“顏色小盒”自制教具

韓艷芳

(北京房山區(qū)長陽中學(xué) 北京 102488)

1 問題的提出

“物體的顏色”這節(jié)內(nèi)容安排在本章最后，體現(xiàn)了光學(xué)知識(shí)的認(rèn)知規(guī)律，學(xué)生可以利用前面學(xué)過的光的傳播、光的反射及光的折射等知識(shí)進(jìn)行簡單解釋.

關(guān)于色光通過透明物體和照到不透明物體時(shí)的顏色，學(xué)生生活中有一些經(jīng)驗(yàn)，但沒有去思考其中的道理，在北京師范大學(xué)出版社出版的義務(wù)教育教科書八年級(jí)物理(全一冊)中，建議“在暗室中，將紅、綠、藍(lán)3種顏色的玻璃紙分別罩在發(fā)白光的手電筒上，觀察射出的光分別是什么顏色.分別用白光、紅光、綠光照射綠色的樹葉，你看到了什么現(xiàn)象？”由于筆者學(xué)校沒有暗室，無法讓學(xué)生在暗室中觀察用單色光照在樹葉上的顏色與已熟知白光下樹葉的顏色的變化，而由于受到白光下所呈現(xiàn)顏色的干擾，學(xué)生對(duì)樹葉所呈現(xiàn)的顏色變化是不敢肯定的，所以筆者思考將“暗室”縮小，變成“暗箱”，用紅色、綠色、藍(lán)色的發(fā)光二極管當(dāng)作單色光的光源，在“暗箱”中完成上述實(shí)驗(yàn)，因此制作了“顏色小盒”.

2 “顏色小盒”教具的制作

起初，筆者在構(gòu)思這個(gè)教具時(shí)，想到用鞋盒做“暗箱”的材料，單色光光源用鐵路工人尋道時(shí)用的手電筒或是能發(fā)出紅、綠、藍(lán)光的燈泡.由于燈泡在五金店及燈具市場沒有找到，而鐵路工人用的手電筒又太貴，所以筆者又繼續(xù)尋找成本低的合適的單色光光源.

發(fā)光二極管可以發(fā)出紅、綠、藍(lán)單色光，且價(jià)格不貴，就是一個(gè)發(fā)光二極管的亮度不夠，于是筆者將多個(gè)二極管焊在一起增加亮度.用鞋盒制成“暗箱”，存在大小不一，外觀不好看的缺點(diǎn).后來筆者發(fā)現(xiàn)了學(xué)校購置的瓷茶杯的包裝盒很適合做“暗箱”，數(shù)量多，小巧且可達(dá)到外觀統(tǒng)一.

在紙盒上劃出3個(gè)“十”字形豁口，分別將紅、綠、藍(lán)的二極管插入紙盒內(nèi)；再在紙盒上挖一個(gè)觀察孔；將三色二極管的線路在盒外進(jìn)行并聯(lián)，每條支路安裝一個(gè)開關(guān)；在盒內(nèi)放入戴有紅帽子、綠圍巾、藍(lán)手套的白色雪人,如圖1所示.

圖1 “顏色小盒”的制作

實(shí)驗(yàn)過程中，通過閉合不同支路的開關(guān)，使得“暗箱”內(nèi)分別呈現(xiàn)出紅、綠、藍(lán)的單色光環(huán)境，學(xué)生在不知道雪人身上的不同顏色的情況下，觀察并記錄在不同單色光的環(huán)境下雪人身體、帽子、圍巾、手套的顏色,如圖2所示.在不受白光照射下雪人呈現(xiàn)的顏色的影響，學(xué)生大膽地說出并記錄著觀察到的雪人的顏色.

圖2 不同單色光的環(huán)境下雪人的顏色

此“顏色小盒”教具的優(yōu)點(diǎn)：

第一，實(shí)驗(yàn)裝置小巧，“暗箱”取代“暗室”不影響整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)境.

第二，在“暗室”中觀察未知顏色物體在不同單色光環(huán)境下的顏色時(shí)，不受潛意識(shí)的影響.

3 自制教具的課堂使用效果

為滿足上課時(shí)的分組實(shí)驗(yàn)需求，筆者制作了20個(gè)教具供學(xué)生使用.

上課時(shí)，先介紹了白光照射下的五彩繽紛的世界來引出課題，并用陽光(白光手電筒)和三棱鏡重現(xiàn)了牛頓研究“光的色散”的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望.通過實(shí)驗(yàn)知道了，照射過來的太陽光本身就是由多種色光組成的.那么照到物體上的多種色光，為什么會(huì)使有的物體呈現(xiàn)紅色，其他顏色的光哪里去了？呈現(xiàn)綠色的物體，其他顏色的光又哪里去了？生活經(jīng)驗(yàn)告訴我們，同一物體在不同色光的照射下，會(huì)呈現(xiàn)出不同顏色.引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究不透明物體的顏色.

指導(dǎo)學(xué)生使暗箱先后呈現(xiàn)出紅光、綠光、藍(lán)光的環(huán)境，觀察暗箱中圖片顏色的變化,如圖3所示.展示學(xué)生們記錄的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象.

圖3 學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)情景

那么在白光下，它到底是什么顏色呢？指導(dǎo)學(xué)生取出暗箱中的圖片，觀察雪人在白光下的顏色.

借助投影講解白光及紅光下見到雪人不同顏色的原因，學(xué)生討論并講解綠光、藍(lán)光照射下雪人呈現(xiàn)不同顏色的原因.最后總結(jié)得出結(jié)論：不透明物體的顏色由反射出的色光顏色決定.

利用學(xué)生熟知的材料、器具開發(fā)的低成本實(shí)驗(yàn)器材，能夠創(chuàng)設(shè)生活的真實(shí)探究情境，為學(xué)生自主探究、親身體驗(yàn)和感受提供機(jī)會(huì)和條件，更有利于促進(jìn)學(xué)生手腦并用，發(fā)展學(xué)生實(shí)踐能力、探究與創(chuàng)新能力.