小学教科版（2024）3.影子的秘密教案

这是一份小学教科版（2024）3.影子的秘密教案，共6页。

课题
影子的秘密
单元
三
学科
科学
年级
三
学习
目标
知道行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影。知道光源、遮挡物和屏（接收影子的平面）是影子产生的条件。
知道光源和遮挡物的变化会导致影子长短、大小和方向的变化。
通过光和影的实验，耐心观察和记录影子的变化情况。根据实验结果，实事求是地分析光源，遮挡物和影子三者之间的关系。掌握模仿和创作不同的手影的方法。
乐于参与活动，对探索“影子的秘密”有一定的兴趣。积极寻找改变影子的方法，体会创作手影带来的乐趣。
了解影子成像原理在生活中的运用。知道我们生活在一个充满光影的世界里，人们对光影规律有各种各样的运用。
重点
了解产生影子的条件和过程，通过模拟实验，理解产生影子的要素光源和阻挡物之间是如何相互影响的。
难点
理解在模拟实验中控制一个变量不变，改变其他变量的方法，例如保持阻挡物摆放位置不变，改变光源。
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
介绍“皮影戏”，皮影戏，旧称"影子戏"或"灯影戏"，是一种用蜡烛或燃烧的酒精等光源照射兽皮或纸板做成的人物剪影以表演故事的民间戏剧。表演时，艺人们在白色幕布后面，一边操纵戏曲人物，一边用当地流行的曲调唱述故事(有时用方言)，同时配以打击乐器和弦乐，有浓厚的乡土气息。
观看“皮影戏”视频资料。
学生集体观看视频资料。
激发学生兴趣，感受新知。
讲授新课
聚焦：我们已经观察到阳光下影子的变化，影子的变化是怎么产生的呢？
回顾上节课所学的知识，发现一天中的影子方向、长短都会随着太阳的改变而改变。生活中，除了阳光下的影子，开灯后房间中的影子，打开手电筒后产生的影子，都是常见的现象。那么，影子的变化是怎样产生的呢？
探索：产生影子。
利用下面的物品和材料做模拟实验。想一想，不同的材料模拟的是什么？它们对影子的产生起了什么作用？
生1：手电筒为木圆柱影子的产生提供了光源，光源要找到，木圆柱上才会有影子的出现！
生2：用手电筒照射到木圆柱上，就能在桌面上看到影子啦！
手电筒模拟的是光源、木圆柱模拟的是遮挡物、桌面模拟的是投影面，它们是影子产生的必要条件，缺一不可。
什么是光源？
光在我们的生活中至关重要，我们读书写字离不开光，吃饭走路也离不开光。生活中有许多物体会发光，如通电的灯泡、燃烧的蜡烛、烟花放出的焰火等。还有一些小动物也会发光，如萤火虫等。除此之外，一些自然现象也会发光，如闪电等。可以自己发光的物体叫做光源。我们所看见的光都来自光源。而没有通电的电灯，没有点燃的蜡烛，虽然能发光，但它们处在没有发光的状态，所以不算光源。
让影子发生变化。
我们已经知道太阳下物体的影子会有变化，想办法让我们模拟实验中的影子也产生变化。
实验一:探究影子的变化与光照射角度的关系。
实验方法：通过改变照射角度去研究影子的变化和光源的关系，因此最有效的方法是进行对比实验。
实验猜想：影子随光源的改变而改变。
实验材料：手电筒、木圆柱、桌子、活动手册。
实验步骤：
（1）将木圆柱放在桌子上。
（2）用手电筒分别从不同的方向照射木圆柱。
实验现象：影子的方向与长短随着光照射角度的改变而改变。
实验结论：影子的方向与长短随着光源的改变而改变。
实验二:探究影子的变化与光源所照射物体摆放的关系。
实验方法：手电筒位置基本不变，改变木圆柱的摆放方式，用手电筒照射并仔细观察。
实验猜想：用光源照射不同摆放方式的物体，影子的形状是不同的。
实验材料：手电筒、木圆柱、桌子、活动手册。
实验步骤：
（1）用手电筒分别照射不同摆放方式的木圆柱的侧面。
（2）用笔和活动手册记录不同摆放方式的木圆柱在桌面上产生的不同的影子。
（3）比较不同摆放方式的木圆柱产生影子的形状。
实验分析：
（1）从不同摆放方式的木圆柱的侧面照射得到的影子的形状与木圆柱侧面的形状一致。
（2）当物体不同侧面的形状不同时，从物体不同侧面照射就会得到影子。这是由于物体不同侧面对光的遮挡情况不同。
实验结论：影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。
观看研究影子的产生和变化、影子的秘密、视频资料。
手影游戏。
通过改变手形，我们可以变化出许多有趣的手影。比一比，谁表演的手影更有趣？观看手影、找影子、手影戏、手影示范等视频资料。
无影灯
无影灯是手术时用来照明的灯，无影灯能尽量消除阴影，并能将色彩失真降到最低程度。它将发光强度很大的灯放在灯盘上排列成圆形，合成一个大面积的光源。让灯光从不同的角度和方向照射下来，几乎看不见每个点光源形成的影子。这样，既能保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的影子而影响手术，所以称为无影灯。
研讨：影子是怎样产生的？
分析：在“影子游戏”中我们会发现，影子其实是物体挡住光线后，在地面、墙面等物体上所形成的四周有光中间无光的影像。我们把挡住光线的物体叫做遮挡物；把能够呈现影子的物体，如墙面、地面等叫做屏。只有当光照在遮挡物上，屏上才会出现影子。如果没有光源或遮挡物不在光和屏之间挡住光线，那么屏上就不会出现影子。这说明影子的产生离不开光源、屏及遮挡物。
结论：影子的产生需要光源、遮挡物、屏(能够呈现影子 的物体，如墙面、地面等)，并且遮挡物要在光源和屏之间。
影子可以发生哪些变化？
1.方向的变化：物体的影子的方向随着光源方向的改变而改变，影子总在背光的一面。
2.长短的变化：物体影子的长短随着光源照射角度的改变而改变。（光源直射时，影子最短，随着光源斜射的程度越来越大，影子越来越长。）
3.形状的变化:当物体不同侧面的形状不同时，从物体不同侧面照射就会得到不同形状的影子；即使相同形状的侧面，从不同角度照射也会得到不同形状的影子。
4.清晰度的变化：物体离光源远时产生的影子的清晰度要低于离光源近时产生的影子，例如:我们离路灯远时，产生的影子模糊，走近时，产生的影子清晰。
想一想，太阳的位置与影子的变化有什么关系？
分析：从观察到的事实与数据中可以知道，早上太阳在东偏北方向，影子在西偏南方向。中午太阳在正南方向，影子在正北方向。下午太阳在西偏北方向，影子在东偏南方向。同时，清晨和傍晚太阳的位置最低。影子最长；中午太阳的位置最高，影子最短。
结论：阳光下物体的影子的方向随着太阳方向的改变而改变，影子总是和太阳的方向相反。阳光下物体影子长短的变化是随着太阳在天空中位置的变化而变化的，太阳位置最高时，影子最短；太阳位置最低时，影子最长。
发现：太阳就是个大光源，地球上任何一个不透明的物体都可以成为遮挡物，脚下的土地就是屏(投影面)。所有影子发生的形状、大小和方向上的变化都与光源的距离、照射的方向有着密不可分的关系。
拓展：观察云
在天空中,有一种天然的挡光物——云，它变化多端，有薄有厚、有高有低、有黑有白，它的变化会直接影响我们的生活。当云遮挡住太阳，我们立刻会感觉到天色暗淡下来，这是因为云作为遮挡物挡住了太阳这个大光源，而我们之所以感觉周围天色暗了下来是因为我们正处在云的影子(投影区)内。
学生总结交流前面学过的知识，小组代表回答。
小组实验，体验制造影子，并汇报结果。
组织学生讨论，进行实践操作，体验不同的方法，分享实验结果。
学生欣赏皮影戏，分享并实践操作，让学生进一步学习手影的操作方法及需要的器材等。
学生可以小组议一议并交流一下，知道太阳的位置与影子的变化有什么关系。
复习前面学习过的云的图片，再到教室外观察云彩。
影子的长短不同，方向不同，是太阳位置不同导致的。
体会产生影子需要三个要素——光源、阻挡物、屏，以及三者形成影子的过程。
改变光源的入射角度和改变木圆柱的摆放方式。
通过改变阻挡物的方法来制造不同的手影。
判断短杆的影子变化与太阳（光源）位置变化有关系，不同时间段太阳的高度不同，方向不同，阳光的入射角度不同，导致短杆的影子不同。
旨在学生复习旧知并观察云朵，看看有什么样的云朵，这些云朵对我们的生活又有什么样的影响等。
课堂小结
通过本节课的学习，在我们进行的模拟实验中我们知道了光源和阻挡物对影子变化的影响。光源、遮挡物和屏是影子产生的条件；光源和阻挡物的变化会导致影子的变化；影子的变化包括方向和大小长短的变化。因此，我们更好地理解了太阳的位置变化对影子变化的影响。
板书
3 影子的秘密