|
|
Структура интерактивного занятия по теме «Развитие взглядов на природу света. Скорость света».. тех карта развитие взглядов на природу св. Урок по теме История развития взглядов на природу света. Скорость света
«Всеми возможными способами нужно воспламенять в детях горячее стремление к знанию и умению».
Я. Каменский
Предмет
|
Физика
|
Класс
|
11
|
Тип урока
|
Открытие нового знания.
|
Технология построения урока
|
Системно-деятельностный подход, технологии развития критического мышления
|
Тема
|
«Развитие взглядов на природу света. Скорость света»
|
Цель
|
Создать условия для формирования знаний учащихся об истории развития представлений о природе света и со способами нахождения скорости света.
|
Планируемый результат
|
Предметные умения
Планируется, что к окончанию урока ученики:
повторят основные свойства света,
будут объяснять физические явления на основе использования квантовой или волновой теории света, применение идеи корпускулярно-волнового дуализма.
Узнают методы нахождения скорости света
Метапредметные:
Учащиеся узнают о бесконечности процесса познания,
откроют духовный мир и человеческие качества ученых,
ознакомятся с историей развития науки,
рассиотрят вклад ученых в развитие теории света.
|
Личностные:
самоопределение к деятельности, предполагающее осознанное подчинение себя системе нормативных требований учебной деятельности и выработке внутренней готовности к их реализации;
проявление готовности к самообразованию;
эмоциональное восприятие материала;
самооценка на основе критерия успешности;
адекватное понимание причин успеха (неуспеха) в учебной деятельности
Регулятивные УУД:
самостоятельное выделение и формулирование познавательной цели составление плана и последовательности действий;
контроль и оценка процесса и результатов деятельности;
сличение с эталоном. постановка и удерживание учебной задачи
выделение того, что уже усвоено и что нужно усвоить
адекватная оценка трудности учебной задачи и собственных возможностей её решения
Познавательные:
выдвижение гипотез и их обоснование;
построение логической цепи рассуждений, доказательство
рефлексия способов и условий действия; контроль и оценка процесса результатов деятельности
устанавливать причинно-следственные связи, проводить умозаключение и делать выводы;
Коммуникативные УУД:
учебное сотрудничество и совместная деятельность с учителем и сверстниками
умение слушать
умение аргументировать свою позицию и координировать её при выработке общего решения в совместной деятельности
формулирование своего мнения, учет разных мнений
|
Организация пространства
|
Формы работы
|
Ресурсы
|
групповая работа, индивидуальная работа, фронтальная работа, самостоятельная работа, работа с литературой или электронными источниками информации, анализ результатов работы с текстом, беседа, письменная работа.
|
УМКФизика-11, Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев, В.М. Чаругин
|
Структура интерактивного занятия по теме «Развитие взглядов на природу света. Скорость света».
Структурный элемент урока
|
Цель этапа
|
Используе
мые методы
|
Роли преподавателя
|
Позиции учащихся
|
Результат
|
Время
|
Погружение
|
Создать условия для формирования внутренней потребности учеников во включении в учебную деятельность
|
Знаю/Хочу узнать/Узнал
|
Проектировщик и организатор проблемной творческой ситуации
|
Субъект творческой деятельности
|
Таблица с заполненными столбцами «Знаю» , «Хочу узнать»
|
5 мин
|
Теоретический блок
|
Создать условия для выполнения учащимися исследовательского учебного действия
|
Двухчастный дневник
|
Модератор учебной и исследовательской деятельности учащихся
|
Субъект самостоятельной учебно-исследовательской деятельности
|
Таблица «Развитие взглядов на природу света»
|
15 мин
|
Теоретический блок
|
Создать условия для формирования и осознания понятия «скорость света»
|
Групповая работа (использование стратегии «Бортовой журнал»)
|
Консультант по образовательному запросу учащихся
|
Субъект групповой учебной деятельности
|
Таблица «Определение скорости света»
|
20 мин
|
Рефлексия
|
Инициировать предметную рефлексию
|
Знаю/Хочу узнать/Узнал
|
Эксперт
|
Субъект самостоятельной деятельности
|
Таблица с заполненными столбцами «Знаю», «Хочу узнать», «Что узнал»
|
5 мин
|
Этапы урока
|
Деятельность учителя
|
Деятельность обучающихся
|
1.Мотивация учебной деятельности.
|
1. Приветствие учащихся;
2. Проверка готовности учащихся к уроку;
3. Ученикам предлагается тему урока.
.
|
- приветствуют учителя;
- занимают рабочие места;
|
2.Актуализация знаний и фиксация затруднений в деятельности
|
- Ребята, давайте вспомним, что же мы знаем по данной теме?
Приведите примеры естественных и искусственных источников света.
Что такое луч?
Закон прямолинейного распространения света.
Что такое тень?
Что такое полутень?
Закон отражения света.
Ученикам предлагается заполнить первую графу «Знаю» таблицы ЗХУ (Приложение1). Постановка цели и задач урока (по результату совместного анализа таблицы ЗХУ).
В обыденной речи слово "свет" мы используем в самых разных значениях: свет мой, солнышко, скажи..., ученье - свет, а неученье - тьма... В физике термин "свет" имеет гораздо более определенное значение. Так что же такое свет? И что бы вы хотели узнать о световых явлениях? Заполните, пожалуйста, самостоятельно вторую графу таблицы ЗХУ.
|
- отвечают на вопросы;
- заполняют 1 графу таблицы ЗХУ;
- заполняют 2 графу таблицы ЗХУ;
- формулируют проблему урока:
|
3. Постановка учебной задачи с последующем обсуждением результата.
|
Теоретический блок «Развитие взглядов на природу света».
Ученикам раздается текст «Развитие взглядов на природу света» (Приложение2). Ставиться задача самостоятельно ознакомиться с текстом, проанализировать его и составить двухчастный дневник (Приложение 3).
|
Читают текст, заполняют двухчастный дневник.
Обсуждение результата работы с текстом.
|
4.
Формулировка проблемной ситуации.
|
Формулировка проблемной ситуации «Как измерить скорость света?»
Знаменитый американский ученый Альберт Майкельсон почти всю жизнь посвятил измерению скорости света.
Однажды ученый осматривал предполагаемый путь светового луча вдоль полотна железной дороги. Он хотел построить еще более совершенную установку для еще более точного метода измерения скорости света. До этого он уже работал над этой проблемой
несколько лет и добился самых точных для того времени значений. Поведением ученого заинтересовались газетные репортеры и, недоумевая, спросили, что он тут делает. Майкельсон объяснил, что он измеряет скорость света.
— А зачем? — последовал вопрос.
— Потому что это дьявольски интересно,— ответил Майкельсон.
И никто не мог предполагать, что эксперименты Майкельсона станут фундаментом, на котором будет построено величественное здание теории относительности, дающей совершенно новое представление о физической картине мира.
Пятьдесят лет спустя Майкельсон все еще продолжал свои измерения скорости света.
Kaк - то раз великий Эйнштейн задал ему такой же вопрос,
— Потому что это дьявольски интересно! — спустя полвека ответил Майкельсон и Эйнштейну.
Учитель задает вопрос: «А важно ли знать скорость света, кроме того что это просто «дьявольски интересно»?
Выслушиваются мнения учеников, где применяются знания о скорости света.
|
- проводят исследование по плану, делают записи в тетрадях, проводят обсуждение в парах;
- проверяют правильность построения графиков, оценивают себя;
-выдвигают гипотезы: графиком является прямая линия; проходит через начало координат;
- поясняют смысл эпиграфа применительно к выдвинутым гипотезам;
- отвечают, что теорема – это утверждение, справедливость которого устанавливается путем рассуждений, а сами рассуждения называются доказательством теоремы;
- ученик доказывает теорему; ученики осуществляют проверку по учебнику, сравнивают свое доказательство, выставляют оценки;
-ученик (по желанию) выполняет задание на доске; кто выполнил его раньше, оценивает себя;
|
5 Этап усвоения новых знаний.
|
Теоретический блок «Измерение скорости света».
Учитель заранее разбивает класс на творческие группы по изучению различных методов измерения скорости света:
Группа «Метод Рёмера»
Группа «Метод Физо»
Группа «Метод Фуко»
Группа «Метод Брадли»
Группа «Метод Майкельсона»
Каждая группа предоставляет отчет+презентацию по изученному материалу по плану:
Дата проведения эксперимента
Экспериментатор
Суть эксперимента
Найденное значение скорости света.
Остальные учащиеся самостоятельно заполняют таблицу в ходе выступления групп(Приложение 4). Макет таблицы готовится заранее
|
- выполняют коллективное задания;
Заполняют таблицу.
|
6Этап первичной проверки понимания изученного.
|
Учитель подводит итог.
- В чём состояла основная трудность при измерении скорости света?
- Чему приблизительно равна скорость света в вакууме?
Современная физика решительно утверждает, что история скорости света на закончена. Свидетельством тому служат работы по измерению скорости света, выполненные в последние годы.
Определенным итогом измерения скорости света в СВЧ-диапазоне стала работа американского ученого К.Фрума, результаты которой были опубликованы в 1958 году. Ученый получил результат 299792,50 километров в секунду. В течение длительного периода эта величина считалась наиболее точной.
Для того, чтобы повысить точность определения скорости света требовалось создание принципиально новых методов, которые позволили бы проводить измерения в области больших частот и соответственно, меньших длин волн. Возможность разработки таких методов появилась после создания оптических квантовых генераторов – лазеров. Точность определения скорости света возросла по отношению к опытам Фрума практически в 100 раз. Способ определения частот с помощью использования лазерного излучения дает величину скорости света, равную 299792,462 километра в секунду.
Физики продолжают исследовать вопрос о постоянстве скорости света во времени. Исследования скорости света могут дать еще много нового для познания природы, неисчерпаемой в своем разнообразии. 300-летняя история фундаментальной постоянной с отчетливо демонстрируют ее связи с важнейшими проблемами физики.
Учитель: - Какой вывод мы можем сделать о значимости значения скорости света?
Ученики: - Измерение скорости света дало возможность дальнейшему развитию физики как науки.
|
- отвечают на вопросы, делают вывод;
|
7. Включение нового знания в систему знаний и повторение.
|
Решение задач по группам
1. Из древнегреческой легенды о Персее:
“Не далее полета стрелы было чудовище, когда Персей взлетел высоко в воздух. Тень его упала в море, и с яростью ринулось чудовище на тень героя. Персей смело бросился с высоты на чудовище и глубоко вонзил ему в спину изогнутый меч…”
Вопрос: что такое тень и благодаря какому физическому явлению она образуется?
2. Из африканской сказки “Выборы вождя”:
“Собратья, – молвил Аист, степенно выйдя в середину круга. – Мы спорим с самого утра. Смотрите, наши тени уже укоротились и скоро совсем исчезнут, ибо близится полдень. Так давайте еще до того, как солнце минует зенит, придем к какому-то решению…”
Вопрос: почему длины теней, которые отбрасывали люди стали укорачиваться? Ответ поясните рисунком. Есть ли на Земле такое место, где изменение длины тени минимально?
3. Из итальянской сказки “Человек, который искал бессмертие”:
“И тут Грантэста увидел что-то, что показалось ему страшнее бури. К долине приближалось чудовище, летевшее быстрее, чем луч света. У него были кожистые крылья, бородавчатый мягкий живот и огромная пасть с торчащими зубами…”
Вопрос: что неверно с точки зрения физики в этом отрывке?
4. Из древнегреческой легенды о Персее:
“Скорей отвернулся Персей от горгон. Боится увидеть он их грозные лица: ведь один взгляд и в камень обратится он. Взял Персей щит Афины-Паллады – как в зеркале отразились в нем горгоны. Которая же из них Медуза?
Как падает с неба орел на намеченную жертву, так ринулся Персей к спящей Медузе. Он глядит в ясный щит, чтоб верней нанести удар…”
Вопрос: какое физическое явление использовал Персей, чтобы обезглавить Медузу?
|
- выполняют задание и сдают на проверку;
|
8 Рефлексия деятельности.
|
Рефлексия. Заполнение графы «Узнал» в таблице ЗХУ.
Домашнее задание. Параграф 59 (Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев “Физика. 11”)
|
- формулируют конечный результат работы на уроке;
- формулируют цель на следующие уроки;
- записывают домашнее задание.
|
Приложение1.
Таблица «Знаю/Хочу узнать/Узнал»
Приложение 2
История развития взглядов на природу света
Первые представления о природе света были заложены в глубокой древности. Греческий философ Платон (427–327 гг до н.э.) создал одну из первых теорий света.
Евклид и Аристотель (300–250 гг до н.э.) опытным путем установили такие основные законы оптических явлений, как прямолинейное распространение света и независимость световых пучков, отражение и преломление. Аристотель впервые объяснил сущность зрения.
Несмотря на то, что теоретические положения древних философов, а позднее и ученых средних веков, были недостаточными и противоречивыми, они способствовали формированию правильных взглядов на сущность световых явлений и положили начало дальнейшему развития теории света и созданию разнообразных оптических приборов. По мере накопления новых исследований о свойствах световых явлений изменилась точка зрения на природу света. Ученые считают, что историю изучения природы света следует начинать с XVII века.
В XVII веке датский астроном Ремер (1644–1710) измерил скорость распространения света, итальянский физик Гримальди (1618–1663) открыл явление дифракции, гениальный английский ученый И.Ньютон (1642–1727) развил корпускулярную теорию света, открыл явления дисперсии и интерференции, Э.Бартолин (1625–1698) обнаружил двойное лучепреломление в исландском шпате, заложив тем самым основы кристаллооптики. Гюйгенс (1629–1695) положил начало волновой теории света.
В XVII веке делаются первые попытки теоретического обоснования наблюдаемых световых явлений. Корпускулярная теория света, развитая Ньютоном, состоит в том, что световое излучение рассматривается как непрерывный поток мельчайших частиц – корпускул, которые испускаются источником света и с большой скоростью летят в однородной среде прямолинейно и равномерно.
С точки зрения волновой теории света, основоположником которой является Х.Гюйгенс, световое излучение представляет собой волновое движение. Световые волны Гюйгенс рассматривал как упругие волны высокой частоты, распространяющиеся в особой упругой и плотной среде – эфире, заполняющем все материальные тела, промежутки между ними и межпланетные пространства.
Электромагнитная теория света была создана в середине XIX века Максвеллом (1831–1879). Согласно этой теории световые волны имеют электромагнитную природу, а световое излучение можно рассматривать как частный случай электромагнитных явлений. Исследования Герца и в дальнейшем П.Н.Лебедева также подтвердили, что все основные свойства электромагнитных волн совпадают со свойствами световых волн.
Лоренц (1896) установил взаимосвязь между излучением и структурой вещества и развил электронную теорию света, согласно которой входящие в состав атомов электроны могут совершать колебания с известным периодом и при определенных условиях поглощать или испускать свет.
Электромагнитная теория Максвелла в сочетании с электронной теорией Лоренса объясняла все известные тогда оптические явления и, казалась полностью раскрывала проблему природы света.
Световые излучения рассматривались как периодические колебания электрической и магнитной силы, распространяющейся в пространстве со скоростью 300000 километров в секунду. Лоренс полагал, что носитель этих колебаний – электромагнитный эфир, обладает свойствами абсолютной неподвижности. Однако созданная электромагнитная теория вскоре оказалась несостоятельной. Прежде всего эта теория не учитывала свойства реальной среды в которой распространяются электромагнитные колебания. Кроме того, с помощью этой теории нельзя было объяснить ряд оптических явлений, с которыми столкнулась физика на рубеже XIX и XX веков. К таким явления относятся процессы излучения и поглощения света, излучение абсолютно черного тела, фотоэлектрический эффект и другие.
Квантовая теория света возникла в начале XX века. Она была сформулирована в 1900 году, а обоснована в 1905 году. Основоположниками квантовой теории света являются Планк и Эйнштейн. Согласно этой теории, световое излучение испускается и поглощается частицами вещества не непрерывно, а дискретно, то есть отдельными порциями – квантами света.
Квантовая теория как бы в новой форме возродила корпускулярную теорию света, по существу же она явилась развитием единства волновых и корпускулярных явлений.
В результате исторического развития современная оптика располагает обоснованной теорией световых явлений, которая может объяснить различные свойства излучений и позволяет ответить на вопрос о том, в каких условиях те или иные свойства световых излучений могут проявляться. Современная теория света подтверждает его двойственную природу: волновую и корпускулярную.
Приложение 3
История развития взглядов на природу света
Волновая теория света
|
Корпускулярную теория света
|
|
|
Приложение 4
Дата
|
Экспериментатор
|
Эксперимент
|
Результат измерения
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Готовая таблица.
Год
|
Автор
|
Способ
|
Результат (км/с)
|
1676
|
Рёмер
|
Спутники Юпитера
|
214000
|
1726
|
Бредли
|
Звездная аберрация
|
301000
|
1849
|
Физо
|
Шестерня
|
315000
|
1862
|
Фуко
|
Вращающееся зеркало
|
298000
|
1883
|
Майкельсон
|
Вращающееся зеркало
|
299910
|
1983
|
Принятое значение
|
|
299 792,458
| |
|
|
Скачать 120.5 Kb.