Интегрированный урок (информатика + физика) по теме "Свойства света. Построение модели интерференционного спектра"

Цели урока:

Образовательные:

1. Повторение свойств света, систематизация знаний по теме «Оптика»;
2. Проверка умений строить информационную модель, адекватную поставленной задаче;
3. Проверка навыков применения функций электронной таблицы;

Развивающие:

4. Развитие умения анализировать, использовать аналогии;
5. Развитие информационного видения явлений и процессов окружающего мира при создании моделей;

Воспитательные:

6. Формирование познавательного интереса школьников;
7. Воспитание аккуратности, ответственности за соблюдение авторского права.

Оборудование: интерактивная доска (или проектор с экраном), рабочие места учащихся с ПК, разработки лабораторной работы для учащихся (приложение 1).

Подготовка к уроку: за 1 неделю до предполагаемого урока на уроке физике учащиеся получают задание, разбиваются на группы по 2-3 человека с целью создания любого компьютерного продукта (буклет, презентация, сайт) по теме «Свойства света». На уроке информатики под руководством учителя школьники редактируют свои работы, готовятся к их представлению, знакомятся с критериями оценивания.

План урока:

1. Постановка целей урока.
2. Презентация работ учащихся по теме (проверка домашнего задания).
3. Фронтальный опрос – повторение.
4. Решение задачи по физике.
5. Компьютерное моделирование.
6. Выводы.

Ход урока

1. Цели формулируют оба учителя:

По физике:

• Повторение свойств света, систематизация знаний по теме «Оптика»;
• Отработка навыков решения задач на условие интерференционного максимума.

По информатике:

• Уметь создавать модель в соответствии с поставленной задачей;
• Уметь применять возможности электронных таблиц для решения задач.

2. Проверка домашнего задания.

Учащиеся 11-го класса представляют свои работы – буклеты, презентации и сайт, коротко описывая свойства света и перечисляя используемые источники информации. Результаты демонстрируются учащимся после окончания представления всех работ или в конце урока.

Учителя анализируют работы учащихся с помощью таблицы:

3. Фронтальный опрос:

1. Назначение электронной таблицы.
2. Как выполняется копирование ячеек.
3. Что называется интерференцией?
4. Условия интерференции.
5. Что такое моделирование?
6. Условие максимума (минимума) при интерференции.
7. Что такое модель?
8. Почему сложно было доказать интерференцию света?
9. Диаграмма.
10. Ссылки на ячейку.

4. Решение задачи по физике.

Задача (Рымкевич А. П. Физика. Задачник 10-11 классы, Дрофа, 2001)

Два когерентных источника S1 и S2 испускают монохроматический свет. Определить, на каком расстоянии от точки О (Δx) на экране будет первый максимум освещенности, если ОС = 5м и S1S2 = 1мм. (Длина волны по таблице)

Решение задачи:

При

Для света это допущение делать нельзя, так как разность хода должна быть сравнима с длиной волны. 

5.Компьютерное моделирование.

Задание для учащихся: Используя возможности электронной таблицы, постройте модель интерференционного спектра с первого по пятый максимумы освещенности в обе стороны от центрального для двух цветов.

Рисунок см. в приложении 6.

Пояснения: Учащиеся выполняют работу по информатике в парах, используя разработку лабораторной работы. Вариант задания определяет учитель. Формулы в таблицу учащиеся вносят самостоятельно. Учитель может напомнить о необходимости внести в формулу абсолютную адресацию ячеек. Для удобства построения графика выбирают шаг равный единице (h=1).

Х = расстояние от центра интерференционной картины до максимума данного цвета

К = порядок спектра (К=1, 2, 3, …)

Лямбда = длина волны (по условию задачи)

l = расстояние от источников света до экрана (по условию задачи)

d = расстояние между источниками света (по условию задачи)

5. Вывод:

Учащиеся сравнивают полученные результаты (приложение 5) (на экран выводятся поочерёдно работы всех групп и полный интерференционный спектр), самостоятельно формулируют выводы:

Каждый цвет имеет свое местоположение максимумов, которые зависят от длины цветовой волны, расстояний до источника и между источниками. Поэтому в результате получается сплошной интерференционный спектр. Все это хорошо представлено на компьютерной модели на экране. Свойства электронной таблицы позволяют упростить подсчеты и увидеть то, что мы не может наблюдать в обычных условиях.

Источники информации

1. Рымкевич А. П. Физика. Задачник 10-11 классы, Дрофа, 2001
2. Учебное электронное издание «Физика», Физикон, 2003.
3. Угринович Н. Информатика и информационные технологии. 10-11 классы, БИНОМ, 2005г.
4. Горячев А., Шафрин Ю., Практикум по информационным технологиям, Лаборатория Базовых Знаний, 2002.