内容正文:
第5课《光的颜色》教材分析
本课的任务驱动情境,是三个主题人物在读书角看书,琪琪发现桌面上三棱镜状玻璃摆件的周围形成了彩虹。
彩虹是一种光学现象,当阳光照射到半空中的小水珠后,阳光的光线就会被折射和反射,在天空上形成七种颜色的拱形光谱。自然界中的彩虹是可遇不可求的,只有具备一定的条件才能出现彩虹,所以人们在自然环境中看到彩虹的概率并不高。虽然在生活中见过彩虹的学生可能不多,但他们从其他途径或多或少都对其所认知,知道彩虹的形成与阳光照射有关。妍妍的话“是阳光照射形成的吧?”就是呈现了学生的前概念。但彩虹的颜色和学生平时看到的阳光的颜色不同,所以就产生了波波的疑问“阳光是彩色的吗?” 由此,引出了一个探究任务:探究阳光是什么颜色的。
活动 1
彩色的阳光
阳光是什么颜色的呢?在大多数学生的生活经验里,看到的阳光似乎是白色的。教科书展示了清晨金色的阳光、中午刺眼的白光、傍晚红色的霞光三幅图片,以此唤起学生的记忆,由此也引起学生的认知矛盾“阳光是白色的还是多彩的?”
接着教科书提出了任务:用三棱镜或平面镜探究阳光的颜色。教科书展示了三棱镜分解阳光的图片,可以清晰地观察到一束阳光透过三棱镜时,三棱镜里光线的前进方向发生了改变,并且被分解成了七彩的光线。三棱镜是由透明材料制作而成的截面呈三角形的光学仪器,能够使复色光在通过棱镜时发生色散。光从棱镜的一个侧面射入,从另一个侧面射出,射出光线将向底面(第三个侧面)偏折。白色的阳光是由各种单色光组成的复色光,因为同一种介质对各种单色光的折射率不同,所以通过三棱镜时,各个单色光的偏折角不同,最终导致白色光通过三棱镜会将各单色光分开,形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光。
除了用三棱镜可以分解阳光外,还可以利用水棱镜做阳光的分解实验。教科书通过图片展示了学生用水棱镜做实验的情景。将平面镜放进装满水的盆子里,镜面对准太阳,将光线反射到白纸上。水棱镜的原理和三棱镜一样,水对阳光中的不同颜色部分的折射率不同,当阳光以一定角度射入再射出时,不同颜色的光被折射出不同的角度后形成彩色光带。
◎ 友情提示
水棱镜的实验也可以在室内完成,如上图所示。使用的材料有:水盆、平面镜、白纸。将一块平面镜斜放入装满水的水盆中,将水盆放在阳光能照射到的位置,使平面镜能反射阳光到室内的白纸上。不断调整镜子的角度、水盆或白纸的位置,直至形成彩虹。
活动 2
再 现 彩 虹
学生在活动1已经了解了当阳光通过三棱镜或水棱镜时,光的行进方向会发生改变,白色的阳光会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。而自然环境中,当空气中有水珠时,这些一颗颗的小水珠就是一个个水棱镜。太阳光在观察者的背后以低的角度照射到小水珠时,便容易产生彩虹的现象。所以,彩虹常常出现在下午的雨后天晴之时。
教科书首先说明了自然界中彩虹形成的条件(空气中有小水滴、阳光),然后通过图片引导学生制造彩虹。在阳光下用喷壶模拟彩虹出现的环境,制造一条彩虹。通过妍妍的话“要背对还是正对太阳呢?”提示学生思考喷洒水滴的方向(背对太阳)。制造彩虹后,教师可引导学生讨论:在自然界中什么情况能看到彩虹?学生有了活动体验后,对自然界中的彩虹及阳光颜色的认知就更清晰。
◎ 友情提示
在活动过程中,要想成功制造彩虹,需要考虑以下几个因素:太阳的高度、观察者的站位、喷出的水珠量等。太阳高度指的是太阳在天空中的位置,中午很少会出现彩虹,建议选择在下午太阳处于低空位置的时候进行观察;观察者的站位是指观察者是面向太阳还是背向太阳,只有背向太阳才能观察到彩虹;喷出的水珠量也会影响到是否能造出彩虹,建议选用喷嘴大一点、壶身较大的喷壶,喷水时连续按压喷壶使水珠能持续喷出,这样形成的水珠量就较为合适。
怎么会
有彩虹?
阳光是彩
色的吗?
是阳光照射
形成的吧?
光 的 颜 色
原来太阳光是七彩的呀!
要背对还是正对太阳呢?
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