6.光教学内容概述

6.8 七彩之光

——光的颜色

上海市嘉定区望新小学 张 鹤

一、教学任务分析

本节课为《上海市小学自然课程标准》（试行稿）中属于“物质世界”领域“光学”主题的内容，对应是《自然》（上海远东出版社/牛津大学出版社）教材，四年级第一学期第六单元《光》的第9课时。本单元共有11个课时，分别是：光源、光有能量、光的传播、光的反射、曲面镜、光的折射、透镜、眼睛、光的颜色、物体的颜色、颜色与生物。‘光的颜色’在光学单元的后面几个课时，以前期的光学常识的学习为铺垫，继续探索光的色散。承前启后，内化光学知识，提升科学素养。

四年级学生初步具有光学的知识素养和科学探究能力。一年级下册第六单元“光和色彩”，能通过观察、比较和实验等活动认识我们周围光和色彩的世界；列举一些常见的光源，知道影子的产生与光的反射等简单光现象；能说出一些基本颜色，辨认不同的色调。四年级第六单元“光”前几个课时的教学，学生了解不同种类的光源和人们利用光源的实例；知道光沿直线向四周传播的特点；认识光的反射和折射现象；认识什么是凸透镜、凹透镜等。学生也具有强烈的好奇心，较强的观察能力。

本节课的教学应努力贴近小学生的生活经历，通过体验式探究学习方式，加强课堂教学的“生活化”，寓教于“用”。由生活中，你见过彩虹吗？生活中很多地方都有彩虹，你在哪里也见过类似现象？视频欣赏彩虹。引出今天的探究内容“七彩之光”。引起学生学习兴趣，增强学生的科学探究欲望和乐趣。通过老师演示实验，探究彩虹产生原理，观察彩虹颜色怎样排列的等问题，促进学生能更好地理解白光色散成七种颜色。开展体验式活动，着重引导学生观察要点，射进去的光是白色，经过三棱镜的折射作用，色散出七种颜色的光。接着小组探究式活动，三原色组合成新的颜色的光，知道三原色可以合成各种颜色的光。小组分工，通过组织学生小组讨论交流并尝试各种方法解决问题，发挥学生在探究活动中的主体作用，激发学习热情的同时也增加学生的团队合作意识。

以贴近学生生活内容为载体，以学生自我探究为核心，为学生创造充分的动手和体验机会。激发学生学习兴趣和欲望，在动手做中习得科学知识、培养并提升探究技能。教育教学激发学生热爱光学，了解大自然的兴趣，引导学生用科学的观点去观察、了解事物，通过实验探究，让学生自己动手动脑，经历实验过程，并在其中去想，去说，去做，去表达，去感悟，去探索。

二、教学目标

1.通过观察三棱镜色散演示实验，知道彩虹是太阳光透过小水滴发生折射形成的。

2.通过观察分色棱镜的演示实验，认识光的三原色；通过体验色光合成实验，知道三种单色光可以合成各种颜色的光，激发探究光的奥秘的兴趣。

3.通过观察手机屏幕上的结构，知道屏幕上的各种颜色都是由光的三原色组成的，了解三原色在生活中的应用。

第

1 页

共

8 页

三、教学重点与难点

重点：认识彩虹的成因，彩虹是太阳光透过小水滴发生折射形成的。

难点：知道光的三原色为红光、蓝光、绿光，可以把三原色合成各种颜色的光。

四、教学资源

1、学生实验器材：光的三原色合成实验器、鳄鱼夹、电池、手机、小喷瓶、放大镜等。

2、演示教学器材：手电筒（光源）、分色棱镜、色光合成器、ipad、手机、手机显微镜等。

3、自制PPT课件、学习任务单、评价表、阅读材料等。

五、教学设计思路

本节课的内容包括两个方面：一是体验式活动，观察、阅读，认识光的色散现象，知道白光色散成七色光的光谱的分布情况及白光透过小水滴发生折射产生彩虹的原理；二是探究式活动，实践、探索，体验色光的合成，体会三原色光合成各种颜色的光。

本节课的基本思路是：首先，利用生活情景引入，你见过彩虹吗？生活中哪里也有类似现象？欣赏美丽的彩虹，激发学生的学习兴趣，让学生思考，关于彩虹，你们想了解有关彩虹的哪些知识？让学生自己发现问题，提出问题，播放学生演示实验，光射进三棱镜，在纸屏上映出彩色的光斑，将彩虹‘搬’进班级里来，引出今天研究的主题“七彩之光”。然后，利用评价表，明确评价标准，提醒观察要点，规范观察行为，引导学生观察在纸屏上有没有呈现出彩色的光斑，并比较、分析彩色光斑由哪几种颜色组成的？颜色的分布顺序是怎样的？发挥学生在体验活动中的主体作用，激发学生的积极性，体验探究的乐趣。紧接着，介绍17世纪，牛顿利用棱镜证实彩虹是因为白光折射形成的，同时，向学生进行德育教育，在实验探索科学时，遇到困难和别人的质疑仍应坚持不懈。接下来，由教师演示利用分色棱镜将白光色散成三种颜色（红色、绿色和蓝色），并向学生介绍光的三原色。再次，让学生小组讨论，绚丽多彩的世界，色光都是怎么来的？组织小组讨论，光的合成方案，分享交流；开展色光合成实验，探究三种单色光可以合成什么颜色，任意的两两种色光组合都会产生一种新的新色的光，得出结论，三种单色光可以合成一种颜色的光。最后，由学生自己质疑、探究、发现、总结像iPad、手机等电子设备的屏幕种隐藏着的光的三原色即红光、绿光、蓝光。本节课通过联系生活、提问讨论、教师演示、小组设计与尝试验证等多种教学手段将学生的感性认识提升到理性认识。

本节课要突出的重点是：认识彩虹形成的原因，能说出七种颜色按赤、橙、黄、绿、青、靛、紫的排列顺序。达成途径是：通过引导学生体验光的色散，观察七种色光光谱的排列顺序，经历“提出问题、体验验证、表达交流、得出结论”的体验过程，知道彩虹是白光透过小水滴发生折射产生的。在活动中都是激发学生的学习兴趣与探究欲望，给学生空间，让学生自己发现问题，提出问题，有内在的动力去解决问题。课堂实验以小组为单位，留给学生足够的时间和空间不仅探索发现新知，也可以深刻地感悟到合作的重要性。

本节课要突破的难点是：首先尝试任意两单色光合成其他颜色的光，再将三种单色光合成白光。

第

2 页

共

8 页

方法是：先给学生留有时间讨论怎样利用三原色合成其他颜色的光，学生大胆尝试思考得出：红光+绿光；红光＋蓝光；绿光＋蓝光；红光＋绿光＋蓝光。先设计色光合成的方案，再让学生动手尝试，利用光的三原色合成器，任意两两色光组合，观察屏上的颜色变化，三种色光组合，看到近似白色的光。先让学生自行设计实验方案，然后通过体验来验证，把学习的主动权交给学生，从而激发学生主动探究的欲望，为学生在未来的可持续发展积累能力基础。

本节课的教学特色主要有两点：

①凸显学生的学习主体地位。学生学习活动的出发点是学生的需要，而落脚点则是为了学生的终身发展。本节课从学生身边的彩虹入手，经历“提出问题、体验验证、表达交流、得出结论”的体验过程。留给学生空间，自我发现问题，提出问题，有强力的内在动力解决问题。通过体验、观察、阅读等途径，知道七种颜色是按照赤、橙、黄、绿、青、靛、紫的顺序排列的实验活动中，充分发挥学生的主体作用，也获得更强烈的成功体验。

②尤为突出评价在本节课的教学目标和结构框架上的作用。将评价与教学目标和重难点相结合；将评价与体验、探究活动的具体要求结合，课堂评价不再浮于表面，深入扎根在课堂的每一个环节。教师利用评价手机，针对学生课堂表现进行刷电子卡，给腊梅花的评价；组与组之间也存在比一比、赛一赛，看哪一组同学表现最佳，就奖励给小组一个彩虹；生与生也进行互评与自评，“画腊梅花”的途径完成评价表。充分调动了学生的积极性。本节课强调在生活中讲科学、用科学，重视将课堂知识和生活实践紧密结合。

六、教学流程

1、教学流程图

光的三原色与活动Ⅰ

光的色散与彩活动Ⅱ

认识光的三原色及合成实验

认识光的色散现象

虹的成因

活动Ⅲ

应用与小结

应用

色光的合成

2、流程图说明

活动Ⅰ

观察生活中的彩虹现象，激发学生内在学习动力，思考彩虹如何产生？然后，演示光

第

3 页

共

8 页

的色散实验，学生观察、交流白光透过三棱镜后形成彩带的颜色及顺序分布，最后，结合课前阅读材料和视频展示，知道彩虹形成的原因，彩虹是太阳光透过小水滴发生折射形成的。

活动Ⅱ

先认识光的三原色，然后进行三原色合成实验：小组讨论、合作，实验探究三原色两两合成的多种情况，知道三种单色光可以合成各种颜色的光，最后实验三种颜色的光合成，产生一种偏于白色的光。在光的色散之后再讨论光的合成，更易理解此部分光学知识，内化新知，完善学生的知识结构。

活动Ⅲ

色光在生活中的应用：以小组为单位体验探究，用小喷瓶将细小水滴喷在电子屏幕上，学生可以用肉眼或手持放大镜观察小水滴里面的屏幕颜色，可见小水滴上出现红、绿、蓝三种颜色的圆点或细长条。知道各种颜色的光都是由三原色光合成的。

3、教学主要环节

第一环节：实验示范，观看视频。知道彩虹是因为太阳光照射到空气中的小水滴，经过两次折射后形成的，明白白光在经过三棱镜的两次折射后形成彩带，知道色散后形成彩带的颜色排列顺序。

第二环节：实验探究，观察记录。通过使用三原色的合成器，探究色光合成的情况，知道三原色可以合成各种颜色的光。

第三环节：体验、交流，感知三原色在生活中的应用，知道各种颜色的光都是由三原色光合成的。

七、教学过程

活动Ⅰ：认识光的色散现象

学生活动

1、观察、交流讨论：生活中的彩虹。

2、观察、分辨：彩虹是哪几种颜色呢？

3、观看、领悟：牛顿发现七色光。

指导要点

●学生列举生活中的类似现象；提出问题：‘彩虹是怎样形成的？揭示课题：七彩之光。

●演示白光射进三棱镜，色散成七种颜色的单色光，分布为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

●观看牛顿视频，知道白光经过两次折射，色散成七彩之光的原理；理解彩虹的出现是因为天空中的小水滴相当于三棱镜。

活动Ⅱ：

认识光的三原色及合成

学生活动

1、认识光的三原色。

指导要点

●分色棱镜将白光色散成三种颜色的光，红光、绿

第

4 页

共

8 页

2、交流、讨论：其他色光的来源？

3、分享、研讨：光的合成方案。

4、实践、探索：色光合成实验。

光、蓝光即为光的三原色。

●除了这七种颜色，你还知道什么颜色？绚丽多彩的世界，五彩缤纷的手机屏幕，色光来自哪里？

●排列组合任意两种单色光合成新色光；三原色合成近似白色的色光。

●交流三色光组合有几种情况？分工明确，有序进行；及时记录实验结果，完成学习单。

活动Ⅲ

应用与小结

学生活动

指导要点

1、探究、体验：电子设备屏幕上的三原色。

●细小水滴喷在手机等电子设备屏幕上，用肉眼或

2、交流、感知：各种颜色的光都是由三原色光合成的。

3、小结、讨论：你还有什么疑问吗？

放大镜观察。屏幕的图像是由成千上万个很小的红、绿、蓝色的圆点或细长条组成的。

●红色、绿色、蓝色光（三原色）合成各种颜色的光，让世界绚丽多彩。

●七色光和三原色的关系：七种色光中只有红、绿、蓝三种色光无法被分解，其他四种色光均可以由这三种色光按照不同比例相合而成。

八、板书设计

七彩之光

——光的颜色

分解

红

橙

黄

绿

蓝

靛

紫

合成

三原色: 红光 绿光

蓝光

白光

第

5 页

共

8 页

九、活动任务单设计

学习任务、评价单

班级：

姓名：

一、体验活动：光的色散

填空题：

1、彩虹是阳光穿过空气中的

被色散成七种颜色的光。

选择题：

2、白光透过三棱镜发生两次

后，产生色散现象。

A、反射

B、折射

体验活动评价表

评价内容

细致观察

知识掌握

二、探究活动：合成新的色光

红光

＋

蓝光

=（

）

（

）＋（

）=（

）

（

）＋（

）=（

）

（

）＋（

）＋（

）=（

）

探究活动评价表

评价内容

探究兴趣

等第标准

等第标准

正确回答第一题

正确回答第二题

达成情况

达成情况

愿意参与实验

非常愿意参与实验，表现积极

积极参与实验，小组合作有序实验探究

团结协作

主动参与实验

观察记录

进行观察，完成部分实进行仔细观察，完成所有色光合成实验的记录

验结果的记录

第

6 页

共

8 页

十、课前阅读

牛顿发现七色光的故事

夏天的傍晚，往往一场大雨过后，空气变得异常新鲜，一道美丽的彩虹挂在天空。彩虹是什么？很长一段时间里，人们不知道它是怎么形成的，便为它演绎了多个版本的神话传说。人们也一直以为白色是最纯的色，白光是最纯的光。其实，白光不是单色的，它是由各种单色光混合而成的。这个颜色的秘密，是由大科学家牛顿揭开的。

有段时间，牛顿对彩虹这一司空见惯的自然现象引起了注意。他偷偷地开始做实验研究彩虹现象背后的奥秘。有一天，吃饭的时候，牛顿邀请妈妈和弟弟妹妹：“吃完饭，到我的房间要给你们看一样有趣的东西！”妈妈、弟弟和妹妹跟随牛顿进到他的房间。虽然外面眼光灿烂，光线充足，可一看开门屋里黑乎乎的，仔细一看原来窗户都被两层厚厚的黑窗帘堵住了，偶尔有几条细光从窗帘缝中投进来，但是屋里依然没有太多亮光。“怎么回事？”妈妈和妹妹都以为出了什么事儿，不安得紧偎在一起。这时，牛顿指着一条射进来的光线说：“大家往墙上看，注意那个光点，仔细看。”他找了一个东西挡在光线上。这时，在跟光点稍微交错的位置，一条闪着七色的光带出现了。

“呀，真漂亮啊！简直跟彩虹一模一样啊! “妹妹和弟弟嚷道。妈妈也非常惊奇，瞪大眼睛盯着光点。突然，牛顿又把东西撤回去，七色光带又变回白色光点了。“哥哥，你会魔术吗？”妹妹开玩笑说。弟弟眼尖看到牛顿手里的东西，形状奇特，问：“哥哥，你手里拿的是什么？快给我们看看吧。”牛顿走到窗边拉开窗帘，房间一下子就亮起来了。大家看到在牛顿的手里拿着一个棱镜。妈妈指着它问：“为什么把光打在棱镜上就会变出五颜六色呢?”造成这种现象的原因是各种光的折射率不同，通过三棱镜的白光经过了两次折射后，就出现了类似彩虹的现象。牛顿终于弄清楚了七色光的奥秘。

第

7 页

共

8 页

十一、课堂（课后）阅读

牛顿光学色彩论的推论

牛顿发现光的色散奥妙之后，牛顿开始推论:既然白光能被分解及合成，那么这七种色光是否也可以被分解或合成呢?于是，纷繁的实验和不停的计算充斥着他日后的生活。

一段时间后，牛顿通过计算，得出了一个结论:七种色光中只有红、绿、蓝三种色光无法被分解，于是也就谈不到合成了。而其他四种色光均可由这三种色光以不同比例相合而成。于是红、绿、蓝则被称为“三原色光”或“光的三原色”。牛顿通过计算得出上述结论后，未能完成实验，便与世长辞。牛顿死后的若干时日之后，他的学生们终于完成了他未完成的实验，配以牛顿生前的计算，从而使光的色彩论正式亮相。

实验证明: 1、红、绿、蓝三种色光无法被分解，故称"三原色光"。

2、等量的三原色光相加为白光，也就是说，白光中含有等量的红光、蓝光和绿光。

颜料三原色：

除色光三原色外，还有另一种三原色，称颜料三原色。我们看到印刷的颜色，实际上都是看到的纸张反射的光线，比如我们在画画的时候调颜色，也要用这种组合。颜料吸收光线，而不是将光线叠加，因此颜料的三原色就是能够吸收红、绿、蓝的颜色，为黄、品红、青，他们就是红、绿、蓝的补色。把黄色颜料和青色颜料混合起来，因为黄色颜料吸收蓝光，青色颜料吸收红光，因此只有绿色光反射出来，这就是黄色颜料加上青色颜料形成绿色的道理。

第

8 页

共

8 页