Методика использования схем и рисунков при изучении оптики в курсе физики средней школы (стр. 1 из 5)
Методика использования схем и рисунков в курсе по оптике преподавания физики в средней школе
Введение
Основной целью данной курсовой работы является анализ рисунков из раздела физики «Оптика». Для того чтобы понять на какие темы из этого раздела следует уделить особое внимание было решено составить тест, приведённый ниже, содержащий основные вопросы по оптике.
Тест:
1. Какой диапазон длин волн имеет видимый свет?
а) 0,4 – 0,7 мкм
б) 0,3 – 0,5 мкм
в) 0,4 – 0,7 нм
г) 0,3 – 0,7 нм
2. Какой свет соответствует длине волны 0,55 мкм (середина диапазона видимого излучении)?
а) желтый
б) фиолетовый
в) зеленый
г) синий
3. Чему равна скорость света?
а) 3·106 м/с
б) 3·108 км/с
в) 3·108 м/с
г) 3·106 км/с
4. Единица измерения силы света…
а) кандела
б) ампер
в) люмен
г) люкс
5. Какие источники света являются самостоятельными?
а) свечка
б) звезда Вега
в) лампочка
г) светодиод
6. От какого параметра не зависит яркость ламбертовских источников света, в отличии от остальных источников света?
а) от силы света
б) от формы источника
в) от среды, в которой распространяется свет
г) от направления
7. Прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями – это:
а) призма
б) линза
в) полупрозрачное зеркало
г) абсолютно черное тело
8. Что не является линзой?
а) капля воды
б) стекло
в) капля масла
г) капля чернил
9. Поглощательная способность абсолютно черного тела равна:
а) 0
б) 1
в) 0,1
г) ∞
10. Явление дифракции света доказывает какие свойства света?
а) корпускулярные
б) волновые
в) и а) и б)
г) ни а) ни б)
11. Какие свойства света доказывает явление фотоэффекта?
а) корпускулярные
б) волновые
в) и а) и б)
г) ни а) ни б)
12. Способность глаза видеть одинаково далекие и близкие объекты называется…
а) аккомодация
б) дисторсия
в) астигматизм
г) кома
13. Лупа – это
а) рассеивающая линза
б) собирающая линза
в) ни а) ни б)
г) не являющееся линзой тело
14. Из скольких линз состоит микроскоп?
а) 1
б) 2
в) 3
г) 4
15. Сложение когерентных световых колебаний при котором происходит перераспределение интенсивности света – это:
а) дифракция
б) аберрация
в) интерференция
г) поляризация
16. Дисторсия – это зависимость между…
а) яркостью света и скоростью
б) длиной волны и частотой
в) интенсивностью и частотой
г) скоростью света в веществе и частотой волны
17. Какого вида спектров не существует?
а) непрерывного
б) линейчатого
в) полосатого
г) прямого
18. Волны с одинаковой частотой, поляризацией и постоянной разностью фаз называются…
а) поляризованными
б) когерентными
в) световыми
г) открытыми
19. Проявление каких свойств определяет корпускулярно-волновой дуализм?
а) свойств частиц
б) волновых
в) и а) и б)
г) ни а) ни б)
| № вопроса | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| Вариант ответа |
После анализа полученных результатов было установлено, что наиболее часто учащиеся дают неверный ответ на вопросы по разделам оптики: «Фотометрия», «Геометрическая оптика». Гораздо реже встречаются ошибки в ответах на вопросы по разделам: «Волновая оптика», а именно по темам «Интерференция» и «Дифракция».
Данная курсовая работа посвящена анализу рисунков из разных источников. Это и школьные учебники по физике разных авторов, и учебные пособия для подготовки к единому государственному экзамену. Также в этой работе будут рассмотрены различные программы для создания схем и рисунков по оптике. Будут рассмотрены достоинства и недостатки рисунков в вышеперечисленной литературе, и способы их устранения.
Анализ схем и рисунков 7–9 классы
СОЛНЕЧНОЕ И ЛУННОЕ ЗАТМЕНИЯ
В учебнике Пинского в отличие от учебного пособия автора Пурышевой, на рисунках солнечного и лунного затмений, соответственно показана траектория движения луны вокруг Земли, что увеличивает мировоззренческие представление учащихся. В учебнике Пёрышкина представлены иллюстрации такого же содержания. Поэтому более удачными я считаю рисунки из учебников Пинского и Пёрышкина.
Рис. 1 Пинский 9 класс
Рис. 2 Пинский 9 класс
Рис. 3 Пёрышкин 8 класс
Рис. 4 Пёрышкин 8 класс
ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ СВЕТА
В учебнике Пурышевой явление отражения и преломления света показано на опыте с оптической шайбой. Это учит школьников хотя бы на бумаге уметь представить и понять эксперимент и сделать выводы по полученным экспериментальным данным. Те же самые рисунки этой установки изображены в учебниках Пинского и Пёрышкина.
Рис. 5 Пурышева 7 класс Рис. 6 Пинский 9 класс Рис. 7 Пёрышкин 8 класс
В учебнике Пурышевой представлены рисунки, на которых пучок параллельных лучей падает на гладкую плоскую поверхность. Такие рисунки есть в учебниках Пинского и Пёрышкина.
Рис. 8 Пурышева 7 класс Рис. 9 Пёрышкин 8 класс
Но у Пурышевой изображён рисунок, на котором пучок параллельных лучей падает на шероховатую поверхность. Это расширяет представление учеников о отражении света, то есть вводится зеркальное и рассеянное изображение. В других учебниках этого не представлено. Также в учебнике Пурышевой отражение света уподобляется отражению мяча от стенки. Эта аналогия упрощает понимание материала школьниками.
Рис. 10 Пурышева 7 класс Рис. 11 Пурышева 7 класс
ПОЛНОЕ ВНУТРЕННЕЕ ОТРАЖЕНИЕ.
В учебнике Пинского полное внутреннее отражение рассматривается на опыте с оптической шайбой. Другими схемами и рисунками это явление никак не представлено.
В учебнике Пурышевой на рисунке представлено несколько преломлённых лучей, которые переходят из оптически более плотной среды в менее плотную. Также иллюстрируется увеличение угла падения луча, но самого луча, показывающего явление полного отражения, не изображено. Это является существенным недостатком. Но в учебнике данного автора на рисунках проиллюстрировано широкое применение явления полного внутреннего отражения, что безусловно расширяет кругозор учащихся. В учебнике Пёрышкина данное явление не рассматривается.
Рис. 12 Пинский 9 класс Рис. 13 Пурышева 7 класс
Рис. 14 Пурышева 7 класс Рис. 15 Пурышева 7 класс
ВОЛОКОННАЯ ОПТИКА.
Эта тема рассматривается отдельно, как пример применения явления полного отражения света. Пурышева предлагает проделать опыт, схема которого изображена на рисунке и объяснить данное явление. Это вносит разнообразие в изучаемый материал и дает учащимся представление об эксперименте в физике.
Рис. 16 Пурышева 7 класс
На рисунке (17) изображен ход лучей в световодах. На рисунке (18) представлено еще одно применение световодов – передача изображения предмета. Это увеличивает представление учащихся о явлении полного отражения света, расширяет их кругозор.
В учебниках других авторов данная тема не рассматривается.
Рис. 17 Пурышева 7 класс Рис. 18 Пурышева 7 класс
ЛИНЗЫ
В учебнике Пинского, как впрочем, и Перышкина на рисунках (19) и (20) изображены виды линз, различающихся по форме ограничивающих поверхностей. Это позволяет учащимся различать выпуклые и вогнутые линзы между собой.
Рис. 19 Пёрышкин 8 класс
Рис. 20 Пинский 9 класс
На рисунке (21) Перышкина в отличие от других авторов школьных учебников проиллюстрированы изображения сферических поверхностей ограничивающих линзы. Это дает наглядное представление определению оптической оси линзы и позволяет определить ее вид.
Рис. 21 Пёрышкин 8 класс
Ход лучей в выпуклой и вогнутой линзах в учебниках Перышкина, Пурышевой и Пинского изображены практически одинаково. Но у Пинского на рисунке () представлены иллюстрации дефектов линз: сферической аберрации, хроматической аберрации, что расширяет кругозор учащихся. Данная тема в других учебниках не рассматривается.