ТЕМА: «О, сколько нам открытий чудных!...»

Блажен, кто явственно узрел
Хотя бы скорлупу природы.

ЦЕЛИ:

Обучение ведению дискуссии, методологии научного исследования; демонстрация дополнительности науки и искусства; раскрытие необычайного в «очевидном».

Оборудование, оформление и техническое оснащение урока:

На доске записан эпиграф и план урока;

Презентация к уроку; ПК  с мультимедийным проектором; программа Power Point.

Ход урока

1.Организационный этап

Учитель. Здравствуйте! Всего две строки из стихотворения Гете, а какой глубокий в них смысл. Действительно у природы много тайн и загадок, раскрывает она их неохотно, поэтому каждая разгадка – важный шаг человечества к познанию мира. Вот и Вам предлагаю сегодня приоткрыть занавес над тайной и еще раз удивиться единству и гармонии, изумиться совершенству, имя которому – свет!
Свет – это самое простое, что может быть на свете (маленький каламбур). Давайте закроем глаза на несколько секунд. Что вы чувствуете? Отвечайте, не открывая глаз. (Пустота, темнота, страх, боязнь, сон, неизвестность). Откройте глаза. Сравните ваши ощущения с предыдущими. (Покой, равновесие, все хорошо, хорошо, что есть свет, хорошо, что я вижу свет). Свет позволяет нам видеть окружающие предметы.
А какого цвета СВЕТ? Красный? Желтый? Белый? Давайте попробуем ответить на вопрос: «Что такое цвет?» (слайд № 4 вопрос: «Что такое цвет?»
Учащиеся. Цвет вызывает настроение... Все предметы как-то окрашены, и это можно считать одной из неотъемлемых характеристик любого тела... Цвет связан с длиной волны…
«Как, по-вашему, образуется цвет?» (Учащиеся отвечают, используя свои знания по физике). Вы сейчас высказались с различных позиций, попробуйте придерживаться их в дальнейшем.
Учитель. У каждого есть своя гипотеза о природе цвета. Можно с пеной у рта доказывать свою правоту, но настоящее доказательство опирается на факты, а не на мнения. В каждой науке разработаны свои средства решения поставленных проблем. Постараемся сейчас вооружить каждого научным инструментарием. Обратимся к эксперименту.
2. Этап объяснения нового материала
Учитель. С точки зрения физики мы видим различные предметы благодаря тому, что свет отражается от них и попадает к нам в глаз. Что представляет собой исходный свет до отражения?
Демонстрационный эксперимент. Получаем спектр луча обычного мультимедийного проектора при помощи бипризмы.
Учитель. Так что же такое обычный свет?
Учащиеся. Белый свет – это все цвета радуги.
Учитель. Солнечный свет действительно кажется нам белым. На самом деле он представляет собой сочетание семи простых цветов (КОЖЗГСФ). Сама природа раскрыла нам тайну Солнечного света. Взгляните, семицветная полоса появляется в небе после дождя. Это радуга – результат преломления солнечного света в капельках воды.(слайд №5)
Учитель (слайд №6). Получив при помощи призмы спектр, великий Ньютон первым высказал мысль о том, что обычный свет состоит из лучей разных цветов. В спектре мы видим, что лучи разного цвета пространственно разделяются, и получаем возможность измерить каждый цвет отдельно. У каждого луча свой показатель преломления и потому свой угол отклонения.(слайд№7)
Каждому цвету соответствует своя длина волны. (слайд№8)
А что мы увидим, если поставим призму на пути луча жёлтого цвета? (Учащиеся предполагают, что через призму будет виден один жёлтый цвет, после чего на пути жёлтого луча проектора учитель ставит призму. Обнаруживается, что кроме жёлтого цвета присутствуют красный и зелёный.) Что мы видим? На какие цвета разлагается жёлтый свет? (Ответы учащихся.)
Теперь мы столкнулись с особенностями работы нашего глаза, точнее, всей зрительной системы, включающей также и мозг. А это изучает биология, точнее, её раздел – физиология зрения. Наш глаз смешивает цвета, а не разлагает, как призма. При создании изображений на ТВ-экране, мониторе и проекторе используют трехцветную особенность зрения, получая все цвета, включая белый, из трёх основных: красного (R – red), зелёного (G – green) и сине-фиолетового (B – blue). Для глаза смешанный жёлтый не отличим от спектрально чистого, монохроматического жёлтого. Два луча, смешиваясь, дают третий цвет.(слайды №9, 10, 11)
Мы можем воспринимать цвет как теплый, холодный, тяжелый, легкий, мягкий, сильный, возбуждающий, расслабляющий, блестящий или тусклый. Однако, в каждом конкретном случае восприятие зависит от культуры человека, языка, возраста, пола, условий жизни и предыдущего опыта. Два человека никогда не будут одинаково воспринимать один и тот же физический цвет. Люди отличаются друг от друга даже по чувствительности к диапазону видимого света. Когда наши глаза возбуждаются светом, отраженным от объекта, то мы воспринимаем и распознаем свет как цвет. (слайд№12)
Теперь вы всё знаете и можете самостоятельно решить простую задачу. Вот картина немецкого художника-экспрессиониста Франца Марка (1880–1916). Да вот беда: на этом изображении нет цвета (кстати, именно таким и видит мир лошадь!). три чёрно-белых изображения лошади с подписями на каждой «одноцветной» области: для «физиков» – соответствующие длины волн; для «физиологов» – результат смешивания трех основных цветов в стандарте RGB; для «художников» – настроения, соответствующие каждому цвету.)
Вы должны восстановить первоначальные цвета. Все они закодированы на разных языках, «понятных» для физика, биолога (физиолога) или художника. Картина должна быть раскрашена цветными мелками. Но предварительно вам предстоит освоить языки науки и искусства, т.е. создать алфавит этой цветовой палитры, начальные буквы которого мы с вами уже наметили в общей работе. «Алфавит» у каждой группы свой. Это потребует от вас небольшого исследования, только тогда вы научитесь говорить на соответствующем языке.
3. Самостоятельная экспериментальная деятельность
На трёх столах лежат по одному письменному заданию, по листку с чёрно-белым изображением лошади (соответственно «специализации»), цветные мелки. (задания смотреть отдельно)
4. Презентация результатов групповой работы
Каждая группа рассказывает, какое задание было поставлено, что делали, какой получили результат. Переходим к сравнению результатов. Демонстрация готовых картин. Группы показывают, что у них получилось. (Цвета должны совпасть!) Учитель демонстрирует оригинал – он совпадает с картинами, раскрашенными группами. (слайд№13)
Вопрос: «Какой же результат мы получили? Так кто же из вас прав?» Кто-нибудь из участников наверняка скажет, что правы все!
5. Обобщение
В этой работе вы убедились, что, несмотря на противоположность научного и художественного подходов, ни один из них не может существовать без другого. И как подтверждение следует вывод: «Цвет является результатом взаимодействия света, объекта и наблюдателя. Чтобы цвет существовал, необходимо присутствие всех трёх этих элементов».(слайд № 14)
Цветом может пользоваться каждый, но только беззаветно преданный ему он позволяет постичь свои тайны. Учитесь не смотреть, а видеть и Вы поймете, что мир света откроется перед Вами в цветном многообразии. (слайд№15)

Задание 1 («физики»): «Спектр и измерение длины волны с помощью дифракционной решётки»
Оборудование: Измерительная установка для определения длины волны, дифракционная решётка 100 мм–1,
Задача: определите экспериментально длины волн красного, зелёного, фиолетового цветов и нанесите их на схему спектра.
Теория: Для измерения длин волн, соответствующих различным цветам, воспользуйтесь прибором, с одной стороны которого установлена дифракционная решётка, а с другой – экран со щелью и шкалой для измерения расстояния. Белый свет от источника, пройдя через щель, раскладывается дифракционной решёткой в спектр. Длина волны рассчитывается из условия дифракционного максимума 1-го порядка (ближайший к щели спектр, с любой стороны): = d sin , где d = 10 000 нм – период решётки (1 нм = 10–9 м), sin l/L, L = 500 мм – расстояние между щелью и решёткой.

Можно вести расчёт по приближённой формуле: (нм) = 20 . l (мм).
Ход работы
1. Глядя сквозь дифракционную решётку и щель на источник света, добейтесь появления ярких и чётких спектров.
2. Измерьте по шкале (в миллиметрах) расстояние l до красного, зелёного и фиолетового участков спектра и запишите в таблицу.

3. Рассчитайте длины волн по формуле и подпишите их на схеме спектра.

Задание 2 («биологи-физиологи»): «Смешение цветов»
Оборудование: фонарики со светофильтрами (красным, зелёным и фиолетовым), экран, цветные мелки.
Задача. Освещая экран лучами разного цвета и накладывая их друг на друга, получите другие цвета. Яркость регулируйте, удаляя фонарик от экрана. Выясните, какие цвета можно получить попарным или тройным наложением красного, зелёного и фиолетового. Результат цветными мелками занесите в таблицу.
Теория
Глаз содержит три типа светочувствительных элементов – колбочек. Каждый тип реагирует преимущественно на одну цветовую область: красную, зелёную и синюю. При создании изображений на ТВ-экране, мониторе и проекторе используют эту особенность, получая все цвета, включая белый, из трёх основных: красного (R – red), зелёного (G – green) и сине-фиолетового (B – blue). К примеру, чёрный цвет получается при таком соотношении основных цветов: R = 0%, G = 0%, B = 0%.
Ход работы
1. Включите три фонарика, заклеенных светофильтрами, и направьте их лучи на экран.
2. Накладывайте их лучи друг на друга попарно и фиксируйте смешанный цвет в таблице.

3. Подберите подходящий оттенок цвета и закрасьте мелками в таблице результат смешивания двух цветов.

Задание 3 («художники»): «Художественное восприятие цвета»
Задача. Назвать цвет, который оказывает на вас лично указанное психологическое воздействие.
Теория: Исследования психологов в середине XX в. показали, что каждый цвет обладает совершенно определённым психофизическим воздействием, не зависящим от индивидуальных особенностей человека. Различия наступают на уровне психологической реакции каждого человека на тот или иной цвет.
Ход работы
1. Заполните таблицу.

2. Подберите подходящий оттенок цвета и закрасьте мелками правый столбец таблицы.

наверх

на главную