韓孟春?李文娟 佟玲玲

教材分析

“怎樣得到更多的光和熱”是教科版小學(xué)《科學(xué)》5年級(jí)上冊“光”單元第6課。之前一節(jié)課內(nèi)容為“光與熱”，讓學(xué)生了解了“物體在發(fā)光的同時(shí)發(fā)熱”這一科學(xué)概念，并探究了光的強(qiáng)弱與溫度的關(guān)系。本課仍然開展探究活動(dòng)，進(jìn)一步探究如何獲得更多的光和熱，為下一課制作太陽能熱水器打下理論基礎(chǔ)。本課共有3個(gè)活動(dòng)。

·研究物體的顏色與吸熱的關(guān)系。用溫度計(jì)測量不同顏色紙袋內(nèi)的溫度，以探究物體顏色與吸熱的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄在表格中。

·研究陽光垂直照射或斜射與吸熱的關(guān)系。轉(zhuǎn)換陽光照射紙袋的角度進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，探究陽光垂直照射或斜射與吸熱的關(guān)系。

·分析實(shí)驗(yàn)獲得的信息。要求學(xué)生自主研究分析，通過教材的問題輔助自主總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

學(xué)生自主設(shè)計(jì)并開展探究實(shí)驗(yàn)，產(chǎn)生對(duì)新知識(shí)的濃厚興趣，以及通過探究解決疑問的欲望。設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究物體顏色與吸熱的關(guān)系之后，選定一種顏色探究陽光垂直照射或斜射與吸熱之間的關(guān)系，讓學(xué)生更進(jìn)一步了解吸熱不止與顏色有關(guān)，還與陽光照射角度有關(guān)。最后通過教師引導(dǎo)學(xué)生自主分析處理數(shù)據(jù)的教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)據(jù)分析處理及歸納總結(jié)的能力，鍛煉他們獨(dú)立自主獲取知識(shí)的能力，鞏固所學(xué)的科學(xué)知識(shí)。

學(xué)情分析

小學(xué)5年級(jí)學(xué)生已具備一定的科學(xué)探究學(xué)習(xí)能力，同時(shí)具備較強(qiáng)的動(dòng)手能力，積累的生活經(jīng)驗(yàn)也較多。小學(xué)3年級(jí)有一篇語文課文《能辨顏色的手》也讓學(xué)生對(duì)于物體顏色與吸熱的關(guān)系有了一點(diǎn)了解，加上生活中的經(jīng)驗(yàn)使得學(xué)生能更好地理解課程內(nèi)容。學(xué)生已具備的素養(yǎng)為本節(jié)課提供了很好的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，也使得學(xué)生能更好地感受科學(xué)與生活的聯(lián)系，更靈活地將科學(xué)知識(shí)運(yùn)用于生活中。這更有利于學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的形成與提升。

教學(xué)設(shè)計(jì)思路

一堂課需要在一開始吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，因此本課以一個(gè)有趣的故事《盲人賣陶罐》導(dǎo)入，創(chuàng)設(shè)情境，激起學(xué)生的好奇心，高度集中學(xué)生的注意力，順勢拋出問題“物體的顏色與吸熱是什么關(guān)系？”引發(fā)學(xué)生思考。通過問題的提出，結(jié)合學(xué)生已有學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，開始第一個(gè)活動(dòng)“物體的顏色與吸熱”的探究學(xué)習(xí)，利用自制創(chuàng)新教具，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證與拓展學(xué)生對(duì)顏色與吸熱的關(guān)系的淺層認(rèn)識(shí)。這樣將學(xué)生的已知與新知建立聯(lián)系，體會(huì)生活中處處有科學(xué)，感受科學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的密切聯(lián)系，以及科學(xué)并不是獨(dú)立存在的，而是具有眾多聯(lián)系的。探究“物體的顏色與吸熱”之后，通過對(duì)生活中太陽能熱水器圖片的觀察，引入“陽光照射角度與吸熱的關(guān)系”，同樣利用自制教具，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成知識(shí)的探究性學(xué)習(xí)。

未知或模棱兩可的知識(shí)需要通過探究活動(dòng)進(jìn)一步學(xué)習(xí)，以幫助學(xué)生理清學(xué)習(xí)思路，理解新知識(shí)。通過學(xué)生自主設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，對(duì)比實(shí)驗(yàn)更為快速地讓學(xué)生理解“物體吸熱與顏色的關(guān)系”“陽光照射角度與吸熱的關(guān)系”這2個(gè)科學(xué)概念，并將本課知識(shí)運(yùn)用到下一課“做一個(gè)太陽能熱水器”中，增強(qiáng)與生活的聯(lián)系，更有利于理論與實(shí)踐的結(jié)合。

實(shí)驗(yàn)記錄與分析也是教師需要在教學(xué)中著力指導(dǎo)的，用數(shù)據(jù)、事實(shí)說明問題是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要方面。通過學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能讓學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性有更深的理解，不僅能讓學(xué)生更好地獲取知識(shí)和方法，而且更鍛煉了學(xué)生的觀察、思維、實(shí)驗(yàn)操作和創(chuàng)造能力。學(xué)生自主地梳理知識(shí)更進(jìn)一步加深了對(duì)當(dāng)堂課所學(xué)知識(shí)的印象，學(xué)生能夠自主分析實(shí)驗(yàn)所獲得的信息也是幫助學(xué)生探索知識(shí)的有利教學(xué)手段。

“科學(xué)來自生活，教學(xué)要走出課堂，向生活空間拓展”是本單元的情感態(tài)度價(jià)值觀。教學(xué)中，教師要利用課件和生活中的實(shí)例，教授“得到更多的光和熱”的相關(guān)知識(shí)及實(shí)際方法，拓展學(xué)生思維的深度與廣度，讓學(xué)生感受科學(xué)與生活的密切聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)問題并利用科學(xué)知識(shí)解決問題的能力，進(jìn)一步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

教學(xué)目標(biāo)

科學(xué)概念

·物體的顏色與吸熱的本領(lǐng)的關(guān)系：深色物體比淺色物體吸熱能力更強(qiáng)。

·陽光照射角度與吸熱的關(guān)系：陽光直射吸熱更強(qiáng)。

科學(xué)探究

·通過自主設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究物體的顏色與吸熱的關(guān)系，以及陽光照射角度與吸熱的關(guān)系，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

·通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄與描述，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)整理能力。

科學(xué)態(tài)度

·在實(shí)驗(yàn)中能嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求進(jìn)行操作，實(shí)事求是地記錄觀察數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)學(xué)習(xí)態(tài)度。

·認(rèn)識(shí)到自然事物的變化之間是有聯(lián)系的，并非獨(dú)立存在，科學(xué)亦是如此，培養(yǎng)學(xué)生以發(fā)展聯(lián)系的眼光看問題的能力，以及多角度思考問題的思維能力。

科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境

認(rèn)同科技的發(fā)展能促使人們更好地利用自然資源和自然規(guī)律的觀點(diǎn)。

教學(xué)重難點(diǎn)

重點(diǎn)：利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究物體的顏色與吸熱的關(guān)系

難點(diǎn)：觀察豆豆滑落的速度與溫變油墨變色速度并準(zhǔn)確描述現(xiàn)象

教學(xué)準(zhǔn)備

學(xué)生：課本、筆、2項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的實(shí)驗(yàn)記錄表

教師：教案、多媒體教學(xué)課件、自制創(chuàng)新教具2組

教學(xué)過程

創(chuàng)設(shè)情境，激趣導(dǎo)入

（教師）趣味故事，提升興趣

教師放映動(dòng)畫視頻《盲人賣陶罐》，并講述故事梗概：在陽光明媚的一天，盲人在街上賣罐子，黑色陶罐50元，白色陶罐30元。（手勢）1個(gè)商人走過來買罐子，他說買1個(gè)白色陶罐，卻拿走了1個(gè)黑色陶罐，只給了30元。而盲人在交易時(shí)，機(jī)智地發(fā)現(xiàn)商人拿錯(cuò)了陶罐，友善地提醒商人，拿回了自己該收的50元。

提出問題：盲人是看不見的，而他卻辨別了陶罐的顏色，這是怎么做到的呢？

引出課題：可能大家都比較疑惑，那么我們一起學(xué)習(xí)利用物體的顏色的不同，如何得到更多的光和熱，揭開這個(gè)謎底。

深層追問：物體的顏色與吸熱是什么關(guān)系？

（學(xué)生）分組討論，提出猜想

學(xué)生自主分析討論，回答教師提問，結(jié)合故事進(jìn)行猜想，對(duì)物體顏色與吸熱的關(guān)系的探究實(shí)驗(yàn)提出初步假設(shè)。

預(yù)測：學(xué)生會(huì)猜想“物體的顏色越深吸熱能力越強(qiáng)”（猜想1）、“物體的顏色越淺吸熱能力越強(qiáng)”（猜想2）。

活動(dòng)1.滑豆豆比賽——物體顏色與吸熱的關(guān)系

（教師）提供器材，引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)

教師將學(xué)生分為2組，依據(jù)器材提問如何利用所提供器材設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究物體的顏色與吸熱的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)器材：不同顏色的金屬片若干、自制創(chuàng)新教具、凡士林、膠珠（如圖2）。

展示實(shí)驗(yàn)器材后引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)器材：提問藍(lán)色小盒子里裝的試劑（凡士林）有同學(xué)認(rèn)識(shí)嗎？取一點(diǎn)均勻涂抹在手上會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

預(yù)測學(xué)生回答：這是凡士林，日常生活中可以用作唇膏和護(hù)手霜，有潤膚的功能，涂抹在手上會(huì)消失不見（凡士林在皮膚上涂抹均勻時(shí)變成液態(tài)被皮膚吸收了）。

教師進(jìn)一步總結(jié)引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)原理：凡士林用在日常生活中有潤膚的作用，它是一種黏稠度比較高的液體，受熱之后會(huì)軟化形成流動(dòng)性較強(qiáng)的液態(tài)，這也就是涂抹在手上會(huì)被皮膚吸收的原因。

提問引導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：凡士林與今天的探究有什么關(guān)系？怎樣利用這些器材完成今天的比賽？

留半分鐘思考討論時(shí)間供學(xué)生小組交流。

預(yù)測學(xué)生回答：因?yàn)榉彩苛钟鰺釙?huì)軟化，我們可以將凡士林涂抹在鐵片上，再安裝到裝置上，依照凡士林軟化的先后順序就可以判斷物體顏色不同導(dǎo)致的吸熱產(chǎn)生的溫度的差異。

進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考豆豆的作用，學(xué)生回答：豆豆是為了讓凡士林融化的現(xiàn)象更加明顯，方便我們的觀察。

展示教具模型示意圖，引導(dǎo)學(xué)生依圖3所示根據(jù)所提供的器材搭建好實(shí)驗(yàn)裝置。立方體支架上已有小磁鐵可直接吸附鐵片；鐵片涂有顏料的一面標(biāo)有“朝光面”，另一面為背光面，提醒學(xué)生注意鐵片的朝向；背光面的方框?yàn)橛梅彩苛终尺B豆豆處；安裝好小鐵片后打開電源點(diǎn)亮燈泡開始實(shí)驗(yàn)，并提示學(xué)生仔細(xì)觀察。

實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)

·小組分工合作，進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

·保持除顏色以外的其他各項(xiàng)條件相同——照射角度與時(shí)間、燈光強(qiáng)度、鐵片面積、等距照射鐵片等（控制變量法）。

·用藥匙取用凡士林且每個(gè)鐵片上凡士林用量一致。

·實(shí)驗(yàn)時(shí)仔細(xì)觀察豆豆開始滑落的時(shí)間，并填好實(shí)驗(yàn)報(bào)告表單。

·注意電路使用安全。

·白熾燈點(diǎn)亮后會(huì)發(fā)熱，禁止用手直接觸碰燈泡。

（學(xué)生）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手實(shí)操

學(xué)生自主設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在同一條件下光照射不同顏色的金屬片，通過觀察凡士林融化導(dǎo)致豆豆開始滑落的時(shí)間不同驗(yàn)證提出的猜想。學(xué)生在學(xué)習(xí)了如何正確操作后，小組間分工合作完成實(shí)驗(yàn)，觀察不同顏色的物體受光照后的豆豆開始滑落順序并如實(shí)記錄現(xiàn)象，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告單1（如表1）。實(shí)驗(yàn)報(bào)告單“豆豆開始滑落順序”選填1—4。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中教師應(yīng)實(shí)時(shí)觀察并提供指導(dǎo)。

活動(dòng)2.實(shí)驗(yàn)1成果展示，總結(jié)實(shí)驗(yàn)

學(xué)生自主整理實(shí)驗(yàn)記錄，教師請小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)成果展示，引導(dǎo)分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告單，得出如表2所示的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，教師對(duì)成果展示進(jìn)行總結(jié)，并得出“物體顏色越深吸熱能力越強(qiáng)”的結(jié)論，證明猜想1是正確的。

教師引導(dǎo)揭秘課堂最開始的疑問：盲人失去了視覺，如何機(jī)智地辨別陶罐的顏色？

預(yù)測學(xué)生回答：盲人看不見，但在交易的時(shí)候會(huì)用手摸，他用手摸到了陶罐，黑色吸熱能力大于白色的吸熱能力，吸熱后的溫度就會(huì)更高，盲人用手區(qū)分了黑色和白色陶罐。

教師總結(jié)：在陽光照射下，不同顏色的陶罐吸熱能力不同，黑色陶罐吸熱能力遠(yuǎn)大于白色陶罐，產(chǎn)生較大的溫度差；盲人用手感知了2種陶罐的溫度差異，機(jī)智地辨別出顏色的不同。

拓展延伸，引入“陽光照射角度與吸熱”

教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)小結(jié)，引導(dǎo)學(xué)生自主梳理學(xué)習(xí)的知識(shí)，并進(jìn)行知識(shí)拓展。

生活拓展：觀察下圖，思考生活中如何獲得更多光和熱？

預(yù)測學(xué)生回答：太陽能熱水器表面顏色是深色，受光面的角度，以及表面積。

加深對(duì)“物體顏色越深吸熱能力越強(qiáng)”概念的理解之后，由太陽能熱水器受光照面的角度引入“陽光照射角度與吸熱的關(guān)系”。

活動(dòng)3.變色王比賽——陽光照射角度與吸熱的關(guān)系

（教師）強(qiáng)化設(shè)計(jì)，引導(dǎo)實(shí)驗(yàn)

教具基本條件均不變，選取背光面為溫變油墨且相同顏色的鐵片，改變支架，將陽光照射角度細(xì)化為0°、30°、60°和90°（0°表示鐵片與太陽光平行，90°表示鐵片受太陽光直射；30°和60°表示鐵片受太陽光斜射）。

認(rèn)識(shí)器材，提問引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：用手捂住背光面為溫變油墨的鐵片，觀察會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？我們該如何利用這些器材完成陽光照射角度與吸熱關(guān)系的探究呢？

預(yù)測學(xué)生回答：紅色油墨變淡或者變?yōu)闊o色，根據(jù)實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)原理，可以以溫變油墨變色的速度判斷吸熱的快慢。將鐵片按照不同角度安裝在裝置中，打開實(shí)驗(yàn)裝置觀察溫變油墨的變色速度，完成實(shí)驗(yàn)探究。

教師引導(dǎo)細(xì)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：為了探究陽光照射角度與吸熱的關(guān)系，應(yīng)該保持什么條件相同？

預(yù)測學(xué)生回答：鐵片的顏色、陽光照射的強(qiáng)度等。

展示教具模型示意圖（圖5），學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)（學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1后對(duì)于實(shí)驗(yàn)教具已有使用基礎(chǔ)，此時(shí)教師不必過多指導(dǎo)，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生自主思考，自主探究實(shí)驗(yàn)）。

（學(xué)生）提出猜想，自主實(shí)驗(yàn)

學(xué)生自主設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，同一條件下光以不同角度照射同種顏色的鐵片，通過觀察溫變油墨變色速度不同驗(yàn)證提出的猜想，通過前面的操作加強(qiáng)動(dòng)手實(shí)踐，小組內(nèi)分工合作完成比賽，觀察比賽過程并如實(shí)記錄現(xiàn)象，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告單2 （如表3）。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中教師應(yīng)實(shí)時(shí)觀察并提供指導(dǎo)。

活動(dòng)4.實(shí)驗(yàn)2成果展示及總結(jié)

教師檢驗(yàn)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)成果，進(jìn)行小組匯報(bào)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：陽光入射角度越大，吸熱能力越強(qiáng)；陽光直射吸熱能力最強(qiáng)。

課堂總結(jié)與拓展

教師提問：通過今天所學(xué)習(xí)的2個(gè)影響物體吸熱的因素，舉出生活中與其有關(guān)的實(shí)例。

猜測學(xué)生回答：遮陽棚的顏色，用陽光照射角度確定樓房的間距，夏季衣服的顏色。

教師引導(dǎo)預(yù)習(xí)課程內(nèi)容：同學(xué)們見識(shí)都非常廣泛，也是善于觀察生活的孩子。我們今天所學(xué)習(xí)的內(nèi)容在下節(jié)課“制作太陽能熱水器”當(dāng)中可以進(jìn)一步應(yīng)用哦！

總結(jié)反思

學(xué)生在這節(jié)課上親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，利用材料設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)裝置，表現(xiàn)出一定的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神。教師則利用故事視頻、圖片豐富教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生的表達(dá)與交流提供廣闊的平臺(tái)，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物體的顏色與吸熱的關(guān)系，以及陽光照射角度與吸熱在實(shí)際應(yīng)用中的意義，同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到我們的研究發(fā)現(xiàn)只有服務(wù)于生活才能真正體現(xiàn)研究成果的價(jià)值。讓學(xué)生切身感受到學(xué)以致用的成功和喜悅，拓寬了學(xué)生的視野，提高了教學(xué)效率。

板書設(shè)計(jì)

點(diǎn)評(píng)

“怎樣得到更多的光和熱”這一課設(shè)計(jì)了2個(gè)有新意的探究活動(dòng)，探究物體顏色與吸熱的關(guān)系，以及陽光照射角度與物體吸熱的關(guān)系，并得出相應(yīng)的結(jié)論。

教師精心準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn)材料，讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在這些材料的引導(dǎo)下，學(xué)生調(diào)動(dòng)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)出不同的實(shí)驗(yàn)。教師在學(xué)生設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)指導(dǎo)——出示立方體支架，提示學(xué)生在這個(gè)支架上選擇相應(yīng)的位置，分別固定燈泡和不同顏色鐵片。立方體支架的設(shè)計(jì)科學(xué)地解決了在實(shí)驗(yàn)室沒有陽光的條件下，也能準(zhǔn)確地進(jìn)行物體吸收熱量的實(shí)驗(yàn)，這是一個(gè)很值得學(xué)習(xí)和推廣應(yīng)用的方法。

一切準(zhǔn)備就緒，打開燈泡電源，觀察記錄各鐵片上的紅豆滑落的先后順序，從而得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果。后面的第2個(gè)探究活動(dòng)也如法進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)效果都很好。

從這一課的教學(xué)設(shè)計(jì)我們看到了教師具有先進(jìn)的教學(xué)理念，讓學(xué)生在教師設(shè)計(jì)的情境里，自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，并且在教師精心準(zhǔn)備的材料的引導(dǎo)下，自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)解決問題。整個(gè)學(xué)習(xí)過程，學(xué)生處于主動(dòng)地位。這樣的教學(xué)，在學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)概念的同時(shí)，著重強(qiáng)調(diào)了學(xué)生思維能力和動(dòng)手能力的培養(yǎng)，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生小組合作的團(tuán)隊(duì)精神，還有學(xué)以致用的習(xí)慣。長此以往，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)就逐漸形成了。

教學(xué)設(shè)計(jì)撰寫規(guī)范，排版美觀。

（武漢城市職業(yè)學(xué)院教授徐明）