國小五年級康軒版自然2 探索聲光世界 活動3 光有什麼特性與現象的教案設計
一、教學背景與分析
課程脈絡
康軒版在光的單元會安排「光的傳播、光的反射、光的折射與透鏡、光學儀器、色散與顏色」等內容。活動 3（光的特性與現象）可以與這些主題接續起來，以學生已知的光的直線傳播與反射為基礎，讓學生進一步探究光的其他特性與日常現象。學生先備概念與可能迷思
學生可能已觀察過光線直進、物體投影、鏡子反射等現象。
可能的誤解包括：光不能折射、或折射只是彎曲但無法觀察；認為光線永遠直線、反射只發生在鏡子上、忽略漫反射等。
教師需設計引導問題與實驗澄清這些概念。
教學重點與難點
重點：光的特性（直線傳播、反射、折射、漫反射、全反射、色散）與常見光現象（影子、透視、水中的物體變位、彩虹）
難點：理解抽象的折射原理、全反射條件，能用模型說明現象；連結光學現象與生活應用（如光纖、眼鏡、水中物體看起來變淺等）。
教學目標（建議）
學生透過觀察與操作，能夠：
a.
描述光具有直線傳播、反射、折射、散射（漫反射）等特性。
b.
解釋日常光學現象（影子、鏡子反射、水中物體變位、彩虹等）與其背後的光特性。
c.
透過簡單實驗，驗證光的折射與全反射條件，並能繪製光線圖示。
d.
培養觀察、比較、記錄與反思的科學探究能力。
二、教學資源與準備
類別 | 項目 | 備註 |
實驗材料 | 透明玻璃槽或透明水槽 | 裝水使用，作折射實驗 |
水、食用色素或墨水少量 | 若要讓折射線更明顯 | |
雙凸透鏡（或簡易透鏡片） | 作透鏡成像實驗 | |
雷射筆或細光源（LED 光束） | 作光線路徑示範 | |
平面鏡、小鏡子 | 演示反射與鏡像 | |
半透明材質板、白紙或磨砂玻璃 | 演示漫反射 | |
塑膠板、亞克力板 | 線路觀察用 | |
光線紙（或黑卡紙，割縫做光線劃線） | 畫出光線路徑 | |
輔助工具 | 投影片、PPT、短片 | 展示光的現象照片或動畫 |
智慧板或白板 | 繪製光路圖示 | |
學習記錄單 | 學生做觀察記錄、繪圖與反思 |
三、教學流程（建議 2 節課或分兩階段進行）
以下是建議流程，可依實際時間調整。
時間 | 教學活動 | 目的 / 教師引導重點 |
一、導入 (約 10 分鐘) | 引發動機與情境設定 | -
問題情境：為什麼水杯裡的筷子看起來彎曲？為什麼魚在水裡看起來比實際更近？ |
二、探究活動 A：光的折射 (約 20 分鐘) | 實驗：水中光線折射觀察 | -
在透明玻璃槽中裝水，用雷射筆（或
LED
光束）從斜角射入水槽，觀察光線進水前後的偏折。 |
延伸操作：改變介質或角度 | -
更換不同介質（如：水、油、空氣）比較折射效果。 | |
三、探究活動 B：全反射 & 透鏡 (約 20 分鐘) | 實驗：光纖模型或水槽全反射 | -
利用透明水槽或亞克力板，讓光線在介質內以大角度射入界面，觀察是否發生全反射現象（若條件允許）。 |
實驗：透鏡成像 | -
用凸透鏡對光源做成像，讓學生觀察實像或虛像的形成位置與特性。 | |
四、現象應用與討論 (約 10 分鐘) | 討論日常光現象 | -
出示幾張生活情境照片（
如：彩虹、魚在水中、鏡中的人、光纖通訊、相機鏡頭） |
五、整理與延伸 (約 5 分鐘) | 總結、繪製概念圖與反思 | -
請學生填寫光的特性表格（直線、反射、折射、全反射、散射
/ 漫反射、色散） |
若時間充裕，可安排學生回家觀察生活中光的現象（例如鏡子反射、玻璃窗折射、CD 光的色散等），下節課分享。
四、評量設計
形成性評量（課中觀察與回饋）
觀察學生在實驗中是否能正確操作、記錄與繪圖。
提問檢核：入射角與折射角的關係；何時會發生全反射；如何判斷虛像 vs 實像。
學生分組分享光現象解釋，教師給予口頭評點修正。
總結性評量（課後作業 / 測驗）
繪製幾個入射、反射、折射、全反射的光線圖（標示角度、材質界面）。
解釋幾個日常情境： 為什麼魚看起來比實際近？為什麼彩虹會有顏色？為什麼光纖能傳輸光而不漏出？
寫一段短文：選一個自己生活中遇到的光現象，描述它的現象與背後光的特性。
延伸探究 / 拓展任務
鼓勵學生拍攝自然光學現象的照片（例如玻璃折射、鏡面反射、霓虹燈、光纖等），並撰寫觀察報告。
模型製作：讓學生用壓克力板或塑膠板、自製簡單透鏡，設計光路模型展示給全班。
五、注意事項與教學策略建議
在實驗操作時，要提醒學生光源不可直射眼睛，特別是雷射筆或強光源。
若光線不明顯，可借助煙霧、粉末、蒸氣或半透明介質幫助看出光線路徑。
在示意圖繪製時，提醒學生標示「入射線、法線、反射線、折射線、入射角、折射角」等要素。
對於抽象的折射公式（斯涅爾法則），五年級階段可不必強求精確計算，重點在理解折射現象與光路改變。
利用學生熟悉的現象（例如玻璃窗、水杯、水族箱、鏡子、相機鏡頭）做為引導，幫助學生把抽象光特性與生活情境連結。
在討論階段，可讓學生互相問答、辯論觀察結論，以深化理解。
若班級時間有限，可選擇折射與反射兩個主題集中探討，將其他現象作為延伸。