五年级科学《美丽的彩虹》教案

时间:2021-08-31

五年级科学《美丽的彩虹》教案范文

  一、教材分析

  教材共2页,分为“自制水棱镜”、“制作牛顿盘”2个部分。

  学生们在惊诧于雨过天晴时彩虹的美丽,但却未必能解释雨后为什么会产生彩虹?学生们知道彩虹由7种颜色组成,但却未必能解释彩虹不同的色彩是怎样形成的?本课意图利用三棱镜与牛顿盘的制作和使用,让学生了解到光可以分解和混合。

  第一部分:自制水棱镜。

  教材首先将一束阳光投射到三棱镜上,让学生观察产生的现象。学生们将可能会观察到三种现象:一是阳光被棱镜的一面反射到墙壁上,我们会看到一块白色光斑;二是投下的棱镜的阴影;还有一种现象就是被折射出来的彩虹。让学生描述并解释观察到的这几种现象,他们可用光的反射来解释白色光斑,然而在解释彩虹形成时,就遇到了障碍。于是教材提供了这样的解释:“阳光穿过透明的棱镜时,光的路线会发生改变,被分解为多种颜色的光,形成太阳光谱。”(我认为在实际教学应该注意两方面的事项:一是如何让外界的阳光引到教室内来,第二是如何从镜子反射阳光过渡到棱镜折射阳光。)

  这种现象如果能被学生用一定的方法再现,那是多么愉快的事。于是,教材就提供了一种简便易行的制作太阳光谱的活动——制作水棱镜的活动。在制作水棱镜时,学生还可能观察到水中的硬币、镜面的折射效果。教师可以适当地讲解一下光的折射现象,以满足学生的求知欲。(我认为教材中这种制作方法可以用配套材料中的器材替代,并且效果比较好。而水棱镜分解阳光,我们可以做成模拟实验。可以用手电筒的光替代阳光,水棱镜替代三棱镜,白纸替代墙面。这样的改变一方面可以解决这节课受阳光限制的局限,另一方面也可以让学生经历模拟实验的产生与设计过程。)

  在活动结束前,教师可以引领学生联想日常生活中看到的彩虹或折射现象,分析其中的光学原理,并利用这种原理创造性的再现天空中的彩虹。

  这部分的内容,是这节的重要部分。

  第二部分:制作牛顿盘。

  白色的太阳光(姑且将阳光的颜色称为白色)通过棱镜能分解成多种颜色的光,那么这些光能否再混合成白光呢?这是个有趣的问题。面临这个问题,学生们会怎样思考呢?按照探究的一般过程,他们应该下一个真假判断,再通过设计实验加以验证。设计实验的过程最能培养学生的创造性思维能力。虽然教材中没有要求有这样的思考过程,但在出现牛顿盘制作之前,教师还是应该带领学生经历这样的过程。相信学生们会找到验证的方法,他们可能会想方设法地制出7种不同颜色的光,再将这些光同时用镜面反射到同一个地方;或者找出不同的颜料将它们混合在一起(这时他们看到的却是黑色)。

  牛顿盘是利用视觉暂留现象将不同颜色的光混合在一起。制作牛顿盘的活动可称得上是一个“工程”。因此我们可让学生在课外事先剪好7个不同颜色的圆片,或者由教师直接提供牛顿盘。课堂上可以让学生思考“颜色的排列顺序、色块的大小是否会影响看到的效果”诸如此类的问题,以求观察与研究的结合。

  二、教学目标

  1、引导学生通过制作水棱镜,并利用水棱镜对光的分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的观察研究,鼓励学生积极地、有创造性地思考,并提出自己的想法和建议。并理解“三棱镜能够改变光行进的路线并分解光”。

  2、通过组织、指导学生制作水棱镜和牛顿盘并观察光的'分解和合成现象,使学生了解有关光的折射的初浅知识和人工制造彩虹的方法。

  3、通过牛顿盘对光的混合实验,使学生对七种色光混合形成白光产生新的探究问题,激发学生课余时间对科学探究的兴趣、爱好、乐趣。

  三、教学准备

  1、演示材料:投影仪(光源)、三棱镜两个、透明玻璃一块、镜子两面、水棱镜套材料一套、牛顿盘套材一套、手电筒(光源)、16K白纸、水盆(装水)一个等。

  2、分组材料(按四人一组准备数量):水棱镜套材料一套、牛顿盘套材一套、手电筒(光源)、16K白纸等。

  3、其它材料:观察记录纸两张

  四、教学过程

  1、观察阳光的分解。

  (1)教师提问:你们有办法将室外的阳光请到教室里来吗?

  (2)教师演示:利用镜子将阳光反射到墙壁上。

  (3)教师提问:这个实验需要具备什么条件?(学生描述并解释观察到的现象,教师板画镜子反射阳光的线路草图。)

  (4)教师提问:将镜子换成玻璃,又会产生什么现象?镜子与玻璃有什么区别?(教师板画阳光透过玻璃的线路草图)

  (5)教师出示三棱镜,并让学生观察及描述三棱镜的特点。

  (6)教师提问:将一束阳光照到三棱镜上,将会出现什么情况?

  (7)学生猜测、教师演示,学生观察现象并描述观察到的现象。

  (8)引导语:这个实验你想做吗?老师这儿没有这么多的三棱镜怎么办?我们自己动手做一个三棱镜好吗?

  (9)教师引导并解释水棱镜模拟实验:水棱镜替代三棱镜、手电筒替代阳光、白纸替代墙面。

  (10)学生实验:水棱镜分解手电筒光,开成光谱。

  (11)请做得比较成功的小组上台演示

  (12)教师提问:要使这个实验做成功需要注意什么?(学生小组讨论)

  (13)教师提问:刚才在白纸上我们看到了什么现象?除了光谱还有什么?请在记录纸上标出相应的位置?(学生小组讨论,并作好记录)

  (14)教师板画、小结:教师板画手电筒的光穿过水棱镜时,光前进的方向发生改变,并被分解多种颜色的光。那么,你现在能不能解释三棱镜分解光的道理?

  (15)教师再小结:阳光穿过透明的三棱镜时,光行进的方向会发生改变,被分解成多种颜色的光,形成太阳光谱。阳光是由多种颜色的光混合而成的。

  2、例举日常生活中的“彩虹现象”。

  (1)学生讨论并交流以下问题:在日常生活中还在哪里看到过类似现象?

  (2)引导语:没有三棱镜,没有水棱镜,我们也能用水和镜子分解阳光。

  (3)教师出示简易水棱镜的制作方法,演示制作过程。

  (4)教师介绍人造彩虹的简单制造方法。

  3、单色光混合成白光的探究活动。

  (1)教师提问:同学们,你们还有什么问题吗?老师还有一个问题:当阳光透过三棱镜照到墙面上形成光谱,如果我将墙面换成一块三棱镜,你想,这七种光透过三棱镜又会变成什么颜色的光呢?太阳光通过棱镜分解成的多种颜色的光,是否能再混合成白光呢?

  (2)学生作出判断,并尝试说明判断的依据。

  (3)教师提问:你想研究这个问题吗?(小组研讨:怎样用实验的方法验证我们的想法,画出示意图。)

  (4)教师小结:同学们,在300年前的18世纪初伟大的科学家牛顿就研究过这个问题,为此,牛顿还制作了实验工具,后来称它为牛顿盘。

  (5)出示牛顿盘及制作方法,并解释怎样做这个观察实验。

  (6)学生在课后,利用牛顿盘进行研究并思考:旋转的方向、色彩的排列、色块的大小是否会影响白色光合成的效果?从7种圆形纸板中任选几片做相同的实验,是否也能达到同样的效果?

  附件一:

  观察记录

  记录人:记录时间

  1、请记录手电筒光透过水棱镜在白纸上看到的现象及其位置,用小圆圈表示位置。

  2、怎样用实验的方法验证我们的想法,画出示意图

  附件二:

  《利用牛顿盘来合成光的研究》研究记录

  研究提示:旋转的方向、色彩的排列、色块的大小是否会影响白色光合成的效果?从7种圆形纸板中任选几片做相同的实验,是否也能达到同样的效果?

  研究人:研究时间:

  牛顿盘配色方案请写出旋转后牛顿盘合成光的颜色

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