《光的色散》教學(xué)設(shè)計(jì)

楊靖

一、教學(xué)目標(biāo)

1.知識(shí)與技能：

（1）了解光的色散和復(fù)合現(xiàn)象.

（2）通過實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)色光的三基色及色光的混合，能夠簡單解釋五光十色的世界.

（3）了解透明和不透明物體的顏色是如何決定的.

2.過程與方法

（1）經(jīng)歷白光分解為彩色光以及色光混合的實(shí)驗(yàn)操作過程，培養(yǎng)學(xué)生的細(xì)致觀察、思考和動(dòng)手解決問題的能力.

（2）經(jīng)歷用所學(xué)知識(shí)解決生活中實(shí)際問題的過程，提高學(xué)生應(yīng)用知識(shí)的能力，體會(huì)到學(xué)習(xí)的價(jià)值.

3.情感態(tài)度與價(jià)值觀

（1）通過觀察、實(shí)驗(yàn)及探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，培養(yǎng)尊重客觀、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，并感受成功的喜悅.

（2）激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探求顏色之謎的興趣，使學(xué)生領(lǐng)略色彩世界的繽紛多彩，感受到熱愛自然、親近自然的美好情感.

二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

本節(jié)的主要物理知識(shí)蘊(yùn)含于探究活動(dòng)中，學(xué)生探究能力的增長、研究方法的習(xí)得與探究過程密不可分，因此本節(jié)課的重點(diǎn)是光的色散及色光混合的探究實(shí)驗(yàn).而如何讓學(xué)生成功地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，順利地完成本課的兩個(gè)探究活動(dòng)是本節(jié)教學(xué)的難點(diǎn).

最后，以“人人都是設(shè)計(jì)師，扮靚白色大樓”的活動(dòng)，使整堂課的知識(shí)得到升華，讓學(xué)生體會(huì)到物理學(xué)不僅有趣，而且確實(shí)有用.

三、教學(xué)方法

觀察法、討論法.

四、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)1：創(chuàng)意無限，尋找彩色光

老師：光照亮了我們的世界，給予了我們光明和溫暖，也給了我們一個(gè)色彩繽紛的世界.春的嫩綠、夏的火紅、秋的金黃、冬的潔白，甚至于藍(lán)臉的竇爾墩、白臉的曹操、紅臉的關(guān)公、黑臉的張飛……

老師特意為同學(xué)們準(zhǔn)備了一份五光十色的禮物，大家來看一下喜不喜歡.（播放教師制造出彩虹的視頻）美麗的彩虹，色彩繽紛，有幾種顏色呢？這么豐富的色光我們能不能動(dòng)手尋找出來？那就讓我們推開今天的第一扇彩色的大門——?jiǎng)?chuàng)意無限，尋找彩色光.

（說明：通過學(xué)生欣賞季節(jié)、京劇人物臉譜的色彩及觀看自制彩虹引入新課，能夠極大地點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)課的熱情.另外，學(xué)生通過視頻也可以了解自制彩虹的方法）

教師給大家準(zhǔn)備了一些常見物品（手電筒、光盤、三棱鏡、肥皂水、吸管），當(dāng)然也可以使用自己身邊的其它物品，發(fā)揮自己的創(chuàng)意，尋找出彩色光.在大家動(dòng)手之前，有一點(diǎn)點(diǎn)溫馨的小提示：燈光可以用來模擬太陽光；操作過程中一定要耐心嘗試、細(xì)致觀察，哪怕只發(fā)現(xiàn)了一丁點(diǎn)彩色光也是成功的.

學(xué)生四人一小組開始實(shí)驗(yàn)，教師巡視，并給有困難的小組提供幫助.

學(xué)生展示自己小組的創(chuàng)意.

小組甲：我們小組對(duì)著燈光轉(zhuǎn)動(dòng)光盤，看到了光盤上有彩色光.

老師：這個(gè)創(chuàng)意很好，操作既簡單，現(xiàn)象又很明顯.這些彩色光是光盤自己發(fā)出的嗎？

學(xué)生：不是.光盤不是光源.

老師：照在光盤上的光是彩色光嗎？

學(xué)生：不是.照在光盤上的是燈光，是白光.

老師：原來光盤能把普通光變成彩色光.

（說明：通過這樣的設(shè)問，引起學(xué)生對(duì)白光與彩色光關(guān)系的關(guān)注和思考，為后面光的色散現(xiàn)象的教學(xué)做好必要的鋪墊）

小組乙：我們用吸管吹出了肥皂泡泡，肥皂泡泡的表面有彩色光.（學(xué)生說完創(chuàng)意后，給全班同學(xué)演示）

學(xué)生：我們還沒看清楚，肥皂泡泡就飄走了.

老師：同學(xué)們能不能想想辦法改進(jìn)一下這個(gè)創(chuàng)意，能讓泡泡停下腳步，讓我們把它看清楚.

學(xué)生：我們可以用吸管把泡泡吹在裝有肥皂水的杯子里，讓泡泡都聚集在一起.

學(xué)生：為了效果更明顯，我們可以用手電筒從杯子的底部往上打燈光.

老師：同學(xué)們提到的方法都很好，請大家按照改進(jìn)的方案自己親自動(dòng)手做一下，觀察彩色光.

（說明：學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過自己的思考對(duì)方案進(jìn)行改進(jìn)、完善）

學(xué)生踴躍做實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，氣氛活躍.

小組丙：我們透過三棱鏡看到了彩色光.

老師：很好，但這種做法只能是觀察者自己看到，同學(xué)們能想辦法讓大家都看到嗎？

小組丁：用手電筒的光照三棱鏡，調(diào)節(jié)三棱鏡的角度，能在白紙上看到彩色光.（學(xué)生邊說邊演示，其他學(xué)生在白紙上看到了彩色光）

老師：很棒，你們小組的創(chuàng)意與當(dāng)年偉大的科學(xué)家牛頓的想法不謀而合.1666年，牛頓就是利用三棱鏡分解了太陽光.讓我們穿越歷史的長河，重現(xiàn)當(dāng)年那一幕.

學(xué)生上臺(tái)操作，用三棱鏡分解了白光（用投影儀的光模擬太陽光），在白墻上得到了七彩光.學(xué)生看到這一現(xiàn)象，都非常興奮.

老師：非常漂亮，五顏六色的，到底有幾種顏色呢？

學(xué)生：七種.紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫.

老師：太陽光被分解成七色光的現(xiàn)象，我們稱之為光的色散.剛才同學(xué)們的操作是用不同的方法把自然光分解成了七色光，都是光的色散現(xiàn)象.

老師：既然白光能被分解成七色光，那么，是不是七色光也能混合成白光嗎？我們通過一段視頻來了解一下.

學(xué)生觀看視頻.通過此視頻，學(xué)生知道了七色光可以混合成白光.

老師：還記得教師給大家準(zhǔn)備的禮物嗎？實(shí)際上，彩虹的形成就是一個(gè)典型的色散現(xiàn)象，是空氣中的小水珠把太陽光分解成絢麗的七色光.

（說明：學(xué)生在尋找彩色光的過程中，不僅感受到彩色光的存在，更重要的是認(rèn)識(shí)到這些彩色光是由白光分解而來的.在實(shí)驗(yàn)的過程中水到渠成地了解了光的色散現(xiàn)象）

環(huán)節(jié)2：創(chuàng)造無限，營造斑斕的色彩

老師：我們的大自然由于有了太陽光而美麗紛呈.而我們平時(shí)看的彩色電視機(jī)、用的彩屏手機(jī)也能為我們呈現(xiàn)豐富多彩的畫面，可它們的屏幕真的有那么多顏色嗎？咱們看看就知道了.

請學(xué)生觀察彩色電視機(jī)、彩屏手機(jī)的屏幕.（往屏幕上撒些小水珠，效果明顯）

老師：看到了什么？

學(xué)生：彩色電視機(jī)的屏幕有紅、綠、藍(lán)三種色光.

學(xué)生：彩屏手機(jī)的屏幕也只有紅、綠、藍(lán)三種色光.

老師：通過親自的觀察，我們發(fā)現(xiàn)屏幕只有紅、綠、藍(lán)三種最基本的色光，卻能展現(xiàn)繽紛的色彩.我們是不是也能做到呢？讓我們一起來推開第二扇彩色的大門——?jiǎng)?chuàng)造無限，營造斑斕的色光.

（說明：從學(xué)生熟悉的彩色電視機(jī)、彩屏手機(jī)引出問題，能夠很好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究欲望）

老師：老師給每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組還準(zhǔn)備了一個(gè)紅包，請大家打開紅包，用紅包里的寶貝（紅、綠、藍(lán)三張玻璃紙）完成第一個(gè)任務(wù)，制造出紅、綠、藍(lán)三種基本色光.

學(xué)生四人一小組，利用手電筒和三色透明玻璃紙制造三色光.

請一組學(xué)生進(jìn)行展示.學(xué)生分別把三張透明玻璃紙放在手電筒燈頭上，光透過玻璃紙分別得到了紅、綠、藍(lán)三種色光.

老師：你們做得非常好，用簡單的方法就得到了三種基本色光.

老師：：手電筒發(fā)出的是紅光嗎？

學(xué)生：不是.

老師：自然光透過紅玻璃紙后就只剩下紅光了，那其它色光則哪去了呢？

學(xué)生：其它色光被玻璃紙吸收了.

老師：看來，紅色玻璃紙只允許紅光通過，而吸收了其它色光.所以在自然光下它呈現(xiàn)紅色.對(duì)于其它透明物體也是一樣的.它透過什么色光在自然光下它就是什么顏色.

（說明：通過幾個(gè)小問題，在制造三種基本色光的實(shí)驗(yàn)過程中，了解透明物體的顏色的形式）

老師：現(xiàn)在我們已經(jīng)得到了三種基本色光了，同學(xué)們能不能利用這三種色光創(chuàng)造出其它的色光呢？

學(xué)生四人一組實(shí)驗(yàn).教學(xué)巡視，給予學(xué)生必要的指導(dǎo).

請一個(gè)小組進(jìn)行展示.

學(xué)生邊說邊演示：我們把制造的紅色光斑和綠色光斑靠近，在交匯的地方得到了黃色光斑；紅色光斑和藍(lán)色光斑交匯的地方得到紫色光斑；綠色光斑和黃色光斑交匯的地方得到青色光斑.

請另一個(gè)小組演示.

學(xué)生：紅色、綠色、藍(lán)色這三種光斑交匯的地方得到了白色光斑.（學(xué)生演示）

老師：同學(xué)們都做得非常好.我們利用紅、綠、藍(lán)這三種基本色光進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕旌暇涂梢缘玫狡渌纳猓覀儼堰@三種最基本的色光稱為光的“三基色”.

老師：電視機(jī)、電腦、彩屏手機(jī)屏幕的每一個(gè)像點(diǎn)只要有了這三種色光就足夠表現(xiàn)豐富的色彩了.

（說明：在這個(gè)活動(dòng)中，以彩色電視機(jī)引入，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究、最后用探究的結(jié)果解釋彩色電視機(jī)屏幕發(fā)出豐富色彩的原因，前后呼應(yīng)，讓學(xué)生經(jīng)歷了從生活走進(jìn)物理、從物理走向生活的全過程）

環(huán)節(jié)3：應(yīng)用無限，裝扮世界

老師：通過上面的兩個(gè)活動(dòng)，我們發(fā)現(xiàn)了自然光的豐富多彩，也親手創(chuàng)造了不同的色光.無法想象我們的世界假如只剩下黑白兩色，生活將是多么單調(diào)乏味.大家能說一下豐富的色彩在哪些地方裝點(diǎn)了我們的生活嗎？

（學(xué)生踴躍發(fā)言）

學(xué)生：五顏六色的衣服把我們打扮得更漂亮.

學(xué)生：夜晚的霓虹燈.

學(xué)生：還有探照燈.

學(xué)生：各種顏色的植物也把我們的生活裝點(diǎn)得格外漂亮.

學(xué)生：過節(jié)時(shí)放的五彩繽紛的禮花，非常漂亮，而且還增加了節(jié)日喜慶的氣氛.

學(xué)生：現(xiàn)在裝修，都用不同顏色的涂料粉刷墻壁，讓我們住得更加舒適了.

……

（老師用課件展示一些圖片：霓虹燈、禮花、服飾……）

老師：其實(shí)我們每個(gè)人都是美的設(shè)計(jì)師.現(xiàn)在老師這里建造了一座大樓，可是外墻面是白色比較單調(diào)，請?jiān)谧脑O(shè)計(jì)師們幫老師用豐富的色彩將其進(jìn)行打扮打扮.（教師給學(xué)生展示一個(gè)大樓模型）

學(xué)生：我的設(shè)計(jì)是給大樓涂上色彩鮮艷的涂料.

學(xué)生：我準(zhǔn)備給它的外墻貼漂亮的瓷磚或馬賽克.

老師：這些設(shè)計(jì)都很好，這樣大樓在白天看起來就非常漂亮了.但是夜幕降臨之后，該怎么辦呢？

學(xué)生：我們可以給它安裝一圈彩燈，這樣一來就算到了晚上，它也非常美麗了.

學(xué)生：我們還可以給它安裝探照燈，從下往上打燈，效果也很好.

老師：你的設(shè)想是很好的，但不知效果如何？你能利用器材，給大家現(xiàn)場展示一下你設(shè)計(jì)的真實(shí)效果嗎？

學(xué)生：行，沒問題.

學(xué)生上臺(tái)演示：先利用手電筒和紅色透明玻璃紙制造出紅光，然后從大樓的下部向上照射.

全班學(xué)生可以看到大樓的外表變成紅色了.（學(xué)生采用類似的方法，又讓大樓呈現(xiàn)出藍(lán)色和綠色）

老師：效果非常好.其實(shí)夜幕下的許多建筑都是用同學(xué)們的這種設(shè)計(jì)方案來進(jìn)行裝飾的（課件展示射燈照射下的建筑物圖片）.

（說明：這個(gè)設(shè)計(jì)活動(dòng)，以一個(gè)生活中的實(shí)際問題對(duì)前面所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了鞏固，而且培養(yǎng)了學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問題的能力，讓學(xué)生體會(huì)到所學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值）

老師：同學(xué)們在設(shè)計(jì)的過程中，是不是發(fā)現(xiàn)外墻用單調(diào)的白色也是有優(yōu)點(diǎn)的.我們用紅光照射它，它就是紅色的；用藍(lán)光照射它，它就是藍(lán)色的；用什么顏色的光照射它，它就表現(xiàn)出什么顏色.同學(xué)們想一想，這是什么原因呢？大家討論討論.

同學(xué)們交流、討論.

老師：討論結(jié)束，請同學(xué)發(fā)表自己的意見.

學(xué)生：紅光照射，大樓顯示紅色是因?yàn)樗瓷涞募t光進(jìn)入了我們的眼睛.

其他學(xué)生補(bǔ)充：用什么顏色照射白色大樓，大樓反射什么顏色的光進(jìn)入眼睛，它就顯示什么顏色.所以說白色物體是可以反射所有色光的.

老師：回答得非常好.白色物體能夠反射所有色光.那么，紅色物體反射什么顏色的光呢？（老師拿出一枝絹花，紅花綠葉）老師手中的這枝紅花在太陽光的照射下，它反射什么色光呢？

學(xué)生：紅花反射紅光，所以它是紅色的.

老師：那其它的色光上哪去了？

學(xué)生：其它色光被紅花吸收了.

老師：那綠葉呢？

學(xué)生：反射綠光.

老師總結(jié)：紅花反射紅光，而吸收了其它色光，所以呈現(xiàn)紅色；綠葉反射綠光，吸收了其它色光，所以呈現(xiàn)綠色.像紅花、綠葉這樣的不透明物體的顏色取決于它反射的色光，反射什么顏色的色光，它就是什么顏色.

（說明：在學(xué)生解決實(shí)際問題的過程中，發(fā)現(xiàn)新的問題，自然而然地講解了不透明物體的顏色，易于學(xué)生的接受）

老師：那么把這枝花放在一個(gè)漆黑的房間內(nèi)，只用一束紅光照射它，花和葉子是什么顏色的？

學(xué)生：紅花能反射紅光，現(xiàn)在用紅光照射，它反射了紅光，所以我們看到的依然是紅花.

學(xué)生：綠葉只能反射綠光，吸收了其它色光.用紅光照射它，葉子吸收了紅光，沒有可反射的光進(jìn)入我們的眼睛，所以是黑色的.

老師：回答的太棒了.

通過這一節(jié)課的學(xué)習(xí)，咱們發(fā)現(xiàn)了很多光與色彩的奧秘.其實(shí)我們的知識(shí)就像圓的面積，知道得越多，面積越大，而接觸到的未知世界也越廣闊.美麗而神秘的光和色彩的世界還有數(shù)不清的奧秘等待大家去探索.比如紅、黃、藍(lán)，是顏料的“三原色”混合的規(guī)律是什么呢？為什么夏天大多穿淺色衣服，而冬天多穿深色衣服？交通信號(hào)燈為什么用紅、綠、黃三色？霧天車輛用的霧燈為什么用黃色？自然界中為什么幾乎沒有綠色、藍(lán)色、黑色的花朵？希望同學(xué)們對(duì)學(xué)習(xí)有綠色一般生機(jī)盎然的興趣，火紅熱烈的學(xué)習(xí)熱情，雄厚如黑色一樣扎實(shí)的基礎(chǔ)，像激光一樣勇往直前.祝愿大家取得金色的豐碩成果.