自制魔方组合巧解颜色教学难题的探讨实践

罗勇

摘要：现行的沪科版八年级上物理教学中，关于"有色透明物体和有色不透明物体颜色"的教学器材相对匮乏，大部分教师采用口述的方式，在教学中学生不易接受，学习效果大打折扣，物理课堂的趣味性难以在教学中体现。本文通过简易实验教具的自制解决了这个教学难题。

关键词：有色透明物体；有色不透明物体；色光；自制教具

中图分类号：G633.7 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2016）05-0341-01

1.教学目的

1.1通过颜色模仿演示实验让学生知道有色的透明物体主要吸收哪些色光，能让那些色光透过。

1.2通过颜色模仿演示实验让学生知道有色的不透明物体主要吸收哪些色光，主要反射那些色光。

1.3进一步强化，各种有色物体产生的视觉的原理。

2.实验器材

电源、线形光源（灯泡最好采用白炽灯或者汽车大灯灯泡，其成分越接近阳光效果越好），配套电源，魔方、彩色手工纸（表面粗糙些较好），红绿色透明玻璃各一张（有条件的情况下可以多采用多种颜色玻璃）。

3.实验操作步骤

本实验是安排在光的色散实验之后，学生已经知道白光是由多种颜色的色光组合而成的。然后向学生展示线形光源，强调其产生的白光与日光成分十分接近。通过视频或者重现实验的方式，回顾光的色散实验，再次在学生认识上强化白光的组成，在实验重现后，再次巩固上节课的学习内容，进一步让学生强化白光是复色光的认识。

3.1先将线形光源投射在魔方白色一面，知道其中包含七种色光，然后在线性光源前分别放上不同颜色的透明玻璃，投射在魔方白色面上就只剩下对应颜色的光（如：放上红玻璃就只剩下红光，如图1所示）。然后放上其他颜色的透明玻璃，学生对实验的数据自己设计表格，通过表格统计实验结果，并且让学生将统计出的结果用自己的语言描述有色透明物体的透光特征。

教师总结得出结论：有色的透明物体只能让与其颜色相同的光透过，而吸收其他颜色的光。

3.2转动魔方让魔方构成黑、红、绿组合（如图2所示），通过前一组实验的手段获得线形红光，让红光照射在魔方组合面上。仔细观察魔方被红色线性光源照亮的模仿区域，并对比红色线性光源在各个不同颜色区域的亮度。我们看到最亮处是红色区域，其他区域较暗；教师引导学生分析，比较亮的地方说明进入人眼的光线较多，说明亮区域反射的光线较强，有强烈的视觉效果，因此我们通过亮度来判断反射的强弱，从而得出红色不透明物体对红光反射最强，其他有色不透明区域对红光吸收程度比较大，反射较少；然后用线形绿光源照射组合区域，我们看到最亮处是绿色区域，其他区域较暗（如图3所示），引导学生对实验结果进行分析。通过学生对实验结果的分析，让学生用自己的语言总结有色不透明物体对色光的反射特征。

从而得出结论：有色不透明物体主要反射与它颜色相同的光，而吸收其他颜色的光。

3.3通过观察第二组实验现象，可以发现每一次黑色组合面不论什么颜色的色光照射，其都是最暗的，学生分析总结得出，黑色的不透明物体其对色光的反射特征。同时教师可以让不同颜色的透明玻璃叠加，让学生观察，可以发现几乎没有光线投射在魔方上面，这样可以加深对黑色视觉效果成因有更为深入的认识。

总结：黑色不透明物体吸收所有颜色的色光。因此，黑色物体之所以呈现黑色是因为其吸收所有颜色的光线，几乎没有光线进入我们的眼睛，所以视觉效果是黑色。

4.实验设计说明

4.1通过网络搜索暂时没有发现有关这方面的演示器材，目前该部分教学主要是以教师口述为主。

4.2借助魔方构造特点，使有色面可以旋转，实现不同颜色的搭配，可以对多色不透明物体经行实验探究，实验效果对比明显，由于可以实现多色的组合，所以使实验结果具有普遍性。同时，魔方改变方便，避免上课临时组装，既节约了时间，又使得效果相当直观。制作试验器材的原材料来自于学生经常接触的物品，这样既可以在课堂后看到这些物品后增加联想，也让物理实验更有趣，更贴近生活。

4.3取材简单，制作成本低廉，且制作完成后，可以反复使用，具有可推广性。

4.4本实验中为了提高色光的纯度，可以使用日光灯作为光源，但是日光灯作为光源其亮度较低，不适合大课堂演示，适合分组探究。条件允许的情况下，光源使用射灯或者汽车的大灯这类亮度很高的光源，色光可以使用舞台彩光灯的玻璃片来获得，这样色光的纯度更高实验效果更为明显。教师在手工彩纸的选择要需要反复试验，选择手工纸色彩与色光色彩匹配度最高的组合构成有色魔方和光源。