Конспект и презентация по физике "Мир оптических явлений"

Цель: изучить строение глаза человека как оптической системы

ТСО: компьютер, проектор, экран, компьютеры учащихся в выходом в интернет

Оборудование: стаканы различной высоты и сечения, метр, линейки, карандаши.

Приложения: компьютерная презентация учителя, рабочий лист учащегося.

Ход занятия:

Приветствие учителя: Здравствуйте! Меня зовут Елена Владимировна. Я учитель физики и информатики школы села Березина Речка Саратовского района. Я очень рада с вами познакомиться. Тема нашего занятия: «Мир оптических явлений».

Сегодня у нас не совсем обычное занятие. Мы попытаемся объединить силу двух наук, физики и биологии, для изучения одной темы «Глаз и зрение».

Как вы понимаете фразу английского поэта Уильяма Блейка «Посредством глаза, но не глазом смотреть на мир умеет разум».

Учащиеся отвечают.

Учитель: Действительно, мы часто используем поговорку: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Ученые уже давно установили, что 90% информации из окружающего нас мира поступает от органов зрения. Но так ли правдива эта информация? Попытаемся понять это! Для этого проведем несложный опыт: (стакан и метр)

Вопрос: что больше – высота стакана или длина окружности, образующей бокал.

(выдвижение гипотез).

Вызываются двое учащихся и проводят измерения.

Вывод: высота бокала меньше, чем длина окружности. Хотя кажется наоборот. Это оптическая иллюзия, обман зрения.

Учитель: Рассмотрим другие оптические иллюзии. (Демонстрация слайдов презентации).

Что такое и почему возникает оптическая иллюзия?

 Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата. Попросту говоря - это неверное представление реальности. (Важно отметить, что здесь не имеются в виду несоответствия, которые связаны с индивидуальными нарушениями зрения, например, с дальтонизмом. )

Что же подводит нас? Где происходит сбой? Почему информация оказывается недостоверной?

Для того, чтобы разобраться в этом, мы должны рассмотреть строение зрительного аппарата человека с точки зрения наук физики и биологии.

Я предлагаю вам самостоятельно разобраться в этом вопросе, основываясь на знаниях физики, полученных в 8 классе при изучении оптики. Рассаживаемся за компьютеры. Работая с приложением, необходимо выполнить 1 - 6 задания в ваших рабочих листах.

Учащиеся работают с приложением (7 мин). Учитель контролирует и помогает учащимся.

Учитель:

Расскажите, как устроен глаз человека.

Расскажите, как возникают и воспринимаются глазом изображения предметов? Каким получается изображение на сетчатке глаза?

Как изменяется выпуклость хрусталика при изменении расстояния от предмета до глаза?

Зачем человеку и животным два глаза? Каков угол зрения человека?

Может быть, к зрительным иллюзиям приводят сбои в работе оптической системы глаза? Какие недостатки зрения вам известны?

Что такое близорукость? Дальнозоркость?

Каким образом люди корректируют дефекты зрения? Какие линзы корректируют близорукость? Дальнозоркость?

Значит, при нарушениях в работе оптической системы глаза иллюзий не возникает. И глаз тут не причем. Посмотрим, что происходит с информацией дальше, после попадания изображения на сетчатку.

Сетчатка представляет из себя тончайшую внутреннюю оболочку глаза, которая обладает чувствительностью к свету. Эту светочувствительность обеспечивают так называемые фоторецепторы - миллионы нервных клеток, которые переводят световой сигнал в электрический. Далее другие нервные клетки сетчатки первоначально обрабатывают полученную информацию и передают ее в виде электрических импульсов по своим волокнам в головной мозг, где происходит окончательный анализ и синтез зрительной информации и восприятие последней на уровне сознания. Пучок нервных волокон, идущих от глаза к мозгу, называется зрительным  нервом.

Существует два вида фоторецепторов - колбочки и палочки. Колбочки малочисленнее - их всего около 6 миллионов в каждом глазу. Колбочки работают при хорошей освещенности, дают возможность различать цвет. Они ответственны за дневное зрение.

В сетчатке также имеется до 125 миллионов палочек. Они разбросаны по периферии сетчатки и обеспечивают боковое, пусть нечеткое, но возможное в сумерках зрение.

 Именно здесь, в зрительной зоне коры больших полушарий мозга, происходит анализ информации, сопоставление ее с данными, полученными от других органов чувств, и возникновение ощущения. Мы помним, что на сетчатке изображение получается уменьшенным и перевернутым, а здесь все встает на свои места.

 А как же возникают иллюзии?

Можно сказать, что в возникновении иллюзий виноват наш жизненный опыт, вернее стереотипы нашего восприятия.

Стереотипы - это представления, сложившиеся под влиянием прошлого опыта. Мозг пытается анализировать информацию привычным для него путем: плоское изображение он трактует как трехмерное. Так возникает разногласие между восприятием и жизненным опытом.

Причины зрительных иллюзий:

 - первая причина состоит в том, что зрительная система воспринимает отражающийся от предметов свет, таким образом, что сознание человека получает ошибочную (мнимую) информацию.

 - вторая причина заключается в ошибочной, неправильной передаче сигналов зрения посредством нервов, в результате мозг также получает неправильную информацию, что приводит к мнимому, искажённому восприятию.

 - третья причина основана на нарушениях мозга (сбоях мозговой деятельности), который выдаёт неправильную реакцию.

В некоторых случаях иллюзия может возникнуть сразу по нескольким причинам.

Ну что ж, нам остается только сделать вывод!

Заканчивают вывод на листе заданий:

Вывод: В правильности зрительного восприятия важна работа всех частей зрительного анализатора: рецепторов, зрительного нерва, зрительной зоны коры больших полушарий.

Весь материал - смотрите архив.