Методика изучения темы «Световые явления» в 8 классе

5. Методика изучения темы «Световые явления» в 8 классе.

Изучение данной темы имеет большое познавательное политехническое и воспитательное значение. Мы познаем мир, благодаря свету и нашим зрительным ощущениям.

На законах оптики основана оптическая и осветительная техника. Данная тема имеет огромное значение для понимания природы света.

При рассмотрении данной темы решается две проблемы: 1. Как распространяется свет от источника в однородной среде? 2. Как ведет себя свет на границе раздела двух сред?

Поэтому и данный материал состоит из трех частей: прямолинейность распределения света; законы отражения; явления преломления света.

Остальной материла является следствием этих положений. При рассмотрении данного раздела не изучаются такие вопросы как понятие о скорости и свойствах, явление разложения белого света в спектр, объяснение цвета тел, явлений интерференции и дифракции.

При изучении данной темы все время приходится оперировать понятиями световой луч или луч света. Известно, что световой луч – это линия, вдоль которой распространяется световой поток. (Это определение в 8 классе не дается) Но в то же время, необходимо разъяснить школьникам, что световой луч это идеализация, в действительности имеем дело со световыми пучками. Необходимо отметить, что в геометрической оптике имеются и другие идеализации: линия изображения, точечный источник света.

Изучение темы световые явления начинают с напоминания фактов прямолинейного распространения света. Конечно школьникам это известно из повседневной жизни, но на уроке необходимо обязательно использовать эксперимент. Напоминает учащимся о том, что о прямолинейности распространения света. Писал еще основатель геометрии Евклид за 300 лет до нашей эры и вероятно понятие о прямой линии возникло из представления прямолинейности распространения света в однородной среде. Здесь можно показать ряд опытов и убедить школьников в этом. Рассказать о Солнечных затмениях. Приступая к изучению законов отражения целесообразно показать явления отражения и преломления света на границе двух прозрачных сред, показать как они происходят одновременно. Опыт сопровождаем рисунком (выпуклая линза, с плоской стороны падает луч, подписываются падающий, отраженный и преломленный лучи). При демонстрировании опыта с оптическим диском необходимо обратить внимание учащихся, что при падении пучка света на границу двух сред (в нашем случае воздух – стекло) пучок раздваивается первая часть возвращается в среду (явление отражения), в другая проникает во вторую среду, изменив свое направление (преломление).

Урок по изучению законов отражения можно построить таким образом, чтобы основные выводы ученики сделали сами, проводя с ними фронтальную лабораторную работу. На основе опыта формулируется закон отражения: Падающий и отраженный лучи и перпендикуляр восстановленный в точке раздела сред лежит в одной полуплоскости, причем угол падения равен углу отражения.

Затем рассматриваются виды отражения: зеркальное и диффузионное. На основе законов отражения строят изображение в плоском зеркале. Необходимо сделать акцент на то, что плоское зеркало это приспособление для изменения хода лучей света, но не может преобразовывать пучки света. Способность органов зрения животных видеть предметы только прямолинейно, когда от предмета свет непосредственно падает в глаз относится к их врожденной способности. Например, глядя на плоское зеркало мы не смотрим на предмет, находящийся перед зеркалом, поэтому свет от предмета не посредственно не воздействует на глаз, а воздействует на него, только после отражения от зеркала, так как отраженный от зеркала свет распространяется прямолинейно, то благодаря зрительной привычке, наш кажущейся предмет, находится на прямой линии а именно за зеркалом, а не там, где он находится на сомом деле. Физически существует только действительное изображение. Здесь исходят их энергетических представлений. На месте возникновения действительного изображения происходит на самом деле концентрация энергии света. Мнимое изображение не может быть получено на экране так как в данном месте энергия не концентрируется. При Изучении явления преломления света на опыте показываем, что падающий, преломленный лучи лежат в одной плоскости. Здесь же показывается, что происходит с преломленным лучом, если он падает из менее плотной среды в более плотную и наоборот.

Линзы в 8 классе рассматривают лишь экспериментально, как следствие преломления. Здесь вводят понятия фокус, оптическая сила линзы. Формула линзы не дается (хотя в сильном классе можно дать). Перед тем, как изучать полученное изображение с помощью линзы проводят ряд демонстраций, выявляют свойства лучей, проходящих через линзу. 1. Лучи параллельные главной оптической оси после прохождения через линзу пересекаются в фокусе. 2. Луч проходящий через фокус, после прохождения линзы, становится параллельным главной оптической оси. 3. Луч проходящий через центр линзы проходит без изменения. 4. Свойство обратимости луча.

При построении изображения в собирающей линзе рассматривают три случая: 1. Предмет находится за двойным фокусом рассматриваемой линзы. 2. Предмет находится между фокусом и двойным фокусом. 3. Предмет находится между фокусом и линзой. Строят изображение в рассеивающей линзе. В завершение темы рассматривается вопрос устройства глаза и фотоаппарата.