Giáo án Khoa học tự nhiên Lớp 7 - Bài 15: Ánh sáng, tia sáng

BÀI 15: ÁNH SÁNG, TIA SÁNG
(Thời gian thực hiện: 3 tiết)
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
- Nêu được ánh sáng là một dạng năng lượng, sự hình thành bóng tối, bóng nửa tối.
- Vẽ được đường truyền của ánh sáng và hình biểu diễn vùng tối do nguồn sáng rộng và vùng tối do nguồn sáng hẹp.
2. Năng lực
- Năng lực chung
+) Tự chủ và tự học: Nhớ lại kiến thức lớp 6 để nắm được ánh sáng là một dạng năng lượng. Chủ động tìm hiểu thông tin, đọc sách giáo khoa để biết được đường truyền của ánh sáng và sự hình thành bóng tối, bóng nửa tối.
+) Giao tiếp và hợp tác: Tham gia làm việc nhóm, trình bày thí nghiệm, kết quả đạt được và thảo luận các bài tập nhóm được giao.
+) Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Phân tích thông tin, dữ liệu để xử lí kết quả thí nghiệm. Từ đó hình thành kiến thức về chùm sáng, tia sáng; bóng tối, bóng nửa tối.
- Năng lực khoa học tự nhiên
+) Nhận thức khoa học tự nhiên: Biết được ánh sáng là một dạng của năng lượng, sự hình thành bóng tối, bóng nửa tối.
+) Tìm hiểu tự nhiên: Thực hiện được các thí nghiệm thu được năng lượng ánh sáng, thí nghiệm tạo ra mô hình ánh sáng; vùng tối và vùng nửa tối.
+) Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Vận dụng các kiến thức đã học để biết được các ứng dụng của ánh sáng trong cuộc sống.
3. Phẩm chất
- Tham gia tích cực hoạt động trong lớp cũng như ở nhà.
- Có niềm say mê, hứng thú, thích tìm tòi, khám phá, đặt câu hỏi.
- Nhân ái, trách nhiệm: Hợp tác giữa các thành viên trong nhóm.
II. Thiết bị dạy học và học liệu
1. Giáo viên:
- Kế hoạch bài học.
- Thí nghiệm dạy học bài 15: Ánh sáng, tia sáng bao gồm
 + Bộ thí nghiệm thu năng lượng ánh sáng.
 + Nguồn sáng gồm hộp đèn tạo chùm sáng và khe hẹp.
 + Bộ thí nghiệm tạo vùng tối bởi một nguồn sáng hẹp và một nguồn sáng rộng.
- Phiếu học tập: Phụ lục
2. Học sinh: 
- Sách giáo khoa, vở ghi.
 III. Tiến trình dạy học
1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề: Làm thế nào chứng tỏ ánh sáng là một dạng của năng lượng? Cách biểu diễn đường truyền ánh sáng ra sao? Và thế nào là bóng tối, bóng nửa tối?
a. Mục tiêu: Tổ chức tình huống học tập, tạo ra cho học sinh hứng thú để học sinh bày tỏ được quan điểm cá nhân về năng lượng ánh sáng.
b. Nội dung: Tình huống: 
- GV cho HS quan sát ảnh. 
- Yêu cầu HS quan sát và nêu được vai trò của ánh sáng đối với sự sống trên Trái Đất.
c. Sản phẩm: Học sinh suy nghĩ để trả lời câu hỏi đặt vấn đề của giáo viên.
d. Tổ chức thực hiện
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
- Chuyển giao nhiệm vụ: 
Ánh sáng có vai trò gì đối với sự sống trên Trái Đất?
- Lắng nghe và suy nghĩ
- Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ: Chỉ rõ thông qua các hình ảnh được đưa ra để thấy được ánh sáng có vai trò gì đối với sự sống trên Trái Đất?
- Thực hiện nhiệm vụ.
- Chốt lại và đặt vấn đề vào bài: Ánh sáng có vai trò lớn đối với sự sống trên Trái Đất. Vậy làm thế nào chứng tỏ ánh sáng là một dạng của năng lượng? Cách biểu diễn đường truyền ánh sáng ra sao? Và thế nào là bóng tối, bóng nửa tối?
è Cùng tìm hiểu trong bài hôm nay.
- Chuẩn bị sách vở học bài
2. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức
Hoạt động 2.1: Tìm hiểu năng lượng ánh sáng
a. Mục tiêu: 
- Nêu được ánh sáng là một dạng năng lượng
- Thực hiện được thí nghiệm thu năng lượng ánh sáng 
- Biết được năng lượng ánh sáng có thể chuyển hóa thành dạng năng lượng khác và cũng thu được bằng nhiều cách khác nhau.
b. Nội dung: 
- Ánh sáng là một dạng của năng lượng
- Năng lượng ánh sáng có thể chuyển hóa thành dạng năng lượng khác và cũng thu được bằng nhiều cách khác nhau.
c. Sản phẩm:
- HS hoàn thành được phiếu học tập số 1
- HS nhận biết được năng lượng ánh sáng có thể chuyển hóa thành dạng năng lượng khác và cũng thu được bằng nhiều cách khác nhau.
d. Tổ chức thực hiện
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
 Giao nhiệm vụ: 
1. Tiến hành thí nghiệm 1 (trang 78 SGK): Thu năng lượng ánh sáng. 
+ Đọc SGK và trả lời các câu hỏi sau:
Mục đích thí nghiệm?
Kể tên dụng cụ?
Các bước tiến hành?
2. Hoàn thành phiếu học tập số 1 (phụ lục)
- Nhận nhiệm vụ
Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ:
+ Ổn định vị trí cho từng nhóm
+ Điều khiển lớp làm TN và thảo luận theo nhóm.
+ Theo dõi quá trình hoạt động của các nhóm
- Thực hiện nhiệm vụ thảo luận nhóm 
- Dự đoán hiện tượng xảy ra khi chưa mở và khi mở nguồn sáng
- Thay đèn LED bằng 1 mô tơ nhỏ (3W hoặc 6W) có cánh quạt, quan sát hiện tượng xảy ra
- Hoàn thành phiếu học tập số 1
Báo cáo kết quả và thảo luận 
- Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả hoạt động. Trả lời câu hỏi
Phiếu học tập số 1.
1.- Chưa mở nguồn sáng thì đèn LED không sáng.
- Mở nguồn sáng thì đèn LED sáng.
2. Mô tơ quay
3. Quang năng đã chuyển hoá thành nhiệt năng
Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ 
- Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá.
- Giáo viên nhận xét, đánh giá.
->Giáo viên chốt kiến thức và ghi bảng:
+ Ánh sáng là một dạng của năng lượng
+ Năng lượng ánh sáng có thể thu được bằng nhiều cách khác nhau.
- Ghi kết luận vào vở 
 Hoạt động 2.2: Tìm hiểu chùm sáng và tia sáng
a. Mục tiêu: 
- Biết được thế nào là chùm sáng, tia sáng.
- Biết được cách biểu diễn đường truyền của ánh sáng. 
b. Nội dung: 
- Đường truyền của ánh sáng được biểu diễn bằng một đường thẳng có hướng, gọi là tia sáng. 
- Ba loại chùm sáng thường gặp là: Chùm sáng song song, chùm sáng hội tụ, chùm sáng phân kỳ.
c. Sản phẩm: HS lắp ráp và thực hiện được thí nghiệm. Hình vẽ tia sáng và ba loại chùm sáng thường gặp.
d. Tổ chức thực hiện
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
- Giao nhiệm vụ: 
1. Dùng đèn pin chiếu ánh sáng lên bảng, ta chỉ nhìn thấy vệt sáng trên bảng, mà không thấy đường đi của ánh sáng. Vậy ánh sáng xuất phát từ đèn pin đến bảng đi như thế nào? 
Chúng ta cần một thí nghiệm để thấy rõ đường đi của ánh sáng. Tiến hành thí nghiệm 2: Quan sát các chùm sáng và hãy mô tả các chùm sáng trên?
2. Lấy ví dụ về chùm sáng song song, hội tụ, phân kỳ?
3. Sử dụng dụng cụ tạo chùm sáng hẹp như hình. Hãy mô tả chùm sáng quan sát được?
- Nhận nhiệm vụ
- Suy nghĩ trả lời
 Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ: 
+ Điều khiển lớp làm TN và thảo luận theo nhóm.
+ Theo dõi quá trình hoạt động của các nhóm
+ Hoàn thành câu yêu cầu
Báo cáo kết quả và thảo luận 
- Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả hoạt động. Trả lời câu hỏi
1. Ánh sáng phát ra từ nguồn sáng và truyền trong không gian thành những chùm sáng. Tuỳ thuộc nguồn sáng mà chùm sáng có hình dạng và kích thước khác nhau.
2. Ví dụ về chùm sáng song song, hội tụ, phân kỳ
3. Đó là một chùm sáng song song, rất hẹp
Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ 
- Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá.
- Giáo viên nhận xét, đánh giá.
->Giáo viên chốt kiến thức và ghi bảng:
+ Quy ước vẽ chùm sáng bằng hai đoạn thẳng giới hạn chùm sáng, có mũi tên chỉ đường truyền ánh sáng.
+ Có thể dùng chùm sáng hẹp, song song để biểu diễn đường đi của ánh sáng. Đó là mô hình tia sáng. 
Quy ước biểu diễn tia sáng bằng đường thẳng có mũi tên chỉ hướng truyền của ánh sáng.
- Ghi kết luận vào vở 
Hoạt động 2.3: Vùng tối và vùng nửa tối 
a. Mục tiêu: 
- Nhận biết được vùng tối và vùng nửa tối
- Vẽ được hình biểu diễn vùng tối do nguồn sáng rộng và vùng tối do nguồn sáng hẹp
b. Nội dung: Vùng tối là vùng nằm phía sau vật cản sáng, hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới. Vùng nửa tối là vùng nằm phía sau vật cản sáng, nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
c. Sản phẩm:
- Phiếu học tập số 2
- Hình vẽ biểu diễn vùng tối do nguồn sáng rộng và vùng tối do nguồn sáng hẹp
d. Tổ chức thực hiện
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
 Giao nhiệm vụ: 
1. Thí nghiệm 3: Quan sát vùng bóng tối và vùng nửa tối. Trả lời các câu hỏi:
Mục đích thí nghiệm?
Kể tên dụng cụ?
Các bước tiến hành? 
2. Hoàn thành phiếu học tập số 2 (phụ lục)
- Nhận nhiệm vụ
 Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ: 
+ Điều khiển lớp làm TN và thảo luận theo nhóm.
+ Theo dõi quá trình hoạt động của các nhóm
- Thực hiện nhiệm vụ.
Báo cáo kết quả và thảo luận 
- Đại diện các nhóm HS báo cáo kết quả hoạt động. 
- Trả lời câu hỏi thuộc phiếu học tập số 2 (phụ lục)
Trả lời
Câu 1. Ta thấy bóng tối của quả bóng trên màn chắn
Câu 2. Vùng phía sau quả bóng, không nhận được ánh sáng trực tiếp từ nguồn sáng gọi là vùng tối và trên màn chắn xuất hiện bóng tối của vật cản. 
Câu 3: 
Câu 4: 
Câu 5: 
Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ 
- Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá.
- Giáo viên nhận xét, đánh giá.
->Giáo viên chốt kiến thức và ghi bảng:
+ Vùng tối là vùng nằm phía sau vật cản sáng, hoàn toàn không nhận được ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
+ Vùng nửa tối là vùng nằm phía sau vật cản sáng, nhận được một phần ánh sáng từ nguồn sáng truyền tới.
+ Biểu diễn vùng tối
- Ghi kết luận vào vở 
3. Hoạt động 3: Luyện tập 
a. Mục tiêu: học sinh sử dụng kiến thức đã học trả lời các câu hỏi củng cố nội dung bài học.
b. Nội dung: Hệ thống BT trắc nghiệm của GV trong phần phụ lục: Phiếu học tập số 3 để HS luyện tập về bài học.
c. Sản phẩm: Phiếu học tập 3
d. Tổ chức thực hiện
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
- Giao nhiệm vụ: 
+ Trả lời các câu hỏi trong phiếu bài tập số 1
- Nhận nhiệm vụ
- Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ: GV quan sát, hỗ trợ khi cần thiết
- Làm bài tập
- Báo cáo kết quả: 
+ Cá nhân HS thực hiện bài tập. GV đổi bài cho học sinh chấm chéo lẫn nhau.
Phụ lục – Phiếu học tập số 3
Câu 1: 
Câu 2: 
Câu 3: 
Câu 4: 
Câu 5: 
Câu 6: 
Câu 7: 
Câu 8: 
- Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- Học sinh nhận xét, bổ sung, đánh giá.
- Giáo viên nhận xét, đánh giá chung.
- Học sinh lắng nghe, sữa chữa bài tập.
4. Hoạt động 4 : Vận dụng
a. Mục tiêu: HS vận dụng các kiến thức vừa học giải thích, tìm hiểu các hiện tượng trong thực tế cuộc sống thông qua trò chơi, tình huống thực tiễn. Từ đó yêu thích môn học hơn.
b. Nội dung: Kiến thức về đường đi của tia sáng và vùng tối phía sau vật cản.
c. Sản phẩm: HS thực hiện được trò chơi và có được câu trả lời thực tiễn gắn liền với bài học.
d. Tổ chức thực hiện
Hoạt động của GV
Hoạt động của học sinh
- Giao nhiệm vụ: 
+ Đặt một đèn bàn chiếu sáng vào tường.
a. Đưa bàn tay của em chắn chùm ánh sáng. Điều gì sẽ xảy ra khi em thay đổi khoảng cách giữa bàn tay và tường?
b. Thực hiện trò chơi tạo bóng trên tường theo những gợi ý trong hình bên và giải thích vì sao có thể tạo bóng trên tường như thế.
- Nhận nhiệm vụ
- Hướng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ: GV đưa ra hướng dẫn khi cần thiết
- Lắng nghe và thực hiện nhiệm vụ
- Báo cáo kết quả: 
HS trình bày câu trả lời
a. Nếu bàn tay càng gần tường, bóng trên tường càng nhỏ. Để hình ảnh trên tường rõ nét, cần chọn nguồn sáng hẹp.
b. Bàn tay cản đường đi của tia sáng nên trên tường hình thành bóng. Sự thay đổi hình dạng của bàn tay khiến bóng thay đổi hình dạng theo, tạo nên các hình ảnh vui nhộn.
Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ
- HS nhận xét, bổ sung, đánh giá lẫn nhau.
- Giáo viên nhận xét, đánh giá chung è thống nhất kết quả đúng, cho điểm HS làm tốt.
- Lắng nghe, bổ sung, chỉnh sửa bài làm.
5. Dặn dò
- Học sinh làm bài tập SGK, SBT
- Chuẩn bị bài mới trước khi lên lớp
PHỤ LỤC
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1.
Tiến hành thí nghiệm 15.1 (trang 78 SGK): Thu năng lượng ánh sáng và trả lời các câu hỏi sau:
Hiện tượng xảy ra khi chưa mở và khi mở nguồn sáng?
....................................................................................................................................................................................................................................................................................
Nếu thay đèn LED bằng 1 mô tơ nhỏ (3W hoặc 6W) có cánh quạt thì hiện tượng gì xảy ra?
....................................................................................................................................................................................................................................................................................
Năng lượng ánh sáng Mặt Trời đã chuyển hóa thành dạng năng lượng nào?
Nêu ví dụ cho thấy rằng năng lượng ánh sáng Mặt Trời còn có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác?
....................................................................................................................................................................................................................................................................................
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2
Tiến hành thí nghiệm 15.5 (trang 80 SGK) và trả lời các câu hỏi sau:
Kích thước đèn rất nhỏ (nguồn sáng hẹp). Khi bật đèn, ta quan sát thấy gì trên màn chắn?
....................................................................................................................................................................................................................................................................................
Vùng tối là vùng như thế nào?
....................................................................................................................................................................................................................................................................................
Cho tia sáng 1 như trên hình, hãy vẽ các tia sáng khác để giải thích sự tạo thành bóng của chiếc hộp trên mặt đất.
Nếu nguồn sáng rộng thì ta quan sát thấy gì trên màn chắn?
....................................................................................................................................................................................................................................................................................
Chỉ ra vùng tối, vùng nửa tối ở hình b.
PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3
1. Chùm sáng do dây tóc bóng đèn pin (đèn đang bật sáng) phát ra có tính chất nào sau đây?
 A. song song	B. phân kì
 C. hội tụ	D. đầu tiên hội tụ sau đó phân kì
2. Chùm sáng do dây tóc bóng đèn pin (đèn đang bật sáng) phát ra có tính chất nào sau đây?
 A. song song	B. phân kì
 C. hội tụ	D. đầu tiên hội tụ sau đó phân kì
3. Chùm sáng phát ra từ một chiếc bút laser có tính chất nào dưới đây?
A. Song song	B. Phân kì
C. Hội tụ	D. Đầu tiên hội tụ sau đó phân kì
4. Chùm sáng phát ra từ một chiếc bút laser có tính chất nào dưới đây?
A. Song song	B. Phân kì
C. Hội tụ	D. Đầu tiên hội tụ sau đó phân kì
5. Hình nào dưới đây biểu diễn đúng chùm tia sáng phát ra từ dây tóc bóng đèn đang sáng?
6. Hình nào dưới đây biểu diễn đúng chùm tia sáng phát ra từ dây tóc bóng đèn đang sáng?
7. Hình nào biểu diễn đúng đường đi của tia sáng từ S qua một lỗ tròn trên màn chắn
8. Hình nào biểu diễn đúng đường đi của tia sáng từ S qua một lỗ tròn trên màn chắn