自編“玩鏡子”活動與課程開發(fā)設(shè)計

何靜+劉琴

1 活動目標(biāo)

1.1 探究光的反射規(guī)律

（1）光照射到物體上產(chǎn)生反射現(xiàn)象。

（2）光能發(fā)生多次反射。

（3）了解“角”在生產(chǎn)生活中的作用。

1.2 觀察、畫角

（1）能借助簡單的工具進行觀察，堅持實驗記錄，能整理實驗數(shù)據(jù)并分析出實驗結(jié)論。

（2）用鉛筆沿鏡子內(nèi)側(cè)畫角。

1.3 認(rèn)識

（1）認(rèn)識到細(xì)心觀察與多次測量在實驗中的重要意義。

（2）感知角的大小。

2 課題目標(biāo)

2.1 學(xué)具開發(fā)

在學(xué)具的開發(fā)中，學(xué)生的奇思妙想會經(jīng)常閃現(xiàn)。因此，可以通過研究學(xué)具提高學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計與創(chuàng)新思維能力。

成功的學(xué)具實驗前需要進行多次改進，還要根據(jù)其在實驗中的使用效果再次進行多次改進，實驗反思后再進行改良和完善。因而，學(xué)具的開發(fā)與應(yīng)用需要制作者的耐心與毅力。

2.2 學(xué)具應(yīng)用

長期堅持從不同角度培養(yǎng)學(xué)生觀察事物，將同一學(xué)具用不同材料做成不同的形狀，使不同學(xué)科的學(xué)具能相互通用。數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)科的通用學(xué)具有利于解決學(xué)科間的共性問題。這樣，通過學(xué)具的制作與應(yīng)用，可以培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維。

3 實驗?zāi)繕?biāo)

（1）讓學(xué)生去探究其中的奧秘，感知其中的神奇，來滿足他們的好奇心與興趣。

（2）培養(yǎng)小學(xué)生實驗設(shè)計、實驗操作、實驗觀察記錄、整理數(shù)據(jù)等方面的能力。通過設(shè)計實驗、分析結(jié)果等能鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和分析能力；在研究原因、結(jié)果、形成概念的過程中，鍛煉其抽象的邏輯思維能力、歸納能力、分析能力；在實際操作中，還能培養(yǎng)其組織能力、實踐操作能力、解決問題的能力等。

4 活動分析

重點：能借助簡單的工具進行觀察并學(xué)會畫角，堅持實驗記錄，能整理實驗數(shù)據(jù)并分析得出實驗結(jié)論。

難點：調(diào)整光的入射角度與觀察者的觀察角度，感知角的大小。

5 活動準(zhǔn)備

（1）鏡子底座、鐳射燈等。

（2）教師課堂觀察記錄表等。

6 活動過程

6.1 設(shè)計鏡座

6.1.1 教師活動

問題：調(diào)整兩面鏡角度科學(xué)的做法有哪些？

6.1.2 學(xué)生活動

討論問題：

①簡單的自制學(xué)具，選擇簡易的材料并制作；②具體操作方法與實驗方案；③選擇效果好的自制學(xué)具。

6.1.3 活動目標(biāo)

為學(xué)生使用學(xué)具打基礎(chǔ)。

6.1.4 課題目標(biāo)

開發(fā)實用的學(xué)具，引導(dǎo)學(xué)生提出研究自制學(xué)具設(shè)想。

6.1.5 實驗?zāi)繕?biāo)

自制學(xué)具，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維。

6.2 設(shè)計旋轉(zhuǎn)兩面鏡

6.2.1 教師活動

問題：如何使兩面鏡既能固定又能旋轉(zhuǎn)起來？

6.2.2 學(xué)生活動

討論：

①兩面鏡子的大小；

②它們能完全重合；

③制作簡單，固定方法如何有效，旋轉(zhuǎn)如何靈敏牢固。

6.2.3 活動目標(biāo)

為學(xué)生使用學(xué)具打基礎(chǔ)。

6.2.4 課題目標(biāo)

開發(fā)實用的學(xué)具，引導(dǎo)學(xué)生提出研究自制學(xué)具設(shè)想。

6.2.5 實驗?zāi)繕?biāo)

自制學(xué)具，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維。

6.3 討論測量方法

6.3.1 教師活動

拿出自制學(xué)具，讓學(xué)生觀察后，問：“有什么想說的話？怎樣測量？”

6.3.2 學(xué)生活動

（1）分組討論，如何畫角后量角。

（2）猜想鐳射燈距離鏡子的遠近不同實驗結(jié)果如何。

（3）鏡子的夾角如何測量。

（4）提出改進意見。

6.3.3 活動目標(biāo)

啟發(fā)學(xué)生自已發(fā)現(xiàn)問題，進行學(xué)法分享。

6.3.4 課題目標(biāo)

把問題交給學(xué)生去發(fā)現(xiàn)，有利于教師觀察學(xué)生活動，改進學(xué)具。

6.3.5 實驗?zāi)繕?biāo)

規(guī)范實驗操作，進行開放式實驗活動。

6.4 教師演示使用鏡座的方法

6.4.1 教師活動

（1）使兩面鏡的一邊與鏡座水平線重合，旋轉(zhuǎn)另一邊。

（2）使兩面鏡與鏡座的一邊與垂直線重合，旋轉(zhuǎn)另一邊。

6.4.2 學(xué)生活動

小組觀察并提出問題。

6.4.3 活動目標(biāo)

讓學(xué)生科學(xué)地操作，減少測量的誤差。

6.4.4 課題目標(biāo)

進行學(xué)具操作的學(xué)法指導(dǎo)。

6.4.5 實驗?zāi)繕?biāo)

實驗的示范作用。

6.5 接光游戲

6.5.1 教師活動

教師手執(zhí)鐳射燈照射一面鏡子。

6.5.2 學(xué)生活動

一個學(xué)生用一面鏡子接住墻上的亮光，另一個學(xué)生用另一面鏡子接住對面墻上的亮光，其他學(xué)生一直沿續(xù)下去。

6.5.3 活動目標(biāo)

①設(shè)計合理；②分工合理；③講究效率；④有活動補救預(yù)案。

6.5.4 課題目標(biāo)

多角度觀察；改變?nèi)肷浣嵌取?/p>

6.5.5 實驗?zāi)繕?biāo)

增強實驗的趣味性。

6.6 測量角度與鏡子中的像

6.6.1 教師活動

提出測量要求：兩鏡之間的夾角分別為20°、30°、45°、60°、90°時，鏡子中像的變化。

6.6.2 學(xué)生活動

討論測量條件及使用工具，進行實驗操作。

6.6.3 活動目標(biāo)

（1）學(xué)生有責(zé)任感，了解器材性能，掌握操作技能。

（2）數(shù)據(jù)記錄清楚、分析科學(xué)。

6.6.4 課題目標(biāo)

學(xué)生觀察測量出現(xiàn)的問題，整理與分析記錄符號信息。

6.6.5 實驗?zāi)繕?biāo)

獲取科學(xué)的實驗數(shù)據(jù)，進行觀察實驗。

6.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

6.7.1 教師活動

改變兩鏡之間的夾角，鏡子中的像如何變化。

6.7.2 學(xué)生活動

（1）分組討論設(shè)計、分工、匯報方案。

（2）用鉛筆沿鏡子內(nèi)側(cè)畫角并測量。

6.7.3 活動目標(biāo)

了解多次反射的現(xiàn)象。

6.7.4 課題目標(biāo)

多角度觀察；改變?nèi)肷浣嵌取?/p>

6.7.5 實驗?zāi)繕?biāo)

①學(xué)會實驗的變量控制；

②學(xué)會實驗的特殊值法。

6.8 測量光在正方體內(nèi)壁的反射情形

6.8.1 教師活動

研究光在正方體內(nèi)的反射情況。

6.8.2 學(xué)生活動

分析數(shù)據(jù)、討論問題的科學(xué)性與可行性，用科學(xué)描述方式進行匯報。

6.8.3 活動目標(biāo)

①修正缺點；②掌握學(xué)法；③分享成功經(jīng)驗；④產(chǎn)生新想法。

6.8.4 課題目標(biāo)

認(rèn)真傾聽發(fā)言，提出合理化、建設(shè)性意見。

6.8.5 實驗?zāi)繕?biāo)

①增強實驗的趣味性；

②體驗學(xué)習(xí)過程的快樂，分享成功的喜悅。

6.9 測量光源在正三棱柱內(nèi)壁的反射情形

6.9.1 教師活動

研究光源在正三角形內(nèi)的反射情況。

6.9.2 學(xué)生活動

用鉛筆沿鏡子內(nèi)側(cè)畫角、分析數(shù)據(jù)、討論問題的科學(xué)性與可行性、用科學(xué)描述方式進行匯報。

6.9.3 活動目標(biāo)

①修正缺點；②掌握學(xué)法；

③分享成功經(jīng)驗；④產(chǎn)生新想法。

6.9.4 課題目標(biāo)

認(rèn)真傾聽發(fā)言，提出合理化與建設(shè)性意見。數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)具能相互通用。

6.9.5 實驗?zāi)繕?biāo)

①增強實驗的趣味性；

②體驗學(xué)習(xí)過程的快樂，分享成功的喜悅。

6.10 測量光源在正六棱柱內(nèi)壁的反射情形

6.10.1 教師活動

研究光在六棱柱內(nèi)的反射情況。

6.10.2 學(xué)生活動

用鉛筆沿鏡子內(nèi)側(cè)畫角，分析數(shù)據(jù)，討論問題的科學(xué)性與可行性，用科學(xué)描述方式進行匯報。

6.10.3 活動目標(biāo)

①修正缺點；②掌握學(xué)法；

③分享成功經(jīng)驗；④產(chǎn)生新想法。

6.10.4 課題目標(biāo)

認(rèn)真傾聽發(fā)言、提出合理化與建設(shè)性意見；數(shù)學(xué)與科學(xué)的教堂結(jié)合有利于解決問題。

6.10.5 實驗?zāi)繕?biāo)

①增強實驗的趣味性；

②體驗學(xué)習(xí)過程的快樂，分享成功的喜悅。

6.11 討論測量方法

6.11.1 教師活動

“你能公開自己小組的課堂記錄并解釋說明嗎？如能，怎樣表述效果最好？”

6.11.2 學(xué)生活動

展示并解說。

6.11.3 活動目標(biāo)

交流成果。

6.11.4 課題目標(biāo)

認(rèn)真傾聽發(fā)言、發(fā)現(xiàn)問題并提出建設(shè)性意見，對學(xué)具進行反思和修改，數(shù)學(xué)與科學(xué)學(xué)具能相互通用。

6.11.5 實驗?zāi)繕?biāo)

用自己喜歡的方式表述實驗過程、現(xiàn)象與結(jié)論。

6.12 學(xué)生體會

6.12.1 教師活動

“通過各小組作品簡介，總的來看，你有什么想法？”

6.12.2 學(xué)生活動

分析、補充與完善。

6.12.3 活動目標(biāo)

由感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，完成實驗數(shù)據(jù)的分析及得出實驗結(jié)論。

6.12.4 課題目標(biāo)

認(rèn)真傾聽發(fā)言，提出鼓勵與建設(shè)性意見。

6.12.5 實驗?zāi)繕?biāo)

（1）培養(yǎng)學(xué)生和發(fā)展學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的能力。

（2）體驗學(xué)習(xí)的快樂，分享成功的喜悅。

7 “玩鏡子”在科學(xué)課堂上的課程開發(fā)

教師在學(xué)具開發(fā)與應(yīng)用中，發(fā)現(xiàn)了很多典型的優(yōu)秀的學(xué)具，并利用學(xué)具開發(fā)教材，如教科版5年級上冊“光”這一單元，課題組教師根據(jù)教學(xué)內(nèi)容開發(fā)了“照鏡子”單元：第1課照鏡子，內(nèi)容是通過照鏡子體驗人體的像與人的距離的關(guān)系、光源與照鏡子的關(guān)系。第2課2面鏡子，內(nèi)容是首先調(diào)整2面鏡子相對位置，然后，讓一面鏡子不動，轉(zhuǎn)動另一面鏡子，通過照鏡子觀察自己，體驗理發(fā)時怎樣才能看到自己的頭部后面的發(fā)型。第3課玩鏡子需要2節(jié)課，第1種玩法是將2面鏡子的一面鏡子放置在有量角器度數(shù)的底座的零刻度上，轉(zhuǎn)動另一面鏡子，觀察鏡子里的像數(shù)目的變化；第2種玩法是把3面鏡子圍成1個三角形，改變?nèi)切蔚慕嵌?，用激光燈照射鏡子，觀察鏡子里像數(shù)的變化；第3種玩法是把多面鏡子圍成1個多邊形，改變多邊形的角度，用激光燈照射鏡子，觀察鏡子里像數(shù)的變化。第4課鏡子的秘密，內(nèi)容一是刮掉鏡子背面的水銀，用激光燈照射，觀察鏡子里的像；二是分別涂上白、紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫、黑九種漆，分別觀察鏡子里的光亮。第5課制作潛望鏡，內(nèi)容一是用2面鏡子制作2節(jié)潛望鏡；二是用3面鏡子制做3節(jié)潛望鏡。第6課小鏡子大科學(xué)。內(nèi)容是科學(xué)發(fā)布會。讓學(xué)生介紹自已的發(fā)現(xiàn)，討論現(xiàn)象背后的科學(xué)，查找信息，發(fā)布自己的信息。

8 “玩鏡子”在數(shù)學(xué)課堂上的課程開發(fā)

2年級數(shù)學(xué)角的認(rèn)識在教材中希望學(xué)生通過了解生活中的角，做角等活動感知角，然后學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的角，但學(xué)生對角的變化對人們生活的影響感受不深刻，通過“玩鏡子”能強化學(xué)生對角的結(jié)構(gòu)的認(rèn)識及角的變化，了解引起鏡子中的像的大小、長短、多少、位置及形狀的變化的原因。課題組教師根據(jù)學(xué)生實際和教材要求開發(fā)了“玩鏡子”系列活動課。第1課認(rèn)識角。第1種玩法是2面鏡子的一面鏡子放置在有量角器度數(shù)的底座的零刻度上，轉(zhuǎn)動另一面鏡子，觀察鏡子里的像數(shù)目的變化，通過固定點，兩面鏡子的內(nèi)側(cè)兩邊，可以構(gòu)成角，讓學(xué)生了解到角是由1個頂點，2條邊組成。旋轉(zhuǎn)的方法有3種：一是2邊繞一個頂點同時旋轉(zhuǎn)，它們兩種是一邊不動，另一邊旋轉(zhuǎn)，鐳射燈位置不動，2鏡子中的像大小、長短、多少、位置發(fā)生變化；第2種玩法是把3面鏡子圍成1個三角形，改變?nèi)切蔚慕嵌?，用激光燈照射鏡子，鐳射燈位置不動，用四面鏡圍成1個正方形，鐳射燈位置變動，即改變?nèi)肷浣嵌?，觀察鏡子里像數(shù)的變化，學(xué)生通過角的變化了解到它給人們生活帶來的影響。玩鏡子第二課測量角，用激光燈照射鏡子（激光燈固定），觀察鏡子里像數(shù)，通過改變2面鏡子中的夾角大小，鏡子里像數(shù)不動。當(dāng)鏡子里的像是1個時，此時兩鏡子的夾角，沿內(nèi)側(cè)兩邊畫出角度；當(dāng)鏡子里的像是2個時，畫出角度；當(dāng)鏡子里的像是6個時，畫出角度。通過改變3面鏡子中的夾角大小，用激光燈照射鏡子，鐳射燈位置不動。當(dāng)鏡子里的像是3個時，此時兩鏡子的夾角，沿內(nèi)側(cè)兩邊畫出角度；當(dāng)鏡子里的像是6個時，畫出角度；當(dāng)鏡子里的像是9個時，畫出角度。通過改變4面鏡子中的夾角大小，用激光燈照射鏡子，鐳射燈位置不動。當(dāng)鏡子里的像是3個時，此時兩鏡子的夾角，沿內(nèi)側(cè)兩邊畫出角度；當(dāng)鏡子里的像是6個時，畫出角度；當(dāng)鏡子里的像是9個時，畫出角度。

通過角的測量，讓學(xué)生了解到，數(shù)學(xué)在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)數(shù)學(xué)用數(shù)學(xué)的習(xí)慣。第3課比較角，學(xué)生通過前兩課的學(xué)習(xí)，在交流展示過程中，體驗到畫角的方法和測量角的方法，了解到角的共性是從一個頂點引出的兩條線，從而認(rèn)識到角的概念，進一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和探究能力。