5 认识棱镜 教学设计-2024-2025学年科学五年级上册教科版

5认识棱镜教学设计・2024・2025学年科学五年级上册教科版授课内容授课时数授课班级授课人数授课地点授课时间教学内容分析本节课的主要教学内容是“认识棱镜”，包括棱镜的形状、特性以及光的色散现

1.象教材章节为学年科学五年级上册教科版第五单元第二章“光与色2024-2025彩”中的第二节“认识棱镜教学内容与学生已有知识的联系学生在之前的课程中已经学习了光的传播、光

2.的反射和光的折射等基本概念，本节课将引导学生通过观察和实验，了解棱镜对光的作用，从而加深对光的色散现象的理解此外，本节课还将涉及色彩的组成，与学生在美术课程中学到的色彩知识相联系核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力、实践操作能力和科学思维能力通过观察和实验，学生将学会提出问题、设计实验方案、收集和分析数据，以及得出科学结论，从而提升科学探究素养同时，通过小组合作探究光的色散现象，培养学生的团队协作和沟通能力此外，本节课还将激发学生对光学现象的好奇心，培养其持续探究科学的兴趣和科学态度，为形成科学世界观奠定基础教学难点与重点教学重点

1.-棱镜的基本概念和形状学生需要掌握棱镜是由透明材料制成的多面体，常见的有三棱镜、四棱镜等，了解不同形状的棱镜对光的折射效果-光的色散现象本节课的核心是让学生理解白光通过棱镜后分解成七彩光的现象，以及这是由于不同颜色的光折射率不同造成的-实验操作学生需要学会如何正确使用棱镜和光源进行实验，观察并记录实验结果教学难点

2.-色散现象的解释学生对光的色散原理的理解可能存在困难，需要通过实验观察和理论讲解相结合，例如，通过实验观察白光经过棱镜后形成彩虹的现象，然后解释这是因为不同颜色的光在棱镜中折射角度不同，导致分离-折射率的概念学生可能难以理解折射率这一物理量，可以通过比较不同颜色的光在棱镜中的折射路径，让学生直观感受到折射率对光路的影响-实验结果的分析学生在分析实验结果时可能会感到困惑，教师可以通过引导性问题帮助学生识别和解释实验现象，如“为什么红光的折射角度比紫光小？”以及“如何通过实验数据得出光的色散规律？”教学资源准备教材人手一本学年科学五年级上册教科版教材

1.2024-2025辅助材料收集光的色散现象的图片、视频，以及相关科学家研究光色散的资料

2.实验器材每组学生配备三棱镜、白光源（如手电筒或激光笔）、白纸、直尺、

3.量角器等教室布置将教室分为实验操作区和观察讨论区，确保实验操作台整洁、安全，

4.讨论区便于学生交流教学实施过程课前自主探索

1.教师活动-发布预习任务通过班级微信群，发布预习资料，包括教材相关章节的电子版和光的色散现象的科普视频，要求学生预习并理解棱镜和光的色散基本概念-设计预习问题设计问题如“什么是棱镜？”“白光通过棱镜为什么会分解成七彩光？”等，引导学生思考-监控预习进度通过在线平台收集学生的预习笔记和问题，监控学生的预习情况学生活动-自主阅读预习资料学生按照要求阅读资料，观看视频，记录关键信息-思考预习问题针对预习问题进行思考，形成自己的初步理解-提交预习成果将预习笔记和问题通过在线平台提交给教师教学方法/手段/资源-自主学习法鼓励学生自主探索，形成对光的色散现象的初步认识-信息技术手段利用在线平台和微信群，实现资源的共享和预习情况的监控课中强化技能

2.教师活动-导入新课通过展示棱镜分解光线的视频，引出课题，激发兴趣-讲解知识点详细讲解棱镜的特性和光的色散现象，结合实验结果进行解释-组织课堂活动设计小组实验，让学生亲自操作棱镜，观察光的色散现象-解答疑问对学生在实验中遇到的问题进行解答，指导学生如何分析实验结果学生活动-听讲并思考学生认真听讲，思考老师提出的问题，积极参与讨论-参与课堂活动学生动手操作实验，观察并记录实验现象-提问与讨论学生提出实验中的疑问，与同学和老师进行讨论教学方法/手段/资源-讲授法通过讲解，帮助学生理解光的色散原理-实践活动法通过实验活动，让学生在实践中掌握光的色散现象-合作学习法通过小组讨论，培养学生的团队合作能力课后拓展应用

3.教师活动-布置作业布置与棱镜和光的色散相关的作业，巩固学习效果-提供拓展资源提供相关书籍、网站和视频，供学生进一步学习-反馈作业情况及时批改作业，给予学生反馈和指导学生活动-完成作业学生完成作业，加深对光的色散现象的理解-拓展学习利用拓展资源，进行更深入的学习-反思总结学生反思学习过程，总结经验，提出改进建议教学方法/手段/资源-自主学习法鼓励学生自主完成作业和拓展学习-反思总结法引导学生进行自我反思，提升学习能力拓展与延伸拓展阅读材料

1.-《光的色散现象与光谱分析》-《光学仪器中的棱镜应用》-《科学家对光的色散现象的研究历程》-《光的色散与环境保护的关系》课后自主学习和探究

2.-探究不同形状和材质的棱镜对光的色散效果的影响，如三角形、矩形、圆形棱镜以及玻璃、塑料等材质的棱镜-研究白光通过棱镜后，不同颜色的光在直线传播过程中的偏折角度，尝试找出规律-观察并记录自然现象中的光的色散现象，如雨后的彩虹、日落时的天空等-利用所学知识，设计一个简单的光谱分析装置，分析光源发出的光的组成-调查光学仪器中棱镜的应用，如显微镜、望远镜、照相机等，了解棱镜在这些设备中的作用-阅读科学家对光的色散现象的研究历程，了解科学发展史上的重要发现和理论-探究光的色散现象与环境保护的关系，如光的色散在空气净化、水处理等方面的应用-结合所学知识，撰写一篇关于光的色散现象的科普文章，向他人普及光学知识-参与线上光学论坛或社群，与其他学习者交流光学知识和实验经验，共同探讨光的色散现象的奥秘-定期总结学习成果，记录自己在光学领域的探索过程，不断提升自己的科学素养课堂课堂评价

1.-提问在教学过程中，教师通过提问的方式来检查学生对棱镜和光的色散现象的理解程度例如，教师可以询问学生“你们能解释为什么白光通过棱镜会分解成七彩光吗？”或者“棱镜的折射率是什么意思？”等问题，以此来评估学生对核心概念的理解-观察教师在课堂活动中观察学生的参与程度和操作技能，例如，在学生进行棱镜实验时，教师可以观察学生是否能够正确操作实验器材，是否能够准确记录实验结果，以及是否能够根据实验结果得出正确的结论-测试教师可以通过小测验或课堂练习来评估学生对知识点的掌握情况测试可以包括选择题、填空题或简答题，旨在检验学生对光的色散现象的理解和应用能力.作业评价2-批改教师对学生的作业进行认真批改，检查学生对课堂内容的理解和运用批改时，教师应注意学生是否能够准确地描述光的色散过程，是否能够清晰地表达实验步骤和结果，以及是否能够合理解释实验现象-点评在作业批改完成后，教师应及时进行作业点评，指出学生的优点和不足,提供具体的改进建议例如，教师可以指出学生在解释光的色散现象时的逻辑清晰度，或者在实验报告中提出改进实验操作的建议-反馈教师通过课堂反馈和作业批改，鼓励学生继续努力对于表现出色的学生，教师应给予肯定和表扬，以激励其继续保持学习的热情；对于遇到困难的学生，教师应提供个性化的指导和支持，帮助他们克服学习障碍在教学评价过程中，教师还应关注以下几个方面-学习态度评价学生对待科学探究的态度是否积极，是否能够主动参与课堂活动和实验操作-团队合作在小组讨论和实验中，评估学生是否能够有效地与同伴合作，共同完成探究任务-创新思维鼓励学生提出新颖的想法或解决问题的方法，评价他们在科学探究中展现的创造性-自我反思鼓励学生在学习过程中进行自我反思，评价他们是否能够识别自己的学习需求和进步典型例题讲解典型例题一一束白光通过一个三棱镜后，在白屏上形成一条彩色光带如果红色光在光带中偏离入射光线的角度是度，那么蓝色光偏离入射光线的角度大约是多少？解答20根据光的色散现象，不同颜色的光在通过棱镜时会有不同的折射角通常情况下,红色光的折射率最小，蓝色光的折射率最大因此，蓝色光的折射角会比红色光的折射角大由于棱镜对不同颜色的光折射角不同，我们可以使用斯涅尔定律折射定律来估算蓝色光的折射角斯涅尔定律公式为其中和分别是nl*sin01=n2*sin02,nl n2两种介质的折射率，和分别是入射角和折射角9192在这个问题中，我们可以假设空气的折射率约为棱镜的折射率对于玻璃nl1,n2大约为已知红色光的折射角为度，我们可以计算蓝色光的折射角

1.52082由于折射率与折射角成正比，我们可以使用比例来估算蓝色光的折射角02/91=n2/nl92/20°=

1.5/192=20°*

1.592=30°因此，蓝色光偏离入射光线的角度大约是度30典型例题二一束白光通过一个三棱镜后，在光屏上形成彩色光谱如果红色光的波长是纳米，700那么在这个光谱中，蓝光的波长大约是多少？解答光的色散现象表明，不同颜色的光在通过棱镜时会有不同的折射率，而折射率与光的波长有关在可见光范围内，红光的波长最长，蓝光的波长最短已知红色光的波长为纳米,我们可以使用以下关系来估算蓝光的波长入由XI7002于红光的折射率小于蓝光的折射率我们可以使用波长和折射率的关系来估算nl n2,X2/X1=nl/n2假设红光和蓝光在同一介质中的折射率分别为和且我们可以假设约nl n2,nl n2nlo为约为现在我们可以计算蓝光的波长为

1.5,n

21.62X2/700nm=

1.5/

1.6X2=700nm*

1.5/

1.6X2h679nm因此，蓝光的波长大约是纳米679典型例题三在棱镜实验中，一束白光通过三棱镜后，形成的光谱中，黄光的波长是纳米570如果棱镜材料的折射率是那么黄光的折射角大约是多少？

1.5,解答使用斯涅尔定律折射定律来计算黄光的折射角斯涅尔定律公式为m*sin01=n2其中是入射介质的折射率，是入射角，是折射介质的折射率，是折*sin02,nl n262射角在这个问题中，入射介质是空气，其折射率约为棱镜材料的折射率为nl1n

21.5,黄光的波长九为纳米我们需要计算黄光的折射角5702首先，我们需要计算黄光在空气中的入射角由于白光通过棱镜后分解成不同颜色eio的光，我们可以假设黄光的入射角与入射白光的入射角相同假设入射角为9130度现在我们可以使用斯涅尔定律来计算折射角921*sin30°=

1.5*sin02O.5=

1.5*sin02sin02=

0.5/

1.5sin92-

0.333302-arcsin

0.333302-

19.47°因此，黄光的折射角大约是度

19.47典型例题四一束白光通过一个二棱镜后，形成的光谱中，绿光的波长是纳米如果棱镜的550折射率是那么绿光在棱镜中的速度大约是多少？

1.5,解答光在介质中的速度可以通过公式来计算，其中是光在真空中的速度v v=c/n C约是介质的折射率3x lOOm/s,n在这个问题中，绿光的波长九为纳米，棱镜的折射率为我们可以使用上550n

1.5述公式来计算绿光在棱镜中的速度Vv=3x10A8m/s/

1.5v=2x10A8m/s因此，绿光在棱镜中的速度大约是人2x108m/s典型例题五在棱镜实验中，一束白光通过三棱镜后，红光的折射角是度如果棱镜的折射率30是那么红光在棱镜中的速度大约是多少？

1.5,解答使用斯涅尔定律折射定律来计算红光在棱镜中的速度斯涅尔定律公式为:nl*其中是入射介质的折射率，是入射角，是折射介质的折sin01=n2*sin02,nl81n2射率，是折射角2在这个问题中，入射介质是空气，其折射率约为棱镜材料的折射率为nl1n

21.5,红光的折射角为度我们需要计算红光在棱镜中的速度9230V首先，我们需要计算红光在空气中的入射角由于白光通过棱镜后分解成不同颜色eio的光，我们可以假设红光的入射角与入射白光的入射角相同假设入射角为0181现在我们可以使用斯涅尔定律来计算入射角011*sin ei=

1.5*sin30°sin91=

1.5*

0.5sin91=

0.7501~arcsin

0.7591-

48.59°v二3x10A8m/s/

1.5v=2x10A8m/s因此，红光在棱镜中的速度大约是人2x108m/s。