کشف کردن مسیر نور

اهداف

درس نور

دانش آموزان با کنکاش و پیش بینی متوجه می شوند که نور به خط مستقیم و در تمام جهات منتشر می شود.

اهداف نهایی: دانش آموزان باید:

1. به این مسئله پاسخ دهند که ما چگونه اجسام را می بینیم و نور به چه شکلی منتشر می شود.
2. جعبه های منبع نوری را ببینند و نظرات خود را درباره تشکیل سایه ها و چگونگی سیر نور با هم در میان بگذارند.
3. آنچه در گروههایشان مشاهده کرده اند را توصیف کنند.
4. بین مشاهدات گروهی خود و آنچه پیش از این درباره ویژگی های نور می دانستند ارتباط برقرار کنند.
5. پیش بینی کنند که نور چگونه از خلال یک حفره ی کوچک به روی پرده نمایش می افتد.
6. با پیش بینی، مشاهده و ترسیم هندسی درک خود را از انتشار مستقیم الخط نور در تمام جهات را به اثبات برسانند.

وسایل لازم

• جعبه های نوری
• کاغذ سیاه
• چند شی ء برای ایجاد سایه
• پرده های نمایش کوچک و بزرگ
• وسیله ای نوک تیز برای ایجاد حفره روی کاغذ ( مثل : سنجاق، گیره ی کاغذ، مداد نوک تیز )
• لامپ شمعی ( کشیده شکل )
• تخته سیاه
  

جستجو و کنکاش:

وسایل لازم:

برای هر گروه از دانش آموزان

• جعبه ی منبع نوری
• یک جسم جامد در ابعادی که سایه اش قابل ملاحظه باشد
• یک جسم شفاف مانند یک تنگ شیشه ای
• پرده ی نمایش

روش تدریس

1. از دانش آموزان بخواهید تا درباره چگونگی مشاهده اجسام فکر کنند.
2. آنها را مجبور کنید تا به سوالات مطرح شده در کلاس به صورت شفاهی پاسخ دهند.
3. پس از اینکه چندین نظر در کلاس مطرح شد، از آنها بخواهید تا آنچه از چگونگی انتشار نور در ذهن خود دارند روی یک کاغذ بنویسند یا ترسیم کنند.
4. آنچه در گروههای خود مشاهده کرده اند را توصیف کنند.
5. بین مشاهدات گروهی خود و آنچه پیش از این درباره ویژگی های نور می دانستند ارتباط برقرار کنند.

جستجو و کنکاش:

1. دانش آموزان را به گروههای 3 یا 4 نفری تقسیم کنید.
2. چراغ های کلاس را خاموش کنید.
3. دانش آموزان را وادارید تا با استفاده از جعبه های منبع نوری و وسایل تهیه شده و یا هر آنچه می خواهند، ویژگی های نور را پیدا کنند.
4. از آنها بخواهید به چند فرضیه در رابطه با چگونگی انتشار نور فکر کنند.
   
   توضیح:

1. از هر گروهی بخواهید درباره کارهایی که انجام داده و مشاهدات صورت گرفته اش توضیح دهد.
2. بپرسید چه نتیجه ای در مورد چگونگی انتشار نور گرفته اند.
   ( آنقدر از آنها سوال کنید تا به این واقعیت که " نور به خط مستقیم و در تمام جهات منتشر می شود " دست یابند. )
3. یک نفر را داوطلبانه پای تخته سیاه بیاورید و از او بخواهید تصویری را با فلش رسم کند که نشان دهد نور چگونه بر روی پرده نمایش می افتد و توضیح دهد که نور در کدام نقطه به پرده ی نمایش می رسد و در چه جهتی منتشر می شود. اگر هنوز دانش آموزان به طور کامل مفهوم را درک نکرده اند، باز هم از ایشان سوال کنید و داوطلبان دیگر را صدا بزنید.
4. پس از آنکه دانش آموزان فهمیدند: " نور به خط مستقیم و در تمام جهات منتشر می شود. " از آنها بخواهید تا اظهارات خود را بسط دهند. ( کامل تر کنند )

نهایتا باید به نتایج مشابه ذیل دست یابند:

- نور تولید شده یا بازتاب شده، از تمام نقاط یک جسم و در تمام جهات به سمت خارج منتشر می شود.

- نور به خط مستقیم منتشر می شود.

شرح دقیق:

1. حفره کوچکی روی کاغذ سیاه ایجاد کنید در اندازه ای که نور بتواند از خلال آن عبور کند و بر روی پرده نمایش بیفتد (شاید اندکی بزرگتر از یک حفره سوزنی)
2. از دانش آموزان بپرسید: " با توجه به آنچه درباره نور آموخته اید، فکر می کنید اگر من چراغ را روشن کنم و مقابل حفره قرار دهم، تصویر ایجاد شده بر روی پرده به چه شکلی خواهد بود؟ " ( همه پاسخها را بپذیرید. )
3. از دانش آموزان بخواهید تا تصویری را که در ذهن دارند ترسیم کنند. ( به خاطر وجود حفره احتمالا بسیاری از دانش آموزان پیش بینی می کنند که تصویر ایجاد شده یک نقطه خواهد بود، در حالیکه به این موضوع توجه نمی کنند که آنچه بر پرده نمایش ظاهر خواهد شد تصویر یک لامپ، آنهم کشیده شکل است )
4. چراغ را خاموش کنید و آزمایش را انجام دهید. ( تصویر کوچک خواهد بود بنابراین برای دیدن تصویر بر روی پرده دانش آموزان باید دسته جمعی نزدیک پرده بیایند. )
5. از آنها سوال کنید تا به پیش بینی درست برسید ( تصویر نور خط مستقیمی از بالا به پایین خواهد بود )
6. داوطلبان را پای تخته بیاورید تا شکل عبور نور از خلال حفره و ظهور آن روی پرده ی نمایش را ترسیم کنند.

ارزشیابی

ارزیابی:

هدف آن است که دانش آموزان با پیش بینی، مشاهده و ترسیم هندسی بتوانند درک خود مبنی بر انتشار مستقیم الخط نور در تمام جهات را به اثبات برسانند.

• از دانش آموزان بخواهید کار گروهی انجام دهند تا پیش بینی کنند در صورت تکرار آزمایش قبل با این تفاوت که این بار نیمه بالایی لامپ پوشانده شود چه تصویری خواهیم داشت.
• نیمه بالایی لامپ را بپوشانید تا نشان دهید آنچه بر روی پرده نمایش می افتد تصویر بخش پایینی لامپ است. ( فقط نیمه پایینی تصویر روی پرده، نمایش داده می شود. )
• از دانش آموزان بپرسید که آیا کسی چنین چیزی را پیش بینی کرده بود و علت این رویداد چیست؟ ( پاسخ های دانش آموزان باید درک آنها از این مطلب را نشان دهد که " نور به خط مستقیم و در تمام جهات منتشر می شود. "
• از دانش آموزان بخواهید تا در گروهها مشغول فعالیت شده و نموداری رسم کنند که علت این رویداد را بیان کند.
• از داوطلبان بخواهید که به پای تخته بیایند و نمودار را رسم کرده و آن را تشریح کنند.

مترجم: بدری سید جلالی