5认识棱镜 教学设计-2024-2025学年科学五年级上册教科版

5认识棱镜 教材分析 本节课是在认识了光由空气斜射入水中时发生折射现象的基础上，继续让学生探索光由空气斜射入玻璃等其他透明物体时是否发生折射。这里的光不再采用激光，而是使用太阳光，既能使学生对折射概念有更深层次的理解，还能帮助学生认识到太阳光是一种复色光。在“探索”中，主要包括了两个活动。一是用棱镜分解太阳光的实验，要在此过程中认识棱镜的结构。通过太阳光被棱镜分解为七种色光的现象，首先让学生知道光路发生了偏折，其次是明确由于不同光的偏折程度不同，光从棱镜出来后才被分为了多种颜色。让学生自己分析出这一点是具有一定的难度的，故此部分也是本节课的重难点。二是彩色轮的实验，可以帮助学生深入理解“白光由不同颜色的光组成”。最后在“研讨”中，将学生零散的知识点规整凝练，帮助学生理清本节课的知识脉络，形成科学概念，丰富学生的科学知识。 学情分析 本节课的学习内容仍旧是光的折射内容的拓展和延伸。学生对雨后彩虹的现象并不陌生，对其产生的原因也很好奇，但真正理解或解释其形成原因却比较困难。通过上节课的学习，学生已经知道光由空气斜射入水中会发生折射现象，在此基础上，学生可以推测出光由空气斜射入玻璃中时传播方向可能也会改变。对学生而言，光的概念比较抽象，通过用三棱镜分解太阳光的实验，可以让学生发现白光为复色光，但是学生对于色彩之谜还是有不少困惑。所以，后续的彩色轮实验能够帮助他们深入地理解白光为复色光。 科学观念 了解棱镜是利用光的折射定律改变光的传播路线的光学元件；知道太阳光中包含不同颜色的光。 科学思维 通过多次实验，根据实验现象分析归纳，能发现各种色光在不同介质中发生折射的程度不一样，初步建立光与颜色的关系。 探究实践 根据光的折射现象，推测白光通过棱镜后的变化，能如实记录和描述看到的现象；通过设计、制作和旋转彩色轮，推测色光混合后的变化，能描述观察到的现象。 态度责任 在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的科学态度，意识到人类的好奇心和社会的需求是科学发展的动力。 重点难点 重点 通过实验，发现各种色光在不同介质中发生折射的程度不一样。 难点 知道太阳光是包含不同颜色的光的复色光。 教学准备 教师准备 三棱镜、多媒体课件等。 学生准备 白纸、硬纸板、水彩笔、绳子、剪刀、量角器、实验记录单等。 教学设计 一、导入新课 1．出示“斜插入水中的笔看上去“折＇了”“鱼缸中的一条鱼从鱼缸外看好像变成了两条鱼”的图片。 2．提问：这是什么原因造成的？你能解释这种现象吗？ 提示：光的折射原理。 3．追问：什么是光的折射原理？ 提示：光从空气斜射入水中时，传播路线会发生改变。 4．导入：要是光从空气斜射入玻璃中，还会发生折射现象吗？我们今天就来研究这一问题。 设计意图：通过前面的学习，学生已经知道了光从空气斜射入水中会发生折射，但对于光从空气斜射入玻璃中是否发生折射还存在疑惑，用提问的方式引入新课，可以激发学生继续深入探索折射现象的兴趣。 二、教学过程 ［探索1］探索三棱镜 1．认识三棱镜。 （1）让学生先对三棱镜进行外形上的观察。 （2）对三棱镜的作用等进行简单介绍。 （3）提问：如果让太阳光透过三棱镜，我们能观察到何种现象？ 2．用三棱镜分解太阳光。 （1）了解实验目的： ①太阳光通过三棱镜后，其传播方向会不会发生改变呢？如果会发生改变，又是怎样的变化呢？ ②从三棱镜中出来的光是一种颜色的光吗？如果不是，那有什么颜色呢？这些光都来自哪里？这些现象又说明了什么呢？ （2）学生根据实验操作进行实验，并完成实验记录（记录方式为画出光的路线图以及颜色顺序）。 （3）学生分享实验结果。 （4）师生对实验结果进行总结。 （5）提问：为什么太阳光从三棱镜出来后会形成依次排列的彩色带？ （6）学生阅读资料卡寻找答案。 提示：当白光进入棱镜时，由于不同颜色的光发生折射的程度不一样，就出现了红、橙、黄、绿、蓝、院、紫等各种颜色的光。 设计意图：通过用三枝镜分解太阳光的实验，既能包助学生观察到光从空气斜射入玻璃中会发生折射現象，又能帮助学生直观地观察到太阳光是由七种单色光组成的复色光。这是学生意料之外的现象，会极大增加学生的学习热情。 ［探索2］制作彩色轮 1．实验目的：通过制作彩色轮，了解光的合成现象，进一步认识白光是由多种颜色的光组成的。 2．实验材料：白色硬纸板、圆规、水彩笔、铅笔、剪刀等。 3．实验步骤： （1）用白色硬纸板剪一个直径约5厘米的圆。 （2）在圆上画出三个相同大小的扇形。 （3）用水彩笔将三个扇形分别涂上红、绿、蓝三种颜色。 （4）在彩色轮靠近中心的位置扎两个小孔，用一条线绳依次穿过小孔，并将线绳的两端系在一起。 （5）用两只手同时拉住线绳的两头，绕动彩色轮，然后将线绳拉紧，使彩色轮快速旋转。 （6）观察彩色轮快速旋转时发生的变化。 4．实验现象：当彩色轮快速转动时，会看到彩色轮慢慢逼近白色。 5．实验结论：光的三原色是红、绿、蓝，光的三原色可以合成其他颜色的光。 设计意图：在上一个活动中，学生已经知道了白光是复色光，但是对于色光的混合还存在诸多疑惑。这一环节中，让学生录身经历单色光混合成白色光的过程，并通过教师对三基色原理的教学，使学生能够更加深入理解“白光是复色光”的概念。 ［研讨］ 1． 白光通过三棱镜时发生了什么变化？你认为三棱镜对光起到了什么作用？ 提示：白光通过三棱镜时，发生了折射，产生红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光。三棱镜的作用是使光发生折射，发生光的色散现象。光的色散现象就是把复色光分解成单色光而形成光谱的现象。太阳、日光灯等发出的光称为复色光或白光，复色光内含有各种颜色的光。利用三棱镜可以将复色光内不同颜色的光分开，形成一条彩色的光带。 2．彩色轮快速旋转时发生了什么变化？你认为这说明了什么？ 提示：彩色轮快速旋转时会看到彩色轮慢慢逼近白色。这说明红、绿、蓝三种颜色的光混合能产生七种颜色的光混合的效果。如果我们将红、绿、蓝三种颜色的光两两混合，就会发现能产生其他颜色的光，如红光和绿光混合会产生黄光，红光和蓝光混合会产生紫光，绿光和蓝光混合会产生靛光。所以，人们把红、绿、蓝称为光的三原色。 设计意图：通过本节课的学习，学生对光的折射现象有了新的认识，并且对白光是复色光有了深刻认识，同时对光的三原色原理也有了了解。 ［拓展］ 彩虹是怎么形成的？ 提示：彩虹，又称天弓、天虹、绛等，简称虹，是气象中的一种光学现象。当太阳光照射到半空中的水滴上时，光被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱，由外圈至内圈呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。 设计意图：学生对雨后彩虹的现象并不陌生，对其产生的原因很好奇，但是真正理解或解释其形成原因却比较困难。通过拓展，可以让学生感受到科学无处不在，同时提高学生的学习热情。 三、课堂小结 在本节课中，我们利用棱镜继续探索了光由空气斜射入玻璃等其他透明物体时，是否也能发生折射，对折射的概念有了更深层次的理解。通过三棱镜分解太阳光和制作彩色轮两个活动，我们进一步认识了光的色散和光的合成，进而知道了白光是由七种单色光组成的，丰富了我们的科学知识和概念。 板书设计 5 认识棱镜 光的折射现象 白光通过三棱镜后发生的变化 光的色散和光的合成 教学研讨 本节课的教学中，首先回顾了光的折射现象，为折射概念做了界定。通过提问引入了用太阳光照射三棱镜会发生什么现象的探索，进而引出本课课题，同时也激发了学生的探究兴趣。然后，通过“观察白光通过三棱镜后发生的变化”和“制作彩色轮”这两个探索活动，引导学生对折射概念进行深层次的理解，发展学生的思维能力。最后，通过研讨交流，引导学生理解棱镜改变光的传播方向的原理，明白“三棱镜能将白光中的各单色光分开，单色光也能混合成白光”的道理，并通过引导学生重新认识彩虹，应用光的折射原理，较好地完成了教学任务。 备课资料 1教学活动设计 在制作彩色轮的活动中，制作完成后，要让学生观察彩色盘转动时会产生的现象，这时也可以利用多媒体设备，将实验现象呈现在大屏幕上让学生观察。用多媒体设备将观察对象放大，可以做到虚实结合，促进学生对实验现象的分析和研究，从而得出正确的结论。在具体的操作中，可以将电脑软件与摄像设备结合起来，形成实时动态的实验现象，作为学生分析论证的事实，提升学生的感悟能力，最终得出正确的结论。这样就能让学生明确感知“转动彩色轮时能够出现白色”这一现象。 2 科学知识聚焦 三棱镜 三棱镜是光学上横截面为三角形的透明体。它是由透明材料制成的截面呈三角形的光学仪器，属于色散棱镜的一种，能够使复色光在通过棱镜时发生色散。 光从三棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，出射光将向底面（第三个侧面）偏折，偏折角的大小与三棱镜的对光折射率、三棱镜的顶角和入射角有关。 白光是由各种单色光组成的复色光。同一种介质对不同色光的折射率不同，于是不同色光在同一介质中传播的速度也会不同。由于同一种介质对各种单色光的折射率不同，根据折射定律，各单色光的偏折角也会不同。因此，白色光通过三棱镜后各单色光会分开，形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，即发生色散现象。 制作简易三棱镜 方法1： 1．制作材料：长10厘米、宽4厘米的透明玻璃片三块，边长为4厘米的等边三角形玻璃片两块，玻璃胶、清水等。 2．制作步骤：把三块长方玻璃片和一块等边三角形玻璃片用玻璃胶黏成一个三棱柱容器，注意要黏牢且要密封，待玻璃胶干透后，再在此容器中注满清水，并将另一块等边三角形玻璃片用玻璃胶密封盖上待干。即可得到一个简易三棱镜。 方法2： 1．制作材料：易拉罐一只、水、玻璃胶水、透明胶带等。 2．制作步骤：把易拉罐剪开，折成一个三棱柱容器，并用玻璃胶做容器的密封处理，在容器中加入清水，再用透明胶带在开口处稍做密封处理。把容器竖直放入冰箱中，结冰后取出。放在热水中稍浸一会儿，打开封口，取出冰块。你将得到一个“冰块三棱镜”。易拉罐容器可以反复使用制作冰块。 光的三原色和颜料的三原色的区别 光的三原色能合成白光。因为光是越加越亮的，所以两两混合可以得到更亮的中间色光，且红、绿、蓝三种光等量相加可得到白光。 颜料的三原色是红、黄、蓝，由于颜料的特性正好和光相反，是吸收光，而不是增强光，因此颜料的三原色混合，颜色只会越来越深。 光的三原色红、绿、蓝混合后变成白光，颜料的三原色红、黄、蓝混合后变成黑色。 3 课后实践活动 ［活动主题］ “制造彩虹”实践活动 ［实验目的］ 通过制造彩虹，了解白光的色散现象。 ［实验材料］ 水盆、平面镜、手电筒、白纸等。 ［实验步骤］ 1．将小镜子倾斜着放入装有清水的水盆中，并将它固定。 2．打开手电筒，让光线照在水下部分的镜面上。 3．将白纸在手电筒的上方举起来，移动手电筒的位置，直到在白纸上看到清晰的彩虹。 ［实验分析］ 在白光的色散实验中，斜放在清水盆中的镜子和水面之间的水呈三角形，就像一个三棱镜，当手电筒射出的光照在水面上的时候，在水面发生了折射，再经过镜面的反射，这样我们就在白纸上看到了彩虹。通过实验我们可以知道，白光由七种单色光组成。由于光的色散现象与光照角度、观察角度都有关系，因此并不是每次雨后都能看见彩虹，只有当光照的角度与我们所站的位置都适合时，我们才会看见彩虹。而太阳的位置改变后，光照角度也随之发生变化，我们就看不见彩虹了。 ［实验结论］ 白光能够发生色散现象，它是由七种单色光组成的复色光。 学科网（北京）股份有限公司 $$