教科版小学五年级科学上册第5课《认识棱镜》教案教学设计

一、教材分析本课是教科版小学科学五年级上册光单元的重要组成部分。学生在之前的学习中已经对光的直线传播、光的反射有了初步的认识，本课将引领学生进入光的折射现象的探究，特别是通过棱镜这一特殊的光学器件，观察和认识光的色散现象，为后续更深入学习光的本质奠定基础。教材通过一系列观察、实验活动，引导学生发现棱镜能改变光的传播方向，并能将白光分解成多种颜色的光，从而激发学生对光学世界的好奇心和探究欲望。二、学情分析五年级的学生对自然现象充满好奇，他们在日常生活中可能见过彩虹，对颜色有直观的感受，但对于彩虹的形成原因以及光与颜色的关系缺乏科学的认知。他们已经具备了一定的观察能力和动手实验能力，也掌握了一些基本的科学探究方法，如提出问题、进行猜测、设计实验、观察记录等。然而，光的折射和色散属于较为抽象的物理现象，学生理解起来可能存在一定难度，需要教师通过直观的实验和形象的讲解来帮助他们突破认知难点。三、教学目标（一）知识与技能1.认识棱镜，知道棱镜是一种由透明材料制成的光学元件，具有特定的几何形状。2.通过实验观察，了解棱镜能使光的传播方向发生改变（折射）。3.知道白光（如太阳光）通过棱镜后会分解成多种颜色的光，初步了解光的色散现象。（二）过程与方法1.通过观察和动手实验，体验科学探究的过程，学习控制变量进行实验的方法。2.培养观察、分析和归纳总结的能力，能够用自己的语言描述实验现象和得出的结论。（三）情感态度与价值观1.激发对光学现象的探究兴趣，感受科学世界的奇妙。2.在实验探究中培养实事求是的科学态度和合作交流的意识。3.初步建立光与色彩之间存在联系的认知，感受自然界的美丽与和谐。四、教学重难点（一）教学重点1.认识棱镜对光的折射作用。2.观察并理解白光通过棱镜后发生色散的现象。（二）教学难点1.理解光通过棱镜时传播方向发生改变的原因（折射）。2.解释白光色散成多种色光的现象。五、教学准备（一）教师准备1.多媒体课件（包含彩虹图片、相关实验视频等）。2.三棱镜若干、激光笔（注意安全使用）、白色光屏（或白色墙壁、白色纸板）。3.强光源（如手电筒、平行光源）。4.水槽、水、小镜子（用于模拟彩虹，可选）。5.实物投影仪。（二）学生准备1.科学活动手册。2.小组实验材料：三棱镜、手电筒、白色硬纸板（作为光屏）、记录纸、铅笔。六、教学过程（一）创设情境，导入新课1.谈话引入：同学们，大家见过彩虹吗？（引导学生回忆彩虹的颜色和出现的场景）彩虹通常出现在雨后，那美丽的七彩光芒是怎么形成的呢？它和我们之前学习的光有什么关系呢？2.揭示课题：今天，我们就要通过一个特殊的光学工具来揭开彩虹形成的奥秘之一，这个工具就是——棱镜。（板书课题：认识棱镜）（二）认识棱镜1.观察实物：*（出示三棱镜）请同学们仔细观察老师手中的这个物体，它是什么样子的？（引导学生从形状、材质等方面描述，如：透明的，像一块有三个棱的玻璃。）*教师小结：这就是棱镜，它通常是由透明材料（如玻璃、塑料）制成的，横截面多为三角形。我们今天主要研究的是三棱镜。2.提出问题：这样一个特殊形状的透明物体，它会对光产生什么影响呢？（三）探究棱镜对光的折射作用1.作出假设：引导学生根据已有经验（如筷子插入水中变弯）猜测光通过棱镜后可能会发生什么现象。2.设计实验：*教师提问：我们如何用实验来验证我们的猜测呢？需要哪些材料？实验时要注意什么？*师生共同讨论实验方案：将一束光（如激光笔发出的光或手电筒的光）照射到棱镜上，观察光的传播路径是否发生改变，并在光屏（或白墙上）记录下来。*强调实验注意事项：激光笔不要直射眼睛；小组合作，分工明确；仔细观察，准确记录。3.动手实验：*学生分组进行实验，教师巡视指导，帮助学生调整光源、棱镜和光屏的位置，以便能清晰地看到实验现象。*引导学生观察：光从空气进入棱镜时，传播方向是否改变？从棱镜出来进入空气时，传播方向是否再次改变？4.交流研讨：*各小组汇报实验现象：光通过棱镜后，传播方向发生了改变。*教师小结：光从一种透明物质进入另一种透明物质时，传播方向会在交界面上发生偏折，这种现象叫做光的折射。棱镜就是利用了光的折射原理。（板书：光的折射——改变传播方向）（四）探究白光的色散现象1.引入新问题：刚才我们用的是单色光（或较纯的光），如果我们用白光（比如太阳光或手电筒的白光）照射棱镜，又会发生什么奇妙的现象呢？2.再次实验：*指导学生用手电筒（最好去除前端的有色玻璃罩，或用白纸罩住形成较均匀的白光）或在阳光下，让白光通过三棱镜，观察光屏上出现的现象。*提示学生：调整棱镜的角度和光屏的位置，看看能否得到更清晰的像。3.观察与发现：*学生汇报观察到的现象：光屏上出现了一条彩色的光带，有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色。*教师引导学生确认颜色的顺序，并与彩虹的颜色进行对比。4.科学解释：*教师讲解：白光并不是单色的，它是由多种颜色的光混合而成的。当白光通过棱镜时，由于不同颜色的光在棱镜中的折射程度不同，所以会被分解成多种颜色的光，这种现象叫做光的色散。（板书：白光的色散——分解成多种色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）*播放多媒体课件或图片，辅助解释色散现象。5.联系生活：*提问：现在谁能解释一下彩虹是怎么形成的吗？（引导学生结合本课所学知识，说出雨后空气中有许多小水珠，相当于一个个小棱镜，太阳光通过这些小水珠发生折射和色散，就形成了彩虹。）*（可选实验）用水槽、水和小镜子模拟彩虹：将小镜子斜放入水中，让太阳光照射到镜子上，调整角度，在墙上或天花板上可能会看到彩色光带。（五）拓展延伸与总结1.拓展思考：我们看到的彩色光带，如果再通过一个倒置的棱镜，会发生什么现象呢？（引导学生猜测：可能会重新混合成白光。）有兴趣的同学课后可以尝试一下。2.课堂小结：*通过今天的学习，我们认识了什么？（棱镜）*棱镜有什么作用？（能使光发生折射，能分解白光为彩色光带——色散）*白光由哪些颜色的光组成？（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）3.知识梳理：师生共同回顾本课知识点，完善板书。（六）布置作业1.完成科学活动手册中的相关练习。2.回家后，尝试用三棱镜在阳光下制造一道“小彩虹”，并和家人分享今天学到的知识。3.思考：生活中还有哪些现象与光的折射或色散有关？（如：肥皂泡上的彩色条纹、露珠下的叶脉颜色等）七、板书设计认识棱镜1.棱镜：透明材料（玻璃、塑料），横截面三角形。2.光的折射：光从一种透明物质进入另一种透明物质时，传播方向发生偏折。*作用：改变光的传播方向。3.白光的色散：*现象：白光通过棱镜后被分解成多种颜色的光。*颜色顺序：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。*结论：白光是由多种色光混合而成的。八、教学反思（本部分由教师在课后根据实际教学情况填写，主要反思以下几点：）1.学生对实验的参与度和兴趣如何？实验效果是否理想？2.教学目标的达成情况，特别是重难点的突破效果。3.教学环节的设计是否合