Программа элективного курса по физике "Океан света"

Разделы: Физика

Класс: 9

Ключевые слова: физика, свет, источники света, природа света , законы оптики


Пояснительная записка.

“Дерзайте! Способности, как и мускулы,
растут на тренировке”.

Физика – наука о природе, призванная познакомить школьников с разнообразием природных явлений, с закономерностями их проявлений и возможностями использования природных явлений для нужд человека. С самого рождения человек познает мир, природу с помощью органов чувств – “окон” в мир: зрения, слуха, осязания, обоняния. По значимости и важности в этом процессе на первом месте находится зрение. Наблюдение является основой метода научного познания мира. Около 90% всех ощущений, восприятий приходится на органы зрения, поэтому изучение световых явлений должно занимать достойное место в курсе физики основной общей школы. Программой отведено недостаточно времени для того, чтобы глубоко изучить “Океан света”, детально познакомиться с такими интересными явлениями, как двойная радуга, миражи, гало, цветной мир. Век “Оптики” требует от человека знаний основных законов поведения светового луча при встрече с зеркалами, призмами, линзами; умений объяснить ход лучей в атмосфере и воде; иметь представление о принципе действия и применения оптических приборов: очков, лупы, микроскопа, телескопа, фотоаппарата, поляроидов, лазеров. Поэтому возникает необходимость углубления знаний учащихся по данному вопросу, приобретения учащимися конструкторских навыков.

Элективный курс “Океан света” ориентирован на школьников 9-го класса, проявляющих интерес к изучению физики и собирающихся продолжить обучение в учебных заведениях технического и естественнонаучного профиля, то есть обеспечивает преемственность между общим и профессиональным образованием. Позволяет расширить и углубить знания по теме “Оптика”.

Программа элективного курса рассчитана на 34 часа и имеет практическую направленность (практические работы составляют 61 % учебного времени, демонстрационный эксперимент – 37 % учебного времени).

Изучение курса предполагает использование различных методов активизации познавательной деятельности учащихся, в том числе выполнение исследовательских практических работ, решение расчетных, графических задач, изготовление оптических приборов, проведение экскурсий.

Целью курса является расширение и углубление знаний учащихся по теме “Оптика”.

Реализация программы данного курса позволяет решить следующие задачи:
– вооружить учащихся системой физических знаний по теме “Оптика”;
– способствовать развитию конструкторских навыков учащихся при выполнении конструкторских практических работ, проектов;
– способствовать формированию познавательного интереса к физике и технике, развитию творческих и когнитивных способностей учащихся;
– научить решать задачи по данной теме;
– формировать навыки работы со справочной и научно-популярной литературой.

Изучение курса позволит учащимся расширить и углубить знания об источниках света, природе света и законах оптики.

Освоение программы курса позволит учащимся приобрести следующие умения и навыки:
– применять полученные знания в исследовательской деятельности, при изготовлении оптических приборов;
– работать со справочной и научно-популярной литературой;
– оформлять проект, реферат.

Много времени уделяется групповой работе, что способствует формированию умения работать в коллективе, прислушиваться к мнению других.

Программа курса может корректироваться. Учитель, исходя из уровня подготовки учащихся, особенностей школы, класса, может изменять уровень сложности материала, распределять самостоятельно часы, определять содержание учебных занятий. Но приоритетными формами учебных занятий должны стать занятия, предполагающие активную самостоятельную познавательную деятельность учащихся: работа в группах, парах, взаимообучение.

При проведении занятий элективного курса возможно использование диа-, кино-, видеофильмов, ПК, цифровых ресурсов как при изучении общих, так и прикладных вопросов.

Содержание

I. Источники света. Природа света. (7 ч.)

Мы живем в “Океане света”. Солнце и его значение в жизни человека, растений, животных. Свет и зрение. Источники света (естественные и искусственные, тепловые и люминесцентные). Точечный и протяженный источники света. Индикаторы и приемники света. Луч света. Световой пучок. Независимость распространения световых пучков. Камера-обскура. Тени и полутени. Солнечные и лунные затмения. Теневой театр. Корпускулярная и волновая природа света. Фотон. Скорость света. Свет – электромагнитная волна.

Практические работы:
1. Наблюдение за пламенем свечи.
2. Изучение зависимости яркости свечения лампы накаливания от силы тока в ее спирали.
3. Конструирование камеры-обскуры.
4. Изготовление теневого театра для малышей.

Фронтальный эксперимент:
1. Изучение независимости световых пучков.
2. Изучение образования тени и полутени.
3. Изучение механизма образования фаз Луны.
4.Изучение механизма образования солнечного и лунного затмений.

II. Законы оптики. (19 ч.)

Отражение света (8 ч).

Зеркальное и диффузное отражение света. Законы отражения. Плоские и сферические зеркала. Использование законов отражения при построении изображений в плоских и сферических зеркалах. Область видения. Многократное отражение предмета в зеркалах. Перископ. Комната смеха. Калейдоскоп.

Преломление света (11 ч).

Законы преломления. Ход лучей в различных по оптической плотности средах. Преломление света. Зависимость скорости света от оптической плотности среды. Плоско-параллельная пластинка. Ход луча в призме. Дисперсия. Радуга. Гало. Миражи. Полное внутреннее отражение. Волоконная оптика. Ход луча в линзе. Оптическая сила линзы. Устройство проекционного аппарата. Устройство микроскопа. Устройство телескопа, спектроскопа. Фотоаппарат. Глаз. Очки. Гигиена зрения. Зрительные иллюзии.

Практические работы:
5. Исследование хода луча, падающего на зеркало.
6. Конструирование модели уголкового отражателя.
7. Определение области видения в плоском зеркале.
8. Конструирование модели перископа и проведение с ее помощью наблюдений.
9. Получение изображения в сферических зеркалах. Оборудование комнаты смеха в миниатюре.
10. Конструирование калейдоскопа.
11. Исследование изменения угла преломления света в зависимости от угла падения света на стеклянную пластинку.
12. Измерение показателя преломления стекла методом полухорд.
13. Оценка показателя преломления воды.
14. Измерение оптической силы линзы.
15. Изучение устройства проекционного аппарата и приобретение умения работать с ним.
16. Изучение микроскопа и рассматривание микроскопических объектов при помощи микроскопа.
17. Определение разрешающей способности оптической системы глаза.
18.Оценка расстояния наилучшего зрения и изучение дефектов своего глаза.

Фронтальный эксперимент:
5. Наблюдение хода лучей в призме.
6. Изучение явления полного отражения света.
7. Изучение вида изображений, получаемых с помощью собирающей линзы.
8. Изучение вида изображений, получаемых с помощью рассеивающей линзы.
9. Конструирование модели телескопа и определение его увеличения.
10. Изучение устройства и использования фотоаппаратуры (экскурсия в фотоателье).

III. Волновые свойства света. (2 ч.)

Интерференция. Дифракция. Поляризация света.

Практическая работа:
19. Получение интерференционной картины от двух отверстий.
20. Получение спектра с помощью дифракционной решетки.

Фронтальный эксперимент:
11. Наблюдение интерференции света на мыльной пленке.
12. Наблюдение дифракции на непрозрачных предметах.
13. Наблюдение поляризации света.

IV. Видимое и невидимое излучение. Цветной мир. (4 ч.)

Инфракрасное и ультрафиолетовое излучение. Лазеры. Энергия солнечного излучения и климат Земли. Полярная ночь. Закон сохранения энергии в атмосфере Земли. Экологические проблемы. Цветной мир на Земле и в космосе. Светофильтры и их применение. Особенности цветового зрения у человека и животных. Цветовые аномалии.

Практическая работа:
21. Рассматривание окрашенных тел через светофильтры.

V. Презентация проектов, рефератов. (2 ч.)

Учебно-тематический план элективного курса “Океан света” представлен в Приложении 1.

Библиография.

  1. Балаш В. А. Задачи по физике и методы их решения. – М.: Просвещение, 1974.
  2. Гольдфарб Н. И. 2. Сборник вопросов и задач по физике. – М.: Высшая школа, 1969.
  3. Балашов М. М. О природе: Кн. для учащихся 8 кл. – М.: Просвещение, 1991.
  4. Бречер И. 100 логических головоломок / И. Бречер; – М.: ООО “Издательство Астрель”: ООО “Издательство АСТ”, 2003.
  5. Бурцева Е. Н. 500 контрольных заданий / Е. Н. Бурцева, В. А. Пивень, Л. Н. Терновая. – М.: Просвещение, 2007.
  6. Гольдфарб Н. И. Сборник вопросов и задач по физике. – М.: Высшая школа, 1969.
  7. Гусев Е. Б. Сборник вопросов и качественных задач по астрономии. – М.: Просвещение, 2002.
  8. Демонстрационные опыты по оптике и строению атома. Пособие для учителя. / Г. Ф. Огородников, М. Н. Башкатов, И. В. Попов, Н. М. Ростовцев. – М.: Просвещение, 1967.
  9. Демонстрационные опыты по физике в VI–VII классах средней школы. Под ред. А. А. Покровского. – М.: Просвещение, 1970.
  10. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе: Пособие для учителей / В. А. Буров, Б. С. Зворыкин, А. П. Кузьмин и др.; Под ред. А. А. Покровского. Ч. 2. Колебания и волны.
  11. Ланина И. Я. Не уроком единым. – М.: Просвещение, 1991.
  12. Лукашик В. И. Сборник задач по физике. 7–9 классы: пособие для учащихся общеобразоват. учреждений /В. И. Лукашик, Е. В. Иванова. – М.: Просвещение, 2009.
  13. Оптика. Физика атома. – М.: Просвещение, 1979.
  14. Парфентьева Н. А. Решение задач. – М.: Мир, 1993.
  15. Перышкин А. В. Сборник задач по физике: к учебникам А. В. Перышкина и др. “Физика 7 класс”, “Физика 8 класс”, “Физика 9 класс” (М.: Дрофа): 7–9-й кл. / А. В. Перышкин; Сост. Н. В. Филонович. _ М.: АСТ: Астрель; Владимир; ВКТ, 2011.
  16. Перышкин А. В. Факультативный курс физики: 7 класс. Пособие для учащихся.– М.: Просвещение, 1980.
  17. Попов Г. В. Спектроскопия и цвета тел в курсе физики средней школы. – М.: Просвещение, 1971.
  18. Резников А.П. Физическая оптика в средней школе. – М.: Просвещение, 1971.
  19. Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда. – М.: Просвещение, 2000.
  20. Рымкевич А. П. Сборник задач для 8–10 классов средней школы. – М.: Просвещение, 1988.
  21. Сборник задач по физике: Для 9–11 кл. общеобразоват. учреждений /Сост. Г. Н. Степанова. – М.: Просвещение, 1996.
  22. Тарасов Б. В. Самоделки школьника. – М.: Просвещение, 1977.
  23. Тарасов Л. В. Физика в природе. – М.: Просвещение, 1998.
  24. Тихомирова С. Н. Дидактический материал по физике 7–11 классы. – М.: Просвещение, 1990.
  25. Тульчинский М. Е. Качественные задачи по физике в 6–7 классах. – М.: просвещение, 1976.
  26. Филонович С. Р. Лучи, волны, кванты. – М.: Наука, 1978.
  27. Храмов Ю. В. Физики. – М.: Наука, 1983.
  28. Элементарный учебник физики: Учеб. пособие. В 3 т. /Под ред. Г. С. Ландсберга: Т. III. Колебания и волны. Оптика. Атомная и ядерная физика. – М.: Наука. Физматлит, 1995.