Уровень: 8 класс. Автор исходного кейса: Паутинка Светлана

Уровень: 8 класс.
Автор исходного кейса: Паутинка Светлана, Паутинка Анна
Урок: Физика. Оптика и оптические иллюзии.
Цель: системно усвоить теорию и практику раздела физики – оптики.
Задачи:
- изучить типы оптических иллюзий;
- изучить типы оптических приборов, предназначенных для улучшения человеческого зрения и помощи
ему при оптических несовершенствах глаза либо для защиты глаз от различных вредных воздействий;
- проанализировать бизнес-тенденции в производстве оптики.
Развертка по предметам:
Мода
История
Физика
Астрономия
Биология
Здоровье
Психология
Искусство
География
Бизнес
Информатика
Дизайн
Ход занятия
Независимо от времени, возраста или пола люди всегда носили очки. Была ли это дань моде, или
необходимость — не важно, очки всегда были и будут популярны, и как модный аксессуар, и как
необходимый атрибут людей с плохим зрением.
Мода
Ребята, скажите, в каких случаях люди носят очки?
Правильно, если:

есть проблемы со зрением, если хотят улучшить зрением

с целью профилактики проблем со зрением

с целью смены имиджа

если хотят помодничать (ведь очки сейчас в моде!)
Итак, мы можем подытожить, что очки имеют такие лечебную, защитную, профилактическую,
имиджевую функцию.
Какие здесь очки? И какую функцию выполняют?
Какие вы знаете известные бренды очков? Назовите их.
Задание
Представьте, что вы модный молодой дизайнер. Разработайте свою линию очков и придумайте
запоминающийся логотип вашего бренда.
С течением времени менялась мода на очки. Некоторые из ниже представленных знаменитостей давно
носят очки, в связи с физиологической необходимостью, то есть близорукостью. А некоторые стали
"очкариками" поддавшись модной тенденции. Безусловно очки придают внешнему виду солидности и
создают иллюзию высокоинтеллектуальности, с этим не поспоришь...к тому же очки идут почти всем!
Почти... :)
Очки
Ксения Собчак:
"В очках можно выглядеть умным только первые пять минут. Потом все равно придется начать
говорить!"
Но очки или линзы – это не всегда необходимость, многие «звезды» носят очки, как модный аксессуар, а
некоторые предпочитают цветные линзы, чтоб изменить цвет глаз.
Линзы
Пэрис Хилтон, без сомнений, была бы красавицей с любым цветом глаз,
но она выбрала голубой. Самая известная тусовщица постоянно носит
цветные линзы. От рождения кареглазая, она экспериментировала с
цветными линзами: носила то зеленые, то голубые. В итоге решила, что
линзы цвета голубой лагуны ей к лицу. И не прогадала! Загадочный прищур жемчужно-голубого
цвета стал ее визитной карточкой и товарным знаком.
Для съемок фильма «Сумерки» реквизиторы, запаслись линзами
разных цветов для всех актеров фильма, играющих вампиров. Главная
героиня, Белла, интересуется у своего нового школьного приятеля
Эдварда Калена, почему у него глаза каждый день разного цвета.
«Флуорисценция», – отвечает на это герой Роберта Паттинсона, а
реквизиторы держат наготове новую пару цветных линз. Томный
взгляд вампира Эдварда Каллена, которого сыграл Паттинсон, не
дает покоя девочкам, девушкам и женщинам по всему миру с момента
выхода фильма «Сумерки» в прокат.
А каких вы еще знаете знаменитостей с плохим зрением, которые не комплексуют, что
носят очки или линзы, а наоборот подчеркивают и остаются стильными и уверенными?
Найдите в интернете информацию и фотографии.
История
Знаете ли вы, кто изобрел очки?
В 1266 году Роджер Бэкон увеличил буквы в книге, прикладывая к ним увеличительное стекло. Но кто
первый догадался носить линзы возле глаз? На портрете 1352 года изображен кардинал Югон в очках,
которые состояли из двух обрамленных линз и двух дужек, скрепленных вместе и помещенных возле глаз.
Значит, кто-то изобрел очки где-то между 1266 и 1352 годами.
Сегодня очки не только помогают людям хорошо читать и видеть, но и используются для других целей.
Мы знаем, что темные очки защищают глаза от яркого света и солнечных лучей. Цветные линзы
используются для маскировки. Ночные авиаторы и фотографы носят красные линзы, а для лыжников,
летчиков, полярных исследователей и альпинистов выпускают стекла, поглощающие ультрафиолетовые
и инфракрасные лучи. Рабочие в мартеновских цехах носят очки, не пропускающие инфракрасные лучи.
Стеклодувы также носят очки, которые позволяют им лучше видеть. Мы можем бесконечно перечислять
профессии, где необходимо использовать специальные очки.
Задание
Как вы знаете, существует множество видов оптических приборов. Назовите их (солнцезащитные очки,
линзы, монокли, бинокли и т. д.). Найдите интересные факты об этих приборах.
Перечислите
специальные профессии, где очки – необходимый атрибут. Почему?
Скажите, какие оптические приборы изображены на фото:
Интересные факты
1.
Фотохромные линзы (хамелеоны) созданы в 1964 году фирмой Corning. Это были минеральные (стеклянные) линзы.
Фотохромные свойства им придавали соли серебра и меди.
2.
Бифокальные линзы, по преданию, изобрел знаменитый американский государственный деятель Бенжамин Франклин (его
изображением вы можете полюбоваться на стодолларовой банкноте). Они позволяли одинаково хорошо видеть вдаль и вблизи, не
меняя при этом очков.
3.
Самые ранние известные линзы были сделаны из полируемого кристалла, часто кварца, и были датированы уже 700 до н.э для
ассирийских линз, типа Layard / линза Nimrud. Есть много подобных линз древнего Египта, Греции и Вавилона. Древние Католики и
Греки заполняли стеклянные сферы водой, чтобы сделать линзы.
Что интересного вы можете рассказать об очках или линзах?
Более подробно о преломлении света и линзах — в уроке "Преломление света. Линзы" по Физике.
Физика
Какие вы знаете явления, связанные с оптикой и иллюзиями?
Радуга — атмосферное оптическое и метеорологическое явление, наблюдаемое обычно в поле
повышенной влажности.
Оно выглядит как разноцветная дуга или окружность, составленная из цветов спектра (глядя снаружи —
внутрь дуги: красный, оранжевый, жёлтый, зелёный, голубой, синий, фиолетовый. Эти семь цветов —
основные названия цветов, которые принято выделять в радуге в русской культуре), но следует иметь в
виду, что на самом деле спектр непрерывен, и цвета эти в радуге переходят друг в друга с плавным
изменением через множество промежуточных оттенков.
Преломление света при его переходе в среду с иной оптической плотностью
Схема образования радуги
- сферическая капля
- внутреннее отражение
- первичная радуга
- преломление
- вторичная радуга
- входящий луч света
- ход лучей при формировании первичной радуги
- ход лучей при формировании вторичной радуги
- наблюдатель
- область формирования первичной радуги
- область формирования вторичной радуги
- облако капелек
Задание
Cоздайте пошаговую презентацию о процессе возникновения радуги.
Знаете ли, вы какой раздел физики связан с очками/линзами?
Оптика (от др.-греч. ὀπτική появление или взгляд) — раздел физики, рассматривающий явления,
связанные с распространением электромагнитных волн преимущественно видимого и близких к нему
диапазонов (инфракрасное и ультрафиолетовое излучение). Оптика описывает свойства света и
объясняет связанные с ним явления.
Изображение дисперсии света в призме
Важнейшие понятия оптики: преломление и отражение света (ход лучей света на
примере призмы).
Существует 4 характеристики света. Назовите их.
Более подробно о фотометрии и силе света — в уроке "Фотометрия. Сила света и освещенность" по Физике.
Задание
Ответьте на следующие вопросы:
1. Для чего одежду сталеваров изготавливают из блестящей ткани?
2. Зачем водители в темное время суток при встрече машин переключают фары с дальнего света на
ближний?
3. Для чего при съемках внутри зданий фотографы применяют белые экраны?
4. Почему, оценивая на глаз глубину любого водоема, мы ошибаемся?
Разминка
Отгадайте загадки:

Какое физическое явление (объект) отражено в загадке?

Какие свойства загадываемого явления, объекта отражены в загадке?
1. Что в сундуке запереть нельзя? (Свет)
2. Придет в дом – не выгонишь колом, пора придет – сам уйдет.
(Световой луч)
3. Попутчица за мною ходит вслед, мне от нее ни зла ни пользы нет.
(Тень)
4. И языка нет, а правду скажет. (Зеркало).
5. Перед нами – вверх ногами, перед тобой – вверх головой. (Отражение
в воде)
6. Поднялись врата, всему миру красота. (Радуга)
7. Своих глаз нет, а другим видеть помогает. (Очки)
Астрономия
Когда человек смотрит на Луну, лучи лунного света формируют на его сетчатке
изображение размером около 0,15 мм. Размер высокой и низкой Луны
одинаковый, но мозг воспринимает их по-разному. Если измерить с помощью
теодолита угол, под которым лучи от краёв Луны приходят в глаз
наблюдателя, то он будет одинаковым независимо от положения Луны на небе
(если не учитывать небольшие изменения, связанные с описанными выше
физическими явлениями). Фотографии Луны на различной высоте также говорят о неизменности её
размера.
Иллюзия Луны («лунная иллюзия») — оптическая иллюзия, при которой воспринимаемый размер Луны
кажется в несколько раз больше, когда она находится низко над горизонтом, по сравнению с тем, как она
воспринимается при нахождении высоко в небе (в зените), хотя её проекции на сетчатку глаза в обоих
случаях равны между собой. Иллюзия возникает также при наблюдениях
солнца, планет и созвездий.
Широко распространено заблуждение, бытующее как минимум со времён
Аристотеля (IV век до н. э.), заключающееся в том, что большой размер Луны
над горизонтом объясняется эффектом увеличения, который создаётся
атмосферой Земли. Однако, на размер Луны атмосфера никак не влияет, а лишь изменяет её цвет.
Биология
Знаете ли вы, каким образом мы воспринимаем картинки?
Глаз (лат. oculus) – сенсорный орган зрительной системы
человека и животных, обладающий способностью воспринимать
электромагнитное излучение в световом диапазоне длин волн и
обеспечивающий функцию зрения. У человека через глаз поступает около 90
% информации из окружающего мира.
Глазное яблоко состоит из оболочек, которые окружают внутреннее ядро глаза, представляющее его
прозрачное содержимое — стекловидное тело, хрусталик, водянистая влага в передней и задней
камерах.
Ядро глазного яблока окружают три оболочки: наружная, средняя и внутренняя.
Опишите функции каждой оболочки глаза.
С функциональной точки зрения оболочки глаза и её производные подразделяют на три аппарата:
рефракционный
(светопреломляющий)
и
аккомодационный
оптическую систему глаза, и сенсорный (рецепторный) аппарат.
Вспомните функции каждого аппарата зрения и опишите их:
1. Задняя камера
2. Зубчатый край
3. Ресничная (аккомодационная) мышца
4. Ресничный (цилиарный) поясок
5. Шлеммов канал
6. Зрачок
7. Передняя камера
8. Роговица
9. Радужная оболочка
10. Кора хрусталика
11. Ядро хрусталика
12. Цилиарный отросток
13. Конъюнктива
14. Нижняя косая мышца
15. Нижняя прямая мышца
16. Медиальная прямая мышца
17. Артерии и вены сетчатки
18. Слепое пятно
19. Твердая мозговая оболочка
(приспособительный),
формирующие
20. Центральная артерия сетчатки
21. Центральная вена сетчатки
22. Зрительный нерв
23. Вортикозная вена
24. Влагалище глазного яблока
25. Жёлтое пятно
26. Центральная ямка
27. Склера
28. Сосудистая оболочка глаза
29. Верхняя прямая мышца
30. Сетчатка
Благодаря коррекции зрения сегодня люди, страдающие
близорукостью, могут видеть так же хорошо, как люди с
нормальным зрением. Мы видим, потому что свет, попадая
в глаз, падает на сетчатку глаза, как на чувствительную
пластину камеры. Ясно, что если свет падает на сетчатку
или перед ней, то мы не способны четко видеть. Глаз имеет
хрусталик для фокусировки света и направления лучей в
нужную точку.
Когда нормальные глаза смотрят на удаленный объект, изображение попадает на сетчатку глаза без проблем. Но когда этот же глаз
смотрит на близкий объект (скажем, ближе пяти метров), изображение фокусируется за сетчаткой. Хрусталики глаз
«аккомодируются». Это значит, что нужные мышцы сокращаются и изменяют форму хрусталика. Это направляет изображение на
сетчатку, и глаз видит объект четко.
Более детально о зрительной системе – в уроке "Зрительная сенсорная система" по Биологии.
Здоровье
Глаза – один из важнейших органов чувств, и проблемы со зрением – это
колоссальная проблема, т.к. человек не может корректно воспринимать
окружающий мир.
Существует множество заболеваний глаз, а также разные типы нарушения
рефракции.
Какие вы знаете заболевания, связанные с глазами?
Задание
Вы студент медицинского университета. Для того, чтобы допуститься к экзамену по офтальмологии вам
необходимо написать работу о каком-либо заболевании глаза и методе его профилактики и лечения.
Коррекция миопии (близорукости)
Коррекция гиперметропия (дальнозоркости)
при помощи двояковогнутой линзы
при помощи линз
Какие вы знаете способы коррекции зрения?
Самый недорогой и простой способ коррекции зрения – это очки. Самый дорогой – лазерная коррекция
зрения. Найдите в интернете информацию о стоимости этих услуг, а также преимущества и недостатки
каждого из популярных видов коррекции зрения.
Психология
Самый простой способ описать оптическую иллюзию – это фокус, который наши глаза проделывают с
нами. Нам кажется, что мы видим то, чего нет на самом деле. Или мы можем видеть один и тот же
предмет двумя совершенно разными способами.
Как же глаз может проделывать с нами такие «фокусы», если глаза функционируют нормально и
являются инструментами точного восприятия того, что находится перед нами? Вот как это происходит. В
действительности зрение – это психологическое явление, поскольку видят не глаза, а мозг! А глаза
представляют собой механические инструменты для получения изображения. Но когда эти образы
доходят до мозга, происходит оценка полученной информации. Клетки мозга должны определить, что они
думают о данном образе.
Представим, что перед нами две линии одинаковой длины, но одна из них расположена вертикально, а другая – горизонтально.
Горизонтальная линия покажется нам короче, поскольку для глазного яблока гораздо легче перемещаться из стороны в сторону, чем
вверх-вниз. Поэтому мозг решает, что горизонтальная линия должна быть короче!
Посмотрите на эти картинки и опишите возникающую оптическую иллюзию.
Горизонтальные серые линии – параллельны. Если не верите – приложите две линейки и проверьте.
Все кружочки на пересечении линий – белые, но вам кажется, что некоторые – черные.
А вот на этих картинках нет никакой анимации, они абсолютно статичны, но вам кажется, что они
двигаются:
Самые креативные и интересные иллюзии на хватит.
Опишите, что вы видите на картинках:
Головоломки
Сколько лиц вы видите на картинке?
Подумайте, сколько животных гуляет в лесу:
Найдите на картинке 13 лиц:
Самые креативные головоломки-иллюзии на хватит.
Искусство
Многие художники-психологи рисовали картины, связанные с оптическими иллюзиями.
Можете ли вы назвать их имена?
Восхождение и спуск (Ascending and Descending).
М. К. Эшер
Дом лестниц (House of stairs). М. К. Эшер
География
Как называются географические объекты, вызывающие оптические иллюзии? Какие из них вам
известны?
В географии так же существуют оптические иллюзии, они называются – мираж.
Мираж (фр. mirage – букв. видимость) – оптическое явление в атмосфере: отражение света границей
между резко различными по плотности слоями воздуха. Для наблюдателя такое отражение заключается в
том, что вместе с отдалённым объектом (или участком неба) видно его мнимое изображение, смещённое
относительно предмета.
Более детально о пустынях и о том, что в них происходит в уроке "Тропические пустыни" по Географии.
Бизнес
Проблемы со зрением сейчас стали наблюдаться практически у каждого третьего гражданина
нашей страны. Из-за сильной нагрузки в школе, у многих детей ослабевает зрение. На нервной
почве, при поступлениях в высшие учебные заведения, при сдаче
сессий — студенты портят зрение. Кроме того, работы нынче без
компьютера немыслима, а компьютер — портит зрение. Поэтому,
бум на оптику вполне объясним.
Задание
Спрос на оптику существует и будет существовать всегда, и
чтобы не быть в тени от проблем и неплохо зарабатывать, составьте бизнес-план для открытия
своего салона оптики.
Информатика
Трудно представить себе, что бизнес может функционировать без компьютера. Но у этого “чуда” есть и
обратная сторона. Те, кто долго работает на компьютере, знают, что это вызывает головные боли,
покраснение глаз, рези в глазах. Кроме того, длительная работа приводит к ухудшению зрения. Можно
меньше работать на компьютере, но этот совет никому неинтересен. Люди или работают на компьютере,
или играют на компьютере. И игра считается отдыхом!
Как сохранить зрение?
Во-первых, нужно использовать монитор с размерами экрана 17 и более дюймов по диагонали и
разрешением 1028х768 точек и более. Частота обновления должна быть 85 Гц и более...
Какие еще есть правила?
Перечислите основные правила безопасной для глаз работы с монитором, телевизором и
планшетом.
Задание
С каким из этих девайсов вы чаще всего работаете? Из чего состоит экран монитора,
телевизора, смартфона, планшета? Какие вы знаете технологии при изготовлении ЖК-дисплеев?
Найдите информацию в интернете.
Дизайн
А знаете ли вы, что существует массу хитростей, чтобы сделать маленькую комнату визуально
больше?
Давайте разберемся.
1. Используйте светлые цвета для ваших стен.
2. Объедините пространство в едином цвете.
3. Упростите оформление окон.
4. Избегайте захламлённости.
5. Используйте компактную мебель тёмных цветов.
6. Используйте зеркала.
7. Добавьте больше света.
8. Расставьте акценты.
Посмотрите на фото и расскажите, что правильно, а что нет в данных дизайнерских решениях маленьких
комнат:
Задание
Вы – известный дизайнер помещений. Вам поступил заказ разработать дизайн для очень маленькой
квартиры, чтобы визуально она казалось большой. Зная, что человеческий глаз восприимчив к иллюзиям,
обыграйте это для визуального увеличения квартиры (например, игрой света, линий, цвета, зеркалами т.
д.)
Как улучшить зрение?
Комплекс упражнений для глаз
1. Плотно закрыть и широко открыть глаза.
Повторить 5-6 раз с интервалом в 30 секунд.
2. Не поворачивая головы, посмотреть вверх, вниз, влево, вправо.
3. Вращение глазами по кругу: вниз, вправо, вверх, влево и в обратную сторону.
Упражнения 2 и 3 рекомендуется выполнять также и с закрытыми глазами.
Делайте их сидя, по 3-4 раза каждое, с интервалом в 1—2 минуты.
Эти упражнения — для здоровых глаз, ну, а если человек близорук?
Для этого случая тоже есть упражнение:
на оконном стекле укрепите или нарисуйте круглую метку.
Встаньте на расстоянии 30–45 сантиметров от окна и поочередно, не спеша, переводите взгляд то на
метку на стекле, то на удаленные предметы (дом, дерево).
Советы М. Корбетт
Интерес представляет методика тренировки и восстановления зрения, разработанная английским врачом
М. Корбетт.
Мышцы, окружающие глазное яблоко, по мнению Корбетт, могут влиять на размер продольной оси глаза.
И потому путем специальных упражнений, приближая фокусное расстояние к сетчатке, можно добиться
того же эффекта, что дают очки.
Вот основные правила Корбетт:

При чтении не держите книгу на груди или на коленях – шейные позвонки чрезмерно наклонены
вперед, сонные артерии несколько сплющены, что затрудняет кровоснабжение.

Варьируйте расстояние от глаз до книги. Передвигайте стул, откидывайтесь на спинку
выпрямляйтесь. Словом, меняйте положение тела.

Не читайте лежа в постели до погружения в сон. Не следует засыпать неожиданно, так как после
внезапного прекращения чтения глаза находятся еще в состоянии напряжения мышц и
зрительных центров.
Народные средства
- Для улучшения зрения надо есть летом супы из крапивы, а зимой пить отвар из сушеных листьев
крапивы.
- Принимать отвары и настои из листьев черники. Они способствуют повышению остроты зрения.
Подведение итогов урока
1. Индивидуальные достижения учеников составили:
2. В результате проведения кейса, в него с этого урока можно добавить в общую копилку знаний (в
постоянно обновляемый Гипермаркет Знаний) следующие находки учеников:
............
............
............
3. Какие 3 сайта помогли добыть наиболее значимую информацию?
http://school.xvatit.com/
http://ru.wikipedia.org/
http://znaj.net/
4. В помощь ученику:
http://school.xvatit.com/
5. Где брать информацию для кейса:
сайт.......................................
сайт………………………………
сайт………………………………
учебники………………………..
книги…………………………….
журналы………………………..
консультации ……..…………..
другое…………………………..
6. Локация проведения урока-кейса:
Урок-кейс проходит в классе. Возможно проведение занятия в музее, парке, библиотеке...
7. Соревновательность:
Команды мальчиков и девочек.
Счет соревнования между командами составил:………
Задание им:………….
8. Задание на дом:
сформулировать каждому ученику пять вопросов к кейсу.
9. Продолжительность кейса:
90 минут.
10. Возможность схемы занятия с учеником-дублёром:
Урок ведет учитель. Возможен дублёр.
11. Полученные результаты и выработанные компетенции:
- умение быстро найти необходимую информацию по теме и вокруг неё;
- умение креативно пользоваться добытой информацией в практических целях;
- усвоение конкретных знаний из области химии, физики, истории, искусства, литературы, нанотехнологий
и других системных разделов (приведены в развёртке) в объёме обычной школьной программы, а также
расширенного курикулума;
- умение конструировать «новые знания» на основе полученных знаний и их сегментов;
- апгрейд интеллектуальных и коммуникационных способностей.
12. Теги:
В данном кейсе содержатся ссылки на разделы и уроки, отвечающие школьной программе:
Естествознание: время
Физика: зрение, линзы, фотометрия, луна
Математика: линии
Искусство: цвет, красота, форма. иллюзии
Информатика: фильм, информация, анимации, дом
Литература: книга
География: вода, тропические пустыни
История: культура
Технология: ткани
Биология: зрительная сенсорная система, мозг,
Физкультура: игра
Русский язык: чтение
Также в кейсе имеются ссылки на важную информацию, расширяющую кругозор:
Уроки воображения и интуиции: интересные иллюзии, головоломки иллюзии
Примечание:
Кейсы составляются таким образом, чтобы в каждом из них присутствовали знания, полностью
соответствующие действующей школьной программе. Для этого в каждом кейсе делаются ссылки на те
параграфы из школьных учебников, в которых приводится полный учебный материал.
Например, в одном из кейсов в разделе «Химия» есть ссылки на химические элементы: серебро, йод,
магний. В другом кейсе – на хлор, золото, калий. В третьем – еще на несколько элементов и химические
реакции. Таким образом, несколько десятков кейсов позволяют заполнить всю таблицу Менделеева.
Таким же образом в одном из кейсов делаются ссылки, например, на тему по физике, связанную с
электромагнитными колебаниями. В другом – на волновое движение света, в третьем – на «давление» и
т. д. Несколько десятков кейсов позволяют охватить всю школьную программу по физике.
Таким образом идеальные уроки-кейсы построены так, чтобы совместить 2 в 1, а именно: не только дать
теоретические базовые знания о науках, но и их взаимоувязку вместе с практическим применением этих
знаний.