2026年秋季新版苏教版四年级上册科学第四单元 光与影（12-15课）教案

2026年秋季新版苏教版四年级上册科学第四单元光与影(12-15课)1.能区分光源与反光物体，知道太阳、点燃的蜡烛、发光灯具等能自行发光，月球和镜子等依靠反射光被看见。3.能依据透光程度把材料分为透明、半透明和不透明材料，理解材料性质与门窗、灯罩、眼镜等用途相适应。4.能综合运用光源、影子和材料知识设计光影游戏或作品，经历设计、制作、测试和改进。第12课光源(2课时)阳能应用从“看起来亮”走向判断是否自行发光；从光源分类走向能第13课影子(2课时)搭建影子装置→改变光源位置与距离→测量影子→模拟无影灯→创作影子从现象观察走向控制变量；从单个影子走向多光源叠加和应第14课透光材料(2课时)预测并测试透光性→分类材料→分析产品选材→改变材料状态→认识智能调光从主观“亮不亮”走向统一测第15课光影游戏(2课时)条件→设计制作光影作品→测试改进展示从玩光影走向运用规律设计；三、单元思辩题(预设答案)预设答案：月亮本身不持续产生可见光，主要反射太阳光。光源的判断标准是能否自行发光，预设答案：不是。透明材料允许较多光通过，但仍可能反射、吸收或改变光的传播方向，厚度、颜色和表面状态也会影响透光。12.光源2课时3.声音与光的传播；4.能的形式、转移与转化。教学目科学观念：知道能自行发光的物体叫光源，能区分自然光科学思维：能用“是否自行发光”作为判断标准，分析光源发光时的能量转化和不同灯具的效率差异。探究实践：能观察光源、比较灯具发光与发热现象，读取温度或功说明。重点依据是否自行发光正确判断光源，并区分自然光源和人造光源。难点区分“看起来明亮”和“自行发教师：太阳、月球、镜子、萤火虫、灯具等图片；白炽灯和LED灯演示装置；钢丝棉发光演示材料(可选)。学生：手电筒、反光片、黑纸、温度计或红外测温仪观察记录单。教学思第一课时从“哪些物体能成为黑暗中的光源”出发，用遮挡和关闭光源等方法辨认自行发光与反光，建立光源分类。第二课时比较灯丝发光、LED发光和发热差异，认识照明装置把电能转化为光能，也会产生热，联系太阳能和节能照明。核心问内容核心问题：什么样的物体才是光源?不同光源怎样产生光并整合内容：能源教育、技术史、健康教育(护第1课时辨认光源，建立判断标准【教师活动与语言】师：师：太阳、月亮、镜子、点亮的灯、萤火虫和反光背心中，哪些在完全没有其他光时还能被看见?师：请围绕“能否自行发光”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：点亮的灯、太阳、萤火虫能自己发光。生：月亮、镜子和反光背心需要别的光照上【学生活动组织】先按“亮不亮”分类，再按“是否自行发光”重新分类。标出两次分类变化最大的对象。小组把关键证据记录在“光源初判表”中，准备在全班交流。【设计意图】用判断标准取代视觉印象，形成概念冲突。【教师活动与语言】师：师：用黑纸挡住手电筒照向反光片的光，反光片还亮吗?这能说明什么?师：请围绕“发光与反光”先独立思考，再用完整的话师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】第4页共41页【学生活动组织】小组把关键证据记录在“发光反光证据表”中，准备在安全提醒：不把手电筒或激光直射眼睛，教室保留安全【设计意图】以可操作证据区分光源和被照亮物体。三、分类归【教师活动与语言】“自然”和“人造”依据是什么?师：请围绕“自然光源和人造光源”先独立思考，再用师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“光源分类图”中，准备在全班【设计意图】在光源概念基础上建立来源分类，同时允许【教师活动与语言】师：师：没有点燃的蜡烛、关闭的灯泡、烧红的铁丝分师：请围绕“状态决定是否为光源”先独立思考，再用师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】用“物体+状态”判断，不把名称永久贴标小组把关键证据记录在“准确表述卡”中，准备在全班【设计意图】强调光源判断与物体所处状态有关，提升语【教师活动与语言】师：师：为什么不能直视太阳、强光灯或高亮LED?怎师：请围绕“光源亮度与观察安全”先独立思考，再用【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】让光源知识服务视觉健康和生活决策。第2课时比较发光装置，认识能量转化问题【教师活动与语言】【预设学生回答】【学生活动组织】确定相同点亮时间和测温位置。小组把关键证据记录在“灯具比较预测”中，准备在全班交流。【设计意图】从生活触感转化为可比较的能量问题。【教师活动与语言】师：师：细金属丝通电或钢丝棉快速氧化时为什么会发亮?亮的同时还有什么现象?师：请围绕“钢丝或灯丝发光”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：温度升高到一定程度会发光。【学生活动组织】观察教师安全演示或视频。小组把关键证据记录在“发光现象记录”中，准备在全班交流。安全提醒：钢丝棉、明火或高温操作只由教师演示，配【设计意图】借助明显现象理解白炽发光与热能损耗。三、对比测【教师活动与语言】师：师：在照明效果相近、点亮时间相同的条件下，比师：请围绕“LED与白炽灯”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；【预设学生回答】生：LED温升通常较小、功率较低。【学生活动组织】小组把关键证据记录在“灯具比较表”中，准备在全班交流。安全提醒：使用配套低压装置；高温灯泡不得触摸。【设计意图】用多项证据理解技术选择中的效率和功能。【教师活动与语言】师：师：电灯、蜡烛、萤火虫、太阳产生光的能量来源相同吗?师：请围绕“能量转化”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】【学生活动组织】完成“能量来源→光能+其他能量”的简图。不要求解释复杂微观机制，重在区分来源。小组把关键证据记录在“能量转化图”中，准备在全班交流。【设计意图】建立光源与能量转化的初步联系。择，节能照明【教师活动与语言】师：请围绕“照明方案评价”先独立思考，再用完整的师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“教室照明建议”中，准备在全【设计意图】把科学知识用于工程权衡和节能责任。1.下列属于光源的是()。A.月亮B.镜子C.点亮的台灯D.反光标志3.怎样用遮挡实验判断反光片是否自行发光?参考答案：1.C;2.它此时没有自行发光；3.遮挡或关闭照射它的光源，若反光片随之变暗，说明它依靠反射光；4.在达到相近照明效果时LED通常功率较低、产生的无用热较少；5.答案合理即可。判断：能否自行发光(注意物体状态)第12页共41页13.影子13.影子2课时3.声音与光的传播；跨学科概念：稳定与变化。象，探究影响影子大小、方向和长教学目科学观念：知道影子形成需要光源、遮挡物和承接影子的屏，理方向。科学思维：能提出影响影子大小和方向的假设，运用控制变量方法研究光源、物体和屏的位置关系。探究实践：能搭建影子装置，测量影子长度或轮廓，开展态度责任：愿意用实验修正经验，认识影子在计时、照重点掌握影子形成条件及位置变化规律。难点教师：手电筒、遮挡物、白屏、支架、皮影或日晷资料、多光源装置。学生：手电筒、积木或小人偶、白纸屏、直尺、方格纸、记录单。教学思第一课时先破坏影子形成的三个条件，再用方格纸量化研究光源位置和距离对影子的影响。第二课时通过单光源和多光源比较模拟无影灯，分析多创作安全的影子造型。核心问内容核心问题：影子怎样形成?为什么改变光源、物体和屏的位置会整合内容：数学(长度与方向)、美术(影子造型)、历史(日晷)、医学技术第1课时改变条件，研究影子规律【教师活动与语言】师：师：用手电筒、小人偶和白纸造出清晰影子。分别拿师：请围绕“影子形成三要素”先独立思考，再用完整的师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“影子条件表”中，准备在全班交安全提醒：手电筒不照眼睛，桌面保持整洁防止器材坠【设计意图】通过“破坏条件”确定影子形成的必要要素。【教师活动与语言】师：师：把光源移到物体左、右、前、后，影子方向怎样师：请围绕“光源与影子相反”先独立思考，再用完整的师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：影子总在光源相反的一侧。【学生活动组织】物体和屏位置不变，只改变光源方位。【教师活动与语言】每次要保持哪些条件不变?【预设学生回答】生：靠近屏时影子更接近物体大小且边缘较清晰。【学生活动组织】在固定刻度线上移动物体，描影轮廓或测宽。至少设置三个位置，记录距离和影子大小。【设计意图】用多组数据支持有条件的影子大小规律。【教师活动与语言】样变化?师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：光源较低时影子较长，光源升高影子变生：太阳一天位置变化会造成影子变化。【学生活动组织】保持小棒和屏不变，改变光源高度并测长度。将结果与早晨、中午、傍晚影子联系。【教师活动与语言】什么条件?师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】培养有条件陈述规律的科学语言。第2课时模拟无影灯，创作影子作品【教师活动与语言】【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】从真实医学需求引出多光源实验。【教师活动与语言】师：师：依次打开第二、第三个方向不同的光源，影子的数量、深浅和重叠怎样变化?师：请围绕“多光源叠加”先独立思考，再用完整的话师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：一个方向被挡住时，其他方向的光能照亮，深色影区变小或变浅。【学生活动组织】保持物体和屏不变，比较1、2、3个光源。小组把关键证据记录在“多光源比较表”中，准备在全班交流。安全提醒：光源使用低温LED,线路固定，避免桌面绊【设计意图】通过对比理解“无影”是减弱关键区域阴影，而非绝对没有任何影子。【教师活动与语言】师：师：灯越多越好吗?怎样兼顾阴影减弱、亮度均匀和节能?师：请围绕“灯的数量与位置”先独立思考，再用完整师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“照明布局优化表”中，准备在【设计意图】引入工程权衡，让学生在约束中选择而非追【教师活动与语言】师：师：怎样控制光源、遮挡物和屏，让轮廓更清晰或师：请围绕“手影与剪影”先独立思考，再用完整的话师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】先画预期效果，再调节距离和角度实现。小组把关键证据记录在“光影创作单”中，准备在全班交流。【设计意图】在艺术表达中主动运用影子规律。释，联系应用【教师活动与语言】师：师：展示不仅要好看，还要说清用了哪条规律。生师：请围绕“影子技术与生活”先独立思考，再用完整师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】【学生活动组织】小组把关键证据记录在“作品说明卡”中，准备在全班【设计意图】促进科学规律和技术、艺术应用的融合。2.光源从物体左侧照来，影子通常出现在物体的()侧。第21页共41页参考答案：1.B;2.右；3.物体、屏、光源类型和其他位置条件保持相同，只改变研究距离；4.一个方向的光被挡住时，其他方向的光可照亮该区域；5.早晚太阳位置较低，光线倾斜，影子长；第22页共41页14.透光材料2课时1.物质具有一定的特性与功能；3.声描述材料的透光性，说出透明、半音与光的传播。透明和不透明材料的主要用途。教学目科学观念：知道不同材料透光程度不同，可分为透明、半透明和不透明材料，能联系科学思维：能设计统一的透光测试方法，认识透光性受材料厚度、颜色、表面状态和探究实践：能预测、测试、复测并记录材料透光表现，开展叠层、加水态度责任：关注材料选择中的采光、隐私、安全、节能和视觉舒适，形成合理用重点解释材料用途。难点看见物体”。教师：玻璃、磨砂玻璃、塑料膜、纸、木片等样品；门窗、灯罩、墨镜、智能调光玻学生：手电筒、统一图案卡、白屏、材料样片、胶带、滴教学思第一课时建立统一测试装置，通过能否透光和能否看清图案区分三类材料。第二课时以产品选材为任务，研究叠层、湿润或表面改变对透光性的影响，并认识智能调光材核心问核心问题：怎样公平比较材料的透光程度?为什么不同产品需要不同第1课时统一测试，给材料分类第23页共41页【教师活动与语言】师：师：透过窗玻璃能看清外面，透过磨砂玻璃只见亮光，木门几乎挡光。这三种体验怎样客观比较?师：请围绕“透明、朦胧与遮挡”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：要用同一个光源、图案和距离。生：既看光能否通过，也看图案是否清楚。【学生活动组织】观察三种产品并写出初步分类。提出统一测试标准。小组把关键证据记录在“透光预测表”中，准备在全班交流。【设计意图】从主观感受走向可重复测试。【教师活动与语言】师：师：材料放在哪、光源和图案距离如何固定?记录“亮”还是“看清”更全面?师：请围绕“统一透光测试”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】第24页共41页生：材料放在固定框中，光源、图案和观察位置不变。生：记录亮度和图案清晰程度两个指标。【学生活动组织】商定三级记录：清楚、模糊、几乎看不见。小组把关键证据记录在“透光测试规范”中，准备在全安全提醒：不用激光；手电筒不直射眼睛；玻璃边缘包边或由教师操作。【设计意图】通过多指标测试准确区分透光和成像清晰。三、逐项测【教师活动与语言】师：师：每种材料先预测再测两次。结果随材料正反面改变吗?师：请围绕“材料透光程度”先独立思考，再用完整的师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；【预设学生回答】生：透明塑料和玻璃能较清楚看见。生：薄纸透光但图案模糊。生：木片和金属片几乎不透光。【学生活动组织】按编号检测玻璃、塑料、纸、布、木片等。记录透光和清晰度，遇异常调整接触或位置后复测。小组把关键证据记录在“材料透光记录表”中，准备在第25页共41页【设计意图】获得基于统一条件的分类证据。【教师活动与语言】师：师：透明和半透明的区别只在“有没有光通过”吗?师：请围绕“透明、半透明、不透明”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：两者都有光通过，但透明材料能较清楚看见后面物体。生：半透明材料让光通过但图像模糊。【学生活动组织】小组把关键证据记录在“透光材料分类图”中，准备在全班交流。【设计意图】建立具有可操作判据的材料分类。配，说明理由【教师活动与语言】师：师：教室窗、卫生间窗、灯罩和电影院幕布分别需要哪类材料?师：请围绕“性质与功能”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】把材料性质与设计需求联系，避免单一“最好第2课时改变材料状态，解决选材问题【教师活动与语言】【预设学生回答】【学生活动组织】第27页共41页选择一个变量提出假设。明确只改变层数、颜色或表面状态之一。小组把关键证据记录在“透光变化假设”中，准备在全班交流。【设计意图】从材料名称分类推进到条件影响。【教师活动与语言】师：师：用相同纸张依次叠1、2、3、5层，如何记录光和图案变化?师：请围绕“厚度与透光”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数据、结构特征或生活事实。【预设学生回答】生：层数越多，透过的光通常越少，图案更难看清。生：每次要保持光源和距离不变。【学生活动组织】按层数测试并用等级或简易光照数据记录。画层数与透光表现变化图。小组把关键证据记录在“叠层测试表”中，准备在全班交流。【设计意图】用连续改变和数据记录理解厚度影响。面和介质【教师活动与语言】师：师：纸被水湿润后、透明杯中加入清水后，看到的图案可能怎样变化?为什么不能随意下绝对结论?师：请围绕“湿润、加水或磨砂效果”先独立思考，再师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；操作中一次只改变一个主要条件，及时记录真实现象。【预设学生回答】生：水和表面状态会改变光的通过、反射或散射。生：材料不同结果可能不同。【学生活动组织】小组把关键证据记录在“状态变化记录”中，准备在全班交流。安全提醒：水量少，及时擦干桌面；不打磨玻璃，磨砂料，认识调【教师活动与语言】师：师：变色镜片和调光玻璃怎样同时满足不同光照需求?设计者在调节什么?师：请围绕“智能玻璃与墨镜”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：既要采光，又要防眩光、保护隐私或节【学生活动组织】阅读材料卡，画“明亮环境/较暗环境”状态。比较普通窗帘、磨砂玻璃和智能调光的优缺点。小组把关键证据记录在“调光技术比较表”中，准备在【教师活动与语言】师：师：为科学教室门设计观察窗，既要看见室内情况又要保护部分隐私，怎样选材和布局?师：请围绕“采光、隐私、安全、节能”先独立思师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：上部用透明材料便于观察，下部用半透明材料保护生：还要考虑防碎、安全和清洁。【学生活动组织】用四项标准互评并提出修改。小组把关键证据记录在“观察窗设计图”中，准备在全班交流。【设计意图】用综合需求促进科学选材和工程权衡。第30页共41页1.能让较多光通过并能清楚看见后面物体的材料是()。A.透明材料B.半透明材料C.不透明材料D.磁性材料2.磨砂玻璃适合卫生间窗，主要因为它()。3.比较材料透光性时，为什么要固定光源、距离和图案?第31页共41页第32页共41页15.光影游戏2课时3.声音与光的传播；11.工程与技术；跨学科概念：结构与功能。展光影游戏，设计制作简单光影作品并说明原理。教学目科学观念：能解释投影、彩色影、关节影等光影现象需要的光源科学思维：能根据目标效果进行预测，调节光源角度、距离、颜态度责任：感受皮影戏等传统文化中的科学智慧，形成尊重版权、文明展重点综合运用光源、影子和透光材料规律完成光影作品。难点把预期视觉效果转化为可调节的结构和变量，并用测试证据改进。教师：皮影戏视频、投影装置、彩色透明片、关节影学生：低温LED手电筒、纸盒、白纸屏、卡纸、半透明和彩色透明材料、图钉或纸铆教学思第一课时以多个短实验体验投影、彩色影和关节影，梳理影响的变量。第二课时小组选择光影故事盒、彩色投影器或简易皮影进行设计制作，按效核心问内容整合内容：美术(造型与色彩)、语文(故事脚本)、音乐第1课时体验并解释多种光影游戏第33页共41页【教师活动与语言】师：师：皮影人物为什么能动、能放大、能在屏上呈现清晰轮廓?幕后至少有哪些组成?师：请围绕“光影表演的系统条件”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：有光源、影偶、屏和操作者。【学生活动组织】观看短片，圈出科学装置和艺术表达。小组把关键证据记录在“皮影系统图”中，准备在全班【设计意图】从传统艺术中识别光影系统和可调变量。【教师活动与语言】师：师：移动图案片和光源，怎样得到更大但仍较清晰的影像?师：请围绕“物距与屏距”先独立思考，再用完整的话师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数【预设学生回答】生：靠近光源会放大，但边缘可能变模糊。生：靠近屏通常更清晰但影像较接近原大小。【学生活动组织】记录大小和清晰度，寻找折中位置。小组把关键证据记录在“投影调试表”中，准备在全班交流。安全提醒：使用低温LED,剪影卡不接近发热灯具。【设计意图】把影子规律转化为设计参数，认识指标之间可叠加【教师活动与语言】师：师：在光源前放红、蓝、黄透明片，屏上颜色怎样?多个彩色光从不同方向照物体，影子区为什么出现不同颜色?师：请围绕“彩色透明片和影子”先独立思考，再用完整的话说明自己的判断和理由。师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；【预设学生回答】生：透明片选择性让某些颜色的光通过。【学生活动组织】观察单色片和两种彩色光的组合。用色块图记录，不要求复杂色光理论。小组把关键证据记录在“彩色光影记录”中，准备在全班交流。第35页共41页【设计意图】丰富光影表现手段，并联系透光材料。四、关节制【教师活动与语言】师：师：一个整片人物难以自然抬手，怎样用纸铆钉或线连接关节?连接点放在哪里?师：请围绕“可动结构与影子”先独立思考，再用完整师：实验或制作前先检查材料、明确分工和记录方式；【预设学生回答】生：把上臂、前臂、躯干分开，在关节处活动连接。生：操作杆要避开画面主要轮廓。【学生活动组织】制作一个两关节试验偶。在屏幕后测试动作范围、牢固度和影子干扰。小组把关键证据记录在“关节影偶测试”中，准备在全班交流。安全提醒：图钉和尖锐工具由教师指导，优先使用纸铆钉。【设计意图】把光影原理与简单机械连接结构融合。律，选择项目【教师活动与语言】先调节什么?师：请围绕“效果一变量对应关系”先独立思考，再用师：交流时不仅要说结论，还要指出你依据的现象、数第36页共41页【预设学生回答】【学生活动组织】【设计意图】为设计制作建立知识工具箱和明确目标。第2课时设计制作并改进光影作品【教师活动与语言】【预设学生回答】【学生活动组织】第37页共41页确定3项必达标准：效果可见、可重复操作、原理可说列出材料和时间限制，分配设计、制作、测试、讲解