學會做科學要優于學習科學本身——《光是怎樣傳播的》教學設計一、背景和目標本課的重點是探究光是如何傳播的。這個問題對于成人已不是什么秘密，但對于孩子們來說，還是顯得較為抽象。為了幫助孩子們研究這個問題，教材先行安排學生觀察光和影的活動，目的是讓學生建立一些感性的認識，從而獲得一些關于光和影的信息，這樣再研究光是怎樣傳播的就有了一定的基礎。教材這樣安排是符合邏輯的，即人們很早以來就是通過對光照射下的物體和影子的觀察，提出光是直線傳播的。本課內容分為兩部分：第一部分“光是怎樣照到物體上的”；第二部分“驗證光的傳播路線”。二、學情分析：五年級的學生雖然對于光及光是怎樣傳播有著一定的認識，但這個對于成人已不是什么秘密的問題，對于孩子們來說，還是顯得較為抽象，甚至有著較為古怪的想法。為了幫助孩子們研究這個問題，教材先行安排學生觀察光和影的活動，目的是讓學生建立一些感性的認識，從而獲得一些關于光和影的信息，這樣再研究光是怎樣傳播的就有了一定的基礎。教材這樣安排是符合邏輯的，即人們很早以來就是通過對光照射下的物體和影子的觀察，提出光是直線傳播的。二、教學目標：科學概念：光是沿直線傳播的。過程與方法：有依據地推測光的傳播路徑；設計驗證光是直線傳播的實驗；通過實驗中的現象分析推理得出光是直線傳播的；利用光的傳播規律解釋為什么會有影子。情感、態度、價值觀：培養學生愛思考的習慣，以及善于思考的能力；知道推測要有依據；在實驗中能認真觀察、勤于思考，根據實驗結果實事求是地進行分析、推理。三、教學重、難點：重點：探究光是如何傳播的。難點：會尋找推測的依據；會用多種方法驗證光的傳播路徑。四、教學準備：教師演示實驗：課件，鐳射筆學生分組實驗：鐳射筆、紗網擋板、屏、其他材料五、教學過程（一）引一引，導入探究問題1．初次見面，想問問大家有什么愛好？江老師最近喜歡上了攝影，也時常上網欣賞一些照片，這是老師收集的一組特別棒的照片，同學們想不想看看？2．（PPT出示影子圖片）同學們，這組照片有什么共同的特點？3．影子是怎樣產生的?4．光是怎樣照到物體上的？我們地球上的光主要來自太陽，太陽離地1.5億千米，太陽光以什么形式傳播到地球上的？（說明：建構主義教學法認為最好的學習時機是當學生對自己的初始想法產生疑問時，給予適時科學的解釋，鼓勵學生大膽地提出各種問題。學生在生活中對“影子是怎樣產生的？光是怎樣傳播的？”有過一定的思考，但讓他們真正地試著解釋這些問題，教學實踐證明，在這方面學生的認識基本處于“空白區”。當然，學生也自然認識到這個問題，并激發起他們探究的欲望。）（二）畫一畫，暴露前概念1．請同學們畫一畫，太陽光以什么形式傳播到地球上的？并寫一寫你這樣畫的理由。（說明：這個活動的目的是了解學生的初始想法，即暴露學生的前概念，同時找準教學的切入點，讓后面的科學實踐更為有效。）2．交流重點：你的猜測是，你是根據什么猜的？3．這節課我們一起來找一找證據。（板書：證據光是怎樣傳播的？）（說明：概念是連接幾個事實或發現的思想。比如“光是沿直線傳播的”這一概念和光和直線傳播這兩個概念有關。概念是對觀察所做的一個規則性的解釋概要。）（三）搭一搭，建起腳手架1．實驗指導：介紹實驗材料（鐳射筆、紗網擋板、屏），及實驗步驟：（1）固定光源和屏，讓光照在屏上。（2）放入一塊紗網擋板，讓光照在屏上，與第一步實驗有什么不同的發現。（3）再放一塊紗網擋板，與第二步有什么不同的發現。（4）再放一塊紗網擋板，又有什么發現？（5）如果給你更多的紗網擋板，又會怎樣？（6）仔細觀察“光源、3個紗網擋板、屏”之間的光點有什么聯系？2．學生實驗活動，教師巡視指導學生把觀察到的實驗現象記錄在記錄單上。我的發現：（可以畫一畫或文字記錄）我的發現：（可以畫一畫或文字記錄）3．匯報交流：實驗過程中，我們都發現了什么？4．找到了哪些證據？這說明了什么？5．推理：剛才我們在光源和屏的中間放了3個擋板，出現了3個紅點，如果再多加3個擋板，會多加幾個點呢？多加6個擋板呢？如果繼續多加很多很多個擋板呢，又會出現什么現象呢？6．小結：很多很多個點可能會連成一條直線。（說明：腳手架可以幫助學生邁向最近發展區，其也是前概念向科學概念轉變的必須。為此，精心搭建腳手架“鐳射筆穿越紗網”實驗，讓抽象光線得以形象的呈現。）7．細心實驗的小組，還能得到更多的材料，繼續找證據。（果凍、塑料尺、膠棒、渾濁液等。）8．可視化：老師還帶來了一位神秘的朋友（噴水壺）能讓大家看到光的傳播，想看嗎？教師演示，鐳射筆把紅色激光打在噴水壺噴出的水霧中，學生在遠處觀察到一條呈直線的紅光。（四）畫一畫，呈現科學概念1.請同學們再次畫一畫，光是以什么樣的形式傳播的？并寫一寫你這樣畫的理由。（說明：了解學生在科學實踐的幫助下，對“光以什么樣的形式傳播”是否有了新的認識，是否完成前概念向科學概念的轉換。當然，這也是判斷本課教學是否具有價值的所在。）（五）拓一拓，了解更多光史介紹2000年前，墨子發現光是以直線形式傳播的，并知道了小孔成像的原量。人們利用光沿直線傳播這一原理，輕松解決了生活生產上的不少難題。如激光技術等。但同時也帶來了很多不便，如光污染等。反思：什么最重要？1.學會做科學最重要！我們一直堅持這樣的觀點，即對于孩子們而言，學會如何做科學要比學習別人已經總結的事實、概論、概念、理論和法則更重要——學會做科學要優于學習科學本身。就本節課來說，“光是以直線傳播的”這一科學概念前人已經證明，而且很多孩子雖然不能以這一科學概念表述光的傳播形式，但前概念里已具有光是怎樣傳播的認識。所以這節課，關鍵不在科學概念的建立，而在于學會利用設計的實驗驗證光的傳播形式，科學概念只是實驗的“副產品”。正是基于這樣的考慮，在對教材研讀的基礎上，我設計了利用“鐳射筆、紗網、屏”這一實驗來代替教材中“光穿孔”實驗。本實驗中，當鐳射筆打出激光透過紗網時，會在紗網上留下紅點，增加紗網可以觀察到更多的紅點，把紗網上的紅點連接起來就是一條直線，“光是以直線的形式傳播”這一科學概念也隨之建立。而且“連點成線”，即線是由無數個點連成的這一“微積”原理也一并清晰呈現。反而教材上的實驗，通過對比光能否穿過擋板上的孔（一組三個孔成一條直線，一組三個孔不成一條直線。），反證出光的傳播形式。但實際教學中，孩子們不習慣于反證法，特別是對逆向思維欠弱的孩子更加不利，也正因不利而顯得不公平。我之所以精心選擇材料，創新實驗方法，其最重要的出發點就是認為“學會做科學要優于學習科學本身。”2.學會思考最重要！和所有教育一樣，科學教育應引導獨立自主性，使個體具有思考和行動的能力。為了自身能力的發展，孩子們必須樹立對自己思考能力的自信心，必須擁有獨立思考和探索知識的權利。學會思考真的很重要。但教師任意拔高實驗中的思維難度，我認為這不但不能激發學生對自己思考能力的自信心，而且弄不好還會抹殺學生的思考自信心。這方面的教訓在很多的公開課中都可以見到，其原因是由于公開課的特殊性，因為公開課大家習慣于新、難、奇……所以任意拔高思維難度比比皆是。本課中，我設計了利用“鐳射筆、紗網、屏”這一實驗來代替教材中實驗，很好地幫助學生掃清了思維上的“攔路虎”，很多學生再也不會因為在“逆向思維”方面的劣勢而對“光以直線形式傳播”這科學概念囫圇吞棗。通過查看學生的實驗記錄單，發現絕大多數同學都能在對實驗現象上的基礎上總結出本科學概念。我認為這就是對自己思考能力的自信，長此以往學生怎么會越學越“死”呢！3.學會觀察最重要！所有科學的本質都是觀察，最終是觀察決定科學研究的程序和結果，沒有精確的觀察是不可能進行科學研究的。學生不僅要觀察可以預料的事，也要觀察未料到的事。本課中，為了幫助學生觀察到光是以直線形式傳播的。我用自己設計的實驗替代教材中的實驗，這樣學生不但在紗網擋板上觀察到激光發出的紅點，而且發現如果紗網擋板上的點連接起來就是一條直線。在此基礎上，又用鐳射筆從側面照射塑料米尺，學生觀察到紅色激光居然穿透米尺，進一步證明光是以直線形式傳播的。當然在這樣的過程中，學生的觀察能力也得到了相應的提高。在科學課中怎么最重要？朋友啊！告訴你，學會做科學最重要，學會思考最重要，學會觀察最重要。附件：《光是怎樣傳播的》記錄單班級研究者活動一：我的猜測（畫一畫，試著說說這樣畫的理由）活動二：我的實驗步驟（細心實驗，尋找證據）我的發現：（可以畫一畫或文字記錄）1.固定光