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《光的色散》教学设计

发布时间:2013-12-17 15:32:30  

《光的色散》教学设计

上海市长宁区教育学院 赵伟新

一、教学任务分析

本节学习光的色散。学习本节内容需要光的反射、光的折射等知识为基础,进一步学习因不同单色光折射本领不同引发的光的色散现象、三原色光和物体的颜色之谜。

学生在日常生活中见到过各种颜色,而对彩虹类的现象见之不多,对其成因较难理解。通过小组实验、讨论,交流,知道有复色光与单色光的区别,并尝试解释彩虹形成原因,体会三原色组合应用,了解物体的颜色之谜。

本节课的教学要求学生主动参与,体验学习过程中的动手乐趣及学习活动中的实际操作,激发学习物理的兴趣,提高学习的能力层次,感受透过现象看本质的思维方法,感悟观察、实验、推理对形成概念和发现规律的重要作用。

二、教学目标

1、知识与技能

(1)知道光的色散现象和原因。

(2)知道光的三原色。

(3)知道物体的颜色成因。

(4)初步学会观察与光的色散有关的实验现象。

2、过程与方法

(1)经历把白光分解为各种色光的实验探究。

(2)感受色光混合的实验过程。

(3)经历研究透明物体和不透明物体颜色成因的过程。

3、情感、态度与价值观

(1)体验色散的各种事实,了解尊重事实、实事求是的科学态度。

(2)体验研究“白光分解”、“色光混合”和“透明物体和不透明物体颜色成因”的实验过程,萌发对物理现象的好奇心和物理学习的兴趣,树立尊重他人的意识。

三、教学重点和难点

重点:白光的色散、三原色光。

难点:色散的原因。

四、教学资源

1、学生实验器材:手电筒、装有水的圆形烧瓶、三棱镜、玻璃砖、彩色透明纸、三色陀螺、计算机等。

2、演示实验器材:强平行光源、三棱镜、教师制作的多媒体课件等。

3、自制模拟演示PPT幻灯片。

五、教学设计思路

本设计的内容包括白光的色散、物体的颜色等两部分内容。

本设计的基本思路是:以关于彩虹传说的flash动画和探究小实验为基础,以学生分组实验讨论、教师点拨为基本方法,引入白光的色散现象。通过“探究三原色光的混合”等学生实验,建立“三原色光”的概念。最后通过“透明物体颜色的成因”和“不透明物体颜色的成因”等学生实验和演示实验,得到物体颜色的成因。

本设计要突出的第一个重点是白光的色散。方法是:可以结合多媒体课件和实验现象两方面信息加深学生的印象和理解。实施教学时,创设情景引入,利用传说导入彩虹现象,激起学生的学习兴趣与求知欲,并鼓励他们利用现有的器材设法找到类似彩虹的彩色条纹,活动中让学生在没有框定的情况下以多种方法去探索寻找,从而全方位释放学生的思维活动,体验活动中的愉悦及成功的满足感。紧接着在同学间交流中加强协作,扩大视野。通过播放录像和动画等多媒体信息让学生了解白光的色散现象和原因。七彩光复合成白光的实验对环境和实验器材都要求很高,为能在有限的课堂教学中让学生更直观地认识这一现象,在课前可将这一实验过程拍成录像,教学时播放这段录像信息资料,提高学生的学习效率,然后运用多媒体动画解释彩虹形成原因,作好知识的首尾呼应。

本设计要突出的第二个重点是三原色光。方法是:先让学生观察电脑显示屏,引入三原色光。然后通过感受三色陀螺(颜色比例不同)旋转时的不同颜色,体会三原色的组合应用。

本设计要突破的难点是对色散原因的理解。方法是:利用多媒体课件帮助学生将抽象的知识转为直观的图像信息,以解决初中物理知识中没有提及折射率概念、学生难以从理论上理解的问题。

本节课考虑到多媒体能为学生展现不能直接和明显观察到的实验现象,提供生动活泼的直观形象思维材料,且能有效激发学生的兴趣,故选其作为教学的主要手段。

完成本设计的内容需要1课时。

六、教学流程

1、教学流程图

2、教学流程图说明

情景Ⅰ 视屏

播放关于彩虹传说的flash动画,提出“为什么天空中会有彩虹呢?”,引出课题。

说明:也可通过播放与光的色散有关自然现象的图片来引入课题。

活动Ⅰ 学生实验1

利用给定的实验仪器,寻找类似彩虹的彩色条纹。

情景Ⅱ 演示实验1

利用强平行光源发出的光照射到三棱镜上,在天花板上显示一条彩色条纹。

活动Ⅱ 学生实验2

利用放大镜,观察电脑显示屏的颜色是由哪几种单色光组合成。

活动Ⅲ 学生实验3

利用给定的实验仪器,探究三原色光的混合。

活动Ⅳ 学生实验4

利用给定的实验仪器,研究透明体颜色的成因。

情景Ⅲ 演示实验2

在暗室中将白色光源照射在三个物体上,物体呈现出红、绿、兰三种颜色,分析讨论不透明体颜色的成因。

活动Ⅴ 应用

小游戏:(1)你能分辨出每一色球原来的颜色吗?(2)你能判断出每一色球所呈现的颜色吗?

说明:具体开展情况,可以根据学生实际进行选择。

七、教案示例

(一)引入

1.播放关于彩虹传说的flash动画,提出问题“为什么天空中会有彩虹呢?”引出课题“光的色散”。

(二)新课

2.白光的色散

(1)问题

能不能利用身边的实验仪器,找出类似彩虹的彩色条纹?

(2)学生实验1

以小组为单位根据给定的器材设计找出类似彩虹的彩色条纹:用手电筒照射三棱镜、装有水的圆形烧瓶、或厚玻璃砖等,在白纸上或在仪器的某些部位可以看到彩色条纹;也可以用太阳光、日光灯等身边的光源发出的光来观察,如透过三棱镜看日光灯光,也可观察到彩色条纹。

(3)大组交流

各小组汇报交流实验方法。交流时,其他小组的同学在学习活动卡上记录交流过程中获得的信息。

(4)演示实验1

教师演示白光的色散实验:利用强平行光源发出的光照射到三棱镜上,在天花板上显示一条彩色条纹。

结论:白光折射后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这一现象称为的色散。

(5)问题

白光是怎样发生色散的?

(6)视频播放

播放视频剪辑,教师与学生共同讨论得到白光色散的原因。

(7)问题

白光能够发生色散现象,七种色光能否再发生色散现象呢?

(8)视频播放

播放视频剪辑,了解色光的复合现象。

结论:把不能再发生色散的色光叫做单色光,由几种单色光合成的光叫做复色光。白光就是复色光。

(9)问题

根据所学白光的色散知识,解释天空中为什么会出现彩虹?

结论:太阳光照到像三棱镜一样的水滴上发生色散现象。

(10)视频播放

播放flash动画,了解彩虹成因的科学解释。

3.三原色光

(1)问题

自然界色彩缤纷,电脑显示屏的画面同样很艳丽,这些艳丽的色彩画面又是怎么形成的呢?

(2)学生实验2

用圆形烧瓶充当放大镜,紧贴电脑显示屏,观察白色区域发出的光是由哪几种单色光组合成的。

结论:白色区域发出的光由红、绿、蓝三种单色光组合成的。我们把这三种色光称为三原色光。

(3)问题

三原色光是怎样组合出各种色光的呢?

(4)学生实验3

做法:用剪刀和彩色贴纸,改变陀螺表面的红、绿、蓝三色的面积大小。

观察:先观察陀螺不旋转时表面呈现的颜色,然后观察陀螺旋转时表面呈现的颜色。

结论:通过改变陀螺表面的红、绿、蓝三色的面积大小,使其旋转时得到不同颜色。

红、绿、蓝三原色按不同比例组合,能混合出各种颜色。电脑显示屏和彩电的荧光屏上有成千上万个密集的红、绿、蓝小色点,它们亮度比例不同时,荧光屏上该部位发出的颜色也不同。我们改变三原色光的强度,也就是改变三原色每次参与混合的(比例)从而得到各种色彩。

4.物体的颜色

(1)问题

生活总是色彩斑斓,窗外的绿树红花,色彩艳丽的服饰,彩色的透明纸,物体为什么能呈现出各种色彩呢?

(2)学生实验4

做法:将三种不同颜色的透明纸分别蒙在手电筒上,让手电筒的光透过透明纸,照到天花板上。

观察:观察天花板上光斑的颜色。

讨论:透明体颜色的成因。

结论:透明体颜色取决于能透过它的色光的颜色。

(3)演示实验2

做法:在暗室中,将白色光源照射在三个物体上(物体在白光下呈现的分别是红、绿、兰三种颜色)。

观察:三个物体呈现的颜色。

讨论:不透明体颜色的成因。

结论:不透明体颜色取决于它所能反射色光的颜色。

(三)知识应用

5.游戏:你能分辨出每一色球原来的颜色吗?

(1)做法:播放flash动画,暗室里有五只不同颜色的小球(不透光物体),在各种颜色的灯光下,小球会呈现不同的颜色。要求学生通过推理得到每一色球原来的颜色。

(2)游戏进程设置:

(3)讨论:你能分辨出每一色球原来的颜色吗?(按从左到右依次排列)

(采用学生回答,教师追问的模式进行。先请学习能力表达能力强的学生先回答,再请更多的学生依次回答。)

6.游戏:你能判断出每一色球所呈现的颜色吗?

(1)做法:在上一个游戏的基础上,要求学生根据暗室内同时开启的两盏灯的颜色,先判断每一色球所呈现的颜色,然后利用模拟软件进行检验。

(2)游戏进程设置:

(3)讨论:你能判断出每一色球所呈现的颜色吗?

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