《色散现象的研究》教学设计 -2023-2024学年华东师大版七年级下册科学

第十届全国科学教育专业师范生教学技能创新大赛 第十届全国科学教育专业师范生教学技能创新大赛 颜色之谜—— 色散现象的研究 教学设计 【课题】颜色之谜——色散现象的研究（节选） 【教学时间】15 分钟 【教学对象】七年级学生 【教材】《科学》华东师大版七年级下册 目录 一、教学内容分析 2 二、学情分析 2 1.认知特点 2 2.知识基础 2 3.认知困难 3 三、教学目标设计 3 四、教学重点和难点分析 4 五、教学方法分析 4 六、教学资源与准备 4 七、教学流程图 4 八、教学过程设计 5 八、教学设计的创新与反思 11 附件一 讲学稿 13 一、目标引导 13 二、新课导入 13 三、学习新知 13 四、实验探究 14 五、举一反三 15 附件二教材 16 颜色之谜——色散现象的研究（节选） （《科学》华东师大版七年级下册） 一、教学内容分析 本节课节选自为《科学》华东师大版七年级下册第3章第3节《阳光的组成》。本节内容是在学习了阳光的直线传播的基础上进一步深入学习的新知识。《颜色之谜——色散现象的研究》介绍了白光的组成，进而由实验说明色光混合的现象，进而解析物体呈现不同颜色的情况，色光的混合在日常生活和生产中十分常见。 本节课以色散后的七色光再经过一相反放置的棱镜后复合成白光引入，引导学生理解白光是一种复色光，并通过放大镜观察电脑显示屏颜色的观察实验得出红、绿、蓝三种单色光为三原色光，再进行“彩色陀螺实验”以及“色光混合演示实验”让学生进行探究，观察、讨论三原色如何混合组成多种颜色和三原色相互组合会形成什么颜色。在经历探索三原色混合组成多种颜色的基础上，让学生解释生活中物体颜色的成因，并能用所学知识解决生活中的问题。 二、学情分析 1. 认知特点 本节课的教学对象是七年级的学生，虽然学生对色光的混合缺乏直观感受,生活中的色光的混合的经历较少,但他们的思维活跃、求知欲强且具有较好的形象思维，并对知识在生活中的应用兴趣浓厚，对科学探究的思维程序都已比较熟悉, 具备了一定的动手操作能力，这些都为本节课的学习奠定了基础。 2. 知识基础 学生在小学科学课中已经制作并观察过彩色轮的实验，学生在学习本节课之前已经学习了光在均匀介质中沿直线传播以及阳光的色散现象的相关内容。光的色散现象的概念初步了解。同时，七年级的学生已经具备了一定的提出问题、探究实验、解决问题的能力，逻辑思维和抽象思维也在不断的提高。本节课通过视频实验现象和课堂实验的现象，带领学生了解色光的混合。使学生对色光的混合有进一步的了解，从而能激发学生学习的积极性，让学生更好地了解科学、热爱科学。 3. 认知困难 日常生活中，学生看到过彩色电视机等色光的混合的现象，但却不清楚色光的混合的本质。这一节要求学生在实验基础上，抽象出色光的混合的本质，对学生的抽象思维能力有较高的要求，而七年级学生的抽象思维能力还不强，因此是教学的难点。在生活中，学生对色光的三原色与颜料的三原色的感性经验参差不齐，差距比较大，这也容易形成学习障碍。这些因素都不利于对本节课的学习，因此让学生由形象思维过渡到抽象思维当中显得尤为重要。 三、教学目标设计 根据课程标准的要求和教学内容与学情分析，确定如下教学目标： 科学观念 1. 通过视频实验现象，了解色光分为单色光和复色光 2. 观察实验，掌握光的三原色。 3. 通过学习色散现象的研究，知道科学对技术与工程具有指导意义。 科学思维 1.初步学会观察与色光的混合有关的实验现象，能够色光的混合的现象进行初步解释。 2.理解色光混合的效果，通过实验现象联系生活构建学习模型。 探究实践 1.通过活动亲身感受色光的混合的过程。 2.体验科学探究过程，知道观察法、演绎法、归纳法等科学方法在科学研究中的应用。 1.通过探究实验激发学生的好奇心，提高学习的积极性及了解尊重事实、实事求是的科学态度。 态度责任 2.通过“小组实验、讨论”增强学生合作交流能力。 3.体验研究 “色光混合”的实验过程，萌发对科学实验的好奇心和科学学习的兴趣。 四、教学重点和难点分析 教学重点：通过系列视频与实验，学生理解色光在混合时，不同的比例组合色彩各不相同。 教学难点：通过系列实验，学生能够对有关色光的混合的现象进行初步解释。 五、教学方法分析 本课题的教法主要是以演示实验为主，引导学生进行实验现象进行观察与探究，结合生活实际来讲解，让学生更好的联系生活现象理解知识点，最后分析归纳、总结得出规律，将学习的内容应用到实际之中。 突出以学生为主体，教师为主导。通过视频和实验等现象，引导学生思考问题，使学生获得生动而直观的感性知识，让学生将理论知识和生活实际事物联系起来，最终形成正确而深刻的概念。 自制教具，注重创新。利用身边的材料制作了“色光混合”的教具，通过实验展示，让学生观察、探究色光混合的现象，并将其结论带入到现实生活当中，让学生真切地感受到生活与科学的联系。 六、教学资源与准备 PPT课件、彩色混合演示教具（彩色陀螺、三原色灯泡） 七、教学流程图 教学流程图 顺序 流程 说明 步骤 用时 1 温故知新，通过提问承上启下 回顾色散现象，思考七色光经过三棱镜后还能继续发生色散现象吗？ 1分钟 2 “七色光过棱镜视频” 新课导入 观察视频实验现象来引出单色光和复色光的概念 1分钟 3 “手机显示屏颜色” 学习新知 观察显微镜观察手机屏幕颜色，得出手机屏幕颜色为三原色光：红、绿、蓝 2分钟 4 三原色提出引起问题的聚焦 三原色是如何组合形成多种颜色的呢？ 30秒 5 “彩色陀螺” 观察实验 通过彩色陀螺实验现象总结三原色光按不同的比例组合，色彩各不相同 3分钟 6 联系生活中的彩电 理解书本知识 提出彩电等电子显示屏是如何通过三原色组合成不同色彩的图案 1分钟 7 “色光混合” 演示实验 研究三原色光的混合，证实色光混色的现象及其原理 4分钟 8 联系生活， 举一反三 我们调节红色、绿色、蓝色三种颜色的数值可以改变电脑文字显示的颜色，正是应用了三原色光混合相加呈现出另一种颜色的原理。 2分钟 八、教学过程设计 教学 环节 教学过程 教师活动 学生活动 设计意图 新 课 导 入 1、 问题导入，引发思考： （课前准备：PPT，将实验装置放置在展示架上） 【师】上节课我们学习了白光经过棱镜被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象为色散现象，那七色光再次经过棱镜还会继续色散吗？ 【师】播放七色光再次经过三棱镜复合成白光的视频，引导学生观察现象 提问：七色光再次经过三棱镜发生了什么现象？ 【师】这种不能再色散的光我们称为单色光，而有几种单色光复合而成的光叫复色光。 【生】可以继续色散。 【生】七色光又变成了白光 科学是以实验为基础的学科，研究科学问题的根本方法是进行观察和实验。通过提问来激发学生学习事物的强烈求知欲， 活跃了课堂气氛，提高科学课堂的教学效率 学 习 新 知 二、学习新知 【师】我们自然界的色彩如此的奇光异彩，有雨后的彩虹、美丽的花朵、彩色的玩具和房间，我们平时看到的手机、电脑、电视等显示屏颜色也是十分的斑斓，那么手机的这些显示屏的颜色是怎么形成的呢？ 【师】我们一起来看一下显微镜观察到手机显示屏的视频，同学们要留心观察显微镜中有几种颜色组成。 提问: 视频种通过显微镜你观察到显示屏有哪几种颜色? 【师】那请同学思考一下手机等电子产品的显示屏有几种的色光组成。 【师】手机等电子产品的显示屏颜色由红、绿、蓝三种单色光组合而成。而这三种单色光称为三原色光。 【生】好奇，仔细观察，思考手机显示屏颜色组成 【生】红色、蓝色、绿色、紫色··· 【生】红色、蓝色、绿色三种单色光 通过生活中所运用的物体来引入三原色光的概念，明确彩电等电子产品显示屏的颜色由三原色光组成，为接下来的学习奠定基础。 实 验 探 究 四、实验探究 我们自然界中的颜色是通过三原色光组合而成的，那三原色是如何组合形成多种颜色的呢？ 1.彩色陀螺 【师】我们看到这屏幕上的这两个陀螺由不同颜色的组成，旋转起来后陀螺的颜色发生了变化的，所以我们可以通过最简单的实验模型-彩色陀螺来观察三原色是如何组合形成多种颜色的。 拿出老师让你们课前准备的彩色陀螺，大家把陀螺旋转起来，观察陀螺表面颜色 【师】下面请同学来分享一下观察到了什么现象 【师】那陀螺的颜色是通过什么来改变的呢？ 【师】通过实验，我们可以知道通过改变陀螺表面的红、绿、蓝三色不同的比例使其旋转时得到不同的颜色。 【师】也就是说三原色光按不同的比例组合，色彩各不相同，那电脑显示屏和彩电的颜色是怎么组合的呢？ 【师】书本中第96页为我们解开了这个谜团，我们翻开书本第96页。 【师】彩色电视机和电脑显示屏有成千上万个红、绿、蓝的小亮光，它们按不同的比例组合，那么就能显示出不同的彩色图案。 2.色光混合演示实验 【师】你们看到电脑显示屏是由三原色混合而显示不同的彩色图案，那么到底三原色光相互混合能组成什么颜色呢？ 【师】让我们一起通过实验来探究一下吧。当老师按亮逐个按亮红、绿、蓝灯泡，箱子白纸会分别亮起红、绿、蓝三种颜色。那当老师一起按亮红色、绿色灯泡，那箱子白纸会是什么颜色的呢？ 【师】按亮红色、绿色灯泡，箱子白纸上显示黄色 【师】那么下面几组实验你们小组进行讨论，它们会是什么颜色呢？ 【师】同学们讨论出什么结果来了呢？我们请几位同学分享一下他们的结果。 【师】那让我们一起来验证一下是不是正确的答案呢？ 【师】所以红色和蓝色混合是品红色、绿色和蓝色是青色、三原色光混合就是白色 【师】这种由两种或两种以上的色光相混合，呈现另一种色光的方法称为色光加色法。 【生】同学们拿出准备好的陀螺开始实验。 【生】蓝绿色转盘的陀螺旋转起来就是蓝绿色的，而双色转盘的陀螺旋转后看起来像是红色，三色转盘就是三种颜色都有。 【生】陀螺颜色的面积 【生】紧跟老师思路，打开书本，做好笔记。 【生】同学们进行思考，猜想 【生】绿色（蓝色、红色…） 【生】小组合作进行讨论 【生】我们小组讨论出来的结果是第二组混合出来是紫色，第三组是绿色，第四组是白色。 通过最简单实验模型来探究三原色是如何组合形成多种颜色的， 学生理解起来会比较容易。 通过实验的现象与结论和书本，解答电脑显示屏和彩电的颜色组合形成不同的彩色图案 让学生对色光混合的得出的颜色进行猜想，同时激发学生的探究欲望。并通过实验培养学生善于从现象中发现问题， 提出质疑，解决问题和分析问题的能力。 最后通过色光混合演示实验来展示色光混合组成其它颜色，得出色光加色法的定义。 举一反三 【师】当我们自定义改变电脑文字的颜色时，我们调节红色、绿色、蓝色三种颜色的数值可以改变文字显示的颜色。那你能不能用今天所学的知识解释这个现象呢？ 【师】红色、绿色、蓝色三种颜色为三原色光，三原色光中的两种或两种以上的色光可以按不同的比例组合形成另一种颜色。 【师】生活中还有很多这方面知识的应用，课下同学们就思考还有哪些现象也是运用了本节课的知识呢？ 通过前面的学习，同学们已经能够自主分析。 【生】三原色光按不同的比例组合，色彩各不相同。 通过夏天不要穿黑色衣服的说法，深化学生物体的颜色的知识。让同学们平时留意物体颜色对生活的影响，使得情感态度价值观教学水到渠成。 小结 1.色光 ①单色光：不能再发生色散的色光。 ②复色光：有两种或两种以上的单色光合成的光。 2. 三原色光：红、绿、蓝 3. 三原色光按不同的比例组合，色彩各不相同 4. 色光的加色法：由两种或两种以上的色光相混合，呈现另一种色光的方法。 小结简单明了，突出重点，有助于学生强化和消化知识。 板书 3.3 颜色之谜——色散现象的研究 1. 单色光、复色光 2. 三原色光：红、绿、蓝 3. 色光的加色法 板书精简，既有助于学生了解和掌握本节课所学内容， 又让学生明晰了学习的进行程序和思维过程。 8、 教学设计的创新与反思 1.利用自制教具，培养学生的创新精神。 光色混合展示装置 利用彩色灯泡、E27插座、排插、白纸、纸箱等材料制作，材料廉价且易得，是光色混合的装置。不同颜色的光照混合组成其他颜色的光吸引学生注意力并感到更惊奇，激发学习兴趣，让学生真切地感受到生活与科学的联系。 2.通过采取互动教学模式，并结合图片、动图等教学手段，让课堂教学的有效性得以大幅度的提高。根据学生心理特点，从学生认知角度出发设计教学内容和编排有助于让学生对知识的形成性理解。引导学生应用流体压强与流速的关系的知识解释生活中的现象，让学生体会到科学知识在生活中的魅力。 第十届全国科学教育专业师范生教学技能创新大赛 2 学科网（北京）股份有限公司 $$