【虚拟现实课堂】太阳光真的有七种颜色吗

        知道太阳光中包含不同颜色的光。

        能运用分析、推理的方法认识太阳光中包含不同颜色的光。

        1.能够基于假设设计多种实验方案，并结合实际条件选择适宜的方案开展探究活动。

        2.能够设计模拟实验进行探究，并进行有目的的观察和比较。

        1.敢于批判质疑，乐于通过探究解决科学问题，同时发展对大自然的探索欲望。

        2.能将体会到的神奇效果应用于生活，让生活更加绚丽多彩。

        知道太阳光中包含不同颜色的光。

        利用虚拟实验，探究七色光的合成。

        教学课件、矩道小学科学XR虚拟教学系统软件、三棱镜。

        矩道小学科学XR虚拟教学系统软件。

在虚拟现实课堂中，学生戴上VR眼镜，观看雨后彩虹的景象。

教师提问：“你还在哪些地方见过彩虹？它们在什么情况下出现？”

学生：“道路上面的油污”、“吹的泡泡”、“光盘”、“喷泉边”等等。

教师提问：“大家在生活中都看到过彩虹、色光带。谁能解释一下，这是怎么形成的？”

学生纷纷发言，基本上都认为“太阳光是由七种颜色的光混合而成的”，部分学生能够从光的折射角度对这一现象作出说明。

学生有画画的经验，知道将各种颜料混合后颜色会越来越深，最后成为黑色。那么，几种颜色的光混合在一起成了太阳光怎么会没有颜色了呢？

教师使用三棱镜对太阳光进行色散，让学生观察形成的彩色光带。

教师提出问题来引发学生的认知冲突：“看到的彩色光带是太阳光本身所包含的，还是因为太阳光被三棱镜改变了呢？老师也很难相信眼前的太阳光竟然是由种完全不同颜色的光混合而成的。你们是怎么看待这件事的呢？”

设计意图：利用虚拟现实技术创设情境，引起学生对本课的兴趣。学生对于不同颜色的光混合照射出现的颜色是不确定的。因此，教师如果仅用三棱镜再次模拟彩虹的形成，对学生建构科学概念其实没有起到进一步的支持作用。教师需要让学生敢于直面自己的质疑，并在探究中发展认知。

很多学生在这个问题上没有进行过思考。面对教师提出的这一问题，大部分学生先是茫然，而后纷纷点头，站到了质疑的一方，也有部分学生顽固地坚持在科学知识一方。

教师组织学生开展短暂讨论，但“质疑方”和“坚持方”都底气不足。“质疑方”拿不出证据，“坚持方”提出的证据禁不住推敲，如何获得支持性证据便成了关键。学生经过简短讨论，形成了以下3种探索方案，分别是：

(1)用三棱镜把分散的色光再混合起来（简单的逆向思维）；

(2)用小镜子把分散的7种色光再反射到一个点上去（应用刚学的光的反射）；

(3)在黑暗的屋子里混合7种色光，观察其效果。

经过进一步讨论，学生比较认可(2)(3)两个方案。因为学生质疑方案(1)中的三棱镜能“变”出七种色光，能“变”出来必然也能“变”回去。教师告知学生：牛顿曾经这样做过，将7种色光混合成了白光。

学生开展方案(2)的实验设计，并选择材料进行了操作，结果因为7种色光分散得不是很开，边界模糊，很难进行下去。学生放弃方案(2)，转而集中探索方案(3)。

方案(3)的设计也不是一帆风顺的。学生知道，光的颜色的偏差可能导致不同的实验结果，如何做出与彩虹一样的7种色光成了一个难点；另一个难点是有的学生根据彩虹每种颜色的厚度不同，推断出“我们如果给灯泡涂色，可能造成7种色光是不一样多的，恐怕结果还是无法说明问题”的结论。此时，教师鼓励学生勇于探索，尽量全面考虑各种影响因素。

利用VR教学软件，学生进行VR实验操作。在完全黑暗的条件下，有7个手电筒，分别发出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫颜色的光。学生非常好奇和兴奋，不断切换灯泡组合来观察效果。

教师让学生记录不同的色光组合及其效果。

实验结束后，学生冷静下来，在教师的组织下拿出记录单进行交流，并作出分析。学生观察到，7种色光混合后白纸还是白色的，与白纸在太阳光下的效果差不多。至此，学生对太阳光包含不同颜色的光才确信无疑，并且认识到色光的混合同样可以恢复太阳光的颜色。至此，学生得出“太阳光中包含不同颜色的光”的结论。

有的学生发现，不同色光组合会产生不同效果，但7种颜色的灯都打开时“白墙”呈白色，不禁感叹大自然真的太神奇了！还有学生发现红、绿、蓝三个手电筒打开时，白墙也是白色的。这里面还有怎样的秘密呢？

这节课学生最大的收获在于质疑并探索了自己深思过的科学知识，并与他人合作来制订方案、设计制作、分析讨论，通过实证达成对这一科学知识的进一步理解和认识。经历这一过程，学生发展了批判质疑、勇于探究、理性思维等核心素养。在探究过程中不断出现的新疑惑和好奇心会引领学生在科学学习的道路上走得更远。

太阳光真的有七种颜色吗

彩虹：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫

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