Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Курсовой проект'
Источником энергии для электровоза служит однофазная контактная сеть с напряжением 25 кВ и частотой 50 Гц. Тяговый двигатель получает питание от тран...полностью>>
'Программа'
Анализ и обобщение российского и европейского опыта реализации программ подготовки, требований к структуре и содержанию образовательных программ подг...полностью>>
'Документ'
К участию приглашаются: фольклорные коллективы, ансамбли, хоры народной песни (сценический фольклор) малые сценические формы, солисты, семейные ансам...полностью>>
'Документ'
МБОУ для детей сирот и детей, оставшихся без попечения родителей специальная (коррекционная) школа-интернат для детей сирот и детей, оставшихся без по...полностью>>

Главная > Урок

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Соколова Н.Ю. Модели уроков по квантовой физике с элементами медиаобразования (2000).

Соколова Н.Ю.

Модели уроков по квантовой физике с элементами медиаобразования

/publ/sokol6.shtml

Соколова Н.Ю., м.н.с. лаборатории ТСО и медиаобразования ИОСО РАО

Пояснительная записка.
В последнее время очень много говорят и пишут об "информационном буме". Информация проникла во все сферы жизни человека. Не замечать этого процесса и никак не реагировать на него школе сегодня нельзя. Современного школьника необходимо научить свободно ориентироваться в море информации, находить требуемую информацию, обрабатывать ее, использовать в своих целях, выделять в ней главное, отделять от "белого шума", критически относиться к ней. Именно эти задачи призвано решать медиаобразование, интегрированное в отдельные учебные предметы, в том числе, в физику.
Предлагаемый сборник представляет собой описание методов и приемов интегрирования медиаобразования в раздел школьного курса физики 11 класса "Квантовая физика".
По существу, все предлагаемые нами задания обучают получению и обработке информации с физическим содержанием. Поэтому, интегрируя медиаобразование с курсом квантовой физики, кроме решения определенных медиаобразовательных задач, мы ожидаем заметного улучшения качества знаний по самому предмету в силу использования новых методов и приемов. Мы надеемся, что это сделает обучение физике более содержательным, более полезным, интересным и более приближенным к современным условиям жизни.
Поурочное планирование в нашей разработке можно считать условным, так, как нам не известно, по какой программе, по какой сетке часов и по какому учебнику работает учитель. В качестве базового нами взят учебник "Физика-11" Мякишева Г.Я.., Буховцева Б.Б. (1), (при расчете 4 часа физики в неделю). На некоторые вопросы мы предлагаем учителю уделить несколько больше внимания, чем предусмотрено программой и учебником. К таким вопросам относится тема "Применение фотоэффекта" (мы сдвоили этот урок, чтобы учитель построил его по своему усмотрению), "Применение лазеров", "Фотохимическое действие света". Эти вопросы не только вызывают у школьников повышенный интерес, они полезны еще с точки зрения знакомства учащихся с инструментарием современной сферы коммуникации. В основе изготовления, тиражирования, передачи, получения, трансформирования информации лежат определенные физические процессы, главные из которых изучаются в школе. Поэтому в содержание уроков этого раздела мы предлагаем включить следующие вопросы: принцип оптической записи и воспроизведения звука; принцип получения изображений в записывающей кино- и видеокамере (иконоскоп, ортикон, видикон, ЭОП и др.); принцип получения изображения на фотопленке, использование фотоматериалов, их достоинства и недостатки, как носителей информации; применение лазеров в современных коммуникационных сетях; применение лазеров для преобразования информации из одного вида в другой (CD - их использование, достоинства и недостатки); голография как принципиально иной способ записи информации. При этом очень важно показать, что вся получаемая школьником информация готовится обыкновенными людьми, которые преследуют определенные цели, что они, как и все, могут ошибаться, и поэтому к этой информации нужно относиться критически.
В данную разработку включены задания на основе информационных сообщений из средств массовой информации (СМИ). Сообщения взяты из различных газет, журналов, телевизионных передач, Интернета.
Учитель может использовать на уроке эти сообщения, а может подбирать иную информацию по своему усмотрению. К каждому такому сообщению учитель предлагает учащимся соответствующие задания. Обращаем Ваше внимание на то, что они должны не просто иллюстрировать учебный материал, а обучать школьников обрабатывать самую разную информацию, содержащую физические знания.
Пока материал не прошел экспериментальную проверку и нет возможности подготовить такие сообщения в виде дидактического материала на печатной основе, учитель может его предлагать учащимся для прослушивания, но будет лучше, если он найдет возможным, распечатать его для каждого ученика.
Огромный объем информационных сообщений, потенциально полезных для обучения, содержит Интернет. Помимо разрозненной информации, содержащейся на всевозможных серверах и предназначенных для любых категорий пользователей, например, виртуальных версий телевизионных программ, текстов статей из газет и журналов, здесь содержится специальная информация, которая может оказаться очень полезной для уроков.
Учителю физики могут пригодиться сайты, посвященные курсу физики общеобразовательной школы (). Здесь можно найти примерное поурочное планирование по всем классам в соответствие с существующими Программами, билеты по физике, контрольные работы с решением задач, справочники, кроссворды с методикой их использования на уроках физики и т.д.
Отдельные вопросы по физике в форме рефератов, докладов и других школьных работ можно найти на сайте /referat.
Повышенный интерес у учащихся могут вызвать интерактивные уроки по физике в Виртуальной школе "Кирилла и Мефодия" () с интерактивными вопросами и тестами. Конечно, эти уроки не могут заменить учебник по физике и, тем более, учителя, но в качестве дополнения и иллюстрации учебного материала могут оказать большую услугу. Кроме того, они помогут в формировании умения находить и понимать физическую информацию в различных источниках, анализировать ее, понимать достоинства и недостатки сведений из СМИ по сравнению с традиционной учебной информацией.
Несколько примеров подобной работы содержит предлагаемый Вам материал.
В данный сборник входит комплекс заданий по работе со "Справочником по физике и технике" А.С. Еноховича (2). Это один из самых распространенных справочников для учащихся и, как правило, он имеется в кабинете физики или в школьной библиотеке в достаточном количестве. Было бы замечательно, если бы справочники могли выдаваться домой для выполнения домашних заданий. Если такой возможности нет, эту же работу можно провести в школе, всем классом или индивидуально - в зависимости от количества учебного материала. Комплекс заданий предлагается и по работе с "Хрестоматией по физике" (3). В этом случае можно поступить аналогично: если есть возможность, лучше предлагать задания всему классу (желательно для домашнего выполнения), если нет - то в классе, индивидуально.
Использование традиционных средств обучения - диафильмов, кинофильмов, кинофрагментов, диапозитивов - также предполагает активное вовлечение учащихся в процесс понимания, получения, использования информации и ее анализа. Все они снабжаются заданиями, практически, исключая свободный (пассивный) просмотр. Аналогичные задания прилагаются к устным сообщениям.
Содержание физики как учебного предмета не выходит за рамки принятой программы для общеобразовательных школ.
Все предлагаемые в разработке приемы имеют медиаобразовательный характер. Задания, которые мы рекомендуем, либо просто добавляются в план соответствующего урока, либо заменяют менее эффективные способы обучения.
Следующая таблица показывает, какие именно задачи медиаобразования решаются на определенных уроках:

Номер урока Название темы урока Задачи медиаобразования
1 Зарождение квантовой теории. Фотоэффект Формировать умение воспринимать альтернативные точки зрения и высказывать обоснованные аргументы "за" и "против", находить требуемую информацию в различных источниках, визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему.
2 Теория фотоэффекта Формировать умение визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, составлять рецензии и анонсы информационных сообщений.
3 Решение задач Формировать умение трансформировать информацию, видоизменять ее объем, форму, знаковую систему, носитель и др., исходя из цели коммуникационного взаимодействия и особенностей аудитории, для которой она предназначена, формировать умение составлять план информационного сообщения, предлагать форму его изложения, адекватную содержанию.
4 Фотоны формировать умение находить требуемую информацию в различных источниках, систематизировать предложенную или самостоятельно подобранную информацию, представлять ее в табличной форме.
5-6 Применение фотоэффекта. Полупроводниковые фотоэлементы.Применение фотоэлементов в технике. формировать умение находить требуемую информацию в различных источниках, выделять главное в информационном сообщении, переводить визуальную информацию в вербальную, формировать умение трансформировать информацию, видоизменять ее объем, форму, знаковую систему, носитель, исходя из цели коммуникационного воздействия, формировать представления об инструментарии подготовки, передачи и получения информации и первоначальные умения работы с этим инструментарием, формировать умение систематизировать предложенную и самостоятельно подобранную информацию, составлять рецензии и анонсы информационных сообщений.
7 Давление света формировать умение аргументировать собственные высказывания, умение составлять рецензии и анонсы информационных сообщений, визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему.
8 Химическое действие света. Фотография. формировать умение систематизировать информацию, находить требуемую информацию в различных источниках, представлять информацию в табличной форме, вычленять главное в информационном сообщении, отделять его от "белого шума". Формировать представления об инструментарии подготовки, передачи и получения и первоначальные умения работы с этим инструментарием.
9 Повторительно-обобщающий урок "Развитие взглядов на природу света". формировать умение визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему и наоборот, формировать умение воспринимать альтерн. точки зрения и высказывать обоснованные аргументы "за" и "против", формировать умение систематизировать предложенную или самостоятельно подобранную информацию, представлять ее в табличной форме.
10 Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома формировать умение понимать задания в различных формулировках и контекстах, визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, устанавливать ассоциативные связи между сообщениями.
11 Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору. формировать умение составлять план информационного сообщения, предлагать форму его изложения, адекватную содержанию, формировать умение визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему и наоборот.
12 Лазеры формирование умения визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, формирование умений находить требуемую информацию в различных источниках, вычленять главное в информационном сообщении, отчленять его от "белого шума".
13 Применение лазеров формировать понимание целей коммуникации, направленность информационного потока умение трансформировать информацию, видоизменять ее объем, форму, знаковую систему, носитель и др., исходя из цели коммуникационного взаимодействия и особенностей аудитории, для которой она предназначена, формировать представление об инструментарии подготовки, передачи и получения информации.
14 Повторительно-обобщающий урок по теме "Создание квантовой теории" формировать умение вычленять главное в информационном сообщении, отчленять его от "белого шума", формировать умение аргументировать собственные высказывания
15 Методы наблюдения и регистрации радиоактивных излучений. формировать умение находить требуемую информацию в различных источниках, трансформировать информацию, видоизменять ее объем, форму, знаковую систему, носитель и др., исходя из цели коммуникационного взаимодействия и особенностей аудитории, для которой она предназначена. Формировать умение вычленять главное в информационном сообщении, отчленять его от "белого шума". Формировать умение извлекать из предложенной информации данные и представлять ее в табличной или др. форме. Формировать умение систематизировать предложенную или самостоятельно подобранную информацию
16 Открытие радиоактивности. a-, b-, и g-излучения формировать умение составлять план информационного сообщения, предлагать форму его изложения, адекватную содержанию. Формировать умения извлекать из предложенной информации данные и представлять ее в табличной или др. форме
17 Радиоактивные превращения. Закон радиоактивного распада. формировать умение понимать задания в различных формулировках и контекстах, находить требуемую информацию в различных источниках, представлять ее в табличной форме, устанавливать ассоциативные связи между информационными сообщениями.
18 Состав ядра. Ядерные силы. формирование умения визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, вычленять главное в информационном сообщении, отчленять его от "белого шума".
19 Энергия связи атомных ядер. формировать умение извлекать из предложенной информации данные и представлять ее в табличной форме, формировать умения устанавливать ассоциативные связи между информационными сообщениями, выделять главное в информационном сообщении
20 Ядерные реакции. формировать умение трансформировать информацию, видоизменять ее форму, вычленять главное в информационном сообщении, отчленять его от "белого шума", понимать задания в различных формулировках и контекстах, формировать учение устанавливать ассоциативные связи между информационными сообщениями.
21 Деление ядер урана. Цепная ядерная реакция. Формировать умение вычленять главное в информационном сообщении, отчленять его от "белого шума", визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, формировать умение устанавливать ассоциативные связи между информационными сообщениями.
22 Ядерный реактор. Атомная электростанция. (Понятие о термоядерных реакциях). Формировать умение визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, трансформировать информацию, видоизменять ее объем, форму, знаковую систему, носитель и др., исходя из цели коммуникационного взаимодействия и особенностей аудитории, для которой она предназначена.
23 Успехи, перспективы и проблемы развития ядерной энергетики. формировать умение находить требуемую информацию в различных источниках, извлекать из предложенной информации данные и представлять ее в табличной или др. форме, воспринимать альтернативные точки зрения и высказывать обоснованные аргументы "за" и "против".
24 Искусственная радиоактивность. Применение радиоактивных изотопов. формировать умение понимать задания в различных формулировках и контекстах, визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, составлять план информационного сообщения, выделять главное, формировать умение аргументировать собственные высказывания
25 Биологическое действие ионизирующих излучений. формировать умение визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, понимать задания в различных формулировках и контекстах, формировать умение аргументировать собственные высказывания, понимание целей коммуникации, направленность информационного потока.
26 Понятие об элементарных частицах. Классификация элементарных частиц. .
27 Движение и взаимодействие элементарных частиц. формировать умение понимать задания в различных формулировках и контекстах, составлять план информационного сообщения, выделять в нем главное, устанавливать ассоциативные связи между информационными сообщениями.
28 Повторительно-обобщающий урок по физике атомного ядра и элементарным частицам. формировать умение находить информацию в различных источниках.
29 Контрольная работа.

Примеры учебных заданий в данном пособии предложены с некоторой избыточностью. В силу ограниченности учебного времени, а также других причин, все без исключения задания вряд ли могут быть включены в урок. Хотя, обращаем Ваше внимание на то, что для выполнения предлагаемой работы очень важен системный подход. Случайное использование отдельных приемов вряд ли приведет к положительному результату.
Учитель может выбрать из предлагаемого материала все те задания, которые он сочтет наиболее целесообразными с точки зрения решения учебных задач и задач медиаобразования, и которые легко можно будет применить в его педагогической работе.
Выразим искреннюю благодарность за вопросы, замечания, а также предложения к данному материалу.
Урок 1
Тема: Зарождение квантовой теории. Фотоэффект.
Цели урока:
a) Образовательные: рассказать о проблемах физики начала ХХ века, раскрыть физическую сущность понятий: абсолютно черное тело, ультрафиолетовая катастрофа, квант, постоянная Планка, ввести понятие фотоэффект, познакомить учащихся с открытием явления и его исследованием.
b) Развивающие: развивать умение логически мыслить, анализировать факты и явления на основе теоретических представлений, развивать наблюдательность, познавательный интерес, формировать умение выделять признаки сходства и различия в описании явлений.
c) Воспитательные: способствовать расширению кругозора учащихся, воспитывать культуру общения, приобщать учащихся к достижениям отечественной науки.
d) Медиаобразовательные: формировать умение воспринимать альтернативные точки зрения и высказывать обоснованные аргументы "за" и "против", находить требуемую информацию в различных источниках, визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему.

Первый урок этой темы, как правило, начинается с рассказа учителя о противоречии между классической электродинамикой Максвелла и закономерностями распределения энергии в спектре теплового излучения. Этот рассказ хорошо сочетается с материалом книги А.Томилина "В поисках первоначал" (4, с. 112-117). Описание событий, происходивших в физической науке на рубеже XIX-XX вв., можно закончить постановкой главной проблемы и, несмотря на то, что школьники не смогут сами ее разрешить, предложить им следующий вопрос:
-Как на ваш взгляд должна была решиться проблема ультрафиолетовой катастрофы? Чему вы в принципе больше доверяете - теория или практике? Приведите свои аргументы.
При изучении основного материала урока учитель демонстрирует явление фотоэффекта.
Во время демонстрации опытов полезно предлагать задания такого типа:
-Опишите словами, что вы наблюдаете.
-Почему это происходит?
-Что произойдет, если несколько изменить условия эксперимента?
Подобные вопросы помогают понять смысл эксперимента и удерживают внимание учащихся.
Анализируя вольтамперную характеристику фотоэффекта, учитель обращает внимание на то, что в отсутствие электрического поля, фототок все же существует, более того, он обнаруживается даже при положительном потенциале пластины. Казалось бы, возникает противоречие между этим фактом и проведенным экспериментом. Причем, желательно подвести учащихся к самостоятельной постановке проблемы, например, следующим заданием:
-Найдите противоречие между текстом учебника (1) (стр. 161) и рис. 158. Можно ли его разрешить? Предложите свое объяснение.
В большинстве случаях учащимся удается найти причину этого расхождения, которая заключается в различной чувствительности используемых установок при проведении этих опытов. При помощи электрометра, конечно, невозможно пронаблюдать то небольшое изменение заряда, которое произойдет при фотоэффекте с незаряженной пластины, кроме того, вылетевшие электроны в воздухе сразу потеряют свою скорость и, вероятно, вернутся обратно на пластину.
Если есть возможность выдать учащимся домой хрестоматии по физике (3), то кроме традиционного задания по учебнику, можно предложить приведенное ниже задание (3, с. 168-171). При этом не нужно указывать страницы пособия - учащиеся 11-ого класса должны уметь правильно и быстро пользоваться содержанием книги.
-В Хрестоматии по физике познакомьтесь с биографической справкой о А.Г.Столетове. Каковы его главные заслуги перед отечественной наукой?
-Выполните письменно задание к материалу "Из статьи А.Г.Столетова "Актино-электрические исследования":
1. Кто и когда впервые обнаружил действие излучения на заряженные тела, открыв тем самым явление, впоследствии названное фотоэффектом? (Ответ на этот вопрос подсказывает первая фраза статьи: "Повторяя в начале 1888 г. интересные опыты Герца…" И если учащиеся умеют легко ориентироваться в литературных источниках, то, просмотрев приведенные в книге работы Герца и примечания к ним, они найдут, кем и когда было открыто явление фотоэффекта.)
2. Сравните установку А.Г.Столетова с установкой, изображенной в учебнике. Назовите их принципиальное сходство и различие.
3. Найдите, какие именно (по номерам) из перечисленных А.Г.Столетовым результатов опыта превратились в известные нам законы фотоэффекта: а) фотоэффект безынерционен (7. Разряжающее действие лучей обнаруживается даже при весьма кратковременном освещении, причем между моментом освещения и моментом соответственного разряда не протекает заметного времени.); б) сила тока прямо пропорциональна энергии световой волны (8. Разряжающее действие… пропорционально энергии активных лучей, падающих на разряжаемую поверхность.); в) существует "красная граница фотоэффекта" (4. Разряжающим действием обладают - если не исключительно, то с громадным превосходством перед прочими, лучи самой высокой преломляемости, недостающие в солнечном спектре (l<295*10-6 мм). Чем спектр обильнее такими лучами, тем сильнее действие.).
4. Какой из законов не мог быть установлен А.Г.Столетовым? Почему?
При отсутствии возможности работы с Хрестоматией эта работа предлагается на следующем уроке, возможно, выборочно, во время тихого опроса по домашнему заданию.
На первом уроке этого раздела учитель дает задание на перспективу:
-Собирать в различных СМИ и художественной литературе сообщения о применении явления фотоэффекта, применении лазеров, использовании радиоактивных изотопов в различных областях жизни человека, применении ядерной энергии, элементарных частицах и античастицах.
Для учащихся, имеющих доступ в Интернет, полезно предлагать задания по ознакомлению с одноименными уроками на сайте Виртуальной школы "Кирилла и Мефодия" (). К данному уроку задание может быть таким:
-Познакомьтесь с содержанием урока "Фотоэффект" в Виртуальной школе.
-Сравните содержание материала урока по учебнику и на сайте. Что бы вы изменили в каждом из них?
-Назовите достоинства и недостатки этих двух источников.
-Если бы вам предложили выбор - по какому бы из них вы предпочли заниматься дома? Обоснуйте свой выбор.
Каждый урок желательно заканчивать выделением главной мысли. Для того, чтобы научить учащихся это делать, для начала учитель выносит на конец урока 1-2 главных вопроса. На первом уроке рассматриваемой темы ими могут быть следующие:
-В чем заключается явление фотоэффекта?
-Каковы его законы?
Можно предлагать учащимся по очереди подобные вопросы на каждом уроке. Когда они не будут испытывать в этом затруднения, учитель сможет использовать простую формулировку:
-Выделите главную мысль урока.
Урок 2.
Тема: Теория фотоэффекта.
Цели урока:
a) Обучения: ввести понятия: "квант энергии", "работа выхода электрона", "красная граница фотоэффекта", объяснить законы фотоэффекта с точки зрения квантовой теории, расширить представление учащихся об области применения закона сохранения энергии.
b) Развития: развивать логическое мышление, устанавливать причинно-следственные связи, развивать умение работать с дополнительной литературой по физике.
c) Воспитания: способствовать формированию коммуникативной и эмоциональной культуры.
d) Медиаобразования: формировать умение визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, составлять рецензии и анонсы информационных сообщений.
Изучению нового материала второго урока по теме помогает кинофильм "Фотоэффект" (можно продемонстрировать его до опыта Вавилова). Перед просмотром кинофильма на доске учитель записывает вопросы, на которые учащиеся отвечают (желательно письменно) после просмотра:
1). Почему волновая теория не могла объяснить законы фотоэффекта? Какие эффекты должны были наблюдаться с точки зрения волновой теории?
2). С каких позиций был объяснен фотоэффект и его законы?
3). Чем отличается квантовая гипотеза Эйнштейна от гипотезы Планка?
4). Как Эйнштейн объяснил явление фотоэффекта?
5). Напишите краткий отзыв по к/ф.
В качестве закрепления по теории фотоэффекта учитель предлагает школьникам высказать свои предложения к такому заданию:
-Найдите ошибку в следующем утверждении:
"Чем больше освещенность, тем большая энергия передается отдельным электронам вещества. Чем больше энергии передается электронам, тем больше должна быть при вылете их кинетическая энергия. Это значит, что кинетическая энергия электронов должна зависеть от интенсивности света".
Как, по-вашему, должна звучать эта фраза?
Задание по Хрестоматии к этому уроку может быть таким:
-Прочтите материал "Из статьи А.Эйнштейна "Об одной эвристической точке зрения, касающейся возникновения и превращения света" (3, с. 171-174).
-Найдите, как Эйнштейн формулирует уравнение для фотоэффекта. Запишите его, сравните с уравнением в учебнике. Проанализируйте ситуацию.
Для выделения главной мысли учащимся предлагается задание:
-Объясните микромеханизм явления фотоэффекта.
-Объясните законы фотоэффекта.
Урок 3
Тема: Решение задач.
Цели урока:
a) Обучения: сформировать умение решать задачи с использованием уравнения Эйнштейна и представлений о квантах света,
b) Развития: совершенствовать умение школьников выделять главное, анализировать условие задачи.
c) Воспитания: создание на уроке психологически комфортной среды, обеспечение поля деятельности учащихся, где допускаются заблуждения, ошибки
d) Медиаобразования: формировать умение трансформировать информацию, видоизменять ее объем, форму, знаковую систему, носитель и др., исходя из цели коммуникационного взаимодействия и особенностей аудитории, для которой она предназначена, формировать умение составлять план информационного сообщения, предлагать форму его изложения, адекватную содержанию.

Для формирования умения понимать язык графиков, на уроке, посвященном решению задач, помимо расчетных нужно рассмотреть и графические задачи. Например (4, с. 31-34):
1. Для одного вещества или разных построены графики:
2. Дополните этот график для случаев: свет большей частоты, освещенность та же; свет большей частоты и освещенность больше.
3. Какой из графиков зависимости энергии электронов от частоты падающего света соответствует опыту с разными освещенностями пластинки?
4. Какой из световых потоков обладает большей частотой?

Урок 4
Тема: Фотоны.
Цели урока:
a) Обучения: продолжить формирование понятия фотона, рассмотреть его основные характеристики: массу, скорость, энергию, импульс.
b) Развития: совершенствовать умение школьников выделять главное, анализировать условие задачи, формирование умения систематизировать изучаемый материал, отрабатывать навыки самостоятельной работы учащихся с таблицей.
c) Воспитания: воспитывать культуру общения.
d) Медиаобразования: формировать умение находить требуемую информацию в различных источниках, систематизировать предложенную или самостоятельно подобранную информацию, представлять ее в табличной форме.

Во время изучения нового материала учитель периодически обращает внимание учащихся к учебнику или справочнику по физике:
-Найдите в тексте §68 и выпишите в тетрадь значение ћ по современным данным.
-Как вы думаете, нужно ли было вводить новую константу?
-Пользуясь таблицами раздела "Квантовая физика", проследите, как меняется энергия отдельных квантов видимого излучения различной частоты. Почему энергия кванта какого-либо цвета представлена одним значением?
-Как отличаются друг от друга энергии фотонов рентгеновского, ультрафиолетового и инфракрасного излучений?
-Проследите, как меняется массы фотонов в зависимости от частоты. Как это изменение объясняется?
Последние задания способствуют формированию умения находить требуемую информацию в различных источниках.
Этой же цели служит задание для домашнего выполнения:
-Составьте таблицу "Сравнительная характеристика частицы вещества (например, электрона) и фотона". При этом учитель не дает основ для сравнения, предоставляя возможность учащимся найти все основы самостоятельно.
Таблица может выглядеть так:

Основание Электрон Фотон
Заряд (отн. ед.) -1 0
Скорость V<с V=с
Энергия E=mv2 /2 E=hn
Импульс p=mvрі0 p=h/n, p=mc, p№0
Масса покоя m0№0 m0=0

Сообщение об эффекте Комптона можно поручить хорошо подготовленному учащемуся, который бы сделал таблицу (транспарант для графопроектора, слайд) со схемой и объяснением эффекта на основе законов сохранения энергии и импульса. Такое объяснение будет очень наглядным, не займет много времени, а таблица послужит на уроках еще не один раз.
Перед выступлением учитель формулирует для остальных задание:
-После сообщения выскажите свои замечания и отметьте положительные моменты. Оцените выступление с информационной и эстетической точки зрения.

Уроки 5-6.
Тема: Применение фотоэффекта. Полупроводниковые фотоэлементы.
Применение фотоэлементов в технике.
Цели уроков:
a) Обучения: рассмотреть устройство и принцип действия вакуумного фотоэлемента, раскрыть значение теоретических знаний для техники и производства, рассмотреть области применения фотоэлементов в технике.
b) Развития: формировать умение систематизировать изучаемый материал, развивать наблюдательность, все виды памяти, способствовать развитию воображения, образного и логического мышления, исследовательских и творческих способностей, способствовать выработке навыков работы с лабораторным оборудованием.
c) Воспитания: формировать умение слушать и слышать друг друга, воспитывать потребность в изучении дополнительной литературы.
d) Медиаобразования: формировать умения находить требуемую информацию в различных источниках, выделять главное в информационном сообщении, переводить визуальную информацию в вербальную, формировать умение трансформировать информацию, видоизменять ее объем, форму, знаковую систему, носитель, исходя из цели коммуникационного воздействия формировать представления об инструментарии подготовки, передачи и получения информации и первоначальные умения работы с этим инструментарием, формировать умение систематизировать предложенную и самостоятельно подобранную информацию, составлять рецензии и анонсы информационных сообщений.

Среди прочих применений фотоэффекта наиболее полезно остановиться на тех, которые позволяют расширить представления учащихся об инструментарии подготовки, передачи и получения информации. К таким вопросам можно отнести следующие:
1. Принцип оптической записи и воспроизведения звука.
2. Принцип получения изображений на иконоскопе записывающей кино- и видеокамеры (иконоскоп, ортикон, видикон, ЭОП и др.)
3. Принцип работы приборов ночного видения, как преобразователей информации.
Сообщения по этим темам могут подготовить сами учащиеся, тем более что можно воспользоваться соответствующими таблицами, диафильмами, диапозитивами.
Например, для выступления по первой теме можно применить д/ф "Запись и воспроизведение звука".
Он состоит из трех частей: "механическая запись и воспроизведение звука", "оптическая запись и воспроизведение звука" и "магнитная запись и воспроизведение звука". Каждая из них соответствует разным разделам курса физики, в которых их и нужно рассматривать. Этот диафильм предварительно выдается выступающему. Он должен выбрать для показа необходимые кадры, подготовить по ним объяснение (как по таблице) на 5-7 минут, подготовить демонстрацию звуковой дорожки обычного кинофильма.
Второе выступление можно проиллюстрировать фрагментами диафильма "Физические основы телевидения". Для этого учащийся выбирает кадры 9-12 и 19-20, остальные пропускает, а если позволяет время, то коротко комментирует. При этом учащиеся имеют возможность повторить довольно давно пройденный материал. Еще лучше - показать соответствующий фрагмент кинофильма "Телевидение".
Если нет этих средств, можно воспользоваться диапозитивами "Схема звукового кинопроектора" (412.19) и "Устройство иконоскопа" (412.20) из набора "Оптика. Строение атома".
При отсутствии всех этих пособий, учащимся можно предложить самостоятельно сделать таблицы со схемами рассматриваемых устройств.
Перед выступлениями учащихся для остальных следует сформулировать задание вида:
-Составьте письменно краткий отзыв по каждому сообщению (оцените необходимость знаний по данному материалу, степень доступности изложения, наглядность).

К этим урокам учащиеся подбирают в СМИ сообщения о применении внешнего и внутреннего фотоэффекта. Наиболее интересные из них можно обсудить в классе.
Примером такой работы может быть следующая:
Ознакомьтесь с информациями.
1. "Небольшая берлинская фирма "Соларк" начала выпуск зарядного устройства на солнечных батареях для мобильных телефонов. Примененные ею фотоэлементы дают при хорошем освещении 0,4 Вт мощности электрического тока, что позволяет зарядить аккумуляторы телефона примерно за 5 часов (срок зависит от модели телефона и поставленных в нем аккумуляторов). Это зарядное устройство годится и для подзарядки других бытовых электроприборов - радиоприемника, карманного компьютера".
2. Ознакомьтесь с информацией.
"Немецкая электротехническая фирма "Сименс" совместно с австрийскими судостроителями создала речной трамвай, два электродвигателя которого работают от фотоэлементов. Он рассчитан на 60 пассажиров и развивает скорость до 16 км/ч. Солнечные батареи (их 45 штук) размещены на крыше.
Если солнце скрывается за тучами, включаются аккумуляторы, что позволяет плыть с прежней скоростью еще 5 ч. И только в случае более продолжительной пасмурной погоды приходится приставать к пирсу, чтобы зарядить аккумуляторы от электросети. Это экологически безвредное и почти бесшумное судно особенно удобно для экскурсий по заповедникам".
3. "Плавающая очистная станция сконструирована японскими специалистами для фильтрации речной воды, она испытывается сейчас на протекающей через Токио реке.
За его сходство со сложившимся образом мифического "блюдца" - неопознанного летающего объекта - создатели назвали станцию "Феникс-НЛО". Она представляет собой автономное плавучее устройство, внутри которого расположены камеры и трубы с размещенными в них фильтрами и разной аппаратурой, а сверху десятиметровое в диаметре "блюдце" покрыто солнечными батареями. За счет энергии солнца они приводят в действие электродвигатели насосов, прокачивающих через станцию речную воду. Здесь она не только очищается. Но и насыщается кислородом. За солнечный день "Феникс НЛО" может извлечь из воды до 36 т загрязнений".
4. "Ученые института проблем морских технологий Дальневосточного отделения РАН создали экспериментальный образец солнечного подводного аппарата (на верхней части его корпуса расположены фотоэлементы) с целью продления срока действия необитаемых подводных судов, где в качестве источника энергии используется, как правило, заряженные перед плаванием аккумуляторные батареи, что ограничивает время работы под водой. Аппарат с солнечными батареями, разработанный дальневосточниками, может выполнять те же виды подводных операций, что и судно только с внутренним источником энергии, причем в течение нескольких месяцев. Но для того чтобы зарядить аккумуляторные батареи, он должен подниматься на поверхность".
а). Озаглавьте каждый из предложенных текстов.
б).Какое из этих открытий с практической точки зрения наиболее целесообразно по вашему мнению?
в). Почему солнечные батареи так актуальны именно для плавающих средств?

В качестве обобщения демонстрируется диафильм "Фотоэлементы и их применение". В нем настолько наглядно и доступно продемонстрированы некоторые применения фотоэлементов, что учащиеся по очереди могут прокомментировать практически все кадры этого диафильма.
Домашним заданием первого урока может быть следующее:
-Составьте описание лабораторной работы по содержанию задачи Р-1115 (6). Укажите название работы, цель, оборудование, схему эксперимента, кратко изложите ход работы, ожидаемый результат.
Задание полезно своей нетрадиционной формулировкой, учит трансформировать учебную информацию, придавать ей определенную форму, составлять план эксперимента, исключает формальный подход к решению поставленной проблемы. Описание этой лабораторной работы есть в учебнике "Физика-11" Н.М.Шахмаева, С.Н.Шахмаева, Д.Н.Шодиева (7, с. 165-167).
Было бы желательно провести эту лабораторную работу хотя бы качественно, в виде фронтального или демонстрационного эксперимента, а если есть возможность, - то вынести ее на лабораторный практикум.
Для систематизации полученных знаний о применении явления фотоэффекта в качестве домашнего задания предлагается составление схемы "Виды фотоэлементов и их применение". Кроме материалов двух уроков и §69 схему нужно дополнить своими примерами. (Учитель при этом отмечает, что, оценивая работу, будет обращать внимание на полноту содержания, правильность, а также эстетическую выдержанность схемы). Примером подобной схемы может быть следующая (5, с. 56):
Урок 7
Тема: Давление света.
Цели урока:
a) Обучения: познакомить учащихся с одним из фундаментальных физических опытов, познакомить учащихся с эмпирическим и теоретическим способом познания научных фактов.
b) Развития: развивать умение анализировать факты и явления на основе теоретических представлений, развивать все виды памяти, наблюдательность, умение работать с дополнительной литературой.
c) Воспитания: приобщать учащихся к достижениям отечественной науки.
d) Медиаобразования: формировать умение аргументировать собственные высказывания, умение составлять рецензии и анонсы информационных сообщений, визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему.

После объяснения явления давления света в классе демонстрируется кинофильм "Давление света" (или кинофрагмент "Опыт Лебедева"). Перед этим на доске учитель записывает вопросы, на которые учащиеся должны ответить письменно после просмотра:
1. В чем состоял научный подвиг П.Н.Лебедева?
2. Какие два побочных эффекта мешали осуществлению опыта и как П.Н.Лебедев решил эти проблемы?
3. Верно ли, что принцип действия радиометра основан на явлении давления света? Обоснуйте ответ.
4. Какой результат давления света был получен? Много это или мало?
5. Дайте объяснение явлению давления света с: волновых и корпускулярных позиций.
6. Определите функцию просмотренного к/ф (к/фр) на уроке? Назовите достоинства и недостатки к/ф как источника учебной информации по данной теме.
Задание по хрестоматии к этому уроку может быть таким:
-Используя материал Хрестоматии ("Из статьи П.Н.Лебедева "Световое давление" и биографическую справку после статьи (3, с. 164-167), составьте по нему отзыв.
Для учащихся, имеющих доступ в Интернет, учитель предлагает следующие задания:
-Познакомьтесь с содержанием урока "Давление света" в Виртуальной школе ()
-Есть ли в этом уроке ошибки, неточности? Если есть, найдите и внесите предложение по их исправлению.
(Во-первых, совсем не понятно, какое отношение к теме имеет "пудинговая модель", украшающая страницу этого урока. Во-вторых, не очень корректно выглядит фраза: "При постановке эксперимента П.Н.Лебедеву пришлось столкнуться с большими трудностями в силу того, что в обычных условиях сила давления имеет порядок 10-8Н". Дело в том, что можно говорить про порядок самого давления, например, для солнечного света на Земле. А сила давления, как известно, зависит не только от давления, но и от площади, на которую она действует. Кроме того, опыт Лебедева на страничке сайта представлен, главным образом, как экспериментальное доказательство квантовой природы света. В действительности же количественный результат этого блестящего эксперимента хорошо совпал с выводами Максвелла, квантового же объяснения в то время еще не было.)
Урок 8
Тема: Химическое действие света. Фотография.
Цели урока:
a) Обучения: изучить механизм химического действия света, закономерности химических реакций, происходящих под действием света, показать использование этого действия в технике и проявления в жизни.
b) Развития: способствовать развитию воображения, образного и логического мышления, развивать умение анализировать факты, развивать наблюдательность, память.
c) Воспитания: воспитывать потребность в изучении дополнительной литературы.
d) Медиаобразования: формировать умение систематизировать информацию, находить требуемую информацию в различных источниках, представлять информацию в табличной форме, вычленять главное в информационном сообщении, отделять его от "белого шума". Формировать представления об инструментарии подготовки, передачи и получения информации и первоначальные умения работы с этим инструментарием.

Новый материал урока может быть представлен сообщениями учащихся по темам:
1. Фотосинтез (с использованием таблиц и других пособий по биологии).
2. Фотография (с демонстрацией опытов по наблюдению действия света на фотобумагу, если это возможно).
Опыты по наблюдению химического действия на фотобумагу описаны в книге "Квантовая физика: модели уроков" (5, с. 124-125)."Лист фотобумаги, смоченной в проявителе, располагают вертикально и половину освещают через синий светофильтр белым светом. Опыт проводится при свете красного фонаря. Освещенная синим светом половина фотобумаги чернеет, а освещенная красным не изменяется. Вывод: химическая реакция идет под действием света определенной длины волны. (После демонстрации бумагу помещают в закрепитель и показывают уже в дневном свете.) Следующий опыт иллюстрирует зависимость массы прореагировавшего вещества от энергии света. На лист смоченной в проявителе бумаги быстро кладут плоский предмет (ключ и т.д.) и освещают сильным источником света. После этого предмет убирают и рассматривают оставшееся его изображение при обычном свете (комната слегка затемняется). С течением времени изображение исчезает. Разъясняется, что в разных местах бумаги масса прореагировавшего светочувствительного вещества была разная, а после того, как предмет убрали, энергия для реакции продолжала поступать со светом, и прореагировало все вещество".
После выступлений учащихся остальные получают задание:
-Используя предложенный рассказ и текст учебника (§ 71), составьте краткий конспект о процессе получения фотографий, перечислите необходимые операции, а также физические явления, происходящие при получении скрытого изображения, проявлении, закреплении.
Рассмотрите принцип фотографии, как способа получения изображений:
-Каково назначение фотографий в современной жизни?
-Каковы достоинства и недостатки фотографий по сравнению с другими способами получения изображений?
-Всегда ли фотография является источником истинной информации?
-Трудно ли делать монтаж, наложение фотографий? Как, по-вашему, это делается? Кто и для какой цели этим пользуется?
Для домашнего выполнения можно предложить задание на самостоятельное составление таблицы:
-Составьте сравнительную характеристику получения и использования изображений на фотопленке (фотография, диафильм, кинофильм) и на видеопленке. Как преобразуется информация из одного вида в другой в каждом случае? Каковы достоинства и недостатки каждого способа? Приведите примеры использования. Оформите ответ в виде таблицы в тетради.

Операции Изображение на фотопленке Изображение на видеопленке
Фотография Диафильм Кинофильм
Получение Фотохимические реакции, происходящие под действием света на фоточувствительном материале Преобразование видимого изображения в набор электрических импульсов в результате фотоэффекта на матрице иконоскопа. Намагничивание магнитного носителя информации в соответствии с электрическими импульсами.
Обработка, копирование, тиражирование Доступна сдача в фотолабораториюСложный процесс для самостоятельного выполнения, необходимо малодоступное сложное оборудование, химикаты Обработки не требуется.Копирование, тиражирование легко, с использованием двух видеомагнитофонов.
Легкость использования Визуальный просмотр Необходимо несложное спец. Оборудование (диапроектор, экран) Необходимо довольно сложное малодоступное оборудование (кинопроектор, экран) Необходимо доступное, довольно дорогое оборудование(видеомагнитофон, телевизор)
Функции Статичное изображение события Статичное изображения объединены в последовательный фильм, возможность выбирать скорость просмотра Динамичное изображение событий со звуковым сопровождением Динамичное изображение событий со звуковым сопровождением
Области применения Индивидуальное пользование (очень распространено)Некоторые области наукХудожественная фотография Для домашнего пользования (мало распространено)Учебный диафильм Художественный кинофильмУчебное киноДомашнее кино (практически нет) Художественный видеофильм (очень распространено)Домашний видеофильм (очень распространен)Учебный видеофильм (мало распространен)
Все вопросы, связанные с магнитной записью и воспроизведением звука и изображения целесообразно рассмотреть в курсе 10 класса при изучении электромагнетизма. Если этого не было сделано, то, желательно, хотя бы в данной теме это пояснить. Дело в том, что практически все физические принципы, лежащие в основе получения, обработки, хранения, тиражирования, распространения, передачи информации в разное время изучались на уроках физики. Они, как правило, представляют собой отрывочные, никак не связанные между собой знания. Поэтому составление данной таблицы способствует систематизации знаний хотя бы по одному вопросу.
К таблице учитель может сделать небольшие замечания о качестве и возможностях современных технологий. Например, о цифровых фотоаппаратах, принцип получения изображений в которых аналогичен принципу получения изображений в телевизионных камерах. Можно сказать и о том, что самое качественное изображение и звук дают сегодня цифровые видеодиски DVD, которые пока не получили широкого распространения.
Урок 9
Тема: Повторительно-обобщающий урок "Развитие взглядов на природу света".
Цели урока:
a) Обучения: систематизировать представления о корпускулярной теории света и подвести учащихся к идеям корпускулярно-волнового дуализма.
b) Развития: продолжить формирование умений обобщать данные на основе приобретенных знаний, выделять признаки сходства и различия в описании явлений, развивать наблюдательность.
c) Воспитания: способствовать формированию коммуникативной и эмоциональной культуры, приобщать учащихся к достижениям отечественной науки.
d) Медиаобразования: формировать умение визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему и наоборот, формировать умение воспринимать альтернативные точки зрения и высказывать обоснованные аргументы "за" и "против", формировать умение систематизировать предложенную или самостоятельно подобранную информацию, представлять ее в табличной форме.

Перед обобщением и возможной самостоятельной работой на этом уроке учащимся желательно рассмотреть опыт Вавилова при помощи к/фр из к/ф "Фотоэффект" (он занимает 3-4 минуты). Опыт Вавилова уникален тем, что в нем проявляются одновременно волновые и корпускулярные свойства света. Перед просмотром учитель записывает на доске следующие задания:
-Познакомьтесь с описанием этого опыта в хрестоматии по физике (3, с. 174-177).
-Нарисуйте схему опыта.
-Чем замечателен опыт? К какому выводу он приводит?
-Назовите достоинства и недостатки двух использованных на уроке источников информации.
Если нет одного из этих двух пособий, то учащиеся знакомятся только по одному источнику, выполняя при этом 2-ое и 3-е задания.
Перед формулировкой общего вывода учитель предлагает учащимся привести свои аргументированные высказывания о том, к какому выводу больше они склоняются: что же такое свет -волны или поток частиц.
Во время вывода полезно предложить задание следующего содержания:
-Какие экспериментальные доказательства свидетельствуют в пользу волновой природы света, а какие - в пользу корпускулярной? Оформите ответ в виде таблицы в тетради.
Таблица может выглядеть так:

Экспериментальные доказательства волновой природы света Экспериментальные доказательства корпускулярной природы света
ИнтерференцияДифракцияДисперсияПоляризацияДавление светаОпыт Вавилова ФотоэффектЭффект КомптонаДавление светаФотохимическое действие светаОпыт Вавилова

Делая выводы о том, что такое свет с точки зрения современной физики, нельзя не сказать о последних открытиях в этой области. Можно познакомить учащихся со следующей информацией:
"Американские исследователи из института Rowland, штат Массачусетс, добились сенсационного результата - им удалось остановить луч света в газовой среде, температура которой близка к абсолютному нулю.
Само словосочетание "остановленный свет" звучит как метафора. Между тем, коллектив исследователей под руководством Лин Хау сумели добиться этого в реальности…
Открытому эффекту уже сейчас можно предсказать революционное будущее: используя принцип задержки света, можно реализовать процесс хранения и пересылки данных в "квантовых" компьютерах".
Можно предложить для обсуждения в классе такие вопросы:
-Означает ли это открытие несостоятельность второго постулата теории относительности о постоянстве скорости света?
-Как сейчас относиться к характеристикам фотона (см. урок 4): p№0, v=c?
-Можно ли считать природу света окончательно выясненной?

Для формирования критического отношения к информации полезно в этой теме (или в разделе "Электродинамика") выполнить следующее задание:
Ознакомьтесь с текстом одной телевизионной рекламы.
"Прорыв, который сделала наша медицина, по важности значения можно сравнить лишь с первым полетом человека в космос. Аппарат "Витязь" - это результат революционного достижения науки, открытие нового направления современной медицины - квантовой терапии.
По сути же своей квантовая медицина -основана на воздействии на организм человека естественно-природными электромагнитными полями, я подчеркиваю, естественно-природными электромагнитными полями, это очень важно уточнить и понять.
С помощью аппарата "Витязь" можно вылечить более 150 заболеваний: импотенция, язва желудка, перелом конечностей, ожоги, гепатит, остеохондроз, сердечно-сосудистые заболевания… да всех и не перечислить.
Всего 10 сеансов - и болезнь отступает.
Несмотря на то, что цифра 150 заболеваний весьма и весьма не маленькая, вам легко будет понять, что полифакторное воздействие нашего аппарата помогает при этих 150 заболеваниях.
Аппарат квантовой терапии "Витязь" состоит из двух частей: это блок управления и действующий терминал, с помощью которого вы и проводите курс лечения. Третья наиболее существенная часть нашего аппарата это методические рекомендации к его применению. Сам процесс лечения очень прост:
Вы находите свой диагноз, ну, например, это остеохондроз позвоночника, открываете методические рекомендации на соответствующей странице и видите перед собой подробную схему, в которой перечислено, с какой частотой, какое время и какую собственно зону Вы должны обработать с помощью нашего терминала.
Принцип должен быть такой: заболело - свети туда, ставь аппарат туда, где болит, используя ту частоту, которая рекомендуется в рекомендациях по данному органу...
"Витязь" даст возможность проводить лечение в любое время, не обращаясь к врачам, без медикаментозного лечения, без хирургических вмешательств, без лишних трат времени и денег…
Да, это сумма, казалось бы, большая, но если задуматься, то в течение полугода аппарат окупает себя полностью: не идешь ни к какому врачу, потому что каждый больной знает себя гораздо лучше, чем его знает врач. Здоровье можно купить: ведь покупая аппарат "Витязь", Вы покупаете здоровье не только себе, но и своим близким на долгие годы.
Аппарат квантовой терапии "Витязь" - цена 10 900 рублей. Чтобы выполнить заказ звоните по телефонам…"

а). Кто предлагает эту рекламу, кому и с какой целью?
б). Чем оправдывается название "Аппарат квантовой терапии"? Что оно обозначает?
в). Что, по-вашему, обозначают термины "новых" открытий: "квантовая медицина", "полифакторное воздействие", "естественно-природные электромагнитные поля"? В чем новизна этих открытий?
г). Каков механизм воздействия ЭМП на организм человека? Может ли это воздействие нанести человеку вред? Как вы относитесь к пропаганде самолечения? Обоснуйте свой ответ.

Для домашнего выполнения учитель предлагает следующее задание:
-Пользуясь материалом учебника и справочником Еноховича, составьте хронологическую таблицу "Развитие взглядов на природу света".
Составление подобной таблицы позволяет представить, как накапливались и развивались физические знания о природе света, позволяет вспомнить пройденный материал, узнать что-то новое; кроме того, формирует умение находить требуемую информацию, систематизировать ее, представлять в табличной форме. Полная таблица может выглядеть так (учащиеся по своему усмотрению могут выбрать из нее наиболее значимые на их взгляд открытия):

Год Некоторые знаменательные события в истории развития физики Ученый
III в до н.э. Установлена прямолинейность в распространении света, сформулирован закон отражения света Эвклид
1621 Экспериментально открыт закон преломления света В.Снеллиус
1665 Опубликован трактат, в котором описан явление дифракции света Ф.Гримальди
1666 Открыта дисперсия света И.Ньютон
1672 Выдвинуто предположение о "телесности света" (корпускулярная гипотеза света) И.Ньютон
1675 Открыты интерференционные полосы равной толщины И.Ньютон
1676 Впервые определена скорость света О.Ремер
1678 Обнаружено явление поляризации светаВыдвинут общий принцип, описывающий поведение волн ("принцип Гюйгенса"), изложена и применена к объяснению оптических явлений волновая теория света Х. Гюйгенс
1800 Открыты инфракрасные лучи В.Гершель
1801 Объяснено явление интерференции света и введен термин "интерференция"Открыты ультрафиолетовые лучи Т.ЮнгИ.Риттер
1814 Открыты линии поглощения в солнечном спектре Й.Фраунгофер
1818 Создана количественная теория дифракции света О.Френель
1821 Доказана поперечность световых волн О.Френель
1859 Открыт спектральный анализ Г.Кирхгоф,Р.Бунзен
1865 Высказана идея об электромагнитной природе света Д.Максвелл
1887 Проведены опыты по обнаружению "эфирного ветра" А.МайкельсонЭ.Морли
1888 Открыт закон фотоэффекта А.Г.Столетов
1895 Открыты рентгеновские лучи В.Рентген
1899 Экспериментально доказано существование светового давления и найдено его значение П.Н.Лебедев
1900 Высказана гипотеза об испускании атомами электромагнитной энергии отдельными порциями М.Планк
1905 Выдвинута гипотеза о квантовом характере светового излучения, дано уравнение фотоэффекта А.Эйнштейн
1939 Указана возможность использования явления вынужденного излучения для усиления электромагнитных волн В.А.Фабрикант
1954 Созданы квантовые генераторы на пучке молекул аммиака Н.Г.БасовА.М.ПрохоровГ.Таунс

Урок 10
Тема: Опыт Резерфорда. Ядерная модель атома.
Цели урока:
a) Обучения: изучить планетарную модель атома, познакомить учащихся с фундаментальным опытом Резерфорда, с эмпирическим и теоретическим способами познания научных фактов, способствовать формированию научной картины мира.
b) Развития: работать над формированием умения анализировать, устанавливать причинно-следственные связи, развивать все виды памяти, наблюдательность.
c) Воспитания: воспитывать культуру общения.
d) Медиаобразования: формировать умение понимать задания в различных формулировках и контекстах, визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, устанавливать ассоциативные связи между сообщениями.

Для демонстрации того, что построению известной сегодня планетарной модели атома предшествовал долгий научный путь, чтобы не создать ощущения, что Резерфорд просто взял и на пустом месте построил эту модель, учитель показывает 1-ую часть (1-12 кадры) диафильма "Строение атома и атомного ядра", предварительно сформулировав к ней вопрос:
--Какие экспериментальные факты предшествовали идеям опытов Резерфорда и построенной впоследствии модели?
Для наглядности можно воспользоваться таблицей 1 из серии "Строение вещества" для курса химии. Еще будет лучше, если одним из учащихся будет подготовлена с небольшим пояснением таблица (слайд, транспарант для графопроектора) "Из истории развития идей в планетарной модели строения атома" (5, с.264-265):

Год Автор Суть представлений
1888 Б.Н.Чичерин (рус.) Атом состоит из центрального ядра, вокруг которого вращаются под действием притяжения периферийные массы (аналогия с солнечной системой)
1891 Дж. Стоней (англ,) Движение вокруг ядра отрицательных частиц
1897 Г.Лоренц, Дж.Лармор (англ.) Отрицательно заряженные частицы движется по замкнутым орбитам в атоме под действием квазиупругих сил
1899 Дж.Дж.Томсон (англ.) Элементарными частицами атома являются электроны
1901 Ж.Перрен (фр.) В центре атома положительный заряд, вокруг которого вращаются по замкнутым траекториям электроны
1903 Дж.Дж.Томсон (англ.) Атом является положительно заряженной сферой, внутри которой по концентрическим окружностям вращаются электроны (элементы планетарного строения)
1903 Ф.Ленард (нем.) Вся масса атома сконцентрирована в нескольких малых частицах, основной объем атома пустой
1904 Х.Нагаоки (яп.) В центре атома находится положительный заряд, вокруг которого в экваториальной плоскости по замкнутым концентрическим траекториям вращаются электроны
1904 В.Брегг Атом состоит из электронов, разделенных пустым пространством
1904 Дж.Дж.Томсон (англ.) Модель "пудинг с изюмом"
1905 П.Ланжевен (фр.) Идея движения электронов по замкнутым орбитам для объяснения магнитных свойств вещества
1905 В.Вин (нем.) Высказался против планетарной модели атома: такой атом не может быть устойчивым, так как электроны будут излучать энергию
1907 Н.А.Морозов (рус.) Описал вариант планетарной модели атома: состоит из положительных, отрицательных и нейтральных частиц
1908 А.Пуанкаре (фр.) Атом состоит из положительно заряженного центра с массой, приблизительно равной массе атома, и вращающихся электронов вокруг него
1911 Э.Резерфорд (англ.) Прямое экспериментальное подтверждение планетарной модели строения атома
1913 Н.Бор (дат.) Наличие в атоме строго определенных стационарных орбит движения электронов

Учитель, предлагая такое задание, отмечает, что таблица должна быть эстетически выдержана (выполнена аккуратно, равномерно заполнена, легко читалась и т.д.). Это необходимо будет учесть при оценке.
Если таблица слишком велика, ее по усмотрению учителя или даже ученика, можно сократить.
Знакомство с опытом Резерфорда может произойти без объяснения учителя, с помощью кинофрагмента "Опыт Резерфорда". Во-первых, опыт не сложен ни по постановке, ни по физической сущности, во-вторых, он должен быть уже знаком учащимся из курса 8 класса. Перед просмотром фрагмента, учитель обращает внимание на задания, записанные на доске:
-Нарисуйте схему опыта.
-Повторите выводы, которые были сделаны в результате этих опытов?
Кроме того, усвоению опыта помогут и такие задачи (8):
-Сколько слоев атома пролетела -частица, не испытавшая соударений с ядром, если толщина фольги в опыте Резерфорда составляет около 10-5 м?
-Во сколько раз размеры атома превышают размеры ядра?
Урок 11
Тема: Квантовые постулаты Бора. Модель атома водорода по Бору.
Цели урока:
a) Обучения: изучить постулаты Бора, раскрывающие основные свойства атома, показать связь изучаемого материала с ранее изученными линейчатыми спектрами испускания и поглощения.
b) Развития: развивать умение работать с дополнительной литературой по физике.
c) Воспитания: познакомить учащихся с личностью Н.Бора, его смелыми, революционными работами, положившими начало новой физической теории
d) Медиаобразования: формировать умение составлять план информационного сообщения, предлагать форму его изложения, адекватную содержанию, формировать умение визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему и наоборот.

Во время изложения материала о трудностях классической физики при объяснении ядерной модели атома Резерфорда и линейчатых спектров испускания и поглощения рассказ учителя желательно сочетать с просмотром соответствующих кадров диафильма "Квантовые генераторы".
Проецируя кадр с изображением энергетических уровней на доску, учитель может сам дополнить схему атомом, находящимся на определенном уровне и мелом нарисовать переход этого атома на другой энергетический уровень, сопровождая этот переход нарисованным квантом излученного или поглощенного света. Подобные задания можно предложить и учащимся. Этот прием позволяет создать у учащихся ощущение динамики в процессах перехода атома с одного энергетического уровня на другой и ощущение участия в изображении схемы.
Этап закрепления нового материала может содержать 2 кинофрагмента и работу с ними. 1-ый к/фр "Природа линейчатых спектров атома водорода по Бору" является повторением нового материала. Перед его демонстрацией, учитель записывает на доске вопросы к нему:
-Как объяснила теория Бора линейчатые спектры испускания?
-Почему совпадают линии в спектре испускания и поглощения?
2-ой к/фр представляет собой информацию об экспериментальном доказательстве квантования энергии. Вопросы к нему могут быть такими:
-В чем заключался опыт Франка-Герца?
-Каково значение этого опыта?
Для проверки усвоения материала можно учащимся предложить задания такого типа (8):
-Энергия трех энергетических электронных уровней в атоме водорода составляют -13,6эВ, -3,42эВ, -1,51эВ. Изобразите диаграмму энергетических уровней и определите возможные частоты излучения света при переходе из одного состояния в другое. Чему равна энергия ионизации атома водорода?
-Определите энергию фотонов, соответствующих излучению атома водорода в видимой части спектра (см. рис 5 на цв. вклейке учебника).
Задание по Хрестоматии к этому уроку может быть таким:
-Ознакомьтесь с отрывком "Из статьи Н.Бора "О строении атомов и молекул" (3, с. 195-198).
-Составьте в тетради план этой статьи.
Урок 12.
Тема: Лазеры.
Цели урока:
a) Обучения: сформировать у школьников представление о вынужденном излучении как о квантовом явлении, изучить устройство и принцип действия лазера, рассмотреть свойства излучения лазера и примеры применения лазеров.
b) Развития: развивать наблюдательность, все виды памяти.
c) Воспитания: ознакомить школьников с историей создания лазеров, раскрыть возможности лазеров в ускорении научно-технического прогресса.
d) Медиаобразования: формирование умений визуальную информацию переводить в вербальную знаковую систему, формирование умений находить требуемую информацию в различных источниках, вычленять главное в информационном сообщении, отчленять его от "белого шума".

В начале урока учитель демонстрирует лазер и перед рассказом об истории создания, принципе его действия и свойствах лазерного излучения, он обращает внимание на вопросы, записанные на доске, и те, которые должны быть рассмотрены на уроке:
-Какое излучение называется спонтанным?
-Какое излучение называется индуцированным?
-Какими свойствами обладает фотон при вынужденном излучении?
-Как вы поняли, что такое "инверсия заселенности энергетических уровней"? Для чего она нужна?
-Что такое лазер?
-Какими замечательными свойствами он обладает?
-Назовите положительные и отрицательные стороны применения на уроке диафильма в качестве источника информации.
Рассказ учителя гармонично сочетается с покадровыи просмотром д/ф "Квантовые генераторы".
После просмотра д/ф, во время беседы по указанным вопросам учитель демонстрирует свойства лазерного излучения.
Для выделения главной мысли урока можно сформулировать вопрос:
-Что такое лазер? В чем его принципиальное отличие от других источников света?
В качестве домашнего задания полезно предложить следующее:
-Составьте в тетради письменный рассказ: Как бы вы объяснили младшему школьнику (школьнику средних классов) - что такое лазер, какими свойствами он обладает, существует ли (и почему) лазерное оружие, которое используется в жутких фильмах и мультфильмах, есть ли в этом объекте что-либо фантастическое?
Для учащихся, имеющих доступ в Интернет, предлагается такое задание:
-Подготовьте обзор сайтов, содержащих информацию о лазерах и их применении, подготовьте краткое сообщение.
Урок 13.
Тема урока: Применение лазеров.
Цели урока:
a) Обучения: познакомить с примерами использования лазеров в различных областях современной жизни, показать взаимосвязь изучаемого материала с ранее изученным.
b) Развития: вырабатывать умение работать с дополнительной литературой, развивать умение слушать и слышать друг друга, способствовать развитию воображения, исследовательских и творческих способностей.
c) Воспитания: способствовать расширению кругозора учащихся, приобщить их к достижениям современной науки и техники.
d) Медиаобразования: формировать понимание целей коммуникации, направленность информационного потока, умение трансформировать информацию, видоизменять ее объем, форму, знаковую систему, носитель и др., исходя из цели коммуникационного взаимодействия и особенностей аудитории, для которой она предназначена, формировать представление об инструментарии подготовки, передачи и получения информации.

Беседа о применении лазеров может начаться с сообщений учащихся по темам:
1. Применение лазеров в современных коммуникационных сетях.
2. Применение лазеров для преобразования информации из одного вида в другой (CD - их использование, достоинства и недостатки)
3. Голография как принципиально новый способ записи информации (в сочетании с д/ф "Голография").
К этому уроку учащиеся находят в разных источниках и приносят информационные сообщения о применении лазеров. По каждому информационному сообщению из СМИ необходимо понять кому адресована данная информация и с какой целью. Приведем примеры информационных сообщений СМИ и работы с ними:
1. Ознакомьтесь с информацией.
"Появление лазеров привело к созданию новой области физики и техники - волоконной оптики. По световодам, тонким и стеклянным нитям оптические сигналы проходят почти без потерь, но большинство прозрачных материалов сильно поглощают тепловое, инфракрасное излучение. Исключение составляют некоторые кристаллы и так называемые халькогенидные стекла - аморфные полупроводники. Получение высокочистых оптических материалов - одна из областей передовой технологии, где наша страна удерживает мировое лидерство. Отечественные материалы в тысячи раз чище зарубежных аналогов, и это позволило создать новый класс волоконных световодов для теплового излучения, наладить их производство. Новые световоды работают в широком диапазоне: нити из халькогенидного стекла рассчитаны на излучение с длиной волны от 2 до 8 мкм, кристаллические световоды на основе твердых растворов галогенного серебра - до 25 мкм...
Инфракрасные световоды испытаны в ряде новых приборов для измерения низких температур, для медицинской и технической диагностики, спектрального контроля и анализа газов и жидкостей, использованы для передачи длинноволнового излучения технологических лазеров".
а). Озаглавьте текст.
б). Как бы вы пояснили выражения: "аморфные полупроводники", "высокочистые оптические материалы", "работают в широком диапазоне".

2 Ознакомьтесь с информацией.
"Небольшой приборчик - трансплантируемый под кожу стимулятор сердечной деятельности - спас жизнь многим, но раз в несколько лет операцию приходится повторять, чтобы сменить подсевшую батарейку.
В университете Осаки (Япония) ведутся эксперименты со стимулятором, подзаряжаемым светом. Под кожу внедряют солнечную батарейку - тонкую пластинку размерами два на два сантиметра. Освещая ее лучом лазера в течение двух часов, можно подзарядить стимулятор на 22 часа работы. Лазер взят инфракрасный, с длиной волны 860 нанометров: этот невидимый свет хорошо проникает через кожу.
В Японии около 200 тысяч человек носят сердечные стимуляторы. Болезни сердца молодеют, все большему числу японцев среднего возраста приходится подключать стимулятор, а это значит, что на протяжении жизни придется либо многократно делать операции со сменой батарейки, либо найти способ ее подзарядки".
а). В чем заключается принцип действия солнечной батарейки?
б). Как вы думаете, почему в качестве источника света выбран лазер?
в). Назовите достоинства и недостатки такого способа борьбы с болезнями сердца.
г). Как, по-вашему, почему "болезни сердца молодеют" в последнее время? Каковы основные правила гигиены сердечно-сосудистой системы человека?

3. Ознакомьтесь с информацией.
"Сверхтонким лучом лазера, которым управлял компьютер, немецкие инженеры смогли вырезать шестеренку из человеческого волоса. Диаметр выбранного волоса - примерно 0,07 миллиметра".
а). Озаглавьте текст.
б). Нужны ли подобные эксперименты? Для чего?

4. Ознакомьтесь с информацией.
"Физики из университета г. Мангейма (Германия) нашли новое, необычное применение клеящей ленте (скотчу). Они использовали ее для записи больших объемов информации. В центр обычного рулончика скотча помещается поворотная оптическая система, состоящая из объектива с призмой, через которую луч светящего сверху лазера может точно фокусироваться на всех витках прозрачной ленты. Построчно проходя по всей длине ленты, импульсы излучения точечно ее нагревают до 1700С. В месте нагрева необратимо изменяются отражающие свойства ленты: на ней возникают ряды особых (отличающихся от фона) "точек" микронного размера, благодаря чему и записывается информация. Записанное может быть "прочитано" другим лазером. Запись и чтение ведутся на скорости 300 км/ч. На одном стандартном ролике ленты можно записать до 3 Гбит информации, что соответствует утроенному объему Библии.
Изобретение немецких физиков можно применять не только в компьютерах: к выпуску готовится цифровая видеокамера с записью изображений на рулончик скотча".
а). Озаглавьте текст.
б). Выполните к нему схематический рисунок.
в). Почему для передачи информации используется лазер? Можно ли его заменить другим источником света?

Урок можно закончить просмотром диафильма "Лазеры и их применение в народном хозяйстве".
Для домашнего выполнения предлагаются задания:
1. По материалам урока, сообщений учащихся, сообщений СМИ составить схему "Применение лазеров". Дополните схему своими примерами, найденными в информационных сообщениях СМИ. (При составлении обратить внимание на полноту информации и эстетическую выдержанность схемы.) Примером такой схемы может быть следующая (5, с. 128):
Составьте описание лабораторной работы "Определение малых размеров тел (толщины волоса, проволоки, нити) при помощи лазера" (Воспользуйтесь тем, что данная работа является обратной по отношению к ЛР "Измерение длины световой волны" (1, с.239-241))
Предлагаем вам примерное описание такой работы.
Название: "Определение малых размеров тел (толщины волоса, проволоки, нити) при помощи лазера".
Цель работы: измерить толщину волоса (проволоки, нити) при помощи лазера.
Оборудование: лазер, экран, линейка, мерная лента, волос (нить, проволока).
Подготовительная работа. Для наблюдения явления дифракции на малом препятствии собирается установка (см. ниже).
Установка может располагаться на демонстрационном столе, ученической парте. Экран желательно расположить на расстоянии не менее 2 м (очевидно - чем дальше, тем лучше). На экране, в том месте, где будет наблюдаться дифракционная картина, целесообразно прикрепить линейку.
Если луч лазера направить на препятствие малых размеров, на экране наблюдаются дифракционные спектры нескольких порядков.

Длину волны лазера можно узнать по паспорту прибора (если это сделать невозможно, то перед проведением данной работы придется произвести определение длины волны лазерного излучения при помощи дифракционной решетки).
Известно, что

где d- размер препятствия, k-порядок спектра, j- угол, под которым наблюдается максимум.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Н. Ю. Использование компонентов медиаобразования при изучении квантовой физики. Автореф дис канд пед наук. М., 2004. Общая характеристика работы Актуальность темы исследования обусловлена новыми задача

    Задача
    Актуальность темы исследования обусловлена новыми задачами, стоящими перед современной школой: научить школьников самостоятельно мыслить, находить необходимую информацию, анализировать, ориентироваться в ней.
  2. "Корпускулярные свойства света. Постоянная Планка" из раздела "Оптика"

    Документ
    Зарождение квантовой теории. Фотоэффект. Теория фотоэффекта. Фотоны.1. Выполните задание по CD-ROM "TeachPro Физика".1 Установите диск. Ознакомьтесь со структурой учебного материала.
  3. А. В. Федоров Медиаобразование будущих педагогов А. В. Федоров Медиаобразование будущих педагогов Монография

    Монография
    В монографии рассматриваются вопросы теории и методики медиаобразования (то есть образования на материале средств массовой коммуникации – телевидения, прессы, радио, кинематографа, видео, интернета и т.
  4. Научные исследования в области медиаобразования в области медиаобразования в России (1960-2008)* по материалам собрания авторефератов диссертаций на сайте электронной научной библиотеки «Медиаобразование»

    Автореферат
    * Данная статья написана при финансовой поддержке Российского гуманитарного научного фонда (РГНФ, проект № 08-06-12103в «Подготовка и создание электронной научной библиотеки «Медиаобразование».
  5. Ссная программа для старшеклассников. // Читаем. Учимся. Играем. 2007. №2. С. 75. Литвинов К. Новости обучающего и игрового по: обзор дисков// Мир пк. 2008. № С. 84

    Программа
    Хотите стать математиком?: материалы математического отделения лицея « Всероссийская заочная многопредметная школа». Задачи вступительной контрольной работы.

Другие похожие документы..