視頻標(biāo)簽：全國(guó)小學(xué)科學(xué),實(shí)驗(yàn)教學(xué)微課

所屬欄目：模擬課、微型課及試講

視頻課題：第五屆全國(guó)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)微課視頻《照鏡子》揚(yáng)州

教學(xué)設(shè)計(jì)、課堂實(shí)錄及教案：第五屆全國(guó)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)微課視頻《照鏡子》揚(yáng)州市廣陵區(qū)濱江小學(xué)小學(xué)科學(xué)

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué) 優(yōu)化概念建構(gòu)
——《照鏡子》說課稿
揚(yáng)州市廣陵區(qū)濱江小學(xué) 毛維佳
 
新課標(biāo)中明確提出，小學(xué)科學(xué)是一門實(shí)踐性課程，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)成為小學(xué)科學(xué)的重要教學(xué)方式。本文將突出小學(xué)科學(xué)的實(shí)踐性特征，重點(diǎn)闡述實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)分析、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程、教學(xué)反思評(píng)價(jià)等說課要素。
一、使用教材
蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)上冊(cè)第二單元第二節(jié)《照鏡子》
二、實(shí)驗(yàn)器材
自制教具：光線反射演示儀、光反射效果檢測(cè)暗室、鏡中物體成像數(shù)量測(cè)量底盤等。
激光筆、照度計(jì)、反光材料、前概念測(cè)查表、記錄單等。
三、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要求
自制教具材料易得、操作方便、效果明顯，其顯著優(yōu)勢(shì)在于用科學(xué)的數(shù)據(jù)闡釋問題，也使科學(xué)實(shí)驗(yàn)由感官描述走向科學(xué)實(shí)證、由定性研究走向定量研究，且具有較好的科學(xué)性、實(shí)用性及市場(chǎng)推廣價(jià)值。
四、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)分析
《照鏡子》是蘇教版小學(xué)科學(xué)現(xiàn)行教材五年級(jí)上冊(cè)第二單元《光與色彩》的內(nèi)容，它對(duì)應(yīng)的新課標(biāo)概念為：6.2.2光在空氣中沿直線傳播（行進(jìn)）；行進(jìn)中的光遇到物體時(shí)會(huì)發(fā)生反射，會(huì)改變光的傳播方向。在教材安排上，《照鏡子》是本單元的第二課，通過第一課一系列的探究活動(dòng)，學(xué)生已經(jīng)基本建構(gòu)起“光在空氣中沿直線傳播”的概念。
為了準(zhǔn)確定位本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)，筆者在課前對(duì)學(xué)生的前概念進(jìn)行了測(cè)查，結(jié)果是這樣的：1.絕大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為鏡子、水可以改變光的行進(jìn)方向；2.當(dāng)讓學(xué)生畫出進(jìn)入室內(nèi)的光線時(shí)，約有60%的學(xué)生認(rèn)為射入的光線與反射出的光線垂直，這種結(jié)果出乎意料；3.當(dāng)問起身邊物體的反光情況時(shí)，大部分學(xué)生可以列舉出反光效果較好的材料，但不能認(rèn)識(shí)到幾乎所有的可見物都能反光；4.學(xué)生無法概括出反光效果好的材料的共性。
基于以上認(rèn)識(shí)，本節(jié)課的預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)為：
1. 知道光照射到物體表面會(huì)發(fā)生反射。
2. 認(rèn)識(shí)到不同物體反光效果不同。
3. 通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鏡子的成像特點(diǎn)。
4. 意識(shí)到反射現(xiàn)象與人們生產(chǎn)生活存在密切的聯(lián)系。
五、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)
通過對(duì)教材中列舉的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的分析，我發(fā)現(xiàn)可以較好地達(dá)成預(yù)期的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，但在一線教學(xué)中也存在一些不足，如：1.在做用鏡子把陽(yáng)光引入教室的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生不能觀察到光路的變化；2.在做蠟光紙反光實(shí)驗(yàn)時(shí)，反射效果不明顯；3.在做直立兩面鏡子成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，缺乏角度標(biāo)識(shí)，不便學(xué)生操作。
針對(duì)以上問題，我對(duì)本課的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行了如下創(chuàng)新設(shè)計(jì)：
1. 利用光線反射演示儀，認(rèn)識(shí)光的反射方向和反射角度。
2. 利用光反射效果檢測(cè)暗室，探究不同物體表面的反光效果。
3. 配合鏡中物體成像數(shù)量測(cè)量底盤，發(fā)現(xiàn)平面鏡成像特點(diǎn)。
六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程
（一）建構(gòu)光的反射概念
教材中試圖通過用鏡子把陽(yáng)光引到室內(nèi)、蠟光紙把臉照亮、以及玻璃幕墻和月亮的實(shí)例建構(gòu)光的反射概念，這些實(shí)驗(yàn)材料的選擇略顯單薄，實(shí)驗(yàn)效果不夠明顯。
關(guān)于“光的反射”，方向、角度、效果應(yīng)該成為概念建構(gòu)的關(guān)鍵詞，為此我設(shè)計(jì)制作了一套《光的反射探究裝置》，可以幫助我們有效地解決這三個(gè)關(guān)鍵問題。
關(guān)鍵詞一：反射方向
首先是光線反射演示儀，它由底座、鏡面板、指針三部分構(gòu)成，相對(duì)教材上利用鏡子把光線引入室內(nèi)的活動(dòng)，它可以讓學(xué)生清晰地觀察到：光照射到平面鏡后行進(jìn)方向的改變。為了防止激光射出傷害到學(xué)生眼睛，在頂部安裝了遮光裝置。

圖1：光線反射演示儀示意圖
關(guān)鍵詞二：反射角度
為了改變大部分學(xué)生認(rèn)為射入光線與射出光線呈垂直關(guān)系的錯(cuò)誤概念，還可以撥動(dòng)后面的指針。借助這個(gè)演示儀上的刻度，就能清晰地觀察到射入光線與射出光線的對(duì)稱關(guān)系。該教具的使用可以彌補(bǔ)書本中對(duì)于光的反射角度概念的缺失，操作簡(jiǎn)單，效果明顯，也為中學(xué)學(xué)習(xí)入射角、反射角做好鋪墊。
關(guān)鍵詞三：反射效果
所有的物體都能反光嗎？哪些物體的反光效果好？學(xué)生對(duì)這兩個(gè)問題的認(rèn)識(shí)是模糊的，為了促進(jìn)概念的建構(gòu)，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)光反射效果檢測(cè)暗室。它外部覆蓋遮光布，目的是減少外界光線的干擾；內(nèi)部設(shè)有光源（小射燈）、反光區(qū)（被掏空的底板）、感光區(qū)（照度計(jì)傳感器）等主要部分。當(dāng)一束光照到反射區(qū)，會(huì)按一定的角度反射到感光區(qū)；此外還外接一個(gè)照度計(jì)主機(jī)，它可以很精準(zhǔn)地呈現(xiàn)光照強(qiáng)度的數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)稱照度，單位為勒克斯（lux），數(shù)據(jù)越大，照度越強(qiáng)。

圖2：光反射效果檢測(cè)暗室內(nèi)部設(shè)計(jì)圖
教師可以準(zhǔn)備較為豐富的材料，為了凸顯探究的層次性，教師精心準(zhǔn)備了三組材料，第一組材料為：平面鏡、玻璃片（光要透過玻璃，盡管材質(zhì)相同，但它是透明的，讀數(shù)明顯下降）、吹塑泡沫、牛皮紙、砂紙、黑色遮光布、白色毛巾、顆粒泡沫等，旨在讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)諸多材料的反光性能。第二組材料為：反光紙、劃痕反光紙；光滑鐵片、磨損鐵片；嶄新A4紙、褶皺的A4紙、平整錫箔紙、彎折錫箔紙，這些材料具有一定的結(jié)構(gòu)性，試圖通過同質(zhì)對(duì)比發(fā)現(xiàn)反光效果好的材料的共性。第三組材料為；白、黑、黃、橙、綠、藍(lán)等各色卡紙，旨在引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)不同顏色物體的反光效果不同。
學(xué)生對(duì)教師設(shè)計(jì)的光反射效果檢測(cè)暗室很感興趣，對(duì)引入的先進(jìn)測(cè)量?jī)x器非常好奇，他們可以有序地進(jìn)行測(cè)量和記錄，經(jīng)過匯總，它們的光照強(qiáng)度如下：
物體（材料）反光情況一覽表

材料	照度（lux）	材料	照度（lux）
平面鏡	947	玻璃片	92
吹塑泡沫	17.1	牛皮紙	6.5
砂紙	1.3	遮光布	0.1
白色毛巾	16.5	顆粒泡沫	25.6
反光紙	667	劃痕反光紙	256
光滑鐵片	419	磨損鐵片	99
嶄新A4紙	20	褶皺A4紙	18.2
平整錫箔紙	418	彎折錫箔紙	34
白色卡紙	16.6	黑色卡紙	6.3
黃色卡紙	11.5	橙色卡紙	10.6
淡綠卡紙	10.2	深綠卡紙	8.6
湖藍(lán)卡紙	11.7	天藍(lán)卡紙	8.8

 
1. 用這個(gè)裝置可以探究哪些物體可以反光：通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)：即使是防反光的遮光布也是可以反射光的，這說明：幾乎所有的物體都能可以反光。
2. 可以探究哪些物體反光效果好：這組材料具有一定的結(jié)構(gòu)性，可以通過同質(zhì)比較發(fā)現(xiàn)，不透明的（同質(zhì)）物體表面越光滑，反射效果越好。
3. 還可以拓展探究不同顏色材料的反光效果，以滿足學(xué)生更深入的探究需求。
相對(duì)于教材上對(duì)蠟光紙的探究及玻璃幕墻、皎潔月亮的實(shí)例，本教具的顯著優(yōu)勢(shì)在于用科學(xué)的數(shù)據(jù)闡釋問題，也使我們的實(shí)驗(yàn)由感官描述走向科學(xué)實(shí)證、由定性研究走向定量研究。
通過這兩個(gè)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生就能輕松地建構(gòu)起“光的反射”的科學(xué)概念：當(dāng)光線照射到像鏡子、玻璃幕墻等物體表面時(shí)，會(huì)按一定的角度（兩角相等）返回來，這種現(xiàn)象叫反射；幾乎所有物體都可以反光，不透明的物體表面越光滑，反射效果越好。
（二）研究平面鏡的成像特點(diǎn)
為了方便研究，筆者還賦予了這個(gè)教具多個(gè)功能，它的主體用鏡面板制成，正面測(cè)量角度，反面研究平面鏡成像特點(diǎn)：既可研究一面鏡子的成像特點(diǎn)（兩面鏡子成180°），又可研究?jī)擅骁R子的成像個(gè)數(shù)（兩面鏡子小于180°）。相對(duì)于教材上小汽車鏡中成像個(gè)數(shù)的實(shí)驗(yàn)，成像蠟燭精巧易得、目標(biāo)明確，測(cè)量底盤有角度標(biāo)識(shí)，方便操作。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析，得出結(jié)論：兩鏡面角度越小，成像越多。

圖3：鏡中物體成像測(cè)量底盤示意圖
 
（三）了解裝飾材料中的科學(xué)
學(xué)生通過對(duì)不同材質(zhì)、不同光滑程度、不同顏色材料的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，真切感受到它們反光效果的差異，意識(shí)到身邊材料中的科學(xué)。此環(huán)節(jié)教師可以通過創(chuàng)設(shè)工業(yè)情境，借助于一封公司來信，讓學(xué)生探尋亮度較好的裝飾材料，加深科學(xué)知識(shí)與實(shí)際應(yīng)用之間的關(guān)聯(lián)。
七、教學(xué)反思評(píng)價(jià)
在本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，筆者通過實(shí)驗(yàn)教具創(chuàng)新凸顯學(xué)生的概念建構(gòu)的生活化、層次性、科學(xué)性等特征，較好地展現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與概念學(xué)習(xí)之間的關(guān)聯(lián)過程。
在本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)中，筆者通過實(shí)驗(yàn)教具創(chuàng)新凸顯學(xué)生的概念建構(gòu)的生活化、層次性、科學(xué)性等特征，較好地展現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與概念學(xué)習(xí)之間的關(guān)聯(lián)過程，主要把握以下主題：
1.     分解概念要點(diǎn)，建構(gòu)科學(xué)完整概念。
2.     創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教具，呈現(xiàn)直觀清晰現(xiàn)象。
3.     豐富問題情境，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)融合。
八、未來努力方向
對(duì)于此教具，筆者還將在中心軸的安裝方法、暗室材料的選擇、兩教具合二為一的設(shè)想上做更多的思考和改進(jìn)，使其科學(xué)性、實(shí)用性、推廣性更強(qiáng)。
 
 
毛維佳 江蘇省揚(yáng)州市廣陵區(qū)濱江小學(xué)

 

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