资源简介

2.7《制造彩虹》教学设计
一、教材分析
本课是《光》单元收尾探究课，核心知识点为光的色散，承接白光的组成认知，是光学知识的重要拓展延伸。课件整体逻辑清晰：生活彩虹现象聚焦→两组核心对比实验（水+镜子造彩虹、三棱镜造彩虹）→多种趣味造彩虹方法→生活彩虹成因解析→三色光叠加拓展探究。本节课通过多组直观实验，证明白光由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成，拆解光的色散核心原理，既解释了自然彩虹的形成奥秘，又通过拓展实验完善学生对色光的认知，贴合新课标物质科学领域光学探究要求。
二、学情分析
六年级学生熟悉雨后彩虹的自然现象，对色彩丰富的彩虹充满探究兴趣，但普遍不知道彩虹的形成原理，错误认为阳光是单色白光、彩虹是空气中自带色彩。学生动手实验欲望极强，两组核心实验操作简单、现象直观，学生容易观察出彩色光带，但难以精准总结“白光色散”的科学概念，对七种色光的排列顺序、色散原理的理解不够透彻，三色光叠加的复合原理存在认知难点。
三、四维核心素养目标
科学观念：知晓白光不是单色光，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合组成；掌握光的色散定义；明白雨后彩虹、各类人造彩虹现象均是光的色散形成；了解红绿蓝三色光可叠加合成白光。
科学思维：通过两组对比实验现象，归纳推理白光的组成和色散规律；能区分不同造彩虹方法的共性原理，用色散原理解释自然彩虹现象。
探究实践：规范完成“水+镜子”“三棱镜”两组造彩虹实验，准确记录实验现象、色光排列顺序；能独立完成喷雾法、光盘法等趣味造彩虹实验，动手制作彩色轮探究色光叠加。
态度责任：善于观察自然光学现象，乐于探究自然奥秘；体会光学知识的趣味性和实用性，能用所学知识解释生活中的色彩现象。
四、教学重难点
教学重点：掌握白光的组成、光的色散核心概念；两组核心实验的操作、现象与实验结论；自然彩虹形成原理。
教学难点：理解白光被分解为七色光的色散过程；掌握红绿蓝三色光叠加合成白光的原理。
五、教学准备
教具：三棱镜、清水、透明水杯、平面镜、强光手电筒、喷雾器、旧光盘、肥皂水、彩色轮成品、色光叠加演示器材
学具：实验套装、记录单、硬纸板、剪刀、水彩笔、铅笔、绳子
多媒体：《2.7制造彩虹》完整PPT、彩虹形成动画、实验操作视频
六、详细教学过程
环节1 聚焦导入
课件出示雨后天晴彩虹实景图，提问引导：大家都见过彩虹，彩虹一般出现在什么天气？阳光和雨水和彩虹有什么关系？
学生自由发言，总结彩虹出现的条件：雨后、有充足阳光。
教师抛出核心探究问题：我们能不能利用水和阳光，人工制造出彩虹？顺势板书课题《制造彩虹》，开启本节课探究。
环节2 探索1：水和镜子制造彩虹
明确实验材料：课件展示标准材料：透明水杯、清水、平面镜、充足阳光（阴天可用强光手电筒替代）。
规范实验步骤：课件逐条展示操作流程，教师示范讲解：①水杯装入适量清水；②将平面镜斜立放入水中；③将装置放置在强光下，缓慢调整镜子倾斜角度；④让反射光线投射到墙面，观察墙面现象。
分组实操记录：学生分组实验，阴天班级统一使用手电筒模拟阳光，仔细观察墙面光线变化，填写实验记录单，记录现象。
汇总实验现象：墙面清晰出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的彩色光带，形成人工彩虹。
推导实验结论：太阳光（白光）是多种色光混合而成的复色光；白光穿过水体后，被分解为多种色光，这种现象叫做光的色散。
环节3 探索2：三棱镜制造彩虹
实验材料：课件展示：白光手电筒、三棱镜、白纸光屏。
实验步骤：在较暗环境中，打开手电筒，让白光垂直照射三棱镜侧面；将白纸放在三棱镜另一侧，缓慢调整三棱镜角度，观察白纸上的光线变化。
实验现象：白光经过三棱镜折射后，在白纸上分解出清晰、连续的彩色光带，颜色严格按照：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。
实验结论：再次验证白光由七种色光混合组成；三棱镜可以将白光分解为单色光，实现光的色散；不同颜色的光折射偏折程度不同，因此有序排列。
核心知识点汇总：白光不是单色光；白光分解为多种色光的现象为光的色散；彩虹是太阳光在空气小水滴中发生色散形成的自然现象。
环节4 探索3：多种方法制造彩虹
课件展示三种趣味造彩虹方法，学生实操体验、总结共性原理：
喷雾法：背对着太阳光，用喷雾器喷出细密水雾，空气中小水滴模拟自然雨水，阳光色散形成彩虹。
光盘法：将旧光盘斜对太阳光，调整角度，光盘表面纹路折射白光，分解出彩色光带。
肥皂水泡泡法：阳光下吹出肥皂泡泡，泡泡薄膜折射光线，发生色散，表面呈现彩虹色彩。
共性原理：以上所有现象均属于光的色散，白光被分解为红橙黄绿蓝靛紫七种色光。
环节5 自然彩虹成因解析
课件系统讲解自然彩虹形成原理：雨过天晴后，空气中漂浮大量细小水滴，无数小水滴相当于微型三棱镜；太阳光照射到水滴上，发生折射、反射和色散，白光被分解为七种单色光，有序排列形成天空中的彩虹。
环节6 研讨交流
研讨1：生活中哪些材料可以替代三棱镜制造彩虹？
参考答案：装水玻璃杯、水盆加平面镜、喷雾水瓶、光盘、透明玻璃珠、透明塑料块等，均可折射分解白光，实现色散造彩虹。
研讨2：雨后天晴的彩虹是怎样形成的？还有哪些造彩虹方法？
参考答案：雨后空气中小水滴色散太阳光形成彩虹；人造方法包括：喷水雾、水盆镜面实验、手电筒照射三棱镜、阳光照射光盘等。
环节7 拓展：三色光叠加实验
实验准备：用硬纸板制作圆形转盘，平均分成三个扇形，均匀涂上红、绿、蓝三种颜色。
实操方式：通过火柴、铅笔、绳子三种方式快速旋转彩色轮。
实验现象：彩色轮快速旋转时，红绿蓝三色叠加，盘面逐渐变成白色。
实验原理：红、绿、蓝是光的三原色，三色光叠加可以合成白光，进一步解释白光由多种色光混合而成的核心规律。
环节8 课堂小结
本节课通过多组实验证明：白光由红橙黄绿蓝靛紫七色光组成；白光色散可形成彩虹；掌握了多种人造彩虹方法，理解了自然彩虹成因，最后通过彩色轮实验知晓光的三原色叠加成白光的规律。
七、板书设计
2.7 制造彩虹
核心概念：白光（复色光）→七色光（红橙黄绿蓝靛紫）
光的色散：白光被分解为多种色光的现象
实验方法：水+镜子、三棱镜、喷雾、光盘、泡泡
自然彩虹成因：雨后小水滴色散太阳光
光的三原色：红、绿、蓝 → 叠加合成白光
八、教学反思
本课实验趣味性强，学生参与度极高，通过多组实验直观掌握了光的色散概念、白光组成和彩虹形成原理，能熟练列举多种人造彩虹方法。但部分学生对“色散、折射、反射”的概念容易混淆，对三原色叠加原理理解较浅。后续教学中可增加概念对比梳理，搭配动态光路动画演示，简化抽象原理，同时增加自主创新造彩虹探究任务，进一步提升学生探究创新能力。《制造彩虹》第一课时
无声试讲逐字稿
（提示：逐字稿仅为参考，自己的发挥和创新思路才是最重要的）
（教师出示雨后彩虹实景图片） 师：同学们，大家先看这张图片，雨过天晴之后，天空里会出现一道特别漂亮的彩虹，谁能说一说，彩虹看上去有哪几种颜色？ 生：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫！ 师：说得非常准确。大家再仔细观察，彩虹出现的时候，天气都有什么特点？刚下过雨，空气里到处都是小水滴，那老师有一个疑问：彩虹的出现是不是和水有关系？我们能不能自己动手，用水来制造一道彩虹呢？今天这节课，我们就一起来探究 —— 制造彩虹。
（板书课题：制造彩虹）
二、生活中彩虹出现的场景
师：在正式做实验之前，我们先想一想，生活里除了雨后天空，还有哪些地方能看见彩虹？大家看屏幕上的三张图片。 第一张：雨后天空，雨水残留无数小水珠；第二张：大瀑布底下，水雾弥漫；第三张：公园喷泉喷水的时候，空中飘着细密水花。 师：大家发现共同点了吗？ 生：都有水、都有太阳、都有细小的水珠！ 师：总结得很棒！只要空气中漂浮大量细小水珠，同时有太阳光照射，就有机会看到彩虹。那我们能不能复刻这个条件，自己造出彩虹？接下来我们先来第一个简易实验：喷雾造彩虹。
三、实验一：喷雾器制造彩虹
1. 实验操作讲解
师：大家看，这是我们的实验器材 —— 装满清水的喷雾器。操作要求很关键：一定要背对着太阳站立，然后按压喷雾器，向前持续喷水雾。 （出示喷雾造彩虹示意图） 师：大家观察画面，水雾散开后，就能在水雾里看到淡淡的彩虹。老师现在提一个思考题：如果我们停止按压喷雾，不再喷出小水珠，彩虹还会存在吗？ 生：应该会消失！ 师：没错，我们通过现象就能得出结论：彩虹的形成离不开空气中的细小水珠，没有水珠，太阳光就无法分解出七色光，彩虹也就消失了。
2. 实验原理铺垫
师：喷雾里的每一颗小水珠，都像一个小小的分光工具，能把白色的太阳光分开。如果阴天没有太阳怎么办？我们可以用强光手电筒代替太阳光，完成实验。
四、实验二：水杯 + 平面镜制造彩虹
1. 实验器材与步骤
师：接下来我们第二个实验，用水和镜子制造彩虹。请大家看实验示意图。 器材：透明玻璃杯、清水、小平面镜、墙面（光屏）、阳光 / 手电筒。 实验步骤： 第一步：杯子里装满清水，放在阳光能照射到的桌面； 第二步：把平面镜斜着放进水杯水中，镜面朝向光源； 第三步：缓慢调整镜子倾斜角度，让阳光透过水、经过镜面反射，投射到白色墙面上； 第四步：仔细观察墙面，记录出现的光带颜色。 师：阴天没有太阳光的小组，直接用强光手电筒对准水杯照射，效果一样。
2. 实验现象与记录
（出示实验记录单） 师：大家拿出实验记录单，第一行 “水和镜子” 对应的现象栏，等下实验完成后填写。谁先猜一猜，墙面会出现什么？ 生：会出现彩虹，有七种颜色！ （学生分组动手实验，教师巡视指导） 师：好，大部分小组已经完成实验，谁来分享你们看到的现象？ 生：阳光透过水杯里的水，经过镜子反射，墙面上出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的彩色光带。
3. 初步概念引出
师：非常好。白色的太阳光穿过水之后，被拆分成了七种不同颜色的光，这种现象，我们叫做光的色散。
五、实验三：三棱镜分解白光
1. 实验器材、操作方法
师：刚刚我们用水和镜子实现了光的色散，还有一种专门用来分解白光的工具 —— 三棱镜。 （出示三棱镜、手电筒、白纸） 师：实验器材：白光手电筒、三棱镜、白纸（光屏）。实验环境要尽量暗一点，效果更清晰。 操作步骤：
打开手电筒，让笔直的白光照射在三棱镜的一个侧面；
在三棱镜另一侧放上白纸，缓慢转动、调整三棱镜角度；
观察白纸上出现的彩色光带，记住七种颜色的排列顺序。
2. 学生动手 + 画图任务
师：大家动手操作，同时完成一个小任务：把三棱镜分解白光形成的彩虹光带画在草稿本上，标清楚七种颜色。 （学生操作，教师巡回纠错，提醒不要直视强光）
3. 实验现象与记录
师：现在填写记录单第二行 “三棱镜” 对应的现象。 生：白光经过三棱镜后，白纸上出现一条彩色光带，从外到内依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
4. 核心实验结论
师：结合水杯镜子、三棱镜两个实验，我们总结核心结论：
我们肉眼看到的白色太阳光，并不是单一颜色的光，而是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫多种单色光混合而成；
白光穿过水、三棱镜这类透明物体时，会被分解成多种彩色光，这个科学现象就叫光的色散。 （板书：光的色散：白光→红橙黄绿蓝靛紫）
三棱镜色散示意图
六、拓展：更多制造彩虹的方法
师：除了喷雾、水杯镜子、三棱镜，生活里还有很多材料能替代三棱镜制造彩虹，我们一起来看一看三种趣味方法。 （出示喷雾法、光盘法、泡泡法三格插画）
喷雾法：背向太阳喷水雾，水珠色散形成彩虹；
光盘法：旧光盘斜对阳光，光盘凹凸纹路会分解白光，出现彩色光带；
肥皂泡泡法：阳光下吹肥皂泡，泡泡薄膜会折射光线，表面能看到彩虹色。
师：除此之外，装满水的透明玻璃球、装满水的塑料水盆，都可以代替三棱镜完成光的色散，大家课后可以在家试一试。
七、重难点答疑：雨后彩虹的形成原因
师：学到这里，我们就能解释课前的问题了：雨过天晴的彩虹是怎么产生的？大家结合今天的实验思考一下。 （学生自由发言后教师总结） 师：雨后天空中悬浮着无数细小的水珠，每一颗小水珠都相当于一个微型三棱镜；太阳光射入水珠内部，先发生折射，再反射，最后再次折射出水珠，白光通过色散被拆分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，大量水珠同时分光，就形成了我们看到的彩虹。
八、课堂总结 + 课后实践
师：我们今天一共完成了三组制造彩虹的实验，核心知识点只有一个：光的色散。白光是复色光，由七种单色光组成，遇到水、三棱镜等透明介质就会分解出彩虹。 课后实践任务：回家利用身边材料，用至少两种不同的方法制造彩虹，把观察到的现象简单记录下来，下节课分享你的实验过程。 师：今天的课就上到这里，下课！(共24张PPT)
制 造 彩 虹
教科版六年级上册
二单元《光》
提出和聚焦问题
雨过天晴，天边有时会出现一道彩虹。
彩虹由哪几种颜色构成？
彩虹的出现似乎
与水有关。我们
可以用水来制造
彩虹吗？
制 造 彩 虹
哪些情况下能看到彩虹现象？
雨过天晴的天空
瀑布或喷泉附近也有出现彩虹
制 造 彩 虹
在喷雾器中装水，然后背向着
太阳喷雾，尝试制造彩虹。
停止喷雾，还能出现同样的现象吗？
用水和镜子制造彩虹
在阳光下放一杯清水，
将镜子斜立在杯子中
实验方法：
调整镜子的角度，
使光照射到墙面上
观察墙面上的现象并记录
阴天方案：可用强光手电筒代替太阳光进行实验。
用水和镜子制造彩虹
用镜子制造彩虹（实验视频）
用水和镜子制造彩虹
实验结论：
阳光照射水面与镜面，墙面投射出
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色、
太阳光（白光）由多种颜色的
光混合组成；白光穿过水后被
分解成不同色光，这种现象叫
作光的色散。
用三棱镜子制造彩虹
同学们！把白光通过三棱
镜后产生的彩虹画下来！
观察彩虹由哪些颜色
的光组成，以及它们
的排列顺序。
用三棱镜子制造彩虹
在较暗环境中，打开手电筒，
让白光照射到三棱镜的一个侧面。
将白纸放在三棱镜另一侧，调整
三棱镜角度，观察白纸上出现的光带。
记录彩色光带的颜色与排列顺序。
手电筒（白光）
三棱镜
白纸（光屏）
实验器材：
实验方法
用三棱镜子制造彩虹
用三棱镜子制造彩虹（实验视频）
研 究 白 光 的 组 成
实验现象
用三棱镜可以将白光分解成
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
七种颜色的光
说明白光是由多
种单色光组成的
用三棱镜子制造彩虹
阳光照射水面与镜面，墙面投射出
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色、
白光经过三棱镜后，在白纸上分解成
一条彩色光带，颜色依次为：
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
实验结论：
白光是由多种色光混合组成；
白光通过三棱镜被分解成多
种色光，这种现象叫光的色散。
试一试，用更多的方法制造彩虹
更多方法制造彩虹
科学实践
实验演示视频
科学实践
水珠
空气
背着太阳喷雾，彩虹出现；
停止喷雾，彩虹消失。
实验现象:
更多方法制造彩虹
科学实践
更多方法制造彩虹
背对着太阳，使用喷雾器
喷出细小水雾，空气中的
水珠可以把阳光分解形成彩虹。
光盘法：将旧光盘斜对着太阳光，
调整倾斜角度，光盘表面会出现
彩色光带。
肥皂水泡泡法：在阳光下吹出
肥皂泡泡，仔细观察泡泡表面，
能看到彩虹般的色彩。
在生活中，有哪些材料可以替代三棱镜来制造彩虹
装满水的玻璃球、 水盆加平面镜、 喷雾水瓶、
都能折射分解白光，替代三棱镜造出彩虹。
推测一下，雨过天晴后的彩虹是怎样产生的？
雨后彩虹成因：雨后空中悬浮大量小水珠，相当于无数微型三棱镜。太阳光射入水珠发生折射、反射、色散，白光拆成七色光，就形成彩虹。
还有哪些方法可以制造彩虹
其他造彩虹方法：背向阳光喷水雾；水盆斜放镜子；手电筒照射装水玻璃瓶；阳光照射光盘；透明冰块折射光线，都能分解白光出现彩虹。
观察三色光的叠加
用红、绿、蓝三色透明塑料片，依次
遮住手电筒的灯泡，将手电筒发出的
光分别投射到白纸上，观察纸上是什
么颜色的光。如果将三色光叠加投射
在白纸上，会是什么颜色？想一想，
为什么我们能看见这些颜色的光？
科学实践
色光混合实验
将红、绿、蓝三种
颜色的玻璃纸分别
蒙在三只手电筒上
打开手电筒，将红、绿、蓝
三种色光照射在同一地方
同学们！试一试
会发生什么现象？
科学实践
色光混合实验
视频：色光混合实验
科学实践
色光混合实验
红光+绿光 =黄光
绿光+蓝 光=青光
红光+蓝光=品红光
红光+蓝光+绿光=白光
红、绿、蓝被称为光的三原色。如果把红、绿、蓝
按照不同的比例组合在一起，会看到更多的颜色。
板书设计
制 造 彩 虹
1.核心概念：白光（复色光）→七色光（红橙黄绿蓝靛紫）
2.光的色散：白光被分解为多种色光的现象
3.实验方法：水+镜子、三棱镜、喷雾、光盘、泡泡
4.自然彩虹成因：雨后小水滴色散太阳光
5.光的三原色：红、绿、蓝 → 叠加合成白光

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