國民小學「自然與生活科技」主題探究系列231：和光玩遊戲教學教案

項目（活動方式）

器材與資源

活動內容

一、光在哪裡？

1.你看見了嗎？

2.光通過了嗎？

自製暗箱

20—30cm長塑膠管

圖卡

光圖簡報

1.藉由藏寶盒尋寶遊戲，了解由於有光照射物體，才能看見東西

2.設計數項遊戲，發現光的直進現象，並由簡報圖片解是生活中所見光影光照現象

二、鏡子遊戲

1.鏡中迷宮

2.鏡中乾坤

鏡子

雷射筆

利用鏡子設計走迷宮遊戲、寫名字遊戲，發現光的反射現象可以幫我們做很多事

三、光的魔法遊戲

1.碗底的秘密

2.東西放大了嗎？

3.誰是神射手

杯子、筷子、碗、錢幣、線香、方形透明塑膠盒、玻璃片、放大鏡、各種杯子、插花用海綿、透明水箱、各種魚類圖案貼紙、竹籤

1.先讓小朋友由碗底錢幣、筷子折斷、水池變淺等現象，思索如何解答老師的問題並理解實驗原理

2.利用射魚遊戲比賽，讓小朋友活用所習得的概念及原理

四.我是光魔術師

1.美麗的彩虹

2.光的玩具DIY

三稜鏡、光碟片、鏡子、杯子、吹泡泡、水晶飾品….

牛奶盒、紙盒、玻璃、塑膠盒、捲筒軸、湯匙、鋁箔片…等生活上的一些小物品

1.由彩虹探索光的色散及能活用身邊器材與生活經驗自己創出彩虹

2.透過分享同學帶來的市面上的光玩具，探討該玩具如何利用光的特性製成，並由此引發個人的創意，利用身邊器材自製玩具並能互相欣賞

「和光玩遊戲」教學活動流程

說明

【觀察情境察覺問題】

小朋友天天在陽光下遊玩、嬉戲，沐浴在溫暖的陽光中，卻不清楚周遭與光有關的一些現象的原理。本教學活動從小朋友玩手影遊戲開始，將話題環繞在與光相關的各種經驗，引發一連串問題，由此逐步引導小朋友。

【引導討論確定問題】

每次藉由老師表演一個小「魔術」，引發學生探討的興趣，再提出問題，讓小朋友思考解決的方法，嘗試自行設計實驗，藉由一連串的實驗與遊戲，讓學生了解光的部份特性。

1.有光才能看見東西

2.光是直線前進的

3.光照到鏡子時，會以和入射角一樣的角度反射出去。

4.光進入不同的透明物體，會產生偏折的反射現象。

5.彩虹是光的色散現象

6.利用光的特性自製光的玩具

【分工合作進行探究】

每個實驗儘量先提問，誘導學生想出實驗方法，再進行驗證。

進行活動一「光在哪裡？」

1.「你看見了嗎？」；

藉由藏寶盒尋寶遊戲，了解由於有光照射物體，才能看見東西

2.「光通過了嗎？」；

設計數項遊戲，發現光的直進現象，並由簡報圖片解是生活中所見光影光照現象

進行活動二「鏡子遊戲」；

1.利用鏡子設計走迷宮遊戲、寫名字遊戲，發現光的反射現象可以幫我們做很多事

進行活動三「光的魔法遊戲」；

先讓小朋友由碗中錢幣、筷子折斷、水池變淺，思索如何解答老師的問題並理解實驗原理，並利用各種不同裝置，發現物體的形狀或位置會改變

或者由全班共同閱讀「黑夜真可怕」一書，由閱讀活動中探討，主角為什麼不喜歡黑夜？晚上真的看不見東西了嗎？有光能做些什麼呢？等等問題，引發小朋友提出與光相關的各種經驗，可能更易引起小朋友探索光的主動性。

「黑夜真可怕」一書為心靈成長小學系列叢書，艾閣萌全美CMI出版，譯者：邱孟嫺、蕭心玫

見附錄2暗箱.jpg

見附錄2光.ppt

見附錄2走迷宮圖.jpg；對稱.圖.jpg；星板.jpg

「和光玩遊戲」教學活動流程

說明

【分享經驗整合成果】

市面上光的玩具分享探討，討論原理與製作方法。

進行活動四「我是光魔術師」；

1.藉由探討生活中的經驗，思考自然界中常見彩虹的出現情形及場所、探索光的色散及能活用身邊器材、生活經驗來創出彩虹；

2.蒐集家中線有與光有關的玩具帶來分享，並參考一些光玩具製作方法，再利用身邊器材，創造出擁有個人風格的玩具並能互相欣賞、給予改進意見

【綜合評鑑推廣運用】

1. 學生學習成就之檢核：

• 希望透過本模組的學習，學生能養成對周遭現象的探索與觀察興趣

• 能將所學應用在對周圍現象的解釋、討論

• 懂得運用身邊器材，進行簡易實驗或工具製作

• 期望前一個概念的形成， 能引發學生對下一個活動具有設計實驗的能力

引發對相關問題的研究興趣，如：

1. 望遠鏡為什麼可以看得那麼遠？

2. 不同顏色的色光混合後會有什麼變化？

3. 只有陽光才能形成七彩的顏色嗎？

4. 利用凹凸透鏡可以做些什麼？

5. 為什麼老人和小孩戴的眼鏡不一樣？

.

.

整個模組的評量方式著重在：合作學習評量及學習過程評量，包括每次的實驗方法盡量由學生自行進行設計，或有的實驗即是一邊實驗及一邊進行前一個概念的評量

「光在哪裡？」教學示例

說明

【協助學生確定問題】

營造情境舉例：

方法一：

教師課前將教室窗簾拉上、電燈關掉，小朋友到教室以後，可能引發一連串問題，由此逐步引導小朋友。

師：「教室為什麼暗暗的呢？」

師：「想想看，有哪些方法可以讓教室更亮呢？」

「一定要有光才能看見東西嗎？」

「停電的時候能看見東西嗎？」

「半夜起床，你有哪些方法可以讓自己看清東西？」

「沒有月亮、星星的夜晚，天空是暗暗的嗎？」

「有雲的夜晚，天空會比較亮嗎？為什麼？」

「為什麼陽光照射下，才看見房子裡有好多灰塵」

「在浴室內照鏡子，要開頭頂燈或鏡子前的燈，

才閉較容易看輕自己？」

「想想看，在生活中，你留意過哪些現象受光的

影響或和光有關呢？」

盡量讓學生充分發表，將問題引導至我們將進行的各種議題。

【協助學生獲取資料】

1.『你看見了嗎？』

‧引起動機：

• 老師取出一個密封式的盒子，問學生：「要如何知道盒子裡藏有什麼寶貝？」

• 「用聞的、摸的、搖的都無法知道，你還有什麼方法呢？」

「推測看看，開幾個縫才看得到？」

方法二：

如果當天陽光普照，老師可以從天氣談起，然後問：「我們要怎樣把光請到教室內呢？」讓學生討論發表。

方法三：

取放大鏡，問：「你會拿它來做什麼呢？」當學生提出可在陽光下聚光時，再由此切入。

方法四：從拿出皮影玩偶，玩皮影戲切入。

方法五：從讓學生在教室內玩手影遊戲切入探討

或者：由全班共同閱讀「黑夜真可怕」一書，由閱讀活動中探討，主角為什麼不喜歡黑夜？晚上真的看不見東西了嗎？有光能做些什麼呢？等等問題，引發小朋友提出與光相關的各種經驗，可能更易引起小朋友探索光的主動性。

教師準備工作：

取六個盒子。盒子底層貼上圖案貼紙，各組不同圖形較具挑戰性。其它五面在中央處切割0.2cm寬2cm長的縫隙，上層再以黑色書面紙封住。將紙盒的邊以膠帶封死，避免光從此處進入。見附錄2暗箱.jpg

在貼圖形的相對面的孔隙上方，畫上一隻眼睛。

「光在哪裡？」教學示例

說明

• 「從不同方向開的縫會影響你的觀察嗎？」

• 「比賽看看，哪一組最先看清楚裡面的東西？」

• 「留意看看每開一個縫，你所觀察到的現象。」

「說說看，只開一個縫時，能不能看到圖案？」

「縫開得越多，能看得更清楚嗎？」

「還可以採用哪些方法，讓圖案更加清楚？」

「從畫眼睛的孔隙觀看，可以看得很清楚嗎？」

「眼睛靠在哪一面的縫，會看不到圖案？」

讓兒童體會到：「當光照射到物體表面，物體表面會反射光線，這些光線要再進入我們的眼睛，我們才能看得見東西。」

【鼓勵學生提出想法】

2.『光通過了嗎？』

老師取出三張圖卡，

「試試看，如果要讓雷射光通過三張打洞的紙板，你會怎麼做呢？」

進行札記1--1的活動：

「想想看，紙板為甚麼要排成一直線才能讓光通過呢？」

「從實驗中，你能推測光是怎麼前進的嗎？」

「用手電筒照射有不同鏤空圖案的紙卡，你看到了些什麼？」

「現在試試看，你還有不一樣的玩法嗎？請至少找出三種不同的現象。」

進行札記1--2的活動：

「光打在○的圖形上，怎麼出現的就是○形的圖案呢？」

「如果想讓圖案偏向右側，要怎麼打光？這和光的前進方式有關嗎？」

「紙卡顏色不同，為什麼出現的影子都是黑色的呢？」

【激勵學生推廣應用】

『形成性評量』

1.以管窺物：

「透過塑膠管，你要怎麼做，才能看到想觀察的東西？」

「當把塑膠管折彎後，能看到剛剛觀察到的物體嗎？」

「怎麼會這樣呢？」

2.利用光圖簡報：討論光照在不同物體上所產生的變化，影子的形成等等現象。

老師事先準備：

1.每組三張割好洞的卡紙

2.每組三到四張不同大小的鏤空圖案卡紙（紙張顏色不同）。

3.雷射筆、手電筒每組一枝。

附錄：札記1

從活動中，小朋友可能發現：

1.改變光源與紙卡的距離，圖案的大小與清晰度會有變化

2.光源晃動，圖形也晃動。

3.從左側照光，圖案出現在右側。

4.圖形重疊時，只出現小的圖案。

5.圖卡顛倒重疊，沒有鏤空處，光無法通過，不會出現圖案

6.將圖案做部份性重疊，可以組合出不一樣的圖形

所有札記請見附件一

學生自行操作，並提出發現及看法

教師搜集光透過百葉窗投射進來的光束、樹底下的光影、光照射不同物體產生的現象等照片。

光圖簡報見附件二

「鏡子遊戲」教學示例

說明

【協助學生確定問題】

『情境引導：』

心有靈犀遊戲--

「動動腦想想看，當你們背對老師時，用什麼方法可以看到老師在黑板上寫的數字？」

活動方式：老師在黑板上寫下一些數字，先讓學生利用周遭的資源或器材，尋找答案，再使用鏡子，看能不能讀出正確的數字，並發表鏡中影像與黑板上字的有何差異，以及不同角度的觀察結果。

「從鏡子裡看到的字和老師寫的數字有什麼不同？」

「怎麼做，才能正確且流利的念出老師寫的一長串數字呢？」

【協助學生獲取資料】

1.鏡子裡的世界

走迷宮遊戲：

「想想看，透過鏡子，想又快又準的走完迷宮圖形，你會注意些什麼呢？」

「透過鏡子畫圖形，妳遇到哪些難題？」

「鏡子裡的影像和實際圖形有哪些差別？」

導入對稱圖形：

發下只呈現一半的圖形，問小朋友：

「這些圖形有什麼相同的特徵？」

「做做看，用什麼方法可以看到圖形的全貌？並說說你的理由。」

故事引導：

「利用鏡子還可以做哪些事？」

「三國時期，孔明借東風打敗敵人，你知道在古希臘時代，也有一個偉大的科學家，利用光打敗敵人嗎？」

形成性評量：

「小朋友整組先討論看看，如果你們是阿基米德，會怎麼樣利用光，打敗敵人？」

故事時間：借日光擊敗敵人的阿基米德

暗示小朋友利用週遭的環境，如教室後櫃子的玻璃…協助自己尋找答案

老師可以先簡單的寫出3個數字，在小朋友提出方法後，發給每人一面鏡子，從黑板左側到右側寫滿數字，讓學生發現需移動鏡子角度才能讀出所有數字

進行札記2--1的活動：

每人兩張不一樣的迷宮圖案

每人一張星圖

每人一張對稱圖形

先讓小朋友動腦想想看，他應如何利用光來打敗敵人？透過什麼工具協助？評量學生是否能活用前面鏡子反射光的特性

科學家阿基米德的故事

見附錄光的故事.jpg

「鏡子遊戲」教學示例

說明

【鼓勵學生提出想法】

2.鏡中玄機：

閃示卡遊戲：

• 先發給學生答案紙，提醒學生，當看到閃示卡時，看出是誰的名字立刻寫出來，而該主角要提出如何讓自己的名字回覆正確字體的方法（及鏡子是擺在紙卡的左右或上下方）

• 「你如何看出閃示卡上的字是誰的名字呢？」

• 「你會用什麼方法讓老師閃示卡上的名字是正確的寫法呢？」

「做做看，要怎麼寫才能使鏡子內出現你的名字是正確的呢？」

「從鏡子裡看到的影像和你寫的字有什麼不同？」

【激勵學生推廣應用】

「想想看，光照到鏡子後到底是怎麼走的呢？」

「我們要怎麼知道光的行進路線？」

「你曾經在哪裡、什麼情況下看到一條條的光？」

「小組共同討論，用什麼方法才能看到雷射光射出的一條光束？」

進行札記3-1的實驗，觀察光進入鏡子後的反射情況，並作紀錄。

老師事先做好幾張字體是上下或左右相反的學生姓名卡

進行札記2--2的活動：

雷射筆

老師提供各組較粗糙的紙、布、磨砂紙、滑鼠墊…. 等。

將雷射筆平貼著物體表面照射，可以看到呈現條狀光，尤其表面粗糙的物體效果會更好

「光的魔法遊戲」教學示例

說明

【協助學生確定問題】

一、『碗底的祕密』

引起動機：

1.講桌上擺置一個碗，讓小朋友思考利用什麼方法，就可以在座位上看到碗裡裝有什麼東西？

「如果不移動座位，有哪些方法可以猜出碗裡的東西呢？」

2.提出方法並分組實驗摸索探究

3.討論看看加了水後，碗底錢幣就看得見的原因

「加了水後，碗底錢幣怎麼好像浮起來了呢？」

【協助學生獲取資料】

1. 小組討論用什麼方法，可以看出光從水中進入空氣中是怎麼走的呢？

2.各組提出方法，並由全班發表修正出利用茶水及煙霧，觀察雷射光進入不同物體的路徑變化

3.畫下光的行進路徑，討論和碗中錢幣的相似現象

【鼓勵學生提出想法】

「筷子斷了嗎？」活動：

「碗中錢幣加水後看得見，那麼如果將筷子放入加水的杯子，推測看看，又會有哪些現象呢？」

1. 以簡報方式呈現札記4內的筷子圖形，讓學生先推測哪些圖形才是筷子在水中的真實樣子。

2.小朋友進行實驗驗證想法。

3.分享實驗結果。

4.比較與碗中裝水的錢幣相似處

歸納：當物體的形狀或位置看起來好像改變了，此種現象稱為光的折射。

學生能從實驗觀察中，說出水逐漸增加後，碗內的變化

老師適時誘導，讓學生根據先前活動二的經驗，想出在方形塑膠盒中裝茶水（或有顏色的水）

和煙霧，再利用雷射光斜射進入水中的方法。

札記3

札記4的圖形

筷子、杯子

沙拉油

游泳池的池底變淺、人站水中變矮等

讓學生討論發現，筷子在空氣雨水的交界面折斷較明顯的原因

「光的魔法遊戲」教學示例

說明

5.推測筷子放入水加油的杯子中，看起來像什麼樣子？

6.實作並記錄討論

「想想看，生活中有哪些現象和這個相似呢？」

發表生活上曾見過的相似例子

【激勵學生推廣應用】

二、『東西放大了嗎？』

引起動機：

「仔細看看，老師要變一個小魔術哦！」

老師將一把顏色鮮豔的尺直直放入圓形透明塑膠杯的杯緣（靠學生那側），再漸漸將尺往老師這側移動，讓學生發現尺逐漸放大的現象，然後將尺往前、往後斜放；改以方形塑膠盒重複這些動作做一次

「想想看，怎麼會有這些不同現象呢？」

鼓勵學生發表，但不需要先給予解答

使用札記5：

1.以單槍打出札記5的圖形，請小朋友先推測各個實驗裝置所呈現的字體大小變化為何，

2.「現在我們玩分組競賽遊戲，利用每個準備盒內的裝置，觀察所看到字的變化，每次最快的前兩組可得一分」

3.小朋友分組進行實驗競賽，驗證想法。

3.分享實驗結果，並說出可能原因。

4.討論其他讓物體改變形狀或位置的方法。

『形程性評量』：

三、「誰是神射手」：

1.「請小朋友看看各組的水箱實驗裝置，想想看透過水族箱、再不同角度看到的魚圖，與實際有什麼差別」

2. 學生討論發表。

3. 「現在我們給每人五次機會，看看誰射到的魚最多，注意射不中時，你要如何修正角度呢？」

4. 分組競賽

5. 由失誤次數最多的人談談每次竹籤落下的位置與自己的預估有何不同

6. 由得勝者發表射中的方法

7. 回頭探討與碗中錢幣相同處

以簡報方式呈現日常生活中，常見的光的反射、折射等現象，進行分組競賽、搶答遊戲

方型塑膠盒、圓形塑膠盒、顏色鮮豔的尺，見附件圖

1.參考札記5的圖，老師收集各種可讓自放大或變小或不變的器具

2.分裝成八盒，讓學生以競賽方式，分組輪流觀察完畢各盒裝置，並記錄結果

見附錄2

各組需有：插花用綠色海綿、竹籤、多隻魚的圖案、透明水族箱

遊戲裝置：將水族箱裝水九分滿，插花用綠色海綿至於底層，上面零零散散舖上魚的圖案，

「我是光魔術師」教學示例

說明

【協助學生確定問題】

一、「美麗的彩虹」

情境引導：

1.請學生閉上眼睛，老師再打出魚缸呈現彩虹圖案的簡報

2. 讓學生發表圖案的特色（像彩虹一樣有七彩的顏色），並推測老師在何種情況拍攝而得

3. 提出個人曾在在什麼情況、地點看到彩虹的經驗

【協助學生獲取資料】

4.分組討論，利用哪些材料、方法、在什麼場所，可以產生彩虹的方法

5.個人再設計一個不同的方法

使用札記6：

預告活動：

1. 請小朋友自備產生彩虹的器具、材料，下次上課演示

2. 請小朋友蒐集家中和光有關的現成玩具，帶來分享

3. 請小朋友蒐集介紹光的玩具製造方法的資料

4. 請小朋友帶來家中不用、但可能可以拿來製造光玩具的物品。

【鼓勵學生提出想法】

1. 各組依所帶材料，先演示在室內就可以產生彩虹的方法。

2. 嘗試發表討論這種方法可以產生彩虹的原因

3. 比較陽光、單槍投影機的光、手電筒、雷射光透過三稜鏡（或透過多面的玻璃體、水晶飾物等），產生的現象，發現白光才可以出現彩虹

4. 提出「彩虹是光的色散現象」

5. 故事時間：

6. 牛頓發現白光是七色光混合的故事

彩虹圖簡報

當天氣不佳時，老師可準備吹泡沫，水晶項鍊、光碟片、利用投影機的光，將其投射出彩虹圖案

…….

札記6

學生的想法很另類時，不給予否定，只是提醒他，一定要在家中先親自做做看，確定能產生彩虹，才帶來和同學分享。此法往往能激發小朋友發現、改良。

鼓勵學生盡量尋找家中可能可以產生彩虹的器材，就會出現玻璃球、水晶….等各種東西

教學中，有一組小朋友設計利用七種不同顏色的玻璃紙裁成長條，再組合成彎條狀。而在黏貼過程中，他們自行發現紅、黃重疊變橘、黃藍重疊變綠、藍紫重疊成靛色，就捨棄原來購買的其他色，有時間應可從此處延伸為高年級光及色彩教學

牛頓的故事

「我是光魔術師」教學示例

說明

【激勵學生推廣應用】

1.請小朋友將家中與光相關的玩具，帶來分享。

2.共同討論為什麼你認為它是與光有關的玩具。

3.仔細探討它是利用什麼原理、如何製作

4.分發每組兩面鏡子，讓學生同時利用兩面鏡子觀察物體，摸索用不同方法會有哪些不同現象，

5.發下三塊細長的鏡子，讓小朋友觀察摸索（學生會發現可以做成萬花筒）

6.以實物投影機或電腦，展示老師或學生蒐集的資料，討論看到的圖案特色或形成方法，並思考能否利用這些器材、現象自製玩具

7.分組討論設計，運用光的特性自製玩具。

8.自製玩具並分享交流，提出個人的玩具特色、運用原理、及製造方法

9.提出建議給同學，讓自製玩具可修改的更有特色

使用札記7：

鏡子

1.由小朋友蒐集有關製造光玩具的資料

2.老師事先收集有關光玩具製作的資料及利用凸凹面鏡、哈哈鏡、湯匙、兩面鏡子不同夾角形成的圖案、真孔像機、潛望鏡….等圖片，資料愈豐富愈能觸發學生的創意

札記7

3.自製玩具視教學時間，決定在課堂上進行或作為回家功課

4.當學生完成自製玩具後，須有一節課的時間讓學生展示個人作品，並互提改進意見

此項自製玩具不做互萍表，原因是希望每個人都能珍惜自己的心血結晶，且能給對方肯定