資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
綜合實踐活動指引六年級《小小設計師——體驗全息投影技術》
第1單元第1課時教學設計
課題 正四棱臺的設計制作 單元 第一單元 學科 綜合實踐活動指引 年級 6年級
學習目標 1.通過課前查閱收集全息技術的相關資料，初步認識和了解什么是“全息技術”。2.能快速準確的畫出一個正四棱臺。3.學會制作適合手機屏幕大小的全息膜投影“神器”——正四棱臺。
重點 體驗全息投影技術；畫正四棱臺。
難點 學會制作適合手機屏幕大小的全息膜投影“神器”——正四棱臺。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 出示G20晚會天鵝湖劇照，提問：晚會現場繽紛多彩，你知道是怎么實現的嗎？學生自由發言，適時引出全息影像這個專業術語。播放視頻《全息投影——舞蹈》同學們，看了這個舞蹈影像，你有什么想說的嗎？——立體影像。這利用了一種技術——全息技術。本節課我們就通過一個手工實驗去了解它——制作正四棱臺。在《正四棱臺的設計制作》中尋找“全息技術”答案吧。出示課題。 探究、思考。 通過設疑，激發學生的學習興趣，進入學習狀態。
講授新課 一、活動小指引。1.課前閱讀收集全系技術的相關資料。2.收集生活中廢棄的各種透明塑料片二、認一認1.同學們，在了解全息膜成像之前，我們先閱讀：全息技術。第一步：利用干涉原理記錄物體光波信息，即拍攝過程；（被拍攝物體在激光輻照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作為參考光束射到全息底片上，和物光束疊加產生干涉，把物體光波上各點的位相和振幅轉換成在空間上變化的強度，從而利用干涉條紋間的反差和間隔將物體光波的全部信息記錄下來。記錄著干涉條紋的底片經過顯影、定影等處理程序后，便成為一張全息圖，或稱全息照片）第二步：利用衍射原理再現物體光波信息，這是成象過程。（全息圖猶如一個復雜的光柵，在相干激光照射下，一張線性記錄的正弦型全息圖的衍射光波一般可給出兩個象，即原始象(又稱初始象)和共軛象。再現的圖像立體感強，具有真實的視覺效應。全息圖的每一部分都記錄了物體上各點的光信息，故原則上它的每一部分都能再現原物的整個圖像，通過多次曝光還可以在同一張底片上記錄多個不同的圖像，而且能互不干擾地分別顯示出來）2.全息技術的研究歷史 1947年，英國匈牙利裔物理學家丹尼斯·蓋伯發明了全息投影術，獲得1971年的諾貝爾物理學獎；1962年由蘇聯科學家尤里·丹尼蘇克拍攝世界上第一張實際記錄三維物體的光學全息投影照片；2014年6月，美國加州的一家新創公司研發三維全息投影芯片，他們研制的第二款投影芯片可以實現全息三維投影，立體影像可以飄浮在空氣中，看上去就像是一個真實存在的物體。3.衍生產品——全息投影有一種投影方式，使用特殊的屏幕，屏幕本身近乎透明，但是卻可以相當清晰地表現出投影內容；在光源和圖形控制得當，并且觀看角度固定時，可以有亂真的立體效果。日本初音未來演唱會曾使用這種技術。雖名為"全息"，實際上投的是2D影像，因此這種投影方式也可以稱之為2.5D。4.了解全息膜成像系統全息膜成像系統將三維畫面懸浮在半空中，形成三維空間成像，立體感強，色彩逼真。要獲得神器的全息膜投影效果，首先需要制作一件“神器”——正四棱臺。5.同學們認識下面的立體圖形嗎？請說出它們的名稱：長方形 三角形 梯形三、想一想1、正四棱臺的特征2、怎樣才能快速準確地畫出一個正四棱臺？請用兩種方法在下面畫出正四棱臺：學生思考、討論、回答。正四棱一種特殊臺梯形體（好比正方形之于長方形），即底面與頂面均為正方形，側面都是等腰梯形。 兩種畫正四棱臺的方法：四棱臺近似于一個長方體，通過畫長方體的形式可以畫出一個4棱臺，具體的畫法步驟如下： （1）在平面內畫出一個長方形，以此為基礎畫圖。（2）在畫好的長方形右上方，再畫出一個長方形。（3）將兩個畫好的長方形，相應的對角線用線段連接，即可畫出一個4棱臺。另一種方法：（1）繪制出平行四邊形ABCD以及對角線AC和BD，線段AC、BD的交點設置為O。如下圖所示。（2）任意繪制一條線段DE。依次選中點D、E。將點O按照標記向量的方向平移，得到點O’。繪制線段AO’、BO’、CO’、DO’、OO’。將線段OO’、DO’、AD、CD、AC、BD設置為虛線。（3）在線段DE上任取一點F，依次選中點E、D、F，將點O’作為中心。分別選中點A、B、C、D， 得到點A’、B’、C’、D’。繪制線段A’B’、B’C’、C’D’、D’A’。如下圖所示。（4）選中線段AO’、BO’、CO’、DO’、OO’、DE和點O’、E， 繪制線段AA’、 BB’、CC’、DD’。將DD’設置為虛線。這樣正四棱臺就繪制完成了，如下圖所示。導語：當我們畫出了正四棱臺的時候，你是否會想到怎樣改變這個正四棱臺的體積大小呢？四、如果用一張A4紙做出一個正四棱臺，有哪些方法可以改變這個正四棱臺的體積大小 學生回答后，教師總結：可以改變棱長、高、底面積等方法，改變正四棱臺的體積大小。 那么，怎樣座椅適合自己手機屏幕的正四棱臺呢？ 五、試一試為了做出適合手機屏幕大小的全息膜投影“神器”——正四棱臺，我們需要用帶有坐標方格的紙進行試驗：測量——計算——試樣——裁剪。根據上面的信息，你能計算出適合你手機屏幕的正四棱臺相關的尺寸：示例：略請在下面坐標方格紙中，設計出適合手機屏幕的正四棱臺側面展開圖。示例：略六、實驗方法和步驟：1.方格紙上畫一個上底長為1cm，下底長為6cm，高為3.5cm的等腰梯形。(也可以按照這個比例調整具體的尺寸大小)2.在透明塑料板上依照此圖形剪裁下四個同樣大小的透明梯形。3.將這四個梯形按金字塔的模樣粘合在一起。4.打開手機瀏覽器，搜一下全息視頻并播放。5.把金字塔小的一端放在影片的中間位置，全息圖像出現了。七、做一做透明塑料片（如廢棄CD盒、廉價的手機貼膜、襯衣的透明塑料內襯等）、坐標方格紙、透明膠帶紙或強力膠、筆、剪刀、裁玻璃刀或美工刀，一部智能手機（能播放視頻即可，無須安裝特定APP）。材料處理可將廢棄CD盒拆卸備用 可選用透明塑料片用之前裁下的等腰梯形作為參考，用玻璃刀裁出相同大小的梯形，同樣的梯形材料需要四塊。注意裁切時不要割傷手。2.制作正四棱臺用透明膠將四枚梯形小透明板一個小金字塔的樣子，然后粘貼到一起。使用不干膠條將梯形透明片按此方式兩兩黏合最后將四枚梯形透明板粘貼拼接成此形狀即可同學們，做好了整四棱臺，我們展示一下吧！八、曬一曬用智能手機測試全息影像投射效果：關燈，將這個透明金字塔倒置在手機屏幕上，然后用第34頁“二維碼”中專門提供的幾段演示視頻來進行測試。投影測試：如圖所示，把自己制作的全息膜投影儀放到手機屏幕上，然后用手機播放視頻或圖片。 十、思考：同學們的投影測試成功了嗎？如果效果不理想，請描述出現的問題并嘗試分析原因 。 活動、探究。探究、回答。合作、探究。實踐、探究 在合作、探究中，了解全息膜成像，正四棱臺的畫法。通過親自動手制作正四棱。
課堂練習 畫出一個正四棱臺(上下底面是正方形，側面是全等的等腰梯形)的三視圖。
課堂小結 通過節課的學習，掌握了畫正四棱臺和制作正四棱臺的方法，初步理解掌握了全息膜投影技術。
板書 正四棱臺的設計制作畫正四棱臺和制作正四棱臺的方法
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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