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小学科学六上教科版《光的反射现象》AI赋能教学设计40分钟课时

小学科学六上教科版《光的反射现象》AI赋能教学设计40分钟课时

本课是小学科学六上教科版《光的反射现象》AI赋能教学设计40分钟课时,仅供参考!

项目
内容
课题
光的反射现象
执教
/
教材
教科版小学科学六年级上册第二单元第 4 课(第 46—49 页)
课型
实验归纳课
课时
1 课时(40 分钟)

一、教材分析

本课是光单元的第四课,接在《光能穿透物体吗》之后。上一课把物体挡在光前面,问光还过得去吗,答案是三条路:穿过去、穿一部分、过不去。这一课补上第四条路,光碰到平整的表面会回过头来。

第 46 页题图是一只抽屉,里面塞着一叠书和练习本,图上写了一句话:桌屉中相对较暗,如果不使用手电筒,很难看清掉落在里面的文具。聚焦一问接着问:怎样能让光"转弯",照亮桌屉里的物体呢?注意"转弯"这两个字教材自己打了引号,等于提前告诉学生,光并没有真的拐弯,后面要做的正是把这个说法纠正过来。

第 46 至 47 页是探索 1,装置四件东西:一张黑色大卡纸作底板,另一张黑色长条纸立在底板中间作纸屏,纸屏的中间刻出一条宽 3 毫米左右的窄缝,让手电筒的光从缝中通过。接下来的三步走得很清楚:先创设一个较暗的环境,调整手电筒与窄缝的距离,直到形成一道狭窄的光束;再使用平面镜把光束反射到中间的纸屏上,调整平面镜的角度,观察纸屏上光斑的位置并标记;最后重复上面的实验,问能否根据平面镜的角度正确预测反射光斑的位置,并用画图的方法表示出来。记录单标题是镜面上的反射,纸上只画了手电筒和带缝的纸屏,光路留空,要学生自己补。

第 47 至 48 页是探索 2,换成水里的镜面。往水里加粉,让光在液体里显形,照到水中的镜面上,看入射和反射两段光路,再转动平面镜看有什么变化,并画出光的反射路径。记录单标题是水槽里的镜面反射。这一步和上一课的清水加面粉是同一套手段,上一课是为了看见一条直线,这一课是为了看见光在镜面上折的那一点。

第 48 页是探索 3,回到题图那只抽屉。在桌屉最暗处有一块橡皮,如何摆放平面镜才能让橡皮被照亮呢?旁边一段资料给出本课最关键的一句:我们能看到不发光的物体,是因为它们把光源发出的光反射进了我们的眼睛。所有物体都会或多或少地反射光,只是大多数时候物体的表面不像平面镜那么平整,因此反射的光不像镜面反射时那样规则。这句话把镜子和其他物体放在同一条规律里,只用平整和粗糙来分辨。

第 49 页是记录单和研讨。记录单标题是用镜子照亮橡皮,图上只有一盏吊灯、一张桌子和一面镜子,光路同样留空。研讨两问,第一问问光是怎样从橡皮反射进我们眼睛的,第二问请举例说明日常生活中哪些地方还用到了光的反射原理。拓展叫到底有多少个乒乓球,在白纸上画一个半圆,像量角器的刻度线那样标出角度,用两面小镜子形成一个夹角,把乒乓球放在镜子中间,改变夹角看能看到几个,并说一说这是什么现象。

二、学情分析

学生天天照镜子,知道镜子能照出人,却从没把照出人和反光当成同一件事,说得清镜子很亮,说不清镜子亮是因为它把光送进了我们的眼睛。

学生习惯说光转弯了,这个说法顺口,可它会挡住后面的推理,因为一旦认定光自己会拐弯,就解释不了为什么镜子换个角度就照不到了。

学生画光路时多半画一条弧线,把转弯画成弯的,不知道光的两段路都是直的,只在碰到镜面那一点上换了方向。

学生以为只有镜子才反光,纸、墙、衣服都不反光,问他们关了灯为什么还看得见桌椅,多数答不上来。

三、教学目标

科学观念:知道光遇到物体会改变方向返回,这叫反射;知道平面镜反射时,入射光与反射光分居镜面的两侧,跟镜面夹的角一样大;知道所有物体都反射光,表面平整的朝一个方向反,表面粗糙的散向四面八方。

科学思维:能用两条直线在镜面处折一下的模型,解释光斑为什么会跟着镜面转;能用规则与不规则区分镜子和白纸,说明为什么镜子照得出像、桌面照不出像。

探究实践:能搭出纸屏加平面镜的装置,标出不同镜面角度下的光斑位置,并据此预测光斑落点;能画出同时含入射光和反射光的光路图。

态度责任:知道不能把镜子对着太阳或强光反射到同学眼睛上;愿意用反射去解释后视镜、潜望镜、反光片、水面倒影这些身边的事。

四、教学重难点

教学重点:通过纸屏上光斑位置的变化,发现反射光的方向由镜面的角度决定。

教学难点:说清光是两条直线在镜面处改变方向,不是一条弯线;并能解释白纸也反光却照不出人影。

五、教学准备

教师准备:成品纸屏装置 1 套(底板、带缝纸屏、平面镜齐全)、平面镜 1 面(示范用,约 10 厘米见方)、激光笔 1 支(教师保管、逐组递送)、透明水槽 1 只(示范用)、面粉 1 小包、乒乓球成像装置 1 套(白纸半圆刻度图 1 张、小镜子 2 面、乒乓球 1 个)、装书的抽屉 1 只(示范用,最深处放橡皮 1 块)。

小组材料:黑色卡纸底板 1 张(约 30 厘米×40 厘米)、黑色长条纸屏 1 张(约 30 厘米×15 厘米,中间已刻宽 3 毫米的窄缝)、平面镜 1 面(约 6 厘米×9 厘米,背面粘小支架)、手电筒 1 只、圆点贴纸 10 张、透明水槽 1 只(长约 20 厘米)、清水约 1.5 升、面粉 1 小包(约 5 克)、小勺 1 把、橡皮 1 块、记录单 3 张、彩笔 2 支、抹布 2 块。

安全与场地:镜子是本课最容易出事的器材,一律不许对着太阳,不许把光斑反射到同学脸上和眼睛上,课间玩照人这一招要提前禁掉。激光笔只由教师递、教师收,只往水面以下照。面粉轻轻倒,不许对着人吹。水槽放桌子中间,泼了立刻用抹布擦干。教室要能关灯,提前确认窗帘能拉严。

六、教学方法

情境导入法、实验归纳法、作图建模法、对比观察法、小组合作探究法。

七、教学过程

▍ 一、聚焦(4 分钟)

教师活动

  1. 出示教材第 46 页那张抽屉照片,读图上那句话,桌屉中相对较暗,不用手电筒很难看清掉在里面的文具。2. 问一句:抽屉里这么暗,手又伸不进去,怎么办?多数人会说拿手电筒。3. 请一个学生上来照给大家看。光斑只落在抽屉口那一块,最里头还是黑的。4. 追问一句:光为什么进不去最里头?5. 播放 AI 制作的情境动画《抽屉里的橡皮》。小杰的橡皮滚到抽屉最里面,抽屉黑,看不清,手伸进去被一叠书挡着摸不到。同桌拿手电筒往里照,光直着走,亮的是抽屉口那一块,最里头照旧黑。小杰说,要是光能拐个弯就好了。同桌掏出一面小镜子,往抽屉口一靠,最里头一下亮了。第三个同学不服,说这镜子是不是自己会发光,还是它把光弄弯了。三个人抢着说,一个说镜子会发光,一个说光碰到镜子就弯了,一个说是被弹回来的。老师只说一句:光自己不会拐弯,是镜子替它转了个身,转得对不对,看你摆得怎么样。6. 揭题。今天就来弄明白,镜子是怎么替光转身的,我们又该摆成什么样。开启小组 AI 积分。

学生活动

上手照抽屉时很兴奋,照完发现最里头还是黑的,自己也觉得奇怪。看情境动画都在点头,说自己也这么干过。可问到镜子是不是会发光,一半人举手说会。

技术支持

抽屉用实物,不用图。情境动画之前先让学生自己失败一次,后面那段争论才有人听。

▍ 二、探索 1(8 分钟)

教师活动

  1. 读教材第 46 页探索 1 的做法,讲清装置三件。底板平放在桌上;纸屏竖立在底板中间;纸屏中间那条 3 毫米的缝,让光从里面穿过去。2. 讲清缝是干什么的。手电筒的光是一大片,穿过这条窄缝以后变成一条细线,细线在纸屏上只留一个小光斑,光斑才好比位置。3. 讲清操作顺序。先关掉一半灯让教室暗下来;调手电筒与缝的距离,调到纸屏上出现一个小而亮的圆斑;再把平面镜立在纸屏的另一侧,接住穿过缝的光。4. 发材料,各组搭装置。5. 巡视,第 4 组把镜子立得太远,光束越过镜子打到墙上去了,让他们把镜面挪近,重新实验。6. 第一轮,镜面竖直放,记下光斑位置,在纸屏上贴一个圆点贴纸。7. 第二轮,把镜面上沿往光来的方向斜一点点,记下第二个位置,再贴一个点。8. 第三轮,镜面往外斜,贴第三个点。9. 讲清这一处最容易画错的地方。光没有弯,光走的两段路都是直的,只在碰到镜面那一点上换了方向。所以光路要画成两条直线,中间在镜面处折一下。画成弧线,就是把光自己会拐弯这个错想法画进去了。10. 请各组看纸屏上三个点的走向,问一句:镜子往哪边斜,光斑就往哪边跑,能不能只看镜子,就说准光斑落在哪儿?11. 讲清本课那条规律。光进来的时候跟镜面夹一个角,出去的时候跟镜面也夹一个角,两个角一样大。所以镜子怎么斜,反射光就跟着怎么斜,方向是对称的。这一条就是能预测的原因。12. 预设:有学生坚持认为镜子亮是因为镜子自己发光。请他在暗处把镜面朝墙举着,看墙上有没有光斑;再用手电筒照镜面,光斑才出现。镜子自己发不出光,它只是把光送去了别处。13. 打开教师自制的"光碰到镜子往哪走"AI 虚拟实验,学生拖动镜面转动,纸屏上的光斑同步上下移动,屏幕上同时画出两条光线,两条光线跟镜面的夹角始终一样大,镜面越斜,光斑偏得越远。

学生活动

搭装置最费时间,多数组要试两三次才让光斑落在纸屏上。看到三个点排成一条斜线,有人主动说镜子越斜光斑越靠边。虚拟实验里把镜面转到几乎贴着底板,光斑一直跑到纸屏顶上,教室里有人叫出声。

技术支持

教师先用成品装置完整示范一遍,四个动作一次做给全班看,再放手。虚拟实验放在实物之后,专门把夹角一样大这条看不见的关系摆出来。

▍ 三、探索 2(12 分钟)

教师活动

  1. 读教材第 47 页探索 2 的做法,创设一个较暗的环境,让光照射粉与水的混合液中的镜面,观察出现的现象;调整平面镜的角度,观察现象有什么变化,画出光的反射路径。2. 连回上一课。上一课往水里加面粉,是为了让一条直的光路显出来;这一课加面粉还是同一个道理,只是这回要看的是光在镜面上折的那一点。3. 讲清装置。水槽装水到一半,加一勺面粉搅匀,静置十几秒等它匀开;平面镜斜插在水里,镜面朝着光来的方向;激光笔从水槽一侧水平照向镜面,只照水面以下。4. 交代纪律,激光笔由老师递、老师收,只往水槽里照,不对着人和眼睛。5. 发激光笔,各组先照一次,看水里有没有出现折线。6. 讲清要看的三件事:进来的那一段、出去的那一段、两段在镜面上相接的那一个点。7. 巡视,第 2 组只看见一段红,镜面插得太深,进来的光被槽边挡住一半,让他们把镜面往上提,重新实验。8. 转动镜面,让进来的光跟镜面的夹角变一次,再看出去的这一段跑到哪儿去了。要求两次的画法都记在记录单上。9. 讲清这一处的原理,这是本课的关口。水里的面粉颗粒把光散出来,我们才看得见那条线;线在镜面处折了一下,折的方向由镜面决定。刚才在纸屏上看到光斑跟着镜子跑,这里看到的是同一件事的另一面,镜面只转一点点,光的方向就偏出许多。10. 预设:有学生画反射光时只画了从镜面出发的那一段,把进来的光漏掉了。请他把手电筒的位置也标进图里,问一句光是从哪儿来的,图上就少了一段。11. 打开本单元一直在用的 AI 光路判读助手,各组把画好的光路拍照上传。这次专门查三件事,箭头方向标了没有,出去的那段画在镜面该在的一侧没有,折的地方落在镜面上没有。助手只给提示不给答案,各组照提示自己改。12. 请两组把改过的图拿到展台上讲一遍,讲清镜子转了多少、光跑了多少。

学生活动

加了面粉以后水里那条红线清清楚楚,有组发现红光一进水就变暗,因为一部分光散掉了。转动镜面时出去的这一段跑得比镜子快得多,好几个组连着转了好几次。画图时漏掉进来那一段的有四组。

技术支持

教师先在讲台上示范一次清水与加面粉的对比,让全班同时看到那条线是怎么出来的。判读助手放在画完以后,不给现成答案。

▍ 四、探索 3(6 分钟)

教师活动

  1. 读教材第 48 页探索 3,在黑暗的桌屉中找橡皮。在桌屉最暗处有一块橡皮,如何摆放平面镜才能让橡皮被照亮呢?2. 立一条规则。手电筒的光不许直接照橡皮,只许先照到镜子上。镜子成了唯一的传递者。3. 发镜子和橡皮,各组在自己的抽屉里试。要求记下镜子是怎么摆的,平放、竖直、还是斜靠在内壁上。4. 巡视,第 5 组把镜子平放在抽屉底上,光反射到抽屉顶上去了,橡皮还是黑的,让他们把镜面斜过来,重新实验。5. 请摆成的组报一句:镜子要斜着放。追问一句,为什么非斜不可,直着放为什么不行?6. 讲清原理。光从灯上来,先落到镜面上,镜面把它转向橡皮,橡皮就被照亮了。镜子只干一件事,就是改变光的方向,可这一个动作里有两头要对上,一头接住灯的光,一头把光送到橡皮上,两头都对了橡皮才亮。这也是为什么镜子必须斜着靠,平放着,光被它送去了别处。7. 预设:有学生说橡皮被照亮是镜子把光吸过去又吐出来。指出镜子既不吸也不吐,它照原样把光送去;要是不信,把镜面朝下扣在桌上再照一次,看橡皮还亮不亮。8. 连回教材第 48 页那段资料。我们能看到不发光的物体,是因为它们把光源发出的光反射进了我们的眼睛。所有物体都会反射光,只是桌面、纸、橡皮的表面不像镜子那样平整,反出来的光散向四面八方,所以照不出清楚的像。9. 预设:有学生认为只有镜子反光,别的东西不反光。请他把教室的灯关掉,问椅子还在不在、还看不看得见。椅子自己不发光却看得见,靠的就是反射。

学生活动

试得很快,多数人第一次都把镜子平放,失败,才想起要斜。有人把镜子靠在抽屉内壁上,一下就成功了。被问到镜子会不会自己发光,多数人改口说不会,也说不清它为什么不发光。

技术支持

抽屉和橡皮都用实物,不用图片。这一步不需要任何技术,手上做成比屏幕上看十遍有用。

▍ 五、研讨(5 分钟)

教师活动

  1. 第一问,通过调整平面镜的角度,我们看到了桌屉内的橡皮,那么光是怎样从橡皮反射进我们眼睛的呢?请各组照自己的光路图说。2. 收成一条链。灯发光,光射到镜面上,镜面把光转向抽屉里的橡皮,橡皮被照亮,同时向四面反光,反出来的光射出抽屉,进入眼睛。3. 追问一层,橡皮被照亮以后,那束光还要不要再经过镜子才进我们眼睛?多数人说还要。答不用。橡皮表面粗糙,光碰到它散向四面八方,总有一部分正好从抽屉口射出来。所以镜子在这一路里只出现了一次,可它把光搬到了本来照不到的地方。这一层最容易漏。4. 第二问,举例说明日常生活中哪些地方还用到了光的反射原理。收例子,汽车后视镜、自行车尾部的反光片、水面倒影、月亮。5. 预设:问到这里学生多半只举得出照镜子和后视镜两样,说不出反光片、水面、月亮。这时打开 AI 资料助手,请它举三样学生还没提到的,并说明每一样靠什么反射。6. 讲清两处应用。后视镜做成微微鼓起的凸面镜,看得到的范围更大;潜望镜用两面镜子,把光折两次,把高处远处的光送到眼睛的高度。这两处只作了解,不在本课深挖。7. 收一句:看得见不发光的物体,靠的都是反射;镜子和白纸的差别,只是规则与不规则。

学生活动

第一问说得出来,可大多只说到光照到镜子上就转向橡皮,少了橡皮反光那一段。听到月亮是靠反射太阳光,很多人第一次反应过来,说怪不得月亮不烫。听到镜子出现两次,有人回去改自己的图。

技术支持

AI 资料助手当场查,投影出来给全班看,举的例子要能对上学生的生活。

▍ 六、拓展(3 分钟)

教师活动

  1. 读教材第 49 页拓展,在白纸上画一个半圆,像量角器的刻度线那样标出不同角度;用两面小镜子形成一个夹角,把乒乓球放在镜子中间;改变夹角,看能看到几个乒乓球。2. 讲清夹角怎么量。两面镜子的交线对准半圆的圆心,镜面沿着刻度线摆,两条刻度线之间的角度就是夹角。3. 各组试三个夹角,一百二十度、直角、六十度,各记一个数。讲清数法,数的是眼睛里一共看到几个球,真球也算一个。追问一句:夹角越小,球越多还是越少?4. 讲清原理。两面镜子对着摆,光在这一面上反射一次,到另一面再反射一次,来回好几趟。每多反射一次,就多出一个像。夹角越小,光能来回的次数越多,看到的球也越多。5. 给一组可对照的数。教材那张照片里夹角摆得很大,约一百二十度,照片上正好三个球,一个是真的,两个是镜子里多出来的。夹角收成直角能看到四个,收到六十度能看到六个。6. 预设:有学生认为多出来的球是镜子里真的球。请他把手伸到镜子里那个球的位置,手穿过去了,那里什么也没有。

学生活动

数得很起劲,有人把夹角摆到很小,数出一圈球来。有人伸手去玻璃后面找那个球,摸空了才信。听到一百二十度三个、六十度六个,有人马上想试八十度会看到几个。

技术支持

教师那一套装置放讲台上,全班一起数,数完再让各组自己摆。

▍ 七、小结(1 分钟)

教师活动

  1. 指板书收三句。光碰到镜子不是自己拐弯,是在镜面上换了方向,两段路都是直的。进来和出去跟镜面夹的角一样大,这就是能预测的原因。一切不发光的东西我们都看得见,靠的都是反射,镜面规则,别的东西散开。2. 让学生把镜子擦干净交回、激光笔交回、水槽里的水由教师统一处理。

学生活动

收拾材料,有人还在擦镜子上的水痕,有人拿镜子照天花板。

技术支持

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▍ 八、作业(1 分钟)

教师活动

一,回家用一面小镜子和一只手电筒,让光斑落在墙上同一个位置,试三次,每次记下镜子是怎么摆的,看能不能一次比一次准。二,找三样靠反射工作的东西,各写一句它把光送到了哪儿。

学生活动

记下作业。

技术支持

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八、板书设计

光的反射现象

◆ 光没有拐弯,是镜面替它转了个身 进来一段直线  在镜面上折一下  出去一段直线 画成弧线就是错的

◆ 一条规律 进来的光跟镜面夹一个角 出去的光跟镜面也夹一个角 两个角一样大 → 所以能预测光斑落在哪儿 镜子越斜,光跑得越远

◆ 镜子自己不发光 它接住光,再把光送去别处 暗屋里把镜子朝墙,墙上没有光斑

◆ 所有物体都反射光 镜面平整 → 朝一个方向反 → 照得出像 纸、桌面、橡皮粗糙 → 散向四面八方 → 只看得见,照不出像

◆ 抽屉里的那一路光 灯 → 镜面 → 橡皮 → 四面散开 → 眼睛 镜子只用了一次,可它把光搬到了本来照不到的地方

◆ 乒乓球为什么变多 两面镜子对着摆,光来回反射 每多反射一次,就多一个像 夹角越小,来回越多,看到的球越多 一百二十度三个,直角四个,六十度六个

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