教科版《1.5认识棱镜》教学设计、教案与同步练习

教科版小学科学五上《1.5认识棱镜》教学设计【教材简析】本课是五年级上册《光》单元的第5课。教材在上一节课认识光由空气斜射入水中发生折射现象的基础上，继续让学生探索光由空气斜射入玻璃等其他透明物体时，是否也能发生折射。进一步对折射概念进行深层次的理解，借助三棱镜帮助学生认识太阳光的颜色是五颜六色的。本课分为三部分。第一部分聚焦，光由空气斜射入玻璃等其他透明物体是否会发生折射，激发学生探究兴趣；第二部分探索，首先认识三棱镜的特点，观察“白光”由空气射入三棱镜发生折射后出现不同颜色的光，初步认识白光是由许多不同颜色的光组成，其他物体发出的光也具有不同的混合颜色。然后借助彩色轮实验装置把不同的“色光”混合成“白光”，帮助学生加深理解“白光是由不同的色光组成的”。第三部分研讨，组织学生基于实验现象提出自己对光的理解，指导学生由认识棱镜到思考白光的组成，经历科学严谨的思维过程。本课的学习为学生以后认识与理解更多光的现象，揭示光的折射、色散等奥秘提供了很好的“脚手架”。【学生分析】学生对于雨后出现彩虹的现象并不陌生，对产生的原因非常好奇，但真正理解或是解释其形成的原因却比较困难。通过上节课对光的折射现象的观察与研究，学生已经知道光在由空气斜射入水中时会发生折射现象，在此基础上学生可以推测出光由空气射入玻璃时可能也会发生方向的改变。对学生而言，光的概念是比较抽象的，虽然他们可以借助三棱镜发现白光的色散现象，但仍然会对光的色彩之谜有很多困惑。【教学目标】科学概念目标1.棱镜可以改变光的传播方向。2.棱镜是利用光的折射定律控制光的传播线路的光学元件。3.太阳光包含不同颜色的光。科学探究目标能通过实验发现各种色光在不同介质中发生折射的程度不一样。科学态度目标在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度。科学、技术、社会与环境目标意识到人类的好奇心和社会的需求是科学发展的动力。【教学重难点】重点：通过实验发现白光可以折射出各种不同颜色的光。难点：理解白光是由不同的色光组成的。【教学准备】每个实验小组：三棱镜实验盒（包括三棱镜和支架）、白卡纸两张、圆规、剪刀、彩笔或蜡笔一盒、火柴一盒、细线一捆。【教学过程】一、聚焦出示彩虹图片，请学生说一说彩虹的样子和颜色，回忆一下经常在什么时候出现彩虹。今天的学习可以帮助我们揭开彩虹的奥秘，认识这个自然界最美丽而神奇的光的现象。上一节课我们通过实验发现，光在由空气斜射入水中时会发生偏折，光的路线发生了变化，这个现象叫做光的折射。聚焦：光从空气中斜射到玻璃里时，也会发生折射吗？请说出你的猜想。下面让我们借助玻璃三棱镜研究一下这个问题。设计意图：利用彩虹的现象激发学生对本课的学习兴趣，引导学生思考光的奥秘。通过上节课内容的回顾，提出新的探究问题。探索（一）观察白光通过三棱镜后发生的变化第一部分，认识三棱镜结构。出示三棱镜，学生观察三棱镜的结构特点。三棱镜的结构特点：具有三条棱，截面是三角形，透明的玻璃体。讲解：光学上把横截面为三角形的透明物体叫做三棱镜。设计意图：认识三棱镜的结构特点，有助于学生在实验过程中的操作与探索。第二部分，实验探究白光通过三棱镜的折射现象。1.教师介绍实验材料，关闭教室中所有的灯，拉上窗帘，营造一个较暗的实验环境。2.教师指导实验方法与注意事项。（1）手拿三棱镜两端的三角形截面，或是带有支架的三棱镜实验套装，把三棱镜及支架放在平稳的桌面上。在实验过程中要注意轻拿轻放三棱镜。（2）用手电筒的白光照射到三棱镜上，调节三棱镜的角度让白光通过三棱镜。（3）在另一侧竖立一张白纸作为屏幕，调整“纸屏”位置，收集三棱镜折射出的光，观察白纸上的现象。3.学生分组实验探究，教师提示操作要领。4.学生汇报观察到的现象，教师引导学生思考并进行小结。教师讲解或是学生阅读书中资料：白光由空气斜射入玻璃棱镜后，发生了折射，并在“纸屏”上出现了不同颜色的光。当白光进入棱镜时，由于不同颜色的光发生折射的程度不一样，就出现了各种不同颜色的光。太阳光用肉眼看上去几乎是白色的，但它是由许多不同颜色的光组成的，其他物体发出的光也具有不同的混合颜色。教师借助科普视频讲解彩虹形成的奥秘，雨后空气中有许多小水珠，这些小水珠相当于我们实验中的三棱镜，当太阳光照到小水珠时发生了折射，就分散出不同颜色的光，于是便形成了美丽、奇特的彩虹。可见，雨后出现彩虹，与太阳光的组成以及空气中的小水珠有关，跟白光通过三棱镜后出现不同颜色的光是一样的道理。设计意图：在教师的指导下，学生借助三棱镜认识光的折射，认识光的色散现象，进而了解彩虹形成的原因。这个过程有助于学生理解白光的组成，满足了学生对彩虹之谜的好奇心。（二）制作一个彩色轮第一部分，提出问题与思考。我们通过三棱镜对白光的折射，发现了白光可以分散出不同颜色的色光，那么色光是不是可以混合成白光呢？通过制作一个彩色轮研究色光混合成白光的现象。1.教师介绍制作材料与制作方法陀螺法：（1）在硬的白纸板上画出一个直径约为5cm的圆，并剪下来；（2）在圆纸片上画出三个相同大小的扇形，夹角均为120度；（3）利用彩笔将三个扇形分别涂上红、绿、蓝三种颜色；（4）圆纸片中间扎孔，穿入火柴棍固定，作为陀螺的中间轴。旋转轮法：1-3步骤与陀螺法相同，然后在圆心两侧分别扎两个小孔，穿入线绳。2.学生制作并测试，让彩色轮快速旋转，观察彩色轮快速旋转时发生的变化。3.教师提示，扎孔或用剪刀时要注意操作安全。4.学生汇报展示，教师引导学生思考并进行小结。教师小结：当陀螺或旋转轮快速旋转时会看到彩色轮慢慢接近白色，这说明不同颜色的色光混合在一起后会变成白色光，但必须是等量的红、蓝、绿三色光才能混合成白光。设计意图：利用彩色轮研究不同的色光混合后变为白光，简单易行，可以帮助学生理解白光与色光的关系。三、研讨1.通过实验我们发现：白光通过三棱镜时会变成有规律的、不同颜色的色光组合——红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，所以三棱镜对光的作用是，让光发生折射，而且可以把白光分散出不同的色光。2.彩色轮或是彩色陀螺，在快速旋转时不同的颜色混合在一起，变成接近白色的颜色，这说明不同的颜色光可以混合成白光，也证明了白光是由不同色光组成的。但这里需要强调的是，一定是等量的三原色光，即红、蓝、绿三种光才能混合成白光。设计意图：学生通过对实验结果的讨论与思考，加深了对白光是由不同色光组成的理解，培养学生严谨的科学思维以及通过实验现象说明问题的证据意识。【板书设计】认识棱镜教科版小学科学五上《1.5认识棱镜》教案【教材简析】本课是五年级上册《光》单元的第5课。教材在上一节课认识光由空气斜射入水中发生折射现象的基础上，继续让学生探索光由空气斜射入玻璃等其他透明物体时，是否也能发生折射。进一步对折射概念进行深层次的理解，借助三棱镜帮助学生认识太阳光是有不同颜色的光组成的。本课分为三部分。第一部分聚焦，光由空气斜射入玻璃等其他透明物体是否会发生折射，激发学生探究兴趣。第二部分探索，首先认识三棱镜的特点，观察“白光”由空气射入三棱镜发生折射后出现不同颜色的光，初步认识白光是由许多不同颜色的光组成，其他物体发出的光也具有不同的混合颜色。然后借助彩色轮实验装置把不同的“色光”混合成“白光”，帮助学生加深理解“白光是由不同的色光组成的”。第三部分研讨，组织学生基于实验现象提出自己对光的理解，指导学生由认识棱镜到思考白光的组成，经历科学严谨的思维过程。本课的学习为学生以后认识与理解更多光的现象，揭示光的折射、色散等奥秘提供了很好的“脚手架”。【学情分析】学生对于雨后出现彩虹的现象并不陌生，对产生的原因非常好奇，但真正理解或是解释其形成的原因却比较困难。通过上节课的学习，学生认识到光在由空气斜射入水中时，光的传播路线会发生偏折现象，在此基础上学生可以推测出光由空气射入玻璃时可能也会发生方向的改变。对学生而言，光的概念是比较抽象的，虽然他们可以借助三棱镜发现白光的色散现象，但仍然会对光的色彩之谜有很多困惑。【教学目标】科学概念目标棱镜可以改变光的传播方向。棱镜是利用光的折射定律控制光的传播线路的光学元件。太阳光包含不同颜色的光。科学探究目标能通过实验发现各种色光在不同介质中发生折射的程度不一样。科学态度目标在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度。科学、技术、社会与环境目标意识到人类的好奇心和社会的需求是科学发展的动力。【教学重难点】重点：通过实验发现白光可以折射出各种不同颜色的光。难点：理解白光是由不同的色光组成的。【教学准备】教师：学生实验材料、班级记录表、教学课件等小组：三棱镜、白纸、圆形硬纸板（直径5㎝）、水彩笔、火柴、细棉线、学习单等【教学过程】一、聚焦：光有折射现象（预设5分钟）1.猜谜：雨后一座桥，挂在半山腰，仔细瞧一瞧，颜色真不少。同学们，你们知道这个谜语说的是什么吗？2.交流：大家知道彩虹是怎样出现的吗？3.引导：通过上节课的学习，我们知道光由空气斜射入水中，光的路线会发生变化，科学上把这种现象称为光的折射。4.掲题：那么光由空气斜射入玻璃等其他材质的透明物体时，是不是也会发生折射现象呢？想知道结果，那么就让我们一起来“认识棱镜”吧。（板书课题）二、探索和研讨：（预设30分钟）探索一：观察白光通过三棱镜后发生的变化。[材料准备：强光手电筒、三棱镜、白纸]（一）认识三棱镜1.谈话：今天的科学课我们要用到一个特殊的科学仪器（出示三棱镜），你们知道它叫什么吗？2.观察：在科学上我们叫它“三棱镜”，让我们一起来观察一下它有什么特点？我们在观察的时候要小心拿放，以免让仪器掉落地上而损坏。3.活动：学生分组观察。4.交流：那个小组来说说三棱镜有什么结构特点？5.小结：三棱镜具有三条棱，横切面是三角形，透明的玻璃体。（二）让光通过三棱镜1.谈话：如果让一束强光通过这个三棱镜，会发生什么现象呢？你们愿意探究一下吗？2.提示：（1）在桌上立起一张白色卡纸，关闭教室中所有的灯，拉上窗帘。（2）打开手电筒，让光通过三棱镜（三棱镜距离卡纸大约20厘米）。（3）慢慢调整三棱镜的角度，在白卡纸上观察到什么？把你观察到的现象画在学习单上。3.交流：当光通过三棱镜时发生了什么变化？哪个小组来展示一下你们的探究成果。（预设：白光通过三棱镜后出现了七种不同颜色的光）4.思考：你们认为三棱镜对光起到了什么作用？5.归纳：我们肉眼所见的几乎白色的光，其实是由许多不同颜色的光组成的。三棱镜的作用是使不同颜色的光发生折射的程度不一样，所以当白光进入棱镜时，就出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的光。其他物体发出的光也具有不同的混合颜色。6.拓展：了解彩虹的形成：彩虹是阳光射到空气的水滴里，发生反射和折射形成的色散现象，彩虹由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成。（播放视频《探究彩虹的形成》）7.思考：为什么冬天很少见到彩虹呢？（预设：冬天气温低，在空气中不容易存在小水滴，下雨机会少。）8.小结：我们常见的太阳光等白光通过三棱镜后会出现不同颜色的光。探索二：制作一个彩色轮[实验材料：白色硬纸板、圆规、水彩笔、铅笔、剪刀、火柴棍、细棉线]1.谈话：白光通过三棱镜后会分解成不同颜色的光，那么某些不同的色光是不是可以混合成白光呢？今天我们就来尝试探究一下这个神奇的过程。2.制作：（1）用白色硬纸板剪一个直径约是5厘米的圆。（2）在圆上画出三个相同大小的扇形。（3）用水彩笔将三个扇形分别涂上红、绿、蓝三种颜色。3.操作：接下来我们让这个彩色轮快速旋转起来，你有什么好办法？4.活动：学生利用火柴棍或细棉线等，快速旋转彩色轮，观察彩色轮快速旋转时发生的变化。5.交流：彩色轮快速旋转时发生发生了什么变化？你们认为这说明了什么？（预设：当彩色轮快速转动时，会看到彩色轮慢慢逼近白色。）6.归纳：光的三基色是红、绿、蓝，其他颜色的光可由三基色按一定的比例混合得到，所以这三种颜色的光混合和七种颜色的光混合能达到相同的效果，即产生白色的光。当彩色轮不动时，可以清晰地看到三种颜色。转动彩色轮，当转速足够快时，彩色轮慢慢逼近白色，说明红、绿、蓝三种颜色的光混合能产生其他各种颜色的光，所以能达到七种颜色的光混合的效果。7.小结：光的三基色是红、绿、蓝，光的三基色可以合成其他颜色的光。三、小结和拓展（预设：5分钟）1.小结：通过今天的学习，你有哪些收获呢？（预设：我们认识了棱镜，知道棱镜可以让不同颜色的光发生折射的程度不一样，从而我们让我们知道太阳光等白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同颜色的光组成的。）2.探寻：生活中还见到过哪些使光分解成各种不同颜色的现象。3.拓展：利用家中的材料尝试制作彩虹。【板书设计】【作业设计】1.光由空气斜射入水中时，光的路线发生的变化，叫做光的_______现象。2.太阳光通过三棱镜后被分散成许多种颜色，排列正确的一项是（）。A.红、橙、黄、绿、靛、蓝、紫B.红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫C.黄、绿、蓝D.红、黄、蓝3.红、绿、蓝三色光混合可以得到（）。A.黑光B.白光C.紫光D.黄光《1.5认识棱镜》同步练习一、填空题。（1）光有空气斜射入玻璃等其他中时也能发生折射现象。（2）光有空气斜射入水中时，光的路线发生的变化，叫现象。（3）白光（太阳光）是（填“单纯色光”或“成分复杂的光”）。（4）三棱镜是由（如玻璃、水晶等）做成的，可以改变光的传播方向。（5）红、绿、蓝三种光按不同的比例混合可以产生各种不同的光，红、绿、蓝三种光叫。二、选择题。（1）下列情况中，一定不会出现彩虹的是（）。A.夜晚星空B.雨后放晴C.背着太阳喷水（2）我们做光的色散实验时，使用的三棱镜是（）。A.透明物体B.不透明物体C.半透明物体（3）关于白光，下列说法正确的是（）。A.白光是由不同颜色的光组成的B.白光只能由七种不同颜色的光混合而成C.太阳光不是白光（4）下列材料不可以制作成棱镜的是（）。A.玻璃B.水晶C.木材（5）（）三种色光叫色光的三原色。A.品红、黄、青B.红、绿、蓝C