五年级科学《美丽的彩虹》教案范文

一、教材分析

教材共2页，分为“自制水棱镜”、“制作牛顿盘”2个部分。

学生们在惊诧于雨过天晴时彩虹的美丽，但却未必能解释雨后为什么会产生彩虹？学生们知道彩虹由7种颜色组成，但却未必能解释彩虹不同的色彩是怎样形成的？本课意图利用三棱镜与牛顿盘的制作和使用，让学生了解到光可以分解和混合。

第一部分：自制水棱镜。

教材首先将一束阳光投射到三棱镜上，让学生观察产生的现象。学生们将可能会观察到三种现象：一是阳光被棱镜的一面反射到墙壁上，我们会看到一块白色光斑；二是投下的棱镜的阴影；还有一种现象就是被折射出来的彩虹。让学生描述并解释观察到的这几种现象，他们可用光的反射来解释白色光斑，然而在解释彩虹形成时，就遇到了障碍。于是教材提供了这样的解释：“阳光穿过透明的棱镜时，光的路线会发生改变，被分解为多种颜色的光，形成太阳光谱。”（我认为在实际教学应该注意两方面的事项：一是如何让外界的阳光引到教室内来，第二是如何从镜子反射阳光过渡到棱镜折射阳光。）

这种现象如果能被学生用一定的方法再现，那是多么愉快的事。于是，教材就提供了一种简便易行的制作太阳光谱的活动——制作水棱镜的活动。在制作水棱镜时，学生还可能观察到水中的硬币、镜面的折射效果。教师可以适当地讲解一下光的折射现象，以满足学生的求知欲。（我认为教材中这种制作方法可以用配套材料中的器材替代，并且效果比较好。而水棱镜分解阳光，我们可以做成模拟实验。可以用手电筒的光替代阳光，水棱镜替代三棱镜，白纸替代墙面。这样的改变一方面可以解决这节课受阳光限制的局限，另一方面也可以让学生经历模拟实验的产生与设计过程。）

在活动结束前，教师可以引领学生联想日常生活中看到的彩虹或折射现象，分析其中的光学原理，并利用这种原理创造性的再现天空中的彩虹。

这部分的内容，是这节的重要部分。

第二部分：制作牛顿盘。

白色的太阳光（姑且将阳光的颜色称为白色）通过棱镜能分解成多种颜色的光，那么这些光能否再混合成白光呢？这是个有趣的问题。面临这个问题，学生们会怎样思考呢？按照探究的一般过程，他们应该下一个真假判断，再通过设计实验加以验证。设计实验的过程最能培养学生的创造性思维能力。虽然教材中没有要求有这样的思考过程，但在出现牛顿盘制作之前，教师还是应该带领学生经历这样的过程。相信学生们会找到验证的方法，他们可能会想方设法地制出7种不同颜色的光，再将这些光同时用镜面反射到同一个地方；或者找出不同的颜料将它们混合在一起（这时他们看到的却是黑色）。

牛顿盘是利用视觉暂留现象将不同颜色的光混合在一起。制作牛顿盘的活动可称得上是一个“工程”。因此我们可让学生在课外事先剪好7个不同颜色的圆片，或者由教师直接提供牛顿盘。课堂上可以让学生思考“颜色的排列顺序、色块的大小是否会影响看到的效果”诸如此类的问题，以求观察与研究的结合。

二、教学目标

1、引导学生通过制作水棱镜，并利用水棱镜对光的分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的观察研究，鼓励学生积极地、有创造性地思考，并提出自己的想法和建议。并理解“三棱镜能够改变光行进的路线并分解光”。

2、通过组织、指导学生制作水棱镜和牛顿盘并观察光的分解和合成现象，使学生了解有关光的折射的初浅知识和人工制造彩虹的方法。

3、通过牛顿盘对光的混合实验，使学生对七种色光混合形成白光产生新的探究问题，激发学生课余时间对科学探究的兴趣、爱好、乐趣。

三、教学准备

1、演示材料：投影仪（光源）、三棱镜两个、透明玻璃一块、镜子两面、水棱镜套材料一套、牛顿盘套材一套、手电筒（光源）、16K白纸、水盆（装水）一个等。

2、分组材料（按四人一组准备数量）：水棱镜套材料一套、牛顿盘套材一套、手电筒（光源）、16K白纸等。

3、其它材料：观察记录纸两张

四、教学过程

1、观察阳光的分解。

（1）教师提问：你们有办法将室外的阳光请到教室里来吗？

（2）教师演示：利用镜子将阳光反射到墙壁上。

（3）教师提问：这个实验需要具备什么条件？（学生描述并解释观察到的现象，教师板画镜子反射阳光的线路草图。）

（4）教师提问：将镜子换成玻璃，又会产生什么现象？镜子与玻璃有什么区别？（教师板画阳光透过玻璃的线路草图）

（5）教师出示三棱镜，并让学生观察及描述三棱镜的特点。

（6）教师提问：将一束阳光照到三棱镜上，将会出现什么情况？

（7）学生猜测、教师演示，学生观察现象并描述观察到的现象。

（8）引导语：这个实验你想做吗？老师这儿没有这么多的三棱镜怎么办？我们自己动手做一个三棱镜好吗？

（9）教师引导并解释水棱镜模拟实验：水棱镜替代三棱镜、手电筒替代阳光、白纸替代墙面。

（10）学生实验：水棱镜分解手电筒光，开成光谱。

（11）请做得比较成功的小组上台演示

（12）教师提问：要使这个实验做成功需要注意什么？（学生小组讨论）

（13）教师提问：刚才在白纸上我们看到了什么现象？除了光谱还有什么？请在记录纸上标出相应的位置？（学生小组讨论，并作好记录）

（14）教师板画、小结：教师板画手电筒的光穿过水棱镜时，光前进的方向发生改变，并被分解多种颜色的光。那么，你现在能不能解释三棱镜分解光的道理？

（15）教师再小结：阳光穿过透明的三棱镜时，光行进的方向会发生改变，被分解成多种颜色的光，形成太阳光谱。阳光是由多种颜色的光混合而成的。

2、例举日常生活中的“彩虹现象”。

（1）学生讨论并交流以下问题：在日常生活中还在哪里看到过类似现象？

（2）引导语：没有三棱镜，没有水棱镜，我们也能用水和镜子分解阳光。

（3）教师出示简易水棱镜的制作方法，演示制作过程。

（4）教师介绍人造彩虹的简单制造方法。

3、单色光混合成白光的探究活动。

（1）教师提问：同学们，你们还有什么问题吗？老师还有一个问题：当阳光透过三棱镜照到墙面上形成光谱，如果我将墙面换成一块三棱镜，你想，这七种光透过三棱镜又会变成什么颜色的光呢？太阳光通过棱镜分解成的多种颜色的光，是否能再混合成白光呢？

（2）学生作出判断，并尝试说明判断的依据。

（3）教师提问：你想研究这个问题吗？（小组研讨：怎样用实验的方法验证我们的想法，画出示意图。）

（4）教师小结：同学们，在300年前的18世纪初伟大的科学家牛顿就研究过这个问题，为此，牛顿还制作了实验工具，后来称它为牛顿盘。

（5）出示牛顿盘及制作方法，并解释怎样做这个观察实验。

（6）学生在课后，利用牛顿盘进行研究并思考：旋转的方向、色彩的排列、色块的大小是否会影响白色光合成的效果？从7种圆形纸板中任选几片做相同的实验，是否也能达到同样的效果？

附件一：

观察记录

记录人：记录时间

1、请记录手电筒光透过水棱镜在白纸上看到的现象及其位置，用小圆圈表示位置。

2、怎样用实验的方法验证我们的想法，画出示意图

附件二：

《利用牛顿盘来合成光的研究》研究记录

研究提示：旋转的方向、色彩的排列、色块的大小是否会影响白色光合成的效果？从7种圆形纸板中任选几片做相同的实验，是否也能达到同样的效果？

研究人：研究时间：

牛顿盘配色方案请写出旋转后牛顿盘合成光的颜色

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