327
з історії

164
учня

97
для 11 классу

303
відкореговано


Вашій увазі

510
кейсів
Останнє оновлення:
27.03.2017


Кейс-урок "Світло і тінь"
Кейс-урок "Світло і тінь"

Розділ: Наука, природа та людина

Рівень (клас): 9 

Тема: Природні явища

Мета: Розширити уявлення про світло. Ознайомити з градацією світлотіні. Вивчити природу світла і тіні.

Яка інформація мене тут чекає?

  • Що таке світло і що собою являють закони поширення і заломлення світла?
  • Як застосовують світло і тінь в образотворчому мистецтві?
  • Які фундаментальні і практичні знання мені знадобляться?
  • Від чого залежить розмір тіні?
  • Яка відведена роль світла і тіні в природі?
  • Яка залежність між світлом і здоров'ям людини?
6 розгорток з предметів, явищ та практик:
Вступ

 

Що таке світло? Що таке тінь? Однозначно відповісти на ці питання не так-то й просто.

Світло знаходиться навколо нас і дозволяє нам бачити світ і розуміти його. Тінь — це затемнення світла, яке відбувається, коли на шляху сонячних променів з'являється який-небудь предмет або перешкода.

Фізика

Світло — це видимі промені, які випромінюються різними джерелами. Цими джерелами можуть бути сонце, лампа, свічка і т. п. Джерела світла можуть бути природними або штучними:

 

У 3-му столітті до н.е. давньогрецький вчений Евклід сформулював закон прямолінійного поширення і віддзеркалення світла. З цього закону випливає, що світлові промені поширюються повітрям прямолінійно, тобто по прямій лінії, і проходять тільки крізь прозорі предмети.

 

Якщо світлові промені зустрічають на своєму шляху непрозорий предмет, то пройти крізь нього або обійти цей предмет вони не зможуть і відображаються. А за цими предметами утворюється темна пляма — тобто тінь.

 

Якщо ж джерело світла є не точковим, то крім тіні утворюється ще й напівтінь.

 

Здійснюючи рух навколо Землі, Місяць може виявитися між Землею і Сонцем, а Земля між Сонцем і Місяцем. Утворення при цьому тіні і півтіні пояснює Сонячні і місячні затемнення. Сонячне затемнення виникає в тому випадку, коли Місяць, здійснюючи рух навколо Землі, повністю або частково закриває Сонце. І в тих місцях Землі, куди впала тінь, ми будемо спостерігати повне затемнення Сонця. А там, де Місяцем закрита тільки частина Сонця, спостерігається часткове затемнення Сонця.

 

Якщо ж Місяць знаходиться в області повної тіні від Землі, то ми спостерігаємо місячне затемнення. А якщо Місяць занурений в тінь частково, то спостерігається неповне місячне затемнення.

Макс Планк першим підійшов до вирішення проблеми спектрального розподілу світла, що випромінюється нагрітими тілами, і висловив гіпотезу про квантування енергії осцилятора, яка виявилася несумісною з принципами класичної фізики.

Він прийшов до висновку, що процеси випромінювання і поглинання нагрітим тілом електромагнітної енергії відбуваються не безупинно, а кінцевими порціями — квантами.

Квант є тією мінімальною порцією енергії, яка випромінюється або поглинається тілом в будь-якому процесі.

Постійна Планка дорівнює:

 

Енергія кванта визначається наступною формулою:

 

Згідно теорії Планка, енергія кванта E є прямо пропорційною частоті світла.

Згодом світлові кванти були названі фотонами. Тобто світлові кванти є реальними мікрочастинками — фотонами.

Математика
А знаєте, як в стародавні часи Фалес вирішив важке завдання єгиптян і знайшов висоту однієї з пірамід? Він її визначив завдяки палиці і тіні. Коли тінь від палиці буде мати ту ж саму довжину, що і сама палиця, то тінь від піраміди матиме ту ж довжину, що і висота піраміди.

 

З цього випливає, що розміри предмета, який створює тінь, і розміри тіні прямо пропорційні. З даного креслення ви бачите, що тінь подібна самому предмету:

 

Припустимо, що F є точковим джерелом світла, перпендикуляр h — розмір предмета, а перпендикуляр H — розмір тіні. Трикутники SAA 'і SBB' - прямокутні. Кут BSB 'є загальним для цих двох трикутників. З цього випливає, що за двома рівними кутами ці трикутники подібні. Якщо взяти ці два трикутника, то три сторони одного трикутника пропорційні трьом сторонам другого:

 

У цьому випадку ми бачимо, що H буде пропорційний розміру h. Якщо ми знаємо розмір об'єкта, відстань від джерела світла до об'єкта і відстань від джерела світла до тіні, то можемо легко порахувати розмір тіні. І чим ближче джерело світла до об'єкта, тим більше тінь і навпаки. З цього випливає, що розмір тіні залежить від відстані між джерелом світла і перешкодою.

Завдання:


Якщо ви будете випадково гуляти поряд з телевежею, то тепер ви зможете легко визначити її висоту. Спробуйте.
Біологія
Світлу і тіні в природі відведена величезна роль. Світло важливе для всього живого на Землі, оскільки регулює всі життєві процеси. Рослинам світло необхідне для утворення хлорофілу. Він впливає на їх газообмін, стимулює синтез білків, викликає поділ клітин і прискорює процеси росту. Світло регулює терміни цвітіння і плодоношення.

Рослини по відношенню до світла діляться на:

 

Світлолюбні рослини — це ті рослини, які мешкають в місцях, яскраво освітлених сонцем. До таких рослин відносяться лугові і степові рослини. Наприклад, соняшник, пшениця, модрина, береза, сосна звичайна і т.п.

Тіньолюбні рослини — це ті рослини, які пристосувалися до життя в умовах малої освітленості. Вони не можуть існувати в дуже освітлених місцях і вирубках. До таких рослин відносяться: суниця, чорниця, ліщина, конвалія, кислиця і т. п.

А ось тіньовитривалі рослини — це рослини, які можуть жити при хорошому освітленні, але легко переносять і затінені місця. До таких відносяться рослини, що ростуть в лісах, а також деякі лугові рослини.

 

Питання:


Які квіти у вас вдома полюбляють світло, а які тінь?
Технологія

Величезну роль в техніці малювання відіграє нанесення тіней. Адже тінь надає предметам обсяг і реалістичність. Як же використовують тінь в зображенні? Дуже просто. Кольори розподіляються за принципом від світлого до темного і навпаки.

 

Існують наступні елементи світлотіні:

 

а) світло — це коли поверхня яскраво освітлена якимось джерелом світла;

б) відблиск — це світлова пляма, що розташована на яскраво освітленій опуклій або плоскій глянцевій поверхні. Іноді на такій поверхні присутнє і дзеркальне відображення;

в) тіні — ця неосвітлена або слабо освітлена ділянка. Такі тіні на неосвітленому об'єкті є власними, а тіні, які відкидаються на інші поверхні, є падаючими.

г) півтінь — це тінь, що носить слабкий відтінок, який виникає від освітлення кількох джерел або утворена під невеликим кутом до джерела.

д) рефлекс являє собою слабку освітлену пляму в області тіні, утворену відбитими променями від близько лежачих об'єктів.

 

На цьому зображенні глечика ви можете спостерігати, як на ньому розташовується світлотінь. Тут ми бачимо, що джерело світла знаходиться зліва. Найтемніша частина глечика належить тіні, рефлекс виглядає трохи світліше, потім слідує півтон, світло і найсвітлішим місцем є відблиск.

З даного відеоматеріалу ви більш детально дізнаєтеся про те, що таке світлотінь і як її потрібно застосовувати для зображення предметів:

Як навчитися малювати олівцем з використанням світла і тіні?

Для цього в першу чергу необхідно навчитися бачити не предмети, а лінії і плями предметів, і сприймати навколишній простір очима художника. Йдучи вулицею, треба спочатку звертати увагу на темні і світлі плями, і лише потім на будинки, дерева, машини, людей, дороги.

У техніці виконання малюнка важливо правильно розмістити на малюнку відблиски, світіння навколо відблиску, півтіні навколо світу і саму тінь. Надати форму своєму зображенню.

 

Можливо, спочатку буде складно зрозуміти, як правильно зобразити той чи інший предмет. Для цього доведеться проекспериментувати з лампою, направляючи світло на об'єкт. Тільки вивчивши вплив світла на форму, яку ви будете зображувати, ви навчитеся правильно тонувати і надавати зображенню переконливість і реалістичність.

 

Навчившись обігравати тінь і світло, ви навчитеся створювати ілюзію прозорості або непрозорості предмета і засвоїте загальні принципи образотворчого мистецтва.

Мистецтво
Художники в усі часи використовували світло і тінь в своїх творах. Гру світла і тіні ми спостерігаємо на картинах таких великих майстрів, як Гойя, Рембрандт, Тиціан, Куїнджі та інші.

 

Адже від умов освітлення залежить передача форми, обсягу, фактури об'єкта і глибини простору. За допомогою світлотіні можна визначити не тільки положення предмета, а й показати, чи предмет стоїть або лежить. Тінь показує розташування джерела світла.

 

Тінь, що відкидається предметами, може створювати дивовижні художні твори, які зачаровують і дивують.

 

Деякі художники, щоб створити унікальний витвір, експериментують зі світлом, тінню і різними нестандартними для мистецтва матеріалами.

 

За допомогою паперу, цвяхів, дерева та іншого сміття, при хорошій уяві і нестандартному мисленні з'являється ось таке захопливе і провокаційне мистецтво.

Завдання:


Попрацюйте з Інтернетом і знайдіть відео різних театрів тіней.
Здоров'я

Світло дуже важливе для життя людини і всього живого на землі. А особливо необхідні природні джерела освітлення. Адже, наприклад, сонячні промені несуть не тільки світло і тепло, а й ультрафіолет, який є біологічно активним чинником, який впливає на найважливіші системи і функції організму.

 

Сонячне світло здатне стимулювати процеси обміну в організмі, підвищувати його імунітет. Воно допомагає справлятися з різними захворюваннями, бере участь в утворенні вітамінів B і D, а також допомагає у профілактиці рахіту.

 

Брак ультрафіолету позначається на загальному самопочутті людини. При дефіциті сонячного світла знижується працездатність, опірність організму, з'являється слабкість, сонливість, занепад сил, головний біль, а також дискомфорт з боку очей і навіть біль у кінцівках.

Чим же є світло для людини, і як воно впливає на її організм?

Вплив світла на організм людини:

а) є важливим біологічним фактором;

б) регулює обмін речовин в організмі;

в) впливає на його імунологічний статус;

г) створює сприятливі умови для життя і діяльності людини;

д) впливає на працездатність людини;

е) дарує здатність бачити, оцінювати форму, колір і перспективу предметів, що нас оточують.

 

Основну частину інформації про навколишній світ людина отримує візуально. Світло є збудником органу зору, а з ростом і розвитком організму відбувається і зростання очей. Розвивається і його заломлююча система, яка закінчує своє формування лише до 10-12 років.

Тому світло або висвітлення необхідне для життєдіяльності людини. Світло впливає на фізичне здоров'я людини і його психічний стан.

 

У цій схемі наведені основні умови оптимального освітлення приміщень для нормального самопочуття людини.

В архітектурі є вимоги до «інсоляції» при будівництві споруд. Це означає, що новобудови не повинні перешкоджати проникненню прямого сонячного світла на нижні поверхи сусідніх будівель. Чому? Тому що через нестачу такого світла там виникає «грибок», який не тільки небезпечний для здоров'я людини, але і руйнує стіни.

Не останню роль світло відіграє і в регуляції біологічних ритмів. Завдяки сонячному світлу поліпшується зростання і розвиток організму.

Питання:


Які хвороби викликає брак сонячного світла? Чи можна заповнити нестачу сонячного світла взимку? Як це зробити?

Підведення підсумків уроку-кейсу

Найменування

Зміст

1

Результати уроку-кейсу можна доповнити такими знахідками учнів

 

2

Які 3 сайти допомогли знайти важливу інформацію?

http://edufuture.biz/

https://ru.wikipedia.org/wiki/Светотень

http://www.likt590.ru/project/matematika/2/opt02.htm

3

На допомогу учневі і коучу:

http://edufuture.biz/

http://www.myshared.ru/slide/629178/

http://www.razlib.ru/kulturologija/osnovy_risunka_dlja_uchashihsja_5_8_klassov/p25.php

http://web-how.ru/painting/kak-nauchitsya-risovat-karandashom-s-nulya.html

 

4

Де брати інформацію для кейсу:

http://edufuture.biz/

http://www.adme.ru/tvorchestvo-hudozhniki/hudozhniki-risuyuschie-tenyu-481805/

http://www.myshared.ru/slide/629178/

http://www.adme.ru/tvorchestvo-hudozhniki/hudozhniki-risuyuschie-tenyu-481805/

https://www.youtube.com/watch?v=pzKREscNkWI

 

5

Локація проведення уроку-кейсу

Урок - кейс проходить у класі. Можливе проведення в музеї, бібліотеці.

6

Участь в змаганнях:

Команди хлопчиків і дівчаток.

Рахунок склав: ....

Завдання для них:

  1.       Вуличний ліхтар знаходиться на стовпі, висота якого дорівнює Н = 5м. Визначте довжину тіні від метрової палиці, якщо вона знаходиться вертикально на відстані L = 4м від стовпа.
  2.       Яка клітинна будова листя світлолюбних рослин?

7

Домашнє завдання:

  1.       Яка різниця між прямим і розсіяним світлом?
  2.       На які групи можна розділити світлові промені? Які з них несуть найбільше енергії? Тепла?
  3.       Як світло впливає на ріст рослин?
  4.       На які групи можна розділити рослини в залежності від тривалості дня?
  5.       Чи може людина бігти швидше своєї тіні?

8

Тривалість:

 

90 хв. (спарений урок)

 

9

Можливість схеми проведення з учнем-дублером

Можливо.

10

Отримані знання та напрацьовані компетенції:

  •   Розширити уявлення про світло. Ознайомити з градацією світлотіні. Вивчити природу світла і тіні.
  •   Знання про значення особистості в історичних процесах.
  •   Уміння швидко знайти необхідну інформацію за темою.
  •   Отримання практичних навичок та застосування отриманої інформації.
  •   Отримання конкретних знань з фізики, біології, технології та інших розділів (наведені в розгортках).

 

11

Теги:

Світло, тінь, світлотінь, пряме світло, розсіяне світло, градація світла, природа світла, кванти, фотон

12

Автори:

Паутинка Світлана Анатоліївна

13

Брали участь у апгрейді кейсу:

 

The End

«Знання завжди повинні бути свіжими!»

Цікаві факти

Протягом життя у людини виділяється така кількість слини, що нею можна заповнити два басейни середньго розміру.

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!

Знайшли помилку? Виділіть текст та натисніть Ctrl + Enter, ми будемо Вам дуже вдячні!