認識棱鏡

【教材簡析】

本課是五年級上冊《光》單元的第5課。教材在上一節(jié)課認識光由

空氣斜射入水中發(fā)生折射現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，繼續(xù)讓學生探索光由空氣斜射

入玻璃等其他透明物體時，是否也能發(fā)生折射。進一步對折射概念進行

深層次的理解，借助三棱鏡幫助學生認識太陽光的顏色是五顏六色的。

本課分為三部分。第一部分聚焦，光由空氣斜射入玻璃等其他透明

物體是否會發(fā)生折射，激發(fā)學生探究興趣；第二部分探索，首先認識三

棱鏡的特點，觀察“白光”由空氣射入三棱鏡發(fā)生折射后出現(xiàn)不同顏色

的光，初步認識白光是由許多不同顏色的光組成，其他物體發(fā)出的光也

具有不同的混合顏色。然后借助彩色輪實驗裝置把不同的“色光”混合

成“白光”，幫助學生加深理解“白光是由不同的色光組成的"。第三

部分研討，組織學生基于實驗現(xiàn)象提出自己對光的理解，指導學生由認

識棱鏡到思考白光的組成，經(jīng)歷科學嚴謹?shù)乃季S過程。本課的學習為學

生以后認識與理解更多光的現(xiàn)象，揭示光的折射、色散等奧秘提供了很

好的“腳手架”。

【學生分析】

學生對于雨后出現(xiàn)彩虹的現(xiàn)象并不陌生，對產(chǎn)生的原因非常好奇，

但真正理解或是解釋其形成的原因卻比較困難。通過上節(jié)課對光的折射

現(xiàn)象的觀察與研究，學生已經(jīng)知道光在由空氣斜射入水中時會發(fā)生折射

現(xiàn)象，在此基礎(chǔ)上學生可以推測出光由空氣射入玻璃時可能也會發(fā)生方

向的改變。

對學生而言，光的概念是比較抽象的，雖然他們可以借助三棱鏡發(fā)

現(xiàn)白光的色散現(xiàn)象，但仍然會對光的色彩之謎有很多困惑。

【教學目標】

科學觀念：了解棱鏡是利用光的折射定律控制光的傳播線路的光

學元件，棱鏡可以改變光的傳播方向，知道太陽光包含不同顏色

的光

科學思維：通過比較、分析等方法，發(fā)現(xiàn)各種色光在不同介質(zhì)中

發(fā)生折射的程度不一樣，初步建立光與顏色的關(guān)系。

探究實踐：針對問題，能設(shè)計白光通過棱鏡的實驗方案，如實記

錄和描述看到的現(xiàn)象；通過設(shè)計、制作和旋轉(zhuǎn)彩色輪，推測井描

述色光混合后的變化。

態(tài)度責任：在實驗觀察中養(yǎng)成嚴謹、細致、實事求是的態(tài)度，意

識到人類的好奇心和社會的需求是科學發(fā)展的動力。

【教學重難點】

重點：通過實驗發(fā)現(xiàn)白光可以折射出各種不同顏色的光。

難點：理解白光是由不同的色光組成的。

【教學準備】

每個實驗小組：三棱鏡實驗盒（包括三棱鏡和支架）、白卡紙兩張、

圓規(guī)、剪刀、彩筆或蠟筆一盒、火柴一盒、細線一捆。

【教學過程】

一、聚焦

出示彩虹圖片，請學生說一說彩虹的樣子和顏色，回憶一下經(jīng)常在

什么時候出現(xiàn)彩虹。今天的學習可以幫助我們揭開彩虹的奧秘，認識這

個自然界最美麗而神奇的光的現(xiàn)象。上一節(jié)課我們通過實驗發(fā)現(xiàn)，光在

由空氣斜射入水中時會發(fā)生偏折，光的路線發(fā)生了變化，這個現(xiàn)象叫做

光的折射。

聚焦：光從空氣中斜射到玻璃里時，也會發(fā)生折射嗎？請說出你的

猜想。下面讓我們借助玻璃三棱鏡研究一下這個問題。

設(shè)計意圖：利用彩虹的現(xiàn)象激發(fā)學生對本課的學習興趣，引導學生

思考光的奧秘。通過上節(jié)課內(nèi)容的回顧，提出新的探究問題。

二、探索

（一）觀察白光通過三棱鏡后發(fā)生的變化

第一部分，認識三棱鏡結(jié)構(gòu)。

出示三棱鏡，學生觀察三棱鏡的結(jié)構(gòu)特點。三棱鏡的結(jié)構(gòu)特點：具

有三條棱，截面是三角形，透明的玻璃體。

講解：光學上杷橫截面為三角形的透明物體叫做三棱鏡。

設(shè)計意圖：認識三棱鏡的結(jié)構(gòu)特點，有助于學生在實驗過程中的操

作與探索。

第二部分，實驗探究白光通過三棱鏡的折射現(xiàn)象。

1.教師介紹實驗材料，關(guān)閉教室中所有的燈，拉上窗簾，營造一個

較暗的實驗環(huán)境。

2.教師指導實驗方法與注意事項。

（1）手拿三棱鏡兩端的三角形截面，或是帶有支架的三棱鏡實驗

套裝，把三棱鏡及支架放在平穩(wěn)的桌面_L。在實驗過程中要注意輕拿輕

放三棱鏡。

（2）用手電筒的白光照射到三棱鏡上，調(diào)節(jié)三棱鏡的角度讓白光

通過三棱鏡。

（3）在另一側(cè)豎立一張白紙作為屏幕，調(diào)整“紙屏”位置，收集

三棱鏡折射出的光，觀察白紙上的現(xiàn)象。

3.學生分組實驗探究，教師提示操作要領(lǐng)。

4.學生匯報觀察到的現(xiàn)象，教師引導學生思考并進行小結(jié)。

教師講解或是學生閱讀書中資料：白光由空氣斜射入玻璃棱鏡后，

發(fā)生了折射，并在“紙屏”上出現(xiàn)了不同顏色的光。當白光進入棱鏡時，

由于不同顏色的光發(fā)生折射的程度不一樣，就出現(xiàn)了各種不同顏色的

光。太陽光用肉眼看上去兒乎是白色的，但它是由許多不同顏色的光組

成的，其他物體發(fā)出的光也具有不同的混合顏色。

教師借助科普視頻講解彩虹形成的奧秘，雨后空氣中有許多小水

珠，這些小水珠相當于我們實驗中的三棱鏡，當太陽光照到小水珠時發(fā)

生了折射，就分散出不同顏色的光，于是便形成了美麗、奇特的彩虹。

可見，雨后出現(xiàn)彩虹，與太陽光的組成以及空氣中的小水珠有關(guān)，跟白

光通過三棱鏡后出現(xiàn)不同顏色的光是一樣的道理。

設(shè)計意圖：在教師的指導下，學生借助三棱鏡認識光的折射，認識

光的色散現(xiàn)象，進而了解彩虹形成的原因。這個過程有助于學生理解白

光的組成，滿足了學生對彩虹之謎的好奇心。

(二)制作一個彩色輪

第一部分，提出問題與思考。

我們通過三棱鏡對白光的折射，發(fā)現(xiàn)了白光可以分散出不同顏色的

色光，那么色光是不是可以混合成白光呢？

第二部分，通過制作一個彩色輪研究色光混合成白光的現(xiàn)象。

1.教師介紹制作材料與制作方法

陀螺法：

(1)在硬的白紙板上畫出一個直徑約為5cm的圓，并剪下來；

(2)在圓紙片上畫出三個相同大小的扇形，夾角均為120度；

(3)利用彩筆將三個扇形分別涂上紅、綠、藍三種顏色：

(4)圓紙片中間扎孔，穿入火柴棍固定，作為陀螺的中間軸。

旋轉(zhuǎn)輪法：

1-3步驟與陀螺法相同，然后在圓心兩側(cè)分別扎兩個小孔，穿入線

繩。

2.學生制作并測試，讓彩色輪快速旋轉(zhuǎn)，觀察彩色輪快速旋轉(zhuǎn)時發(fā)

生的變化。

3.教師提示，扎孔或用剪刀時要注意操作安全。

4.學生匯報展示，教師引導學生思考并進行小結(jié)。

教師小結(jié)：當陀螺或旋轉(zhuǎn)輪快速旋轉(zhuǎn)時會看到彩色輪慢慢接近白

色，這說明不同顏色的色光混合在一起后會變成白色光，但必須是等量

的紅、藍、綠三色光才能混合成白光。

設(shè)計意圖：利用彩色輪研究不同的色光混合后變?yōu)榘坠?，簡單易行?/p>

可以幫助學生理解白光與色光的關(guān)系。

三、研