義務(wù)教育科學(xué)課程標準（2022年版）將“物質(zhì)的運動與相互作用”作為核心內(nèi)容領(lǐng)域之一，“光”與“聲”的現(xiàn)象是學(xué)生感知物質(zhì)相互作用的重要載體。本單元立足四年級學(xué)生的生活經(jīng)驗，通過探究式實驗、現(xiàn)象分析、聯(lián)系應(yīng)用三個維度，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“光沿直線傳播”“聲音由振動產(chǎn)生且依賴介質(zhì)傳播”的科學(xué)概念，培養(yǎng)實證意識與工程思維。單元教學(xué)定位與目標內(nèi)容解析“光”的模塊聚焦光源識別、光的傳播路徑、光的反射應(yīng)用；“聲”的模塊圍繞聲音的產(chǎn)生、傳播介質(zhì)、聲音的特性（強弱、高低）展開。兩者均需突破“經(jīng)驗感知”到“科學(xué)解釋”的認知跨越，例如學(xué)生常認為“光的傳播無需介質(zhì)”（需通過實驗驗證），或混淆“振動”與“運動”的概念（需通過直觀實驗區(qū)分）。教學(xué)目標科學(xué)概念：能識別光源（區(qū)分自身發(fā)光與反射光），描述光沿直線傳播的現(xiàn)象及應(yīng)用（如影子、激光準直）；知道聲音由物體振動產(chǎn)生，理解聲音傳播需要介質(zhì)（固體、液體、氣體），并能舉例說明聲音強弱、高低的影響因素?？茖W(xué)探究：能設(shè)計對比實驗（如“小孔對光傳播的影響”“不同材料的傳聲效果”），通過觀察、記錄、分析數(shù)據(jù)得出結(jié)論；會用模型（如簡易潛望鏡、土電話）解釋科學(xué)原理。科學(xué)態(tài)度：在小組實驗中養(yǎng)成合作、質(zhì)疑的習(xí)慣，對生活中的光聲現(xiàn)象保持好奇心，愿意用科學(xué)原理解釋現(xiàn)象。STSE聯(lián)系：了解光（反光材料、光纖通信）、聲（聲吶、噪聲控制）技術(shù)對生活的改善，增強技術(shù)應(yīng)用的環(huán)保意識（如減少噪聲污染）。學(xué)情分析與教學(xué)重難點四年級學(xué)生對光、聲有豐富的生活感知（如影子游戲、樂器發(fā)聲），但認知存在誤區(qū)：對“光源”的判斷易出錯（如認為月亮、鏡子是光源）；對“光的直線傳播”僅停留在“影子形成”的表面認知，難以解釋“小孔成像”等現(xiàn)象；對“聲音的傳播”缺乏“介質(zhì)”的抽象理解（如認為真空能傳聲）。教學(xué)重點：光的直線傳播實驗驗證、聲音由振動產(chǎn)生的觀察；教學(xué)難點：設(shè)計實驗驗證“光沿直線傳播”（控制變量的邏輯）、推理“真空不能傳聲”（基于實驗現(xiàn)象的科學(xué)論證）。課時教學(xué)實施第一課時：光的“旅行”秘密情境導(dǎo)入：影子的追問播放“手影游戲”視頻，提問：“為什么手能擋住光形成影子？光的‘旅行’路徑是怎樣的？”引發(fā)學(xué)生猜想（直線/曲線傳播）。探究活動1：尋找“發(fā)光的秘密”任務(wù)驅(qū)動：小組列舉“能發(fā)光的物體”，分類貼在黑板（自然光源：太陽、螢火蟲；人造光源：電燈、蠟燭）。認知沖突：討論“月亮、鏡子能發(fā)光嗎？”結(jié)合“光源定義（自身發(fā)光）”修正認知，用手電筒照射鏡子，觀察“反射光”與“光源光”的區(qū)別。探究活動2：驗證光的傳播路徑實驗設(shè)計：提供手電筒、三張帶孔卡紙（孔在同一直線/錯開）、牛奶水（或煙霧箱）。步驟1：將卡紙孔對齊，手電筒從一端照射，觀察另一端是否有光；錯開卡紙，重復(fù)實驗。步驟2：用手電筒照射牛奶水，觀察光束軌跡。數(shù)據(jù)分析：小組記錄“孔對齊時光能通過，錯開則不能”“牛奶水中光束呈直線”，歸納“光沿直線傳播”。探究活動3：光的“反彈”——反射的應(yīng)用實驗操作：用平面鏡、手電筒，嘗試讓光“拐彎”（調(diào)整鏡面角度，使反射光照亮目標）。工程實踐：提供兩塊鏡片、硬紙板，小組制作“簡易潛望鏡”，解釋“潛艇觀察海面”的原理；聯(lián)系生活（反光條、汽車后視鏡），討論“反射光的安全應(yīng)用”。拓展遷移：生活中的直線傳播提問：“射擊時為什么要‘三點一線’？隧道施工如何保證方向筆直？”引導(dǎo)學(xué)生用“光沿直線傳播”解釋，強化概念應(yīng)用。第二課時：聲的“密碼”解碼情境導(dǎo)入：聲音的“魔術(shù)”播放“消失的聲音”視頻（用真空罩罩住鬧鐘，抽氣后聲音減弱），提問：“聲音怎么產(chǎn)生？怎么‘跑’到耳朵里？”激發(fā)探究欲。探究活動1：聲音的“源頭”——振動的證據(jù)實驗套餐：鋼尺（伸出桌面撥動）、鼓（放豆子敲擊）、音叉（輕敲后接觸水面）。觀察記錄：小組分工觀察“鋼尺振動”“豆子跳動”“音叉濺水”，繪制“物體振動→聲音產(chǎn)生”的因果圖。反向驗證：用手按住振動的鋼尺/鼓面，聲音消失，歸納“振動停止，發(fā)聲停止”。探究活動2：聲音的“旅行”——介質(zhì)的作用實驗1：固體傳聲：制作“土電話”（棉線、金屬絲、塑料管連接紙杯），對比不同材料的傳聲效果，討論“為什么醫(yī)生用聽診器聽心跳？”實驗2：液體、氣體傳聲：在水槽中敲擊音叉，耳朵貼桌面聽振動；對著裝有水的試管吹氣，聽聲音變化，歸納“聲音可在固、液、氣中傳播”。實驗3：真空不傳聲：用玻璃罩罩住手機（播放音樂），逐漸抽氣，觀察聲音變化（若無抽氣機，可討論“月球不能直接對話”的原因），推理“真空不能傳聲”。探究活動3：聲音的“個性”——強弱與高低強弱實驗：用不同力度敲鼓，觀察豆子跳動高度，聯(lián)系“振幅與響度”；高低實驗：用不同長度的鋼尺振動（伸出桌面長度不同），聽音調(diào)變化，類比“吉他弦長短影響音調(diào)”。拓展實踐：噪聲的“減法”調(diào)查家庭/校園的噪聲源（如裝修聲、課間喧嘩），小組設(shè)計“降噪方案”（如用隔音棉、植樹造林），培養(yǎng)環(huán)保意識。教學(xué)支持與評價材料準備光模塊：激光筆（安全功率）、帶孔卡紙（孔直徑2cm，提前打孔）、牛奶水（水+少量牛奶）、平面鏡、硬紙板；聲模塊：音叉（附橡皮錘）、鋼尺、鼓（?。⒍棺?、真空罩（簡易版：玻璃罩+手機+注射器抽氣）、不同材料的“土電話”套件。評價設(shè)計過程性評價：觀察實驗記錄單（如“光的傳播實驗現(xiàn)象圖”“聲音產(chǎn)生的證據(jù)表”）、小組合作表現(xiàn)（分工合理性、質(zhì)疑質(zhì)量）；終結(jié)性評價：設(shè)計題（“為什么在月球上必須用無線電交流？”“畫出潛望鏡的光線路徑”）、實踐操作（用土電話比較棉線與金屬絲的傳聲效果）。教學(xué)反思與改進教學(xué)中需關(guān)注：光的直線傳播實驗中，卡紙孔的對齊難度較大，可提前用直尺標記孔的位置，確?！巴恢本€”；聲音的“振動”概念易與