【人教版】2020小学科学四年级下册配套教学设计

光的来源和传播

一、教学目标

1.知识与技能

结合实例理解光源概念，并能对不同光源进行分类.能在自主探究和老师的引导中，得出“光是沿直线传播”这一科学认识.

2.过程与方法

在猜想和实验的过程中，学会运用观察、描述的方法进行探究.

3.情感态度价值观

通过探究学习，体会实验在进行科学研究中的重要作用，乐于通过合作解决问题.

二、教学重点、难点

重点：通过观察、描述、猜测、动手探究，得出“光是沿直线传播”这一结论.

难点：能根据自己的猜测假设，尝试动手探究并作出解释.

三、教学准备

视频、带有小孔的纸板、手电筒、夹子、蜡烛、纸屏、实验报告.

四、教学过程

(一)创设情境，问题导入

1.活动：看一看.

(多媒体播放视频，半分钟)夜晚中的城市，五光十色，灯火通明.

教师提问：大家看完之后有什么感受?学生思考回答(美、亮).

教师提问：大家觉得最美的是什么?学生思考回答(灯光).

教师提问：如果没有了光，那么会怎样?学生思考回答(什么都看不见).

没有了光，我们的世界就会一片黑暗，那么我们今天就来走进光的世界，进行一次奇妙之旅.

(二)思考讨论，活动探究

1.光的来源

(1)提问：哪些物体会发光呢?各小组轮流发言，教师把发光的物体的名称写在黑板上.(太阳、月亮、电灯、火、蜡烛、镜子、萤火虫等.)

(2)提问：这些都是光源吗，例如月亮，例如镜子它们真的会发光吗?学生有人回答不是，这是光的反射造成的.教师予以鼓励的评价，课外知识真多，真棒!

(3)谈话：这些能够发光的物体，我们就叫做光源.(板书)其实老师还能举出很多例子，我们看书上的图片，还有什么物体可以发光?(水母、乌贼、海胆)

2.活动：分一分

(1)谈话并提问：我们认识了这么多的光源，那么我们该如何分类?引导学生进行分类.将结果填写在课本上.

学生填写完毕后，进行谈话.我们把太阳、星星这样的光源叫做自然光源.那么对于水母、乌贼、海胆、萤火虫，大家打算叫它们什么光源呢?

学生回答.(动物光源、生物光源)板书.

那么对于蜡烛、电灯这样的光源，我们起个什么名字好呢?

学生回答.(人造光源)

谈话：哦，是这样，因为蜡烛和电灯都是人创造出来的，而不是自然中有的，我们人类可真厉害.板书：人造光源.

(2)教师提问：还有没有其他的同学，用其他的方式，分一分这些光源呢?

学生简单讨论两分钟，小组代表发言.(按亮度分，按发光物体的大小分，按发出光的颜色分等)对于不同的分类方式，老师予以引导和表扬.

3.活动：猜一猜，看一看，说一说

(1)提问：夜晚我们打开电灯，房间被照亮，光是怎么照亮整个房间的?学生试着写出猜测.

(2)引导学生思考，可以如何证明猜测呢?学生思考后，讨论两分钟，讨论结束后发言，描述实验方法.

(3)8人一小组，拿出事先准备好的带有小孔的纸板和手电筒，按照课本中活动3的方式进行摆放.学生进行实验观察.打开手电筒，是否可以透过几个纸板的小孔看到光?

(4)准备蜡烛、纸板、纸屏，按照课本的拓展活动在讲台上进行摆放，进行演示实验.以小组为单位轮流观察，每次6-8人.

(5)学生说一说看到了什么并试着作出解释.

(三)巩固提高，拓展延伸

1.学生填写实验报告，包括猜想、现象、解释等.

2.小组讨论，学生评价：

(1)实验结果.

(2)实验过程中的注意事项.

(3)还有没有其他的探索光的传播方式的思路.

(四)总结评价

1.师生共同小结：光源、光源分类、光的传播方式、实验是验证猜测的很好的方式，合适的实验可以帮助我们得到结论.

2.整理

请各小组的同学整理好课桌，准备下课.

五、板书设计

光的来源和传播

一、发光的物体

二、光源的分类

三、光是怎么传播的?

改变光的传播方向

教学目标

科学探究

1.通过观察与水有关的光现象，让学生用类比的方法整理有关实验信息，认识水可以改变光的传播方向.

2.通过模拟彩虹实验，让学生知道水珠可以分解阳光.

3.能在教材引领下完成观察与水有关的光现象实验，清晰地描述实验过程，尝试初步推测实验现象产生的原因.

情感态度与价值观

1.愿意把本组实验方法与其他组交流，培养学生的团结合作精神.

2.细致的观察，客观的记录.

科学知识

1.初步了解天上的彩虹是阳光射向空中的小水珠后形成的.

2.知道水能像镜子一样反光，也能像玻璃一样改变光的传播路线.

教学准备

与水有关的光现象的图片或影像资料、美发用或杀虫用喷雾器、不透明水盆、滴管、胶纸或玻璃片、手电筒、投影机、白纸、小剪刀、玻璃烧杯等.

一.教学导入

1.观察教材中的四幅插图:反射、折射、色散……

2.列举看到过的类似的与水有关的光现象，谈谈教材中图片中的光现象和自己列举光现象分别说明水对光可以产生什么作用

3.质疑:在水中为什么可看到月亮?

天上的彩虹是什么原因引起的?

放大镜也可能用水来制作吗?

……

二.活动水放大镜

1.准备材料:滴管、水.

2.学生实验.

3.交流、评价:比一比，谁的放大镜效果更好.

4.齐读小指南车卡通人的话.

三.活动水中的小石子

1.把小石子放在盆子中眼睛刚好看不到的位置，保持眼睛的位置不动，逐渐往盆中加水.

2.提问:你看到了什么?

3.分析:实验现象说明了什么?

四.活动人造彩虹

1.过渡:天上的彩虹在我们的心中是既美丽又神秘，如果我们能用一定的方法把彩虹造出来，那将是多么愉快的事!

2.三棱镜可以分解阳光，那么水是否也可以?我们可以做一个水三棱镜来研究.

3.教师指导学生完成用水三棱镜(或水杯、水球)完成光的色散实验.

4.介绍人造彩虹的简单制造方法，再让学生去实验.

5.提问:你能用所学知识解释生活中的“彩虹”现象吗?

五.阅读指南车信箱

科学探究：凸透镜成像

3.学会“探究凸透镜成像的规律”实验的操作技能.

过程与方法1. 学会用控制变量法设计探究凸透镜成像规律的实验方案，会根据方

2.培养学生收集和处理数据的能力，对探究结果进行交流、评价的能

情感、态度与价值观1.在探究“凸透镜成像的规律”的过程中，养成认真负责、实事求是的

2.通过汇报凸透镜成像的不同情况的过程，体验合作交流在探究中的

教学重难点重点体验探究的过程，通过实验数据分析归纳，得出凸透镜成像规律难点在探究成像规律的过程中，像与物所在范围的确定

教学准备1.教师器材：多媒体（拍摄应用凸透镜的实例的图片和实验的图片，制作数据处理课件）等.

2.学生器材：LED灯、蜡烛，、凸透镜（f=10cm，f=8cm）、光屏、光具座、小魔筒.

教学过程

教学环节及

时间安排

教师活动学生活动

一、创设情境导入新课

展现生活中的场景:挂在草叶上的露珠倒映出白菊花缩小的像、滴在文

字上的水滴把字放大和教室里的投影仪的镜头可以放大图片.引导分析都是

凸透镜，所成的像一会变大，一会变小，那么凸透镜成像有什么规律呢？从

而引出探究的课题.

观察思考

二、新课教学

1.提出问题进行猜想

2.设计实验

小魔筒游戏：

提供器材：LED灯、小魔筒、

两只焦距不同的凸透镜.

让学生只通过小魔筒和增加

不同的凸透镜后观察LED灯的字

母“F”.汇报各自看到的现象.

由此引起学生的惊奇和疑问：为什么看同样的“F”，有大有小、有正有倒？

从而提出要探究的问题，并为猜想提供了依据.

【提出问题】

凸透镜成像可能与什么因素有关呢？

【猜想】

生：可能凸透镜的位置不同，可能和焦距有关等.

利用图片引导学生，得到物距的概念：物体到凸透镜的距离.

引导学生有根据地的进行猜想.

【设计实验】

根据猜想，凸透镜成像可能与物距和焦距有关.由一个量和几个量的关

系引出探究的方法—控制变量法，进而提出问题，让学生思考实验思路.

问题：如果要探究凸透镜成像与物距的关系，该怎么做？

生：用焦距一定的凸透镜，改变物距，观察凸透镜成像情况；

追问：如果要探究凸透镜成像与焦距的关系呢？

生：控制物距不变，改变焦距，观察凸透镜成像情况.

在实验思路明晰的基础上先探究凸透镜成像与物距的关系.选择的实验

学生动手亲自体

透镜的神奇.

交流大家的观

果，产生疑问.

通过观察现象

惊奇并产生疑问：

成不同的像由什么

有根据实验现象

据地进行猜想.

师引导生分析实验

学生带着问题，设计

②探究2

分析论证得出结论

③探究3

分析论证得出结论

通过刚才大家的观察，发现了什么？

引导学生观察思考得到成缩小像的规律.

结论：1．u>2f，成倒立、缩小、实像，f

2．物距减小，像变大，像距增大.

分析2：也把放大像的数据转换为图形进行分析，得出结论.

结论：1．f2f；

2．物距减小，像变大，像距增大.

分析3：再来看等大像的数据，发现什么特点？也转换成图形进行分析

得出结论.

结论：u=2f，成等大倒立的实像，v=2f.

进一步引导学生观察分析图形，让学生发现一个很特殊的位置，这个位

置即为2F.物体在这个位置之外，成缩小像，在这个位置到F是成放大像，

说明这个位置是个放大像和缩小像的分界点.

分析结论后板书：凸透镜成像规律

进一步引导观察分析刚才的3条结论，引导学生发现

（1）成放大像和缩小像时的物距和像距的区域很对称，呈现出物理的

对称美.适时对学生进行美的教育

（2）成实像时，物距减小，像距增大，像变大.

探究2：u

如果物距继续减小到一倍焦距以内会怎么样呢？请同学们再试试看，把

数据记录在表格的第4行.

学生实验：指导学生如何找像.

分析：请学生描述一下看到的像的性质.

生：当u

注意强调虚像的判断.

得出结论：u

探究3：u=f时成像情况.

再次引导观察分析结论，u=2f是放大像和缩小像的分界点，那么在实

像和虚像中间呢？也有一个分界点，即焦点，那么如果把物体放在焦点，成

像情况又怎样？学生实验：把LED灯放在一倍焦距的位置，观察成像情况.

汇报观察结果.得出结论：u=f，不成像.

应用动画光路图，利用通过凸透镜的特殊光线进一步分析：像点是光线

通过透镜的相交于一点形成的，当物体不断靠近凸透镜趋向焦点时，物距减

小，像距增大，就好像“物在追，像在跑”.当物体趋近于焦点，像越来越大、

越来越远，当物体到达焦点时，出射光线变成了平行光，像到达无穷远处就

看不到了.当物越过焦点后，量变引起质变，像点是由折射光线反向延长相交

而成的，因此成像发生了变化，由实像变成了虚像.因此焦点是实像和虚像的

引导学生通过

形找到规律.并能顺

述出自己的观点.

学生分析思考、交

学生实验：研究

的成像情况.

汇报观察结果.

学生实验：观察

的成像情况.

汇报观察结果.

共同分析在焦点时

情况

学生利用凸透镜成

4.归纳总结

得出规律

三、知识应用

分界点.

首尾呼应:

回到课前展示的生活现象和魔筒小游戏，请学生用这节课学习的凸透镜

成像规律进行简单的解释.

【质疑感悟】

请学生自己总结通过探究学到了什么？感悟到什么？并鼓励学生进

行质疑.老师针对学生的回答进行分析、修正和完善.

【归纳总结】

进一步说明，科学家经过大量的实验发现，用焦距不同的凸透镜做实

验，也可以得到同样样的成像性质，但成像的大小将会不同.

提出新的探究课题：探究物距相同时，改变像距，观察凸透镜成像的

情况.由于时间关系，留待课后研究.

师小结：可见，凸透镜的成像性质是由物距与焦距的关系决定的.但即

使成像性质相同，由于焦距不同，所成像的大小也是不同的，感兴趣的同学

课后可以继续探究.

投影凸透镜规律图形和内容：

【学以致用】

在日常生活中，凸透镜得到了广泛的应用，如照相机、投影仪、放大镜

等，他们的镜头都是凸透镜，只不过成像的性质不同.除此之外，透镜在工业、

医学、军事的等领域的应用相当广泛，我们只有了解和掌握透镜的基本知识，

将来才能进一步研究其他特性，更好的为人类服务.

进行简单解释

学生总结所学和感

可能提出质疑.

理解性地记忆凸透

规律

体会凸透镜在生活

用.

作业

1. 课本第71页，第1、2、3题.

2. 思考：鱼缸中的小金鱼看起来为什么变大了呢？

3. 课后探究：物距相同时，焦距不同，凸透镜成像

有何不同？

4. 巧记凸透镜成像规律：学唱口诀歌.

设计意图

1. 作

就在

2. 作

3.作

律.

板书设计

§4.5探究凸透镜成像规律

一、物距（u）像距（v）

二、凸透镜成像规律

1.ｕ>2?倒立、缩小、实像?

u=2?倒立、等大、实像v=2?

?2?

2. u

三、应用

u变小，v变大，像