Конспект урока физики 8 кл. "Глаз. Зрение" и ВЭ "В мир оптических иллюзий!

Прихидько Н. У., учитель физики МБОУ СОШ №10 х. Куликовского

муниципального образования Ленинградский район Краснодарского края

ТЕМА: «ГЛАЗ КАК ОПТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА».

Тип урока:изучение нового материала.

Технологии: информационно – коммуникационная, личностно – ориентированная, здоровьесберегающая.

Задачи:

- образовательные:

• изучение строения глаза как оптической системы;

• знакомство в процессе виртуальной экскурсии с особенностями зрения человека;

- развивающие:

• развитие у учащихся творческого и образного мышление, умения логически мыслить;

• активизация творческой активности учащихся;

- воспитательные:

• развитие познавательного интереса к изучению физических явлений и воспитание информационной культуры;

• создание условий и способствование раскрытию индивидуальных способностей учащихся.

Оборудование:таблица «Строение глаза», модель глазного яблока, презентация «Виртуальная экскурсия в мир оптических иллюзий», буклет «Гигиена зрения».

ХОД УРОКА

I. ОРГМОМЕНТ

II.АКТУАЛИЗАЦИЯ ОПОРНЫХ ЗНАНИЙ

Фронтальный опрос (проводится с закрытыми глазами) по вопросам:

- определение линзы;

- виды линз;

- определение и единицы измерения фокусного расстояния и оптической силы линзы;

- применение линз;

- виды изображений в линзах.

В конце опроса учащиеся открывают глаза и делятся своими ощущениями.

III. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА

Зрение играет огромную роль в жизни человека.90% информации об окружающем мире мы получаем при помощи органов зрения - глаз. Солнечный свет – это электромагнитные волны длиной излучения от 400 до 760 нм. Другие волны не вызывают зрительных ощущений. Наши глаза чувствительны только к определенному, сравнительно узкому интервалу длин волн. Глаз – это сложная оптическая система.

Таблица «Строение глаза»http://zreni.ru/uploads/posts/2010-08/1283016283_11.jpg

Глазное яблоко защищено плотной оболочкой, называемой склерой. Передняя (прозрачная) часть склеры называется роговицей. За роговицей радужная оболочка, которая у людей может иметь различный цвет. В  радужный оболочке есть небольшое отверстие – зрачок. Диаметр зрачка может изменяться от 2 до 8 мм, уменьшаясь на свету и увеличиваясь в темноте. За зрачком расположено прозрачное тело, напоминающее двояковыпуклую линзу – хрусталик. Хрусталик окружен мышцами, прикрепляющими его к склере. За хрусталиком расположено стекловидное тело. Задняя часть склеры – глазное дно -  покрыто сетчатой оболочкой (сетчаткой). Она состоит из тончайших волокон, устилающих глазное дно и представляющих собой разветвленные окончания зрительного нерва.

Модель глазного яблока http://lmicrorus.ru/upload/resize_cache/iblock/cee/350_1000_1/ceecd12787b7250cd1f0fb207a7a945d.jpg

Свет, преломляясь в оптической системе глаза, которую образуют роговица, хрусталик и стекловидное тело, дает на сетчатке действительное, уменьшенное и перевернутое изображение. Попав на окончания зрительного нерва, свет раздражает эти окончания. Эти раздражения передаются в мозг, и у человека появляются зрительные ощущения, он видит предметы.

Вся эта система аналогична оптической системе собирающей линзы.

Глаз приспособлен к работе в различных условиях: при различной удаленности предметов, как на близкое, так и на более дальнее расстояние (благодаря аккомодации), при различной интенсивности освещения (благодаря адаптации). При рассмотрении близко расположенных предметов хрусталик становится более выпуклым, радиус кривизны его поверхности уменьшается, а, следовательно, увеличивается оптическая сила. Чувствительность глаза к свету может меняться благодаря изменению диаметра зрачка.

У человека два глаза. Какое преимущество дает зрение двумя глазами?

Во-первых, мы можем различить расстояние между предметами. Это позволяет видеть предмет объемным, а не плоским. Во-вторых, увеличивается поле зрения.

В процессе развития организма могут возникнуть отклонения от нормы, вследствие чего нарушаются основные условия наилучшего зрения, так как хрусталик теряет эластичность, способность менять свою кривизну. Эти отклонения называются дефектами зрения. Изображение близко расположенных предметов расплывается – развивается дальнозоркость. Другой дефект зрения – близорукость, когда люди, наоборот, плохо видят удаленные предметы. Причиной дальнозоркости и близорукости могут быть и врожденные изменения глазного яблока. При близорукости изображение предмета фиксируется перед сетчаткой и поэтому воспринимается как расплывчатое. При дальнозоркости изображение предмета фиксируется за сетчаткой и тоже воспринимается как расплывчатое.

Очки – простейший оптический прибор. Близорукость и дальнозоркость исправляют (компенсируют) применением линз. Сейчас вместо очков часто используют контактные линзы, сделанные из особой прозрачной пластмассы. Они накладываются непосредственно на глазное яблоко. Контактные линзы не требуют никакой оправы, не запотевают, незаметны. Существуют до 80 типов очков различного назначения.

При близорукости необходимо изображение предмета отодвинуть от хрусталика и переместить на сетчатку. Для этого применяют линзы вогнутые, рассеивающие свет, с отрицательной оптической силой. При дальнозоркости изображение предмета за сетчаткой перемещают с помощью выпуклых линз, собирающих свет. Оптическая сила таких линз положительная.

IV. ФИЗМИНУТКА

Простейшие упражнения для глаз можно использовать в любых условиях, в том числе и в школе, где глаза устают больше всего.

Выполним все вместе некоторые из них:

1. Зажмурьте изо всех сил глаза, а потом открой их. Повторите это 4-6 раз.

2. Сделайте круговые движения глазами: налево – вверх - направо – вниз - направо – вверх - налево - вниз. Повторите 3 раза.

3. Вытяните вперед руку. Следите взглядом за ногтем большого пальца, медленно приближая его к носу, а потом так же медленно отодвигая обратно. Повторите 3 раза.

V. ВИРТУАЛЬНАЯ ЭКСКУРСИЯ «В мир оптических иллюзий»

VI. ИТОГ УРОКА. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

Подготовить сообщения по темам:

- Особенности зрения животных и насекомых;

- Иллюзии размера, комната Эймса;

- Слепое пятно.

В конце урока учащимся раздается буклет «Гигиена зрения»:

Гигиена зренияhttp://mirbiologii.ru/wp-content/uploads/2011/01/Image00007.jpg

Нельзя http://zreni.ru/uploads/posts/2011-04/1302868466_3.jpg

Правила гигиены при выполнении домашних заданий http://zreni.ru/uploads/posts/2011-04/1302868530_2.jpg

Строение глазаhttp://supercook.ru/images0/eye-structure-02.jpg

Дефекты зренияhttp://www.medical-enc.ru/uroki/img/61.jpg

Глазной профилактический комплексhttp://www.pravda.ru/health/sight/prophylaxis/23-12-2004/49050-eyes-0/

Орелhttp://img0.liveinternet.ru/images/attach/c/4/78/327/78327674_4295517_1316239229_ruki14.jpg

Прихидько Наталья Улдисовна,учитель физики и математикиМБОУ СОШ №10 х.Куликовскогомуниципального образования Ленинградский район Краснодарского края

Конспект экскурсии

1. Тема экскурсии: «Мир оптических иллюзий»

1. Цель экскурсии: сформировать представление о различных видах оптических иллюзий и их роли в познании окружающего мира.

1. Задачи экскурсии:

- познакомить учащихся с оптическими иллюзиями и удивить многообразием восприятия окружающего мира с помощью виртуальной экскурсии;

- наглядно продемонстрировать особенности зрения человека;

- показать классификацию оптических иллюзий по свойствам и признакам;

- способствовать развитию пространственного воображения.

4. Маршрут экскурсии:

5. Конспект и навигация экскурсии

Оптической иллюзией называется несоответствующее действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата. Попросту говоря - это неверное представление реальности. В переводе с латыни слово "иллюзия" означает "ошибка, заблуждение". Это говорит о том, что иллюзии с давних времен интерпретировались как некие сбои в работе зрительной системы. Изучением причин их возникновения занимались многие исследователи. Некоторые зрительные обманы давно уже имеют научное объяснение, другие до сих пор не объяснены.

Выделяются три основные причины иллюзии:

1) наши глаза так воспринимают идущий от предмета свет, что в мозг приходит ошибочная информация;

2) при нарушении передачи информационных сигналов по нервам происходят сбои, что опять же приводит к ошибочному восприятию;

3) мозг не всегда правильно реагирует на сигналы, приходящие от глаз.

Часто оптические иллюзии возникают сразу по двум причинам: являются результатом специфической работы глаза и ошибочного преобразования сигнала мозгом.

Слайд 1 Пролог

Музыка звучит на протяжении 3-х слайдов до маршрута, анимация и смена этих слайдов происходит автоматически. Переход на остальные слайды по щелчку.

Слайд 2 Титульный

Слайд 3 Маршрут

На маршруте триггер-«Улыбка солнца» (необходимо щелкнуть на триггере для открытия маршрута). Гиперссылки на маршруте –облака.

Слайд 4 Иллюзии цвета

На наше восприятие влияет не только цвет, но и фон, который окружает рассматриваемый участок. Одинаковые цвета на разном фоне воспринимаются нами как разные, даже если находятся близко и видны нам одновременно.

Слайды 5-7

Примеры цветовых иллюзий, связанных с окружающим фоном.

Слайд8

Объяснение иллюзии:

розовый и зелёный цвета являются дополнительными цветами друг к другу. В данном случае смешение этих двух даёт цвет фона — серый. А сетчатка глаза обладает инертностью и когда резко пропадает изображение объекта, глаз строит "негатив" пропавшего образа. Поэтому получается, что когда пропадает розовый диск, мы видим на его месте зелёное пятно. А потом, когда снова появляется розовый диск, образ этого зелёного пятна складывается с розовым и мы получаем серый цвет, который сливается с фоном.

Слайд 9

Все видят по-разному. Хрусталик и роговица имеют разную кривизну, колбочки и палочки по-разному реагируют на свет, у нас разный опыт, и так до бесконечности... Но тех, кто не способен увидеть иллюзии, меньшинство.

Слайд 10

Игра-разминка «Назови цвет слова».

Возврат на маршрут с помощью кнопки

Слайд 11 Иллюзии движения

Иллюзии движения - самые впечатляющие и самые труднообъяснимые. Ведущую роль здесь играет периферийное зрение. Попробуйте поднести палец к виску. Вы не будете его видеть. Но стоит пошевелить пальцем, и движение будет замечено, хотя зрительная система и не сможет распознать, что же там мелькает. Важная информация о движении -это изменение освещенности (степени яркости) деталей объекта, улавливаемое периферийным зрением. Поэтому большинство иллюзий движения построены на регулярном повторе разных по яркости или цвету фрагментов.

Увлечение иллюзиями оказало влияние на художников. Развилось художественное направление, получившее название OP-ART, в котором творчески интерпретированы самые разные виды иллюзий.

Op-art. Op (optical) - оптический, Art – искусство, оптическое искусство. Работы художников op-art вовлекают зрителя в активное участие в их творчество, поскольку сам глаз генерирует форму, превращают "материю" живописи в "энергию" образа. Зритель становится соучастником творческого процесса.

Потрясающие иллюзии придумал японский психолог и дизайнер АкиошиКитаока. Он экспериментально подобрал цвета фрагментов и их последовательность, при которых иллюзия наиболее сильна: "черный - синий, белый - желтый" или "черный - зеленый, белый - красный". Именно к таким комбинациям периферийное зрение максимально чувствительно. Изменение порядка чередования цветов задает разное направление движения.

Слайд 12

Загадка «В какую сторону движется поезд?»

Слайд13

Самая зрелищная иллюзия.

Слайд 14 Фотоиллюзии

Иллюзии, полученные в результате особого ракурса съемки. Можно просто сфотографировать какую-нибудь иллюзию.

Слайд 15 Фотоиллюзии Эрика Йохансена

Профессиональный фотограф и ретушер из Швеции Эрик Йохансен живет и работает в Берлине. Вдохновляясь работами Сальвадора Дали, М.Эшера и Роба Гонсалеса, он создает удивительные картины. Его фотоманипуляции, созданные при помощи графического редактора из собственноручно сделанных фотографий, заставляют шире смотреть на вещи и осознавать, что мир вокруг ограничен лишь рамками нашей фантазии.

Слайд16 Двойственные изображения

Еще один вид зрительной иллюзии. Дело в том, что от направления  Вашего взгляда зависит само изображение объекта.

Авторами первой картинки считаются психологи Е.Г. Боринг и Р.В. Липер (E.G.Boring, R.W. Leeper, 1930)).

Автор второй: G.H. Fischer, 1968

Слайды 17, 18

Украинский художник Олег Шупляк пишет маслом картины с оптическими иллюзиями. По образованию он архитектор, но посвятил свою жизнь живописи и преподаванию.

Мексиканский художник-сюрреалист Октавио Окампо известен работами в метаморфическом стиле, для его картин характерно объединение в одном изображении реалистичных и символичных деталей.

Глядя на эти картины вблизи можно увидеть множество фрагментов, если смотреть на картины с расстояния - все они сливаются в неожиданные изображения. Каждая картина художников многогранна и каждый зритель видит в ней что-то свое. 

Слайд 19 Перевёрнутые картинки

Анимация вращения настроена автоматически.

Слайды 20 Объемные изображения

Мастер уличных рисунков Эдгар Мюллер (Edgar Mueller) использует городские улицы в качестве холста для рисования. Он создает трехмерные оптические картины–иллюзии, которые приглашают прохожих поучаствовать в уличном представлении. Эдгар Мюллер носит титул maestromadonnari (мастер уличного рисунка) который присужден в мире лишь нескольким художникам.
Он путешествует по Европе, организовывает мастер-классы в школах и является одним из организаторов и членов комитета различных фестивалей по уличному рисунку.

Слайд 21 Наливные полимерные полы

На рынке строительства и ремонта появилась новая технология под названием «наливные полы -3d».

Сначала подбирают рисунок, затем его вытягивают при помощи графической программы. Далее картинку наносят на пол на плотной основе. После этого она покрывается слоем прочного материала и сушится. Затем происходит полировка и получается удивительный эффект отражения и очень сочный цвет.
Такие наливные полы 3d можно наносить и на потолок, и на стены, их невозможно поцарапать ни каблуками, ни когтями животных, покрытие очень прочное и долговечное.

Слайд22

90% информации приходит в наш мозг через глаза. Даже если человек живет без розовых очков, он не всегда сможет реально оценить увиденную ситуацию. Так устроен наш глаз. Зная особенности зрения, человек может анализировать получаемую картинку, понимать, когда глаза его обманывают, а когда изображение полностью реально.

Подобные знания могут существенно облегчить жизнь, избавив от неприятностей, связанных со зрительными обманами. Помогут лучше понимать некоторые природные явления, устройства некоторых предметов.

Не стоит забывать, что оптические иллюзии сопровождают нас в течение всей жизни. Поэтому знание основных их видов, причин и возможных последствий необходимо каждому человеку.

Слайд23,24Тест

Эта иллюзия часто используется в онлайн-тестах на личностные характеристики. Считается, что кажущееся направление вращения силуэта указывает на преобладание того или иного полушария мозга. Канадские ученые из Университета королевы в Кингстоне, провинция Онтарио, не согласны с тем, что восприятие популярной оптической иллюзии с вращающимся силуэтом зависит от личностных особенностей человека, сообщает PhysOrg.Исследователи опровергли подобное объяснение этой иллюзии. По словам руководителя работы Нико Трое (NikoTroje), мнимое направление вращения силуэта зависит лишь от того, под каким углом на него смотрит человек.

В эксперименте большинство из 24 добровольцев сообщили, что силуэт вращается против часовой стрелки, если смотреть на него сверху, и по часовой стрелке — при взгляде снизу.Трое также отметил, что по умолчанию человеческое восприятие «предпочитает» вид сверху. Это обусловлено тем, что окружающие предметы, как правило, стоят на поверхности под ногами, а не летают в воздухе над головой.

Слайды 25-28Информационные источники (скрыты)

Слайд 1. ПРОЛОГ

Фоны презентации http://www.proshkolu.ru/user/naducham/folder/57870

Изречение Эйнштейна http://log-in.ru/articles/1225/

Стихи и картинка «Ёжик и медвежонок» http://free-best.ucoz.ru/_ld/0/14678593.jpg

Облако-конь http://img-fotki.yandex.ru/get/4511/rus941.a9/0_48815_9aafa848_XL.jpg

Улыбка солнца http://media.log-in.ru/i/3553_solnyshko-vam-ulybnulos.jpg

Кнопка возврата домик http://www.pcarlo.ru/products_pictures/cat20.jpg

ИЛЛЮЗИИ ЦВЕТА

Красные кубики http://eti.ru/uploads/posts/2009-08/1250857487_51.gif

Точки в сетке http://eti.ru/uploads/posts/2009-08/1250857404_230.jpg

Бегающий зеленый круг http://eti.ru/uploads/posts/2009-08/1250857487_3.gif

Таблица Ньютона  Основные цвета (по Ньютону): гармония цвета и звука http://www.dentaltechnic.info/cvetovedenie_v_esteticheskoj_stomatologii_files/cvetovedenie_v_esteticheskoj_stomatologii-52.jpg

Цвет слова http://content.foto.mail.ru/mail/ti-kto/_answers/i-409.jpg

Два серых http://img.izismile.com/img/img4/20110930/640/cool_optical_illusion_640_02.jpg

Цветное фото http://zhaba.ru/_pics/3mz3slng4sg3svap.gif

ИЛЛЮЗИИ ДВИЖЕНИЯ

Пляшущие человечки http://illjuzija.ru/wp-content/uploads/2011/01/tancujuwie-inoplanetjane.jpg

Вращающиеся круги http://kluver.ru/_ph/15/1/488961131.jpg

Летящие машины http://kluver.ru/_ph/15/1/384551676.jpg

Зонтики http://kluver.ru/_ph/15/1/522310555.jpg

Спирали http://kluver.ru/_ph/15/1/938347126.jpg

Бабочка http://kluver.ru/_ph/15/1/501503977.jpg

Шишки http://kluver.ru/_ph/15/1/480961598.jpg

Фото А. Китаокаhttp://illuzi.ru/files/A_Kitaoka.jpg

Поезд http://zhaba.ru/_pics/na02z5xohag3ek2y.gif

Рука http://art-apple.ru/albums/creative/lsteele_.jpg

Видео спирали http://www.youtube.com/watch?v=UlVJre

ФОТО-ИЛЛЮЗИИ

Художник http://www.adme.ru/fotograf/fotoillyuzii-erika-johanssona-358305/358305-405905/

Фото Э. Йоханссона

http://img1.liveinternet.ru/images/attach/c/1//58/473/58473335_Risunok1.jpg

Крестики-нолики http://www.adme.ru/fotograf/fotoillyuzii-erika-johanssona-358305/358305-406105/

Девушка с краской http://www.adme.ru/fotograf/fotoillyuzii-erika-johanssona-358305/358305-405755/

Дорога http://www.adme.ru/fotograf/fotoillyuzii-erika-johanssona-358305/358305-406905/

Перекресток http://www.adme.ru/fotograf/fotoillyuzii-erika-johanssona-358305/358305-406605/

Постель-лодка http://www.adme.ru/fotograf/fotoillyuzii-erika-johanssona-358305/358305-406655/

Покраска дома http://copypast.ru/foto9/2413/foto_illjuzii_3.jpg

Распылитель облака http://copypast.ru/foto9/2413/foto_illjuzii_16.jpg

Лампочка http://copypast.ru/foto9/2413/foto_illjuzii_34.jpg

Балерина http://www.holi-doli.ru/_fr/1/2217759.jpg

Косой дом http://zhaba.ru/_pics/fuspmeohrzvn6qjg.jpg

ДВОЙСТВЕННЫЕ ОБРАЗЫ

Два лица http://static.diary.ru/userdir/9/5/4/7/954765/68897682.jpg

Старушка-принцесса http://mtdata.ru/u31/photo1717/20435314973-0/huge.jpeg

Дон Кихот http://4.bp.blogspot.com/-R2yXgMDZnC0/Tfi3zSbD5WI/AAAAAAAAACE/VkDouriju2o/s1600/man-and-faces-optical-illusion.jpg

Лев-мышь http://www.moillusions.com/wp-content/uploads/2009/11/lionmouse-illusion2.jpg

Лицо-кониhttp://www.xemanh.net/images/art/illusion/fine_art_illusion_13.jpg

Цветок-лицо http://intm.ru/uploads/posts/1151022556_illusions_02.jpg

Гоголь http://billionnews.ru/uploads/posts/2011-11/1320856028_4.jpg

Три лица http://ok.toppik.ru/_ph/11/2/469313157.jpg

ОБЪЁМНЫЕ КАРТИНКИ

Фото Э. Мюллера http://www.viralchart.ru/Images1/Images/edgar_mueller/7.jpg

Панорама https://lh3.googleusercontent.com/-w8mJ95JGiLY/T3M_qhPVJrI/AAAAAAABb0U/njeorvyYaYA/panorama_june2_2011_2.jpg

Пещера http://illuzi.ru/files/images/Caves_London.preview.jpg

Улица http://www.rudnik-veselui.narod.ru/images/090501_amazing3d_05.jpg

Извержениеhttp://4.bp.blogspot.com/IIgCe_mcTxY/TdPlVQA7vaI/AAAAAAAABBE/1eOy21_ICjs/s1600/The_3D_art_of_Edgar_Muller_PicRex_904613641.jpg

Лягушка http://schoolmathematics.ru/wp-content/uploads/2011/02/60.png

Два лица http://sharu.net/images/art/edgar_mueller/13257-MmI5NDRhZmViZQ.jpg

Полы http://www.moillusions.com/wp-content/uploads/2011/09/Illusion-Carpet-in-The-Game-Store.jpg

В лифте http://illjuzija.ru/wp-content/uploads/2012/02/3d-illyuziya-lift-bez-dna.jpg

Полы-рекаhttp://www.megacomfort.ru/d/79672/d/5.jpeg

Полы-мореhttp://perezagruz.ru/wp-content/uploads/2011/12/a0836fad9f291.jpg

Полы-дельфинhttp://decopol.ru/wp-content/uploads/2011/12/1-22.jpg

Наливные полимерные полы-траваhttp://2.bp.blogspot.com/-xMzJGKJXAQQ/Tues__adZiI/AAAAAAAABdw/FBxjf3a1p44/s1600/nalivnoy-pol.jpg

ТЕСТ

Крутящаяся кошка http://www.yaplakal.com/uploads/post-3-12884466175157.gif

МАТЕРИАЛЫ КОНСПЕКТА

Объяснение иллюзий http://illuzi.ru/ , http://reshit.ru/Slepoe_pjatno_nashego_glaza.html, http://festival.1september.ru/articles/212576/, http://medportal.ru/mednovosti/news/2010/12/22/spinning/,

ОктавиоОкампоhttp://pressmaket.narod.ru/art.html

Олег Шуплякhttp://kinderlibrary.wordpress.com/2012/02/08

Эрик Йохансенhttp://www.adme.ru/fotograf/fotoillyuzii-erika-johanssona-358305/

Эдгар Мюллер http://www.netlore.ru/Edgar_Mueller

Наливные полы http://remont-s-umom.blogspot.com/2011/12/3d.html

Материалы портала

Беленькая Л.В. Алгоритм уменьшения веса презентации через опцию программы PowerPoint «сжатие рисунков» 

Беленькая Л.В. Алгоритм выполнения триггера в презентации PowerPoint. В помощь учителю. 

Попова С. Г. «Разработка сложных анимационных эффектов» 

ПРИЛОЖЕНИЕ № 1

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА