课探究方向，为实验探究做好铺垫。

（二）探索板块

1.观察光的传播路径实验

［教师活动］演示烟雾箱激光实验，打开激光笔照射烟雾箱，引导学生清晰观察光束路径；讲

解实验注意事项，严禁激光照射眼睛，强调实验安全。

［学生活动］认真观察实验现象，清晰看到笔直的光束，记录实验现象，初步得出光沿直线传

播的猜想。

［设计意图］直观呈现光束传播路径，用可视化实验突破抽象认知，初步验证猜想。

2.卡纸小孔透光对比实验

［教师活动］出水实验器材，讲解实验步骤：将三张带孔卡纸对齐摆放，手电筒照射，观察光

屏是否有光斑；依次错开卡纸小孔，再次照射观察光斑变化。强调实验单一变量原则，指导学生

分组操作、记录现象。

［学生活动］小组分工合作，完成两组对比实验，认真观察、如实记录光斑变化现象，小组内

交流实验发现。

［设计意图］通过可控对比实验，进一步验证光的直线传播特点，培养学生控制变量的探究能

力。

3.小孔成像探究实验

［教师活动］出示小孔成像演示器，演示蜡烛小孔成像实验，引导学生观察光屏上的像的特点

（倒立、缩小），引导学生思考成像原理。

［学生活动］观察成像现象，对比光源与成像的位置、形态差异，结合光的传播特点分析成像

原因。

［设计意图］通过经典光学实验，深化学生对光的直线传播规律的理解，为现象解释积累实验

依据。

（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流，结合实验现象总结规律，讲解生活实

例原理。

研讨问题1：通过实验，光在空气中的传播路径是怎样的？

研讨问题2：影子是怎样形成的？为什么遮挡物会挡生光线？

研讨问题3：树荫下的圆形光斑、日食现象的成因是什么？

［学生活动］小组交流讨论，汇报实验结论，总结光沿直线传播的规律；结合规律解释影子、

小孔光斑、日食的形成原因，梳理知识逻辑。

［设计意图］梳理实验结论，实现从实验现象到科学规律的归纳，完成知识的生活化迁移。

（四）拓展板块

［教师活动］播放激光准直、排队看齐、射击瞄准等生活应用视频，讲解光的直线传播在工程、

生活中的应用；布置课后任务：观察生活中3种光的直线传播现象并记录成因。

［学生活动］观看视频，了解光学知识的生活应用，记录课后探究任务，拓展知识视野.

［设计意图］链接生活实际，让学生体会科学的实用性，培养学以致用的科学意识。

三、课堂小结

2

本节课我们认识了光源，分为自然光源和人造光源。通过多组探究实验，我们得出核心结论:

光在同种均匀的空气中沿直线传播。生活中的影子、树荫光斑、小孔成像、日食等现象，都是光

的直线传播形成的。同时，光的直线传播也广泛应用在激光施工、排队对齐、射击瞄准等场景中。

科学探究需要细致观察、严谨求证，我们要学会用光学知识解释身边的自然现象。

【板书设计】

光的传播

1.光源：能自行发光的物体

分类：自然光源（太阳、萤火虫）、人造光源（灯泡、灯光）

2.传播规律：光在同种均匀介质（空气）中一沿直线传播

3.现象应用：影子、小孔成像、日食、激光准直、排队看齐

7.光的反射

【教材分析】

本课是第二单元第二课，承接上一课光的直线传播知识，是光学核心规律的延伸内容，也是

后续潜望镜制作的核心理论依据。教材以“我们为什么能看到不发光的物体”为问题导入，设计

光照镜而、改变入射角度、粗糙面与光滑面反射对比等探究实验，引导学生发现光的反射现象，

总结光的反射基本规律，区分镜面反射和漫反射，结合反光镜、额镜、黑板反光等生活实例，构

建”现象发现一规律探究一分类辨析一生活应用”的探究链条，夯实光学知识体系，为后续光学

应用制作课奠定基础。

【学情分析】

五年级学生生活中经常接触光的反射现象，如镜子成像、水面反光、墙面反光，但不知道该

现象为光的反射，不了解反射的基本规律。学生具备基础的光学实验操作和现象观察能力，能完

成光照、角度调整等简单实验，但对入射角、反射角的对应关系、镜面反射与漫反射的本质区别

难以理解，抽象归纳规律的能力不足，需要通过直观实验突破难点。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道光遇到物体表面会发生反射现象，我们能看到不发光物体是因为物体反射光线；

2.了解光的反射基本规律，入射光线角度改变，反射光线角度随之改变；

3.区分镜面反射和漫反射，知晓两种反射的生活应用与影响。

［科学思维］

通过对比光滑面与粗糙面的反射实验、多角度入射反射实验，对比分析实验现象，推理归纳

光的反射规律，培养对比分析、归纳推理的科学思维。

［探究实践］

自主完成光的反射探究实验、不同界面反射对比实验，规范观察、记录反射光线的变化，能

绘制简单的光的反射示意图，总结实验规律。

［态度责任］

1.养成细致观察、严谨操作的实验习惯，尊重实验事实；

2.了解光的反射在生活、医疗、交通中的广泛应用，体会科学服务生活；

3.辩证看待光的反射，了解反光污染的危害，树立科学利用光学知识的意识。

【教学重点】

通过实验探究，认识光的反射现象，掌握光的反射基本规律。

【教学难点】

理解镜面反射和漫反射的区别，能用光的反射规律解释生活中的反射现象。

【教具准备】

［教师教具］

激光笔、平面镜、粗糙纸板、光屏、光的反射示意图课件、汽车后视镜、医生额镜实物图片、

3

反光污染科普视频。

［学生分组器材］

手电筒、平面镜、白纸板、粗糙砂纸、实验记录单、直尺。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］提问导入：我们能看到发光的灯泡是因为灯泡发光，那我们为什么能看到课桌、

书本、黑板这些不发光的物体？出示镜子反光、墙面反光图片，引导学生思考，引出本节课课题

《光的反射》。

［学生活动］结合生活经验思考问题，大胆猜想原因，交流自己对反光现象的认知，产生探究

兴趣。

［设计意图］从学生日常认知盲区切入，引发认知冲突，激发探究欲望，聚焦本课核心内容。

二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动］出示教材聚焦内容，演示手电筒照射平面镜实验，引导学生观察光线变化；讲解

光的反射定义：光照射到物体表面时，有一部分光会被物体表面反射回来，这种现象叫做光的反

射。抛出核心问题：光线反射时方向有什么规律？不同物体的反光效果一样吗？

［学生活动］观察教师演示实验，直观感知光的反射现象，识记反射定义，思考核心探究问题,

明确本节课探究目标。

［设计意图］直观演示建立基础概念，明确探究方向，为分组实验做好铺垫。

（二）探索板块

1.光的反射规律探究实验

［教师活动］讲解实验步骤与安全要求，指导学生用手电筒以不同角度照射平面镜，观察反射

光线的方向变化，记录入射角度与反射角度的对应关系，强调禁止光线照射眼睛。巡视各组实验,

纠正不规范操作。

［学生活动］小组合作实验，改变入射光线角度，反复观察反射光线变化，如实记录实验现象,

小组内交流光线变化规律。

［设计意图］通过自主实操，直观感知光的反射规律，突破核心知识点，培养实验探究能力。

2.不同界面反射对比实验

［教师活动］布置对比实验任务：分别用手电筒照射光滑平面镜和粗糙砂纸、白纸，从不同角

度观察反光亮度与范围，引导学生对比两种反射的差异。

［学生活动］分组完成对比实验，多角度观察现象，记录光滑界面和粗糙界面的反光区别，初

步区分两种反射类型。

［设计意图］通过对照实验，直观区分镜面反射和漫反射，突破教学难点。

（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组研讨后全班交流，结合实验现象总结规律，讲解两种反

射的特点与生活实例。

研讨问题1：光的反射有什么规律？入射光线角度改变，反射光线会如何变化？

研讨问题2：镜面反射和漫反射有什么区别？各自有什么特点？

研讨问题3：黑板反光看不清字、各个方向都能看到课桌，分别是什么反射现象？

［学生活动］小组讨论交流，汇报实验结论，总结光的反射规律；辨析两种反射的差异，结合

生活实例解释相关光学现象。

［设计意图］梳理实验结论，厘清知识难点，实现知识与生活现象的精准对接。

（四）拓展板块

［教师活动］展示汽车后视镜、医生额镜、路灯反光板等应用案例，讲解光的反射在生活、交

通、医疗中的应用；播放光污染科普视频，介绍镜面反光带来的危害，引导学生辩证看待光的反

射.布置课后任务：搜集生活中光的反射应用实例.

［学生活动］观察案例，了解光学知识的实用价值，认识光的反射的利弊，记录课后探究任务。

［设计意图］拓宽知识视野，培养辩证的科学思维，落实科学服务生活的素养目标。

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三、课堂小结

本节课我们学习了光的反射相关知识，知道不发光的物体能被我们看到，是因为物体表面反

射了光线。通过实验发现，光照射到物体表面会发生反射.，入射光线角度改变，反射光线角度同

步改变。光的反射分为镜面反射和漫反射，光滑表面发生镜面反射，光线集中刺眼；粗糙表面发

生漫反射，光线分散，让我们各个方向都能看到物体。生活中汽车后视镜、医生额镜利用了光的

反射，同时过度的镜面反射会造成光污染，我们要合理利用光的反射现象。

【板书设计】

光的反射

1.反射现象：光照射物体表面，被反射回来的现象

2.反射规律：入射角改变，反射角同步改变

3.反射分类

镜面反射：光滑表面，光线集中（黑板反光、镜面成像）

漫反射：粗糙表面，光线分散（看课桌、书本）

4.应用：后视镜、额镜、反光板

8.彩虹的秘密

【教材分析】

本课是第二单兀第三课，属十光的色散专项内容，承接光的传播、光的反射基础光学知识，

是光的折射与色散的拓展延伸。教材以雨后彩虹的生活情境导入，聚焦彩虹的形成条件与成因，

设计三棱镜分光、水雾造彩虹、彩色光混合等探究实验，引导学生发现太阳光由多种色光组成，

总结彩虹的形成原理，搭配彩色轮、光的混合等拓展实验，构建“现象探秘一实验析理一规律总

结一趣味应用”的探究流程，丰富学生的光学认知，为后续光学综合应用积累知识。

【学情分析】

五年级学生都见过雨后彩虹，对七彩的彩虹充满好奇，但不清楚彩虹的形成原因，普遍认为

彩虹是雨水自带颜色。学生已掌握光的传播、反射知识，具备成熟的光学实验操作和现象观察能

力，能独立完成分光、造彩虹实验，但对“白光由多色光组成”“光的色散”这一抽象概念理解难

度较大，需要通过具象实验突破认知误区。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道太阳光（白光）是由红、橙、黄、绿、蓝、烧、紫七种色光组成；

2.了解光的色散现象，知晓彩虹是光的色散形成的；

3.掌握彩虹形成的两个必备条件：阳光、空气中的小水滴。

［科学思维］

通过三棱镜分光、人工造彩虹实验，对比实验现象，推理白光的组成和彩虹形成原理，建立

现象与本质的逻辑关联，培养科学推理思维。

［探究实践］

自主完成三棱镜分光实验、水雾模拟彩虹实验，规范观察、记录色散现象，能自主模拟彩虹

形成条件，复刻彩虹现象。

［态度责任］

1.乐于探究自然中的光学奇观，感受自然科学的神奇与美妙；

2.养成严谨求实的实验态度，尊重实验现象和科学规律；

3.能用所学知识解释自然现象，树立学以致用的科学意识。

【教学重点】

通过实验认识光的色散现象，掌握彩虹的形成原理和必备条件.

【教学难点】

理解白光由七种色光组成，明晰光的色散的本质原理。

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【教具准备】

［教师教具］

三棱镜、强光手电筒、喷雾器、彩色轮、彩虹形成科普视频、多媒体课件。

［学生分组器材］

三棱镜、手电筒、透明喷水壶、彩色轮卡纸、棉签、实验记录单。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］播放雨后彩虹实景视频，提问：雨后天空为什么会出现七彩彩虹？晴天、没有雨

水的天气能形成彩虹吗？引导学生大胆猜想，引出本节课课题《彩虹的秘密》。

［学生活动］欣赏彩虹美景，结合生活经验猜想彩虹形成的条件，自由发言交流自己的想法，

带着疑问进入新课学习。

［设计意图］利用自然奇观激发学生探究兴趣，贴合学生生活认知，聚焦本课核心探究问题。

二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动］出示教材聚焦问题，梳理学生猜想，汇总学生对彩虹形成的疑问；讲解生活中彩

虹多出现于雨后晴天，引导学生思考阳光和雨水在彩虹形成中的作用，抛出核心问题：阳光是单

色光还是复色光？小水滴对光线有什么作用？

［学生活动］梳理自身疑问，明确探究重点，思考阳光与小水滴和彩虹的关联，做出初步猜想。

［设计意图］汇总学生认知误区，精准定位探究重点，为实验探究明确方向。

（二）探索板块

1.三棱镜分光实验

［教师活动］介绍三棱镜特点，讲解实验步骤：用手电筒白光照射三棱镜侧面，观察光屏上的

光线变化，引导学生观察拆分后的色光颜色。巡视指导学生实验，提醒学生平稳操作、仔细观察。

［学生活动］分组实验，用白光照射三棱镜，观察并记录光屏上出现的红、橙、黄、绿、蓝、

靛、紫七种色光，直观感知光的色散现象。

［设计意图］通过经典分光实验，直观证明白光由多色光组成，突破核心认知难点。

2.人工模拟彩虹实验

［教师活动］布置模拟实验任务：在有阳光的窗边，用喷雾器向空中喷洒水雾，观察水雾中是

否出现彩虹；引导学生改变喷洒角度、有无阳光的条件，对比实验效果。

［学生活动］小组合作完成模拟实验，观察水雾中的彩虹现象，对比不同条件下的实验结果，

记录彩虹形成的条件。

［设计意图］复刻自然现象，让学生直观验证彩虹形成条件，深化对知识点的理解。

3.彩色轮光的混合实验

［教师活动］指导学生制作七彩彩色轮，快速旋转彩色轮，引导学生观察轮盘颜色变化，感知

色光混合变回白光的现象。

［学生活动］制作彩色轮，快速旋转观察颜色变化，记录实验现象，理解色光拆分与混合的可

逆性。

［设计意图］通过逆向实验，完善学生对白光与七色光关系的认知，构建完整知识体系。

（三）研讨板块

［教师活动］出示研讨问题，组织小组讨论后全班交流，结合三组实验现象总结规律，梳理彩

虹形成完整原理。

研讨问题1：白光经过三棱镜后发生了什么变化？说明了什么？

研讨问题2：形成彩虹需要哪两个必备条件？各自起到什么作用？

研讨问题3：为什么雨过天晴才容易出现彩虹？

［学生活动］小组交流讨论，汇报实验结论，总结白光的组成、光的色散概念；完整阐述彩虹

形成原理，解答生活中的彩虹现象疑问.

［设计意图］梳理实验结论，整合碎片化知识，形成完整的知识逻辑，突破教学难点。

（四）拓展板块

6

［教师活动］讲解光晕、日华等类似色散自然现象，展示生活中的色散应用案例；布置课后任

务：尝试在阳光下制造彩虹，记录成功的条件和方法。

［学生活动］了解更多自然光学奇观，拓宽认知视野，记录课后实践任务，主动开展课后探究。

［设计意图］延伸课堂知识，实现课内外探究结合，持续激发学生光学探究兴趣。

三、课堂小结

本节课我们揭开了彩虹的秘密，知道白色的太阳光不是单色光，而是由红、橙、黄、绿、蓝、

靛、紫七种色光组成的。白光通过三棱镜、小水滴时，会被分解成七种色光，这种现象叫做光的

色散。彩虹形成需要两个必备条件：充足的阳光和空气中悬浮的大量小水滴。雨过天晴后，空气

中布满小水滴，阳光照射水滴发生色散，就形成了美丽的彩虹。同时，七种色光可以混合变回白

光，光的色散与混合是可逆的过程。

【板书设计】

彩虹的秘密

1.白光组成：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光

2.光的色散：白光被分解为七色光的现象

3.彩虹形成条件：阳光+空气中的小水滴

4.原理：阳光照射小水滴一发生色散一形成彩虹

5.可逆：七色光混合可变回白光

9.制作潜望镜

【教材分析】

本课是第二单元最后一课，是本单元光学知识的综合应用与实践课，整合了光的直线传播、

光的反射两大核心知识点，是理论转化为实践的落地课程。教材以潜望镜的军事、生活应用情境

导入，先解析潜望镜的结构与工作原理，再引导学生动手设计、制作简易潜望镜，通过调试、改

进作品，让学生掌握利用光的反射实现光路转折的方法，实现“理论回顾一原理分析一动手实践

一优化创新”的完整学习闭环，培养学生的工程实践与创新能力。

【学情分析】

五年级学生已经熟练掌握光的直线传播、光的反射规律，具备本课所需的全部理论基础。学

生动手能力较强，喜欢手工制作、科技小发明类课程，参与积极性高，但对潜望镜的内部光路设

计、镜片角度控制缺乏认知，制作过程中容易出现镜片角度偏移、光路不通、观察不清等问题，

需要教师针对性指导调试方法，培养精细操作与优化改进的能力。

【核心素养分析】

［科学观念］

1.知道潜望镜的工作原理是光的两次反射；

2.了解潜望镜的基本结构，知晓两块平面镜平行、45°摆放的核心要求；

3.掌握光的反射在简易光学仪器中的应用方法。

［科学思维］

结合光的反射规律，分析潜望镜的光路转折原理，推理镜片摆放角度与观察效果的关系，培

养工程设计与逻辑推理思维。

［探究实践］

能根据原理设计潜望镜结构，规范完成简易潜望镜的制作、调试与优化，独立解决制作过程

中的常见问题，完成作品实操检测。

［态度责任］

1.养成精细操作、耐心调试、勇于改进的实践习惯；

2.了解潜望镜在军事、勘探、生活中的应用，体会光学技术的工程价值：

3.乐于动手创新，体验科技制作的乐趣，增强科学创新意识。

【教学重点】

7

理解潜望镜的工作原理」掌握简易潜望镜的制作与调试方法。

【教学难点】

精准控制两块平面镜平行、45。倾斜摆放，保证光路通畅、观察清晰。

【教具准备】

［教师教具］

成品潜望镜、潜望镜光路示意图、军事潜望镜应用视频、制作步骤课件、调试示范教具。

［学生分组器材］

长方体纸盒、两块大小相同的平面镜、剪刀、胶带、直尺、铅笔、美工刀、作品评价表。

【教学过程】

一、导入新课

［教师活动］播放潜艇水下观察海面、战壕潜望侦查的短视频，提问：潜艇在水K、士兵在战

壕中，如何观察水面、地面的情况？引出神奇的光学仪器一一潜望镜，导入本节课课题《制作潜

望镜》。

［学生活动］观看视频，感受潜望镜的神奇作用，思考潜望镜的工作原理，激发动手制作的兴

趣。

［设计意图］通过军事科技情境激发学生探究与制作热情，建立科学与工程技术的联系。

二、讲授新课（聚焦、探索、研讨、拓展四大板块）

（一）聚焦板块

［教师活动］出示成品潜望镜，让学生直观观察、体验使用效果；展示潜望镜内部结构，讲解

潜望镜的基本用途：规避遮挡、实现隔空观察。抛出核心问题：潜望镜为什么能让我们看到遮挡

物后方的物体？它利用了什么光学原理？

［学生活动］体验潜望镜观察效果，观察仪器结构，结合本单元所学知识，猜想潜望镜利用的

光学原理，交流自己的想法。

［设计意图］直观感石成品效果，聚焦核心原理问题，链接旧知，为制作实践铺垫理论基础。

（二）探索板块

1.解析潜望镜工作原理

［教师活动］出示潜望镜光路示意图，结合光的反射知识讲解：外界光线通过上窗口射入，经

第一块平面镜反射，再经第二块平面镜二次反射，从下窗口射入人眼；强调核心结构要求：两块

镜片平行、均与盒壁成45°夹角。

［学生活动］观察光路图，理解两次反射的光路过程，熟记镜片摆放的核心要求，明确制作关

键要点。

［设计意图］拆解核心原理与制作难点，规避