一.教学对象
6-13岁
知识类别:光学、直线传播
二.教学内容
通过本节课的学习帮助小朋友了解小孔成像的概念;通过制作小孔成像(LED版),锻炼动手能力,有助于学习兴趣。
三.教学目标
1. 知识目标:
观察和认识各种不同的材料
掌握小孔成像(LED版)的安装和操作步骤,了解小孔成像的概念。
2.能力目标:
学会独立完成小孔成像(LED版)的组装和操作步骤,锻炼学生利用简单材料独立完成小孔成像(LED版)的能力。
3.思维目标:
通过以上两点提升学生的观察、分析、判断的思维能力。
四.教学的重点与难点
1. 教学的重点:
认识材料包中的材料,掌握小孔成像(LED版)的安装和操作步骤,了解小孔成像的概念。
2.教学难点:
小孔成像(LED版)的组装和操作步骤
小孔成像的原理
光的直线传播
3.课程兴趣点:
小孔成像(LED版)里的实像是如何形成的?
五.教学设计
其实,小孔成像的原理早在两千多年前就被我国的学者墨子发现了。他在《墨经》中详细记录了小孔成像的现象和原理,这是对光直线传播的**次科学解释的话题,同时拓展关于物体上的光沿直线通过小孔后遇到光屏时,就会在光屏上留下光斑,这就是物体通过小孔成的实像。当你在树林行走,会看到地上有许多圆形光斑,这就是太阳光通过树叶之间形成的小孔时所成的太阳的像。进而引出今天要做的小孔成像(LED版),通过认识材料包中的各种材料,了解小孔成像(LED版)的组装和操作步骤,巩固所学知识,拓展关于光直线传播的背景资料,拓展光的直线传播。
六.教学方法
观察、引导、演示、分析式教学
七.教学准备
教师演示器材:
白卡纸、黑卡纸、电池盒、接线器、夹子、工字钉、双面胶、绿灯珠、红灯珠等
自备:4节5号电池、剪刀
学生实验器材:小孔成像(LED版)材料包
八.教学过程
1.课时安排:30-85分钟
2.情景导入(3-15钟)
同学们,大家有没有注意到过,当阳光透过树叶的缝隙时,地面上会形成一些圆形的光斑?这些光斑其实是太阳的像,它们是怎么形成的呢?今天,我们就通过实验来探索这个奥秘——小孔成像。
今天我们要把两个不一样颜色的灯珠透过小洞投射到白纸上,让你们没去过的同学也看一看。(实验成品展示,挑选个别同学进行观察小孔成像(LED版)里的景象)
那大家知道这个现象叫什么名字吗?这就是今天我们要制作的小制作是小孔成像(LED版),下面让我们变身科学小侦探,开启今天的科学任务吧!
3.主题导入:(30钟)
1.同学们,大家知道什么是小孔成像原理吗?(老师可在黑板上简单画图帮助学生理解光的直线传播概念)
小孔成像原理是光在同种介质中沿直线传播。物体上的光沿直线通过小孔后遇到光屏时,就会在光屏上留下光斑,这就是物体通过小孔成的实像。当你在树林行走,会看到地上有许多圆形光斑,这就是太阳光通过树叶之间形成的小孔时所成的太阳的像。小孔成像的特点是:1、成的像是实像。2、成的像是倒立的,且与原物体成中心对称。3、成的像与物体的大小比例相同。4、成的像与物体大小之比为小孔到成像屏的距离除以小孔到物体的距离。5、小孔越小,成像越清晰,但是亮度会比较小。6、如果物体是彩色的,像也是彩色的,像与物体的颜色完全一样。7、像的清晰程度与小孔的大小有关、跟小孔的形状无关。
4.实验过程(15-40分钟)
实验材料:小孔成像(LED版)材料包
实验目的:掌握小孔成像(LED版)的安装和操作步骤,了解小孔成像的概念。
实验过程:在老师的指导下,让学生自由制作小孔成像(LED版),同时说一说做小孔成像(LED版)过程中有什么要注意的点。
互动环节:老师挑出一些学生的作品进行展示,让学生说一说小孔成像(LED版)的景象。
绘制电路图:让同学尝试绘制小孔成像(LED版)的电路图。
学生演讲:(根据时间选部分同学进行演讲)
可以让学生说一说制作过程中遇到的困难,最后是如何解决的?
让学生运用今天学到的知识,能想到哪些突发奇想的发明创造?
(实验完成后将成品收好,清理桌面,将实验垃圾放入垃圾桶)
5.总结回顾
光的直线传播:实验验证了光在同种均匀介质中沿直线传播的原理。
小孔成像特点:小孔成像是倒立的、实像,且像的形状与光源相似。
影响因素的理解:小孔的大小、光源到小孔的距离以及小孔到光屏的距离都会影响成像的大小、亮度和清晰度。
6.知识拓展
墨子(公元前468年-公元前376年)是中国古代的思想家、科学家和工程师、主要提倡爱、反对战争、倡导工程技术和实用主义思想,被尊称为"墨子"。他的思想和理论被编撰成一部书籍叫做《墨子》。
据传,墨子曾经提出了一种瞳孔和小孔成像的原理,用以解释同名现象。这种小孔成像的原理形象地被称为"墨子观天"。故事中,墨子注意到日光透过树叶的缝隙射到地面上时,形成了一个倒立的影子,他发现无论光线通过多少个狭小的缝隙,影子的形状和方向都是一样的。墨子通过这种观察,形成了一个想法:当光线穿过一个狭小的孔洞进入人眼时,也会形成一个倒立、缩小的影像。墨子对小孔成像的原理的理解,对后来光学领域的发展产生了深远的影响。这种想法后来被许多科学家和工程师应用到实际的光学仪器中,例如相机和投影仪。墨子的观察和思考,可以说是光学学科的一个重要起点。尽管墨子没有详细记录其小孔成像的故事和原理,但这个故事传世至今,被视为光学理论开端的传统。它突出了墨子在科学和工程领域的贡献,也体现了他实用主义思想和追求**
的精神