小学科学教科版（2024）五年级上册认识棱镜教学设计

这是一份小学科学教科版（2024）五年级上册认识棱镜教学设计，共4页。教案主要包含了教材简析，学生分析，教学目标，教学重难点，教学准备，教学过程，板书设计等内容，欢迎下载使用。
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】
科学观念：了解棱镜是利用光的折射定律控制光的传播线路的光学元件，棱镜可以改变光的传播方向，知道太阳光包含不同颜色的光
科学思维：通过比较、分析等方法，发现各种色光在不同介质中发生折射的程度不一样，初步建立光与颜色的关系。
探究实践：针对问题，能设计白光通过棱镜的实验方案，如实记录和描述看到的现象；通过设计、制作和旋转彩色轮，推测并描述色光混合后的变化。
态度责任：在实验观察中养成严谨、细致、实事求是的态度，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。
二、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？
第二部分，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】