Наборы НАУ-РА во внеурочной деятельности: постигаем тайны света (часть 1) Оксана Емельянова / 23.02.2016 Один из наборов, переданных компанией “Нау-ра” в рамках галактической акции, попал к нам, будущим учителям физики - студентам Самарского государственного социально-педагогического университета (ранее - ПГСГА).И вот мы делимся опытом и своими размышлениями...Что требует ФГОС?Одной из задач междисциплинарной программы (раздел 2.1. примерной Основной образовательной программы на ступени основного общего образования) является формирование навыков учебно-исследовательской и проектной деятельности. Среди образовательных результатов обозначены такие навыки, как постановка проблемы; выдвижение гипотезы; обоснование выбора инструментария, методов и приёмов, моделей и/или теорий, адекватных исследуемой проблеме; организация и проведение наблюдения, эксперимента; представление результатов и т.п.Очевидно, что такой спектр УУД возможно сформировать только при гибком сочетании урочных и внеурочных форм. Поэтому образовательные результаты школьника являются содержательной и критериальной основой для разработки программ внеурочной деятельности, выбора форм и методов организации внеурочных занятий.О роли эксперимента...Мы понимаем, что практическая часть, связанная с организацией и проведением наблюдения и эксперимента, является одним из системообразующих элементов организации исследовательской деятельности обучающихся. Результаты эксперимента могут служить как аргументами для доказательства или опровержения уже выдвинутых гипотез, так и почвой для генерации новых.В то же время очевидно, что организация исследования и эксперимента требует создания определенных условий. И комплекты из серии “Научные развлечения” (Нау-ра) могут помочь сегодня не только повысить мотивацию, например, при изучении химии и физики, но и решить задачу организации исследовательской деятельности школьников во внеурочной деятельности.Без эксперимента невозможно ни формирование научного мировоззрения, ни изучение современных методов исследования окружающего мира, ни формирование интереса к предмету и т.п. Именно поэтому экспериментальной деятельности отводится важная образовательная миссия во внеурочной деятельности.Удивительное - рядом...Так, например, набор “Лазерное шоу” позволяет школьникам исследовать природу света. Ведь свет - это то, что интересовало людей еще в древности. Ученые пытались постичь тайны света на протяжении многих веков. С набором “Лазерное шоу” можно значительно сократить этот промежуток времени и в условиях работы творческой лаборатории повторить многовековые изыскания великих ученых.А что за опытами?...Отличительной особенностью организации работы творческой лаборатории может стать принцип историзма в науке. Привязка опытов к судьбам великих людей - это один из способов расширения кругозора школьников, формирования научного мировоззрения и осознания роли личности. Достаточно вспомнить, например, при демонстрации соответствующего опыта Исаака Ньютона, который использовал солнечный свет, разделенный призмой, чтобы показать все цвета радуги в одном луче! Это значило, что белый свет состоит из лучей всех цветов радуги. Именно Ньютон показал, что красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий и фиолетовый цвета могут быть объединены в белый свет. И ваши ученики повторят путь Ньютона, который привел его к корпускулярной теории света, согласно которой свет делится на частицы (корпускулы).Еще одна тайна света…С другой стороны, с помощью серии опытов можно доказать существование и альтернативной теории, согласно которой, по утверждению Томаса Юнга, свет - это волны. Здесь хорошо бы вспомнить детскую присказку: “Кто не верит - пусть проверит” и вслед за Юнгом доказать волновую природу света.Кто прав?...Опыт за опытом… Постигаем тайны света… И, естественно, приходим к выводам, которые сделал гениальный Альберт Эйнштейн. Именно он ввел понятие дуализма света, т.е. наличия у света свойств как частиц, так и волн.Чтобы увидеть свет таким, каким мы знает его сегодня, человечеству потребовалась работа трех гениев на протяжении трех веков. А нам потребовался набор “Лазерное шоу”...Продолжаем исследования... Лазер в современном миреОдним из самых выдающихся открытий физики второй половины двадцатого века было открытие физических явлений, послуживших основой для создания удивительного прибора - оптического квантового генератора, или лазера.Сегодня лазеры нашли широкое применение в промышленности (для различных видов обработки материалов: металлов - качество лазерной сварки - потрясающее (!), бетона, стекла,тканей, кожи и т. п.), медицине, связи, микроэлектронике (а именно, в фотолитографии, без применения которой практически невозможно изготовление сверхминиатюрных печатных плат, интегральных схем и других элементов микроэлектронной техники) и даже в индустрии развлечений для организации различных лазерных шоу.Что мы исследовали?С набором «Лазерное шоу», можно провести более 100 различных экспериментов!Этот набор выглядит следующим образом:В состав набора входят: книга-руководство с прекрасными цветными иллюстрациями, рабочее поле, магнитные держатели, моторы, блок питания, лазер, линза, ароматические палочки, световоды, зажимы, силовая кнопка, насадки на мотор, магнитные полосы, защитные очки, зеркала, поляризационные фильтры, стеклянная палочка и многое многое другое.Разделы, по которым можно провести более ста экспериментов:Лазерный луч (12 экспериментов)Распространение света (5 экспериментов)Отражение света (15 экспериментов)Преломление света (16 экспериментов)Свет в неоднородной среде (5 экспериментов)Яркие линии и поверхности-каустики (5 экспериментов)Дифракция света (10 экспериментов)Цвет и длина волны света (7 экспериментов)Интерференция света (5 экспериментов)Спеклы (3 эксперимента)Рассеивание света на микрочастицах (2 эксперимента)Поляризованный свет (12 экспериментов)Сканаторы (13 экспериментов)Приступаем к экспериментам!Лучше один раз увидеть… Распространение света. Расходимость светового потока. Проверим, как распространяется свет от Солнца и искусственных источников света. Мы собрали следующую установку.Закрепили лампочку в оптическом держателе, подсоединили ее к разъему на блоке питания и зажгли, прокрутив ручку. Поместили на пути светового потока примерно в тридцати сантиметрах от лампочки экран. Перекрыли поток света, идущего от лампочки к экрану, рамкой с фотопленкой. В фотопленке заранее проделали силовой кнопкой два отверстия на расстоянии около сантиметра.Мы видим, что отверстия пропускают узкие пучки света и их световые изображения видны на экране.Держа рамку перпендикулярно потоку света, идущему к экрану, передвинем ее вперед-назад. Следим за тем, как на экране меняется при этом расстояние между световыми пятнами. Чем ближе рамка к лампе, тем больше расстояние между пятнами, и наоборот.Видео эксперимента.Наши прогнозы:Мы думаем, что школьники самостоятельно могут сделать вывод о том, что свет от источника распространяется радиально (луч, радиус - от лат.), то есть направленно по радиусам воображаемой окружности, в центре которой находится источник света. А тот опыт, который они получат в процессе сбора установки, окажется просто бесценным!Все гениальное - ПРОСТО! Отражение света. Чтобы исследовать отражение света, соберем установку.Из набора возьмем два зеркала (на обратной стороне пленку не снимаем) и поставим их вертикально с помощью зажимов. Развернем с помощью стеклянной палочки лазерный луч и направим его вдоль листа бумаги. Поставим на пути луча сначала одно, а затем, на расстоянии, второе зеркало.Мы получили чудесную иллюстрацию закона отражения света с помощью лазера и зеркал. Регулируя углы падения лучей, можно придать различную форму - треугольник, “змейку” и многое другое.Наши прогнозы:Мы думаем, что школьникам обязательно захочется поэкспериментировать и отследить разные траектории луча света! Вот она, физика “на кончиках пальцев”!Мы - первооткрыватели!... Луч падающий и луч отраженный: вспоминаем Евклида!Попробуем экспериментально получить закон отражения света. Возьмем из набора измеритель углов - транспортир и зеркальный куб. Поставим куб на транспортир и направим луч в его центральную часть. Углом падения луча называют угол между падающим лучом и перпендикуляром к зеркалу, а углом отражения - угол между отраженным лучом и перпендикуляром к зеркалу. Направляя луч в центр транспортира под разными углами, мы получим закон отражения света который гласит, что при любом положении луча угол падения равен углу отражения. Видео эксперимента.Наши прогнозы:Как организовать работу школьников? Без коллективного обсуждения результатов здесь не обойтись! На наш взгляд, важно научить школьников прогнозировать результаты эксперимента и аргументировать его результаты.И с каждым новым законом, опытом, открытием должно расти и самоуважение школьника. Инициировать такой настрой на занятии – основная задача педагога.А набор предоставляет огромное поле для творчества! Мы в этом убедились!Перейти к второй части исследования набора "Лазерное шоу". нау-ра отчет