Занятие клуба юных физиков на тему: "Замечательные эффекты нашего зрения" или дополнение к уроку "Оптические приборы"

Разделы: Физика


Замечательно, что эффект рассматривания
фотографических картин одним глазом не
ограничивается выделением телесности
предмета; другие особенности являются
тоже с несравненно большей живостью
и реальностью…

В.Карпентер “Основания физиологии ума”

Цели и задачи :

Продолжить формирование практических навыков и интеллектуальных умений.

Развивать креативное мышление учащихся. Формировать чувство эмпатии.

Развивать у учащихся способность обобщать и систематизировать, формировать выводы и заключения, подбирать доказательства для выдвигаемых положений.

.Обеспечить условия как для самостоятельного получения значимой для малой группы информации, так и для выработки общего вывода из предложенного задания.

Оцениваются:

Академические успехи (общий вывод – успехи группы, индивидуальная работа над заданием – успехи каждого).

Успехи в сотрудничестве:
а) Взаимопомощь.

Материалы и оборудование:

Карточки с заданиями.

Ход занятия:

Актуализация: Очень хитрый художник нарисовал эту картинку. Все здания и башни покосились, как после землетрясения. (Учитель выдает карточки. См. Рисунок 1)

Но! Если взять полоску плотной бумаги, сделать в ней круглое окошко и правильно выбрать место для размещения этой полоски перед картинкой, то после взгляда в это окно…

(Учитель выдает, полоски ватмана и ножницы или дырокол.)

… стены выпрямились, и мы наблюдаем отличный вид средневекового города!

Расскажите о своих впечатлениях. Дома стали…

Ожидаемый ответ: (объемными, а не плоскими как на обычной картинке.) Что произошло? Мы ведь просто смотрим в это окошко одним глазом и с определенного расстояния.

Отличается ли зрение двумя глазами и одним глазом? Как правильно рассматривать иллюстрированные журналы и фотографии? Какое место является лучшим в кинотеатре?

Об этом наше сегодняшнее занятие.

Некоторые занимательные опыты:

Выдается раздаточный материал

Расположим рисунок на расстоянии 10 см от глаз. Будем рассматривать его, глядя “в бесконечность”, сквозь рисунок в течение нескольких секунд.

При близком рассмотрении этих двух изображений (кошки и клетки) видны три изображения, а в центре – кошка в клетке.

Вывод: Расстояние до объекта влияет на результат.

Опыт: Испытуемый закрывает один глаз. В одной вытянутой руке он держит вертикально расположенный карандаш, а пальцем другой руки пытается попасть в этот карандаш, причем перемещать палец следует только горизонтально.

Результат: Уже первые попытки показывают, что выполнить задание довольно трудно.

Дополнительные (необязательные) вопросы-подсказки, которые позволят сформулировать вывод:

Изменилась ли форма карандаша при рассматривании одним и двумя глазами?

Изменилось ли расстояние до карандаша при рассматривании одним и двумя глазами?

Вывод: Зрение двумя глазами позволяет нам оценивать не только форму предмета, но и расстояние до него.

Актуализация: По своему устройству фотографическая камера – большой глаз. Фотографический аппарат закрепляет перспективный вид, который представился бы нашему (одному!) глазу. И, следовательно, для получения от снимка такого же зрительного впечатления, как и от самой натуры, мы должны…(выдается раздаточный материал, т.е. фотографии и предлагается ученикам сформулировать условия).

Ожидаемый результат:

1) рассматривать снимок только одним глазом;

2) держать снимок в надлежащем расстоянии от глаза.

Дополнительные (необязательные) вопросы:

Проблемный вопрос. На каком расстоянии надо держать фотографию?

Отвечает учитель или подготовленный ученик:

Для получения полного впечатления снимок надо рассматривать под тем же углом зрения, под каким его “видел” объектив, т.е. снимок надо приблизить к глазу на расстояние x во столько же раз меньшее расстояния предмета от объектива f, во сколько раз изображение предмета (например высота Н) меньше натуральной величины h.

H/h = x/f

С другой стороны в наших обозначениях

H/h = F/f

F/f= x/f

x=F

Следовательно, надо держать снимок примерно на фокусном расстоянии от глаза, то есть на расстоянии 12-15 см, что вдвое меньше, чем расстояние наилучшего зрения. Только близорукие люди могут правильно любоваться фотографиями!

Проблемный вопрос: Что нужно использовать для достижения должного эффекта для нормальных людей?

Предполагаемые ответы:

Увеличительное стекло.

Длиннофокусные фотоаппараты.

Увеличение фотографий.

Актуализация: Частые посетители кинотеатров не всегда одинаково довольны результатом. Некоторые картины отличаются необыкновенной рельефностью, другие не дают такого эффекта.

Вопрос: Как вы думаете, рельефность изображений в кинотеатре в большей мере зависит от свойств пленки или от места, где помещается зритель?

Предполагаемые ответ: Наибольшая рельефность достигается, когда мы смотрим на картины под тем же углом, под каким “смотрел” аппарат на свою натуру при съемке.

Для кинематографических съемок обыкновенно пользуются камерами с фокусным расстоянием 35, 50, 75, 100 мм. Стандартная ширина ленты 24 мм.

Получаем соотношение:

Искомое расстояние/ширина картины = фокусное расстояние/ширина ленты.

Например, при 75 мм получаем, что ширину картины необходимо увеличить примерно в 3 раза. Если ширина картины 6 шагов, то лучшее место на расстоянии 18 шагов от экрана и, конечно против середины картины.

Обратная связь:

Какие ошибки обычно допускаются при рассматривании фотографических снимков?

Отчего в обыкновенную лупу фотография кажется рельефной?

На какое расстояние от экрана в кинотеатре необходимо сесть, чтобы насладиться полнотой картины, если лента имеет стандартную ширину, фильм снят при помощи камеры с фокусным расстоянием 100 мм, а ширина экрана составляет 4 метра?

Почему уменьшенные снимки с больших картин нередко дают более полную иллюзию рельефности?

Проведите самостоятельно в домашних условиях опыт с периодической структурой, подтверждающий вывод о влиянии расстояния до предмета на результат наблюдений.

При подготовке урока использована литература

Я. И. Перельман “Занимательная физика”. М.: Наука.1991.

В. Н. Наумчик “Решение задач повышенной сложности”. Мн.: Мисанта.2003

М. А. Гершензон “Головоломки профессора Головоломки”. М.: Детская литература. 1994.