Обучение (стр. 10 из 20)

Решение задач может сопровождать изучение теоретического материала, а может быть организовано в конце рассмотрения каждого раздела программы в виде практикума по решению задач. Возможно и сочетание этих двух организационных форм.

Содержание курса

11 класс

Введение

(4 ч)

История развития учения о свете. Экспериментальное определение скорости света. Опыты по обнаружению эфира. Инвариантность скорости света.

Волновая оптика

(10 ч)

Электромагнитная природа света. Видимая, инфракрасная и ультрафиолетовая области спектра.

Интерференция света. Когерентность. Интерферометры и их применение.

Дифракция света. Принцип Гюйгенса — Френеля. Распространение волновых пучков. Приближение геометрической оптики. Построение Гюйгенса.

Дифракционная решетка. Основные типы решеток, их характеристики.

Спектральные приборы с пространственным разложением спектра; их применение. Распространение света в среде. Дисперсия света. Распространение коротких световых импульсов в диспергирующих средах.

Поглощение света. Цвета тел.

Геометрическая оптика

(10 ч)

Отражение света. Закон отражения света. Плоское и сферическое зеркала. Построение изображений в плоском и сферическом зеркалах. Правило знаков в геометрической оптике. Применение сферических зеркал.

Преломление света. Закон преломления света. Тонкая линза. Построение изображений, получаемых с по-

мощью тонкой линзы. Оптическая сила тонкой линзы. Формула тонкой линзы.

Оптические приборы, формирующие изображение: фотоаппарат, проекционный аппарат, лупа, микроскоп, телескоп. Разрешающая способность оптических приборов. Электронный микроскоп.

Полное внутреннее отражение. Призмы. Волоконные световоды и их применение.

Оптические явления: миражи, радуга.

Квантовые свойства света

(8 ч)

Фотон. Постулаты Бора. Опыты Франка и Герца.

Тепловое излучение. Формула Планка. Законы теплового излучения.

Фотоэффект. Законы фотоэффекта. Уравнение Эйнштейна для фотоэффекта.

Усиление света. Лазеры.

Источники света и их характеристики.

Глаз как оптическая система. Спектральная чувствительность глаза.

Обобщающие занятия

(2 ч)

Корпускулярно-волновой дуализм свойств света и принцип дополнительности. Геометрическая оптика — предельный случай волновой оптики, границы применимости геометрической оптики. Принцип соответствия.

Демонстрации

Компьютерная модель опыта Майкельсона по измерению скорости света («Открытая физика»).

Обнаружение и свойства инфракрасного излучения.

Обнаружение и свойства ультрафиолетового излучения.

Интерференция в тонких пленках.

Кольца Ньютона.

Получение интерференционной картины с помощью бипризмы Френеля.

Компьютерные модели экспериментов по интерференции («Открытая физика», «Живая физика»).

Дифракция света на щели.

Дифракция света на нити.

Дифракция света на дифракционной решетке.

Компьютерные модели экспериментов по дифракции («Открытая физика», «Живая физика»).

Дисперсия света.

Закон отражения света.

Изображения, получаемые с помощью плоского и сферического зеркал.

Закон преломления света.

Изображения, получаемые с помощью тонкой линзы.

Полное внутреннее отражение света.

Компьютерные модели оптических приборов («Живая физика»).

Распределение энергии в спектре.

Законы фотоэффекта.

Лабораторные работы

1. Компьютерный эксперимент по изучению интер
ференции света («Открытая физика»).

2. Компьютерный эксперимент по изучению дифрак
ции света («Открытая физика»).

3. Изучение спектров испускания и поглощения.

4. Исследование изображения, получаемого с по
мощью сферического зеркала.

5. Исследование изображения, получаемого с по
мощью тонкой линзы.

6. Сборка моделей микроскопа и телескопа.

7. Исследование явления фотоэффекта («Открытая
физика»).

Примерные темы рефератов

1. Исследования Ньютона в области оптики.

2. Применение ультрафиолетового излучения в меди
цине.

3. Применение волоконных световодов.

4. Исследования явления фотоэффекта А. Г. Столето
вым и Г. Герцем.

5. Н. Г. Басов, А. М. Прохоров и Ч. Таунс — лауреаты
Нобелевской премии 1964 г. за исследования в области
квантовой электроники.

6. Д. Габор — лауреат Нобелевской премии 1971 г. за
создание голографии.

Аттестация учащихся

Важной в методическом плане является оценка результатов работы учащихся. Очевидно, полезно ввести накопительную систему оценки их достижений. В соответствии с требованиями к подготовке учащихся можно предложить следующую схему аттестации.

Вид деятельности	Уровни и критерии	Баллы
Решение физических задач	Умение решать качественные, графические, вычислительные задачи с применением изученных законов
Объяснение работы технических устройств	Умение объяснять принципы работы оптических приборов и технологий, основанных на законах оптики
Выполнение исследований с использованием физических приборов	Умение формулировать цель исследования, его гипотезу, планировать эксперимент, оценить полученные результаты, делать выводы
Выполнение исследований с использованием программно-педагогических средств	Умение формулировать цель исследования, его гипотезу, планировать эксперимент, оценить полученные результаты, делать выводы
Демонстрация опытов	Умение формулировать цель демонстрации, подобрать приборы, выделить демонстрируемое явление, объяснить результат

Продолжение таблицы

Вид деятельности	Уровни и критерии	Баллы
Поиск и отбор информации	Привлечение различных источников информации, соответствие отобранной информации теме доклада или сообщения
Конспектирование информации и подготовка рефератов	Умение выделить основное в отобранной информации и изложить в письменной форме
Подготовка сообщений и докладов в письменном виде	Умение структурировать информацию, представлять ее в логической последовательности, подбирать и представлять иллюстративный материал
Выступление с сообщениями и докладами	Умение структурировать информацию, представлять ее в логической последовательности, четко и кратко излагать мысли, иллюстрировать рисунками, схемами, делать компьютерную презентацию
Участие в дискуссиях	Умение задавать вопросы, отвечать на вопросы, высказывать и обосновывать свою точку зрения

Программа элективного курса

«Исследование ультразвука

низкой частоты»

{32 часа)

Авторы: В. В. Майер, Е. И. Вараксина

Пояснительная записка

Элективный курс предназначен для учащихся 10 классов и обеспечивает теоретическое и экспериментальное изучение способов получения, физических свойств и практического применения ультразвука низкой частоты, непосредственно примыкающего к верхней границе слышимого диапазона. Он расширит знания учащихся об упругих волнах и познакомит с обширной областью современной физической науки и ее приложениями, поможет развитию исследовательских умений учащихся, овладению ими основами метода научного познания.

Ультразвуковые волны являются частным случаем упругих волн и имеют свойства как общие для всех упругих волн, так и специфические, проявляющиеся только в ультразвуковом диапазоне. Ультразвук лишь вскользь упоминается в школьном курсе физики, хотя нередко встречается в природе, широко используется в науке и технике. Поэтому получение учащимися достаточно полных представлений об основных явлениях ультраакустики в диапазоне, непосредственно примыкающем к звуковому, обеспечивает тесную связь с материалом школьного курса и приближает их к переднему краю науки, способствует формированию целостной естественнонаучной картины мира, политехническому воспитанию, дальнейшей профориентации.

Изучение основ ультраакустики повысит эффективность формирования фундаментальных понятий темы «Колебания и волны», будет способствовать развитию исследовательских умений учащихся, подготовит их к поступлению в высшие учебные заведения.

Оборудование для учебного эксперимента с ультразвуком низкой частоты отличается простотой и доступностью, поэтому может быть изготовлено самими учащимися под руководством учителя. Это оборудование позволяет выполнять учителю демонстрационные эксперименты, а учащимся проводить учебные экспериментальные исследования.