Личный кабинет

элективный курс " Профессии жидких кристаллов"


элективный курс " Профессии жидких кристаллов"

Муниципальное общеобразовательное учреждение Сакмарская средняя общеобразовательная школа

Элективный курс «Профессии жидких кристаллов» в 11 кл. для осознанного выбора профессии.

Выполнила: Отчиченко В.В. учитель физики I категории

Утвердил: Методический совет Сакмарской средней общеобразовательной школы

Сакмара 2006


Пояснительная записка.

Элективный курс «Профессии жидких кристаллов» предназначен для подготовки учащихся 11 класса к выбору профессии. Все чаще мы стали встречаться с термином «жидкие кристаллы». Мы все часто с ними общаемся, и они играют немаловажную роль в нашей жизни. Многие современные приборы и устройства работают на них. К ним относятся часы, термометры дисплеи, мониторы и прочие устройства. Что же это за вещества с таким парадоксальным названием «жидкие кристаллы» и почему к ним проявляется столь значительный интерес? В наше время наука стала производительной силой, и поэтому, как правило, повышенный научный интерес к тому или иному явлению или объекту означает, что это явление или объект представляет интерес для материального производства. В этом отношении не являются исключением и жидкие кристаллы. Интерес к ним, прежде всего, обусловлен возможностями их эффективного применения в ряде отраслей производственной деятельности. Внедрение «жидких кристаллов» означает экономическую эффективность, простоту, удобство.

Цель курса: формирование интереса и положительной мотивации к продолжению образования и сознательному выбору профессиональной деятельности.

Задачи:

1. Ознакомить учащихся с основами теории жидких кристаллов;

2.       повысить информационную компетентность учащихся;

3.       Ознакомить с основами применения жидких кристаллов в практической
деятельности человека;

4.       Обеспечить основу для выбора будущей профессии.

Программа рассчитана на 16 часов, для физико-математического профиля. В содержание курса входят темы:

1.  Физика твердого тела.

Физические процессы в двумерных системах жидких кристаллов описываются терминами, к которым часто приставляется частица «квази» это означает, что кристалл - не настоящий, а квазикристалл - как бы кристалл. И порядок расположения в нем квазикристаллический. Чтобы разобраться в этих явлениях и войти в хрупкий храм «квазифизики», надо сначала хорошо знать физику твердого тела.

2.   Физический принцип действия устройств на жидких кристаллах.
Здесь мы вернемся к изобретателям, построившим вепольную теорию:

векторные диаграммы, с помощью которых они изобретали физические эффекты. Это помогало изобретателям представить себе физический принцип действия того технического устройства, которое они проектировали. Но не всегда состояние вещества можно определить только одним физическим механизмом. Жидкие кристаллы оказываются тем трудным случаем, когда одно и то же практическое действие происходит в результате совершенно различных физических явлений.

3.   Жидкие кристаллы сегодня и завтра.


Здесь мы рассмотрим несколько технических идей применения жидких кристаллов, которые пока что не реализованы, но возможно в ближайшие несколько лет послужат основой создания устройств, которые станут для нас такими же привычными, какими сейчас являются транзисторные приемники.

Данный курс наиболее эффективен и необходим при освоении углубленного изучения физики. В то же время структура курса включает отдельные темы, изучаемой программы, например «физика твердого тела» «свойства жидкостей».

Содержание курса и его организационно-методическое обеспечение выстраивается таким образом, чтобы предмет учебной деятельности стимулировал развитие ряда компетентностей и формирования универсальных способностей учащихся. Ожидаемый положительный педагогический эффект курса связан с успешной самореализацией школьников в учебной деятельности и возможностью обоснованной профессиональной ориентации.

Основные формы организации учебных занятий:

-         лекция учителя;

-         самостоятельная работа над реферативной и теоретической частью;

-         консультация с учителем;

-         групповая работа по решению проблемы;

-         защита работы.

Дополнительные формы обучения и учения связаны с работой над творческим проектом; самостоятельной работой с источниками в библиотеке, интернете.

Формы контроля достижений учащихся.

Работа в рамках курса оценивается комплексно. Во-первых, по форме и содержанию представленных материалов, как в письменном, так и вербальном варианте. Во-вторых, большая часть учебной деятельности происходит при непосредственном соучастии учителя, и это позволяет вести мониторинг личностного роста ученика в ходе занятий. В-третьих, групповая работа позволяет ученикам оценить друг друга при коллективно-распределенной деятельности.

Формы контроля должны быть разнообразными, чтобы можно было учесть индивидуальные учебные стили учеников и их предрасположенности к определенному виду деятельности.

Предлагается следующая последовательность изложения учебного материала:

I Твердое тело (6 часов).

1.            Научное познание строения вещества. Структура твердых тел.
Кристаллическая решетка.

2.            Полиморфизм. Анизотропия. Изотропия. Зависимость и независимость
физических свойств вещества от направления.


3. Симметрия и энергетика кристаллов. Особенности процесса роста кристаллов.

Практические работы.

1.  Демонстрация модели пространственной решетки кристалла.

2.           Анизотропия теплопроводности у кристаллического гипса.

3.           Модель для объяснения образования кристаллов и явления анизотропии.

II Жидкие кристаллы (3 часа).

1.   Образование специфического агрегатного состояния -
жидкокристаллического (плавления кристаллов некоторых веществ).
Три разновидности жидких кристаллов: нематические, смектические и
холестефические. Работы В.К. Фредерикса и В.Н. Цветкова.

Исследования австрийского ученого-ботаника Рейнитцера.

2.  Явления двупреломления - типично кристаллический эффект,
состоящий в том, что скорость света в кристалле зависит от ориентации
поляризации света.

Оптическая активность жидких кристаллов и их структурные свойства.

3.  Групповая работа «Эффективность технических приложений жидких
кристаллов» (по работам И.Г. Чистякова, А.П. Капустина, С.А.
Бразовокого, С.А. Пикина, Л.М. Блинова и других исследователей).

III Закономерности технических систем и применение физических эффектов (4 часа).

1.  Совместимые физические эффекты. Люминесцентная лампа.

2.           «Охота» за физическими эффектами. Научно-фантастическая литература
как указатель неиспользованных физических эффектов.

3.           Принцип вепольного анализа. Планомерное выявление и устранения
технических и физических противоречий.

Например: Имеется термопластический материал (пластмасса). Из него надо изготовить листы 1x1 м с ворсинками, т.е. выступами из того же материала в виде иголочек. Число ворсинок - десятки на 1 см2, высота - 10 мм. Нужно предложить способ изготовления - простой, высокопроизводительный, дешевый; литье и штамповка дают слишком много брака.

4.  «Флексоэлектрический эффект» в жидких кристаллах - групповое
изучение и обсуждение этого эффекта.

IV Для чего же нужны жидкие кристаллы ? (4 часа).

1.   Электронная игра, электронный словарь и телевизор на жидких
кристаллах.

Дополнительный материал «Перстень настроения».

Секрет перстня настроения связан удивительными оптическими свойствами. Цвет камешка перстня следовал за настроением владельца, пробегая все цвета радуги от красного до фиолетового, в зависимости от изменения температуры кожи человека.

В микроэлектронике жидкие кристаллы привлекательны тем, что потребляют минимальную энергию, жидко - кристаллические пленки занимают миниатюрный объем.

2.  О будущих применениях жидких кристаллов.

Управляемые оптические транспаранты. Пространственно - временные модуляторы света.

Оптический микрофон.

3.   Обсуждение и оценивание проектов, выполненных учащимися.
Примерные темы:

1.  Как сделать стереотелевизор.

2.            Очки для космонавтов.

3.            Фотоаппарат, содержащий жидко - кристаллические устройства.
и т.д.



                             

Добавлено: 28.09.2006
Рейтинг: -
Комментарии:
0
Просмотров 3324
Сказали спасибо 0
Сказать спасибо
footer logo © Образ–Центр, 2019. 12+