Методика использования схем и рисунков при изучении оптики в курсе физики средней школы (стр. 3 из 5)
Рис. 68 Касьянов 11 класс Рис. 69 Касьянов 11 класс Рис. 70 Касьянов 11 класс
ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА ПРИЗМОЙ
В учебнике Касьянова на рисунке (71) изображена прямоугольная призма и рассмотрен ход лучей в ней. С помощью этого рисунка проводится вывод формулы для преломляющего угла призмы. Поэтому на нем изображены все необходимые для вывода величины. Но рисунок не загроможден и не затрудняет вывод формулы, а делает этот процесс более наглядным и упрощает его. Также на рисунках представлена призма полного внутреннего отражения. Это дает возможность школьникам понять, что данное явление происходит еще и в призмах и позволяет изучить механизм его возникновения.
Рис. 71 Касьянов 11 класс Рис. 72 Касьянов 11 класс Рис. 73 Касьянов 11 класс
В учебнике Мякишева ход лучей в призме представлен на рисунке (74). Здесь рассматривается общий случай (углы призмы произвольные). Формула для преломляющего угла призмы не выводится, поэтому этот рисунок лишь демонстрирует ход лучей в призме и не загроможден обозначениями.
Рис. 74 Мякишев 11 класс
ИНТЕРФЕРЕНИЦИЯ СВЕТА
Прежде чем рассматривать интерференцию света, в учебнике Мякишева рассмотрено подробно сложение волн, образующихся на поверхности воды, рисунок (75). Этот рисунок наглядно изображает явление интерференции, чем облегчает понимание данной темы учащимися школ. В других учебных пособиях подобных рисунков не представлено.
Рис. 75 Мякишев 11 класс
Также в учебнике Мякишева изображены графики зависимости смещений волн от времени, что также делает материал более наглядным, учит школьников работать с графиками, понимать их и извлекать из них нужную информацию.
Рис. 76 Мякишев 11 класс
Тема «Интерференция в тонких пленках» в учебнике Мякишева представлена рисунком (77) практически аналогичным рисунком (78) в учебнике Касьянова. Отличие только в том, что у Касьянова на рисунке обозначены названия сред, в которых распространяется луч.
Рис. 77 Мякишев 11 класс Рис. 78 Касьянов 11 класс
В учебнике Мякишева таких подписей на рисунке нет, чем может усложниться его понимание. Т.е. рисунок в учебнике Касьянова является более общим, уточняющим, что луч может падать на пленку, которая находится на любой другой поверхности (например, воды) и интерферировать. В учебнике Касьянова тема «Интерференция света» представлена знаменитым опытом Юнга, что дает учащимся не только общие знания по данной теме, но и знания из истории физики.
Рис. 79 Касьянов 11 класс
На рисунке (80) того же автора изображены зеркало Ллойда и бипризма Френеля., т.е. рассматриваются способы получения когерентных источников. Это расширяет знания учащихся школ по данной теме. В учебниках других авторов такие рисунки отсутствуют.
Рис. 80 Касьянов 11 класс
В учебнике Мякишева интерференция света рассматривается на примере колец Ньютона. Сам рисунок (81) отражает это явление и прост для восприятия.
Рис. 81 Мякишев 11 класс
Данная тема у Мякишева иллюстрируется рисунком (82). На нем нет подписей лучей, и только стрелками указан их ход. Поэтому считаю этот рисунок трудным для восприятия. В учебнике Касьянова эта тема представлена рисунком (83). Он понятен, на нем много пояснительных подписей и поэтому он более удачно описывает данный материал и облегчает его понимание.
Рис. 82 Мякишев 11 класс Рис. 83 Касьянов 11 класс
ДИСПЕРСИЯ СВЕТА
В учебнике Мякишева на рисунке (84) представлена стилизованное изображение опыта Ньютона. Во-первых это рисунок иллюстрирует опыт из истории физики, что расширяет кругозор учащихся, во-вторых сам по себе опыт интересен и рисунок является незаурядным, т. к. он представлен не схемой с условными обозначениями как многие другие опыты. Рассмотрение темы на основе опыта является разнообразием в изучении материала.
В отличие от Мякишева в учебнике Касьянова данная тема представлена только несколькими графиками, объясняющими явление дисперсии, в то время как сама суть этого явления на рисунках никак не продемонстрирована.
Рис. 84 Мякишев 11 класс Рис. 85 Касьянов 11 класс Рис. 86 Касьянов 11 класс
ДИФРАКЦИЯ СВЕТА
Мякишев рассматривает сначала тему «Дифракция механических волн». Рисунок (87) иллюстрирует данное явление, происходящее в природе. Это материал делает более наглядным и понятным. Также дифракция волн изображена на рисунках (88), (89). Это наглядно демонстрирует данную тему. Дифракция света у Мякишева представлена классическим опытом Юнга по дифракции. Это дает учащимся знания из истории физики. Также изображены на рисунке (90) дифракционные картины от разных препятствий, что дает более широкое представление по данной теме.
Рис. 87 Мякишев 11 класс
Рис. 88 Мякишев 11 класс Рис. 89 Мякишев 11 класс
Рис. 90 Мякишев 11 класс
Дифракция света в учебнике Касьянова изображается рисунком (91), что хорошо иллюстрирует данный материал, делая его более наглядным. У Мякишева не рассматривается дифракция от одной щели, а сразу рассматривается дифракционная решетка. Я думаю эта тема сложна для восприятия сразу, поэтому принцип «от простого с сложному» в данном случае соблюдаться должен.
Рис. 91 Касьянов 11 класс
На рисунке (92) у Касьянова изображена интерференция вторичных волн за щелью, возникновение вторичных волн и образование нулевого дифракционного максимума. Данный рисунок иллюстрирует принцип Гюйгенса-Френеля, с помощью которого объясняется наличие дифракционной картины за щелью. Я считаю это большим достоинством данного рисунка
Рис. 92 Касьянов 11 класс
ДИФРАКЦИООНАЯ РЕШЕТКА
Сравним два рисунка: (93), (94) из учебников Касьянова и Мякишева соответственно. У Касьянова в отличие от Мякишева рисунок имеет больше обозначений, отражающих физические величины по данной теме. Но в тоже время он не загроможден ими и легок для восприятия. Однако на этом рисунке не обозначен угол падения лучей, т.е. не заострено внимание на то, что лучи падают на дифракционную решетку под некоторым углом.
Рис. 93 Мякишев 11 класс Рис. 94 Касьянов 11 класс
В учебнике Мякишева отсутствуют графики, отражающие картину минимумов и максимумов за дифракционной решеткой. В тоже время как в учебнике Касьянова такие графики присутствуют. Это дает учащимся наглядное представление о том, что существует зависимость между количеством щелей в решетке и интенсивностью света за ней. Т.е. для дифракционных решеток с разным количеством щелей картина различна.
Рис. 95 Касьянов 11 класс Рис. 96 Касьянов 11 класс Рис. 97 Касьянов 11 класс
ПОПЕРЕЧНОСТЬ СВЕТОВЫХ ВОЛН. ПОЛЯРИЗАЦИЯ СВЕТА
У Касьянова данная тема не рассматривается.
В учебнике Мякишева тема раскрывается с помощью опыта с турмалином рисунок (98). Опыт очень прост и эффектен, рисунок, отображающий его легок для восприятия и понимания. Затем опыт усложняется добавлением второго кристалла рисунок (99). И опять же рисунки просты и полностью схематично отображают суть опыта и явление поляризации света.
Рис. 98 Мякишев 11 класс
