Формування знань учнiв з роздiлу "Оптика"
Информация - Педагогика
Другие материалы по предмету Педагогика
Мiнiстерство освiти i науки Украiни
Вiнницький державний педагогiчний унiверситет
iменi М. Коцюбинського
РЖнститут перспективних технологiй, економiки i фундаментальних наук
Кафедра методики викладання фiзики та iнформатики
Реферат на тему
Формування знань учнiв з роздiлу "Оптика"
Студент
спецiальностi "математика i фiзика"
групи 5АМФ
БРАЦЮК Юрiй Олексiйович
Перевiрив:
кандидат фiз. - мат. наук, доцент
ЗАБОЛОТНИЙ В.Ф.
Вiнниця-2007
Змiст
1. Структура курсу оптики i звязок його з iншими роздiлами фiзики
2. Особливостi викладання оптики
2.2 Проблемний пiдхiд до вивчення оптичних явищ
2.2 Специфiка демонстрацiйного експерименту з оптики
2.3 Лабораторнi роботи, фронтальний експеримент i роботи фiзичного практикуму з оптики
2.4 Розвязування задач з оптики, домашнi дослiди i спостереження
3. Методичнi особливостi вивчення геометричноi оптики
3.1 Що вивчаСФ променева оптика. Закони вiдбивання i заломлення свiтла
3.2 Вiдбивання гомоцентричних пучкiв свiтла вiд плоских i сферичних поверхонь. Дзеркала
3.3 Заломлення гомоцентричних пучкiв свiтла на плоских поверхнях. Повне вiдбивання свiтла
3.4 Заломлення гомоцентричних пучкiв свiтла на сферичних поверхнях. Лiнзи. Аберацiя лiнз. ОбСФктиви
1. Структура курсу оптики i звязок його з iншими роздiлами фiзики
Оптика (яка в середнiй школi включаСФ також елементи атомноi фiзики) - передостаннiй роздiл фiзики. Вона ТСрунтуСФться значною мiрою на матерiалi, який ранiше вивчався в механiцi i електрицi, доповнюСФ його й пiдносить на вищий якiсний рiвень. Явища та закономiрностi, що вивчаються в оптицi, складнiшi, нiж у попереднiх роздiлах фiзики, проте учнi пiдходять до iх вивчення бiльш пiдготовленими, тому цей матерiал сприймаСФться без особливих труднощiв. РЖ пiд час вивчення оптики слiд iти вiд простого до складного, вiд вiдомого до невiдомого, з тим щоб сприймання було глибшим i фундаментальнiшим.
Отже, не випадково, в пiдручнику виклад починають з геометричноi (або променевоi) оптики, потiм, вивчаСФться хвильова оптика, а за нею квантова (чи корпускулярна). Такий розподiл матерiалу даСФ можливiсть розглянути основнi властивостi свiтла у порядку iх ускладнення - властивостi прямолiнiйно поширюватися в однорiдному просторi, хвильовi й корпускулярнi властивостi.
Цi роздiли оптики охоплюють питання, повязанi з випусканням свiтла, його поширенням у просторi та взаСФмодiСФю з речовиною. Послiдовнiсть вивчення оптики з установленням основних логiчних звязкiв мiж частинами навчального матерiалу, а також технiчнi застосування оптики подано на схемах (мал.1 i 2).
Заключний роздiл курсу електрики - електромагнiтнi хвилi - СФ безпосередньою ланкою у переходi до вивчення оптики, що пiдтверджуСФ нерозривний звязок електричних i оптичних явищ. У цьому роздiлi встановлюСФться електромагнiтна природа свiтла, доказом чого СФ факт збiгу числового значення швидкостi свiтла i хвиль Герца. З електромагнiтноi природи свiтла безпосередньо випливають його хвильовi властивостi. Зробимо застереження щодо деяких термiнiв. Маючи на увазi природу свiтла, говоримо, що вона електромагнiтна. Хвильовi, корпускулярнi особливостi свiтла, особливiсть прямолiнiйного поширення називаСФмо його властивостями. Пiзнавальну цiннiсть тут маСФ короткий iсторичний екскурс в iсторiю розвитку хвильових уявлень про свiтло (X. Гюйгенс, М.В. Ломоносов, Л. Ейлер, Т. Юнг, О. Френель, Д.К. Максвелл, Г. Герц).
Послiдовнiсть викладання оптики здiйснюСФться вiдповiдно до трьох основних властивостей свiтла. Властивiсть свiтла прямолiнiйно поширюватися в однорiдному середовищi лежить в основi променевоi або геометричноi оптики. У цьому роздiлi основними СФ поняття променя та пучкiв променiв iз спiльним центром (гомоцентричнi пучки променiв). На самому початку вивчення променевоi оптики подаСФться поняття про енергетичнi фотометричнi величини. Роздiл власне фотометрii, де вводиться поняття про свiтловий потiк, найкраще дати в кiнцi курсу оптики. Променева оптика пояснюСФ будову та дiю основних оптичних приладiв.
З другою властивiстю свiтла - хвильовою - повязаний наступний роздiл оптики - свiтловi хвилi. Одним з центральних тут СФ поняття про швидкiсть поширення свiтла. З вивченням цiСФi величини повязаний розвиток оптики, теорii вiдносностi та iнших роздiлiв фiзики. Швидкiсть свiтла входить до фундаментальних фiзичних констант. РЖсторичну цiннiсть маСФ астрономiчний метод визначення швидкостi свiтла, запропонований Ремером. Методично важливим СФ метод Фуко, бо вiн вперше довiв, що в оптично густiших середовищах свiтло поширюСФться повiльнiше, нiж в оптично менш густих. Важливо також спинитися на сучасних методах визначення швидкостi свiтла. При цьому треба пiдкреслити скiнченнiсть величини швидкостi свiтла, ii iнварiантнiсть, незалежнiсть вiд руху джерела.
Вивчаючи iнтерференцiю свiтла, насамперед треба розглянути закон незалежностi поширення свiтлових пучкiв, принцип суперпозицii, а потiм - умови iнтерференцii: наявнiсть когерентних хвиль i однакового напряму коливань електричного вектора. Варто вiдзначити, що когерентнi хвилi можна дiстати або за допомогою дзеркал, призм, коли схрещуються двi