Кольорова мова у Всесвіті»

Тема уроку: «Кольорова мова у Всесвіті»

Мета уроку:

Навчальна:

●       поглиблювати знання учнів про явище дисперсія світла;

●       розглянути  спектральний склад білого кольору.

Розвивальна:

●       сприяти розвитку вміння аналізувати, висувати гіпотези, припущення, спостерігати та експериментувати;

●       розвивати вміння і навички правильного користування симулятором «Phet»

●       сприяти розвитку критичного мислення на основі засвоєння причинно-наслідкових зв’язків, уміння критично, але об'єктивно оцінювати предмети, явища.

Виховна:

●       підвищувати  пізнавальний інтерес до фізики;

●       виховувати позитивне ставлення до здобуття знань.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань

Матеріально-технічне забезпечення: підручник, презентація PowerPoint, комп’ютер, мультимедійний проектор, фізичний симулятор «Phet».

Очікувані результати:

●       учні повинні знати, що називають спектром, у якій послідовності розташовані кольори в спектрі;

●       усвідомлювати зміст досліду І. Ньютона щодо з’ясування спектрального складу світла;

●       давати означення дисперсії світла;

●       пояснювати, чому ми бачимо світ різнокольоровим.

 

1. Організаційний етап, емоційне налаштування класу
2. Орієнтація
3. Концептуалізація
4. Висновок
5. Обговорення

 

1. Організаційний етап, емоційне налаштування класу

 

З’ясування емоційного настрою. Вправа «Колір настрою».

Пропоную вам з’ясувати, який у вас сьогодні настрій. Перед вами на парті знаходиться клейка кольорова смужка. Ви обираєте колір відповідно до вашого настрою, користуючись Таблицею 1 та розміщуєте смужку на загальній «Картині настрою».

Колір	Настрій
Червоний	Захоплення
Оранжевий	Радість
Жовтий	Задоволення
Зелений	Спокій
Синій	Сум
Фіолетовий	Тривога
Чорний	Нудьга

 

 

 

 

 

 

 

1. Орієнтація

Подивіться навколо кімнати, в якій ви знаходитесь. Зверніть увагу на те, як різноманітні зображення та кольори, які ви бачите, постійно оновлюються, коли ви повертаєте голову і переорієнтуєте свою увагу. Незважаючи на те, що зображення, як видно, є бездоганними, кожен з яких непомітно поєднується з наступним, вони насправді постійно оновлюються пристроєм бачення ваших очей та мозку. Бездоганна якість зображень, які ви бачите, можливо тому, що людське бачення оновлює зображення, включаючи деталі руху та кольору, на такий часовий масштаб, настільки швидке, що "перерву в дії" майже ніколи не сприймають.

ПРОБЛЕМА • Що таке колір?

Чи здатні ми зрештою сприймати навчання як проблему, а не як набір існуючих і безсумнівних рішень?

Дослідження можуть передбачати, підтримувати та регулювати розвиток

 

Перегляньте відео "Просто змішування кольорів" питання:

•       Як ви можете бачити з 3 кольорів ми можемо зробити багато комбінацій.

Зір - це одне з п'яти почуттів, але:

•       Де дійсно починається бачення? Можливо, ви хочете дізнатись більше про це на цьому посиланні, яке пояснює це: Колір очей

•       Що таке колір?

●      Скільки кольорів ми можемо бачити і існувати? Люди не можуть бачити всі кольори, за цим посиланням ви можете дізнатись про це: кількість кольорів у людей.

●      Визначте , який колір людина бачить для різних комбінацій червоного, зеленого і синього світла.

●      Опишіть колір світла, який може пройти через різні кольорові фільтри.

https://phet.colorado.edu/sims/html/color-vision/latest/color-vision_en.html

●       Як же можна пояснити кольори прозорих тіл? 

(При пропусканні білого світу через забарвлене скло воно пропускає той колір, в який забарвлено.)

https://phet.colorado.edu/sims/html/color-vision/latest/color-vision_en.html

•      

•                     http://graasp.eu/ils/56fe6fd1c3ddb608c844aa76/?lang=en

Картка концепцій - це наочне представлення ваших думок, інформації та знань. Карта концепції містить поняття та зв'язки між цими поняттями, які візуально представлені за допомогою стрілок і кольорів. Це допоможе вам організувати інформацію та надає структуру, яка спрощує нові ідеї.

 

2. Концептуалізація

"Колір - це візуальний ефект, викликаний спектральним складом світла, що випромінює, передає або відображається об'єктами".

 

1. Формування людського бачення:

Колір походить від світла. Сонячне світло, як ми його сприймаємо, безбарвне. Веселка свідчить про те, що всі кольори спектра присутні в білому світлі. Як показано на малюнку нижче, світло йде від джерела (сонячного світла) до об'єкта (помаранчевого кольору) і, нарешті, до приймача: очей і мозку (див. Малюнок "Як бачить око" нижче).

 

Який механізм, який призводить до того, що світло, що проходить через зоровий нерв, відображається у нашому мозку як гострий образ? Людське око - орган, який реагує на світло і має кілька цілей. Як орган свідомого органу чуття, око ссавців дозволяє бачити. Людське око може відрізняти близько 10 мільйонів кольорів.

Очі та камера поділяють багато спільного. Якщо ви хочете дізнатись більше, ви можете переглянути, як працює око у такому відео: http://www.healthline.com/vpvideo/vision

 

2. Фізика кольору:

Електромагнітне випромінювання характеризується його довжиною хвилі (або частотою) та її інтенсивністю. Коли довжина хвилі знаходиться в межах видимого спектра (діапазон довжин хвиль, який людина сприймає, приблизно від 390 нм до 700 нм), він відомий як "видиме світло".

Більшість джерел світла випромінюють світло на різних датчиках довжини хвилі; спектр джерела є розподілом, що дає його інтенсивність на кожній хвилі.

Коли довжина хвилі знаходиться в межах видимого спектра (діапазон довжин хвиль, який людина сприймає, приблизно від 390 нм до 700 нм), він відомий як "видиме світло". Ці комбінації пропонують різні кольори.

 

3. Основні кольори:

 Основні кольори (або основні кольори) - це набори кольорів, які можна комбінувати, щоб зробити потрібний колір. Для колірного бачення людини є трихроматичне. Для додаткової комбінації кольорів, як і в проектованому світлі або в CRT-дисплеях, основними кольорами звичайно є червоний, зелений та синій кольори. Для субтрактивної комбінації кольорів, як і при змішуванні пігментів або барвників, наприклад, у друку, звичайно використовуються праймери, такі як блакитний, пурпуровий і жовтий, хоча набір з червоного, жовтого, синього кольору популярний серед художників.

Будь-який конкретний вибір для заданого набору основних кольорів походить від спектральної чутливості кожного з конусних фоторецепторів людини; три кольори, що входять до кожної з діапазонів чутливості кожної клітини конуса людини, - червоний, зелений та синій.

Подивіться на свої нотатки та вашу концептуальну карту з етапу орієнтації. Сформулюйте питання дослідження, яке включає червоний, зелений, синій або взаємодію між ними та термін "комбінувати". Використовуйте блокнота для опитування, щоб сформулювати своє питання дослідження.

 

 

 

Дослідження

Представлення кольорів:

Експеримент 1:

Досліди Ньютона полягали у розкладанні білого світла у спектр за допомогою призми. Очевидно, що, якщо скласти всі кольори одержаного спектру, світло буде білим.         

Це легко перевірити за допомогою “диска Ньютона” (круг, на якому  нанесено  кольори  спектру).  Якщо  обертати  його  з  певною швидкістю, ми побачимо, що диск має білий колір.

Деякі спектральні кольори в разі накладання один на одного утворюють білий колір. Такі пари спектральних кольорів називають додатковими.

Для зору людини особливе значення мають три основні спектральні кольори: червоний, зелений і синій.

На накладанні трьох основних спектральних кольорів у різних пропорціях

ґрунтується кольорове зображення на екрані комп’ютера, телевізора, телефону.

 

 

Комбінація двох основних кольорів створює вторинний колір

 

 

 

 

 

 

 

Експеримент 2:

У реальній лабораторії RGB LED "Колір світла" ви можете налаштувати три різні значення. Що ви можете дізнатись, чи рухаєтеся слайдерами? У процесі вибору чи має значення порядок? Якщо ви змінюєте три кольори одночасно, то не можете сказати, що викликало результат.

 

Після того як ви спробуєте різні комбінації, відкрийте свої нотатки та відповідайте на максимально докладні питання:

• Який результат змішування трьох основних кольорів?

• І синій з жовтим?

• Який з них відображає більше світла?

 

Експеримент 3: Світ крізь кольорове скло

●                  Як же можна пояснити кольори прозорих тіл? 

(При пропусканні білого світу через забарвлене скло воно пропускає той колір, в який забарвлено.) Ця властивість використовується в різних світлофільтрах.

Білий аркуш паперу з кольоровими малюнками Світлофільтри  На аркуш направити світло через різні світлофільтри.

1. Світлофор дає три сигнали – червоний, жовтий, зелений, а лампа усередині нього біла. Поясните з точки зору оптики, як виходять різноколірні сигнали світлофора.

2. На зошиті написано червоним олівцем “відмінно” і зеленим — “добре”. Є два скла – зелене і червоне. Через яке скло треба дивитися, щоб побачити слово “відмінне”?

3. Якими здаватимуться червоні літери на білому папері, якщо дивитися на них крізь синє скло? Яким при цьому здаватиметься колір паперу?

Тому червоні літери на білому папері будуть здаватися чорними, бо літери поглинуть синій колір. Якщо дивитися на білий папір через синє скло, то він здаватиметься синім, тому що білий колір відбиває промені всіх кольорів, у тому числі й сині.

4. На сірому фоні сцени знаходиться фігура в червоному. Яким світлом її треба освітити, щоб створити видимість зникнення?

Висновок: Червоний світлофільтр пропускає лише червоні промені, а останні поглинає, тому інші картинки виглядають чорними. Поглянемо на ці картинки крізь зелене скло. Білий колір став зеленим, червоний – чорним, а зелений – зберіг свій колір. 

Кольори непрозорих тіл

• Тіла білого кольору відбивають однаково промені всіх кольорів.

•  Тіла чорного кольору поглинають промені всіх кольорів.

•  Непрозорі тіла зафарбовуються в той колір, промені світла якого вони добре відбивають.

Кольори прозорих

• Колір прозорого тіла визначається складом того світла, який проходить крізь нього.

•  Зафарбоване скло пропускає лише ті промені,  колір яких воно має.

 

Експеримент 4: 

Створення кольорової гами світла шляхом накладання променів різного кольору.

Мета: Спостерігати утворення кольорової гами світла шляхом накладання променів різного кольору.

Прилади і матеріали:екран із щілиною, скляна пластинка із скошеними гранями або скляна призма, джерело світла.

Хід роботи

1. Візьміть в одну руку екран зі щілиною, а в другу – скляну пластинку зі скошеними гранями або призму. Екран розмістіть на фоні вікна на відстані 30 – 40 см від ока, а пластинку (призму) – горизонтально перед оком.

2. Подивіться через скошені грані пластинки (призму) на добре освітлену щілину в екрані. Отримайте найбільш яскраве видиме кольорове зображення щілини.

3.Дайте відповіді на запитання:

1.Які кольори і в якому порядку видимі в зображенні щілини;

2.Світло якого кольору найбільше заломлюється в призмі? А якого найменше?

 

 

 

 

 

 

 

 

Експеримент 5:   пластилін:

Основні кольори 3    Кольори 1 порядку  Кольори 2 порядку

 

                                                                                         

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Експеримент 6:   

Червоний Захоплення

Оранжевий Радість

Жовтий Задоволення

Зелений Спокій

Синій Сум

Фіолетовий Тривога

Чорний Нудьга

 

 

 

Експеримент 7: 

 

Як щодо вологості та кольору? . А як щодо температури і кольору?

 

Експеримент 8: 

 

 

Зробіть цілу веселку, змішуючи червоне, зелене та синє фарби.  (кольорові олівці)

 

 

3. Висновок

Якщо ви не можете відповісти на своє дослідження, задайте собі наступні питання:

• Ви спроектували свій експеримент таким чином, щоб ви могли відповісти на ваше дослідження?

• Як ви вважаєте, можна відповісти на ваше дослідження, якщо ви перевірили інші комбінації?

Якщо це не так, зверніться до свого вчителя за допомогою.

 

 

 

 

 

4. Обговорення

Добре, ви завершили діяльність, і ви дізналися про кольори та людське бачення, провели експеримент. Тепер пора порівняти результати вашого експерименту з тим, що ви дізналися на етапі орієнтації.

• Що ви можете сказати про тему людського бачення?

• Що ти зробив, щоб знайти ці результати?

• Ви зробите щось по-іншому, якщо б ви могли знову зробити свій експеримент?

• Якщо так, то що б ви зробили по-іншому?

• Якщо ні, то чому б і ні?

• Чи є ще щось, що вам потрібно, про що ви не дослідили?

• Як ваші результати відрізняються від того, що ви дізналися на етапі орієнтації?

• Що, на вашу думку, викликає це?

• Ви зробите щось по-іншому, якщо б ви могли знову зробити свій експеримент?

• Якщо так, то що б ви зробили по-іншому?

• Якщо ні, то чому б і ні?

Запишіть свої відповіді у концептуальну карту.

 

Спеціалісти які вивчали картини Рєпіна, вважають, що він розрізняв до 2 тисяч відтінків, тоді як звичайна людина розрізняє не більше 200 відтінків.

 

 

 

 

 

http://graasp.eu/ils/57173ce6c3ddb608c844b347/?lang=de

https://smart.getaclass.ru/paths через фейсбук

 

 

http://astro.unl.edu/naap/motion2/animations/ce_hc.html

http://astro.unl.edu/classaction/

https://www.golabz.eu/lab/color-vision