定义 物体在光照射下,影子的大小和方向随光源位置改变而呈现规律性变化的现象。
从哪来 本节为三年级科学第一讲,图谱中无前置知识点记录,故基于学生已有的生活经验(如看到自己的影子)直接引入,不依赖特定前置概念。
为什么 影子形成的本质是光沿直线传播,被不透明物体阻挡后,在背光面形成暗区。
1. 方向变化:光源、物体、影子三者始终在一条直线上。当光源移动时,影子必然向相反方向移动(例如:光从左边来,影子在右边)。
2. 大小变化:这涉及几何投影原理。当光源距离物体越近,光线发散角度越大,投射到地面的影子越长;当光源距离物体越远(如正午太阳高悬),光线接近平行,影子变短。
情境模拟法**
**适合学生
形象思维强、喜欢动手操作、对抽象逻辑感到困难的学生。
操作:在教室地面贴一个“太阳”标记,学生手持手电筒(光源)站在不同位置照射一个圆柱体(物体)。让学生记录手电筒位置变化时,影子尖端指向的刻度。通过身体移动和视觉观察,直观感受“光动影动”的关系。
逻辑推导法**
**适合学生
逻辑思维强、喜欢探究因果关系、擅长抽象推理的学生。
操作:画出光路图。强调“光沿直线传播”这一核心公理。引导学生思考:如果光可以拐弯,影子会怎样?既然光走直线,那么光源、物体中心、影子尖端必须共线。通过几何连线,推导出光源升高(角度变大)时,投影长度缩短的必然性。
生活类比法**
**适合学生
注意力易分散、需要强生活关联、对科学术语敏感的学生。
操作:利用“手电筒照手影”游戏。让学生对比:手电筒贴近手时,墙上的手影巨大;手电筒拉远时,手影变小。将“手电筒”类比为“太阳”,“手”类比为“物体”,“墙/地”类比为“投影面”。通过控制变量(只改变距离,不改变高度),让学生自己总结出“近大远小”的规律。