Φυσική (ΔΕ) (Γενικό Λύκειο)
Κατεβάστε σε μορφή PDF
 2 ώρες

ΑΝΑΚΛΑΣΗ, ΔΙΑΘΛΑΣΗ, ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ

Γενική περιγραφή περιεχομένου: 

Μέσω του σεναρίου προσεγγίζονται τα φαινόμενα της Ανάκλασης, Διάθλασης και Ολικής Ανάκλασης. Στο πλαίσιο της υλοποίησης οι μαθητές καλούνται να εκτελέσουν απλά πειράματα οπτικής αλλά και εικονικά πειράματα, που υποστηρίζουν την εμπέδωση των εννοιών και την κατανόηση των φαινομένων. Η υλοποίηση του σεναρίου βασίζεται στο μοντέλο της Διερευνητικής Μάθησης και περιλαμβάνει 4 φάσεις. Οι φάσεις του σεναρίου είναι:

α. Αφόρμηση-Εναύσματα ενδιαφέροντος.

β. Εκτέλεση πραγματικών και εικονικών πειραμάτων.

γ. Συζήτηση σε ομάδες και στην ολομέλεια της τάξης.

δ. Αξιολόγηση.

Εκπαιδευτικό Πρόβλημα: 

Το κεφάλαιο της Οπτικής, με πολλές και ενδιαφέρουσες εφαρμογές στην καθημερινή μας ζωή, διδάσκεται ελάχιστα στο πλαίσιο του αναλυτικού προγράμματος σπουδών της Φυσικής και στις δύο επιμέρους βαθμίδες της Δευτεροβάθμιας Εκπαίδευσης (Γυμνάσιο, Λύκειο). Για τον λόγο αυτόν οι μαθητές αγνοούν π.χ. βασικά στοιχεία των θεωριών που έχουν διατυπωθεί για τη φύση του φωτός, αδυνατούν ή δυσκολεύονται να ερμηνεύσουν στοιχειωδώς τα βασικά φαινόμενα που έχουν σχέση με την διάδοση του φωτός στα διάφορα οπτικά μέσα, όπως ανάκλαση (κατοπτρική και διάχυση), διάθλαση, ολική ανάκλαση, διασκεδασμός κ.λ.π. παρά το γεγονός, ότι όλα αυτά τα φαινόμενα συμβαίνουν κάθε στιγμή στον κόσμο που μας περιβάλλει. Λίγοι μαθητές αντιλαμβάνονται την διάδοση του φωτός σύμφωνα με το επιστημονικό πρότυπο (Stead & Osborne,1979). Κατά κύριο λόγο η ιδέα του φωτός που κινείται είναι μάλλον ξένη στους μαθητές και μάλλον σπάνια θα βρούμε μαθητές να την χρησιμοποιούν ακόμη και όταν θεωρούν το φως ως μια οντότητα εντοπισμένη στο χώρο (Guesne, 1985). Όσον αφορά στο χρόνο διάδοσης του φωτός, φαίνεται ότι το μεγαλύτερο μέρος των μαθητών, σύμφωνα με τον Piaget, θεωρεί την διάδοση αυτόματη και αντίστοιχα την ταχύτητα διάδοσης άπειρη (Ραβάνης,1991). Όσον αφορά στην ανάκλαση, η πρώτη αναφορά του φαινομένου γίνεται κατα την εξήγηση της δημιουργίας των σκιών (Guesne, 1985; Feher & Rice,1988), ενω κατά τη διερεύνηση των απόψεων των μαθητών για την ανάκλαση εμφανίστηκαν απόψεις βασισμένες στην ταύτιση του φωτός με την πηγή του (Guesne, 1985). Οι μαθητές που ρωτήθηκαν μπορούσαν να περιγράψουν μόνο το αποτέλεσμα του φωτός πάνω στο αντικείμενο στο οποίο κατευθυνόταν. Ένα ακόμη χαρακτηριστικό των εξηγήσεων που έδωσαν οι μαθητές είναι ότι το φως δεν ανακλάται σε υλικό όπως το χαρτί αλλά ανακλάται στο γυαλί (Διάχυση-Κατοπτρική Ανάκλαση) (Guesne, 1984-85). Tέλος σχετικά με το χρώμα, οι μαθητές πιστεύουν, ότι είναι ιδιότητα του αντικειμένου ανεξάρτητη από την πηγή του φωτός ή τον δέκτη και ότι το χρώμα μένει αναλλοίωτο κάτω από το λευκό φως (Feher & Rice, 1992; Guesne, 1985; Reiner, 1992).

Φάσεις Ψηφιακού Σεναρίου: 
10 λεπτά
Φάση 1: Αφόρμηση και εναύσματα ενδιαφέροντος.
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
25 λεπτά
Φάση 2: Πραγματικά - Εικονικά πειράματα
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
10 λεπτά
Φάση 3: Συζήτηση
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
45 λεπτά
Φάση 4: Αξιολόγηση
Χώρος Διεξαγωγής: Εργαστήριο Φυσικών Επιστημών
Διδακτικοί Στόχοι: 
  1. Να ορίζουν τι είναι ανάκλαση και τι διάθλαση του φωτός και να διατυπώνουν τους νόμους τους.
  2. Να διακρίνουν την κατοπτρική ανάκλαση από την διάχυση.
  3. Να ορίζουν τον δείκτη διάθλασης ενος διαφανούς υλικού
  4. Με βάση την τιμή του δείκτη διάθλασης να χαρακτηρίζουν τα διαφανή υλικά (οπτικά πυκνότερο-αραιότερο)
  5. Να αναφέρουν τις προϋποθέσεις και εφαρμογές της ολικής ανάκλασης.
Λέξεις κλειδιά που χαρακτηρίζουν τη θεματική του σεναρίου: 
Οπτική
ανάκλαση
διάθλαση
Ολική Ανάκλαση
Υλικοτεχνική υποδομή: 
Α. Για την εκτέλεση των πειραμάτων -Δείκτης Laser -Ένα βαζάκι μαγειρική σόδα ή τάλκ -Επίπεδος καθρέπτης -Γυάλινο πρίσμα -Διαφανής γυάλινη λεκάνη (από τον εξοπλισμό του σχολικού εργαστηρίου Φυσικών Επιστημών) Β. Για τις προσμοιώσεις -Ηλεκτρονικός Υπολογιστής -Προβολέας ή Διαδραστικός Πίνακας
Δημιουργός Σεναρίου: ΠΑΝΑΓΙΩΤΗΣ ΧΑΡΑΤΖΟΠΟΥΛΟΣ (Εκπαιδευτικός)
Έλεγχος Σεναρίου με τα Προγράμματα Σπουδών: ΚΕΡΑΜΙΔΑΣ ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ (Σχολικός Σύμβουλος)
Έλεγχος Επιστημονικής Επάρκειας Σεναρίου: ΚΑΛΚΑΝΗΣ ΓΕΩΡΓΙΟΣ (Συντονιστής)