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視頻標簽：全國小學科學,實驗教學微課

所屬欄目：模擬課、微型課及試講

視頻課題：第五屆全國小學科學實驗教學微課視頻《照鏡子》揚州

教學設計、課堂實錄及教案：第五屆全國小學科學實驗教學微課視頻《照鏡子》揚州市廣陵區(qū)濱江小學小學科學

創(chuàng)新實驗教學 優(yōu)化概念建構(gòu)
——《照鏡子》說課稿
揚州市廣陵區(qū)濱江小學 毛維佳
 
新課標中明確提出，小學科學是一門實踐性課程，因此，實驗教學成為小學科學的重要教學方式。本文將突出小學科學的實踐性特征，重點闡述實驗目標分析、實驗內(nèi)容設計、實驗教學過程、教學反思評價等說課要素。
一、使用教材
蘇教版小學科學五年級上冊第二單元第二節(jié)《照鏡子》
二、實驗器材
自制教具：光線反射演示儀、光反射效果檢測暗室、鏡中物體成像數(shù)量測量底盤等。
激光筆、照度計、反光材料、前概念測查表、記錄單等。
三、實驗創(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)勢在于用科學的數(shù)據(jù)闡釋問題，也使科學實驗由感官描述走向科學實證、由定性研究走向定量研究，且具有較好的科學性、實用性及市場推廣價值。
四、實驗目標分析
《照鏡子》是蘇教版小學科學現(xiàn)行教材五年級上冊第二單元《光與色彩》的內(nèi)容，它對應的新課標概念為：6.2.2光在空氣中沿直線傳播（行進）；行進中的光遇到物體時會發(fā)生反射，會改變光的傳播方向。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，學生已經(jīng)基本建構(gòu)起“光在空氣中沿直線傳播”的概念。
為了準確定位本節(jié)課的實驗教學目標，筆者在課前對學生的前概念進行了測查，結(jié)果是這樣的：1.絕大多數(shù)學生認為鏡子、水可以改變光的行進方向；2.當讓學生畫出進入室內(nèi)的光線時，約有60%的學生認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.當問起身邊物體的反光情況時，大部分學生可以列舉出反光效果較好的材料，但不能認識到幾乎所有的可見物都能反光；4.學生無法概括出反光效果好的材料的共性。
基于以上認識，本節(jié)課的預設實驗教學目標為：
1. 知道光照射到物體表面會發(fā)生反射。
2. 認識到不同物體反光效果不同。
3. 通過實驗發(fā)現(xiàn)鏡子的成像特點。
4. 意識到反射現(xiàn)象與人們生產(chǎn)生活存在密切的聯(lián)系。
五、實驗內(nèi)容設計
通過對教材中列舉的實驗內(nèi)容的分析，我發(fā)現(xiàn)可以較好地達成預期的實驗目標，但在一線教學中也存在一些不足，如：1.在做用鏡子把陽光引入教室的實驗中，學生不能觀察到光路的變化；2.在做蠟光紙反光實驗時，反射效果不明顯；3.在做直立兩面鏡子成像實驗時，缺乏角度標識，不便學生操作。
針對以上問題，我對本課的實驗內(nèi)容進行了如下創(chuàng)新設計：
1. 利用光線反射演示儀，認識光的反射方向和反射角度。
2. 利用光反射效果檢測暗室，探究不同物體表面的反光效果。
3. 配合鏡中物體成像數(shù)量測量底盤，發(fā)現(xiàn)平面鏡成像特點。
六、實驗教學過程
（一）建構(gòu)光的反射概念
教材中試圖通過用鏡子把陽光引到室內(nèi)、蠟光紙把臉照亮、以及玻璃幕墻和月亮的實例建構(gòu)光的反射概念，這些實驗材料的選擇略顯單薄，實驗效果不夠明顯。
關于“光的反射”，方向、角度、效果應該成為概念建構(gòu)的關鍵詞，為此我設計制作了一套《光的反射探究裝置》，可以幫助我們有效地解決這三個關鍵問題。
關鍵詞一：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，相對教材上利用鏡子把光線引入室內(nèi)的活動，它可以讓學生清晰地觀察到：光照射到平面鏡后行進方向的改變。為了防止激光射出傷害到學生眼睛，在頂部安裝了遮光裝置。

圖1：光線反射演示儀示意圖
關鍵詞二：反射角度
為了改變大部分學生認為射入光線與射出光線呈垂直關系的錯誤概念，還可以撥動后面的指針。借助這個演示儀上的刻度，就能清晰地觀察到射入光線與射出光線的對稱關系。該教具的使用可以彌補書本中對于光的反射角度概念的缺失，操作簡單，效果明顯，也為中學學習入射角、反射角做好鋪墊。
關鍵詞三：反射效果
所有的物體都能反光嗎？哪些物體的反光效果好？學生對這兩個問題的認識是模糊的，為了促進概念的建構(gòu)，筆者設計了一個光反射效果檢測暗室。它外部覆蓋遮光布，目的是減少外界光線的干擾；內(nèi)部設有光源（小射燈）、反光區(qū)（被掏空的底板）、感光區(qū)（照度計傳感器）等主要部分。當一束光照到反射區(qū)，會按一定的角度反射到感光區(qū)；此外還外接一個照度計主機，它可以很精準地呈現(xiàn)光照強度的數(shù)據(jù)，簡稱照度，單位為勒克斯（lux），數(shù)據(jù)越大，照度越強。

圖2：光反射效果檢測暗室內(nèi)部設計圖
教師可以準備較為豐富的材料，為了凸顯探究的層次性，教師精心準備了三組材料，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、藍等各色卡紙，旨在引導學生發(fā)現(xiàn)不同顏色物體的反光效果不同。
學生對教師設計的光反射效果檢測暗室很感興趣，對引入的先進測量儀器非常好奇，他們可以有序地進行測量和記錄，經(jīng)過匯總，它們的光照強度如下：
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
湖藍卡紙	11.7	天藍卡紙	8.8

 
1. 用這個裝置可以探究哪些物體可以反光：通過對數(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，以滿足學生更深入的探究需求。
相對于教材上對蠟光紙的探究及玻璃幕墻、皎潔月亮的實例，本教具的顯著優(yōu)勢在于用科學的數(shù)據(jù)闡釋問題，也使我們的實驗由感官描述走向科學實證、由定性研究走向定量研究。
通過這兩個創(chuàng)新實驗裝置，學生就能輕松地建構(gòu)起“光的反射”的科學概念：當光線照射到像鏡子、玻璃幕墻等物體表面時，會按一定的角度（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
為了方便研究，筆者還賦予了這個教具多個功能，它的主體用鏡面板制成，正面測量角度，反面研究平面鏡成像特點：既可研究一面鏡子的成像特點（兩面鏡子成180°），又可研究兩面鏡子的成像個數(shù)（兩面鏡子小于180°）。相對于教材上小汽車鏡中成像個數(shù)的實驗，成像蠟燭精巧易得、目標明確，測量底盤有角度標識，方便操作。通過對實驗現(xiàn)象的分析，得出結(jié)論：兩鏡面角度越小，成像越多。

圖3：鏡中物體成像測量底盤示意圖
 
（三）了解裝飾材料中的科學
學生通過對不同材質(zhì)、不同光滑程度、不同顏色材料的對比實驗，真切感受到它們反光效果的差異，意識到身邊材料中的科學。此環(huán)節(jié)教師可以通過創(chuàng)設工業(yè)情境，借助于一封公司來信，讓學生探尋亮度較好的裝飾材料，加深科學知識與實際應用之間的關聯(lián)。
七、教學反思評價
在本節(jié)課的實驗教學活動中，筆者通過實驗教具創(chuàng)新凸顯學生的概念建構(gòu)的生活化、層次性、科學性等特征，較好地展現(xiàn)了實驗教學與概念學習之間的關聯(lián)過程。
在本節(jié)課的實驗教學活動中，筆者通過實驗教具創(chuàng)新凸顯學生的概念建構(gòu)的生活化、層次性、科學性等特征，較好地展現(xiàn)了實驗教學與概念學習之間的關聯(lián)過程，主要把握以下主題：
1.     分解概念要點，建構(gòu)科學完整概念。
2.     創(chuàng)新實驗教具，呈現(xiàn)直觀清晰現(xiàn)象。
3.     豐富問題情境，促進實驗教學融合。
八、未來努力方向
對于此教具，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想上做更多的思考和改進，使其科學性、實用性、推廣性更強。
 
 
毛維佳 江蘇省揚州市廣陵區(qū)濱江小學

 

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