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综合实践活动指引六年级《小小设计师——体验全息投影技术》
第1单元第1课时教学设计
课题 正四棱台的设计制作 单元 第一单元 学科 综合实践活动指引 年级 6年级
学习目标 1.通过课前查阅收集全息技术的相关资料，初步认识和了解什么是“全息技术”。2.能快速准确的画出一个正四棱台。3.学会制作适合手机屏幕大小的全息膜投影“神器”——正四棱台。
重点 体验全息投影技术；画正四棱台。
难点 学会制作适合手机屏幕大小的全息膜投影“神器”——正四棱台。
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 出示G20晚会天鹅湖剧照，提问：晚会现场缤纷多彩，你知道是怎么实现的吗？学生自由发言，适时引出全息影像这个专业术语。播放视频《全息投影——舞蹈》同学们，看了这个舞蹈影像，你有什么想说的吗？——立体影像。这利用了一种技术——全息技术。本节课我们就通过一个手工实验去了解它——制作正四棱台。在《正四棱台的设计制作》中寻找“全息技术”答案吧。出示课题。 探究、思考。 通过设疑，激发学生的学习兴趣，进入学习状态。
讲授新课 一、活动小指引。1.课前阅读收集全系技术的相关资料。2.收集生活中废弃的各种透明塑料片二、认一认1.同学们，在了解全息膜成像之前，我们先阅读：全息技术。第一步：利用干涉原理记录物体光波信息，即拍摄过程；（被拍摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束；另一部分激光作为参考光束射到全息底片上，和物光束叠加产生干涉，把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度，从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后，便成为一张全息图，或称全息照片）第二步：利用衍射原理再现物体光波信息，这是成象过程。（全息图犹如一个复杂的光栅，在相干激光照射下，一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象，即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强，具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息，故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像，通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像，而且能互不干扰地分别显示出来）2.全息技术的研究历史 1947年，英国匈牙利裔物理学家丹尼斯·盖伯发明了全息投影术，获得1971年的诺贝尔物理学奖；1962年由苏联科学家尤里·丹尼苏克拍摄世界上第一张实际记录三维物体的光学全息投影照片；2014年6月，美国加州的一家新创公司研发三维全息投影芯片，他们研制的第二款投影芯片可以实现全息三维投影，立体影像可以飘浮在空气中，看上去就像是一个真实存在的物体。3.衍生产品——全息投影有一种投影方式，使用特殊的屏幕，屏幕本身近乎透明，但是却可以相当清晰地表现出投影内容；在光源和图形控制得当，并且观看角度固定时，可以有乱真的立体效果。日本初音未来演唱会曾使用这种技术。虽名为"全息"，实际上投的是2D影像，因此这种投影方式也可以称之为2.5D。4.了解全息膜成像系统全息膜成像系统将三维画面悬浮在半空中，形成三维空间成像，立体感强，色彩逼真。要获得神器的全息膜投影效果，首先需要制作一件“神器”——正四棱台。5.同学们认识下面的立体图形吗？请说出它们的名称：长方形 三角形 梯形三、想一想1、正四棱台的特征2、怎样才能快速准确地画出一个正四棱台？请用两种方法在下面画出正四棱台：学生思考、讨论、回答。正四棱一种特殊台梯形体（好比正方形之于长方形），即底面与顶面均为正方形，侧面都是等腰梯形。 两种画正四棱台的方法：四棱台近似于一个长方体，通过画长方体的形式可以画出一个4棱台，具体的画法步骤如下： （1）在平面内画出一个长方形，以此为基础画图。（2）在画好的长方形右上方，再画出一个长方形。（3）将两个画好的长方形，相应的对角线用线段连接，即可画出一个4棱台。另一种方法：（1）绘制出平行四边形ABCD以及对角线AC和BD，线段AC、BD的交点设置为O。如下图所示。（2）任意绘制一条线段DE。依次选中点D、E。将点O按照标记向量的方向平移，得到点O’。绘制线段AO’、BO’、CO’、DO’、OO’。将线段OO’、DO’、AD、CD、AC、BD设置为虚线。（3）在线段DE上任取一点F，依次选中点E、D、F，将点O’作为中心。分别选中点A、B、C、D， 得到点A’、B’、C’、D’。绘制线段A’B’、B’C’、C’D’、D’A’。如下图所示。（4）选中线段AO’、BO’、CO’、DO’、OO’、DE和点O’、E， 绘制线段AA’、 BB’、CC’、DD’。将DD’设置为虚线。这样正四棱台就绘制完成了，如下图所示。导语：当我们画出了正四棱台的时候，你是否会想到怎样改变这个正四棱台的体积大小呢？四、如果用一张A4纸做出一个正四棱台，有哪些方法可以改变这个正四棱台的体积大小 学生回答后，教师总结：可以改变棱长、高、底面积等方法，改变正四棱台的体积大小。 那么，怎样座椅适合自己手机屏幕的正四棱台呢？ 五、试一试为了做出适合手机屏幕大小的全息膜投影“神器”——正四棱台，我们需要用带有坐标方格的纸进行试验：测量——计算——试样——裁剪。根据上面的信息，你能计算出适合你手机屏幕的正四棱台相关的尺寸：示例：略请在下面坐标方格纸中，设计出适合手机屏幕的正四棱台侧面展开图。示例：略六、实验方法和步骤：1.方格纸上画一个上底长为1cm，下底长为6cm，高为3.5cm的等腰梯形。(也可以按照这个比例调整具体的尺寸大小)2.在透明塑料板上依照此图形剪裁下四个同样大小的透明梯形。3.将这四个梯形按金字塔的模样粘合在一起。4.打开手机浏览器，搜一下全息视频并播放。5.把金字塔小的一端放在影片的中间位置，全息图像出现了。七、做一做透明塑料片（如废弃CD盒、廉价的手机贴膜、衬衣的透明塑料内衬等）、坐标方格纸、透明胶带纸或强力胶、笔、剪刀、裁玻璃刀或美工刀，一部智能手机（能播放视频即可，无须安装特定APP）。材料处理可将废弃CD盒拆卸备用 可选用透明塑料片用之前裁下的等腰梯形作为参考，用玻璃刀裁出相同大小的梯形，同样的梯形材料需要四块。注意裁切时不要割伤手。2.制作正四棱台用透明胶将四枚梯形小透明板一个小金字塔的样子，然后粘贴到一起。使用不干胶条将梯形透明片按此方式两两黏合最后将四枚梯形透明板粘贴拼接成此形状即可同学们，做好了整四棱台，我们展示一下吧！八、晒一晒用智能手机测试全息影像投射效果：关灯，将这个透明金字塔倒置在手机屏幕上，然后用第34页“二维码”中专门提供的几段演示视频来进行测试。投影测试：如图所示，把自己制作的全息膜投影仪放到手机屏幕上，然后用手机播放视频或图片。 十、思考：同学们的投影测试成功了吗？如果效果不理想，请描述出现的问题并尝试分析原因 。 活动、探究。探究、回答。合作、探究。实践、探究 在合作、探究中，了解全息膜成像，正四棱台的画法。通过亲自动手制作正四棱。
课堂练习 画出一个正四棱台(上下底面是正方形，侧面是全等的等腰梯形)的三视图。
课堂小结 通过节课的学习，掌握了画正四棱台和制作正四棱台的方法，初步理解掌握了全息膜投影技术。
板书 正四棱台的设计制作画正四棱台和制作正四棱台的方法
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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