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案例一:光与色彩的奥秘

简介

本项目旨在引导学生使用classroom科学套装中悟空扩展板上板载的彩虹灯探索光的混色原理。通过点亮并观察彩虹灯的黄色灯光和紫色灯光,学生将了解如何通过组合不同颜色的光来创造新的颜色。通过这个项目,学生将学习基础的光学知识和编程技能,同时激发他们对科学探索的兴趣。

教学目标

理解光的混色原理。

学习基础的光学知识。

掌握使用micro:bit控制LED灯的基本编程技能。

教学准备

在开始教学之前,请确保您已经准备好以下必要的材料:

图片名称
classroom科学套装
micro:bit V2
个人电脑(PC)
USB 数据线

这些材料将为您提供一个完整的体验,确保您可以顺利地进行后续的操作和学习。如果您已准备好以上内容,我们可以继续进入下一步。

教学过程

课程引入

你有没有想过,为什么彩虹有七种颜色?为什么当我们混合某些颜色的光时,它们可以产生新的颜色?在本节课中,我们将探索光与色彩的奥秘,了解光的混色原理。

我们将使用classroom科学套装中的彩虹灯和micro:bit,通过编程控制彩虹灯的特定颜色发光。这个装置能够帮助我们观察和理解不同颜色的光如何混合在一起,形成新的颜色。

准备好了吗?现在,让我们一起踏上这个有趣的学习旅程,探索光与色彩的奥秘吧!

探究活动

  1. 学习如何使用micro:bit上的编程环境,编写代码来控制彩虹灯。

  2. 理解如何控制单个彩虹灯的亮灭。

  3. 学习如何调整灯光的亮度,创造不同的颜色效果。

硬件连接

此案例使用wukong扩展板上的4颗彩虹灯进行实验,彩虹灯连接引脚为P16。

代码编程

添加软件库

打开makecode.microbit.org并点击新建项目.

点击扩展.

搜索iot-environment-kit,添加iot-environment-kit软件库。

搜索wukong,添加wukong软件库。

示例代码

  1. 当开机时,显示爱心图标。

  1. 初始化彩虹灯为4颗并连接到P16端口,设置彩虹灯亮度为2。

  1. 当按键A被按下时,彩虹灯显示紫色灯光;当按键B被按下时,彩虹灯显示黄色灯光。

请参考程序连接:https://makecode.microbit.org/_XM8XaJKs86UY

你也可以通过以下网页直接下载程序。

下载程序

使用USB线连接PC和micro:bit V2。

连接成功后,电脑上会识别出一个名为MICROBIT的盘符。

点击左下角的,选择Connect Device

点击

点击

在弹出窗口选择BBC micro:bit CMSIS-DAP,然后选择连接,至此,我们的micro:bit就已经连接成功。

点击下载程序。

团队合作与展示

学生分成小组,共同完成案例的制作和程序编写。

鼓励学生之间相互合作、交流和分享经验。

每个小组有机会向其他小组展示他们制作的案例,并演示。

预期效果:开机后micro:bit的LED矩阵显示爱心图标,当按键A被按下时,彩虹灯显示紫色灯光,当按键B被按下时,彩虹灯显示黄色灯光。

(GIF动图)

总结与反思

回顾课程内容,提醒学生掌握了哪些知识和技能。

引导学生讨论他们在制作过程中遇到的问题和困难,以及如何解决这些问题。

引导学生思考光的混色原理在日常生活中的应用,如彩色电视和舞台灯光等。

扩展知识

光的混色原理是光学领域的一个重要概念,它涉及到不同颜色的光如何组合在一起形成新的颜色。以下是光的混色原理的一些扩展知识:

加色混色:当不同颜色的光同时照射在一起时,它们混合在一起形成新的颜色。这被称为加色混色,其典型例子是彩色电视和计算机显示器,它们使用红、绿、蓝三种颜色的光来产生广泛的颜色。

减色混色:在颜料或染料中,不同颜色的粒子吸收一部分光并反射另一部分光,当多种颜料混合时,它们吸收更多的光,从而产生较暗的颜色。这是减色混色,常用于绘画和印刷。

光的三原色:在加色混色中,红、绿、蓝被认为是光的三原色。这三种颜色的光可以混合产生白色。

颜色感知:人类眼睛中的视锥细胞对不同波长的光敏感,使我们能够看到颜色。不同波长的光对应不同的颜色。

通过了解光的混色原理,学生可以更好地理解我们是如何感知颜色的,以及颜色在科技和艺术中的应用。