Психолого-педагогiчнi аспекти комптАЩютерного моделювання при вивченнi роздiлу "ГеометричноСЧ оптики"
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
?тям промiнь свiтла (свiтловий промiнь). Строге визначення цьому абстрактному поняттю в цьому мiii шкiльного курсу дати важко. Тому цi поняття розробили iнтерактивними, щоб учнi в будь-який момент змогли повторити теоретичний матерiал i тим самим змiцнити знання. У той же час необхiдно довести до свiдомостi учнiв, що поняття свiтловий промiнь СФ iдеалiзацiСФю й що в дiйсностi справу мають зi свiтловими пучками. На перших же уроках по цiй темi необхiдно продемонструвати цi пучки за допомогою приладу по геометричнiй оптицi i на екранi ЕОМ показати графiчне зображення променiв i рiзних пучкiв свiтла.
Свiтловий промiнь можна розглядати як геометричний образ, як вiсь свiтлового пучка. При цьому треба попередити учнiв, що не слiд уявляти промiнь, наприклад, як дуже тонкий пучок свiтла й вважати що, зменшуючи дiаметр свiтного отвору приладу, можна одержати геометричний промiнь. (До цього питання обовязково треба повернутися в старших класах, при вивченнi явища дифракцiСЧ свiтла й при демонстрацiСЧ дифракцiйноСЧ картини на вузькiй щiлинi.) Необхiдно, щоб з поняттям промiнь свiтла школярi звязували подання про лiнiСЧ, що вказуСФ напрямок поширення свiтловоСЧ енергiСЧ, а не просто абстрактний, чисто геометричний образ. Домагаючись формування у свiдомостi учнiв чiткого розумiння того, що зi свiтлом звязане особлива форма енергiСЧ, треба на першому ж уроцi звернути увагу на рiзнi дiСЧ свiтла: теплове, хiмiчне, бiологiчне й т.д. Пiдкреслюють, що у всiх випадках спостерiгаСФться перетворення енергiСЧ, що несе свiтло, в iншi види енергiСЧ.
РЖншi приклади iдеалiзацiСЧ в геометричнiй оптицi поняття свiтлова точка, точкове джерело свiтла. Точка не маСФ розмiрiв, у той час як будь-яке джерело свiтла маСФ кiнцевi розмiри. Але якщо розмiри джерела свiтла порiвняно невеликi й вiн розташований досить далеко вiд приладу, що перетворить свiтловий пучок, то таке джерело можна вважати точковим.
При вивченнi побудови зображення предмета в плоскому дзеркалi в учнiв формуСФться поняття уявне зображення точки (предмета), а при вивченнi лiнз дiйсне зображення точки (предмета). Тут треба враховувати, що школярi до цього часу ще не знають ролi ока в утвореннi зображень, а дана обставина досить iстотно для неформального засвоСФння названих понять. Питання про напрямок, у якому ми бачимо зображення, i про його мiiе взагалi важкий для розумiння. Уявне зображення одне з найбiльш складних понять роздягнуте в оптицi навiть для старших класiв його важко засвоСЧти, не простежуючи хiд променiв до сiткiвки ока.
Здатнiсть органiв зору живих iстот бачити предмети тiльки прямолiнiйно, коли вiд предмета свiтло безпосередньо попадаСФ в наше око, ставиться до СЧхньоСЧ вродженоСЧ здатностi, що склалася в процесi тривалого розвитку й пристосування до навколишнього середовища. Наприклад, дивлячись на плоске дзеркало, ми не дивимося на вiдбитий предмет, (щоперебуваСФ перед дзеркалом), тому свiтло вiд предмета безпосередньо не попадаСФ в око, а впливаСФ на нього лише пiсля вiдбиття вiд дзеркала. Тому що вiдбите вiд дзеркала свiтло поширюСФться прямолiнiйно, то завдяки зоровiй звичцi нам здаСФться, начебто предмет ми бачимо на прямолiнiйному напрямку, i саме за дзеркалом, а не там, де вiн перебуваСФ в дiйсностi. Таким чином, коли мова йде про уявне зображення, то тут вiдiграСФ роль скорiше психолого-фiзiологiчний фактор, чим фiзичний. Фiзично iснуСФ тiльки дiйсне зображення. Тому методично поняття уявне зображення ефективнiше розглядати паралельно з поняттям дiйсне зображення або пiсля розгляду цього поняття, але показавши при цьому принципову вiдмiннiсть названих зображень.
Викладають це питання на основi енергетичних уявлень. На мiii виникнення дiйсного зображення вiдбуваСФться насправдi концентрацiя енергiСЧ свiтла, що може бути виявлено фотоелементом, термометром, фотопапiiром i iн. Уявне зображення не можна одержати на екранi або фоточутливiй плiвцi. Його називають уявним, видуманим тому, що реально в даному мiii простору воно не iснуСФ (його немаСФ). У тiм мiii де перебуваСФ це уявне зображення, енергiя свiтла не концентруСФться. Це добре iлюструСФ вiдомий досвiд зi скляною пластиною, поставленоСЧ вертикально, i двома вертикальними свiчами, одна з яких запалена. Розташувавши останню перед дзеркалом, ставлять за ним другу свiчку, незасвiчену, у такiм мiii, щоб при спостереженнi крiзь скло вона здавалася палаючою. Вимiрюванням доводять, що свiчки виявляються розташованими на рiвних вiдстанях вiд дзеркала.
Вивчення теми починають iз нагадування факту прямолiнiйного поширення свiтла, котрий уже вiдомий учням з курсу природознавства й життСФвих спостережень, повязаних iз цим явищем (форма свiтлового пучка в повiтрi вiд прожектора, кишенькового лiхтаря, пучки сонячного свiтла, що поширюються через щiлини в пиловому повiтрi затемненоСЧ кiмнати i т.п.). Незважаючи на такий достаток життСФвих спостережень, на уроцi обовязково потрiбно використати експеримент.
На приладi по геометричнiй оптицi, звертають увагу школярiв на те, що подiбнi досвiди й спостереження переконують у прямолiнiйному поширеннi свiтла в однорiдному середовищi.
Корисно повiдомити, що про прямолiнiйне поширення свiтла писав ще засновник геометрiСЧ Евклiд за 300 рокiв до нашоСЧ ери й, iмовiрно, поняття про пряму лiнiю виникло з подання про прямолiнiйне поширення свiтла в однорiдному середовищi.
Необхiдно розповiсти й про практичне застосування цього яв