Урок физики в 8-м классе по теме "Оптические иллюзии"

Разделы: Физика


Наши глаза познавать не умеют природу предметов.
А потом не навязывай им заблуждений рассудка.
Лукреций.

Цели урока:

  • Образовательные:
    • формирование понятия “иллюзия”, систематизация иллюзий, выяснение причин их появления, наблюдение иллюзий.
    • повторение устройства глаза и его особенностей в восприятии окружающего мира.
  • Воспитательные:
    • формирование умение работать коллективно, давать взаимооценку;
    • содействие в ходе урока формированию идеи познаваемости мира.
  • Развивающие:
    • приобщение к процессу рационализаторства и изобретательства, дальнейшее формирование приемов логической деятельности;
    • отработка элементов дедуктивного метода познания;
    • развитие эмоций учащихся путем создания в ходе урока состояния удивления, занимательности, парадоксальности.

Тип урока: изучение нового материала.

Оборудование: Компьютер, линейки, таблица «Глаз», раздаточный материал с иллюзиями.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент урока

– Здравствуйте, дорогие ребята! Я хочу начать наш урок  со слов И.В.Гёте:

Мирозданье постигая,
Все познай, не отбирая:
Что – внутри, во внешнем сыщешь;
Что – вовне, внутри отыщешь.
Так примите ж без оглядки
Мира внятные загадки.

Учитель: Не случайно я прочла эти стихи. Мы сегодня на уроке постараемся разобраться в некоторых загадках, которые нам загадывает сама природа человека.

II. Мотивация урока

Доверяя зрению, мы нередко обнаруживаем, что наше суждение об увиденном оказывается обманчивым, ложным. В русском языке, когда нет полной уверенности в том, что говорится, собеседник скажет: “По-видимому, или одна видимость”. А можно ли доверять тому, что мы видим? Всё ли мы видим? Мы часто говорим об “обмане зрения”, “обмане слуха”, но ведь обманов чувств нет. Философ Кант сказал: “Чувства не обманывают нас, – не потому, что они всегда правильно судят, а потому, что вовсе не судят”. В данном случае судит наш собственный мозг.

«Посредством глаза, но не глазом
Смотреть на мир умеет разум»

Уильям Блейк (1757-1827)

Большая часть обманов зрения зависит от того, что мы не только видим, но и бессознательно рассуждаем. Не все иллюзии мы можем объяснить, Но может быть, у вас появится желание сделать это после увлекательного путешествия в мир иллюзий. Итак, начинаем. Тема урока: «Оптические иллюзии»

III. Изучение нового материала

– Известно, что наше зрение несовершенно и иногда мы видим не то, что существует в действительности. Но тот факт, что огромное большинство людей получают иногда одинаковые ошибочные зрительные впечатления, говорит об объективности нашего зрения и о том, что оно, дополняемое мышлением и практикой, дает нам относительно точные сведения о предметах внешнего мира. С другой стороны, тот факт, что разные люди в процессе зрительного восприятия обладают различной способностью ошибаться, иногда видят в предметах то, чего другие не замечают, говорит о субъективности наших зрительных ощущений и об их относительности.

Уч-ся раздаются картинки с иллюзиями (Приложения 2-4) и учитель демонстрирует слайды презентации №1 (уч-ся делают конспект)

ПОКАЗ СЛАЙДОВ (Приложение 1)

Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата. Попросту говоря - это неверное представление реальности. (Важно отметить, что здесь не имеются в виду несоответствия, которые связаны с индивидуальными нарушениями зрения, например, с дальтонизмом.)
Почему возникают оптические иллюзии? Зрительный аппарат человека - сложно устроенная система со вполне определенным пределом функциональных возможностей. В нее входят: глаза, нервные клетки, по которым сигнал передается от глаза к мозгу, и часть мозга, отвечающая за зрительное восприятие. В связи с этим выделяются три основные причины иллюзии:
1) наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация;
2) при нарушении передачи информационных сигналов по нервам происходят сбои, что опять же приводит к ошибочному восприятию;
3) мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз.
Часто оптические иллюзии возникают сразу по двум причинам: являются результатом специфической работы глаза и ошибочного преобразования сигнала мозгом.

По происхождению оптические иллюзии делятся на три вида:

  • естественные, или созданные природой (например, мираж);
  • искусственные, или придуманные человеком (например, фокус “левитация” или, как говорят в народе, “летающая дама”;
  • смешанные, то есть естественные иллюзии, воссозданные человеком (например, известные иллюзионные картинки, модель миража).

Иллюзий более 2000 и их можно условно разделить ещё на одну классификацию видов. С каждым из них мы сейчас познакомимся. А увидеть сможем лишь не значительную часть.

1. Зрительные искажения (Приложение 2)

На рисунках линии параллельны? Везде? Проверим? Каковы результаты? Дело в том, что пересекающиеся линии заставляют нас отрывать взгляд от линии и мозг делает вывод. Почему строители пользуются и проверяют свою работу отвесом? Что на рисунке спираль или окружность? Проверим? Опять обман? Почему?                   

2. Двойственность изображения

Что вы видите на рисунке? Почему возникает такая иллюзия? Смотреть и видеть это одно и тоже? Дон-Кихот посмотрите внимательно, сколько тут лиц? Где можно использовать?

3. Иллюзия восприятия глубины

Как художникам удается изобразить предмет, чтобы он выглядел трехмерным? Посмотрим как они это делают.

4. Иллюзия цвета и контраста (Приложение 3)

В 19 веке дуэлянты предпочитали строгие черные костюмы. Почему? Оказалось размер предмета зависит от цвета. Объясняется это несовершенством хрусталика, когда вокруг предмета появляется ореол. Иллюзия кинескопа. Легко проверить, трудно поверить. Как выглядеть стройной?  Глядя на эти слова, произнесите вслух как можно быстрее цвета, которыми эти слова написаны. Не сами слова, а их ЦВЕТА. Объясняется просто – правое полушарие мозга пытается назвать цвет, а левое полушарие торопится произнести слово

5. Иллюзия движения

Я думаю, эта иллюзия самая интересная  потому, что на самом деле ничего не движется.  Если мы сделаем ксерокопии  этих картинок, иллюзии все равно возникает.

6. Иллюзии возникающих фигур (Приложение 4)

Иллюзии Каниши (Kanizsa, 1955) эффектно демонстрирует мощь экстраполяционных и интерполяционных механизмов зрения человека. Основой таких иллюзий являются наборы геометрических фигур с вырезами, соответствующими ситуации частичного прикрывания этих фигур непрозрачным объектом. Хотя на рисунке никаких деталей прикрывающего объекта нет, у зрителя возникает стойкая иллюзия, что он видит его.

7. Перевертыши – иллюзии, связанные со сменой ориентации (Приложение 5)
Хотя зрительные механизмы человека обеспечивают ему возможность узнавать объекты, рассматриваемые в разных ракурсах и в разной ориентации, человек привыкает к определенным условиям наблюдения, преобладающим в повседневной жизни. Вследствие этой привычки разные ориентации объектов становятся для человека существенно неравноправными. Особенно это касается человеческих лиц и печатного текста.

IV. Закрепление материала

Фронтальный опрос:

1. Что такое оптические иллюзии?
2. Почему возникают оптические иллюзии?
3. Назовите причины иллюзий?
4. Какие виды иллюзий вы знаете?
5. Как можно классифицировать иллюзии?

V. Выводы

Делают уч-ся с помощью учителя и конспекта.
Вы, наверное, заметили, что при проверке иллюзии быстро обнаруживаются, но не устраняются. Они могут приводить к ошибкам, иногда представляют опасность. С ними необходимо считаться и помнить, что некоторые из них связаны с особенностями зрения, другие со временем движения глаза от одного края рисунка до другого.
К моему большому сожалению, показать все самое интересное за 40 минут невозможно.  Мы рассмотрели на уроке одну классификацию оптических иллюзий. Но вы можете продолжить изучение самостоятельно, я надеюсь, что вам понравился урок. Закончить урок я хотела бы всё теми же словами Блейка:

«Посредством глаза, но не глазом
Смотреть на мир умеет разум»

VI. Домашнее задание: выучить конспект, подготовить рассказ о более понравившихся  оптических иллюзиях.