2-2 光如何行進
1.參與:利用生活現象回想生活中常見的光源,引導學生發現光的特性。
配合課本情境揭示生活中光直線行進的各種情境圖片,例如從雲縫中穿過的陽光、夜晚汽車大燈射出的燈光、舞臺上使用的燈光、從樹林間或門縫中透出來的陽光等。
提問:你曾經看過這些景象嗎?這些景象中的光有什麼共同特徵呢?(1)都亮亮的。(2)都直直的。
2.探索:用雷射筆和手電筒觀察光的行進現象。提問:光是怎樣行進的?讓我們來觀察看看。
(1)教師利用雷射筆的光照在充滿煙霧的盒中,引導學生觀察雷射筆的光是一條直線。
(2)教師打開手電筒的光放在桌面,觀察手電筒的光束呈現直線行進的樣子。
3.解釋:學生能說出光是直線行進的。說明:從以上現象可以發現光會直線行進的特性。
4.精緻化:觀察直線行進的光被物體阻擋時,在物體另一側會形成影子。提問:光是直線行進
的,想一想,當光直線行進過程,被物體阻擋時會如何?
˙回答:物體會被照亮,物體的另一側會出現影子。若時間較彈性,可引導學生實際操作並觀察:
(1)提供學生手電筒,先平放在桌上,打開開關,觀察光的行進方式。
(2)在光行進的路線上擺放一個小文具,觀察部分的光被文具擋住了,而且文具後方會形成文具的影子。
(3)換不同的文具放在光行進的路線上,文具後方的影子會如何?
(4)觀察手電筒光、物體及影子位置的關係。
說明:
(1)光是直線行進的,所以當光被物體阻擋時,在物體的另一側會形成影子。如果光會繞過物體繼續行進,則不會形成和物體形狀相似的影子。藉此引導學生思考光是以直線行進的。
(2)光是直線行進的,所以影子的形狀和物體的形狀大致相似;當物體的形狀改變時,影子的形狀會跟著改變。
(3)如果學生拿透光的物品進行操作,教師也可補充說明有些材質的物品能讓光穿透過去,物體的透明度越高,形成的影子就越淡、不清楚。而且有色的透明物體或半透明物體會形成與其顏色相同的影子。
(4)手電筒的光和物體影子會在物體的兩側,且三者會在同一直線上。手電筒的光源方向改變,物體影子的位置也會跟著改變。
(5)手電筒的光慢慢遠離物體時,影子會變小;手電筒的光慢慢靠近物體時,影子會變大。此種情形的原因和光的直線行進有關。
5.評量:知道光直線行進的特性,能說出光被物體擋住後,會形成影子。
宜引導學生回想舊經驗,確認光源和影子在對向的具體概念,建構光直線行進且被物體擋住後會形成影子的概念。
6.習作:進行習作第36頁。
7.重點歸納˙光是直線行進的,直線行進的光被物體阻擋後,會形成影子
2-3 光的反射
1.參與:觀察生活中的反光現象與反光物的鏡面特徵。
提問:大樓的玻璃帷幕、平靜的水面和不鏽鋼杯子表面都會反光,你在哪些地方還有看過這樣的反光現象?
˙學生可能回答:手錶、手機、路上的車子表面等,有看過反光現象。
提問:這些會反光的物體表面,有什麼共同特性呢?
˙學生可能回答:都很平(整)、很光亮或很平滑。
教師說明:生活中會反光的物體通常具有表面平滑、光亮的鏡面特徵。
提問:之前我們學過光是直線行進的,如果利用具有鏡面特徵的物品,可以改變光行進的方向嗎?
˙學生可能回答:我曾利用鏡子玩反光遊戲,所以我認為具有鏡面特徵的物體,可以改變光行進的方向。
2.探索:透過操作觀察光的反射現象。
「光的反射」實驗:
(1)將鏡子固定在透明容器內的側邊,並將容器放在習作第37頁的頁面上。
(2)將蓋子放在容器上,留一開口,伸入點燃的線香,使容器中充滿煙後,再將容器上方蓋好。
(3)固定雷射筆的位置不動,將雷射筆的光射向鏡子,觀察光的行進路線。
(4)轉動容器改變鏡子角度後,觀察光的行進路線。
˙建議教師於實驗前先指導雷射筆的使用方式,並注意不要讓雷射筆的光照射到眼睛,以免受傷。
˙使透明容器中充滿煙,是為了看清楚雷射筆的光在容器中的行進路線。
˙實驗時,關燈會使雷射筆的光線更加清楚。
提問:(1)光照射到鏡子後,光的行進方向會改變嗎?•學生可能回答:會改變,產生反射的現象。
(2)改變鏡子的角度後,光的行進路線也會跟著改變嗎?•學生可能回答:改變鏡子角度也會改變光的反射方向。
(3)當光照射到鏡子,反射後的光還是直線行進嗎?
•學生可能回答:反射後的光還是直線行進。
3.解釋:能說出光的反射現象有哪些特性。
引導學生根據實驗結果進行歸納:
(1)光照射到鏡子時會改變行進方向,這是光的反射現象。反射後的光還是直線行進。
(2)鏡子反射的光的行進方向和原本完全不同,也是直線行進,而且有一定的方向。
(3)因為光反射時有一定的方向,所以當鏡子角度改變時,鏡子反射出來的光,行進方向也會跟著改變。
4.精緻化:
A.能利用反光物體將光反射到目標物上。
教師教學若有彈性時間,亦可進行延伸遊戲「光的反射遊戲」:
(1)遊戲準備:可以從物體中自選2~3個會反光的物體,例如鐵尺、鏡子、不鏽鋼湯匙等。
(2)規則:
a.先確定雷射筆光線射出的起點,並在光線最後要到達的終點用長尾夾立一張紙卡。
b.學生可在光的行進路線上利用反光物體來反射雷射光。
c.調整反光物體,使雷射光照射在終點紙卡上即完成任務。
B.知道生活中光的反射現象的應用。
提問:生活中有哪些物體是利用光的反射現象設計的?這些物體有什麼用途?
˙學生可能回答:
(1)利用鏡子整理儀容。(2)車子的後視鏡,可以看見後方路況。(3)反光鏡可以看到岔路、轉彎處的景物。
(4)腳踏車後方反光片,增加夜間騎乘的安全。
(5)道路上的反光桿可以提醒駕駛,避免發生危險。
(6)穿著反光背心有警示效果,可以保護使用者的安全。
(7)彎道旁設置反光導標,可提醒駕駛注意行車方向。
5.習作進行習作第37、38頁。
6.重點歸納˙生活中容易反光的物體和鏡子一樣具有平滑、光亮的特徵。
˙光照到鏡子會反射,反射出的光有一定的方向,而且是直線行進。
˙光的反射現象可以應用在生活中。
3-1生活中的聲與光
1.參與:觀察聲音、光在生活中的應用。
→提問:聲與光在生活有哪些應用呢?
˙學生可能回答:
(1)路燈、燈塔有光,可以照亮海上或路面。
(2)腳踏車車鈴可以提醒用路人。
(3)一氧化碳偵測警報器。
(4)音樂會或燈會。
(5)救護車、警車、消防車等警示燈。
(6)行人穿越號誌、平交道燈號等。
(7)玩具、樂器等。
(8)裝飾用的燈飾。
˙教師鼓勵學生發表自己的經驗,多方彙整範例。
2.探索:知道聲音、光應用在生活中具有哪些功能。
→提問:這些應用聲音、光特性的物品具有哪些功能?
˙學生可能回答:
(1)路燈、燈塔、行人穿越號誌、平交道燈號、救護車警示燈、警車警示燈、腳踏車車鈴、一氧化碳偵測警報器等:具有警示、指示的效果。
(2)玩具、樂器、燈飾、音樂會或燈會等:具有裝飾、娛樂的效果。
3.評量:能說出聲音、光特性的應用與功能。
→提問:聲音、光的應用在生活中有哪些功能?
˙學生可能回答:可以達到警示、指示、裝飾或娛樂等目的。
4.習作
→進行習作第39頁。
5.重點歸納
˙透過聲音、光的特性,可以達到警示及指示或裝飾及娛樂等效果。
3-2聲光活動
1.參與:觀察聲音、光在生活中的應用。
→教師引導說明:生活中有許多應用到聲音、光的物品,我們也能利用聲音、光的特性,自己動手製作簡單的聲光玩具。
2.探索:應用聲音或光的特性自製玩具。
→教師引導思考:
(1)聲音有哪些特性?如何利用聲音的特性來製作玩具?
(2)光有哪些特性?如何利用光的特性來製作玩具?
˙教師依據課程時間與彈性,指導學生依課本情境討論或擇一製作傳聲筒、鏡中影像。
→製作傳聲筒:
˙材料:紙杯、棉線、膠帶、可在紙杯底部穿洞的工具(美工刀、圖釘等)。
˙製作步驟:
(1)先在兩個紙杯的杯底穿洞。
(2)將棉線兩端分別穿過兩個紙杯底部的洞,並打結或用膠帶固定。
(3)兩人分別拿著傳聲筒的一邊,一人對著紙杯口講話,另一人從紙杯口聽。
˙教師說明:傳聲筒是利用固體傳播聲音,講話時聲音會使紙杯振動,並沿著棉線傳播到另一端的紙杯中,使另一端可以聽到聲音。
˙教師可進一步引導學生嘗試改變棉線的鬆緊,聽聽看聲音有什麼不同。棉線拉得越直、越緊,聽到的聲音會越清晰。
→進行鏡中影像操作:
˙材料:兩面相同的鏡子、比鏡子小的物品。
˙操作步驟:
(1)將兩面鏡子立起擺放,使其中一邊相接,並在兩面鏡子中間放置一個比鏡子小的物品,例如橡皮擦。
(2)調整兩面鏡子的夾角,分別擺成60°、90°、120°等角度,教師也可鼓勵學生再試試其他的角度。
(3)觀察鏡子夾角改變時,物品的影像數量有什麼變化。
˙當鏡子夾角變小時,物品的影像數量會逐漸變多。
˙兩面鏡子擺放時,為了角度的準確,可以放在量角器上方,對照刻度擺放。
˙鏡子的夾角與影像數量公式為:360° ÷ 鏡子的夾角-1=影像的數量。(此公式僅適用於360° ÷ 鏡子的夾角可整除的情形)
3.解釋:說明所製作玩具應用的聲音、光原理。
→教師引導統整與歸納:
(1)傳聲筒是應用聲音可以透過固體傳播的原理,棉線拉得越直、越緊,傳播的聲音會越清晰。
(2)鏡中影像是應用光反射的原理,使我們透過兩面鏡子可以看到很多個物品的影像,而且鏡子夾角越小,物品的影像數量越多。
˙教師可鼓勵學生查閱資料,分享還有哪些玩具也是聲音、光的應用。
4.評量:能分享自己的聲光玩具。
→能透過蒐集資料,發揮創意製作自己的聲光玩具,並和同學分享。
5.重點歸納
˙應用聲音、光的特性,可以製作簡易的聲光玩具。
習作第39頁
七、
1.A、B、D、F
2.C、E
素養導向練習
1.③
2.①
3.②
4.用比較小的力量敲鼓