楊鳳琴 李德強(qiáng)

摘要《會變的影子》是人教鄂教版《科學(xué)》四年級下冊第五單元“影子的變化”的第一課。本單元設(shè)計了《會變的影子》和《陽光下的影子》兩課，兩課內(nèi)容具有一定的邏輯關(guān)系，第一課是基礎(chǔ)，通過影子現(xiàn)象探究影子的形成條件和變化規(guī)律。第二課在更宏觀的維度上探究陽光下影子的變化規(guī)律，并借助日晷這一簡易計時器，感受天體運(yùn)動現(xiàn)象與影子變化的關(guān)系。圍繞影子，將物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域和地球與宇宙領(lǐng)域的兩個學(xué)習(xí)內(nèi)容有機(jī)地融合在一起，把學(xué)生的探究及思維引向與天體運(yùn)動相關(guān)的現(xiàn)象。

關(guān)鍵詞 影子 變化規(guī)律 天體運(yùn)動

中圖分類號：G424文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdk.2021.30.008

Teaching and Evaluation of the"The Shadow can Change"

YANG Fengqin[1]， LI Deqiang[2]

（[1] Hubei Yichang Fengjiawan Primary School， Yichang， Hubei 443199；[2] Yichang Institute of Educational Sciences， Yichang， Hubei 443099）

Abstract： "The shadow can change" is the first lesson of "shadow change" in unit 5， Volume 2， grade 4 of science， Hubei Education Edition of people’s education. In this unit， two lessons， shadows that can change and shadows under the sun， are designed. The contents of the two lessons have a certain logical relationship. The first lesson is the basis to explore the formation conditions and change laws of shadows through shadow phenom？ ena. Lesson 2 explores the change law of shadow under the sun in a more macro dimension， and feels the rela？ tionship between celestial movement and shadow change with the help of the simple timer sundial. Around the shadow， organically integrate the two learning contents in the field of material science and the field of earth and universe， and lead students’ exploration and thinking to phenomena related to the celestial movement.

Keywords： shadow； change law； celestial motion

教材分析

《會變的影子》是人教鄂教版《科學(xué)》四年級下冊第五單元“影子的變化”的第一課。本單元設(shè)計了《會變的影子》和《陽光下的影子》兩課，圍繞影子，將物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域和地球與宇宙領(lǐng)域的兩個學(xué)習(xí)內(nèi)容有機(jī)地融合在一起，把學(xué)生的探究及思維引向與天體運(yùn)動相關(guān)的現(xiàn)象。

本單元內(nèi)容對應(yīng)課程標(biāo)準(zhǔn)中兩個主要概念：

6.2.2光在空氣中沿直線傳播；行進(jìn)中的光遇到物體時會發(fā)生反射，會改變光的傳播方向，會形成陰影。對應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：描述行進(jìn)中的光被阻擋時，就形成了阻擋物的陰影。

13.1地球每天自西向東圍繞地軸自轉(zhuǎn)，形成晝夜交替等有規(guī)律的自然現(xiàn)象。對應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)是：描述一天中在太陽光的照射下，物體影子的變化規(guī)律。

第一課研究的是生活中燈光下的影子現(xiàn)象，第二課研究的是太陽光下物體的影子變化及規(guī)律，滲透著天體的運(yùn)行規(guī)律，為高年段學(xué)習(xí)晝夜交替和四季變化規(guī)律作鋪墊。

兩課內(nèi)容具有一定的邏輯關(guān)系，第一課是基礎(chǔ)，通過影子現(xiàn)象探究影子的形成條件和變化規(guī)律。第二課在更宏觀的維度上探究陽光下影子的變化規(guī)律，并借助日晷這一簡易計時器，感受天體運(yùn)動現(xiàn)象與影子變化的關(guān)系。

基于以上分析，我們確定了《會變的影子》的教學(xué)目標(biāo)：

能夠描述行進(jìn)中的光被阻擋時，形成了阻擋物的陰影；能夠說出光、阻擋物和屏是影子形成的必要條件。

通過制造影子活動，知道改變影子長度、形狀和方向的方法。

了解影子的形成條件和變化規(guī)律，知道這些認(rèn)識促使人類發(fā)明了無影燈、皮影戲等設(shè)施或藝術(shù)形式，對人類的生活產(chǎn)生了廣泛影響。

簡要教學(xué)流程

1.聚焦問題

通過觀看影子創(chuàng)意舞蹈的視頻，引導(dǎo)學(xué)生交流生活中見到的影子，聚焦本課主題“會變的影子”。

2.探究影子形成的規(guī)律

（1）利用身邊的材料制造影子

教師引導(dǎo)學(xué)生利用教室的環(huán)境和身邊的材料嘗試制造影子，比一比誰制造影子的方法多，并將制造影子的方法用簡圖或文字的方式記錄在活動手冊上。在活動中教師引導(dǎo)學(xué)生思考：影子的形成需要哪些條件？

全班交流制造影子的方法，教師根據(jù)學(xué)生的發(fā)言，在黑板上整理學(xué)生制造影子時使用的物體，引導(dǎo)他們根據(jù)板書歸納出影子形成的條件：光、阻擋物和屏。

（2）想辦法制造不同的影子

教師出示手電筒、圓柱形木塊、白紙，指導(dǎo)學(xué)生利用這三個物體制造一定形狀的影子，并將制造方法用簡圖記錄下來。

給學(xué)生提供同樣的實驗材料，要求學(xué)生制造出與剛才的影子長短或大小不同的影子。學(xué)生先小組內(nèi)交流自己的想法，再根據(jù)小組預(yù)設(shè)，制造出不同的影子，并將制造方法及影子發(fā)生的變化記錄在活動手冊上。

全班交流制造各種不同影子的方法，歸納影子變化的規(guī)律：改變光的某些條件，影子就會發(fā)生相應(yīng)的變化。

（3）按要求還原影子

教師出示一組長短不同、方向不同的影子圖，先請學(xué)生將影子分類，并利用牙簽按順序制造出影子；然后請一位學(xué)生演示這組特殊影子的制造過程；最后，全班交流制造這組影子時的發(fā)現(xiàn)，并歸納：改變光照射的角度與方向，可以制造出長短不同、方向不同的影子。

3.拓展應(yīng)用

（1）教師通過圖片和小資料，引導(dǎo)學(xué)生了解無影燈的結(jié)構(gòu)和工作原理；然后用手電筒制作簡易“無影燈”，引導(dǎo)學(xué)生觀察影子逐漸變淡的過程，感受無影燈的工作原理。

（2）引導(dǎo)學(xué)生了解生活中應(yīng)用影子的事例，布置拓展任務(wù)：在家里和父母一起玩手影游戲。

教學(xué)反思

本課教學(xué)在和諧、寬松、融洽的氛圍中展開，激發(fā)了學(xué)生的科學(xué)探究興趣，培養(yǎng)了他們的探究能力和合作意識。

1.激發(fā)學(xué)生的興趣

活動開始，以一段創(chuàng)意舞蹈視頻導(dǎo)入，學(xué)生在驚嘆藝術(shù)家精彩表演的同時，也對影子產(chǎn)生了濃厚的興趣。接著學(xué)生說說生活中見到的影子，與生活聯(lián)系起來，學(xué)生有話說，很快地投入到探究影子的活動中。課堂結(jié)尾，教師引導(dǎo)學(xué)生課后玩手影游戲，為下一課的影子戲創(chuàng)編作鋪墊。

2.設(shè)計有序的活動

本課設(shè)計了三個有層次的制造影子的活動，三次活動要求不同，難度不同，目標(biāo)不一樣，促進(jìn)了學(xué)生的思維發(fā)展。

（1）讓學(xué)生利用身邊的材料制造影子。學(xué)生可以自由選擇材料制造影子，這個活動對于影子的形狀特點(diǎn)沒有說明要求，個人發(fā)揮的空間很大，只要能造出影子即可。學(xué)生通過嘗試，制造各種不同影子，體會并歸納影子形成的條件。

（2）想辦法制造不同的影子。師生利用指定材料共同制造出第一個影子并將制造影子的方法記錄下來，學(xué)生利用同樣的材料制造出與第一個影子長短或大小不同的影子。同樣是制造影子，這次要求學(xué)生不但要了解影子的變化情況，還要關(guān)注影子發(fā)生變化與光照角度的關(guān)系。

（3）按要求還原影子。要求學(xué)生用牙簽連續(xù)制造出五個長短不同、方向不同的影子。連續(xù)制造影子時，手電筒的光照射物體時角度、方向連續(xù)變化，學(xué)生能夠發(fā)現(xiàn)影子的長短與光照射的角度有關(guān)，影子的方向與光照的方向改變有關(guān)，對影子變化產(chǎn)生的原因有了更深刻的理解。

3.讓學(xué)生成為主人

只有充分調(diào)動“教”與“學(xué)”兩方面的積極性，以學(xué)生為主體，才能真正把課堂還給學(xué)生，使他們成為學(xué)習(xí)的主人。教學(xué)中，教師給學(xué)生足夠的時間讓他們動手操作、思考分析、交流表達(dá)。例如，在第一次制造影子時，學(xué)生充分利用教室里的環(huán)境和現(xiàn)有材料，用多種方法制造影子。第二次制造影子時，教師給予足夠的時間，讓學(xué)生制造出各種不同的影子，并在寬松、愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中充分交流和討論。

4.設(shè)計結(jié)構(gòu)性材料

為學(xué)生的探究活動提供有結(jié)構(gòu)的材料，是提高課堂效率的重要途徑。本課的三次制造影子活動，給學(xué)生提供了不同的制造影子的材料。第一次制造影子，目的是讓學(xué)生用盡可能多的方法制造影子。教師為學(xué)生提供了手電筒、木塊、橡皮，提醒他們可以借助教室環(huán)境和自己帶的學(xué)習(xí)用具等材料來制造影子。第二次制造影子，目的是研究影子的變化及其規(guī)律。教師為學(xué)生提供了圓柱形木塊、手電筒、紙屏，引導(dǎo)他們除了關(guān)注影子的形狀變化外，還要關(guān)注影子長短、方向甚至顏色等各種變化，發(fā)現(xiàn)更多影子的不同變化。第三次制造影子，目的是讓學(xué)生通過連續(xù)制造影子，了解影子長短、方向的變化與光照角度之間的關(guān)系。教師為學(xué)生提供的阻擋物是牙簽，希望他們在制造影子時，認(rèn)識到影子長短和方向的變化與光照角度的改變有關(guān)，為下一課作鋪墊。

5.增強(qiáng)小組間合作

如何制造出各種變化的影子？如何科學(xué)表述和簡潔記錄制造影子的方法？這些問題對于學(xué)生來說比較困難。本課引導(dǎo)學(xué)生用小組合作的方式開展科學(xué)探究活動，在相互交流、爭論中，明確方法、碰撞思維、解決問題。全班交流時，學(xué)生方法多樣，表達(dá)清晰、流暢。

教學(xué)評析

1.深入分析教材，準(zhǔn)確定位目標(biāo)

教材是課程標(biāo)準(zhǔn)的具體化，教科書、學(xué)生活動手冊是教材的重要組成部分，是編寫意圖的真實反映。人教鄂教版《科學(xué)》教材較好地體現(xiàn)了課程標(biāo)準(zhǔn)的要求。教科書、學(xué)生活動手冊是一個整體，結(jié)合在一起進(jìn)行研究，能夠更好地把握不同科學(xué)領(lǐng)域在單元結(jié)構(gòu)中的布局，找到課程標(biāo)準(zhǔn)、教材在科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)上的縱向、橫向關(guān)系，準(zhǔn)確定位教學(xué)目標(biāo)，使教材轉(zhuǎn)化為具體的教學(xué)內(nèi)容。如本課中，“三個活動”與“三個問題”的設(shè)計，就是讀懂教材、確立目標(biāo)后的具體體現(xiàn)。

本課設(shè)計了三個主要活動：利用多種材料制造影子；想辦法制造不同的影子；按要求還原影子。三個活動分別指向三個問題：

（1）形成影子需要什么條件？學(xué)生通過描述大量實驗現(xiàn)象，進(jìn)行歸納，得到三個基本條件。

（2）影子是可以變化的，變化的規(guī)律是什么？學(xué)生小組探究，搜集并整理多種影子現(xiàn)象，感知“改變光的某些條件，影子就會發(fā)生變化”，初步認(rèn)識影子變化的規(guī)律。

（3）利用影子變化的規(guī)律可以做什么？教師引導(dǎo)學(xué)生由單一靜止的影子過渡到對同一物體影子連續(xù)變化的研究，為地球的自轉(zhuǎn)、晝夜交替現(xiàn)象等概念的學(xué)習(xí)積累證據(jù)，提供思考的方向。

三個活動、三個問題，既對應(yīng)又關(guān)聯(lián)，呈階梯上升的態(tài)勢。學(xué)生的學(xué)習(xí)在開放而有序的科學(xué)實踐中充分展開，最后達(dá)成本課的教學(xué)目標(biāo)。

2.開展實踐活動，培養(yǎng)科學(xué)思維

歸納影子形成的條件，通過比較、分類、分析等思維過程概括出影子變化與改變光的條件之間的關(guān)系，都離不開思維的參與。本課科學(xué)實踐活動的展開具有以下特點(diǎn)：準(zhǔn)確分析學(xué)情，創(chuàng)新教具、學(xué)具；細(xì)致引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象并做好記錄（記什么，怎么記都細(xì)心引導(dǎo)與示范）；給學(xué)生提供足夠的時間和空間，引導(dǎo)他們進(jìn)行信息交換和觀點(diǎn)交流，使他們最終對影子的形成和變化規(guī)律達(dá)成共識。這是遵循教材編寫思路的積極探索，這樣的教學(xué)也是我們所期望的。

3.立足單元教學(xué)，引導(dǎo)探究過程

影子的變化規(guī)律并不是一個孤立的知識點(diǎn)，本課“按要求還原影子”的實踐活動是一個重要銜接點(diǎn)，既是對影子變化規(guī)律的再實踐過程，又對下一課《陽光下的影子》的研究作鋪墊。引導(dǎo)學(xué)生從生活中常見的影子走向與天體運(yùn)動產(chǎn)生的現(xiàn)象有關(guān)內(nèi)容的探究，教師需要把握內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)，立足單元教學(xué)適當(dāng)引導(dǎo)。

●課程標(biāo)準(zhǔn)解讀

科學(xué)探究的四大要素

科學(xué)探究是人們探索和了解自然、獲得科學(xué)知識的主要方法，是提出科學(xué)問題，形成猜想和假設(shè)，獲取和處理信息，基于論證得出結(jié)論并作出解釋，以及對科學(xué)探究過程和結(jié)果進(jìn)行交流、評估、反思的能力。一般情況下，科學(xué)探究包含提出問題、作出假設(shè)、制訂計劃、收集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評價八個方面，可以概括為問題、證據(jù)、解釋、交流四大要素。

問題：具有科學(xué)探究意識，能在學(xué)習(xí)和日常生活中發(fā)現(xiàn)問題、提出合理猜測與假設(shè)。例如，提出或識別可以通過科學(xué)探究解決的問題：判斷一項探究活動圍繞什么問題展開；根據(jù)已有研究，提出可以進(jìn)一步探究的科學(xué)問題：針對問題進(jìn)行合理的猜想與假設(shè)。

證據(jù)：具有設(shè)計探究方案和獲取證據(jù)的能力，能正確實施探究方案，使用各種科技手段和方法收集信息。例如，能通過觀察、調(diào)查和實驗等方式獲取證據(jù)；掌握課程標(biāo)準(zhǔn)要求的實驗器材的使用，實驗方案的設(shè)計和數(shù)據(jù)的收集；以圖或表等多種方式呈現(xiàn)收集到的數(shù)據(jù)。

解釋：具有分析論證的能力，會使用各種方法和手段分析、處理信息，描述、解釋探究結(jié)果和變化趨勢，基于證據(jù)得出合理的結(jié)論。例如，基于證據(jù)分析相關(guān)現(xiàn)象或原因：使用課程標(biāo)準(zhǔn)要求的方法和技術(shù)來分析數(shù)據(jù)；對收集到的證據(jù)的可靠性進(jìn)行評估；評價證據(jù)是否支持所得出的結(jié)論。

交流：具有交流與合作的意愿和能力，能準(zhǔn)確表述、評估和反思探究過程與結(jié)果，例如，準(zhǔn)確表達(dá)自己的探究問題、過程和結(jié)果；選擇和運(yùn)用適宜的媒體與他人進(jìn)行有效交流；對他人的探究過程和結(jié)果能提出建設(shè)性意見。

（內(nèi)容來源：義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)解讀/劉恩山主編；義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組編寫.—北京：高等教育出版社，2017.12，有刪減。）