Игра «Улицы разбитых фонарей» по теме: «Геометрическая оптика»

Игра «Улицы разбитых фонарей» по теме: «Геометрическая оптика».

Игра как самостоятельный вид развивающей деятельности учащихся. В игре приобретается опыт взаимоотношений людей, происходит формирование коммуникативных навыков.

Подготовка к игре.

За неделю до игры классу объявляется задача, которую должен решить «следственный отдел».

Учащиеся делятся на две группы: - экспериментаторы ;

- теоретики.

Подбираются задания для проверки компетентности групп в области решаемой задачи и оборудование, необходимое для этой проверки.

Правила игры.

Основа правил – соблюдение цикла: факты - гипотеза-эксперимент-теория.

Поступившая в следственные органы задача является фактом, который нужно подтвердить. Для этого выдвигаются гипотезы, которые должны быть подтверждены экспериментально. После этого делается теоретический вывод.

Этапы игры:

Проверка готовности экспертов к решению задачи поиска «преступника».

Выдвижение гипотезы «следствия».

Проверка выполнимости гипотез.

Подведение итогов следствия.

Содержание игры.

Задача экспертам:

В городе был совершен ряд преступлений. Следствию стало известно, что в одной из секретных лабораторий было получено вещество под именем «Человек-Невидимка». Вероятно, что преступник воспользовался этим веществом.

Следствие должно решить, действительно ли «Человек-Невидимка» совершал преступления.

Для проверки компетентности «следствия» предлагается ряд качественных и экспериментальных задач.

Теоретики:

Почему виден непрозрачный красный ящик?

Краска поглощает некоторую долю света и отражает остальные лучи. Если бы не было поглощения, а только отражение, ящик казался бы блестящим и серебристым.

Что произойдет, если кусок обыкновенного белого стекла положить в воду или в жидкость плотнее воды?

Исчезнет, так как свет, падающий сквозь воду на стекло, преломляется и отражается очень слабо.

Почему размельченное стекло более заметно (белый порошок)?

Увеличивается число граней стекла, производящих отражение и преломление. Скозь порошок света проникает мало.

Что произойдет, если толченое белое стекло положить в воду? Почему?

Оно исчезнет, так как имеет с водой приблизительно одинаковый показатель преломления.

Экспериментаторы:

Определить показатель преломления стекла.

Определить показатель преломления воды.

Доказать, что всякий прозрачный предмет становится невидимым, если его поместить в среду с одинаковым с ним показателем преломления.

Группы разрабатывают гипотезы условной невидимости: полное отражение или равенство показателей преломления среды и предмета.

Эксперименты, подтверждающие или опровергающие гипотезы:

Закопченный металлический шар опускаем в прозрачный сосуд с водой. Виден блестящий шар. Вынимаем из воды, и эффект исчезает.

Демонстрация полного отражения.

Лежащая на дне чайной чашки монета сначала не видна. Ее можно увидеть при наполнении чашки водой.

На дне банки, наполненной водой, лежит кусочек мела. Если в воду погружать воронку с закрытым горлышком. То мел не виден при просмотре сверху. Его видно, если вода заполнит воронку.

Результат экспериментов:

Полное отражение не может быть условием невидимости предмета. Условием невидимости является равенство показателей преломления среды и предмета.

Общий вывод делает Профессор лаборатории:

Препарат, который мы изобрели, был испытан на мертвых организмах. Прозрачная ткань была помещена в среду с одинаковым показателем преломления, и только поэтому она невидима.

Но, может быть, преступник сумел сделаться невидимым в воздухе? Однако современной науке неизвестен способ достижения такого результата. Я думаю, что если бы тело стало невидимым, то Человека-Невидимку выдадут глаза. Почему? Части глаза преломляют лучи света так, что на сетчатке получается изображение предмета. Но если преломляемость глаза и воздуха одинакова, то нет причины, вызывающей преломление: переходя из одной среды в другую равной преломляемости, лучи не меняют своего направления, а поэтому и не могут собираться в одну точку. Вывод: невидимый человек должен быть слеп.

Итог следствию подводит главный эксперт:

Данные показали, что Человек-Невидимка не мог совершить преступление, так как должен быть слеп, иначе его выдадут глаза. И только сейчас было получено известие о том, что настоящий преступник найден. Им оказался обычный, а не невидимый человек.

Литература:

Я. И Перельман "Занимательная физика" - М.: "Просвещение", 1990.

В. А. Орлов "Творческие экспериментальные задания" /Физика в школе. – 1995.

К. Ю. Коханов "Оптические иллюзии в школьном курсе физики" /Физика. – 1999.

И. Л. Юфанова "Занимательные вечера по физике" - М.: "Просвещение", 1990.

Л. И. Аристахова "Глаз как оптическая система" /Физика – 1999.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/5791-igra-ulicy-razbityh-fonarej-po-teme-geometric