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小学科学六上教科版《光是怎样传播的》AI赋能教学设计40分钟课时
本课是小学科学六上教科版《光是怎样传播的》AI赋能教学设计40分钟课时，仅供参考！
一、教材分析
本课是光单元的第二课，接在《怎样能看到物体》之后。上一课解决"为什么看得见"，答案是要有光进入眼睛；这一课接着问，光是怎么从物体那儿走到眼睛这儿的，走的是一条什么样的路。
第 38 页题图用的是排队这件小事。一名同学站在队伍最后，画面配一句说明：排队时，如果最后一名同学只能看到前一名同学的后脑勺，那么就说明队伍已经整齐了。下面一幅是排得整整齐齐的五个人。聚焦一问把这件事和光挂上钩：排队时以前面同学的后脑勺为标准，这与光的传播特点有关，那么，光是怎样传播的？这个切入很巧，学生天天排队，从没想过"只看得到后脑勺"这件事里藏着一条关于光的规律。
第 39 页两个探索。探索 1 只要学生回忆，我们还见过哪些类似下列图片中的现象，配三幅图：舞台灯光、汽车灯光、林间的阳光。这三幅图有一个共同点，都能看见一道一道的光柱。探索 2 是本课的核心实验，做法写得细：在 3 张卡纸正中位置打孔，并把它们直立在桌面上，观察手电筒的光束是否可以穿过小孔，以及纸屏上出现的现象，尝试用有箭头的线表示光的行进路线。旁边两处气泡必须读进去，一处是"打孔的位置要一致"，一处是"这是平面图"。这两句一个管操作、一个管读图，漏一句学生就搭不出装置或者看不懂图。
第 40 页把实验往后推两步。第一，将中间一张带孔的卡纸向左或向右移动 1~2 厘米，再观察纸屏上出现的现象。第二，如果将其中一张带孔的卡纸移出，纸屏上的现象会怎样变化？这两步是整节课的推理发动机。记录单标题是光的传播实验，三栏，实验方法、实验现象、我的解释，三行正好对应三次操作，末行是我的结论。
第 41 页研讨两问。第一问把三次现象收回成一句话，光是怎么传播的。第二问问的是阳光下物体的影子，这是把本课的规律用到学生最熟悉的一个现象上。拓展讲《墨经》，我国战国时期墨家的著作，其中记录了小孔成像实验，在一间黑暗小屋朝阳的墙上开一个小孔，屋里与小孔相对的墙上就出现了一个倒立的人影，这个现象可以用光沿直线传播来解释。后面还给了烛火与纸屏的做法，请学生比较像与烛火有什么不同，并前后移动纸屏看像的变化。
本课在单元里的位置很关键。后面《光能穿透物体吗》《光的反射现象》《设计潜望镜》三课都要用"光走直线"这条规律去推理，小孔成像更是潜望镜之外最能体现这条规律的例子。所以本课不是记住一句话，而是让这句话从三个对照实验里长出来。
二、学情分析
学生天天排队，也天天看见影子，可从来没把这两件事和光联系起来，多数人认为影子是物体自带的，不是光被挡出来的。
学生对"光走直线"这句话并不陌生，能背出来，可一追问为什么，答案就散了，有人说是光跑得快所以看着像直线，有人说是眼睛看的方向是直的。
学生做三张卡纸实验时最容易犯的错是孔没打在一条直线上，第一遍就看不见光斑，然后以为实验失败了，不会想到要先去量高度。
学生看到第二次光斑消失，多半会解释成多了一张纸挡住了光，数不清三张纸从头到尾一张没少，变的是孔不是纸，这一层推不出来。
三、教学目标
科学观念：知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；知道影子是小孔成像的原理，能用光沿直线传播解释阳光下物体的影子和《墨经》里的小孔成像。
科学思维：能依据孔对齐、错位、抽去三次对照的结果，推出光不会绕弯；能用上下两条光线的交叉，推出小孔成的像为什么倒立。
探究实践：能按同一高度打孔并让三张卡纸的孔排成一条直线，完成三次对照观察，用带箭头的线画出光的行进路线。
态度责任：知道两千多年前《墨经》就记下了小孔成像，愿意用本课的规律去看日常生活里排队、影子这些小事；坚持不用眼睛直视强光。
四、教学重难点
教学重点：通过孔对齐与孔错位两次对照，看见光斑的消失与重现，得出光沿直线传播。
教学难点：说清第二次光斑消失的原因是孔不在一条直线上，而不是纸多了一张；并能用两条交叉的光线解释小孔成像为什么倒立。
五、教学准备
教师准备：成品卡纸装置 1 套（三张带孔卡纸加一张纸屏）、强光手电 1 只、激光笔 1 支（只由教师在墙上打点演示，不交给学生）、蜡烛 1 支与烛台、深色卡纸小孔屏 1 张（孔径约 2 毫米）、白色纸屏 1 张、火柴 1 盒（由教师保管）、《墨经》小孔成像大图、排队照片。
小组材料：白色卡纸 4 张（每张约 15 厘米见方，其中 3 张正中打一个直径 1 厘米的孔，1 张不打孔当纸屏）、橡皮泥 4 块（每块约核桃大小，用来固定卡纸）、手电筒 1 只、直尺 1 把、铅笔 1 支、深色卡纸 1 张（拓展做小孔用）、记录单 1 张、彩笔 2 支、胶带 1 卷。
安全与场地：卡纸用橡皮泥压稳，倒了容易砸翻手电筒。手电筒不许照同学眼睛。蜡烛只在讲台上由教师点燃，学生一律不碰火柴。激光笔只由教师使用，只在墙上打一个点。拉上窗帘做实验，教室门留一条缝，防止全黑时走动碰撞。
六、教学方法
情境导入法、实验推理法、对照观察法、读图与画图结合法、小组合作探究法。
七、教学过程
▍ 一、聚焦（4 分钟）
教师活动
出示教材第 38 页那张排队的照片。问一句：站在最后的那个人，为什么只看得见前面一个后脑勺，看不见旁边的人？2. 收集几种说法，先不评价。有人说因为挡着，有人说因为大家都一样高。预设：有学生说因为大家个头差不多，换个高矮不齐的队就看得见了。请他想一想，前面站一个高个子，后面的矮个子是不是反而看得更清楚。3. 播放 AI 制作的情境动画《老师怎么一眼看出队伍歪了》。体育课排队，老师站在队伍侧面只看一眼就说歪了，理由是"我看得见第三个同学的脸"。排队的三个同学不明白，看见脸能说明什么。老师让他们先站直再试一次，这一回最后那名同学真的只看得见最前面那个的后脑勺，别人的脸一张也看不见。三个人更糊涂了：前面一个人，怎么就把后面一串人都挡住了，一点缝都不留。4. 揭题。这件事的答案不在队伍里，在光身上。今天就来查光走的是什么样的路。开启小组 AI 积分。
学生活动
被问为什么只看见一个后脑勺，多数人说因为前面的人挡住了，再问挡住为什么就看不清旁边，就答不上来。看完情境动画觉得奇怪，明明站斜了也能只看见一个后脑勺，那这句话还准不准。
技术支持
排队照片给足尺寸，让最后一名的视线方向看得清。
▍ 二、探索 1（7 分钟）
教师活动
出示教材第 39 页三幅图，舞台灯光、汽车灯光、林间的阳光。问一句：这三张照片里都能看见一道一道的光，它们有什么一样的地方？2. 收答案，都是直的，笔直的一束一束。3. 追问一句关键的：平时教室里的空气里看不见光，为什么这三处就看得见？4. 讲清这一处。空气里有雾、有尘、有烟，光碰到这些小颗粒会散出来一点，我们才看得见它走的那条路。所以不是光有时候直、有时候不直，而是我们有时候看得见它的路、有时候看不见。这一点不讲清，学生会以为光只有雾天才是直的。5. 请学生举一个自己见过的光走直线的现象。6. 亮出要研究的问题：光到底是直着走，还是能绕着走？7. 预设：有学生说光会拐弯，理由是躲在墙拐角后面也能看见墙那边透过来的亮。请他想一想，那点亮是从墙里穿过来的，还是从墙的另一头绕过来的，一会儿用实验查。8. 说明用三张打了孔的纸来查这件事。
学生活动
说得出光是直的，可说到为什么，有人说是光跑得太快看着像直线。听到"雾和尘把光散出来才看得见"，有人想起自己家雾天开车的场景。举手说光会拐弯的有一两个，理由是"手电筒斜着照墙，光斑也在墙上"，被追问才觉得说得不对。
技术支持
三幅光柱图并排，光柱的方向要看得清。
▍ 三、探索 2（16 分钟）
教师活动
读教材第 39 页探索 2 的做法，读完把两处气泡单独拎出来讲。第一处，打孔的位置要一致。第二处，这是平面图。2. 讲清装置怎么搭。三张带孔的卡纸直立在桌上，排成一排，最后放那张不打孔的当纸屏。三张孔的高度要用直尺量，量成一样高，左右位置也要对正。3. 讲清"位置一致"到底什么意思，这是本课第一个操作关口。三张纸的孔要能连成一条直线，也就是一样高、一样正。要是有人量成 8 厘米、10 厘米、9 厘米，第一遍就看不见光斑，后面两次就没法比了。4. 讲清平面图怎么看。从上往下看，四张纸是四条横线，孔是线上的一个缺口，箭头是光走的路。教材给的那张小图就是平面图，别把它当成立体的。5. 各组搭装置。预设：有学生把那张不打孔的卡纸也当成带孔的摆了进去。请他把四张纸逐个翻起来看一遍，只有三张有孔，另一张要摆在最后当纸屏。搭完先不拿手电筒，用一只眼睛贴着纸屏的孔位往回看，看能不能看见对面墙上的东西，能看见说明三个孔对齐了。6. 做第一次，三张孔对齐，手电筒贴着第一张纸的外侧照，看纸屏上有没有光斑，填记录单第一行。7. 巡视，第 2 组三张纸高矮不齐，孔错开了一指宽，屏上一直是暗的，让他们用直尺重新量、重新摆，重做。8. 做第二次，只把中间那张卡纸向左右移动 1 到 2 厘米，别的都不动，看纸屏，填第二行。9. 做第三次，把中间那张带孔的卡纸整张移出，看纸屏，填第三行。第 5 组顺手把纸屏也挪了，结果说不清亮的是哪一次，让他们摆回原位重做。10. 讲清这一处原理，这是本课的发动机。第一次三个孔在一条直线上，光从手电筒出来，穿过第一张、第二张、第三张，一路不拐弯，最后打在纸屏上，屏上就亮了一块。11. 接着讲第二、三次为什么这么关键。第二次屏上暗了，可三张纸一张都没少，从头到尾都是三张，变的是孔。三个孔不再排成一条直线，光走到第二张就撞上纸，停了。它不会绕，不会弯，撞上就不走了。12. 第三次把中间那张抽走，屏上又亮了。这一回最能说明问题，因为纸变少了，光却回来了，可见光能不能到，全看孔在不在一条直线上，跟纸多纸少没关系。13. 预设：有学生坚持第二次是"多了一张纸挡住光"。请他把三张纸数一遍，第一次和第二次是不是一样多，再想变的是什么。14. 请各组用带箭头的直线画出光走的路线，拍照交给 AI 光路判读助手。助手只查三件事，线是不是直的、有没有穿过三个孔、箭头是不是从手电筒指向纸屏。15. 填记录单末行"我的结论"，要求写成一句完整的话，不能只写"光是直的"。16. 打开教师自制的"三张纸和一束光"AI 虚拟实验，学生拖动中间卡纸左右滑动、拖动孔的高低，屏幕上的光路与纸屏光斑同步变化，还能一键切换侧视图与平面图。
学生活动
搭装置时多数组只顾着摆整齐，忘了量高度，第一遍照上去是黑的，回头量才发现差了三四厘米。对齐之后看见光斑，有人喊出来了。第二次移开中间卡纸，屏上立刻暗下去，有人马上说被挡住了。第三次抽走一张又亮起来，教室里出现一阵议论，有人小声说那不是纸的问题。画光路时有人把箭头画成从纸屏往回指，被助手标出来才改。
技术支持
教师先用成品装置示范一次，让学生看清纸屏上光斑的位置和形状。画好的光路拍照交给助手判读，助手只判这条线直不直、穿没穿孔。
▍ 四、研讨（5 分钟）
教师活动
第一问，实验中观察到了哪些现象？这些现象说明了光是怎样传播的？请各组照记录单三行说。2. 收三次现象。孔对齐，屏上亮一块；中间挪开一两厘米，屏上暗了；抽走一张，屏上又亮了。3. 追问一句：这三次里，哪一次最能说明问题？预设：有学生说第二次最明显，因为一亮一暗看得最清。请他把第三次的亮和第一次的亮放在一起比一比，再想想纸少了一张，光怎么反而回来了。4. 答透。第三次。第一次亮、第二次暗，还可以解释成纸挡的；可第三次纸少了一张，光反倒回来了，纸这个理由就站不住了。真正决定光能不能到的，是孔在不在一条直线上。5. 收成一句话。光在同一种均匀的空气里，是沿着直线走的。6. 第二问，怎样解释在阳光下物体会产生影子的现象？7. 收答案。光直着走，碰到不透明的物体就被挡住了，物体后面那块地方光到不了，就黑下来，那就是影子。8. 补一条漂亮的证据：影子的轮廓和物体挡住光的那个轮廓是一样的，一个圆球投下圆影子，一个方块投下方影子。这正说明光是一路直着过来的，要是会拐弯，影子就会花掉。9. 预设：有学生说影子是物体自己生出来的、贴在身后的。请他把手电筒从左边移到右边，看影子跑到哪一边去，再想想影子要是自己生的，为什么会跟着灯跑。
学生活动
三次现象说得清，可被问哪一次最关键，多数人第一次都选第二次，因为"暗了最明显"。听完解释才改口说第三次，有人点头说明白什么叫排掉别的理由。解释影子时一开始只说被挡住了，说不出"后面那块地方光到不了"。听影子轮廓和物体轮廓一样，有学生当场举手说影子里能看出人的形状。
技术支持
三次实验的照片与记录单三行并排摆，让现象和解释一一对上。
▍ 五、拓展（6 分钟）
教师活动
读教材第 41 页那段。《墨经》是我国战国时期墨家的著作，其中记录了小孔成像实验，在一间黑暗小屋朝阳的墙上开一个小孔，人对着小孔站在屋外，屋里与小孔相对的墙上就出现了一个倒立的人影。2. 说明这本书记在两千年以上，那时候没有照相机，也没有物理课本。3. 讲清像为什么倒过来，这是本课最高一处推理。人头上的光，穿过小孔以后照直往前走，落到了墙的下半部；人脚上的光，穿过小孔照直往前走，落到了墙的上半部。两束光在小孔那儿交叉了一下，上变下、下变上，影子就倒过来了。要是光会拐弯，它拐回来就是正的，正因为直着走，才会交叉、才会倒。4. 教师在讲台上演示烛火小孔成像，蜡烛、小孔屏、白纸屏依次摆好，让全班看纸屏上那个倒过来的火苗。5. 前后慢慢移动纸屏，请学生看像的大小怎么变。收一句，屏离孔越远，像越大，也越暗。6. 各组拿深色卡纸的小孔，试着看窗外的树或走廊的人，看能不能看到倒过来的景物。7. 预设：有学生认为像倒过来是因为小孔的形状。请他换一个三角形或者方形的小孔，看像还是不是倒着的，形状变没变。要提醒一句，孔必须扎得小，孔一大，像就散了、糊成孔的样子，那已经不是小孔成像了。8. AI 资料助手可在此开放，供学生查《墨经》里关于小孔成像的原文，以及光每秒走多远。
学生活动
看讲台上那个倒着的火苗，反应很大，有人说是不是纸屏放反了。听到"上面的光走到底下、下面的光走到上头"，有人拿手比划着交叉。移动纸屏时能看出像变大，也有人说变模糊了。用小孔看窗外，看见倒过来的树，很兴奋。
技术支持
AI 资料助手可在此开放，供学生查证《墨经》原文与光的传播速度，要求注明来源。
▍ 六、小结（1 分钟）
教师活动
指着板书收三句。光在同一种均匀的空气里走直线。孔在一条线上光就到得了，不在就到不了，纸多纸少不算数。影子和倒着的火苗，都是这条直线走出来的。2. 让学生把橡皮泥收回袋里，卡纸叠好交回，手电筒关掉收进筐。
学生活动
收拾材料，把卡纸按大小叠齐，有人还在用手指比划那条交叉的光线。
技术支持
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▍ 七、作业（1 分钟）
教师活动
一，回家用手电筒和三根手指，在墙上做一次"三个孔"的实验，写清什么时候墙上有光斑、什么时候没有，并画一张平面图。二，查一句《墨经》里关于小孔成像的原文，抄下来。
学生活动
记下作业。
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八、板书设计
光是怎样传播的
◆ 三次照，一个答案 三个孔一条线 光穿过去 屏上亮 中间挪开两厘米 光撞上纸 屏上暗 抽走一张 没有挡的 屏上又亮
◆ 结论 光在同一种均匀的空气里，沿直线走 不会绕，不会弯，撞上就停 能不能到，看孔在不在一条线上，不看纸多纸少
◆ 用它解释两件事 排队只看后脑勺 前面的脑袋挡住后面一条线 影子 物体挡住光，后面照不到就黑 影子轮廓＝物体轮廓，说明光直着来
◆ 墨经小孔成像 上面的光走到底下，下面的光走到上头 两束光在小孔交叉，所以像倒过来 屏离孔越远，像越大、越暗
