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。 科學探究目標 能通過實驗發(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。 科學態(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。 科學、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。【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。2、 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(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。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。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，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？第2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。教師小結：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。設計意圖：利用彩色輪研究不同的色光混合后變?yōu)榘坠猓唵我仔校梢詭椭鷮W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(zhuǎn)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(diào)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(jù)意識。【板書設計】認識棱鏡