Урок игра "Улицы разбитых фонарей" по теме: "Геометрическая оптика"
Урок-игра по теме: "Геометрическая оптика" в 11 классе.
Автор урока Данукалова Ирина Александровна, учитель физики МБУ СОШ № 79 г.о. Тольятти.
Игра как самостоятельный вид развивающей деятельности учащихся. В игре приобретается опыт взаимоотношений людей, происходит формирование коммуникативных навыков.
Подготовка к игре.
За неделю до игры классу объявляется задача, которую должен решить «следственный отдел».
Учащиеся делятся на две группы:
- экспериментаторы ;
- теоретики.
Подбираются задания для проверки компетентности групп в области решаемой задачи и оборудование, необходимое для этой проверки.
Правила игры.
Основа правил – соблюдение цикла: факты - гипотеза-эксперимент-теория. Поступившая в следственные органы задача является фактом, который нужно подтвердить. Для этого выдвигаются гипотезы, которые должны быть подтверждены экспериментально. После этого делается теоретический вывод.
Этапы игры: 1. Проверка готовности экспертов к решению задачи поиска «преступника». 2. Выдвижение гипотезы «следствия». 3. Проверка выполнимости гипотез. 4. Подведение итогов следствия.
Содержание игры.
Задача экспертам: В городе был совершен ряд преступлений. Следствию стало известно, что в одной из секретных лабораторий было получено вещество под именем «Человек-Невидимка». Вероятно, что преступник воспользовался этим веществом. Следствие должно решить, действительно ли «Человек-Невидимка» совершал преступления. Для проверки компетентности «следствия» предлагается ряд качественных и экспериментальных задач.
Теоретики:
1. Почему виден непрозрачный красный ящик? Краска поглощает некоторую долю света и отражает остальные лучи. Если бы не было поглощения, а только отражение, ящик казался бы блестящим и серебристым.
2. Что произойдет, если кусок обыкновенного белого стекла положить в воду или в жидкость плотнее воды? Исчезнет, так как свет, падающий сквозь воду на стекло, преломляется и отражается очень слабо.
3. Почему размельченное стекло более заметно (белый порошок)? Увеличивается число граней стекла, производящих отражение и преломление. Скозь порошок света проникает мало.
4. Что произойдет, если толченое белое стекло положить в воду? Почему? Оно исчезнет, так как имеет с водой приблизительно одинаковый показатель преломления.
Экспериментаторы:
1. Определить показатель преломления стекла.
2. Определить показатель преломления воды.
3. Доказать, что всякий прозрачный предмет становится невидимым, если его поместить в среду с одинаковым с ним показателем преломления.
Группы разрабатывают гипотезы условной невидимости: полное отражение или равенство показателей преломления среды и предмета.
Эксперименты, подтверждающие или опровергающие гипотезы:
1. Закопченный металлический шар опускаем в прозрачный сосуд с водой. Виден блестящий шар. Вынимаем из воды, и эффект исчезает.
2. Демонстрация полного отражения.
3. Лежащая на дне чайной чашки монета сначала не видна. Ее можно увидеть при наполнении чашки водой.
4. На дне банки, наполненной водой, лежит кусочек мела. Если в воду погружать воронку с закрытым горлышком. То мел не виден при просмотре сверху. Его видно, если вода заполнит воронку.
Результат экспериментов:
Полное отражение не может быть условием невидимости предмета. Условием невидимости является равенство показателей преломления среды и предмета.
Общий вывод делает Профессор лаборатории:
Препарат, который мы изобрели, был испытан на мертвых организмах. Прозрачная ткань была помещена в среду с одинаковым показателем преломления, и только поэтому она невидима. Но, может быть, преступник сумел сделаться невидимым в воздухе? Однако современной науке неизвестен способ достижения такого результата. Я думаю, что если бы тело стало невидимым, то Человека-Невидимку выдадут глаза. Почему? Части глаза преломляют лучи света так, что на сетчатке получается изображение предмета. Но если преломляемость глаза и воздуха одинакова, то нет причины, вызывающей преломление: переходя из одной среды в другую равной преломляемости, лучи не меняют своего направления, а поэтому и не могут собираться в одну точку. Вывод: невидимый человек должен быть слеп. Итог следствию подводит главный эксперт:
Данные показали, что Человек-Невидимка не мог совершить преступление, так как должен быть слеп, иначе его выдадут глаза. И только сейчас было получено известие о том, что настоящий преступник найден. Им оказался обычный, а не невидимый человек.
Литература: 1. Я. И Перельман "Занимательная физика" - М.: "Просвещение", 1990. 2. В. А. Орлов "Творческие экспериментальные задания" /Физика в школе. – 1995. 3. К. Ю. Коханов "Оптические иллюзии в школьном курсе физики" /Физика. – 1999. 4. И. Л. Юфанова "Занимательные вечера по физике" - М.: "Просвещение", 1990. 5. Л. И. Аристахова "Глаз как оптическая система" /Физика – 1999.
