Опыты подтверждающие наличие иллюзий

В системе средств оптимизации обучения большое значение принадлежит умению формировать познавательные интересы школьников. Необходимость заключается в том, что в современном мире человек должен постоянно проявлять поисковую и исследовательскую активность. Наличие у школьников познавательных интересов способствует росту их активности на уроках, качества знаний, формированию положительных мотивов учения, активной жизненной позиции, что в совокупности и вызывает повышение эффективности обучения. Одним из эффективных методов познания окружающего мира, развития творческого воображения, зрительного восприятия, которые позволяют поднять уровень основного общего образования, является иллюзия.

Актуальность работы состоит в том, что с оптическими иллюзиями каждый человек встречается довольно часто, но многие даже не подозревают об этом. Данная область физики является очень интересной и перспективной, и знания, полученные в ходе работы, могут пригодиться многим в дальнейшем.

Цель исследования состоит в том, что бы: разработать конспект урока по теме «Оптические иллюзии», направленный на формирование познавательного интереса

Объектом исследования является процесс обучения физики

Предметом является исследование оптических иллюзии в процессе формирования познавательных интересов при обучении

Задачи исследования:

· изучить оптические иллюзии, ознакомиться с видами иллюзий

· узнать, как можно применять оптические иллюзии в повседневной и научной деятельности;

· смоделировать некоторые оптические иллюзии

· разработать конспект урока для 7 класса сиспользованием технологии проектной деятельности на тему «Оптические иллюзии», направленной на формирование познавательного интереса учащихся

Методы исследования: разработать конспект урока по теме «Оптические иллюзии», направленный на формирование познавательного интереса.

 

В 1 главе рассматривались теоретические основы изучения оптических иллюзий как средства формирования познавательного интереса учащихся основной школы.

Оптической иллюзиейназывается несоответствующие действительности представление видимого явления или предмета вследствие особенностей строения нашего зрительного аппарата, попросту говоря – это неверное представление реальности

Оптические иллюзии не связаны с индивидуальными нарушениями зрения, например с дальтонизмом.

Почему происходит оптические иллюзии? Причиной возникновения зрительного обмана является оптическим несовершенством глаза, некоторыми особыми свойствами различных анализаторов, участвующих в зрительном процессе (сетчатка, рефлексы нервов)

Применение оптических иллюзий

При восприятии фигуры и фона мы склонны видеть, прежде всего пятна меньшей площади, а также пятна более яркие выступающие. Чем больше контраст, тем лучше заметен объект и тем отчетливее видны его контур и форма. Чем меньше контраст, тем менее заметен объект. На основе этой иллюзии делают камуфляжную одежду для военных и охотников

В животном мире подобный способ маскировки очень популярен. Некоторые животные обладают камуфляжем, подаренным им природой, который позволяет одним подольше прожить, а другим устроить засаду, в ожидании добычи.В искусстве. Для создания картин, скульптур и зданий.

 

Оптические иллюзии делятся на виды:

· естественные оптические иллюзии, или созданные природой;

· искусственные оптические иллюзии, или придуманные человеком;

Мираж – это игра световых лучей.

Миражи принято делить на три класса.

К первому классу относят нижние миражи – перевернутое изображение предметов.воздух состоит из слоев, которые имеют разную температуру и плотность. Когда лучи переходят из одного слоя в другой, они начинают преломляться, а если разница температуры слоев большая, то лучи вообще начинают отражаться, при этом, создавая иллюзии, которые называют миражами.

К миражам второго класса относят верхние миражи. Они менее распространены и более живописны, чем нижние. Верхний мираж возникает, когда слои воздуха возле земли гораздо холоднее, чем верхние: изображение отрывается от земли и повисает в воздухе, иногда оно бывает перевернутым.

Верхний мираж может описать дугу и вернуться на землю через сотни километров. Над морем создаются идеальные условия для образования верхнего миража. Поэтому моряки часто видят корабли, повисшие в воздухе, и даже корабли, находящиеся далеко за горизонтом. Существуют еще боковые миражи. Они похожи на нижние, только в этом случае все отражается не от земли, а от нагретой солнечными лучами стены.

Миражи третьего класса или фата-моргана – это таинственное явление, которое нельзя объяснить никакими законами физики

1) Иллюзия восприятия размера.

При рассматривании издали белые фигуры внизу — круг и квадрат — кажутся крупнее черных, хотя те и другие равны. Чем больше расстояние, тем иллюзия сильнее. Явление это называется иррадиацией. Иррадиация обусловлена тем, что каждая светлая точка предмета дает на сетчатке нашего глаза не точку, а маленький кружок (вследствие так называемой сферической аберрации); поэтому светлая поверхность окаймляется на сетчатке светлой полоской, увеличивающей занимаемое ею место. Черные же поверхности дают изображения, уменьшенные за счет светлой каймы окружающего фона.

2)Параллельные линии будут восприниматься как непараллельные, если их рассматривать на фоне взаимно пересекающихся косых линий. Круг теряет свою правильную форму, если его рассматривать на фоне кривых линий. Этот вид иллюзий находит свое объяснение в том, что резко выраженные особенности фона влияют на восприятие расположенных, на этом фоне предметов.

5)Иллюзия движения

Иллюзии движения - самые впечатляющие и самые труднообъяснимые. Ведущую роль в иллюзии движения играет периферическое зрение. Попробуйте поднести палец к виску. Вы не будете его видеть.

Оказывается, наш глаз способен видеть 0,1 секунду то, что уже исчезло. эту иллюзию используют в кинематографии. При смене 24 кадров в секунду, наш глаз не замечает эту смену и видит движение фигур.

4)Иллюзия восприятия цвета

Причина кроется в создающейся оптической иллюзии из за неправильной светоотдачей. А именно это происходит из за хроматической адаптации, предназначенной в человеческом организме для лучшей ориентации в пространстве. Сзади платья яркий свет, из-за чего голубые оттенки игнорируются зрением. Складывается впечатление, что это белый цвет. Аналогичная ситуация происходит с черными полосками. Некоторые участки после обработки и низкого качества снимка обрели золотистый отлив. На подсознательном уровне темные тона игнорируются.

1) Двойственные изображения.

Двойственные изображения или обратимые фигуры — это оптическая иллюзия, которая использует графическую схожесть и свойства зрительной системы интерпретации двух и более различных форм изображения

2) Изображения – перевёртыши. Как ни крути, как не переворачивай изображения-перевертыши, а картинки местами не меняются. 

3) Распознавание образов.

Иллюзии распознавания образов характеризуются тем, что порой на изображении очень сложно определить то, что на нём изображено Иногда сам основной рисунок не позволяет увидеть дополнительное изображение, иными словами не позволяет распознать образ. Если же всё-таки изображение распознано, при последующих просмотрах картинок его уже можно увидеть без труда.

 

 

Опыты, подтверждающие наличие иллюзий

1. Опыт с появлением изображения на стене

Иллюзия вторичного изображения. Она заключается в следующем. Если на темный (плотный) негатив смотреть внимательно, в продолжение 10–15 секунд, а затем быстро перевести взгляд на лист белой бумаги и также неподвижно смотреть на него, то примерно через 2–3 секунды на листе появится позитивное изображение негатива.

Иллюзия вторичного изображения объясняется тем, что при рассматривании негатива более утомляются нервные волокна (колбочки) той части сетчатой оболочки глаза, на которые приходятся светлые (белые) места негатива; а те места сетчатки, на которые падает мало отраженного света (от темных мест негатива), утомляются меньше.

Когда затем мы переводим взгляд на белую бумагу, на все участки сетчатки падает много света. Неуставшие нервные волокна сетчатки легко реагируют на этот свет, создавая в мозгу впечатление белого. Участки сетчатки с утомленными нервными волокнами еще не могут реагировать на свет в полную силу, и в нашем мозгу создается впечатление позитивного портрета.

2. Опыт с исчезновением серой ауры вокруг черной точки.

Суть этого опыта состоит в том, что необходимо сосредоточенно смотреть не черную точку, и через некоторое время вы увидите, как исчезнет серая аура вокруг черной точки.

Глава 2. Методические аспекты изучения оптических иллюзий как средства формирования познавательного интереса учащихся основной школы на уроках физики

Мираж в плоской стеклянной кювете с водой

Оборудование: круг диаметром около 40 мм, темный фон, кипятильник, вода, емкость.

1. Наливаем в емкость воду, устанавливаем над ней кипятильник

2.  Включаем кипятильник и наблюдаем за белым кругом через кювету с водой. Замечаем появление миража возле горизонтальной перегородки.

3. После того как вода закипит, мы можем наблюдать то, что мираж опускается вниз и оторвется от перегородки. Далее появляется второй мираж.

4. При дальнейшем кипении воды в верхней части кюветы иногда можно наблюдать появление третьего миража. Далее он будет сливаться со вторым, а первый мираж начинает сливаться с искажённым изображением предмета. По мере того, как вода прогревается в нижней части кюветы всё более равномерно, наблюдается постепенное слияние всех миражей с изображением предмета.

Это происходит, потому что тепло от нагревателя распространяется сверху вниз. Поэтому наибольший перепад температур и соответственно максимальный градиент показателя преломления возникает на границе между горячей и холодной водой. Упрощённо можно считать, что выше этой границы расположена оптически менее плотная среда. Поэтому, если свет падает на границу раздела этих сред снизу из оптически более плотной среды, то наблюдается полное внутреннее отражение

Из проведённых опытов следует несколько выводов. Мы действительно видим реально существующий предмет, но вследствие криволинейного распространения света не там, где он расположен и не таким, каков он есть на самом деле.

Почему выбрала именно создание проектную деятельность?

Для развития познавательного интереса учащихся можно использовать различные методики и формы работы с учащимися:

· Организация групповой работы учащихся -Создание проблемной ситуации

· Организация самостоятельной исследовательской деятельности учащихся.

· Привитие интереса учащихся к чтению научно-популярной литературы.

· Оценивание деятельности учащихся.

Все это можно воплотить при использовании метода проектов

Какие минусы ты видишь в использовании метода проектов?

· Некоторые дети не могут или скорее не любят работать в команде, их приобщать к коллективной деятельности

· Некоторые дети ленятся, в случае если много людей в группе, поэтому стоит ограничится 2-3

В то же время познавательный интерес, будучи включённым в познавательную деятельность, теснейшим образом сопряжён с формированием многообразных личностных отнощений: избирательного отношения к той или иной области науки, познавательной деятельности, участию в них, общению с соучастниками познания. Именно на этой основе — познания предметного мира и отношения к нему, научным истинам — формируется миропонимание, мировоззрение, мироощущение, активному, пристрастному характеру которых способствует познавательный интерес.

Более того, познавательный интерес, активизируя все психические процессы человека, на высоком уровне своего развития побуждает личность к постоянному поиску преобразования действительности посредством деятельности (изменения, усложнения её целей, выделения в предметной среде актуальных и значительных сторон для их реализации, отыскания иных необходимых способов, привнесения в них творческого начала}.

Познавательный интерес — важнейшее образование личности, которое складывается в процессе жизнедеятельности человека, формируется в социальных условиях его существования и никоим образом не является имманентно присущим человеку от рождения.