Моделирование физических процессов. Свойства света

Разделы: Физика

Класс: 11

Ключевые слова: свет


Учебный предмет: физика.

Класс: 11 класс.

УМК: «Физика 11», Автор: Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, В.М.Чаругин.

Тип урока: нетрадиционный урок (урок повторения и закрепления изученного материала) с элементами самостоятельной исследовательской работы.

Актуальность: Урок детально знакомит учащихся с явлением света во всех его физических проявлениях, учит самостоятельно выполнять практическую работу, полностью погружаясь в изученный материал как с практической, так и с теоретической точки зрения. Подобный метод позволит полностью понять тему, изучить все ее составляющие и запомнить на долго, благодаря внедрению самостоятельной исследовательской работы.

Тема, выдвинутая для проведения урока в таком формате, особенно сложна для восприятия в теоретическом виде, имеет значительную межпредметную связь и требует изучения с разных сторон, что означает необходимость интегрирования в урок смежных с темой специальностей «информатику» и «химию». Урок «Волновые свойства света» является обобщающим, а от того, одним из самых значимых, так как учителю необходимо убедиться в готовности учащихся перейти к изучению последующих глав, в понимании происходящих процессов, а также в заинтересованности данной темой.

Цели и задачи урока:

  • создать условия для повторения и закрепления изученного материала по волновой оптике;
  • раскрыть потенциал учащихся в применении знаний, полученных на уроках информатики, химии при решении физических задач.
  • раскрыть у учащихся социальную, практическую и личностную значимость учебного материала;
  • содействовать развитию у школьников умений выделять главное в познавательном объекте;
  • создать условия для развития у школьников умения структурировать информацию;
  • раскрыть умение осуществлять самоконтроль, самооценку и самокоррекцию учебной деятельности;
  • обеспечить активизацию интереса к предмету за счет краеведческой ориентации, развитие ценностного отношения к своему городу.

Оборудование:

  • компьютеры
  • проектор, экран;
  • презентация урока "Свойства света";
  • дидактический материал для каждого учащегося в виде карточки
  • среда программирования;
  • спиртовка, кусочек асбеста, смоченного в растворе поваренной соли,
  • спектроскоп
  • набор «Оптика» из лаборатории «L-микро», капроновый кусочек ткани.

Ход урока

I. Организационный этап

Учитель информатики: Здравствуйте! Кто сегодня отсутствует? Все ли готовы к уроку (наличие тетради, ручек, дневника)?

II. Мотивация и актуализация опорных знаний

На экране проектора появляются слайды с видами Владикавказа.

Учитель физики читает стихотворение:

На склонах гор великого Кавказа
Есть маленький, но райский уголок.
Прекраснее сверкающих алмазов,
Осетия - божественный цветок.
Природа восхищает красотою,
Неповторимых красок и чудес:
Заснеженные царственные горы
И синева бездонная небес!

Учитель физики: Это самая малая часть той красоты, которой мы наслаждаемся ежедневно, глядя вокруг себя. И все это - благодаря свету. Свет… Очень короткое, но такое ёмкое слово. Без света немыслима жизнь человека. Поэтому вопрос о том, что такое свет, возник сразу, как только человек начал размышлять об окружающем его мире. Нам с вами достаточно назвать всего лишь несколько учёных, которые внесли огромный вклад в развитие учения о природе света: Исаак Ньютон, Христиан Гюйгенс, Томас Юнг, Огюст-Жан Френель, Джеймс Клерк Максвелл, Пётр Николаевич Лебедев, Николай Иванович Вавилов. (Слайд 7)

III. Применение знаний при решении задач и контроль сформированности умений и навыков

Учитель химии: На этом уроке сегодня вы не просто ученики, вы сотрудники научно-исследовательской лаборатории.

Учитель информатики: Поскольку вы будете работать в командно-лабораторном режиме, то надо повторить правила групповой работы.

  • Команда должна быть дружной. (Учитель химии)
  • Умей доказать свое мнение и понять другое. (Учитель физики)
  • Работай тихо, а выступай громко. (Учитель информатики)
  • Соблюдай правила безопасной работы. (все вместе)

Учитель физики: Мы повторили технику безопасности, а теперь напомню, недавно мы познакомились с явлениями волновой оптики и предлагаю проверить, насколько хорошо вы разобрались с данными явлениями.

Для начала нужно вспомнить определение понятий: (Слайд_8)

  • интерференция
  • дифракция
  • дисперсия света

Ребята, давайте откройте свои тетради и выполните задание на соответствие данных первого и второго столбика. (Слайд_9)

Учитель физики: Теперь возьмите тетради товарища и проверьте задание.

(Взаимопроверка Слайд_10)

IV. Постановка цели и задач урока

Учитель химии: Ребята, попробуйте по пройденным тестам определить тематику нашей дальнейшей работы (учащиеся отвечают)

Учитель физики: Итак, тема урока: «Волновые свойства света» (Слайд_11)

Учитель физики: Любая экспериментальная работа подразумевает развитие навыков с физическими приборами. У каждой группы есть бланк задания по выполнению экспериментальной работы. Ознакомьтесь с бланком задания исследований и вопросами, на которые вы должны будете ответить в конце работы.

Учитель информатики: повторим основные определения и понятия по информатике, которые помогут при выполнении работы первой группы «Разработчики» (Слайд_12)

Учитель информатики: вам предстоит применить знания, полученные на уроках информатики при выполнении данного задания.

Работа по группам:

1 группа: «разработчики» работают по теме «Интерференция света».

Задание: Создать программу и проверить ее выполнение для разности хода и длины волны

  • разность хода 2 мкм, длина волны 760 нм.
  • разность хода 3,5 мкм, длина волны 700 нм.

Учитель физики: Очевидность волновых свойств света не столь понятна. В основном для наблюдения волновых явлений необходимо специальное оборудование.

2 группа: «исследователи» работают по теме «Дифракция».

Задание: распознать дифракционную картину с помощью дифракционной решётки и капроновой ткани.

  • Установите лампу и подключите к источнику электрического тока.
  • На противоположной стороне установить экран.
  • Между лампой и экраном установите дифракционную решётку d = 0,002 мм.
  • Получите тройное изображение лампы на экране.
  • Посмотрите на лампу сквозь дифракционные решётки d = 0,002 мм, d = 0,02 мм
  • наблюдайте дифракционные картины.

Давайте подведем итоги основанные на проделанной работе:

1) Глядя на лампу сквозь капроновую ткань, мы наблюдаем(дифракционную картину) __________________);

2)При помощи дифракционной решётки мы наблюдали__________________);

3) Из проделанных опытов и наблюдений следует, что дифракция происходит из-за __________________);

4) Дифракция это _________________).

Учитель химии: Что же такое свет? Ответ на этот вопрос интересовал всех на протяжении всей истории существования науки. Но единой точки зрения как не было, так и нет, а свет, с его мистическими свойствами, так и остается непостижим умам ученных. Свет в природе распространяется в виде электромагнитных волн. Каждому цвету соответствует определенная длина электромагнитной волны. Разложение волнового потока мы наблюдаем часто, но порой даже не догадываемся, что это дисперсия.

3 группа: «лаборанты» работают по теме «Дисперсия»

Задание: Определить длину волны и спектр излучения.

  1. Подготовить и зажечь спиртовую горелку
  2. Внесите в едва уловимое пламя спиртовки кусочек асбеста, смоченного раствором простой поваренной соли.
  3. Наблюдайте пламя в спектроскоп.
  4. Обратите внимание на фоне еле различимого непрерывного спектра вспыхнет пламя различное по цвету. Это отличие дают пары натрия, которые образуются при расщеплении молекул поваренной соли в пламени.
  5. Сделайте вывод в виде отчёта о проделанной работе по плану:
    1)Что представляют спектры, которые вы наблюдали? (_____________);
    2) исследование дисперсии с помощью химического опыта. (Глядя на пламя в спектроскоп мы наблюдаем___________________);
    3) Наличие цвета у спектра означает(что __________________);
    4) Дисперсия это ____________________).

V. Подведение итогов занятия

От каждой группы выходит к экрану ученик и комментирует полученный результат. Остальные учащиеся участвуют в обсуждении.

Учитель физики: Молодцы! Вы справились с работой и сделали правильные выводы! Теперь, когда мы убедились в том, что полностью понимаем три явления, давайте скажем на последок, что же объединяет эти явления? Свет!

Учитель информатики: Давайте подведём итоги нашего урока синквейном. (Слайд_13)

  • Группа 1 - «информатики» составьте синквейн по «Дисперсия»
  • Группа 2 - «эксперементаторы» составьте синквейн по «Интерференция»
  • Группа 3 - «лаборанты» составьте синквейн по «Дифракция»

Учитель химии: на этом уроке каждый из вас получает три оценки - по физики, информатике и химии.

VI. Рефлексия

Учитель физики: Что ж, наш урок подходит к завершению. Сегодня мы плодотворно работали в исключительно научной атмосфере и каждый чувствовал себя по-разному. И сейчас мне бы хотелось, чтобы вы оценили, насколько комфортно или не комфортно вы себя чувствовали, было ли вам интересно как личности, командой и наконец классом. Понравился ли вам такой формат урока? (заполнение листа самоанализа)

Лист самоанализа

Фамилия ______________Имя______________

Выберите из каждой пары состояний то, которое наиболее соответствует вашему состоянию после урока:

2 балла

0 баллов

Чувствую вдохновение

Чувствую подавленность

Интересно

Не интересно

Уверен в себе

Не уверен в себе

Не устал

Устал

Старался

Не старался

Доволен собой

Не доволен собой

Не раздражаюсь

Раздражаюсь

VII. Информация о домашнем задании

Учитель информатики: Я предлагаю вам обобщить все полученные знания по теме «Свойства света» и подготовить сообщения о практическом применении вышеуказанных физических явлений.