第一单元光与色彩【主要概念】4.七色光光是能量的一种表现形式。太阳光是由多种色光混合而成的复合光。【涉及课标】6.2.3太阳光包含不同颜色的光。●描述太阳光穿过三棱镜后形成的彩色光带，知道太阳光中包含有不同颜色的光。【教材分析】本课是苏教版新版科学教材五年级上册第一单元第4课内容。在前面三课对“光”的生成、传播、遇到不同物质时行进方向改变等光现象的认识基础上，本课将关注点放在了对光本体性质的认识上。以太阳光为载体，通过科学实践活动帮助学生认识作为能量形式之一的光的种类及层次性，潜移默化地帮助学生建立对光谱的初步认知，为以后进一步学习光现象打下良好的基础。在学生对雨后彩虹有部分感性认识的基础上，通过利用不同方法制造“彩虹”，了解彩虹形成的特征与性质，进而知道太阳光是由多种色光混合而成的。教学内容围绕着对太阳光是由多种色光组成这一现象的观察了解展开，主要由三个部分组成：第一部分，指导学生分别利用镜子、水雾、三棱镜来制造“彩虹”，体验、了解太阳光可以分解为几种不同颜色的光，进而知道雨后彩虹的形成与阳光的关系。第二部分，根据科学史中科学家牛顿对色散现象研究的过程描述，认识白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成，了解牛顿对光学研究的贡献。第三部分，分别使用手电筒、分色圆盘陀螺观察几种不同色光混合时颜色发生的变化，了解、体会色散现象的逆过程。【学情分析】学生在生活中见过彩虹现象，也知道彩虹有七种颜色，大多属于无意识状态的观察，比较感兴趣，也很好奇，但对彩虹的七种颜色和太阳光的关系不清楚，无法将两者建立起联系。本课就是要通过让学 生用不同的方法制造彩虹，在科学实践活动中来发现“太阳光由七种颜色混合而成”这一奥秘。同时再通过将不同的色光混合成白光的活动从反面进一步验证之前的结论。无论是制造彩虹实践活动还是色光的混合实验，对于学生来说都有一定的挑战，需要教师一定的指导，在实验和操作前后，要引导学生对活动进行思考，发展其思维能力。【教学目标】1.会用多种方法制造彩虹，能在共同现象中发现阳光能分解成多种颜色的光。2.通过科学史的学习，了解牛顿发现“白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光组成”的过程。3.会用手电筒做色光混合实验，从反面进一步了解白光是由多种色光组成的。【重点与难点】重点；通过制造彩虹和色光混合实验认识白光由多种颜色的光组成。难点：使用不同的方法制造“彩虹”。【教学准备】教师准备：喷雾器，彩虹视频，牛顿研究光的色散现象的视频，PPT。学生准备：镜子，水槽，三棱镜，白面板，三只彩光手电筒、记录单。【教学过程】一、创设情境，引出研究话题（7分钟）1.谈话：同学们，前段时间，我们南京下了一场大雨，雨过天晴，天空中出现了一种非常美丽的现象，都成网红了，你们想不想看看？2.播放彩虹视频，学生观看。3.提问：是什么现象啊？（彩虹）4.追问：你还在哪里见过彩虹呀？（学生说自己的经历，副板书：时间、地点、样子……）5.再问：今天这个时候能看到彩虹吗？（不能）现在想不想看到彩虹？（想）老师现在就可以制造出彩虹，你们相信吗？（相信）你们觉得需要什么呢？（阳光、水等）6.讲述：好，下面，张老师就带着大家到室外去现场制造彩虹，出示课件现场站位照片：张老师站在前面喷水雾，同学们沿着半圆形站在后面观察，听明白了吗？7.师生到室外制造彩虹。8.提问：大家都看到了吗？（可能有的站位角度不同，看不到，让看 不到的同学和看到的同学互换位置，再观察）现在看到了吗？（看到了）追问：看不到的原因是什么？（引出角度）［设计意图：学生在生活中或多或少都见过彩虹现象，通过播放真实的视频调动起原有的生活经验和回忆，从而激发学生的研究兴趣，聚焦到对彩虹的颜色组成和样子的描述，并到室外去进行“实战”造彩虹，引发学生对彩虹出现条件的思考，为后面研究彩虹的奥秘打下基础。］二、制造“彩虹”，初步发现白光可以分解成多种不同颜色的光（20分钟）1.回到教室，谈话：彩虹漂亮吗？是什么样子的啊？（副板书：红、橙、黄、绿……学生说多少就写多少）2.提问：你们想不想也制造出这样漂亮的彩虹呢？（想）不过，张老师也没有那么多水管，再说，喷那么多水也浪费啊！我为大家准备了一些其他材料，一起来认识下，看看怎么来造彩虹？3.出示课件，介绍操作方法：方法一：出示材料：镜子、装有水的水槽、石块、白色面板。出示步骤：（1）让水槽中的水保持平静，斜着插入一面镜子，用石块抵住，不让镜子滑入水中，在水槽前竖直放一张白色面板；（2）让镜子朝向太阳，不断调整镜子的角度，使阳光反射到白色面板上，直到看见“彩虹”方法二：出示材料：三棱镜（第一次见到，要简单介绍一下）。出示步骤：（1）将三棱镜竖直立在地面上，让阳光能照射到三棱镜上；（2）不断调整三棱镜的角度，使透过三棱镜的阳光投射到白面板上，直到看见“彩虹”；友情提醒：完成实验记录单，两种方法都完成后，整理器材回教室，准备汇报。4.学生分组到室外制造彩虹，教师适时做指导，并拍下制造成功的彩虹图片。5.学生回教室，进行交流汇报。（根据学生的汇报，教师出示拍到的彩虹图片） 5.讲述：大家可真了不起，都能制造出五颜六色的彩虹了。（课件出示照片）提问：彩虹由哪几种颜色组成啊？（板贴：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）这七种颜色我们也称作七色光。（板贴课题）6.追问：我们通过怎样的方法让阳光变成彩虹的呀？（根据学生的回答板贴：水雾、插入水中的镜子、三棱镜）7.小结：我们通过向空中喷水雾、将镜子插入水中、转动三棱镜的方法都能把阳光分成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。（板书：通过、分成）［设计意图：学生自己是不能独立想到如何设计实验来制造彩虹的，需要教师必要的介绍和指导，但也不能重操作轻思维，只是体验性的操作活动，因此需要学生在制作的过程中及时记录自己的操作和发现，引发学生对活动进行深度的思考，在不同的实验方法获得相同现象的过程中，体会到科学规律的存在。］三、观看牛顿与七色光的科学史故事视频，进一步明晰白光可以分解成多种不同颜色的光（5分钟）1.谈话：其实我们刚才所做的活动，早在300多年前，伟大的科学家牛顿就已经做过类似的活动了，让我们一起来观看一段牛顿和七色光的故事吧！2.学生观看视频。3.小结：牛顿用三棱镜可以将阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，用实验证明阳光是由多种色光组成的。同学们，你们也很了不起哦！用不同的方法也把阳光分成了七种颜色。其实我们在雨过天晴能看到彩虹，就是因为空中的小水滴就像一个个三棱镜，把阳光分解成了七色光。［设计意图：将科学史以视频动画的形式呈现，更能调动学生的兴趣，让学生了解牛顿发现阳光是由多种颜色的光组成的研究过程，和自己的探究做比较，发现有相似之处，激发学生的自豪感和自信心，同时也渗透坚持不懈的科学研究精神。］四、做色光的混合实验，从反面验证白光是由各种颜色的光组成的（7分钟）1.谈话：同学们有没有注意到，牛顿在做实验的过程中，他还试着将白光通过三棱镜分解成的七色光再合成了白光，大家想不想也来试试，看看不同的色光混合到一起又会有怎样的变化呢？（想）2.介绍实验方法：张老师这里有三种颜色光的手电筒，在黑板上演示 照出：红光、绿光、蓝光。如果把它们重叠到一起，PPT展示：红光和绿光重叠，红光和蓝光重叠，绿光和蓝光重叠，红光、绿光和蓝光一起重叠，重叠的部分还会是原来的颜色吗？会是怎样的颜色呢？想不想试试？1.小组领取材料，开展观察记录活动，，教师及时拍下学生做出的光的混合照片。2.汇报交流发现，展现学生做的结果。（补充：红、绿、蓝三种颜色的光就可以混合成白光，我们也称它们为“光的三原色”）3.小结：白光不仅可以分解成不同颜色的光，不同颜色的光也可以混合成其他颜色的光或者合成白光。［设计意图：本环节只让学生做用手电筒做色光混合的实验，有两点考虑：一是两个混合实验活动是同质的，课堂容量有限，时间是个问题；二是手电筒彩光的混合和前面光的分解能相互对应，更容易让学生理解接受，而圆盘的快速转动，学生不太能容易理解，并且实验现象容易产生误差。记录单的填写让学生的观察更有序，有利于作比较，发现规律。］五、总结巩固，拓展延伸（1分钟）1.谈话：同学们，今天我们一起制造了彩虹，研究了彩虹，你们有什么新的收获？2.学生谈收获感受。3.课外拓展：看似简单的阳光能分解成七色光，那看起来很艳丽的色光是否能再分解呢？课后大家可以继续研究。［设计意图：本课的学习颠覆了学生的原有认知，他们的脑海中一定会产生这样的问题：颜色丰富的色光是不是也是由其它的光组合而成的呢？产生了新的问题，从而又开启了新的研究，始终保持一颗好奇心，让科学探究继续下去，这才是科学的本质所在。］ 【板书设计】1.七色光红橙水雾黄阳光通过插入水中的镜子分解成绿三棱镜蓝靛紫【教学反思】2001版老版教材中也有《七色光》这一课，通过比较发现，两版教材内容大体差不多，但新版教材中把重点落在如何制造彩虹上，在通过多种制造彩虹的方法中，比较归纳出相同的地方：太阳光在透过水雾、斜插入水中的镜子和三棱镜时可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色。在实施教学的过程中，我发现有以下两点值得思考：1.创设情境，激发兴趣的同时，要能引发学生真切关注现象，提出真实问题，产生真正思考。学生对彩虹现象可以说是熟悉的陌生，都是在生活中不经意间的无意发现，并没有对其产生的原因做进一步的思考，最多是惊讶和兴奋（当然不排除有少数孩子真能联系自己的课外知识来解释）。因此，在课堂中能最大限度地还原真实现象，进入到真实的情境场中去，才会引发学生进行真正的科学探究。在教学中，我先让学生观看真实记录的彩虹视频，调取学生的生活记忆，并让学生猜测要想出现彩虹，可能需要具备什么样的条件，初步引出太阳光、水等关键要素。接着带学生到室外真刀真枪地去制造彩虹，这样的情境是真实的，学生也 是特别期待的。在这个实践活动中，学生又会进一步发现，并不是有阳光和水，就一定能看见彩虹。问题又聚焦到观察的角度上来，从而能引发更深入的思考：观察角度很重要，怎样的角度最容易看到彩虹呢？（其实应该是怎样的角度最容易将阳光分解成七色光呢？学生当然是不知道的，但为后面用插入水中的镜子和三棱镜来制造彩虹提供了思考和实践的空间。）1.制造彩虹，不能仅以出现结果为目标，要关注制造的过程，在实践和记录的过程中发现规律。教材中要求用多种方法制造彩虹，并给出了制造的方法和步骤。在教学这个环节时，我还是比较纠结的：如果都告知学生实验的方法了，学生就只会照着步骤一步一步去做，探究在哪里？思考在哪里？但如果不给实验方法和步骤，让学生自己去摸索，难度很大，比较盲目，不知道如何下手，即使成功，很难关注到是如何做到的？鉴于此，我采取了折中的方法，给方法，但要让学生在制造的过程中，重点要记录下是如何做到的？是怎么来逐步调整角度的？（前面的实践活动已经让学生关注到角度问题），以此来“倒逼”学生一定要关注制造的过程。通过先前的师生共同用水雾来制造彩虹，再到学生自己用插入水中的镜子和三棱镜来制造彩虹，让学生观察比较几种不同的方法，归纳总结出它们相同的地方，发现都是太阳光在透过水雾、插入水中的镜子、三棱镜等物体时，在一定的角度时能产生七种不同颜色的光，从而得到科学的结论：太阳光由七种颜色的光组合而成。（活动目标也仅到此为止，至于为什么太阳光透过它们就能变成七色光，这可能也是学生非常想搞明白的，但这不在本课教学目标范围内，以学生的年龄和认知水平也无法弄懂，不要纠缠和深究。） 方法一我们的任务制造出彩虹我们的材料镜子、水槽、水、石块、白面板我们的做法我们的发现方法二我们的任务制造出彩虹我们的材料三棱镜、白面板我们的做法我们的发现制造彩虹实验记录单第组 手电筒色光混合实验记录单重叠后的颜色红、绿光斑重叠＋=红、蓝光斑重叠＋=绿、蓝光斑重叠＋=红、绿、蓝光斑重叠＋＋=