海安市海陵中学科学教育系列报道(二)
靠近光 追随光 成为光 ——海安市海陵中学七年级小平科技创新班科学探究
一、活动缘由
“半亩方塘一鉴开,天光云影共徘徊”。春日融融,七年级小平创新班的同学散步时发现林间光影交错,地上光斑点点。仔细观察发现,有些光斑形状不规则,还有一些光斑是圆形的,而且这些圆形光斑亮度较暗。同学们不免好奇,地上的光斑为什么会有不同的形状?圆形光斑的亮度为什么较暗?
他们找到了科学老师提出这些问题,希望能进一步探究这些现象。在科学老师彭建华和孙嫄嫄的组织带领下,七年级小平创新班的同学们进行了探究树荫下光斑的活动。
二、活动过程
1.提出猜想
在老师的组织下,学生们就光斑形成的过程进行了头脑风暴,决定着重探究光斑的形状和大小的影响因素有哪些?
有部分同学认为光斑是太阳光透过树叶间的缝隙照在地面上形成的,所以光斑的形状是由树叶间缝隙的形状决定的。还有部分同学提出反对意见,观察到光斑的形状与树叶间缝隙的形状不一致,有些光斑是圆形的,可能与树叶间缝隙的大小有关。
2.设计方案
老师建议同学们先制作一个简易的探究工具来验证同学们的猜想。经过讨论后,用F光源代替太阳,纸上的小孔模拟树叶间的缝隙,整理方案如下:
实验器材:F光源(或蜡烛)、纸、光屏(纸和光屏可用白纸)、剪刀
操作步骤:(1)在纸上挖大小、形状都不相同的孔
(2)将孔置于光源和光屏之间,观察光屏。
同学们记录观察到的现象。为确保实验探究的全面,学生们分成两组并明确了各组的任务。
活动分组 | 操作建议 |
1.探究影响光斑形状的因素小组 | 改变纸上孔的大小和形状 |
2.探究影响光斑大小的因素小组 | 改变光源和光屏到孔的距离 |
3.实验探究
在探究影响光斑形状的因素时,同学们在白纸上挖出大小和形状都不相同的孔,观察纸面上出现光斑的形状。发现当孔较小时,改变孔的形状,光斑的形状是光源倒立的形状。而当孔较大时,改变孔的形状,光斑的形状与孔的形状相同。
同时,在进行探究影响光斑大小的因素时,选择同一个孔进行实验,保持光源到小孔的距离不变,光屏到小孔的距离越大,所成的像就越大。保持光屏到小孔的距离不变时,光源到小孔的距离越大,所成的像越小。
三、活动反思
活动取得了圆满的成功,但还是留下了很多思考的地方。除了光斑的大小和形状,光斑的亮度也在探究的过程中的发生了变化,所以接下来可以进一步探究影响光斑亮度的因素。同学们在靠近光的过程中获得了早期科学经验的积累,在追随光的过程中培养了发现问题、解决问题的能力,为成为影响他人的光而不断创新,继续探索!
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