Свет – это самое темное пятно в физике
Каламбур
Тип урока: урок - деловая игра с использованием различных заданий для реализации реальных учебных возможностей учащихся.
Способ организации работы: обучение в сотрудничестве в малых группах постоянного состава.
Продолжительность занятия: 2 урока.
Класс: 11.
Цели и задачи урока:
- Продолжить формирование практических навыков и интеллектуальных умений находить физические величины, характеризующие оптические явления;
- Содействовать сознательному выбору профессии;
- Развивать креативное мышление учащихся, формировать чувство эмпатии;
- Развивать у учащихся способность обобщать и систематизировать, формировать выводы и заключения, подбирать доказательства для выдвигаемых положений;
- Продолжить развитие коммуникативных качеств личности над заданиями в группах;
- Обеспечить условия как для самостоятельного получения значимой для всей группы информации, так и для выработки общего вывода из предложенного задания.
Оцениваются:
- академические успехи (общий вывод – успехи группы, индивидуальная работа над заданием – успехи каждого);
- успехи в сотрудничестве: взаимопомощь.
Материалы и оборудование:
Презентация “Вакансии” и мультимедийный проектор.
Компакт-диск “Открытая физика” ООО “ФИЗИКОН”, 1996-2001 гг., (под редакцией профессора МФТИ С.М. Козела)
Карточки с заданиями. Карточки “Резюме”.
ХОД УРОКА
Вступительное слово учителя:
Мастера…
Профессионалы.
Те, что в жизни постичь смогли
Щедрость камня,
Душу металла,
Свежесть формулы,
Нрав земли.
Мастера.
Мастаки.
Умельцы,
Понимающие до глубин
Механизм
Станка и сердца,
Ход смычка
Или гул турбин…
Руки вещие простирая
К перекресткам звездных миров,
Время движется мастерами
И надеется на мастеров!
… А они стоят,
будто крепости,
в правоте своего труда.
И не могут иначе.
И требуются
Срочно! Спешно!
Всюду! Всегда!
Р.Рождественский
По подсчетам экономистов и социологов, человек несколько раз в жизни меняет профессию в поисках то ли более легкой работы, то ли более легкого заработка. Иногда менять профессию заставляет сама жизнь – переезд на новое место или внеплановое сокращение. Сегодня многие из ваших родителей остались без работы, а кто знает, что ожидает вас в будущей жизни. Сегодня мы с вами проиграем ситуации, в которых вам придется определиться с выбором профессии, использовать свои знания по физике и информатике, а также личностные и социальные качества. Хочется пожелать вам, чтобы вы не переоценили свои силы и при этом выбрали профессию по душе. Ведь от принятого вами решения зависит, будете ли вы успешными в дальнейшей жизни.
1. Имитационная модель игры.
Вступительное слово учителя: В НИИ, занимающемся изучением данной темы “Геометрическая и волновая оптика”, есть следующие вакансии: заведующий лабораторией, старший научный сотрудник, программист, экспериментатор, лаборант. На конкурсной основе происходит отбор специалистов. Оценивают участников конкурса группа экспертов. На должность принимаются претенденты, которые сумели правильно и четко ответить на поставленные вопросы. Если в коллектив лаборатории попадает больше половины участников данной группы, то на работу принимается вся данная группа. В начале игры вам предлагается заполнить резюме. (см. Приложение)
Заведующий лабораторией.
Этот человек должен обладать самыми различными знаниями в области оптических явлений и креативным мышлением.
Первое задание:
Пройдя полный круг, вы прочтете старый известный, но популярный до сих пор каламбур.
(Свет - это самое темное пятно физики.)
Второе задание:
Почувствуйте себя участниками игры “Сто к одному”.
Третье задание:
Какое оптическое явление изображено?
Четвертое задание:
Продолжите определения:
Явление огибания волнами границ тел и их распространение в область геометрической тени называется …(дифракцией света).
Зависимость скорости света в веществе от длины его волны называется …(дисперсией света).
Явление наложения когерентных волн, вследствие которого наблюдается устойчивое во времени перераспределение максимумов и минимумов колебаний называется …(интерференцией света).
Экспериментатор.
В ходе экспериментов ученые раскрывают самые разные страницы оптики. Порой самое трудное, правильно объяснить увиденное. Предлагается озвучить фрагменты. Учитывается научность речи, правильное владение терминологией.
Вариант 1.
Интерференция в опыте Юнга. (см. Компакт-диск “Открытая физика”)
Вариант 2.
Дисперсия света (см. Компакт-диск “Открытая физика”)
Вариант 3.
Эксперимент по наблюдению дифракции Фраунгофера при помощи оптической скамьи (или эксперимент по наблюдению невозможности интерференции от двух разных источников , а затем деление световой волны при помощи бипризмы Френеля и наблюдение интерференции.)
Старший научный сотрудник.
Этот человек должен уметь решать самые разные задачи при помощи формализации и абстрагирования. Вам предлагаются три варианта таких заданий. Справиться необходимо за отведенное время. (Можно использовать Компакт-диск “Открытая физика”)
Вариант 1.
Система из двух линз.
Предмет расположен на расстоянии 7 см от линзы с оптической силой 30 дптр. После прохождения через линзу лучи света падают на вторую линзу с оптической силой 30 дптр. На расстоянии 112 мм между линзами определить полное увеличение. (2,02)
Предмет расположен на расстоянии 15 см от линзы с оптической силой 15 дптр. После прохождения через линзу лучи света падают на вторую линзу с оптической силой 20 дптр. На каком расстоянии между линзами полное увеличение равно –0,40? (7 см)
Предмет расположен на расстоянии от линзы с оптической силой 30 дптр. После прохождения через линзу лучи света падают на вторую линзу с оптической силой 30 дптр. На расстоянии между линзами 10 см полное увеличение равно 10. Определите на каком расстоянии расположен предмет от первой линзы. (7 см)
Вариант 2.
Кольца Ньютона
При наблюдении колец Ньютона радиус кривизны плоко-выпуклой линзы составил 120 см, опыт проводился в свете лазера с длиной волны 633 нм. Определите диаметр второго темного кольца. (2,52 мм)
При наблюдении колец Ньютона было установлено , что диаметр пятого темного кольца 2,54 мм. Определите радиус кривизны плоко-выпуклой линзы, если опыт проводился в свете лазера с длиной волны 633 нм. (51 см)
При наблюдении колец Ньютона было установлено , что диаметр четвертого темного кольца 2,54 мм. Определите длину волны света, идущего от лазера, если радиус кривизны плоко-выпуклой линзы составил 100 см. (380нм)
Вариант 3.
Дифракция света
Наблюдается дифракция света с длиной волны 530 нм на щели шириной 4,6 мм. Плоскость наблюдения располагается на расстоянии 5 м от отверстия. Сколько зон Френеля укладывается на размере отверстия? (2)
Наблюдается дифракция света на шарике диаметром 8 мм . Плоскость наблюдения располагается на расстоянии 10 м от отверстия. На размере отверстия укладывается 3 зоны Френеля. Определите длину волны света. (530нм)
Наблюдается дифракция света с длиной волны 525нм на круглом отверстии . Плоскость наблюдения располагается на расстоянии 10 м от отверстия. На размере отверстия укладывается 2 зоны Френеля. Определите диаметр отверстия. (6.4)
Лаборант
Задание 1.
На фотографии представлены разные виды линз.
Выбрать из набора соответствующие линзы и правильно назвать их
Задание 2.
На рисунке представлены разные виды зеркал. Правильно назвать их.
Программист.
Задание 1.
Проиллюстрировать графиком данное явление при помощи электронных таблиц. (Сложение волн с запаздыванием по времени на период, на половину периода, на четверть периода)
Задание 2.
Проиллюстрировать рисунком данное явление (дисперсии) при помощи языка Pascal, построив радугу. (Рекомендация: чертить окружности большого радиуса.)
Задание 3.
Приготовить визитку для лаборатории в любой из программ. Обязателен логотип лаборатории.
Организация работы: Группы формируются с учетом пожеланий учеников. Все группы получают одновременно одно задание (кроме задания для старших научных сотрудников). Группа сама решает, как им выгоднее выполнять задание: индивидуально или совместно, продвигая своих членов и помогая им, или конкурируя друг с другом. Внимание! Важны не только ваши академические успехи, но и успехи в сотрудничестве.
Заключительное слово учителя: На сегодняшнем занятии мы окунулись в мир профессий и лишь соприкоснулись с проблемами устройства на работу. В жизни вас ожидают гораздо большие трудности. Желаю, чтобы вы достойно с ними справлялись.
Одолевая неудачи,
Упрямо двигайся вперед,
От всех свою усталость пряча,
К той цели, что тебя зовет.
Пусть даже велика помеха –
Не жалуйся, собой владей!
Не льстись на блески лжеуспеха,
Поверь в себя.
И верь в людей
И, пред собой и миром прав,
Ты все ж достигнешь цели трудной,
Той, что мелодиею чудной
Тебя звала, тебя избрав.
Д.Кугультдинов.
Домашнее задание.
Составить задачи из раздела “Дифракционная решетка”, используя диск “Открытая физика”. Представить вместе с решением.
При подготовке урока использована литература:
- О. Т. Диканева. Воспитай творца.. М.: Просвещение, 1933.
- И. А. Ланина. 100 игр по физике. М.: Просвещение, 1995.
- В. И. Селезнев. Увлекательная физика. М. Новая школа.1997.
- Статьи из журнала “Квант” и др.