《光的色散》教学设计

杨靖

一、教学目标

1.知识与技能：

（1）了解光的色散和复合现象.

（2）通过实验体验色光的三基色及色光的混合，能够简单解释五光十色的世界.

（3）了解透明和不透明物体的颜色是如何决定的.

2.过程与方法

（1）经历白光分解为彩色光以及色光混合的实验操作过程，培养学生的细致观察、思考和动手解决问题的能力.

（2）经历用所学知识解决生活中实际问题的过程，提高学生应用知识的能力，体会到学习的价值.

3.情感态度与价值观

（1）通过观察、实验及探究性学习活动，培养尊重客观、实事求是的科学态度，并感受成功的喜悦.

（2）激发学生进一步探求颜色之谜的兴趣，使学生领略色彩世界的缤纷多彩，感受到热爱自然、亲近自然的美好情感.

二、教学重点与难点

本节的主要物理知识蕴含于探究活动中，学生探究能力的增长、研究方法的习得与探究过程密不可分，因此本节课的重点是光的色散及色光混合的探究实验.而如何让学生成功地观察到实验现象，顺利地完成本课的两个探究活动是本节教学的难点.

最后，以“人人都是设计师，扮靓白色大楼”的活动，使整堂课的知识得到升华，让学生体会到物理学不仅有趣，而且确实有用.

三、教学方法

观察法、讨论法.

四、教学过程

环节1：创意无限，寻找彩色光

老师：光照亮了我们的世界，给予了我们光明和温暖，也给了我们一个色彩缤纷的世界.春的嫩绿、夏的火红、秋的金黄、冬的洁白，甚至于蓝脸的窦尔墩、白脸的曹操、红脸的关公、黑脸的张飞……

老师特意为同学们准备了一份五光十色的礼物，大家来看一下喜不喜欢.（播放教师制造出彩虹的视频）美丽的彩虹，色彩缤纷，有几种颜色呢？这么丰富的色光我们能不能动手寻找出来？那就让我们推开今天的第一扇彩色的大门——创意无限，寻找彩色光.

（说明：通过学生欣赏季节、京剧人物脸谱的色彩及观看自制彩虹引入新课，能够极大地点燃学生学习本节课的热情.另外，学生通过视频也可以了解自制彩虹的方法）

教师给大家准备了一些常见物品（手电筒、光盘、三棱镜、肥皂水、吸管），当然也可以使用自己身边的其它物品，发挥自己的创意，寻找出彩色光.在大家动手之前，有一点点温馨的小提示：灯光可以用来模拟太阳光；操作过程中一定要耐心尝试、细致观察，哪怕只发现了一丁点彩色光也是成功的.

学生四人一小组开始实验，教师巡视，并给有困难的小组提供帮助.

学生展示自己小组的创意.

小组甲：我们小组对着灯光转动光盘，看到了光盘上有彩色光.

老师：这个创意很好，操作既简单，现象又很明显.这些彩色光是光盘自己发出的吗？

学生：不是.光盘不是光源.

老师：照在光盘上的光是彩色光吗？

学生：不是.照在光盘上的是灯光，是白光.

老師：原来光盘能把普通光变成彩色光.

（说明：通过这样的设问，引起学生对白光与彩色光关系的关注和思考，为后面光的色散现象的教学做好必要的铺垫）

小组乙：我们用吸管吹出了肥皂泡泡，肥皂泡泡的表面有彩色光.（学生说完创意后，给全班同学演示）

学生：我们还没看清楚，肥皂泡泡就飘走了.

老师：同学们能不能想想办法改进一下这个创意，能让泡泡停下脚步，让我们把它看清楚.

学生：我们可以用吸管把泡泡吹在装有肥皂水的杯子里，让泡泡都聚集在一起.

学生：为了效果更明显，我们可以用手电筒从杯子的底部往上打灯光.

老师：同学们提到的方法都很好，请大家按照改进的方案自己亲自动手做一下，观察彩色光.

（说明：学生对实验方案进行评价，并通过自己的思考对方案进行改进、完善）

学生踊跃做实验，观察现象，气氛活跃.

小组丙：我们透过三棱镜看到了彩色光.

老师：很好，但这种做法只能是观察者自己看到，同学们能想办法让大家都看到吗？

小组丁：用手电筒的光照三棱镜，调节三棱镜的角度，能在白纸上看到彩色光.（学生边说边演示，其他学生在白纸上看到了彩色光）

老师：很棒，你们小组的创意与当年伟大的科学家牛顿的想法不谋而合.1666年，牛顿就是利用三棱镜分解了太阳光.让我们穿越历史的长河，重现当年那一幕.

学生上台操作，用三棱镜分解了白光（用投影仪的光模拟太阳光），在白墙上得到了七彩光.学生看到这一现象，都非常兴奋.

老师：非常漂亮，五颜六色的，到底有几种颜色呢？

学生：七种.红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.

老师：太阳光被分解成七色光的现象，我们称之为光的色散.刚才同学们的操作是用不同的方法把自然光分解成了七色光，都是光的色散现象.

老师：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吗？我们通过一段视频来了解一下.

学生观看视频.通过此视频，学生知道了七色光可以混合成白光.

老师：还记得教师给大家准备的礼物吗？实际上，彩虹的形成就是一个典型的色散现象，是空气中的小水珠把太阳光分解成绚丽的七色光.

（说明：学生在寻找彩色光的过程中，不仅感受到彩色光的存在，更重要的是认识到这些彩色光是由白光分解而来的.在实验的过程中水到渠成地了解了光的色散现象）

环节2：创造无限，营造斑斓的色彩

老师：我们的大自然由于有了太阳光而美丽纷呈.而我们平时看的彩色电视机、用的彩屏手机也能为我们呈现丰富多彩的画面，可它们的屏幕真的有那么多颜色吗？咱们看看就知道了.

请学生观察彩色电视机、彩屏手机的屏幕.（往屏幕上撒些小水珠，效果明显）

老师：看到了什么？

学生：彩色电视机的屏幕有红、绿、蓝三种色光.

学生：彩屏手机的屏幕也只有红、绿、蓝三种色光.

老师：通过亲自的观察，我们发现屏幕只有红、绿、蓝三种最基本的色光，却能展现缤纷的色彩.我们是不是也能做到呢？让我们一起来推开第二扇彩色的大门——创造无限，营造斑斓的色光.

（说明：从学生熟悉的彩色电视机、彩屏手机引出问题，能够很好地调动学生的探究欲望）

老师：老师给每个实验小组还准备了一个红包，请大家打开红包，用红包里的宝贝（红、绿、蓝三张玻璃纸）完成第一个任务，制造出红、绿、蓝三种基本色光.

学生四人一小组，利用手电筒和三色透明玻璃纸制造三色光.

请一组学生进行展示.学生分别把三张透明玻璃纸放在手电筒灯头上，光透过玻璃纸分别得到了红、绿、蓝三种色光.

老师：你们做得非常好，用简单的方法就得到了三种基本色光.

老师：：手电筒发出的是红光吗？

学生：不是.

老师：自然光透過红玻璃纸后就只剩下红光了，那其它色光则哪去了呢？

学生：其它色光被玻璃纸吸收了.

老师：看来，红色玻璃纸只允许红光通过，而吸收了其它色光.所以在自然光下它呈现红色.对于其它透明物体也是一样的.它透过什么色光在自然光下它就是什么颜色.

（说明：通过几个小问题，在制造三种基本色光的实验过程中，了解透明物体的颜色的形式）

老师：现在我们已经得到了三种基本色光了，同学们能不能利用这三种色光创造出其它的色光呢？

学生四人一组实验.教学巡视，给予学生必要的指导.

请一个小组进行展示.

学生边说边演示：我们把制造的红色光斑和绿色光斑靠近，在交汇的地方得到了黄色光斑；红色光斑和蓝色光斑交汇的地方得到紫色光斑；绿色光斑和黄色光斑交汇的地方得到青色光斑.

请另一个小组演示.

学生：红色、绿色、蓝色这三种光斑交汇的地方得到了白色光斑.（学生演示）

老师：同学们都做得非常好.我们利用红、绿、蓝这三种基本色光进行适当的混合就可以得到其它的色光，我们把这三种最基本的色光称为光的“三基色”.

老师：电视机、电脑、彩屏手机屏幕的每一个像点只要有了这三种色光就足够表现丰富的色彩了.

（说明：在这个活动中，以彩色电视机引入，然后进行实验探究、最后用探究的结果解释彩色电视机屏幕发出丰富色彩的原因，前后呼应，让学生经历了从生活走进物理、从物理走向生活的全过程）

环节3：应用无限，装扮世界

老师：通过上面的两个活动，我们发现了自然光的丰富多彩，也亲手创造了不同的色光.无法想象我们的世界假如只剩下黑白两色，生活将是多么单调乏味.大家能说一下丰富的色彩在哪些地方装点了我们的生活吗？

（学生踊跃发言）

学生：五颜六色的衣服把我们打扮得更漂亮.

学生：夜晚的霓虹灯.

学生：还有探照灯.

学生：各种颜色的植物也把我们的生活装点得格外漂亮.

学生：过节时放的五彩缤纷的礼花，非常漂亮，而且还增加了节日喜庆的气氛.

学生：现在装修，都用不同颜色的涂料粉刷墙壁，让我们住得更加舒适了.

……

（老师用课件展示一些图片：霓虹灯、礼花、服饰……）

老师：其实我们每个人都是美的设计师.现在老师这里建造了一座大楼，可是外墙面是白色比较单调，请在座的设计师们帮老师用丰富的色彩将其进行打扮打扮.（教师给学生展示一个大楼模型）

学生：我的设计是给大楼涂上色彩鲜艳的涂料.

学生：我准备给它的外墙贴漂亮的瓷砖或马赛克.

老师：这些设计都很好，这样大楼在白天看起来就非常漂亮了.但是夜幕降临之后，该怎么办呢？

学生：我们可以给它安装一圈彩灯，这样一来就算到了晚上，它也非常美丽了.

学生：我们还可以给它安装探照灯，从下往上打灯，效果也很好.

老师：你的设想是很好的，但不知效果如何？你能利用器材，给大家现场展示一下你设计的真实效果吗？

学生：行，没问题.

学生上台演示：先利用手电筒和红色透明玻璃纸制造出红光，然后从大楼的下部向上照射.

全班学生可以看到大楼的外表变成红色了.（学生采用类似的方法，又让大楼呈现出蓝色和绿色）

老师：效果非常好.其实夜幕下的许多建筑都是用同学们的这种设计方案来进行装饰的（课件展示射灯照射下的建筑物图片）.

（说明：这个设计活动，以一个生活中的实际问题对前面所学的知识进行了巩固，而且培养了学生应用知识解决问题的能力，让学生体会到所学知识的实用价值）

老师：同学们在设计的过程中，是不是发现外墙用单调的白色也是有优点的.我们用红光照射它，它就是红色的；用蓝光照射它，它就是蓝色的；用什么颜色的光照射它，它就表现出什么颜色.同学们想一想，这是什么原因呢？大家讨论讨论.

同学们交流、讨论.

老师：讨论结束，请同学发表自己的意见.

学生：红光照射，大楼显示红色是因为它反射的红光进入了我们的眼睛.

其他学生补充：用什么颜色照射白色大楼，大楼反射什么颜色的光进入眼睛，它就显示什么颜色.所以说白色物体是可以反射所有色光的.

老师：回答得非常好.白色物体能够反射所有色光.那么，红色物体反射什么颜色的光呢？（老师拿出一枝绢花，红花绿叶）老师手中的这枝红花在太阳光的照射下，它反射什么色光呢？

学生：红花反射红光，所以它是红色的.

老师：那其它的色光上哪去了？

学生：其它色光被红花吸收了.

老师：那绿叶呢？

学生：反射绿光.

老师总结：红花反射红光，而吸收了其它色光，所以呈现红色；绿叶反射绿光，吸收了其它色光，所以呈现绿色.像红花、绿叶这样的不透明物体的颜色取决于它反射的色光，反射什么颜色的色光，它就是什么颜色.

（说明：在学生解决实际问题的过程中，发现新的问题，自然而然地讲解了不透明物体的颜色，易于学生的接受）

老师：那么把这枝花放在一个漆黑的房间内，只用一束红光照射它，花和叶子是什么颜色的？

学生：红花能反射红光，现在用红光照射，它反射了红光，所以我们看到的依然是红花.

学生：绿叶只能反射绿光，吸收了其它色光.用红光照射它，叶子吸收了红光，没有可反射的光进入我们的眼睛，所以是黑色的.

老师：回答的太棒了.

通过这一节课的学习，咱们发现了很多光与色彩的奥秘.其实我们的知识就像圆的面积，知道得越多，面积越大，而接触到的未知世界也越广阔.美丽而神秘的光和色彩的世界还有数不清的奥秘等待大家去探索.比如红、黄、蓝，是颜料的“三原色”混合的规律是什么呢？为什么夏天大多穿浅色衣服，而冬天多穿深色衣服？交通信号灯为什么用红、绿、黄三色？雾天车辆用的雾灯为什么用黄色？自然界中为什么几乎没有绿色、蓝色、黑色的花朵？希望同学们对学习有绿色一般生机盎然的兴趣，火红热烈的学习热情，雄厚如黑色一样扎实的基础，像激光一样勇往直前.祝愿大家取得金色的丰硕成果.