Использование игрового моделирования для контроля знаний учащихся по теме "Геометрическая и волновая оптика, квантовые свойства света"

Разделы: Физика, Внеклассная работа, Конкурс «Презентация к уроку»


Презентация к уроку

Загрузить презентацию (6,4 МБ)

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.


Актуальность: требование времени – внедрение в образовательный процесс игрового моделирования. Оно позволяет создавать психологически комфортную среду, обеспечивающую каждому ученику творческую свободу и возможность самому выбирать образовательные технологии. Кроссворд  –  одна из форм контроля знаний учащихся. Технология кроссворда тесно связана с проектной и игровой технологиями, поэтому имеет сходные с ними идеи. Это – индивидуальный, развивающий, исследовательский, коммуникативный, рефлексивный подходы. Известно, что решение кроссвордов – это «гимнастика ума». Положительные эмоции, возникающие у детей при разгадывании кроссворда, способствуют предупреждению перегрузки.

Межпредметные связи: история, астрономия, изобразительное искусство.

Вид контроля – тематический.

Продолжительность занятия – 40 минут.

Используемое оборудование: компьютерный класс с выходом в Интернет; колонки; проектор; интерактивная доска.

Тип урока: креативный.

Форма организации: интеллектуальная  групповая игра.

Цель: повторение, обобщение и систематизация учебного материала тем «Опыты, послужившие основой возникновения волновой теории света» и «Зарождение квантовой теории», оценка результатов усвоения и подготовка к изучению темы «Квантовая физика» в XI  классе.

Задачи:

  1.  Организовать работу учеников таким образом, чтобы они смогли показать свои знания по пройденным темам. Уточнить и систематизировать научные знания о природе видимого излучения, формируя представления о дуализме свойств в микромире, закрепить экспериментальные умения на основе моделирования ситуаций на компьютере (обучающая).
  2.  Используя активные формы работы в игровой ситуации, создать для каждого ученика ситуацию успеха и условия для развития интеллекта, качеств креативности (беглость, гибкость и оригинальность мысли, разработанность идей)  и активного саморазвития учащихся  (развивающая).
  3.  Воспитывать убежденность в возможности познания законов природы,  уважение к творцам науки; умение сотрудничать в процессе совместного выполнения интеллектуальных задач, обосновывать высказываемую позицию, уважительно относиться к мнению оппонента, принимать решения в конфликтной ситуации согласно культуре межличностных взаимоотношений (воспитывающая).

Сценарий интерактивной игры «Фундаментальные эксперименты в оптике»
(тест-кроссворд с использованием Презентации и бланков сетки кроссворда для учащихся).

Слова учителя. Что же такое свет? Ответ на этот вопрос интересовал всех физиков на протяжении всей истории существования науки. Но единой точки зрения как не было, так и нет, а свет, с его непостижимыми и загадочными свойствами, так и остается загадкой. Рискнете ответить на этот вопрос еще раз?

Вопросы задает учитель.

Вопросы по вертикали

Ответы

Дополнения и рекомендации

1.

Макс Планк ввел это понятие и вывел формулу
Е =
.

квант

Лауреат  Нобелевской премии, немецкий физик, Макс Планк (1858-1947) ввел в 1900 году понятие « квант» и вывел формулу энергии кванта Е = (гипотеза Планка).

2.

Явление, подтверждающее, что свет – поперечная электромагнитная волна.

поляризация

 Это явление используется для плавного гашения света в театрах и больших залах.

4.

Кем была впервые измерена скорость света лабораторным методом?

Физо

Французский физик, Физо Арман Ипполит Луи (1819 – 1896), осуществивший  в 1849 году первое лабораторное измерение скорости света в земных условиях (с ≈ 3,13*105 км/с).

5.

Частица света.

фотон

Фотон – квант электромагнитного излучения: элементарная частица, участвующая в электромагнитных взаимодействиях Фотон часто называют световым квантом. Фотон может состоять из любого числа квантов, и быть любой длины. Это мы наблюдаем в излучении лазера.

6.

Еще в древности установили, что примерно через  18 лет, затмения повторяются. Этот промежуток был назван …

сарос

Солнечное затмение бывает только во время новолуния. Луна движется по орбите с запада на восток со скоростью около 1 км/с, т. е. быстрее ружейной пули. Поэтому солнечное затмение не может продолжаться более 8 минут. Угловой размер Солнца – примерно 0,5°, такой же, как и угловой размер Луны.  Угол, под которым вы увидите ноготь указательного пальца вытянутой руки, будет примерно в три раза больше – 1,5° [7].

7.

Узнать прибор по схеме.

спектрограф

Прибор с фотографической регистрацией спектра.
(на слайде схема спектрографа)

9.

Физическая величина, определяющее состояние периодического колебательного процесса.

фаза

 

10.

Английский ученый, автор «анатомии» света, впервые высказал идею корпускулярно-волнового дуализма света.

Ньютон

Ньютон Исаак (1643-1727) – основоположник корпускулярной теории света.

11.

Прозрачное тело, ограниченное с двух сторон сферическими поверхностями.

линза

12.

Это происходит из-за рефракции солнечных лучей в неоднородной атмосфере.

мираж

Из-за неоднородностей атмосферы лучи света, преломляясь, отклоняются от своего прямого пути.

13

Кем  было открыто явление?
(На слайде модель фотоэффекта).

Герц

В 1887 Генрих Герц писал: если направить на отрицательный электрод искрового разрядника ультрафиолетовое излучение, то происходит электрический разряд.

14

Явление разложения света призмой, объяснил Ньютон.

дисперсия

Дисперсия света, то есть зависимость показателя преломления от длины световой волны. Видимый солнечный свет содержит в себе длины волн — от 750 нм, вызывающих ощущение красного цвета, до 400 нм, – фиолетовых.

18.

Что можно увидеть, если высота солнца над горизонтом не больше 42°?

радуга

У воды показатель преломления для красного света nк = 1,331, для фиолетового – nф = 1,344. Значения n для других цветов лежат между этими числами. Пользуясь приведенной формулой и значениями n, можно понять, как образуется радуга. Верхняя полоса у радуги – всегда красная и находится не выше 420 над горизонтом.   Нижняя полоса – фиолетовая. Космонавты с борта орбитальной станции видят радужное кольцо. Радугу можно наблюдать в брызгах фонтана, при работе поливочной машины, на росе, покрывающей траву.

20.

Автор уравнения 
hν = Авых +
mv2/2.

Эйнштейн

Альберт Эйнштейн (14 марта 1879, Германия – 18 апреля 1955, США) – нем. физик, один из основателей современной теоретической физики

21.

Кто открыл это явление?
(На слайде модель фотоэффекта)

Герц

В 1887 Генрих Герц открыл вырывание электронов из вещества под действием ультрафиолетового излучения.

 

Вопросы по горизонтали

Ответ

Дополнения и рекомендации

3.

Это определяется частотой колебаний.

цвет

 

8.

Сложение световых волн, при котором наблюдается пространственное распределение интенсивности света в виде чередующихся светлых и тёмных полос.

интерференция

Применения интерференции

1. Приборы-интерферометры для точного измерения длин световых волн,

2. Измерение показателя преломления газов и других веществ.

3. Проверка качества обработки поверхностей.

4. Просветление оптики.

9.

Какой цвет фотонов видимого света обладает максимальным импульсом?

фиолетовый

Можно воспользоваться ссылкой на слайде по просьбе учащихся (шкала электромагнитных волн).

12.

Явление отклонения распространения волны от законов геометрической оптики.

дифракция

Закон прямолинейного распространения света нарушается, если свет проходит через малые отверстия, размеры которых сравнимы с длиной волны. Геометрическая оптика есть предельный случай волновой оптики при λ → 0.

14.

Это характерно для всех частиц вещества – электронов, протонов, атомов и т.д.

дуализм

Луи де Бройль изложил идеею корпускулярно-волнового дуализма: корпускулярные и волновые черты присущи всем видам материи без исключения. Энергия E = hν и импульс p = h/λ характерны для любых частиц. Формула де Бройля: λ = h/р. В 1929 году «за открытие волновой природы электронов» де Бройль был удостоен Нобелевской премии.

15.

Обладает энергией, распространяется в вакууме со скоростью  ≈ 300 000 км/с.

свет

 

16.

Голландский художник, использовавший для своих картин  камеру-обскуру.

Вермер

Голландский художник Ян Вермер с помощью камеры-обскуры достигал в пейзажах почти фотографической объективности еще в XVII веке.

17.

Открытие Басова, Прохорова и Таунса.

лазер

В 1952 г. советские физики Басов и Прохоров одновременно с американцем Таунсом предложили использовать лазер для усиления и генерирования электромагнитного излучения.

19.

Определить по схеме диапазон  с длинами волн ≈ 380-760 нм (прилагательное).

видимый

Диапазон электромагнитного излучения, вызывающий у человека зрительные ощущения – от фиолетового до красного. (на слайде схема шкалы электромагнитных излучений)

22.

Плоская поверхность, отражающая свет в одном направлении.

зеркало


Ход лучей.

23.

Какой цвет стекла нужно использовать, чтобы не увидеть синюю двойку на белом фоне?

синий

 

Подведение итогов, саморефлексия

Слова учителя. Хотите узнать свою оценку за знание темы «Фундаментальные опыты в оптике»? Сформулируйте вывод о свойствах видимого излучения.

Ученики формулируют вывод. Свет обладает двойственной природой, получившей название корпускулярно-волнового дуализма света. С некоторыми объектами свет взаимодействует как волна, с другими – подобно потоку частиц.

Слова учителя. "Противоположности не противоречия, а дополнения" – гласит девиз Н.Бора.  Как представить себе объект, обладающий взаимоисключающими свойствами? Как такие свойства могут объединяться и дополнять друг друга? Что вы видите на этом рисунке? Можно предсказать два различных ответа на этот вопрос.

Первый ответ: "Я вижу белую фигурную вазу на темном фоне". Второй ответ: "Я вижу темные профили двух лиц ".
Значит,  один рисунок может содержать два различных изображения, проявляя либо одно из них, либо другое.
Этот пример наглядно, образно демонстрирует возможность дуализма свойств у одного объекта [8].

 

Прошу вас заполнить свой «Лист успеха» (Приложение 4). Подведем итоги, используя  рейтинговую оценку по формуле:

рейтинговая оценка = (коллективная оценка + самооценка + оценка учителя)/3.

– Спасибо за внимание.

Список использованных источников:

  1.  Зайцева Е.Н. Оценка эффективности самостоятельного обучения студентов в телекоммуникационной среде средствами непараметрической статистики. – IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies. Kazan. Russia, 9 – 12 August 2002. – с. 107-111.
  2.  Малинин Г.А., Ляшко Л.Ю. Образование. Взгляд в будущее. Обнинск: [б.и.], 2004.
  3.  Роджерс К.Искусство консультирования и терапии. –  М.: [б.и.], 2002.
  4.  Романовская М.Б. Метод проектов в учебном процессе. – М.: Центр «Педагогический поиск», 2006.
  5.  Шишмакова Е. Педагогическая техника. – М.: НИИ школьных технологий, 2006.
  6.  Эльконин Б.Д. Об одном из путей психологического изучения рефлексии. –  Новосибирск, [б.и.], 1987.
  7.  Mirosoft  Corporation  Партнерство в образовании. –   М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.
  8.  Л.К. Мартинсон, Е.В. Смирнов. Квантовая физика. [www документ] – URL: http://fn.bmstu.ru/phys/bib/physbook/tom5/ch1/texthtml/ch1_5.htm
  9.  Информационная площадка по теме “Интерактивная доска. Использование интерактивной доски учителем в школе”. –  www.interaktiveboard.ru
  10.  Википедия – свободная энциклопедия [www документ] — http://ru.wikipedia.org
  11.  Портал Клякс@.net. Раздел «Копилка». [www документ] – http://www.klyaksa.net/htm/konkurs1/krosswords/index.htm
  12.  Сайт  «Библиотека звуковых эффектов». — http://www.tatarovo.ru/sound.html
  13.  Единая коллекция ЦОР.— http://school-collection.edu.ru/catalog/ext
  14.  Сайт «Физика в анимациях» — http://physics.nad.ru/physics.htm
  15.  Сайт подготовки к ЕГЭ. Рубрикатор «Анимации». – http://college.ru/fizika/
  16.  Российский общеобразовательный портал. – http://experiment.edu.ru/catalog.asp?cat_ob_no=12331

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Приложение 5

Приложение 6