自制魔方組合巧解顏色教學難題的探討實踐

羅勇

摘要：現行的滬科版八年級上物理教學中，關于"有色透明物體和有色不透明物體顏色"的教學器材相對匱乏，大部分教師采用口述的方式，在教學中學生不易接受，學習效果大打折扣，物理課堂的趣味性難以在教學中體現。本文通過簡易實驗教具的自制解決了這個教學難題。

關鍵詞：有色透明物體；有色不透明物體；色光；自制教具

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）05-0341-01

1.教學目的

1.1通過顏色模仿演示實驗讓學生知道有色的透明物體主要吸收哪些色光，能讓那些色光透過。

1.2通過顏色模仿演示實驗讓學生知道有色的不透明物體主要吸收哪些色光，主要反射那些色光。

1.3進一步強化，各種有色物體產生的視覺的原理。

2.實驗器材

電源、線形光源（燈泡最好采用白熾燈或者汽車大燈燈泡，其成分越接近陽光效果越好），配套電源，魔方、彩色手工紙（表面粗糙些較好），紅綠色透明玻璃各一張（有條件的情況下可以多采用多種顏色玻璃）。

3.實驗操作步驟

本實驗是安排在光的色散實驗之后，學生已經知道白光是由多種顏色的色光組合而成的。然后向學生展示線形光源，強調其產生的白光與日光成分十分接近。通過視頻或者重現實驗的方式，回顧光的色散實驗，再次在學生認識上強化白光的組成，在實驗重現后，再次鞏固上節課的學習內容，進一步讓學生強化白光是復色光的認識。

3.1先將線形光源投射在魔方白色一面，知道其中包含七種色光，然后在線性光源前分別放上不同顏色的透明玻璃，投射在魔方白色面上就只剩下對應顏色的光（如：放上紅玻璃就只剩下紅光，如圖1所示）。然后放上其他顏色的透明玻璃，學生對實驗的數據自己設計表格，通過表格統計實驗結果，并且讓學生將統計出的結果用自己的語言描述有色透明物體的透光特征。

教師總結得出結論：有色的透明物體只能讓與其顏色相同的光透過，而吸收其他顏色的光。

3.2轉動魔方讓魔方構成黑、紅、綠組合（如圖2所示），通過前一組實驗的手段獲得線形紅光，讓紅光照射在魔方組合面上。仔細觀察魔方被紅色線性光源照亮的模仿區域，并對比紅色線性光源在各個不同顏色區域的亮度。我們看到最亮處是紅色區域，其他區域較暗；教師引導學生分析，比較亮的地方說明進入人眼的光線較多，說明亮區域反射的光線較強，有強烈的視覺效果，因此我們通過亮度來判斷反射的強弱，從而得出紅色不透明物體對紅光反射最強，其他有色不透明區域對紅光吸收程度比較大，反射較少；然后用線形綠光源照射組合區域，我們看到最亮處是綠色區域，其他區域較暗（如圖3所示），引導學生對實驗結果進行分析。通過學生對實驗結果的分析，讓學生用自己的語言總結有色不透明物體對色光的反射特征。

從而得出結論：有色不透明物體主要反射與它顏色相同的光，而吸收其他顏色的光。

3.3通過觀察第二組實驗現象，可以發現每一次黑色組合面不論什么顏色的色光照射，其都是最暗的，學生分析總結得出，黑色的不透明物體其對色光的反射特征。同時教師可以讓不同顏色的透明玻璃疊加，讓學生觀察，可以發現幾乎沒有光線投射在魔方上面，這樣可以加深對黑色視覺效果成因有更為深入的認識。

總結：黑色不透明物體吸收所有顏色的色光。因此，黑色物體之所以呈現黑色是因為其吸收所有顏色的光線，幾乎沒有光線進入我們的眼睛，所以視覺效果是黑色。

4.實驗設計說明

4.1通過網絡搜索暫時沒有發現有關這方面的演示器材，目前該部分教學主要是以教師口述為主。

4.2借助魔方構造特點，使有色面可以旋轉，實現不同顏色的搭配，可以對多色不透明物體經行實驗探究，實驗效果對比明顯，由于可以實現多色的組合，所以使實驗結果具有普遍性。同時，魔方改變方便，避免上課臨時組裝，既節約了時間，又使得效果相當直觀。制作試驗器材的原材料來自于學生經常接觸的物品，這樣既可以在課堂后看到這些物品后增加聯想，也讓物理實驗更有趣，更貼近生活。

4.3取材簡單，制作成本低廉，且制作完成后，可以反復使用，具有可推廣性。

4.4本實驗中為了提高色光的純度，可以使用日光燈作為光源，但是日光燈作為光源其亮度較低，不適合大課堂演示，適合分組探究。條件允許的情況下，光源使用射燈或者汽車的大燈這類亮度很高的光源，色光可以使用舞臺彩光燈的玻璃片來獲得，這樣色光的純度更高實驗效果更為明顯。教師在手工彩紙的選擇要需要反復試驗，選擇手工紙色彩與色光色彩匹配度最高的組合構成有色魔方和光源。