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

Ngày soạn: 
Ngày dạy:
CHỦ ĐỀ 5: ÁNH SÁNG
Bài 15: ÁNH SÁNG – TIA SÁNG
I. Mục tiêu
1. Kiến thức
Thực hiện thí nghiệm thu được năng lượng ánh sáng; từ đó nêu được ánh sáng là một dạng năng lượng.
Thực hiện thí nghiệm tạo ra mô hình tia sáng bằng một chùm sáng hẹp song song.
Vẽ được 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: Chủ động, tích cực tham gia các hoạt động trong bài học.
Giao tiếp và hợp tác: Tham gia thảo luận, trình bày, diễn đạt các ý tưởng; Làm việc nhóm hiệu quả.
Giải quyết vấn đề và sáng tạo: Để xuất các ý tưởng, phưong án để thảo luận, giải quyết các vấn đề nêu ra trong bài học
+ 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 tói, bóng nửa tối.
Tìm hiểu tự nhiên:Thực hiện được các thí nghiệm thu được năng lượng ánh sáng, thí nghiệm tạo ra mò hình ánh sáng, vẽ được 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.
II. Thiết bị dạy học và học liệu
- Máy chiếu, latop.
- Dụng cụ: tấm pin mặt trời, đèn LED, đèn pin, nguồn sáng và các dây nối.
III. Tiến trình dạy học.
A. Khởi động.
 Hoạt động 1: 
a. Mục tiêu: Tạo tâm thế hứng thú cho HS và từng bước làm quen bài thực hành.
b. Nội dung: HS dưới sự hướng dẫn của GV, HS trả lời các câu hỏi theo yêu cầu của GV.
c. Sản phẩm học tập: HS lắng nghe và tiếp thu kiến thức.
d. Tổ chức thực hiện.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
B1: GV giao nhiệm vụ học tập.
Ở lớp 6, ta đã biết ánh sáng có năng lượng và được gọi là quang năng. Có những thí nghiệm nào chứng tỏ ánh sáng là một dạng của năng lượng?
B2: Thực hiện nhiệm vụ.
GV quan sát trợ giúp HS khi có yêu cầu, đánh giá thái độ và khả năng thực hiện nhiệm vụ học tập của HS.
B3: Báo cáo kết quả thực hiện
GV gọi HS trình bày.
GV: Từ những hiểu biết đã có của HS, GV dẫn dắt vào nội dung bài mới.
- HS nhận nhiệm vụ.
- HS thực hiện nhiệm vụ GV giao.
- HS trình bày sản phẩm của mình.
- HS khác lắng nghe, bổ sung, chỉnh sửa nếu có.
B. Hình thành kiến thức
Tiết 1: NĂNG LƯỢNG ÁNH SÁNG
 Hoạt động 1: Thu năng lượng ánh sáng 
a. Mục tiêu: HS biết ánh sáng là một dạng của năng lượng.
b. Nội dung: GV chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm cho mỗi nhóm. GV hướng dẫn HS thực hiện các bước thí nghiệm như SGK.
c. Sản phẩm học tập: kết quả thí nghiệm.
d. Tổ chức thực hiện.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
B1: GV giao nhiệm vụ học tập
Lắp ráp thí nghiệm như hình 15.1 SGK và tiến hành thí nghiệm, quan sát và trả lời các câu hỏi trong SGK.
B2: Thực hiện nhiệm vụ.
- Lắp ráp mạch điện, HS sẽ dự báo điều gì sẽ xảy ra nếu chiếu ánh sáng vào tế bào quang điện.
- Tiếp theo, HS đóng mạch và mở mạch. Mô tả và quan sát các hiện tượng xảy ra với đèn LED khi đóng và mở công tắc.
- Mô tả và giải thích hiện tượng xảy ra với đèn LED khi:
+ chưa bật nguồn sáng.
+ bật nguồn sáng.
- Sau đó, thay đèn LED bằng một mò tơ nhỏ (loại 3 w hoặc 6 W) quan sát hiện tượng xảy ra?
GV quan sát và trợ giúp HS nếu có yêu cầu.
B3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận.
+ Đại diện nhóm trình bày
+ Nhóm khác nhận xét bổ sung
+ Giáo viên nhận xét.
B4: Báo cáo, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ.
GV đánh giá tinh thần học tập của HS từ đó dẫn đến kết luận:
- Ánh sáng là một dạng năng lượng.
- Năng lượng của ánh sáng có thể thu được bằng nhiều cách khác nhau.
- HS nhận nhiệm vụ.
- HS thực hiện nhiệm vụ GV giao.
- HS nêu được kết quả thí nghiệm
- HS lắng nghe và ghi vở.
Tiết 2: CHÙM SÁNG VÀ TIA SÁNG
Hoạt động 2: Quan sát các chùm sáng
a. Mục tiêu: HS quan sát, mô tả và vẽ được các chùm sáng.
b. Nôi dung: Gv hướng dẫn HS tiến hành thí nghiệm 2 SGK.
c. Sản phẩm học tập: Hình vẽ và mô tả được các loại chùm sáng.
d. Tỏ chức thực hiện.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
B1: GV giao nhiệm vụ học tập
- Mô tả các chùm sáng trong Hình 15.2b và 15.2c ở SGK.
- Tiến hành thí nghiệm 2 theo hướng dẫn như SGK. Vẽ tia sáng và các loại chùm sáng.
B2: Thực hiện nhiệm vụ.
- Chuẩn bị dụng cụ thí nghiệm.
- Lắp ráp thí nghiệm như SGK.
B3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận.
+ Đại diện nhóm trình bày
+ Nhóm khác nhận xét bổ sung
+ Giáo viên nhận xét.
B4: Báo cáo, đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ.
GV đánh giá tinh thần học tập và thái độ của HS, đánh giá kết quả hoạt động và chốt lại kiến thưc nội dung cần thiết
* Kết luận:
 Ta có thể dùng chùm sáng hẹp này để biểu diễn đường đi của ánh sáng. Đó là mô hình tia sáng.
- Người ta quy ước biểu diễn tia sáng bằng một đường thẳng có mũi tên chỉ hướng truyền của ánh sáng.
- Một chùm sáng hẹp song song có thể xem là một tia sáng.
- Có 3 loại chùm sáng thường gặp:
Mở rộng: mắt nhìn thấy bảng, hãy vẽ đường đi của một nguồn sáng nào đó (Mặt Trời, bóng đèn) phản chiếu lên bảng rồi đến mắt.
- HS nhận nhiệm vụ.
- HS thực hiện nhiệm vụ GV giao.
- HS trình bày sản phẩm của mình.
- HS khác lắng nghe, bổ sung, chỉnh sửa nếu có.
- HS lắng nghe và ghi vở.
Tiết 3: VÙNG TỐI VÀ VÙNG NỬA TỐI
Hoạt động 3: Biểu diễn vùng tối tạo bởi nguồn sáng hẹp
a. Mục tiêu: HS biết vẽ hình, nhận biết được các vùng bị vật cản che khuất để tạo nên vùng tối.
b. Nội dung: GV bố trí thí nghiệm như Hình 15.5a: dùng đèn pin chiếu ánh sáng qua một vật cản và hứng bóng trên màn phía sau. GV tổ chức HS thảo luận câu hỏi 5 và luyện tập.
c. Sản phẩm học tập: Trả lời câu hỏi của GV và hình vẽ biểu diễn vùng tối bởi nguồn sáng hẹp.
d. Tổ chức thực hiện.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
B1: GV giao nhiệm vụ học tập
- Mô tả vùng không gian phía sau vật cản trong Hình 15.5a ở SGK. Bóng tối của quả bóng trên màn chắn có hình dạng thế nào?
- Dịch chuyển vật cản, quan sát kích thước của bóng tối trên màn hình.
- HS dùng tia sáng tiến hành vẽ Hình 15.5b.
B2: Thực hiện nhiệm vụ.
Quan sát, mô tả và vẽ hình.
B3: Báo cáo kết quả hoạt động và thảo luận.
+ Đại diện nhóm trình bày
+ Nhóm khác nhận xét bổ sung
+ Giáo viên nhận xét.
B4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ.
GV đánh giá tinh thần học tập của HS, đánh giá kết quả hoạt động và chốt lại nội dung cần thiết 
* Kết luận:
Vùng không gian phía sau vật cản chia thành hai phần sáng và tối riêng biệt. Nếu vật có dạng hình cầu thì bóng có dạng hình tròn.
- Dịch chuyển vật cản, kích thước của bóng tối trên màn hình cũng thay đổi.
- Hình vẽ biểu diễn vùng tối:
- HS nhận nhiệm vụ.
- HS thực hiện nhiệm vụ GV giao.
- HS trình bày sản phẩm của mình.
- HS khác lắng nghe, bổ sung, chỉnh sửa nếu có.
- HS lắng nghe và ghi vở.
Hoạt động 4: Biểu diễn vùng tối tạo bởi nguồn sáng rộng 
a. Mục tiêu: HS biết vẽ hình, nhận biết được các vùng bị vật cản che khuất để tạo nên vùng nửa tối.
b. Nội dung: GV thay đổi bóng đèn pin nhỏ bằng một bóng đèn lớn. Tiến hành vẽ hình 15.6b để HS hiểu rõ sự hình thành vùng tối tạo bởi nguồn sáng rộng. HS thảo luận nhóm trả lời câu 6 và phần vận dụng.
c. Sản phẩm học tập: Trả lời câu 6 và phần vận dụng.
d. Tổ chức thực hiện
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
B1: GV giao nhiệm vụ học tập
Quan sát hình trên để chỉ rõ vùng sáng, vùng bóng tối, vùng bóng nửa tối.
B2: Thực hiện nhiệm vụ.
Thảo luận nhóm quan sát hình trên để chỉ rõ vùng sáng, vùng bóng tối, vùng bóng nửa tối.
B3: Báo cáo kết quả hoạt động 
GV gọi đại diện nhóm HS trả lời.
B4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ.
GV đánh giá tinh thần học tập của HS, đánh giá kết quả hoạt động, nhận xét câu trả lời của môĩ nhóm.
Quan sát các vùng được kí hiệu (a), (b) và (c) trên Hình 15.6b trong SGK để chỉ ra đâu là vùng tối, đâu là vùng nửa tói. 
Quan sát vùng phía sau vật cản xuất hiện trên màn, chú ý đến vùng chuyển tiếp giữa sáng và tối (Hình 15.6a). Nhận ra sau vật cản có 3 vùng: vùng tối (b), vùng trung gian giữa sáng và tối (a), (c) và vùng sáng.
- HS nhận nhiệm vụ.
- HS thực hiện nhiệm vụ GV giao.
- HS trình bày sản phẩm của mình.
- HS khác lắng nghe, bổ sung, chỉnh sửa nếu có.
- HS lắng nghe
Hoạt động 5: Luyên tập
a. Mục tiêu: Củng cố, hệ thống hoá kiến thức mới mà HS lĩnh hội ở hoạt động hình thành kiến thức
b. Nội dung: GV giao nhiệm vụ cho HS chủ yếu là hoạt động cá nhân để hoàn thành bài tập. Trong quá trình làm việc HS có thể trao đổi với bạn, thầy cô giáo.
c. Sản phẩm học tập: Các câu trả lời của HS.
d. Tổ chức thực hiện
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
B1: GV giao nhiệm vụ học tập
Đặt một đèn bàn chiếu sáng vào tường.
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?
Thực hiện trò chơi tạo bóng trên tường theo những gợi ý trong hình trên và giải thích vì sao có thể tạo bóng trên tường như thế?
B2: Thực hiện nhiệm vụ.
Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi.
B3: Báo cáo kết quả hoạt động 
GV gọi đại diện nhóm HS trả lời.
B4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ.
* Kết luận:
- Nếu bàn tay càng gần tường, bóng trên tường càng nhỏ. Để hình ảnh trên tường rõ nét, cần chọn nguồn sáng hẹp.
- 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.
* Mở rộng:
Hiện tượng nguyệt thực khi Mặt Trăng đi vào vùng bóng của Trái Đất. Khi Mặt Trăng đi vào vùng tối, ta có hiện tượng nguyệt thực toàn phẩn. Khi Mặt Trăng đi vào vùng nửa tói, ta có hiện tượng nguyệt thực một phần.
- HS nhận nhiệm vụ.
- HS thực hiện nhiệm vụ GV giao.
- HS trình bày sản phẩm của mình.
- HS khác lắng nghe, bổ sung, chỉnh sửa nếu có.
Hoạt động 6: Vận dụng
a. Mục tiêu: Vận dụng kiến thức mới mà HS đã lĩnh hội để giải quyết những vấn đề mới trong học tập.
b. Nội dung: GV cho HS trả lời trên lớp hoặc về nhà .
c. Sản phẩm học tập: Các câu trả lời của HS.
d. Tổ chức thực hiện:
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
B1: GV giao nhiệm vụ học tập
Nhiệm vụ 1: Nêu một số ví dụ cho thấy năng lượng ánh sáng được chuyển hóa thành điện năng, nhiệt năng, động năng.
- HS nhận nhiệm vụ.
Nhiệm vụ 2: Hãy vẽ các tia sáng phát ra từ đèn pin để biểu diễn bóng tối của quả bóng trên màn chắn.
B2: Thực hiện nhiệm vụ.
Cá nhân HS thực hiện nhiệm vụ.
B3: Báo cáo kết quả hoạt động 
Gọi HS báo cáo 
B4: Đánh giá kết quả thực hiện nhiệm vụ.
NV1: Ánh sáng được chuyển hoá thành:
Điện năng: pin quang điện.
Nhiệt năng: bếp mặt trời.
Động năng: xe điện chạy bằng năng lượng mặt trời.
- HS thực hiện nhiệm vụ GV giao.
- HS trình bày sản phẩm của mình.
- HS khác lắng nghe, bổ sung, chỉnh sửa nếu có.