Урок-конкурс по теме Геометрическая оптика


Цель: повторение, систематизация и обобщение знаний, развитие самостоятельности, умения работать с первоисточниками.

Задачи урока:

Образовательные:

  • Обеспечение в ходе урока повторение законов геометрической оптики.
  • Обобщить основные понятия и законы геометрической оптики в природе и применение в технике.
  • проверить знания, умения и навыки, приобретенные учащимися при изучении данной темы.
  • Формирование умений решать творческие задачи с элементами изобретений.

Воспитательные:

  • Содействование в ходе урока формированию идеи познаваемости мира.
  • Продолжить формирование у учащихся чувства личной ответственности взаимопомощи, коллективизма, умения мыслить и применять полученные знания для объяснения явлений природы, принципа работы различных технических устройств, и в других областях практической жизни.
  • Продолжение формирования политехнических умений: выполнение измерений, пользование таблицами, проведение простых экспериментов.

Развивающие:

  • Приобщение к процессу рационализаторства и изобретательства.
  • Дальнейшее формирование приёмов логической деятельности.
  • Отработка элементов дедуктивного метода познания.
  • Развитие эмоций учащихся, путём создания в ходе урока состояний удивления, занимательности, парадоксальности.

Учебно-наглядные пособия:

  • оптические приборы: лупа, микроскоп, фотоаппарат;
  • мультимедийное устройство;
  • компьютер;
  • интерактивная доска;
  • презентация.

План урока:

  1. Организационный момент. Вступительное слово учителя.
  2. Конкурс «Разминка» – прочитай зашифрованное слово.
  3. Знакомство с инопланетянами. Звуковое письмо.
  4. Разминка. Продолжение – устное решение задач.
  5. Конкурс «Домашнее задание» – конкурс сообщений.
  6. Конкурс «Мало знать, нужно мыслить, нужно уметь…»
    • Звуковое письмо 2 продолжение»
    • Знакомство с пакетами заданий и выполнение их командами
    • Конкурс болельщиков 2 параллельно»
  7. Конкурс эрудитов.
  8. Конкурс капитанов.
  9. Реклама. Звуковое письмо «окончание»
  10. Подведение итогов.

Ход урока

Урок начинается с того, что учитель предлагает учащимся прочитать зашифрованное слово:

«Найдите кружок, с которого начинается чтение, и прочитайте зашифрованное слово».

Это слово «оптика»

Мы изучаем очень интересный и нужный раздел физики «ОПТИКА».

Закончили изучение первой темы этого раздела «Геометрическая оптика». Сегодня постараемся повторить, обобщить, подвести итог того, что узнали на предыдущих уроках. Это мы сделаем в виде конкурса двух команд, которые отражают в своих названиях дуализм природы света. Это команды «Волна» и «Фотон». (Команды могут быть сформированы на базе двух параллельных классов или одного класса). Представляются капитаны команд, которые в свою очередь знакомят присутствующих с членами своих команд.

Мы собрались, чтобы познакомиться ближе друг с другом, чтобы помериться силами в области знаний. Принять участие в конкурсах может каждый присутствующий в случае затруднений обеих команд.

Конкурс начнем с… А пока, извините, реклама.

Выходит учащийся и на экране надпись «Реклама наша – знания ваши» и говорит многозначительно: «Придет время и скажу все, что думаю…» В это время гаснет свет, под светильником световые и звуковые эффекты, раздается стук в дверь и входят «инопланетяне»

(трое учащихся в костюмах, которые готовятся заранее). Один из них говорит о том, что узнав о конкурсе, они прилетели с самого крупного астероида Церера и привезли звуковое письмо.

Учитель благодарит и спрашивает, какое расстояние им пришлось преодолеть и с какой скоростью? На вопрос они ответили, что летели на ракете с фотонным двигателем, со скоростью, близкой к скорости света в вакууме и преодолели расстояние, примерно равное 30 млн.км.

Командам предлагается решить задачу: «Сколько времени были в пути инопланетяне?» (Ответ: 100 секунд).

Команда, которая первая даст правильный ответ, получает право первой взять задание.

Капитаны команд получают пакеты с заданиями, но пока не открывают. Звучит звуковое письмо гуманоидов крупного астероида Церера: «Учащимся выпускных классов ГОУ СОШ №1338 с углубленным изучением английского языка г. Москвы

О, сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух,
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель!
А.С. Пушкин»

«ПАУЗА»

Учитель: «О! Вы знаете наших поэтов – лучших поэтов планеты Земля! А знаете ли вы ребята, кому принадлежат эти замечательные слова?»

Учащиеся: «Пусть эти слова будут эпиграммой нашего конкурса»

Далее учитель говорит о том, что все очень рады посещению таких необыкновенных гостей и просит от имени учащихся быть членами жюри гостей с далекой Цереры. Включается продолжение звукового письма.

«У многих народов существуют сказания и легенды о том, как был похищен огонь у богов, как изменилась жизнь людей с появлением огня. Красивой сказкой является миф о Прометее, который похитил уголек с небес, принес его на землю и передал людям.

Свет – необходимое условие для работы глаз: отсутствие света лишает человека – этого тонкого и универсального органа чувств, делая его жизнь пассивной.

Велико значение света в жизни человека. Ведь мы пользуемся им не только для освещения. Свет помогает нам изучать звезды и звездные мира исследовать микроскопические организмы.



У света много профессий и на производстве, и в медицине. Он, например, может сортировать детали и их качество. Свет может исследовать внутренние органы, делать бескровные операции. Исследовать химический состав вещества и многое другое».

«ПАУЗА»

Учитель: Начинаем конкурс «Домашнее задание» – конкурс рефератов.

Для сообщений предложены следующие темы:

  1. Явления отражения и преломления света в природе.
  2. Волоконная оптика, перспективы применения.
  3. Оптические приборы.
  4. Кино, его физические принципы.
  5. Глаз, как оптическая система.
  6. Недостатки зрения, способы их устранения.
  7. Как можно использовать солнечный зайчик?
  8. Почему заяц «косой»?

Заслушиваются только два сообщения, по одному от каждой команды.

После поведения итогов конкурса сообщений, предлагается капитанам вскрыть пакеты заданий. Начинается основная часть конкурса «Мало знать, нужно мыслить, нужно уметь».

Содержание пакетов.

I пакет.

1. Выполнить лабораторную работу «Измерение показателя преломления стекла».

2. Построить изображение предмета в линзе и охарактеризовать его.

3. Кроссворд.

По вертикали в выделенных клетках: волшебное слово, которое очень вам поможет в жизни. Вы его узнаете, если в каждую клетку включая нумерованную, поставите по букве так, чтобы слова по горизонтали означали:

  1. Прозрачное тело, ограниченное сферическими поверхностями.
  2. Основоположник волновой теории света.
  3. Итальянский ученый впервые пытавшийся определить скорость света.
  4. Световой квант.
  5. Световое явление на границе двух сред.
  6. Один из основоположников квантовой теории света.

Ответы: по горизонтали: 1 – линза, 2 – Гюйгенс, 3 – Галилей, 4 – фотон, 5 – отражение, 6 – Эйнштейн. По вертикали в выделенных клетках «ЗНАНИЕ»

4. Подумай и ответь:

  1. В рассказе В. Одоевского «Город в табакерке» есть такое место «Тут Миша заметил, что над ним был другой свод, только меньше, потом третий, еще меньше четвертый, еще меньшей так все другие своды, чем дальше, тем меньше…» Почему одинаковые по размеру своды, казались мальчику неодинаковыми?
    Ответ: Чем дальше находится предмет от наблюдателя, тем под меньшим углом зрения рассматривает его глаз, тем меньшим он представляется.

  2. Мог бы человек-невидимка видеть окружающие его предметы.
    Ответ: Невидимый человек не может ничего видеть, потому что все части его тела, а также глаза – прозрачные и их показатель равен показателю преломления воздуха. При этих условиях лучи будут проходить через глаза невидимого человека совершенно беспрепятственно, не преломляясь и не задерживаясь в них. Следовательно, они не могут вызвать в его сознании никакого образа.

II пакет.

1. Выполнить лабораторную работу «Определение оптической силы линзы и фокусного расстояния собирающей линзы».

2. Построить изображение предмета в линзе и охарактеризовать его.

3. Кроссворд.

По вертикали в выделенных клетках: волшебное слово, которое очень вам поможет в жизни. Вы его узнаете, если в каждую клетку включая нумерованную, поставите по букве так, чтобы слова по горизонтали означали:

  1. Название частицы света, которой придерживался Ньютон.
  2. Русский ученый – сторонник волновой теории света.
  3. Кто впервые сформулировал закон прямолинейного распространения света?
  4. Немецкий ученый, основоположник квантовой теории света.
  5. Единица оптической силы линзы в системе СИ.
  6. Световое явление на границе двух сред.

Ответы: по горизонтали: 1 – корпускула, 2 – Ломоносов, 3 – Евклид, 4 – Планк, 5 – диоптрия, 6 – преломление. По вертикали в выделенных клетках «УМЕНИЕ»



4. Подумай и ответь:

  1. В книге Э.Распе «Приключения барона Мюнхаузена» есть такое место… «…Вдруг мне пришла в голову блестящая мысль. Изо всей силы я ударил себя кулаком по правому глазу. Из глаза, конечно, посыпались искры, и порох в то же мгновение вспыхнул». Какой физический смысл имеет выражение «из глаза посыпались искры»?
    Ответ: При любом раздражении зрительного нерва возникает ощущение света.
  2. Кому яркие звезды кажутся крупнее: человеку с нормальным зрением или близорукому? Почему?
    Ответ: Близорукому, т.к. четкое изображение звезды будет не на сетчатке глаза, а несколько впереди. На сетчатку же попадает расходящийся пучок лучей.

Примечание: Над пакетами заданий команды работают самостоятельно не более 10 минут. Кроссворды, задачи на построение выполняются на интерактивной доске, результаты лабораторных работ и ответы на качественные задачи доводятся до сведения присутствующих, уточняются, дополняются и оцениваются. Члены жюри – «инопланетяне» ведут учет баллов, проверяют задания, подводят итог, объявляют его и результаты заносят в таблицу.

Таблица результатов конкурса команд.

ФИ учащегося Количество баллов конкурсов
1 2 3 4 Всего

Итого:

Пока учащиеся работают самостоятельно проводится конкурс болельщиков.

Вопросы конкурса.

  1. В таблице по астрономии изображено образование солнечных и лунных затмений. Благодаря какому закону геометрической оптики возможны данные явления? Ответ: Благодаря закону прямолинейного распространения света.

  2. Во время хирургических операций, тень от рук хирурга закрывает операционное поле. Как устранить это неудобство?
    Ответ: Надо установить несколько ламп.

  3. Иногда классная доска отсвечивает. Почему это происходит? При каких условиях явление будет наблюдаться?
    Ответ: Доска отражает зеркально, хотя и с небольшим коэффициентом отражения; коэффициент отражения возрастает по мере приближения угла падения к прямому.

  4. Луч прожектора хорошо виден в тумане, а хуже в ясную погоду. Почему?
    Ответ: Вследствие рассеянного отражения мелкими капельками воды.

  5. Может ли космонавт наблюдать на Луне зарю?
    Ответ: Нет, т.к. на Луне нет атмосферы.

  6. Почему днем окна домов кажутся темными?
    Ответ: Стекла окон хорошо пропускают солнечный свет с улицы и почти не отражает его, поэтому кажутся темными.

  7. Можно ли с помощью льда в ясный зимний день зажечь спичку?
    Ответ: Да. Если куску льда придать форму выпуклого стекла.

  8. Когда оптическая сила глаза больше: при рассматривании близких или далеких предметов?
    Ответ: При рассматривании близких предметов.

  9. Почему, находясь в лодке, трудно попасть копьем в рыбу?
    Ответ: Изображение рыбы в воде мнимое, приподнятое к поверхности. Поэтому целиться острием следует так, чтобы между рыбой и острием был просвет.

  10. Чем объяснить мерцание звезд?
    Ответ: Конвекционные потоки различно нагретого воздуха вызывают колебание луча света, идущего от звезды.

Конкурс «Эрудитов» проводится по типу «вопрос – ответ».

Отвечают представители команд «один из команды»



Вопросы эрудитам.

1 команда «Волна».

  1. Диапазон звуковых частот.
  2. Скорость света в вакууме.
  3. Закон отражения света.
  4. Единица фокусного расстояния в системе СИ.
  5. Русский инженер, изобретатель лампочки накаливания.
  6. Формула Планка.
  7. Может ли угол падения равен углу преломления? Когда?

2 команда «Фотон».

  1. Диапазон длинных световых волн.
  2. Скорость звука в воздухе. Вакууме?
  3. Закон преломления света.
  4. Единице оптической силы линзы в системе СИ.
  5. Советский ученый изобретатель лампы дневного света.
  6. Формула тонкой линзы.
  7. Может ли быть полное отражение света?

Конкурс капитанов.

Капитаны предлагают друг другу объяснить подготовленные заранее опыты.

  1. Пятирублевую монету заранее закоптили. Потом положили гербом вверх на дно сосуда с водой. В таком виде показали монету зрителям и предложили определить ее достоинство. Она кажется серебряной. Затем монету вынули и вновь показали. Объяснить явление.
    Ответ: Из-за копоти поверхность монеты покрыта слоем воздуха, на границе которого с водой происходит полное внутреннее отражение отражающего монету света.

  2. На расстоянии 4-5 м от вызванного к столу участника конкурса ребром к нему подвесить небольшое кольцо диаметром 2 см. Он должен, закрыв левый глаз ладонью, подойти к кольцу и продеть в него карандаш, что обычно сразу не удается. Объяснить явление.
    Ответ:
    Если два предмета не одинаково удалены от наблюдателя, то расстояние между их изображением на сетчатке одного глаза не равно соответственно расстоянию на сетчатке другого. Это дает возможность человеку оценивать расстояние до предметов. При зрении одним глазом изображения получаются только на сетчатке одного глаза, поэтому способность человека оценивать расстояние до предметов значительно ухудшается.

Пока жюри подводит итог конкурса «Реклама».

Выходит учащийся и на экране надпись «Реклама наша – знания ваши!» и говорит: «Пришло время и я скажу все, что думаю…»

Один из инопланетян перебивает и говорит, что они давно угадали его мысли, предлагает дослушать звуковое письмо. Запись сделана в два голоса:

– Дорогие наши сверстники! Если вы хотите знать: как проверить качество обработки поверхности с точностью до сотых долей миллиметра?

– Как измерить длину световой волны?

– Почему частицы размером меньше 3 мкм не различимы в оптический микроскоп?

– Что такое просветление оптики и как оно создается?

– Почему солнечный свет, прошедший сквозь оконное стекло не вызывает загара?

– Почему зимой облачные дни теплее солнечных?

– Что такое рентгеновские лучи? И многое, многое другое изучайте тему «Волновые свойства света»

Далее жюри объявляет итог конкурса, учитель поздравляет команду победителей, благодарит всех, принявших активное участие в конкурсе.

Литература:

  1. Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев Физика. Учебник для 11 класса общеобразовательных учреждений. – M.: Просвещение, 2005.
  2. «Методика преподавания физики в средней школе» под редакцией В.П. Орехова, А.В. Усова. – M.: Просвещение, 1980.
  3. М.Е. Тульчинский «Качественные задачи по физике в средней школе». – M.: Просвещение, 1972.
  4. «Вечера по физике в средней школе» составитель Э.М. Браверман – M.: Просвещение, 1969.
  5. «Занимательная физика» Я.И. Перельман, книга 2. – M.: Просвещение, 1979.
  6. «Физические викторины в средней школе» Б. Ф. Билимович. – M.: Просвещение, 1987.
  7. «Физика вокруг нас» С.С. Хилькевич. – M.: Просвещение, 1985.
  8. «Физика для всех» А.И. Китайгородский. – M.: Просвещение, 1987.
  9. «В мире солнечного света» С.В. Зверева. – Л.: Гидрометеоиздат, 1988.
  10. «Полное отражение света в простых опытах» В.В. Майер. – M.: Наука, 1986.
  11. «Дидактический материал по физике 11 класс» И.М. Мартынов, В.А. Буров, Э.Н. Хозяинова. – M.: Просвещение, 1990.
  12. «Беседы о преломлении света» Л.В. Тарасов, А.Н. Тарасова. – M.: Наука, 1982.
  13. «Викторина по истории оптики» С. Попов, Л.Г. Мамонтова. Физика в школе, 1985, №1.
  14. «Физика в Пушкинском лицее» Т.А. Чистякова. 1987, №6.

Презентация.




Следующий: