Изучение темы «Световые волны» в курсе основной школы

Страница 10

Проведение демонстрационных и лабораторных экспериментов при изучении темы «Световые волны» позволяет сформировать у школьников навыки, которые пригодятся им в жизни. Например, пускание солнечного зайчика, воспламеняющего или нагревающего какой-либо объект позволяет осознать, что световые волны несут энергию. А рассматривание объектов через линзу или стекло, на которое нанесен слой вазелина приводит учащихся к пониманию прямолинейности распространения света в однородной среде.

Компьтеризация современной школы позволяет использовать компьютерные лабораторные и демонстративные эксперименты. Все это превращает выполнение многих заданий в микроисследования, стимулирует развитие творческого мышления учащихся, повышает их интерес к физике.

Например, компьютерные модели, разработанные компанией «ФИЗИКОН», найденные в просторах сети, на отдельных учебных сайтах или сайтах преподавателей легко вписываются в урок и позволяют учителю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся.

С использованием моделей, предложенных в этих программах можно провести урок-исследование. При изучении темы «Световые волны» можно представить иллюстрации с различными зрительными иллюзиями.

Рис. 15. Зрительные иллюзии

К экспериментальным задачам по теме «Световые волны» можно отнести такие физические задачи, постановка и решение которых органически связаны с экспериментом с различными измерениями, воспроизведением физических явлений, наблюдениями за физическими процессами.

Большинство таких задач строится так, чтобы в ходе решения учащиеся сначала высказывают предложения, обосновывают умозрительные выводы, а потом проверяют их опытом. Такое построение вызывает у учащихся большой интерес к задачам и при правильном решении большое удовлетворение своими знаниями.

Экспериментальные задачи в отличие от текстовых, как правило, требуют больше времени на подготовку и решение, а также наличия у учителя и учащихся навыков в постановке эксперимента. Однако решение таких задач положительно влияет на качество преподавания физики.

Например, при изучении явления дифракции можно предложить эксперимент по исследованию размера тени в зависимости от размера объекта и его удаленности.

Из числа основных достоинств экспериментальных задач можно отметить следующие:

1) они способствуют повышению активности учащихся на уроках, развитию логического мышления, учат анализировать явления, заставляют ученика напряженно думать, привлекая все свои теоретические знания и практические навыки, полученные на уроках,

2) решение задач воспитывает у учащихся стремление активно, собственными силами добывать знания, стремиться к активному познанию мира,

3) экспериментальные задачи помогают в борьбе с формализмом в знаниях учащихся. Разбирая задачи, учащиеся убеждаются на конкретных примерах, что их школьные знания вполне применимы к решению практических вопросов, что с помощью этих знаний легко увидеть физическое явление, уточнить его закономерности и даже управлять этим явлением. Таким образом, теоретические, книжные положения приобретают реальный смысл,

4) использование экспериментальных задач способствует получению учащимися прочных, осмысленных знаний, умению пользоваться этими знаниями на практике, в жизни,

5) систематическое применение экспериментальных задач в процессе обучения убеждаются в достоверности знаний, в объективности физических законов, в том, что практика, опыт являются критерием теоретических знаний, что ценность для человека представляют только те знания, которые проверены практикой,

6) при решении почти каждой экспериментальной задачи учащиеся видят реальные, конкретные связи и зависимости между явлениями, между физическими величинами и убеждаются, что эксперимент имеет огромное значение в познании окружающих явлений, в решении трудных практических задач,

7) самостоятельное решение учащимися экспериментальных задач способствует активному приобретению умений и навыков исследовательского характера, развитию творческих способностей. Здесь им приходится не только составлять план решения задачи, но и определять способы получения некоторых данных, самостоятельно собирать установки, отбирать и даже «конструировать» нужные приборы для воспроизведения того или иного явления,

8) разбор экспериментальных задач воспитывает у учащихся критический подход к результатам измерений, привычку обращать внимание на условия, при которых производится эксперимент. На практике они убеждаются, что результаты измерений всегда приближенны, что на их точность влияют различные причины. И потому, производя эксперимент, необходимо устранять все побочные вредные влияния,

9) экспериментальные задачи помогают учащимся лучше решать расчетные задачи, решение которых часто сводится к подстановке чисел, данных в условии, в формулы без уяснения физического смысла задачи. Экспериментальные задачи обычно не имеют всех данных, необходимых для решения. Поэтому учащимся приходится сначала осмыслить физическое явление или закономерность, о которой говорится в задаче, выявить, какие данные ему нужны, продумать способы и возможности их определения, найти и только на заключительном этапе подставить в формулу, что учащиеся делают уже вполне осмысленно.

Экспериментальные задачи делятся на качественные и количественные. В решении качественных задач отсутствуют числовые данные и математические расчеты. В этих задачах от учащихся требуется или предвидеть явление, которое должно совершиться в результате опыта, или самому воспроизвести физическое явление с помощью данных приборов. К такого типам задач относится такого типа задача: на рисунке 1 изображены источник света S, непрозрачное тело В и экран. Какая точка экрана лежит на границе области света и тени?

Рис. 16. Иллюстрация для задач качественного характера.

При решении количественных задач сначала производят необходимые измерения, а затем, используя полученные данные, вычисляют с помощью математических формул ответ задачи. Например, задача по определению оптической силы собирающей линзы, фокусное расстояние которой измеряется или задается.

По месту эксперимента, по степени его участия в решении экспериментальные задачи можно разделить на несколько групп:

1) задачи, в которых для получения ответа приходится либо измерять необходимые физические величины, либо экспериментально проверять данные,

2) задачи, в которых самостоятельно устанавливают зависимость и взаимосвязь между конкретными физическими величинами,

3) задачи, в условии которых дано описание опыта и нужно предсказать его результат. Такие задачи способствуют воспитанию у учащихся критического подхода к своим умозрительным выводам, например, исследование поведения светового луча, проходящего через воду или линзу,

4) задачи, в которых с помощью данных приборов и принадлежностей необходимо показать конкретное физическое явление без указаний на то, как это сделать, в соответствии с условиями задачи Решение таких задач требует от учащихся творческого мышления, смекалки, например, исследование прохождения световых волн через фильтры разного цвета и рассматривание слов, написанных разным цветом через фильтры разного цвета,

5) задачи на глазомерное определение физических величин с последующей экспериментальной проверкой правильности ответа. Такие задачи помогают предварительно оценивать результаты измерений и тем самым правильно выбирать нужные для опыта приборы и инструменты,

6) задачи с производственным содержанием, в которых решаются конкретные практичёские вопросы. Такие задачи можно разбирать во время экскурсий, работы в учебных мастерских, а также на уроках, используя для этого различные инструменты, приборы и технические модели, например, соорудить прибор для наблюдения из окопа.