(共27张PPT)
第二章 对环境的察觉
浙教版七年级下册
第6节 透镜和视觉(1)
---透镜及其对光的作用
教学目标
科学观念:会区分凸透镜和凹透镜,知道凸透镜对光的会聚作用,了
解凸透镜的焦点和焦距;知道凹透镜对光的发散作用;知道凸透镜
和凹透镜的四要素;理解和掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线;
科学思维:通过两种透镜的特征对比,形成透过本质特征,识别不同
事物的能力;
探究实践:通过小实验及画图,了解两种透镜的构造以其对光的作用,
提升学生动手、动脑、观察、分析和概括的能力;
态度责任:通过矿泉水瓶引发森林火灾等事例,使学生深切感受到乱
扔垃圾的危害。
知识回顾
1、平面镜的特点是反射面 又能成像的镜子;
2、平面镜成的像是 的、的 像;像与物体大小 ;
像与物关于镜面具有 性;
3、光斜射入物体表面时会发生 现象和 现象;平面镜成像属于光的 射造成的;而色散现象的形成与三棱镜对光的 射有关。
4、光从空气斜射入玻璃表面时,折射光线 (选填“远离”或“靠近”)法线;
5、光的反射和折射现象中,光路都是可 的。
平整
正立
虚
相等
对称
反射 折射
反
折
靠近
逆
讨论交流
奶奶需要一副老花镜看手机,吩咐小明去桌上取眼镜,但小明发现桌上有两副眼镜,哪一副是奶奶的老花镜?若这里有两副眼镜,一副是近视眼镜,一副是远视眼镜(老花眼镜);你知道如何辨别吗?
方法1、两副眼镜都给奶奶,让奶奶戴一下就知道了;
方法2:用手摸一下镜片,中间厚的是老花镜;
方法3:……
新知讲解
一、透镜
1、透镜:
透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。
2、透镜的类型:
透镜一般可分为凸透镜和凹透镜两类。
(1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜;
(2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜。
新知讲解
3、透镜的通用符号:
凸透镜 凹透镜
如,远视眼镜(老花眼镜)的镜片,属凸透镜(中间厚、边缘薄);
近视眼镜的镜片,属于凹透镜(中间薄、边缘厚)。
活动:
1) 让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来
回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮。试着将一小片
干燥的纸巾或棉花放在最小最亮的这一光斑处,观察现象。
2)换用凹透镜再做上面的实验,纸上还能得到最小、最亮的光斑吗?
凸透镜能将太阳光会聚于一点,这一点最亮、最小。
若移动凸透镜,使凸透镜靠近或远离白纸,则光斑会变大。
棉花或纸巾放在最亮的光斑处,不一会儿,棉花或纸巾就变焦黄或燃烧起来了。
找不到最小的光斑
新知讲解
4、凸透镜的四要素:
(1)主光轴和光心:
①主光轴:通过两个球面球心O点的直线,简称主轴。
②光心:光心是主光轴上的一点(可以认为在透镜的中心)。
(2)焦点和焦距:
①焦点:将平行光线(如阳光)平行于主光轴射入凸透镜,光在透镜的两面经过两次折射后,集中在主轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点。凸透镜有关于光心对称的两个焦点F。
②焦距:焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距,符号f。
视频:
凸透镜对光的作用
(点击图片播放)
新知讲解
二、透镜对光的作用
1、凸透镜对光有会聚作用;
(1)平行于主轴的光入射到凸透镜,经凸透镜会聚于焦点;
(2)因为光的折射现象中,光路是可逆的;所以,由焦点发出的光,经凸透镜后会平行于主轴射出。
凸透镜对平行光的会聚
凸透镜的三条特殊光线
新知讲解
(3)光射向凸透镜后都会出现会聚现象:
不在凸透镜焦点发出的光线,经过凸透镜后的传播情况举例:
新知讲解
(4)凸透镜对光的会聚原理:
阳光透过三棱镜时,光都会三棱镜底部方向折射;而凸透镜可以简化为中间一个玻璃砖,上下两端分别为方向相反的三棱镜,所以平等光入射时,中间部分光的传播方向不变,而两端的光向中间折射。
而且,凸透镜表面越凸,焦距越短,折光能力越强。
试一试:
根据入射光线画出折射光线:
视频:
凹透镜对光的作用
(点击图片播放)
新知讲解
2、凹透镜对光的作用:
(1)凹透镜对光有发散作用;
平行于主轴的光入射到凹透镜,经凹透镜出现发散现象;
(2)平行光经凹透镜后的发散光线的反向延长线相交于一点,这一点可称为凹透镜的虚焦点,凹透镜有两个虚焦点;透过光心的光传播方向不变。
(3)因为凹透镜对光发散作用中,光路是可逆的。
凹透镜对光的发散作用
凹透镜的三条特殊光线
新知讲解
根据入射光线画出折射光线:
1)给你一块凸透镜,你能用冰和阳光来取火吗?
2)判断一枚透镜是否凸透镜的方法有哪些?
讨论交流
能用冰和阳光来取火。将冰块削成凸透镜形状正对太阳光,燃料放在焦点上即可燃烧。
法1、触摸法:中间厚边缘薄的是凸透镜;
法2、会聚法:能将阳光会聚成一点的是凸透镜;
法3、成像法:可成倒立的实像的是凸透镜;
……
课堂练习
1、如图所示,属于凸透镜的是( )
A.①②③ B. ①②④⑤ C.①③⑤ D.②④⑥
C
课堂练习
2、如图的光路图,正确的是( )
A.丙和丁 B. 甲和丙 C. 乙和丁 D. 甲和丁
D
课堂练习
3、用铁丝绕成一个内径为4mm的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜,辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是( )
用手触摸水膜,比较中间和边缘的厚度
B. 透过水膜观察物体成像
C. 用刻度尺测量中间和边缘的厚度
D. 水膜太小无法判断
B
课堂练习
4、在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦距为f,此时两个透镜之间距离为L,在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜的焦距为( )
A. f B. L C. f+L D. f-L
D
课堂练习
5、在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后 的方向如图所示,则( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜
B.甲为凸透镜,乙为凹透镜
C.甲、乙都为凸透镜
D.甲、乙都为凹透镜
C
课堂总结
1、凸透镜对光有会聚作用;
2、凹透镜对光有发散作用;
3、凸透镜有两个焦点;凹透镜有两个虚焦点;
4、焦点到凸透镜光心的距离称为焦距;
5、光经过凸透镜或凹透镜时,光路都是可逆的;
6、记住凸透镜和凹透镜的三条特殊光线:
板书设计
2.6 透镜和视频(1)
凸透镜:会聚光 凹透镜:发散光
作业布置
1、复习本课时主要内容;
2、完成作业本中相应练习;
3、完成学案中“课后巩固”;
4、预习“凸透镜成像”。
谢谢
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浙教版七下§2.6透镜和视觉(1)学案
姓名
[学习目标]
1、会区分凸透镜和凹透镜,并知道凸透镜对光的会聚作用;
2、了解凸透镜的焦点和焦距;
3、知道凹透镜对光的发散作用;
4、知道凸透镜和凹透镜的四要素;
5、理解和掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线。
一、知识点梳理:
知识点、透镜及其焦距
1、凸透镜: 厚、 薄的透镜叫做凸透镜 ;
2、凹透镜:中间 、边缘 的透镜叫做凹透镜;
3、远视眼镜镜片属于 镜,近视眼镜镜片属于 镜;
4、凸透镜对光有 作用。凸透镜能使平行于主光轴的光会聚于一点,这一点叫做凸透镜的 ,焦点到凸透镜光心的距离叫做 。
5、凹透镜对光有 作用,凹透镜没有真正的焦距。
二、例题讲解
例题1、下列光路图所示不正确的是( )
A. B. C. D.
例题2、一光源 S 发出的光经凸透镜后平行射出,若把凸透镜浸没在水中(如图所示),使光线仍平行射出,则( )
A.需把光源上移一些 B.需把光源下移一些
C.不需移动光源 D.条件不足,无法判断
(例题2图) (例题3图)
例题3、在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦距为f,此时两个透镜之间的距离为L。在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜的焦距为 ( )
A.f B.L C.f+L D.f-L
例题4、在探究“凸透镜成像规律”的实验中:
(1)如图1,小明利用太阳光测量凸透镜的焦距,下列操作最合理的是 ;
(2)按图1中正确的操作,让镜面垂直于阳光,测出透镜与白纸间距s(单位cm)与对应的白纸被烤焦的时间t(单位min),绘出如图2所示的图像,可判断该透镜的焦距f为 cm。
三、随堂练习:
1、下列光学仪器中对光有会聚作用的是( )
A. 凹透镜 B. 凸透镜 C. 平面镜 D. 凸面镜
2、下列关于凸透镜或凹透镜的几幅光路图中,错误的是( )
3、下列所成的像为实像的是( )
A. 人在平面镜的成的像 B. 山在水中的倒影
C. 太阳经过小孔在地面上成的圆形光斑 D. 邮票经放在镜成的正立放大的像
4、如果把一个玻璃球分割成五块,其截面如图所示,再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳光下,能使光发散的是 ( )
A.a B.b C.c D.都不行
(第4题图) (第5题图) (第6题图)
5、如图所示,一束光通过放在虚线框中的光学元件后改变了传播方向,则该光学元件( )
A.只能是平面镜 B.只能是凸透镜
C.只能是凹透镜 D.可能是平面镜、凸透镜或凹透镜
6、现有以下3种光学元件:①平面镜 ②凸透镜 ③凹透镜,据图判断,方框内可选的光学元件有( )
A. 只有① B.①② C. ①③ D. ①②③
7、小明利用太阳光测量凸透镜的焦距。图中操作最合理的是( )
A. B. C. D.
四、课后巩固:
1、下列诗词中涉及到的光现象,解释不正确的是( )
A.峰多巧障日——山峰挡住太阳光是因为光沿直线传播
B.潭清疑水浅——潭水看起来变浅是因为光发生了折射
C.明镜可鉴形——镜子可以成像是因为光发生了反射
D.江清月近人——看到江中的月亮,是月亮的实像
2、关于“雨过天晴、彩虹高挂”所包含的光学知识,下列说法正确的是( )
A. 通过在面积水看到的白云是实像
B. 太阳光从空气射入积水中一定发生折射现象
C. 通过地面积水看到的白云,由光的直线传播形成
D. 蓝天中高挂的彩虹,由光的色散形成
3、 晴朗的夏日中午,往树或花的叶子上浇水,常会把叶子烧焦,其原因是( )
A. 水滴蒸发,带走叶子的热量 B.水滴在阳光下温度高,把叶烧焦
C. 水滴容易透明阳光 D. 水滴会使阳光会聚,把叶子烧焦
4、将凸透镜正对阳光,其下方的纸上呈现一个并非最小的光斑,这时光斑到凸透镜的距离为L,若凸透镜远离纸的过程中光斑一直变大,则该凸透镜的焦距( )
A. 一定小于L B. 一定等于L C. 一定大于L D. 可能小于L,也可能大于L
5、如图是德国设计师设计的一个球形透镜太阳能系统,通过透镜聚光之后再发电,此透镜是一个( )
A. 凹透镜,对光线具有会聚作用 B. 凸透镜,对光线具有发散作用
C. 凸透镜,对光线具有会聚作用 D. 凹透镜,对光线具有发散作用
6、图中是一个截在为正方形、中空部分为椭圆形的玻璃体,则这个玻璃体( )
①可看作两块凹透镜 ②可看作一块凸透镜 ③对图示光束具有发散作用 ④对图示光束具有会聚作用
A. ①②③ B. ①③ C. ②④ D. ①②③④
(第6题图) (第7题图)
7、 如图所示,一束光线射向O处的光学元件后会聚于主光轴上的S点,去掉光学元件后,光线会聚于S点,则该元件一定是( )
A. 平面镜 B. 凹面镜 C. 凸透镜 D. 凹透镜
8、在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后 的方向如图所示,则( )
A.甲为凹透镜,乙为凸透镜 B.甲为凸透镜,乙为凹透镜
C.甲、乙都为凸透镜 D.甲、乙都为凹透镜
9、如图一个大烧杯倒扣在桌面上,里边充以烟雾,用手电筒通过杯底自上而下照射,调节手电筒的聚光圈,使通过烟雾的光形成如图甲所示粗细均匀的柱形光束。
(1)烧杯内充以烟雾,是利用了烟尘微粒对光的 (填“镜面反射”或“漫反射”)来显示光通过的
路径。这种科学方法是 。
(2)在烧杯底和手电筒的聚光圈之间放一块透镜,观察到如图乙所示的现象时,说明该透镜是 镜。
(第9题图) (第10题图)
10、如图甲所示,把凸透镜正对着太阳光,在桌面上得到一个最小、最亮的光斑F,则凸透镜的焦距是 cm。如图乙所示是微型手电筒所用的小灯泡,小灯泡前端的A部分相当于 ,从A处射出的光为平行光束时,这种小灯泡的灯丝位于A的 处。
11、王亚平在“天宫课堂”中为大家直播演示了很多有趣的小实验,其中最引人注目的就是“神奇的太空小水球”(如图)。王亚平先将水注入水膜之中最终形成一个漂亮的完整水球,可以看到一个倒立的 (选填“实”或“虚”)像。随后,王亚平向水球里注射一个气泡,神奇的一幕发生了,水球里竟然形成了一正一反两个人像,此时水球和中间气泡部分相当于两个 (选填“平面镜”“凸透镜”或“凹透镜”)。
参考答案:
一、知识点梳理:
知识点、
1、 中间 边缘 2、 薄 厚
3、 凸透 凹透 4、会聚 焦点 焦距。
5、 发散
二、例题讲解:
例题1、C
解析:A.光从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角。同时在水面发生反射,此时反射角等于入射角,故A正确不合题意;B.物体在平面镜中所成的像是所有反射光线反向延长线的焦点,故B正确不合题意;C.与主轴平行的光,经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点,故C错误符合题意;D.从焦点射出的光,经过凸透镜后,折射光与主轴平行;射向光心的光,经过凸透镜后传播方向不变,故D正确不合题意。故C符合题意。
例题2、B
解析:根据光路的可逆性,我们假设是从水底有一束平行光线向上射出,经过凸透镜和水面的两次折射后到达光源。如果只是空气,折射光线恰好要通过焦点F,如甲图所示:
光线经过水面进入空气发生折射,此时折射角大于入射角,即使得光线提前会聚,焦点下移(如乙图所示),根据光路是可逆的,光源的位置应该下移,故B符合题意。
例题3、D
解析:①最终的反射光线经过平面镜反射后沿原光路返回,即反射角和入射角都是90°,那么经过凸透镜后的折射光线应该与主轴平行;
②只有从凸透镜焦点射出的光线经过凸透镜后才会与主轴平行;
③与主轴平行的光线经过凹透镜后,折射光线的反向延长线经过入射光线同侧的虚焦点。
④经过凹透镜后的折射光线就是射向凸透镜的入射光线,据此推测,凹透镜左侧的虚焦点应该与凸透镜左侧的焦点重合,如下图所示:
根据图片可知,凸透镜的焦距等于凹透镜焦距和两个透镜距离之和,则凹透镜的焦距f'=f-L。故D符合题意。
例题4、(1)C(2)12
解析:(1)将凸透镜放到太阳光下,且与阳光垂直。将一张白纸放到凸透镜下与其平行,调整凸透镜到白纸的距离,直到白纸上出现最小最亮的光点,此时白纸到凸透镜的距离就是焦距,故选C。(2)根据图片可知,当透镜到白纸的距离为12cm时,白纸被烤焦的时间最短,测该透镜的焦距为12cm。
三、随堂练习:
1、B 2、C 6、C 3、B 5、D 7、D 4、C
四、课后巩固:
1、D 2、D 3、D 4、A 5、C 6、B 7、D 8、C
9、(1)漫反射;转换法(2)凸透 10、13.2;凸透镜;焦点 11、实;凹透镜
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浙教版七下科学2.6透镜和视觉(1)教学设计
课题 2.6透镜和视觉(1) 单元 二 学科 科学 年级 七下
教材分析 本节内容选自浙教版七下科学第二章第6节《透镜与视觉》的第1课时,主要内容包括凸透镜、凹透镜及其光线的作用,这部分内容是光的折射的深入,是初中光学知识与实际生活的交汇点,是历年中考的高频考点。此前,学生已有一定光学知识基础,具备一定的实验、观察和分析概括能力,本节课采用的主要教学方法是在演示实验和学生活动的基础上,通过观察和分析概括出科学规律:凸透镜与凹透镜的特征及其对光线的作用。
学习目标 科学观念:会区分凸透镜和凹透镜,知道凸透镜对光的会聚作用,了解凸透镜的焦点和焦距;知道凹透镜对光的发散作用;知道凸透镜和凹透镜的四要素;理解和掌握凸透镜和凹透镜的三条特殊光线; 科学思维:通过两种透镜的特征对比,形成透过本质特征,识别不同事物的能力;探究实践:通过小实验及画图,了解两种透镜的构造以其对光的作用,提升学生动手、动脑、观察、分析和概括的能力; 态度责任:通过矿泉水瓶引发森林火灾等事例,使学生深切感受到乱扔垃圾的危害。
重点 知道凸透镜和凹透镜对光的作用,掌握三条特殊光线,会简单画图;
难点 理解透镜对光的会聚或发散作用的原因
教学环节 教师活动 设计意图
导入新课 知识回顾:1、平面镜的特点是反射面 又能成像的镜子; 2、平面镜成的像是 的、的 像;像与物体大小 ; 像与物关于镜面具有 性; 3、光斜射入物体表面时会发生 现象和 现象;平面镜成像属于光的 射造成的;而色散现象的形成与三棱镜对光的 射有关。 4、光从空气斜射入玻璃表面时,折射光线 (选填“远离”或“靠近”)法线; 5、光的反射和折射现象中,光路都是可 的。 导入新课
讲授新课 活动:奶奶需要一副老花镜看手机,吩咐小明去桌上取眼镜,但小明发现桌上有两副眼镜,哪一副是奶奶的老花镜?若这里有两副眼镜,一副是近视眼镜,一副是远视眼镜(老花眼镜);你知道如何辨别吗?一、透镜 1、透镜:透镜是由透明物质(如玻璃、水晶等)制成的一种光学元件。 2、透镜的类型: 透镜一般可分为凸透镜和凹透镜两类。 (1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜; (2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜。 3、透镜的通用符号: 如,远视眼镜(老花眼镜)的镜片,属凸透镜(中间厚、边缘薄); 近视眼镜的镜片,属于凹透镜(中间薄、边缘厚)。 活动: 1) 让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮。试着将一小片干燥的纸巾或棉花放在最小最亮的这一光斑处,观察现象。 2)换用凹透镜再做上面的实验,纸上还能得到最小、最亮的光斑吗? 4、凸透镜的四要素: (1)主光轴和光心: ①主光轴:通过两个球面球心O点的直线,简称主轴。 ②光心:光心是主光轴上的一点(可以认为在透镜的中心)。 (2)焦点和焦距: ①焦点:将平行光线(如阳光)平行于主光轴射入凸透镜,光在透镜的两面经过两次折射后,集中在主轴上的一点,此点叫做凸透镜的焦点。凸透镜有关于光心对称的两个焦点F。 ②焦距:焦点到凸透镜光心的距离叫做焦距,符号f。视频:凸透镜对光的作用二、透镜对光的作用: 1、凸透镜对光有会聚作用; (1)平行于主轴的光入射到凸透镜,经凸透镜会聚于焦点; (2)因为光的折射现象中,光路是可逆的;所以,由焦点发出的光,经凸透镜后会平行于主轴射出。 (3)光射向凸透镜后都会出现会聚现象: 不在凸透镜焦点发出的光线,经过凸透镜后的传播情况举例: (4)凸透镜对光的会聚原理: 阳光透过三棱镜时,光都会三棱镜底部方向折射;而凸透镜可以简化为中间一个玻璃砖,上下两端分别为方向相反的三棱镜,所以平等光入射时,中间部分光的传播方向不变,而两端的光向中间折射。 而且,凸透镜表面越凸,焦距越短,折光能力越强。 试一试:根据入射光线画出折射光线 视频:凹透镜对光的作用2、凹透镜对光的作用: (1)凹透镜对光的发散作用:平行主轴的光入射到凹透镜后出现发散现象; (2)平行光经凹透镜后的发散光线的反向延长线相交于一点,这一点可称为凹透镜的虚焦点,凹透镜有两个虚焦点;透过光心的光传播方向不变。 (3)因为凹透镜对光发散作用中,光路是可逆的。试一试:根据入射光线画出折射光线 讨论交流:1)给你一块凸透镜,你能用冰和阳光来取火吗?2)判断一枚透镜是否凸透镜的方法有哪些? 情意引入思考与求知欲介绍两种透镜回答老花镜的辨识方法,呼应前面讨论,介绍凸透镜的四要素,形成较全面的对凸透镜的认识,方便后续教学认识不同的透镜对光有不同的作用知道凸透镜对光的会聚现象,理解其成因牢记三条特殊光线凹透镜的教学方法与凸透镜相似
课堂练习 1、如图所示,属于凸透镜的是( C ) A.①②③ B. ①②④⑤ C.①③⑤ D.②④⑥ 2、如图的光路图,正确的是( D ) A.丙和丁 B. 甲和丙 C. 乙和丁 D. 甲和丁 3、用铁丝绕成一个内径为4mm的圆环,将圆环在清水中浸一下后取出,布满圆环的水膜犹如一个透镜,辨别水膜是凸透镜还是凹透镜的方法中简易可行的是( B ) A. 用手触摸水膜,比较中间和边缘的厚度 B. 透过水膜观察物体成像 C. 用刻度尺测量中间和边缘的厚度 D. 水膜太小无法判断 4、在光具座上自左向右依次竖直放置一个凹透镜、凸透镜和平面镜,两个透镜的主光轴重合,凸透镜的焦距为f,此时两个透镜之间距离为L,在凹透镜的左侧有一水平平行光束通过两个透镜后入射到平面镜上,经平面镜反射后,反射光恰能沿原来的光路返回,据此可判断凹透镜的焦距为( D ) A. f B. L C. f+L D. f-L (第4题图) (第5题图)5、在图甲、乙所示的虚线方框内各放置一个透镜,发光点S发出的两束光通过透镜前后 的方向如图所示,则( C ) A.甲为凹透镜,乙为凸透镜 B.甲为凸透镜,乙为凹透镜 C.甲、乙都为凸透镜 D.甲、乙都为凹透镜 及时训练,有利于巩固刚刚学习的新知识。同时还有发现学生理解所学知识中存在的问题,便于及时纠正、修补。
课堂小结 1、凸透镜对光有会聚作用; 2、凹透镜对光有发散作用; 3、凸透镜有两个焦点;凹透镜有两个虚焦点; 4、焦点到凸透镜光心的距离称为焦距; 5、光经过凸透镜或凹透镜时,光路都是可逆的; 6、记住凸透镜和凹透镜的三条特殊光线: 帮助学生掌握重点,更加容易的学习。
板书 形成知识体系框架,便于学生记忆。
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