光的色散教學(xué)案例

1、光的色散教學(xué)案例   如何實(shí)踐新課標(biāo)下的教學(xué)，許多教師感到無(wú)從下手，光的色散原是選學(xué)內(nèi)容，教師對(duì)其中知識(shí)的背景資源掌握較少，組織開(kāi)展探究學(xué)習(xí)更感困難重重?，F(xiàn)就我們?nèi)绾伍_(kāi)展本課的教學(xué)活動(dòng)介紹如下，以拋磚引玉。一、教學(xué)目標(biāo)1、知道白光的組成，了解物體顏色的成因，體驗(yàn)色光和顏料混合的特點(diǎn)。2、學(xué)會(huì)應(yīng)用已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)分析新事物，養(yǎng)成主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題的學(xué)習(xí)習(xí)慣。3、提高動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)探索自然的興趣。4、感受科學(xué)思維、體驗(yàn)探究歷程。二、重點(diǎn)難點(diǎn)1、重點(diǎn)：了解光的色散及色光的混合，養(yǎng)成發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、積極思考的習(xí)慣。2、難點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)演示色光的混合。三、實(shí)驗(yàn)器材1、演示用；三棱鏡2個(gè)，

2、白硬紙片1個(gè)，水，大燒瓶1個(gè)，紅、黑、白紙片各1張，貼好色紙的陀螺1個(gè)，平行光源1個(gè)(備用)。2、學(xué)生用；硬黑紙片1個(gè)，紅、綠、藍(lán)、黑、白的紙若干，玩具陀螺4個(gè)，剪刀一把、固體膠1個(gè)。四、教學(xué)過(guò)程新課引入：(1)讓學(xué)生觀察射人教室的太陽(yáng)光的顏色(白色)，如陰天，則用平行光源代替。(2）演示：讓學(xué)生觀察一個(gè)大燒瓶和一杯水的顏色(白色或無(wú)色)，教師當(dāng)眾將水灌滿大燒瓶，并將其放在陽(yáng)光下照射，用白硬紙片承接從燒瓶中射出的光線(如圖1)讓學(xué)生觀察，并說(shuō)出看到的現(xiàn)象。(紙片上有猶如彩虹的弧狀彩帶)。     教師介紹彩虹傳說(shuō)，并說(shuō)明為研究彩虹的成因，13世紀(jì)德國(guó)的西

3、奧多里克首次發(fā)現(xiàn)圖1的現(xiàn)象。從而解釋了彩虹是由大量圓形的水珠折射和反射形成的。(3)讓學(xué)生對(duì)圖1的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出疑問(wèn)并猜測(cè)問(wèn)題的原因。學(xué)生的提問(wèn)可能有： 彩帶為何為弧形?弧形的原因可能與燒瓶的形狀有關(guān)。(老師給予肯定) 色光從何而來(lái)?色光的來(lái)源可能是：(a)白光在水中所走的路程不同而形成不同顏色。(b)白光被水稀釋而成不同顏色。(c)水或燒瓶受白光激發(fā)而產(chǎn)生色光。(d)白光內(nèi)本含有彩色的光，燒瓶中的水后被水分解開(kāi)而現(xiàn)形。教師點(diǎn)明：13世紀(jì)德國(guó)西奧多里克也曾有如(a)的猜測(cè)；17世紀(jì)英國(guó)的笛卡兒曾有(b)        

4、;猜測(cè)，牛頓曾有(a)(d)的猜測(cè)。我們同學(xué)中如有上述猜測(cè)的就有科學(xué)家的思維。上述猜想那個(gè)對(duì)呢?還要繼續(xù)探究。白光的組成：（4）教師講解：顏色問(wèn)題是古老的課題，自從西奧多里克首次用圖1的方法人工模仿彩虹后，對(duì)于圖1中色光的由來(lái)眾說(shuō)不一。400年后的1666年，23歲劍橋大學(xué)生牛頓用假期時(shí)間，在英國(guó)北部的農(nóng)村老家用簡(jiǎn)便的儀器做了一個(gè)轟動(dòng)世界的實(shí)驗(yàn)。從此才揭開(kāi)了色彩之謎。(5)教師簡(jiǎn)要說(shuō)明牛頓實(shí)驗(yàn)方法如圖2，介紹三棱鏡，請(qǐng)學(xué)生完成圖2的光路圖，并猜測(cè)出射光的顏色。（學(xué)生應(yīng)用折射定律完成圖2，猜測(cè)出射光 為白色）（6）演示圖2，要求學(xué)生觀察并說(shuō)出觀察結(jié)果。(演示時(shí)，光線要先照在墻上，然后用白硬紙片由

5、遠(yuǎn)及近地承接。以使學(xué)生看清楚光帶并確實(shí)感到彩帶是從棱鏡發(fā)出的)。學(xué)生匯報(bào)：觀察到太陽(yáng)光經(jīng)三棱鏡折射后，形成紅、黃、綠、藍(lán)、紫等顏色。教師強(qiáng)調(diào)：精確的實(shí)驗(yàn)可以看到：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七色。并將板畫(huà)圖2，改成圖2”。(7)師問(wèn)：彩色的光帶是如何產(chǎn)生的?學(xué)生討論并匯報(bào)：教師結(jié)合學(xué)生的觀點(diǎn)。說(shuō)明當(dāng)時(shí)牛頓對(duì)實(shí)驗(yàn)中彩帶來(lái)源有兩種猜測(cè)：七色彩帶可能是白光經(jīng)三棱鏡后被分解；七色彩帶也可能是三棱鏡在白光刺激下發(fā)生的。為判別這兩種猜測(cè)，最簡(jiǎn)便的方法是將七色光帶重新匯合在一起。看匯合后光的顏色。如果是白色，說(shuō)明白光由七色光組成；如果不是白色的，說(shuō)明彩帶是由棱鏡產(chǎn)生。(8)請(qǐng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，讓圖2”中的彩帶

6、重新匯合在一起。并說(shuō)明設(shè)計(jì)原理。學(xué)生設(shè)計(jì)方案可能有： 用平面鏡反射；用三棱鏡折射； 用透鏡、面鏡會(huì)聚等。(教師重點(diǎn)引導(dǎo)同學(xué)判別已學(xué)的(方法是否可行。方法可依照反射定律作圖給予否定，方法可依折射過(guò)程中光路可逆原理。說(shuō)明前后兩棱鏡相鄰面平行時(shí)。適當(dāng)調(diào)節(jié)后面棱鏡的人射點(diǎn)，可使彩帶在剛出射時(shí)會(huì)聚于一點(diǎn)。并將這一方案畫(huà)成圖3。)(9)演示圖3，觀察出射光 的顏色并匯報(bào)。(結(jié)果為白色)(10)師生總結(jié)：白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色組成的。并說(shuō)明這就是1666年牛頓研究的結(jié)果。物體的顏色：(11)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：要求如圖4，在桌面上用黑色硬紙板圍成圓筒(盡量圍密)，將顏色分別為白、紅、黃、綠等不

7、同色小紙片放在筒中，用眼睛貼近紙筒觀看小紙片的顏色，并匯報(bào)觀察結(jié)果。學(xué)生匯報(bào)觀察結(jié)果：無(wú)論何種顏色的紙片，在黑暗的筒內(nèi)均是黑色的。(12)師(出示黑色的紙)再問(wèn)：白光昕含的七色中并沒(méi)有黑色，請(qǐng)問(wèn)這張紙為何是黑色?黑夜里，再美的鮮花為何也是黑色的?學(xué)生各抒己見(jiàn)，教師要引導(dǎo)不同觀點(diǎn)間相互反駁，最后得出：黑色物體對(duì)七色光均吸收，物體上沒(méi)有光線進(jìn)入人眼時(shí)。人眼感覺(jué)物體是黑色。(13)師：(出示白色與紅色的紙片)問(wèn)：同在陽(yáng)光照射下，這是白色、那是紅色，物體為何會(huì)呈現(xiàn)不同的顏色?同學(xué)討論后猜測(cè)：自紙可以反射所有七色光，紅紙只會(huì)反射紅光。師肯定同學(xué)的猜測(cè)，并要求課后自己設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察驗(yàn)證。 &#

8、160;          色光的混合：(14)師：白光由七色組成，但自然界間物體的顏色不只七色。這是為什么呢?許多科學(xué)家研究了這一問(wèn)題，得出如下結(jié)論：世界上色彩斑斕的顏色可用紅、綠、藍(lán)三種基本顏色混合而得到。演示：讓學(xué)生觀察紅、黑色相間的陀螺，如(圖5)，然后使之快速旋轉(zhuǎn)，看旋轉(zhuǎn)中陀螺是何顏色。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：每組同學(xué)桌上有4個(gè)玩具陀螺。3張紅、綠、藍(lán)色紙、小剪刀一把、固體膠1個(gè)。一張寫(xiě)明實(shí)驗(yàn)要求的紙片。 各組交流匯報(bào)實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果。(15)總結(jié)：(板書(shū)或投影)白光的組成：白光是由紅、橙、黃、綠、

9、藍(lán)、靛、紫七色組成。物體顏色：物體上沒(méi)有光線進(jìn)入人眼時(shí)，物體顯黑色；物體上有什么色光進(jìn)入人眼，物體就顯什么顏色。色光的混合：紅綠藍(lán)三種基本顏色可以混合成自然界間的絕大部分顏色。(16)作業(yè)布置：用嘴滿含一口水，背著太陽(yáng)光，斜向上往空中用力噴出，觀察水霧處產(chǎn)生的現(xiàn)象，并將其描繪出來(lái)。試用紅、黃、藍(lán)三種顏料調(diào)制出：橙色、綠色、紫色、棕色。設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)紅色的物體只能反射紅光，綠色的物體只能反射綠光。實(shí)際做做看，并將實(shí)驗(yàn)過(guò)程、觀察結(jié)果和推理依據(jù)寫(xiě)出。將你家的彩電打開(kāi)，貼近屏幕邊角仔細(xì)觀察，看屏內(nèi)有哪幾色光點(diǎn)。五、設(shè)計(jì)說(shuō)明：中學(xué)物理討論物體顏色的內(nèi)容僅此一節(jié)，學(xué)好本節(jié)是學(xué)生了解五光十色世界，激發(fā)學(xué)

10、習(xí)興趣，樹(shù)立科學(xué)世界觀的重要基礎(chǔ)。從教材的編排看，本節(jié)內(nèi)容為認(rèn)知白光的組成，介紹彩虹的成因，體驗(yàn)色光和顏料的混合。為了加強(qiáng)本課與生活實(shí)際的聯(lián)系，增加探究時(shí)間，教學(xué)中有意安排了物體顏色成因的討論，將學(xué)生較熟悉的顏料混合作為課外作業(yè)。關(guān)于白光的組成，教材安排了分解和復(fù)合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察，從直觀感受中認(rèn)識(shí)了白光的組成，為了加深探究深度。實(shí)際教學(xué)中我們將這一知識(shí)的認(rèn)知過(guò)程設(shè)計(jì)如下：     這一認(rèn)知過(guò)程雖比教材安排來(lái)得復(fù)雜，卻是人類認(rèn)識(shí)自然歷程的真實(shí)再現(xiàn)。在這一過(guò)程中，學(xué)生有應(yīng)用折射定律這一舊知進(jìn)行判斷推測(cè)，有為白光變成眼前的彩帶而茫然，有為揭開(kāi)彩帶從何而來(lái)而苦苦地思索，有為讓彩帶重新匯合而艱辛地尋找，更有因點(diǎn)滴成功帶來(lái)的喜悅感受。這些體驗(yàn)和感受，是簡(jiǎn)單的觀察所無(wú)法獲取的，也只有長(zhǎng)期接受這種體驗(yàn)，學(xué)生的能力才能更好地提高。高尚的情操才能得以培養(yǎng)。三維教學(xué)目標(biāo)才能真正實(shí)現(xiàn)。關(guān)于物體顏色，考慮到直接讓學(xué)生探究難度較大，特將此問(wèn)題分化為物體為何是黑色； 物體為何會(huì)有紅、藍(lán)等不同顏色這兩個(gè)問(wèn)題。通過(guò)對(duì)問(wèn)題 的探究，學(xué)生容易體會(huì)出眼睛在感受顏色中的作用，為進(jìn)一步分析其它顏色的成因降低難度。在普通教室中直接演示色光混合，效果不明顯，為此，