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1、七色光
一、 使用教材
蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級上冊第二單元《光和色彩》第4課《七色光》。
二、 實驗器材
(一) 多色光源組合教具盒(圖1)
1. LED強白光源(模擬太陽光);
2. LED紅綠藍(lán)三色光源。
3. 配件:黑色遮光片(三片)、開關(guān)電路及兩側(cè)開關(guān)按鈕、盒子及支架。
圖1:組合光源教具盒
(二)多色轉(zhuǎn)盤(直徑為6cm)(圖2)
1. 正面:紅綠藍(lán)三色轉(zhuǎn)盤;
2. 背面:紅橙黃綠藍(lán)靛紫七色轉(zhuǎn)盤;
3. 轉(zhuǎn)繩。
圖2:多色轉(zhuǎn)盤的正反面
(三)三棱鏡、平面鏡。
三、 實驗創(chuàng)新要求/改進(jìn)要點
(一) 對原教材的研究對象進(jìn)行改進(jìn)
1. 原來的研究對象為
2、彩虹。
2. 現(xiàn)在的研究對象為太陽光。
(二) 對原教材的教學(xué)過程進(jìn)行重新編排
1. 原來的教學(xué)過程為憶彩虹-造彩虹-七種顏色混合-牛頓實驗室分解合成太陽光-制作不同顏色轉(zhuǎn)盤。
2. 改進(jìn)后的教學(xué)過程為猜想產(chǎn)生彩虹現(xiàn)象的條件可能有哪些?— 探究“太陽光的顏色”—制造“彩虹”,明確太陽光的顏色與彩虹顏色的關(guān)系。
(三)對原教材的實驗項目進(jìn)行改進(jìn)
1. 教材中“分解白光的實驗”為閱讀部分內(nèi)容,改進(jìn)為課堂小組合作研究“分解白光實驗”;2. 教材中“合成白光的實驗”,改進(jìn)為合作探究“紅綠藍(lán)三色光源混合實驗”和趣味學(xué)具“多色轉(zhuǎn)盤”的體驗實驗。
四、實驗原理/實驗設(shè)計思路
(一)白光的分解
3、
太陽光通過三棱鏡后被分解成各種顏色,用白屏承接后,形成彩色光帶,顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色。由此說明白色光是由各種色光混合而成的。
(二)色光的合成
紅光、綠光、藍(lán)光三色光源同時混合后形成白光。
(三) 視覺暫留現(xiàn)象與色光混合
將多色轉(zhuǎn)盤快速旋轉(zhuǎn),由于人眼的視覺暫留,會產(chǎn)生多種顏色的混合色視覺,從而感受到多種顏色混合后產(chǎn)生近似白光的現(xiàn)象。
五、 實驗教學(xué)目標(biāo)
(一) 學(xué)情分析
學(xué)生通過3節(jié)課的學(xué)習(xí),已經(jīng)知道一些有關(guān)光傳播的知識,對太陽光的顏色是從長期生活經(jīng)驗出發(fā)認(rèn)為是白色的,并不知道太陽光可以分解為紅橙黃綠藍(lán)靛紫七色光,分解的七色光還可以再合成白光。
4、對于彩虹現(xiàn)象,學(xué)生已從多種途徑獲得彩虹有七種顏色,對于各種顏色光的名稱及光譜排列順序并不是清楚。
(二) 科學(xué)新舊課標(biāo)分析
科學(xué)新舊課標(biāo)中關(guān)于“光”的目標(biāo)有不同側(cè)重點。在舊課標(biāo)中,只要求學(xué)生知道光是有顏色的,了解日光的色散現(xiàn)象,安排做類似彩虹現(xiàn)象的實驗。在新課標(biāo)的學(xué)習(xí)內(nèi)容與學(xué)習(xí)目標(biāo)中更強調(diào)對太陽光顏色的認(rèn)識,要求學(xué)生知道太陽光包含不同顏色的光; 描述太陽光透過三棱鏡后形成的彩色光帶,知道太陽光中包含有不同顏色的光。
(三)教學(xué)目標(biāo)
1. 科學(xué)知識
(1)知道太陽光是彩虹形成的主要條件。
(2)知道太陽光中包含有七種顏色的光。
2. 科學(xué)探究
(1)能用強白光源模擬太陽光穿過三
5、棱鏡形成的彩色光帶(七色光)。
(2)能將紅、綠、藍(lán)三色光自由組合混色,能想辦法將更多的色光混合。
3. 科學(xué)態(tài)度
(1)感受大自然的神奇,樂于探究太陽光與彩虹的奧秘。
其中,“知道太陽光中包含七種顏色的光”為本課的教學(xué)重難點。
六、 實驗教學(xué)內(nèi)容
本課以太陽光(而不是彩虹)作為研究的對象,設(shè)計了三個教學(xué)環(huán)節(jié),第一環(huán)節(jié)以學(xué)生熟悉的彩虹作為教學(xué)情景,從生活經(jīng)驗出發(fā)猜想產(chǎn)生彩虹現(xiàn)象的條件可能有哪些? 第二環(huán)節(jié)是探究“太陽光的顏色”,利用三棱鏡分解太陽光,混合各種顏色光實驗,體驗太陽光可以分解為七色光,分解后的七色光經(jīng)過合成可以還原為白色光的過程。 第三環(huán)節(jié)是制造“彩虹”,明確太陽光是
6、形成彩虹的主要原因。
七、 實驗教學(xué)過程
依托改進(jìn)后的實驗器材,我們立足于學(xué)生認(rèn)知實際,重構(gòu)了這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計。
(一)聚焦話題,導(dǎo)入新課。
首先讓學(xué)生結(jié)合彩虹圖片(圖3)和原有的認(rèn)知水平,說說“彩虹的顏色有哪幾種?出現(xiàn)彩虹與哪些因素有關(guān)?”引導(dǎo)學(xué)生回憶看到彩虹大約是什么時間?是怎樣的天氣?緊接著追問太陽光是什么顏色?彩虹的顏色與太陽光的顏色有什么聯(lián)系?導(dǎo)入新課。
圖3:自然界的彩虹
(二)探究太陽光的顏色
通過質(zhì)疑引出體驗活動,教師追問學(xué)生:“有什么辦法可以把太陽光引進(jìn)教室?”這是前課學(xué)習(xí)光的反射的內(nèi)容,把舊知識點牽引到新的知識點上,能夠引起學(xué)生學(xué)好本課的上進(jìn)心和自信心。學(xué)
7、生利用平面鏡做實驗,讓陽光通過小孔,在屏上出現(xiàn)白色光斑,從這個現(xiàn)象可以說明太陽光是白色的。
教師進(jìn)一步提出新的問題:如果在小孔和光屏之間放置三棱鏡,可能會發(fā)生什么現(xiàn)象?然后讓學(xué)生實驗。通過實驗,學(xué)生又發(fā)現(xiàn)陽光通過小孔和三棱鏡在屏上形成了彩色光斑。此時,教師引發(fā)學(xué)生思考:這個實驗又說明太陽光是什么顏色?三棱鏡有什么作用?
表1:研究太陽光的顏色 實驗記錄單
我的猜測:太陽光是( )色?
我的發(fā)現(xiàn):太陽光透過三棱鏡后,在光屏上產(chǎn)生的顏色是( ),說明太陽光是 ( ) 。
在上課過程中,
8、學(xué)生發(fā)現(xiàn),室內(nèi)陽光受到限制,就沒有辦法進(jìn)行實驗研究,這時用“多色光源組合教具盒”的白光源模擬太陽光。用白光源通過三棱鏡后,你能看到些什么呢?學(xué)生在合作學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn),白光通過三棱鏡后會分解出七種顏色。(圖4)
圖4:學(xué)生用強白光源模擬太陽光,做白光的分解實驗
第二個活動是紅綠藍(lán)三色光的混合實驗,利用遮光片,讓學(xué)生分別看到紅光、綠光、藍(lán)光三種單色光(圖5),然后讓小組猜想這三種單色光可以怎么混合?學(xué)生通過小組討論記錄他們的猜想(表2)
圖5:利用遮光片打出的紅光、綠光、藍(lán)光
表2:色光混合 實驗記錄單
紅光、綠光、藍(lán)光的混合方式
我們的猜想
實驗后我們發(fā)現(xiàn)
可能混合為( )顏
9、色光
它們混合為( )顏色光
( )光與( )光混合
“教書先生”恐怕是市井百姓最為熟悉的一種稱呼,從最初的門館、私塾到晚清的學(xué)堂,“教書先生”那一行當(dāng)怎么說也算是讓國人景仰甚或敬畏的一種社會職業(yè)。只是更早的“先生”概念并非源于教書,最初出現(xiàn)的“先生”一詞也并非有傳授知識那般的含義?!睹献印分械摹跋壬螢槌龃搜砸??”;《論語》中的“有酒食,先生饌”;《國策》中的“先生坐,何至于此?”等等,均指“先生”為父兄或有學(xué)問、有德行的長輩。其實《國策》中本身就有“先生長者,有德之稱”的說法。可見“先生”之原意非真正的“教師”之意,倒是與當(dāng)今“先生”的稱呼更接近??磥恚跋壬敝驹春?/p>
10、義在于禮貌和尊稱,并非具學(xué)問者的專稱。稱“老師”為“先生”的記載,首見于《禮記?曲禮》,有“從于先生,不越禮而與人言”,其中之“先生”意為“年長、資深之傳授知識者”,與教師、老師之意基本一致。
( )光與( )光混合
語文課本中的文章都是精選的比較優(yōu)秀的文章,還有不少名家名篇。如果有選擇循序漸進(jìn)地讓學(xué)生背誦一些優(yōu)秀篇目、精彩段落,對提高學(xué)生的水平會大有裨益?,F(xiàn)在,不少語文教師在分析課文時,把文章解體的支離破碎,總在文章的技巧方面下功夫。結(jié)果教師費勁,學(xué)生頭疼。分析完之后,學(xué)生收效甚微,沒過幾天便忘的一干二凈。造成這種事倍功半的尷尬局面的關(guān)鍵就是對文章讀的不熟。常言道“書讀百
11、遍,其義自見”,如果有目的、有計劃地引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)閱讀課文,或細(xì)讀、默讀、跳讀,或聽讀、范讀、輪讀、分角色朗讀,學(xué)生便可以在讀中自然領(lǐng)悟文章的思想內(nèi)容和寫作技巧,可以在讀中自然加強語感,增強語言的感受力。久而久之,這種思想內(nèi)容、寫作技巧和語感就會自然滲透到學(xué)生的語言意識之中,就會在寫作中自覺不自覺地加以運用、創(chuàng)造和發(fā)展。( )光與( )光混合
語文課本中的文章都是精選的比較優(yōu)秀的文章,還有不少名家名篇。如果有選擇循序漸進(jìn)地讓學(xué)生背誦一些優(yōu)秀篇目、精彩段落,對提高學(xué)生的水平會大有裨益。現(xiàn)在,不少語文教師在分析課文時,把文章解體的支離破碎,總在文章的技巧方面下功夫。結(jié)果教師費勁,學(xué)生頭疼。
12、分析完之后,學(xué)生收效甚微,沒過幾天便忘的一干二凈。造成這種事倍功半的尷尬局面的關(guān)鍵就是對文章讀的不熟。常言道“書讀百遍,其義自見”,如果有目的、有計劃地引導(dǎo)學(xué)生反復(fù)閱讀課文,或細(xì)讀、默讀、跳讀,或聽讀、范讀、輪讀、分角色朗讀,學(xué)生便可以在讀中自然領(lǐng)悟文章的思想內(nèi)容和寫作技巧,可以在讀中自然加強語感,增強語言的感受力。久而久之,這種思想內(nèi)容、寫作技巧和語感就會自然滲透到學(xué)生的語言意識之中,就會在寫作中自覺不自覺地加以運用、創(chuàng)造和發(fā)展。
紅綠藍(lán)三色光混合
通過實驗,他們發(fā)現(xiàn),把不同的單色光混合后會形成新的顏色,把紅、綠、藍(lán)三種光混合起來,就形成了白光。(圖6-7)
圖6:紅藍(lán)
13、混合、紅綠混合、藍(lán)綠混合
圖7:紅、綠、藍(lán)三色光混合
第三個活動是多色轉(zhuǎn)盤(圖8)的混色實驗,引導(dǎo)學(xué)生實驗前先想一想,如果把多種顏色的光混合起來,會怎么樣?快速轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤后,我們發(fā)現(xiàn)多種顏色的光混合后產(chǎn)生近似白光。
圖8:多色轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)示意圖
(三) 制造“彩虹”
在認(rèn)識了太陽光的顏色之后,學(xué)生再合作制造彩虹,并注意對比“實驗裝置與三棱鏡有什么相似之處?”“實驗現(xiàn)象與天空中出現(xiàn)的彩虹有什么相似之處?”“天空中出現(xiàn)的彩虹與太陽光有什么聯(lián)系?”這一環(huán)節(jié)重在回歸生活,讓學(xué)生意識到科學(xué)的神奇,科學(xué)源于生活,讓學(xué)生愿意去探索光與色彩的奧秘。
八、實驗效果評價
(一)實驗教具現(xiàn)象明顯
多色光源組合教具盒原理明確,使用操作簡單,效果明顯,能提高科學(xué)課教學(xué)效率,突破教學(xué)難點,提高學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,實現(xiàn)教學(xué)中的預(yù)設(shè)目標(biāo)!
(二)實驗內(nèi)容聯(lián)系生活
本課從太陽光的顏色出發(fā),最后回歸對太陽光顏色的認(rèn)識,并通過實驗得出的科學(xué)道理來解釋身邊的七色光(彩虹)現(xiàn)象。