Інтерактивне завдання з фізики для учнів 9 класу з використанням засобів віртуальної лабораторії PHET під час вивчення теми: «Отримання зображень за допомогою збиральної лінзи»

Автор: вчитель фізики Вікторія Сергійчук      

МЕТОДИЧНА РОЗРОБКА

Інтерактивне завдання з фізики для учнів 9 класу з використанням засобів віртуальної лабораторії PHET: 

«Отримання зображень за допомогою збиральної лінзи»

Пояснення

Матеріали даної розробки можуть бути використані в ході уроку, або як домашнє завдання для учнів 9 класів під час вивчення теми: «Лінзи. Отримання зображень за допомогою лінзи».

Мета розробки: сформувати в учнів ключові та предметні (природничо-наукові) компетентності, навчити проводити дослідження за допомогою ІКТ; навчити інтерпретувати та обробляти дані, отримані в ході віртуального дослідження.

Нормативна база та додаткові матеріали:

•               Державний стандарт базової середньої освіти (Додатки 9, 10)

•               Концепція НУШ

•               Інструктивно-методичні рекомендації щодо викладання навчальних предметів/інтегрованих курсів у закладах загальної середньої освіти у 2025/2026 навчальному році                Засоби навчання:

•               Інтерактивні симуляції PHET:

https://phet.colorado.edu/uk/simulations/geometric-optics

•               Підручник з фізики (за редакцією В.Д. Сиротюка, 2017)

•               Планшет (ПК, телефон)

•               Зошит, ручка, лінійка, олівець

Завдання для учнів

1.      Прочитати відповідний параграф підручника (§14) та з’ясувати зміст наступних понять:

2.      Підготувати в зошиті табличку та в ході виконання роботи заповнити її комірки:

3.      Перейти за покликанням на сайт інтерактивної лабораторії PHET.

           https://phet.colorado.edu/uk/simulations/geometric-optics-basics

4.      Розглянути віртуальні симуляції, розмістивши почергово предмет (стрілку) відносно збиральної лінзи на вказаних у таблиці відстанях. 

5.      Охарактеризувати отримані зображення у відповідній колонці, вказавши, якими вони вийшли:

➢  Дійсні чи уявні?

➢  Прямі або перевернуті?

➢  Збільшені, зменшені чи однакові за розміром з предметом?

6.      За допомогою засобів віртуальної лабораторії (лінійки) у кожному з представлених випадків виміряти:

1) відстань від предмета до лінзи d; 2) від лінзи до його зображення f; 3) фокусну відстань лінзи F.

     Результати кожного з вимірювань записати в таблицю (блакитні колонки).

7.      Перевірити значення фокусної відстані за допомогою формули тонкої лінзи та порівняти з вимірюваним значенням F.

                                                                                                        1      1     1

                                                                                                            =     +  

                                                                                                       𝐹      𝑑     𝑓

8.      Записати розрахункові значення F до таблиці (зелена колонка).

9.      Зробити висновки.

Приклад виконання завдання учнями

Для випадку F < d < 2 F 

 Зображення вийшло: дійсне, перевернуте, збільшене.

Дані з віртуального досліду:

d = 1,4 м f = 1,9 м

F = 0,8 м

Розрахункова фокусна відстань:  

𝟏, 𝟗 ∙ 𝟏, 𝟒

𝑭  𝟎, 𝟖 (м)

Висновок: експериментальні та розрахункові значення фокусної відстані збігаються.