無級變色盤

簡介

無級變色盤是一種可用于學(xué)生探究色彩疊加問題的教具。它利用了“顏色旋轉(zhuǎn)混合的效果在色相方面與光的疊加規(guī)律相似”這一原理，從結(jié)構(gòu)上將光的三原色紅、綠、藍三張色盤螺旋嵌疊，并設(shè)置限位，從而實現(xiàn)任意調(diào)整顯露的顏色和比例份額，當(dāng)色盤組旋轉(zhuǎn)后便可看到相應(yīng)顏色的混合效果。以往教師由于缺少過程性的教學(xué)用具，學(xué)生對色彩疊加問題的過程性探究歷來是教學(xué)上的一個難題。教師往往不得不回避這一有趣的內(nèi)容，學(xué)生則得不到這方面的學(xué)習(xí)和感知。使用了“無級變色盤”教具后，方便、直觀地解決了此問題。本教具的使用將結(jié)果性的展示變?yōu)閷W(xué)生過程性地動手探究、學(xué)習(xí)和感知，將孩子們引入一個生動有趣、變化的色彩世界，使學(xué)生建立起很好的色彩直覺，填補了這一領(lǐng)域的教學(xué)空白，收到了明顯的教學(xué)效果，受到了師生們的喜愛。

此教具是由手持式玩具小電扇改制而成，設(shè)計科學(xué)性強，結(jié)構(gòu)簡單巧妙，無須專業(yè)的機械加工制作，材料易得，成本低廉，人人易行，非常適合學(xué)校的日常教學(xué)和興趣活動的開展。相信此教具若能進一步推廣，定能受到更多師生的歡迎。

教具的組成及材料

教具組成見圖1。

制作本教具還需要用到廢舊塑料片、包裝海綿等輔料。

教具所運用的科學(xué)原理

顏色旋轉(zhuǎn)混合的效果在色相方面與光的疊加規(guī)律相似。將光的三原色紅(R)、綠(G)、藍(B)三張色盤按圖2方式螺旋嵌疊，并設(shè)置限位，即可實現(xiàn)任意調(diào)整顯露的顏色和比例份額，電機啟動、色盤組旋轉(zhuǎn)后便可看到相應(yīng)顏色的混合效果，見圖3。需要說明的是，由于本教具屬反光體，故受亮度的局限，在模擬發(fā)光體的光疊加效果中，不能呈現(xiàn)R、G、B均為峰值255時的白光現(xiàn)象。

測試方法及結(jié)論

測試以軟件Photoshop的色彩疊加作為參照。色盤組的R、G、B份額與軟件Photoshop中對應(yīng)的R、G、B數(shù)值比例相同，色盤旋轉(zhuǎn)后比較兩者的顏色?？紤]到無極變色盤是反光體，而顯示屏為發(fā)光體，故設(shè)置Photoshop為78％明度。

經(jīng)以上測試驗證，教具“無級變色盤”的旋轉(zhuǎn)混合顏色在色相上與Photoshop的色彩疊加效果是基本吻合的。對小學(xué)生而言，由于不同比例的兩種原色旋轉(zhuǎn)混合后產(chǎn)生的顏色(間色)變化規(guī)律簡單明了，故非常適合學(xué)生在活動中建立色彩直覺。

教具的使用情況

實際使用中，學(xué)生們從開始活動前對色彩疊加規(guī)律的茫然無知，到剛接觸教具時的興奮好奇，再到因好奇引起的主動探究過程，最終在活動后獲得發(fā)現(xiàn)色彩混合規(guī)律后的愉悅心情。歷來教學(xué)上被大家回避的難題就這樣在學(xué)生們愉快的探究、學(xué)習(xí)和感知活動中迎刃而解了。以下是具體針對小學(xué)生開展的教學(xué)拓展活動：

探究色彩混合的奧秘。小學(xué)低年級：猜猜能變出什么顏色?？纯凑l變出的顏色多。小學(xué)中年級：看看誰能分別變出赤、橙、黃、綠、青、藍、紫的七彩色。說說不同比例的兩種原色旋轉(zhuǎn)混合后產(chǎn)生的顏色變化規(guī)律。

小組活動“我是小小工程師”。此活動針對小學(xué)高年級學(xué)生，可以讓學(xué)生在拆拆、看看、想想、裝裝、玩玩中開展基于技術(shù)案例的學(xué)習(xí)，既讓學(xué)生真實地接觸本教具的設(shè)計、工藝和制作，同時教師作為輔導(dǎo)者和指導(dǎo)者，還可以通過預(yù)設(shè)的問題鍛煉學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、勇于克服困難的學(xué)習(xí)態(tài)度，初步建立起創(chuàng)新和解決問題的意識。

總之，本教具是非常實用的，相信此教具若能進一步推廣，定能受到更多師生的歡迎和喜愛。