Методика преподавания оптики в школе
Обновлено: 05.07.2024
2 Педагогика и психология Текст слайдов Текст слайдов
3 ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ МИНИМУМ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ Отражение и преломление света. Закон отражения света. Плоское зеркало. Линза. Фокусное расстояние линзы. Глаз как оптическая система. Оптические приборы Отражение и преломление света. Закон отражения света. Плоское зеркало. Линза. Фокусное расстояние линзы. Глаз как оптическая система. Оптические приборы
4 ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ МИНИМУМ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ Измерение физических величин: фокусного расстояния собирающей линзы Измерение физических величин: фокусного расстояния собирающей линзы Проведение простых физических опытов и экспериментальных исследований по изучению: зависимости угла отражения света от угла падения, угла преломления света от угла падения. Проведение простых физических опытов и экспериментальных исследований по изучению: зависимости угла отражения света от угла падения, угла преломления света от угла падения.
5 ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ МИНИМУМ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ПРОГРАММ Объяснение устройства и принципа действия физических приборов и технических объектов: очков, фотоаппарата, проекционного аппарата. Объяснение устройства и принципа действия физических приборов и технических объектов: очков, фотоаппарата, проекционного аппарата. Наблюдение и описание прямолинейного распространения отражения и преломления света. Наблюдение и описание прямолинейного распространения отражения и преломления света.
6 Содержание темы Источники света. Распространение света. Источники света. Распространение света. Отражение света. Законы отражения. Отражение света. Законы отражения. Плоское зеркало. Плоское зеркало. Преломление света. Законы преломления. Преломление света. Законы преломления. Линзы. Оптическая сила линз. Линзы. Оптическая сила линз. Линзы. Оптическая сила линз. Линзы. Оптическая сила линз. Построение изображений, даваемых линзой. Построение изображений, даваемых линзой.
7 Обязательный демонстрационный эксперимент Эксперимент 1 Эксперимент 1 Эксперимент 2 Эксперимент 2 Образование тени и полутени Образование тени и полутени Образование тени и полутени Образование тени и полутени Эксперимент 4 Эксперимент 4 Эксперимент 5 Эксперимент 5 Эксперимент 6 Эксперимент 6 Демонстрация модели глаза Демонстрация модели глаза Демонстрация модели глаза Демонстрация модели глаза
8 Фронтальные лабораторные работы Работа 1 Работа 1 Работа 2 Работа 2 Исследование зависимости угла преломления от угла падения Исследование зависимости угла преломления от угла падения Исследование зависимости угла преломления от угла падения Исследование зависимости угла преломления от угла падения Работа 4 Работа 4 Работа 5 Работа 5 Работа 6 Работа 6 Работа 7 Работа 7
11 Методика изучения вопроса Определение Определение Возможные применения линз (изучение и обобщение личного опыта школьников) Возможные применения линз (изучение и обобщение личного опыта школьников) Постановка задачи изучения свойств линз Постановка задачи изучения свойств линз Виды линз Виды линз Изображение линз на чертежах Изображение линз на чертежах
12 Демонстрация свойств линз и введение основных понятий Демонстрация свойств линз и введение основных понятий
13 Построение изображений в линзах
14 Формула тонкой линзы К содержанию
15 Демонстрация образования тени и полутени
16 Демонстрация модели глаза
17 Фронтальная работа 3 Цель: Исследовать зависимость угла преломления от угла падения Цель: Исследовать зависимость угла преломления от угла падения Оборудование: Источник света, экран с щелью, круговой транспортир, стеклянная призма Оборудование: Источник света, экран с щелью, круговой транспортир, стеклянная призма Задания: Задания: 1. Изменяя угол падения луча, измерьте угол преломления (не менее 5 значений) 1. Изменяя угол падения луча, измерьте угол преломления (не менее 5 значений) 2. Постройте график зависимости 2. Постройте график зависимости от от 3. Используя полученный график, определите коэффициент преломления материала призмы 3. Используя полученный график, определите коэффициент преломления материала призмы
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.
§1. Место и значение темы. …………………………..
Демонстрационный эксперимент к теме. ………….
Анализ задач по теме. ………………………………
Сценарии уроков различных типов. ………………..
§1. Место и значение темы.
Недостатком же является то, что у обучающихся может сложиться неверное представление об абсолютной справедливости законов геометрической оптики (закон прямолинейного распространения света). Поскольку свет является электромагнитной волной, ему присуще явление дифракции, которое проявляется уже в том, что граница тени предмета при достаточном удалении становится все более размытой. Этот факт не может быть объяснен с помощью понятия светового луча. Следовательно, с самого начала изучения темы следует акцентировать внимание учеников на том, что световой луч является лишь моделью, которая помогает объяснить некоторые закономерности распространения света.
При рассмотрении световых явлений существуют две, основные проблемы: как распространяется свет от источника в однородной среде и как ведет себя на границе двух сред. При этом, здесь можно выделить три главные части: прямолинейность распространения света, законы отражения и явление преломления света. Оставшийся материал содержит в себе следствия этих положений.
При изучение световых явлений большое значение имеет графическая наглядность – использование доски, таблиц, графопроектора. Но до построения изображения на доске и в тетради, необходимо показать действительный вид световых пучков и получаемые изображения предметов, с помощью приборов стремиться создавать наглядное представление о световых явлениях.
При рассмотрении данной темы учащиеся изучают только две количественных зависимостей: закон отражения света и связь между фокусным расстоянием и оптической силой линзы. Следовательно, решение расчетных задач очень ограничено. Поэтому, при выборе качественных задач, должно быть обращено внимание, на формирование у школьников умение объяснять явления.
Световой луч можно рассматривать как ось светового пучка.
В связи с этим необходимо, чтобы учащиеся четко понимали, что если источник света сравнительно не велик и расположен достаточно далеко от прибора, преобразующий световой пучок, то такой источник можно считать точечным.
После ознакомления с начальными понятиями темы – луч света и источник света переходят к изучению двух важных закономерностей: закона отражения и закона преломления света. Здесь возникают дополнительные понятия такие как: углы падения, отражения, преломления, границы раздела двух сред и обратимость световых лучей.
Перед объяснением закона отражения отмечают тот факт, что человек видит окружающие предметы по двум причинам: во-первых, предметы сами могут излучать свет (ранее уже говорилось об источниках света), во-вторых, человек видит предметы, потому что они отражают свет, причем подобных предметов несравненно больше. Далее отмечают, что поверхности предметов по-разному отражают свет, это зависит от того поверхность зеркальная или шероховатая (в первом случае свет отражается зеркально, во втором – рассеивается). Чтобы показать эту разницу, апеллируют к жизненному опыту, но желательно показать демонстрационный эксперимент (отражение от гладкой поверхности – стекло, металлическая гладкая поверхность, отражение от листа бумаги). Затем приступают к экспериментальному выводу закона отражения (с помощью оптического диска), получению количественного соотношения между углом падения и углом отражения ( ). Знание закона отражения, в дальнейшем позволит обучающимся перейти к построению изображения в плоском зеркале – зеркале, поверхность которого, представляет собой плоскость.
З акон преломления света изучается качественно, без точной зависимости между углами падения и преломления. Свойство обратимости световых лучей позволяет легко определить, в каких случаях увеличивается, а в каких – уменьшается угол между перпендикуляром и преломленным лучом.
При изучении построения изображения предмета в плоском зеркале у ребят формируется понятие мнимое изображение, а при изучении линзы еще и действительное изображение. Поэтому следующим важным понятием необходимым для дальнейшего понимания темы является понятие линзы.
Особенностью собирающей линзы является то, что она может собирать параллельный пучок света в одну точку, называемой фокусом линзы. Свойство обратимости световых лучей приводит к тому, что у каждой линзы есть два фокуса. Рассеивающая линза параллельный пучок света преобразует в расходящийся, а следовательно не может собрать лучи в точку. Здесь у школьников может сложиться впечатление, что у рассеивающей линзы отсутствует фокус. Однако, в дальнейшем, когда учащиеся приступят к построению изображений, даваемых линзами, вводятся понятия действительного изображения, созданного собирающей линзой, и мнимого изображения – рассеивающей линзой. Именно здесь указывается, что для рассеивающей линзы вводится понятие мнимого фокуса (точка, которая позволяет построить мнимое изображение по аналогии с построением действительного).
Другой количественной зависимостью, предлагаемой для рассмотрения, в данной теме является связь между фокусным расстоянием линзы (расстоянием от линзы до ее фокуса) и оптической силой линзы (вводимой через фокусное расстояние как величина обратная ему: D =1/ F ). В отдельный параграф вынесен вопрос практического определения фокусного расстояния собирающей линзы (оптической силы линзы), путем построения действительного изображения светового источника. В данном случае используется тот факт, что если объект находится на двойном фокусном расстоянии от линзы, то его действительное изображение так же находится на двойном фокусном расстоянии и его размеры равны линейным размерам объекта.
К вопросам политехнического характера относятся вопросы о дефектах зрения и путях их устранения с помощью собирающих или рассеивающих очковых линз, а также о принципе работы фотоаппарата и глаза.
Для развития практических навыков и дальнейшего закрепления полученных знаний в данной теме предусмотрена лабораторная работа по получению изображения при помощи линзы. По усмотрению учителя могут быть введены не большие фронтальные эксперименты, выполняемые при изучении нового материала, для закрепления знаний и подтверждения полученных законов.
1. МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ
План анализа КТП:
1. Цели темы и КТП должны:
o Соответствовать программе;
o Соответствовать учебнику;
o Соответствовать структуре;
o Способствовать достижению планируемых результатов;
2. Количество часов, выделенных на данную тему;
3. Эффективность использования демонстрационного эксперимента;
4. Корректность формулирования предметных результатов;
5. Вывод по плану анализа КТП.
3
Общий вывод на основе анализов КТП для базового и
профильного уровней обучения:
Материалы
базового
и
профильного
уровней
различаются
емкостью теоретического материала, содержанием, сложностью и
количеством часов, выделенных на решение задач, которые помогают
применять знания на практике. Материал базового уровня отличается
простотой в содержании и рассчитан на среднего ученика, в отличии от
профильного уровня. Материал профильного уровня нацеливает
выпускника на выбор дальнейшей профессии, способствует усиленной
подготовке к ЕГЭ по физике.
4
2 Введение. Раздел геометрической оптики является одним из важных в современной физике. Геометрическая оптика - теоретическая основа оптотехники, теории оптических приближений и ряда других дисциплин. С помощью законов геометрической оптики можно построить математическую теорию распространения света. В оптике изучается природа оптического излучения (света), его распространение и явления. Оптические явления тесно связаны с явлениями, изучаемыми в других разделах физики, а оптические методы исследования относятся к наиболее точным. Вместе с тем, следует заметить, что, несмотря на огромное значение оптики и ее технических приложений, содержание этого раздела физики в средней школе не вполне отражает полноту материала. С другой стороны, отмечено, что многие учащиеся испытывают трудности при усвоении основного материала, например, при доказательстве основных законов и выводе формул. Конечно, школьники отличаются друг от друга по психологопедагогическим показателям, таким как скорость усвоения знаний, скорость запоминания, интересы, склонности, и другие. Это обстоятельство указывает на необходимость как подхода к учащимся, так и совершенствования методики преподавания. Обозначенные проблемы определяют актуальность темы данной работы. Целью выпускной квалификационной работы является разработка учебнометодического материала по геометрической оптике для классов разного профиля. На основании поставленной цели сформулированы задачи выпускной работы: 1) рассмотрение истории развития геометрической оптики; 2) разработка уроков по геометрической оптике для 11 классов; 3) разбор решения задач по геометрической оптике; 4) изучение методических аспектов преподавания геометрической оптики в классах разного профиля. 2
8 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ источников 1 Аристахова, Л. И. Глаз как оптическая система / Л. И. Аристахова. М. : Физика, С Бурсиан, Э. В. Задачи по физике для компьютера / Э. В. Бурсиан. М. : Просвещение, с. 3 Коханов, К. Ю. Оптические иллюзии в школьном курсе физики / К. Ю. Коханов. М. : Физика, С Ланина, И. Я. Не уроком единым / И. Я. Ланина. М. : Просвещение, с. 5 Ландсберг, Г. С. Оптика / Г. С. Ландсберг. М. : Наука, с. 6 Мякишев, Г. Я. Физика. 11 класс: учебник для общеобразовательных организаций / Г. Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев. М. : Просвещение, с. 7 Мякишев, Г. Я. Физика.: Оптика. Квантовая физика. 11 класс. Учебник для углубленного изучения физики / Г. Я. Мякишев, А.З Синяков. М. : Дрофа, с. 8 Орлов, В. А. Творческие экспериментальные задания / В. А. Орлов. М. : Физика в школе, С Перельман, Я. И. Занимательная физика / Я. И. Перельман. М. : Просвещение, с. 10 Перунова, М.Н. Геометрическая оптика в примерах и задачах: учебное пособие /М. НИ. Перунова. Оренбург : ОГУ, с. 11 Самойлова, Г. С. Листы взаимоконтроля / Г. С. Самойлова. М. : Физика, С Сивухин, Д. В. Общий курс физики / Д. В. Сивухин. М. : Наука, с. 13 Солнцев, В. А. Оптические наблюдательные приборы / В. А. Солнцев. М. : Просвещение, с. 14 Тунин, О. А. Компьютерное обучение и демонстрационные программы / О. А. Тунин. М. : Физика, С. 7. 8
Читайте также: