Всероссийский фестиваль педагогического творчества (2015/2016 учебный год)

Всероссийский фестиваль педагогического творчества
(2015/2016 учебный год)
Номинация: Педагогические идеи и технологии (среднее образование)
Название работы: Обобщение темы «Законы геометрической оптики»
Автор: Дорожкова Татьяна Борисовна
Место выполнения работы: ГБОУ Школа № 1494, г. Москва
Форма организации учебного занятия: урок
Тип урока: урок повторения и обобщения знаний обучающихся
Цель урока: систематизация теоретического и практического материала по изучению законов геометрической оптики
Здравствуйте. Наш сегодняшний урок мы начнём со строк Александра Сергеевича Пушкина.
Слайд Видео + звук
Слайд О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух,
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель…
А.С. Пушкин
Каждый образованный человек знает эти замечательные строки.
Но, давайте сегодня взглянем на них с точки зрения физики. Скажите, пожалуйста, какие научные термины
вы можете выделить в этом пятистишье?
Слайд Учащиеся называют слова, в тексте они выделяются другим цветом.
Итак, открытие, опыт, изобретатель. Действительно, эти слова относятся к науке. А, если к ним добавить ещё
просвещение, гений, парадокс, случай, то получим все составляющие, определяющие успешное развитие человечества.
А ведь именно физика является основой прогресса в различных областях науки и техники.
И мы с вами продолжаем изучать один из важных разделов современной физики «Оптику». Слайд со схемой
Данный раздел физики делится на две части: ? геометрическая оптика и волновая оптика.
На предыдущих уроках мы с вами рассматривали законы ? геометрической оптики.
Слайд Тема урока: Обобщение темы «Законы геометрической оптики». Цель урока: Сегодня у нас урок повторения и обобщения изученного материала темы «Законы геометрической оптики».
Давайте вспомним законы, на которых базируется геометрическая оптика, и сформулируем их.
1) Закон прямолинейного распространения света. Слайд со схемой Приведите примеры проявления данного
закона. (Образование тени и полутени, лунные и солнечные затмения)
Перед вами на столах лежат листы с заданиями. Первое задание – задача. Пожалуйста, решите её. (2 минуты)
1 вариант. Как в солнечный день по тени определить высоту дерева, дома и т.д.?
(Сначала определяют длину тени от какого-нибудь шеста, высота которого известна. Затем измеряют длину
тени дерева. Используя подобие треугольников, находим высоту дерева)
.
2 вариант. Как, используя линейку и закопчённое стекло, оценить примерный диаметр солнца, считая расстояние до него равным 150000000 км.
(Через закопченное стекло смотрим на Солнце, измеряем при помощи линейки диаметр Солнца (видимый) и,
используя подобие треугольников, находим диаметр Солнца)
Решения задач учащиеся записывают на доске.
Обратите ещё раз внимание: при решение задач на геометрическую оптику вы используете законы ? геометрии.
2) Закон отражения света. Отражение бывает зеркальное и диффузное. Слайд со схемой
3) Закон преломления света. Слайд со схемой
Проявления физических законов можно встретить не только в задачах, но и в литературных произведениях.
Слайд Лев Николаевич Толстой писал: «Наука и искусство так же тесно связаны между собой, как лёгкие и сердце».
Я просила вас подобрать к уроку примеры из художественной литературы (отрывки из стихотворений, прозы,
мифы), в которых можно найти проявления законов геометрической оптики. (Каждый учащийся зачитывает
приготовленные примеры, все остальные определяют о каком явлении идёт речь)
Учащаяся: Я прочитаю отрывок из произведения, который, как мне кажется, имеет отношение к оптике, но не
могу отнести его к проявлению какого-либо закона. Отрывок из поэмы «Руслан и Людмила»:
И девице пришло на ум,
В волненьи своенравных дум,
Примерить шапку Черномора…
Людмила шапкой завертела;
На брови, прямо, набекрень,
И задом наперед надела.
И что ж? О, чудо старых дней!
Людмила в зеркале пропала;
Перевернула – перед ней
Людмила прежняя предстала;
Назад надела – снова нет;
Сняла - и в зеркале! …»
Как вы считаете, какие физические явления могут быть связаны с шапкой-невидимкой? (Отражение и поглощение света. Тела могут поглощать свет, отражать его или преломлять. Видим мы предметы в том случае,
если они отражают от себя лучи света. Если тело не поглощает, не отражает и не преломляет свет, оно не может быть видимо само по себе.)
Как мы видим из данного примера, человек давно мечтал найти способ сделать себя совершенно невидимым:
использовать шапку-невидимку, мантию невидимости – например, в книге о Гарри Поттере, или сделать невидимым себя самого. Об этом мы сейчас и побеседуем.
В романе «Человек - невидимка» английского писателя Герберта Уэллса герой открыл способ делать человеческое тело невидимым. Слайд Это открытие делает главного героя всесильным, он мечтает властвовать над
всем миром. Но есть одно маленькая деталь, которую упустил автор романа. Героя никто не видит, а сам человек-невидимка видит окружающие его предметы. Как вы считаете, возможно ли это?
(Невидимый человек не может ничего видеть, потому что его глаза тоже прозрачны, а, значит, их показатель
преломления равен показателю преломления воздуха. Лучи будут проходить через глаза невидимого человека без преломления. Следовательно, они не могут создать в его сознании никакого зрительного впечатления.)
Следовательно, тело человека сделать полностью невидимым нельзя! Однако некоторые попытки в этом
направлении были сделаны. И об этом нам расскажет Учащийся.
Сообщение учащегося. Слайд Первые опыты по невидимости проделал немецкий анатом В. Шпальтегольц
через десять лет после публикации романа Герберта Уэллса «Человек-невидимка». Он точно так же, как и ге-
рой произведения, занялся поисками веществ, имеющих такой же показатель преломления света, как и ткани
человека. Ими оказались жидкости - органические соединения, производные карбоновых и минеральных
кислот. Разумеется, пить их, как это делал герой романа, он не стал, поскольку это оказалось бы для него
смертельным опытом. Экспериментировал В. Шпальтегольц, в силу своей профессии, на мертвых тканях.
Смешивая эти жидкости в определенных пропорциях, он пропитывал ими анатомические препараты, в результате чего они становились прозрачными как стекло. Слайд Ну а когда он их помещал в сосуд с той же
жидкостью, то они вообще становились невидимыми. Практического применения его метод не нашел - ведь
кому нужны невидимые анатомические препараты, но опыт был примечателен как первая попытка обретения
невидимости. Препараты Шпальтегольца только прозрачны, но не невидимы; ткани этих препаратов могут
быть невидимы только до тех пор, пока они погружены в сосуд с жидкостью соответствующей преломляемости. В воздухе они будут невидимы только тогда, когда показатель их преломления будет равен показателю
преломления воздуха, а как этого достичь, наука ещё не знает. Слайд
С явлением преломления света на границе раздела двух сред тесно связано ещё одно физическое явление, о
котором я вам сейчас зачитаю отрывок из фантастического романа Александра Беляева «Человек-амфибия»:
«Ихтиандр был без очков и поэтому снизу видел поверхность моря так, как она представляется рыбам: из-под
воды поверхность представлялась не плоской, а в виде конуса, - будто он находился на дне огромной воронки. За конусом расстилалась блестящая поверхность воды, в которой, как в зеркале, отражались подводные
предметы: скалы, водоросли и рыбы. Один из рыбаков опустил ноги по колени в воду. Ихтиандр видел над
водой безногого рыбака, а в воде - только его ноги, а они снова отражались в зеркале водной поверхности».
О каком явлении идёт речь в этом отрывке? (Полное внутреннее отражение)
Давайте проведём эксперимент, в котором явление полного внутреннего отражения используется для определения показателя преломления стекла. У вас на столах приборы для выполнения работы. Подумайте, как
нужно провести эксперимент, чтобы решить поставленную перед вами задачу. (Учащиеся выполняют работу)
Мы с вами недавно выполняли лабораторную работу на определение показателя преломления стекла другим
способом. Сравните полученные результаты. Показатель преломления стекла примерно 1,4.
Как вы думаете, где можно использовать знания о значениях показателей преломления веществ? (При изготовлении оптических приборов)
В некоторых детективных романах преступники прячут украденные бриллианты в графине с водой. В воде
алмазы становятся невидимыми. Видео Так ли это? Работа с таблицей показателей преломления некоторых
веществ.
(Неверно. Если ваши бриллианты стали невидимы в стакане с водой - значит, это не алмазы! «Невидимость»
зависит от коэффициента преломления света в воде - и в бриллиантах. Так вот, коэффициент преломления у
воды 1,3 (примерно), у стекла - 1,4. Так что стекло, возможно, и станет невидимым. У алмаза коэффициент 2,5)
Слайд У Уильяма Томсона есть такое высказывание: «Душа науки - это практическое применение её
открытий»
Перечислите, пожалуйста, в каких сферах деятельности человека важны знания геометрической оптики? (на
подводных лодках - перископ, игрушка - калейдоскоп, световоды, медицина (окулист, стоматолог), водитель,
в криминалистике, в астрономии). Слайд
Как мы видим, основные понятия геометрической оптики необходимы каждому, независимо от избранной
специальности. Оптика относится к наукам, первоначальные представления о которых возникли в глубокой
древности. В настоящее время оптика является одной из фундаментальных физических наук. Оптические явления тесно связаны с явлениями, которые изучаются в других разделах физики, а оптические методы исследования относятся к наиболее тонким и точным. Слайд
Вот и подошёл к концу наш урок. Давайте подведём итог.
Целью урока было повторение и обобщение изученного материала темы «Законы геометрической оптики».
Сделайте вывод: достигнута ли вами цель урока? А чтобы ответить на вопрос, прикрепите смайлик на тот
цвет спектра, описание которого больше всего соответствует вашим результатам работы на уроке. (К стенду
прикреплён рисунок, на котором изображена призма и 7 цветов радуги. Надо заполнить цвета смайликами.)
красный – на уроке много работал, было интересно, узнал новое, хочу узнать больше
оранжевый – на уроке много работал, было интересно, узнал новое
жёлтый – на уроке работал, было интересно, многое уже знал
зелёный – на уроке работал, было интересно, но не всё смог сделал
голубой – на уроке было интересно, но работал неактивно
синий – на уроке работал неактивно, неинтересно
фиолетовый – на уроке сидел, ничего не делал, неинтересно
Итак, заполнена больше красная часть спектра. Это значит, что большинство из вас хорошо работали на уроке, узнали новое, а также хотели бы узнать больше. А узнать больше вы сможете, выполнив домашнее задание:
1) Приготовить сообщение о практическом применении законов геометрической оптики в различных профессиях.
2) Подготовиться к конференции на тему "Оптические приборы: фотоаппарат, проекционный аппарат, глаз,
очки, лупа, микроскоп, зрительные трубы, телескопы".
И давайте ответим на последний вопрос: как вы думаете, почему на рисунке изображена именно призма и 7
цветов радуги? (Переход к изучению второй части оптики - волновой)
Сегодня вы, как и всегда, плодотворно работали. Спасибо вам за сотрудничество и активную работу на уроке. Называю выставленные оценки.
Список использованной литературы
1) Перельман Я.И. «Занимательная физика. Книга 2», 1983 г.
2) А. Беляев «Человек-амфибия».
3) Герберт Уэллс «Человек-невидимка».
4) Интернет-ресурсы.
5) Фильм «Любовь-морковь 2», 2008 г.
.