教科版《1.5認識棱鏡》教學設計、教案與同步練習

教科版小學科學五上《1.5認識棱鏡》教學設計【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”?！緦W生分析】學生對于雨后出現(xiàn)彩虹的現(xiàn)象并不陌生，對產生的原因非常好奇，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】科學概念目標1.棱鏡可以改變光的傳播方向。2.棱鏡是利用光的折射定律控制光的傳播線路的光學元件。3.太陽光包含不同顏色的光?？茖W探究目標能通過實驗發(fā)現(xiàn)各種色光在不同介質中發(fā)生折射的程度不一樣?？茖W態(tài)度目標在實驗觀察中養(yǎng)成嚴謹、細致、實事求是的態(tài)度?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標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?！窘虒W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?！窘虒W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)課內容的回顧，提出新的探究問題。探索（一）觀察白光通過三棱鏡后發(fā)生的變化第一部分，認識三棱鏡結構。出示三棱鏡，學生觀察三棱鏡的結構特點。三棱鏡的結構特點：具有三條棱，截面是三角形，透明的玻璃體。講解：光學上把橫截面為三角形的透明物體叫做三棱鏡。設計意圖：認識三棱鏡的結構特點，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)的桌面上。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，調節(jié)三棱鏡的角度讓白光通過三棱鏡。（3）在另一側豎立一張白紙作為屏幕，調整“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。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。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幾乎是白色的，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?？梢?，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，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？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。旋轉輪法：1-3步驟與陀螺法相同，然后在圓心兩側分別扎兩個小孔，穿入線繩。2.學生制作并測試，讓彩色輪快速旋轉，觀察彩色輪快速旋轉時發(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。教師小結：當陀螺或旋轉輪快速旋轉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，可以幫助學生理解白光與色光的關系。三、研討1.通過實驗我們發(fā)現(xiàn)：白光通過三棱鏡時會變成有規(guī)律的、不同顏色的色光組合——紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，所以三棱鏡對光的作用是，讓光發(fā)生折射，而且可以把白光分散出不同的色光。2.彩色輪或是彩色陀螺，在快速旋轉時不同的顏色混合在一起，變成接近白色的顏色，這說明不同的顏色光可以混合成白光，也證明了白光是由不同色光組成的。但這里需要強調的是，一定是等量的三原色光，即紅、藍、綠三種光才能混合成白光。設計意圖：學生通過對實驗結果的討論與思考，加深了對白光是由不同色光組成的理解，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W思維以及通過實驗現(xiàn)象說明問題的證據意識?！景鍟O計】認識棱鏡教科版小學科學五上《1.5認識棱鏡》教案【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是有不同顏色的光組成的。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”?！緦W情分析】學生對于雨后出現(xiàn)彩虹的現(xiàn)象并不陌生，對產生的原因非常好奇，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)課的學習，學生認識到光在由空氣斜射入水中時，光的傳播路線會發(fā)生偏折現(xiàn)象，在此基礎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?！窘虒W目標】科學概念目標棱鏡可以改變光的傳播方向。棱鏡是利用光的折射定律控制光的傳播線路的光學元件。太陽光包含不同顏色的光?？茖W探究目標能通過實驗發(fā)現(xiàn)各種色光在不同介質中發(fā)生折射的程度不一樣?？茖W態(tài)度目標在實驗觀察中養(yǎng)成嚴謹、細致、實事求是的態(tài)度?？茖W、技術、社會與環(huán)境目標意識到人類的好奇心和社會的需求是科學發(fā)展的動力?！窘虒W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?！窘虒W準備】教師：學生實驗材料、班級記錄表、教學課件等小組：三棱鏡、白紙、圓形硬紙板（直徑5㎝）、水彩筆、火柴、細棉線、學習單等【教學過程】一、聚焦：光有折射現(xiàn)象（預設5分鐘）1.猜謎：雨后一座橋，掛在半山腰，仔細瞧一瞧，顏色真不少。同學們，你們知道這個謎語說的是什么嗎？2.交流：大家知道彩虹是怎樣出現(xiàn)的嗎？3.引導：通過上節(jié)課的學習，我們知道光由空氣斜射入水中，光的路線會發(fā)生變化，科學上把這種現(xiàn)象稱為光的折射。4.掲題：那么光由空氣斜射入玻璃等其他材質的透明物體時，是不是也會發(fā)生折射現(xiàn)象呢？想知道結果，那么就讓我們一起來“認識棱鏡”吧。（板書課題）二、探索和研討：（預設30分鐘）探索一：觀察白光通過三棱鏡后發(fā)生的變化。[材料準備：強光手電筒、三棱鏡、白紙]（一）認識三棱鏡1.談話：今天的科學課我們要用到一個特殊的科學儀器（出示三棱鏡），你們知道它叫什么嗎？2.觀察：在科學上我們叫它“三棱鏡”，讓我們一起來觀察一下它有什么特點？我們在觀察的時候要小心拿放，以免讓儀器掉落地上而損壞。3.活動：學生分組觀察。4.交流：那個小組來說說三棱鏡有什么結構特點？5.小結：三棱鏡具有三條棱，橫切面是三角形，透明的玻璃體。（二）讓光通過三棱鏡1.談話：如果讓一束強光通過這個三棱鏡，會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？你們愿意探究一下嗎？2.提示：（1）在桌上立起一張白色卡紙，關閉教室中所有的燈，拉上窗簾。（2）打開手電筒，讓光通過三棱鏡（三棱鏡距離卡紙大約20厘米）。（3）慢慢調整三棱鏡的角度，在白卡紙上觀察到什么？把你觀察到的現(xiàn)象畫在學習單上。3.交流：當光通過三棱鏡時發(fā)生了什么變化？哪個小組來展示一下你們的探究成果。（預設：白光通過三棱鏡后出現(xiàn)了七種不同顏色的光）4.思考：你們認為三棱鏡對光起到了什么作用？5.歸納：我們肉眼所見的幾乎白色的光，其實是由許多不同顏色的光組成的。三棱鏡的作用是使不同顏色的光發(fā)生折射的程度不一樣，所以當白光進入棱鏡時，就出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等七種顏色的光。其他物體發(fā)出的光也具有不同的混合顏色。6.拓展：了解彩虹的形成：彩虹是陽光射到空氣的水滴里，發(fā)生反射和折射形成的色散現(xiàn)象，彩虹由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色組成。（播放視頻《探究彩虹的形成》）7.思考：為什么冬天很少見到彩虹呢？（預設：冬天氣溫低，在空氣中不容易存在小水滴，下雨機會少。）8.小結：我們常見的太陽光等白光通過三棱鏡后會出現(xiàn)不同顏色的光。探索二：制作一個彩色輪[實驗材料：白色硬紙板、圓規(guī)、水彩筆、鉛筆、剪刀、火柴棍、細棉線]1.談話：白光通過三棱鏡后會分解成不同顏色的光，那么某些不同的色光是不是可以混合成白光呢？今天我們就來嘗試探究一下這個神奇的過程。2.制作：（1）用白色硬紙板剪一個直徑約是5厘米的圓。（2）在圓上畫出三個相同大小的扇形。（3）用水彩筆將三個扇形分別涂上紅、綠、藍三種顏色。3.操作：接下來我們讓這個彩色輪快速旋轉起來，你有什么好辦法？4.活動：學生利用火柴棍或細棉線等，快速旋轉彩色輪，觀察彩色輪快速旋轉時發(fā)生的變化。5.交流：彩色輪快速旋轉時發(fā)生發(fā)生了什么變化？你們認為這說明了什么？（預設：當彩色輪快速轉動時，會看到彩色輪慢慢逼近白色。）6.歸納：光的三基色是紅、綠、藍，其他顏色的光可由三基色按一定的比例混合得到，所以這三種顏色的光混合和七種顏色的光混合能達到相同的效果，即產生白色的光。當彩色輪不動時，可以清晰地看到三種顏色。轉動彩色輪，當轉速足夠快時，彩色輪慢慢逼近白色，說明紅、綠、藍三種顏色的光混合能產生其他各種顏色的光，所以能達到七種顏色的光混合的效果。7.小結：光的三基色是紅、綠、藍，光的三基色可以合成其他顏色的光。三、小結和拓展（預設：5分鐘）1.小結：通過今天的學習，你有哪些收獲呢？（預設：我們認識了棱鏡，知道棱鏡可以讓不同顏色的光發(fā)生折射的程度不一樣，從而我們讓我們知道太陽光等白光是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等不同顏色的光組成的。）2.探尋：生活中還見到過哪些使光分解成各種不同顏色的現(xiàn)象。3.拓展：利用家中的材料嘗試制作彩虹?！景鍟O計】【作業(yè)設計】1.光由空氣斜射入水中時，光的路線發(fā)生的變化，叫做光的_______現(xiàn)象。2.太陽光通過三棱鏡后被分散成許多種顏色，排列正確的一項是（）。A.紅、橙、黃、綠、靛、藍、紫B.紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫C.黃、綠、藍D.紅、黃、藍3.紅、綠、藍三色光混合可以得到（）。A.黑光B.白光C.紫光D.黃光《1.5認識棱鏡》同步練習一、填空題。（1）光有空氣斜射入玻璃等其他中時也能發(fā)生折射現(xiàn)象。（2）光有空氣斜射入水中時，光的路線發(fā)生的變化，叫現(xiàn)象。（3）白光（太陽光）是（填“單純色光”或“成分復雜的光”）。（4）三棱鏡是由（如玻璃、水晶等）做成的，可以改變光的傳播方向。（5）紅、綠、藍三種光按不同的比例混合可以產生各種不同的光，紅、綠、藍三種光叫。二、選擇題。（1）下列情況中，一定不會出現(xiàn)彩虹的是（）。A.夜晚星空B.雨后放晴C.背著太陽噴水（2）我們做光的色散實驗時，使用的三棱鏡是（）。A.透明物體B.不透明物體C.半透明物體（3）關于白光，下列說法正確的是（）。A.白光是由不同顏色的光組成的B.白光只能由七種不同顏色的光混合而成C.太陽光不是白光（4）下列材料不可以制作成棱鏡的是（）。A.玻璃B.水晶C.木材（5）（）三種色光叫色光的三原色。A.品紅、黃、青B.紅、綠、藍C