प्रकाशिकी पर एक नजर

किट

• गतिविधि सामग्री वाले किट यहां मिल सकते हैं: https://laserclassroom.com/product/eyes-on-optics-kit-a-gelatin-optics-engineering-project/

परिचय

• विद्यार्थी वर्कशीट 1: KWL चार्ट - गतिविधि 5 में फिर से उपयोग के लिए सहेजें
• सामान्य, हाइपरोपिक और मायोपिक नेत्र आरेख/हैंड आउट
• चश्मे की जोड़ी

गतिविधि 1

• छात्र वर्कशीट #2: सामग्री और प्रायोगिक सेट-अप
• तैयार जिलेटिन स्लैब (नीचे नुस्खा देखें)
• लाइट ब्लॉक्स का सेट (https://laserclassroom.com/light-blox/) या लेजर ब्लॉक्स (https://laserclassroom.com/laser-blox/)
• सर्कुलर कुकी कटर का सेट
• प्लास्टिक चाकू

गतिविधि 2

• छात्र कार्यपत्रक #3: रे ट्रेसिंग
• तैयार जिलेटिन आकार
  • ढाला उत्तल लेंस
  • ढाला अवतल लेंस
  • जिलेटिन का वर्ग (~ 3 ”X 3”)
  • जिलेटिन का चक्र (~3” व्यास)
• लाइट ब्लॉक्स का सेट (https://laserclassroom.com/light-blox/) या लेजर ब्लॉक्स (https://laserclassroom.com/laser-blox/)

गतिविधि 3

• 1 तैयार जिलेटिन स्लैब प्रति टीम
• प्रति टीम सर्कुलर कुकी कटर का 1 सेट
• प्रति टीम 1 प्लास्टिक चाकू

गतिविधि 4

• 1 तैयार जिलेटिन स्लैब प्रति टीम
• प्रति टीम सर्कुलर कुकी कटर का 1 सेट
• प्रति टीम 1 प्लास्टिक चाकू

गतिविधि 5

• छात्र कार्यपत्रक # 1
• 1 तैयार जिलेटिन स्लैब प्रति टीम
• प्रति टीम सर्कुलर कुकी कटर का 1 सेट
• प्रति टीम 1 प्लास्टिक चाकू

गतिविधि 6

• 1 तैयार जिलेटिन स्लैब प्रति टीम
• प्रति टीम सर्कुलर कुकी कटर का 1 सेट
• प्रति टीम 1 प्लास्टिक चाकू
• नेत्र टेम्पलेट
• संदर्भ के लिए KWL चार्ट

डिजाइन चैलेंज

• लाइट ब्लॉक्स का सेट
• मोल्डेड लेंस का सेट - एक अवतल और एक उत्तल
• जिलेटिन का स्लैब
• प्लास्टिक चाकू
• कुकी कटर
• नेत्र टेम्पलेट
• वर्कशीट #1 . से पूर्ण KWL चार्ट

जिलेटिन पकाने की विधि:

• निम्नलिखित नुस्खा लगभग छह बड़े डिस्क के लिए पर्याप्त जेल बनाता है:
  • 4 कप पानी
  • नॉक्स ओरिजिनल जिलेटिन के 8 लिफाफे
  • 1” x 9” x 7” के आयामों वाला 2 कंटेनर
  • गर्म पानी। नॉक्स ओरिजिनल जिलेटिन के 4 लिफाफों (या 8:1 पानी और जिलेटिन का अनुपात) में 2 कप उबलते पानी मिलाएं।
• गतिविधि #2 के लिए, मिश्रण को लेंस मोल्ड ट्रे में डालें।
• अन्य सभी गतिविधियों के लिए, मिश्रण को कंटेनर में इस तरह डालें कि तरल की गहराई कम से कम 0.75 इंच हो। जिलेटिन को जमने के लिए रात भर फ्रिज में रख दें।

सामग्री

• एक बड़े रीसाइक्लिंग बिन या बॉक्स में विभिन्न प्रकार के स्वच्छ, सूखे पुनर्चक्रण (प्लास्टिक, कांच, धातु / एल्यूमीनियम के डिब्बे और कागज)
• एक साथ रखी गई लंबी मेज या कुछ छोटी मेज

प्रक्रिया

डिज़ाइन को एक लंबी टेबल (या एक साथ रखी गई कुछ छोटी टेबल) पर रखें, डिज़ाइन और दस्तावेज़ में रिसाइकिल करने योग्य जोड़ें कि प्रत्येक डिज़ाइन रिसाइकिल को अलग-अलग डिब्बे में कितनी अच्छी तरह से सॉर्ट करता है।

डिजाइन चैलेंज

आप एक रोगी की दृष्टि में सुधार के लिए लेंस की एक प्रणाली को डिजाइन करने की चुनौती को देखते हुए इंजीनियरों की एक टीम का हिस्सा हैं। आप लेंस और मानव आँख के प्रकाशिकी के बारे में जानने के लिए 6 गतिविधियों को पूरा करेंगे।

मापदंड

• एक रोगी की दृष्टि में सुधार करने के लिए एक प्रणाली को डिजाइन और स्केच करें।

की कमी

• प्रदान की गई सामग्री का ही उपयोग करें।

पाठ के लिए छह ४५-६० मिनट की कक्षा अवधि की आवश्यकता होती है

चुनौती का परिचय

सारांश
यह पाठ एक डिजाइन चुनौती के साथ समाप्त होता है, एक ओपन-एंडेड प्रोजेक्ट जो छात्रों को प्रश्न पूछने, पहल करने और रचनात्मक रूप से सोचने के लिए प्रोत्साहित करता है। इंजीनियरिंग और डिजाइन चुनौतियां वैज्ञानिक प्रक्रिया को नियोजित करने, तकनीकी ज्ञान और कौशल विकसित करने और आधुनिक समाज में सफलता के लिए संदर्भ और अर्थ प्रदान करती हैं।

इस डिजाइन चैलेंज को पेश करने के लिए, छात्रों को एक रोगी की दृष्टि में सुधार के लिए लेंस की एक प्रणाली को डिजाइन करने के लक्ष्य के साथ प्रस्तुत किया जाता है, छात्र यह पहचानते हैं कि वे क्या जानते हैं और लेंस के प्रकाशिकी के बारे में और चुनौती को पूरा करने के लिए मानव आंख की आवश्यकता है।

पृष्ठभूमि कौशल और ज्ञान

• स्रोत (या वस्तु) से आंखों तक प्रकाश का पथ (वैकल्पिक गतिविधि: कक्षा गुफा)
• मानव आँख में प्रकाश का मार्ग: रेटिना और केंद्र बिंदु
• वैकल्पिक गतिविधि - अपनी दृष्टि के साथ प्रयोग करें

गतिविधि के लिए सेट करें

छात्रों को 2 या 3 की टीमों में विभाजित करें। लेंस और मानव आंख की संरचना और कार्य के बारे में विचार-मंथन सत्र के लिए मंच तैयार करें।

चश्मा की एक जोड़ी पकड़ो।

छात्रों से यह समझाने के लिए कहें कि दृष्टि में सुधार के लिए चश्मा कैसे काम करता है। छात्रों को उनके डिजाइनों को स्केच करने दें, अगर इससे उन्हें खुद को पूरी तरह से व्यक्त करने में मदद मिलती है।

कक्षा को समझाएं कि यह पाठ एक डिजाइन चुनौती के साथ समाप्त होता है। बता दें कि छात्रों की टीम एक मरीज के लिए दृष्टि में सुधार के लिए लेंस की एक प्रणाली तैयार करेगी। बता दें कि उन्हें एक मरीज की आंख का एक मॉडल मिलेगा और उन्हें मरीजों की दृष्टि में सुधार के लिए लेंस का एक सेट डिजाइन करने का काम सौंपा जाएगा।

बता दें कि लेंस को डिजाइन और परीक्षण करते समय एकत्र किए गए डेटा के आधार पर टीमों को अपने डिजाइन निर्णयों की व्याख्या करने की आवश्यकता होगी।

कक्षा में चर्चा करें - छात्रों से पूछें:

• चश्मा कैसे काम करता है?
• दृष्टि में सुधार के लिए चश्मा आंख के साथ कैसे जुड़ता है?
• क्या उनके विभिन्न प्रकार के चश्मे हैं? यदि हां, तो वे किस प्रकार भिन्न हैं और क्यों?
• आपको क्या लगता है कि डॉक्टर कैसे पता लगाते हैं कि किस प्रकार का लेंस दृष्टि में सुधार करेगा?

सबक की सुविधा

स्क्रीन पर एक सामान्य आंख, एक हाइपरोपिक, और एक मायोपिक आंख की छवियों को प्रोजेक्ट करें और/या इन छवियों वाली टीमों को एक हैंडआउट वितरित करें।

एक कक्षा के रूप में, छवियों के बीच के अंतरों की जांच और चर्चा करें। निम्नलिखित को समझने और नोट करने में विद्यार्थियों की सहायता करें:

• ड्राइंग में दिखाए गए आंख की संरचनाओं के बुनियादी कार्यों को पहचानें और समझें
• आँख का लेंस हर जगह एक जैसा होता है
• लेंस से रेटिना की दूरी आंख से आंख तक अलग होती है
• रेटिना सभी आँखों के लिए एक ही स्थान पर स्थित होता है
• प्रत्येक आंख का आकार समग्र रूप से भिन्न होता है

छात्रों को परिदृश्य चुनौती और छात्र कार्यपत्रक #1, KWL चार्ट वितरित करें। एक कक्षा के रूप में, परिदृश्य को पढ़ें और समीक्षा करें। छात्रों को KWL को जोड़ियों में पूरा करने दें।

सारांश और प्रतिबिंब

एक कक्षा के रूप में, परिदृश्य की समीक्षा करें और स्वयंसेवकों से अपने KWL ग्राफिक आयोजकों से साझा करने के लिए कहें, और डिजाइन चुनौती के बारे में छात्रों की समझ का आकलन करें।

छात्रों से ऐसे प्रश्न पूछें:

• आप अपने शब्दों में, आपको दी गई डिजाइन चुनौती का वर्णन कैसे करेंगे?
• आपको क्या लगता है कि दृष्टि में सुधार के लिए लेंस की एक प्रणाली को डिजाइन करने के लिए आपको क्या जानने की आवश्यकता है?
• मानव आँख और दृष्टि के बारे में आप पहले से क्या समझते हैं जो इस चुनौती का सामना करने में आपकी मदद करेगा?
• लेंस की प्रकृति के बारे में आप पहले से क्या समझते हैं जो आपको इस चुनौती का सामना करने में मदद करेगा?
• आपको क्या लगता है कि डिजाइन चुनौती को पूरा करने के लिए आपको क्या सीखने की जरूरत है?

गतिविधि 1: प्रकाश और जिलेटिन के साथ अन्वेषण करें (45-60 मिनट)

सारांश

इस गतिविधि का लक्ष्य छात्रों के लिए प्रकाश के पथ को देखने और रिकॉर्ड करने का सबसे प्रभावी तरीका खोजना और दस्तावेज करना है क्योंकि यह प्रकाश स्रोत को छोड़ देता है और जिलेटिन से गुजरता है और फिर बाहर निकलता है।

छात्रों के पास सामग्री का पता लगाने और काम करने, अवलोकन करने और साझा करने और जिलेटिन आकार और प्रकाश के बीच संबंधों की मूलभूत समझ बनाने का एक खुला अवसर होगा। यह ओपन एंडेड एक्सप्लोरेशन दृष्टि में सुधार के लिए लेंस सिस्टम को डिजाइन करने की अंतिम चुनौती को पूरा करने के लिए उपयोगी रचनात्मकता और समस्या समाधान को प्रोत्साहित करता है।

सिखने का परिणाम

इस गतिविधि के परिणामस्वरूप छात्र निम्न में सक्षम होंगे:

• जिलेटिन के एक टुकड़े के माध्यम से प्रकाश स्रोत से गुजरने पर प्रकाश के मार्ग का निरीक्षण करने के लिए ओरिएंट जिलेटिन और रोशनी
• जिलेटिन से गुजरते हुए प्रकाश के पथ का वर्णन करें और उसका दस्तावेजीकरण करें

o जिलेटिन के साथ मेज पर सपाट रखी

o जिलेटिन के साथ मेज पर सपाट नहीं रखा गया है

o 1 बीम जिसके चौड़े हिस्से पर लाइट ब्लॉक्स बैठा हो

o 1 बीम जिसके संकरे हिस्से पर लाइट ब्लॉक्स बैठा हो

o एक बार में ३ बीम

पूर्व ज्ञान और कौशल

गतिविधि 1 शुरू करने से पहले:

• छात्रों को इस पाठ के अंत में डिजाइन चुनौती की समझ होनी चाहिए। ऊपर "चुनौती का परिचय" अनुभाग देखें।
• अन्वेषण गतिविधि के लिए व्यापक लक्ष्य का परिचय दें: प्रकाश के पथ को देखने और रिकॉर्ड करने का सबसे प्रभावी तरीका खोजने और दस्तावेज करने के लिए क्योंकि यह प्रकाश स्रोत को छोड़ देता है और जिलेटिन से गुजरता है और फिर बाहर निकलता है।

निम्नलिखित को मापने और रिकॉर्ड करने का तरीका प्रदर्शित/मॉडल करें:

• छात्रों को सामग्री का एक सेट दिखाएँ और प्रदर्शित करें कि जिलेटिन के विभिन्न आकार के टुकड़े बनाने के लिए कुकी कटर और प्लास्टिक चाकू का उपयोग कैसे करें।
• विद्यार्थियों को दिखाएँ कि कैसे आकृतियों में हेरफेर करना है ताकि वे प्रत्येक सतह के माध्यम से रोशनी चमका सकें।
• छात्रों को जिलेटिन से गुजरने वाली रोशनी को उन्मुख करने के दो अलग-अलग तरीके दिखाएं।

गतिविधि को सुविधाजनक बनाना

रचनात्मकता, अन्वेषण और दस्तावेज़ीकरण को प्रोत्साहित करें

• सामग्री के साथ मॉडल की खोज और प्रयोग
• विद्यार्थी वर्कशीट #2 सौंपें और टिप्पणियों को रिकॉर्ड करने का तरीका बताएं
• दस्तावेज़ कैसे प्रदर्शित करें:
  • जिलेटिन के उनके टुकड़े का आकार और आकार
  • जिलेटिन और प्रकाश का उन्मुखीकरण
  • प्रकाश की किरण का पूरा पथ शुरू होता है जब यह लाइट ब्लॉक्स से गुजरता है और फिर जिलेटिन से बाहर निकलता है
  • टीम बनाएं और संसाधन वितरित करें। सुनिश्चित करें कि प्रत्येक टीम के पास काटने, कुकी कटर, प्लास्टिक चाकू, लाइट ब्लॉक्स (या अन्य प्रकाश स्रोत), कागज की एक शीट और रिकॉर्डिंग सामग्री के लिए "जिलेटिन का स्लैब" है।
• यदि सुरक्षित और संभव हो तो रोशनी कम करें
• छात्रों द्वारा अपने उपकरण तैयार करने और व्यवस्थित करने के दौरान टीमों का निरीक्षण करने के लिए कक्षा भर में घूमें।
• छात्रों के काम करते हुए देखते हुए पूरे कमरे में घूमें। जैसे-जैसे टीमें काम करती हैं, जिलेटिन के माध्यम से लाइट ब्लॉक्स को चमकाने के उनके प्रयासों का निरीक्षण करें, ऐसे व्यक्तियों या टीमों की मदद करें जो उपकरण प्रबंधन और सेट-अप के साथ संघर्ष करते हैं।
• जैसा उपयुक्त हो, छात्रों को उनकी गतिविधियों के बारे में चर्चा में शामिल करें। विद्यार्थियों से उपकरण की व्यवस्था करने, आकृतियों को काटने, उन्मुख करने के उनके प्रयासों के बारे में ओपन-एंडेड प्रश्न पूछें, जो वे देखते हैं उसे रिकॉर्ड करें, और वे अपने अवलोकनों को कैसे समझते हैं।
• यदि उपयुक्त हो, तो एक या अधिक टीमों के काम को अन्य टीमों के साथ साझा करने के लिए कक्षा को रोकें। अन्वेषण के सकारात्मक उदाहरणों को उजागर करने के लिए ऐसे रुकावटों का उपयोग करें, जिनमें शामिल हैं लेकिन इन्हीं तक सीमित नहीं हैं: रचनात्मक डिजाइन, रोशनी संरेखित करने के तरीके, जिलेटिन और स्क्रीन, रिकॉर्ड कीपिंग और टीम वर्क।

पूरी अवधि के दौरान छात्रों को अपने काम का विस्तृत रिकॉर्ड रखने के लिए याद दिलाएं, जिसे वे अनुवर्ती चर्चा में संदर्भित करेंगे।

सारांशित करें और प्रतिबिंबित करें

गतिविधि को बंद करें, टीमों को अपना काम साझा करने के लिए प्रोत्साहित करें और परिणामों के बारे में निष्कर्ष निकालें।

• एक कक्षा के रूप में छात्रों के निष्कर्षों पर चर्चा करें
  • जिलेटिन के माध्यम से प्रकाश के मार्ग का निरीक्षण करने के लिए जिलेटिन और रोशनी को उन्मुख करना कितना अच्छा है?
  • जिलेटिन का आकार प्रकाश के मार्ग को कैसे प्रभावित करता है क्योंकि यह जिलेटिन से होकर गुजरता है
  • याद रखें कि भविष्य में आप मानव दृष्टि में सुधार के लिए लेंस की एक प्रणाली तैयार करेंगे। आपने आज क्या किया और क्या सीखा जो इस चुनौती पर लागू होता है?
  • एक वर्ग के रूप में, प्रकाश के मार्ग का पता लगाने की प्रक्रिया पर सहमत हों क्योंकि यह प्रकाश स्रोत को छोड़ता है, जिलेटिन से होकर गुजरता है और फिर जिलेटिन से बाहर निकलता है।

क्या चल रहा है? अधिक जानकारी के लिए अपवर्तन परिभाषा और संदर्भ। वैकल्पिक: गतिज अपवर्तन गतिविधि http://laserclassroom.com/products/kinesthetic-model-refraction/

गतिविधि 2: लेंस के आकार के साथ प्रयोग (45-60 मिनट)

सारांश

छात्र वैज्ञानिक प्रक्रिया का उपयोग करके उजागर करते हैं गुणात्मक प्रकाश और लेंस के आकार (अवतल, उत्तल, वर्ग, वृत्त) के बीच संबंध।

सिखने का परिणाम

इस गतिविधि के परिणामस्वरूप छात्र प्रकाश की एक किरण के पथ को रिकॉर्ड करने में सक्षम होंगे क्योंकि यह प्रकाश स्रोत से एक लेंस के एक तरफ से जिलेटिन के एक टुकड़े के दूसरी तरफ जाता है; और निष्कर्ष निकालें कि प्रकाश जिलेटिन के एक टुकड़े के माध्यम से कैसे यात्रा करता है a

• सपाट/सीधी सतह
• घुमावदार सतह
• उत्तल और अवतल लेंस (3 रोशनी का उपयोग करके) से गुजरते हुए प्रकाश के पथ का वर्णन, प्रदर्शन और रिकॉर्ड करें।
• पहचानें और परिभाषित करें: अवतल लेंस, उत्तल लेंस आपतित किरण, अपवर्तित किरण

पूर्व ज्ञान और कौशल

गतिविधि की शुरुआत में समीक्षा करें:

• जिलेटिन और रोशनी को कैसे उन्मुख करें (पिछली गतिविधि से)
• जिलेटिन से गुजरते हुए प्रकाश के पथ को कैसे रिकॉर्ड करें (पिछली गतिविधि से)

गतिविधि के लिए सेट करें

4 स्टेशन स्थापित करें

• 3 लाइट ब्लॉक्स और जिलेटिन का सर्कल
• 3 लाइट ब्लॉक्स और जिलेटिन का वर्ग
• 3 रोशनी और एक ढाला उत्तल लेंस
• 3 रोशनी और एक ढाला अवतल लेंस

प्रयोग शुरू करने से पहले: वैज्ञानिक प्रक्रिया की व्याख्या करें

• प्रकाश और लेंस के व्यवस्थित अध्ययन को प्रोत्साहित करें। प्रत्येक स्टेशन पर छात्रों को उनके अवलोकनों का दस्तावेजीकरण, एक ड्राइंग के साथ, जिसमें उपयुक्त लेबल (घटना और अपवर्तित किरणें, अवतल या उत्तल लेंस) शामिल हैं।
• स्वतंत्र और आश्रित चर के बीच अंतर
• प्रत्येक स्टेशन पर कौन से चर स्वतंत्र और आश्रित चर हैं
• आश्रित चर लेंस के आकार का होता है - अवतल या उत्तल
• वैज्ञानिक प्रक्रिया में अतिरिक्त कदम जो आप छात्रों से एक परिकल्पना बताने से लेकर निष्कर्ष निकालने तक का पालन करने की अपेक्षा करते हैं।
• वैज्ञानिक प्रक्रिया: https://nces.ed.gov/nceskids/help/user_guide/graph/variables.asp

निम्नलिखित को मापने और रिकॉर्ड करने का तरीका प्रदर्शित/मॉडल करें:

• प्रकाश स्रोतों से लेंस की स्थिति और दूरी
• निर्भर चर (लेंस का आकार) के रूप में प्रकाश के पथ के साथ क्या होता है, बदलता है।
• लेंस से गुजरते समय प्रकाश का व्यवहार
• शब्दावली की समीक्षा करें जैसा कि आप प्रदर्शित करते हैं
  • प्रसंग किरण
  • अपवर्तित किरण
  • कंसवे लेंस
  • उत्तल लेंस
  • फोकल प्वाइंट

गतिविधि को सुगम बनाएं

• छात्र वर्कशीट #3
• बता दें कि इस गतिविधि में छात्र प्रकाश के व्यवहार पर विभिन्न प्रकार के लेंसों के प्रभाव का अधिक संगठित और ठोस विश्लेषण करने के लिए वैज्ञानिक प्रक्रिया का उपयोग करेंगे। छात्रों को समझाएं कि वे चार स्टेशनों से घूमेंगे।
• समझाएं कि प्रत्येक स्टेशन पर वे एक प्रकार के लेंस के माध्यम से प्रकाश पारित करेंगे और लेंस से गुजरते समय प्रकाश के पुंजों के व्यवहार को रिकॉर्ड करेंगे।
• छात्रों को प्रत्येक स्टेशन पर उनके अवलोकनों का अवलोकन करने और ड्राइंग और लेबल के साथ रिकॉर्ड करने का निर्देश दें:
  • प्रकाश स्रोत
  • प्रसंग किरण
  • अपवर्तित किरण
  • कंसवे लेंस
  • उत्तल लेंस
  • फोकल प्वाइंट (इस बिंदु पर फोकल लम्बाई को पेश करने की आवश्यकता नहीं है, या फोकल प्वाइंट और दृष्टि के बीच संबंधों पर चर्चा करने की आवश्यकता नहीं है जब तक कि यह सामने न आए)
  • नोट्स, निष्कर्ष, अन्य अवलोकन
• छात्रों को जोड़े में विभाजित करें। स्टेशनों को जोड़े असाइन करें।
• प्रत्येक स्टेशन पर बिताए गए समय के लिए अपेक्षाएं और रोशनी और लेंस की व्यवस्था की संख्या निर्धारित करें जिससे आप छात्रों से प्रत्येक स्टेशन पर मापने और रिकॉर्ड करने की अपेक्षा करते हैं।
• पूरे कमरे में घूमें क्योंकि टीमें उनके प्रयासों का निरीक्षण करने के लिए काम करती हैं। टीमों को अपने उपकरण स्थापित करने, आश्रित और स्वतंत्र चर की पहचान करने और उनके परिणामों को मापने, रिकॉर्ड करने और आकर्षित करने में सहायता करें।
• जैसा उपयुक्त हो, विद्यार्थियों के साथ उनके प्रायोगिक सेट-अप, प्रकाश की स्थिति को मापने के उनके तरीकों, लेंस में प्रवेश करने और गुजरने वाले प्रकाश की किरण के कोण और अगले स्टेशन पर जाने पर वे कौन से चर स्थिर रखेंगे, इस पर चर्चा करें। और अगला लेंस।
• यदि छात्र के प्रयासों को उजागर करने का अवसर मिलता है, तो आपके द्वारा किए गए कुछ अवलोकनों के बारे में कक्षा चर्चा करें। क्या छात्रों ने अपने साथियों को उनके प्रयोगात्मक सेट-अप, परिणामों को मापने और रिकॉर्ड करने के तरीके, और अपने काम को एक स्टेशन से दूसरे स्थान पर बनाए रखने की योजना के बारे में बताया है।
• समय का ध्यान रखें। छात्रों को दूसरे स्टेशन पर जाने से पहले कम से कम दो या तीन बार अपनी रोशनी को पुनर्व्यवस्थित करने और मापने के लिए पर्याप्त समय दें।
• छात्रों को अगले स्टेशन पर घुमाने से लगभग 5 मिनट पहले "पूर्व-चेतावनी" दें। उन्हें मौजूदा स्टेशन पर अपना काम पूरा करने के लिए कहें।
• १-२ मिनट शेष होने पर, छात्रों को स्टेशन को साफ करने और स्टेशन को उसी तरह बहाल करने के लिए कहें, जब उन्होंने इसे (या बेहतर) पाया था। यदि समय हो, तो दूसरे स्टेशन पर घूमें। यदि नहीं, तो समझाएं कि छात्र पिक-अप करेंगे जहां उन्होंने अगली अवधि को छोड़ा था।

सारांशित करें और प्रतिबिंबित करें

गतिविधि को बंद करें, टीमों को अपना काम साझा करने के लिए प्रोत्साहित करें और परिणामों के बारे में निष्कर्ष निकालें।

• एक कक्षा के रूप में परिणामों और निष्कर्षों पर चर्चा करें और साझा करें
  • स्क्वायर बनाम सर्कल
  • अवतल लेंस लेंस के सामने एक फोकल बिंदु उत्पन्न करते हैं
  • उत्तल लेंस लेंस के पीछे एक फोकल बिंदु उत्पन्न करते हैं
  • लेंस के केंद्र से फोकस बिंदु तक की दूरी को फोकस कहा जाता है
  • लंबाई
  • पता शब्दावली

गतिविधि 3: अपना स्वयं का लेंस बनाएं - डिज़ाइन और दस्तावेज़ (45-60 मिनट)

सारांश

छात्र निर्देशित अन्वेषण में संलग्न होते हैं और जो उन्होंने अब तक सीखा है उसका उपयोग करते हैं, विभिन्न आकारों (चौड़ाई) के अवतल और उत्तल लेंस को मज़बूती से बनाने/डिज़ाइन करने के लिए एक प्रक्रिया का दस्तावेजीकरण करने के लिए।

सिखने का परिणाम

इस गतिविधि के परिणामस्वरूप छात्र निम्न में सक्षम होंगे:

• एक सर्कल कुकी कटर के साथ जिलेटिन से अवतल और उत्तल लेंस दोनों को कैसे काटें, इसका वर्णन, प्रदर्शन और रिकॉर्ड करें।
• एक आश्रित चर (लेंस आकार, आकार, प्रकाश स्रोत से दूरी) में परिवर्तन होने पर प्रकाश का मार्ग कैसे व्यवहार करता है, इस बारे में साक्ष्य से निष्कर्ष निकालें।

गतिविधि से पहले, परिचय, चर्चा या समीक्षा करें

• अवतल और उत्तल लेंस
• दोहराने योग्य प्रक्रिया का दस्तावेजीकरण कैसे करें http://www.wikihow.com/Document-a-Process

गतिविधि को सुगम बनाएं

हम दृढ़ता से सुझाव देते हैं कि आप इस कक्षा की अवधि को छात्रों को स्पष्ट रूप से दिखाने के बजाय छात्रों को स्पष्ट रूप से दिखाने के बजाय कि उन्हें कैसे आकार देना है और उन्हें अपनी सामग्री देने के बाद संघर्ष करने के लिए एक निर्धारित समय (15-20 मिनट) की अनुमति दें। आकृतियाँ बनाएँ। एक बार जब उन्हें पता चल गया कि अवतल और उत्तल दोनों लेंस कैसे बनाए जाते हैं, तो वे उस प्रक्रिया का दस्तावेजीकरण करेंगे जिसका उन्होंने उपयोग किया था।

यह चुनौती कुछ बुनियादी समझने की नींव रखती है, लेकिन इस प्रकार के लेंसों के बारे में सहज ज्ञान युक्त नहीं - कि वे मंडलियों से प्राप्त होते हैं; और लेंस के गुणों का वर्णन करने वाले गणित की अधिक उन्नत समझ उस समझ पर निर्भर करती है। यह सरल व्यावहारिक गतिविधि छात्रों को अवतल/उत्तल लेंस और वृत्तों के बीच संबंध का एक अनुभवात्मक, सहज अनुभव प्रदान करती है।

• आज के लिए चुनौती का परिचय दें: उत्तल और अवतल लेंस को कैसे काटें, इसके लिए एक प्रक्रिया का दस्तावेजीकरण करें
  • अवतल: 2 -3 विभिन्न आकार
  • उत्तल: 2-3 विभिन्न आकार
• छात्रों के प्रत्येक जोड़े को गोल कुकी कटर का एक सेट और जिलेटिन का ~9”X7” स्लैब दें।
• छात्रों की टीमों को लेंस के आकार को काटने के साथ प्रयोग करने के लिए 15-20 मिनट का समय दें, अवतल और उत्तल लेंस डिजाइन करने के लिए गोल कुकी कटर का उपयोग करने के लिए एक दोहराने योग्य और विश्वसनीय प्रक्रिया के दस्तावेजीकरण पर ध्यान केंद्रित करें।
• पूरे कमरे में घूमें क्योंकि टीमें उनके प्रयासों का निरीक्षण करने के लिए काम करती हैं। यदि आवश्यक हो तो अपने उपकरण स्थापित करने के लिए टीमों की सहायता करें।

सारांशित करें और प्रतिबिंबित करें

• छात्रों के काम के बारे में कक्षा चर्चा करने के लिए 15-20 मिनट के बाद छात्रों को रोकें। क्या छात्रों ने अपने साथियों को उनके प्रयोगात्मक सेट-अप और प्रक्रिया के दस्तावेजीकरण के तरीकों के बारे में बताया है।
• एक कक्षा के रूप में, छात्रों के निष्कर्षों और इनपुट के आधार पर प्रक्रिया को लिखें (दस्तावेज़)।

गतिविधि 4: लेंस के आकार के साथ प्रयोग (चौड़ाई) (45-60 मिनट)

सारांश

पिछली कक्षा की अवधि में प्रलेखित प्रक्रिया का उपयोग करते हुए, छात्र डेटा एकत्र करने और रिकॉर्ड करने के लिए वैज्ञानिक प्रक्रिया में संलग्न होते हैं और फोकल लंबाई पर निर्भर चर (लेंस की चौड़ाई) के प्रभाव के बारे में निष्कर्ष पर पहुंचते हैं। यह गुणात्मक है। उदाहरण के लिए, फोकल लंबाई लंबी या छोटी हो जाती है।

यह समझना कि लेंस का आकार (चौड़ाई) और प्रकाश स्रोत से लेंस की दूरी फोकल लंबाई को कैसे प्रभावित करती है, छात्रों को अंतिम चुनौती में संलग्न होने पर दृष्टि में सुधार के लिए लेंस की एक प्रणाली तैयार करने में मदद मिलेगी।

• छात्र करेंगे:
  • डिजाइन:
    • अवतल: 2 -3 अलग-अलग चौड़ाई
    • उत्तल: 2-3 अलग-अलग चौड़ाई
  • रिकॉर्ड: बीम पथ और अनुमानित फोकल लंबाई
    • अवतल लेंस: 2 -3 विभिन्न चौड़ाई
    • उत्तल लेंस: 2-3 अलग-अलग चौड़ाई
  • एक लेंस की चौड़ाई और फोकल लंबाई के बीच गुणात्मक संबंध समाप्त करें
  • शब्दावली और अवधारणाएं:
    • प्रकाश स्रोत
    • फोकल लेंथ - लेंस की चौड़ाई बदलने से फोकल लेंथ पर क्या असर पड़ता है?

गतिविधि से पहले, परिचय, चर्चा या समीक्षा करें

• स्वतंत्र और आश्रित चर के बीच अंतर
• आज की गतिविधि में कौन से चर स्वतंत्र और आश्रित चर हैं -
  • लेंस की चौड़ाई और लेंस से प्रकाश स्रोत की दूरी निर्भर चर हैं जो परिणाम को प्रभावित करते हैं: फोकल लंबाई
• की परिभाषा फोकल लम्बाई और संक्षिप्त, दृष्टि से इसका संबंध।
  • प्रकाश स्रोत = वस्तु (वस्तु से आँख में उछलता हुआ प्रकाश)
  • एक स्पष्ट छवि बनाने के लिए आंख में प्रवेश करने वाले प्रकाश को सीधे रेटिना पर ध्यान केंद्रित करने की आवश्यकता होती है।
• यदि आप अधिक गणित का परिचय देना चाहते हैं या अधिक विस्तार से फोकल लंबाई में जाना चाहते हैं, तो खान अकादमी आपके संदर्भ के लिए उत्कृष्ट अवलोकन प्रदान करती है:
  • उत्तल: https://www.khanacademy.org/science/physics/geometricoptics/lenses/v/convex-lenses
  • अवतल: https://www.khanacademy.org/science/physics/geometricoptics/lenses/v/concave-lenses

प्रदर्शन/मॉडल कैसे निरीक्षण करें, मापें और रिकॉर्ड करें

• अवतल और उत्तल लेंस दोनों की अनुमानित फोकल लंबाई कैसे निर्धारित करें
• निर्भर चर, (लेंस की चौड़ाई) के रूप में प्रकाश के व्यवहार (पथ) में क्या परिवर्तन होता है।
• शब्दावली की समीक्षा करें या परिचय दें जैसा कि आप प्रदर्शित करते हैं
  • प्रसंग किरण
  • अपवर्तित किरण
  • कंसवे लेंस
  • उत्तल लेंस
  • फोकल लंबाई

गतिविधि को सुगम बनाएं:

प्रकाश और लेंस के साथ व्यवस्थित प्रयोग को प्रोत्साहित करें

• आज की गतिविधि के लक्ष्य का परिचय दें:
  • डेटा एकत्र करें और फोकल लंबाई पर लेंस के आकार (चौड़ाई) के प्रभाव के बारे में निष्कर्ष निकालें
  • डेटा एकत्र करें और फोकल लंबाई पर प्रकाश स्रोत से लेंस तक की दूरी के प्रभाव के बारे में निष्कर्ष निकालें
• छात्रों की प्रत्येक जोड़ी को सामग्री का एक सेट दें:
  • गोल कुकी कटर का सेट
  • जिलेटिन का 9 "X 13" स्लैब
  • तीन लाइट ब्लॉक्स का सेट
• छात्रों को निर्देश दें
  • अलग-अलग चौड़ाई वाले 3 उत्तल लेंस डिज़ाइन करें
  • प्रत्येक लेंस की चौड़ाई और उसकी संगत फोकल लंबाई को मापें और रिकॉर्ड करें
• छात्रों को निर्देश दें
  • अलग-अलग चौड़ाई वाले 3 अवतल लेंस डिज़ाइन करें
  • प्रत्येक लेंस की चौड़ाई और उसकी संगत फोकल लंबाई को मापें और रिकॉर्ड करें
• छात्रों को निर्देश दें
  • मापें और रिकॉर्ड करें कि प्रकाश स्रोत और लेंस के बीच की दूरी में परिवर्तन के रूप में फोकल लंबाई कैसे बदलती है।
• एक बार जब टीमों ने अपना माप और अवलोकन दर्ज कर लिया, तो गतिविधि समाप्त हो गई।
• छात्रों को अपने काम को पूरा करने के लिए समय दें, आवश्यकतानुसार डेटा टेबल और ड्रॉइंग को पूरा करें।
• सफाई के लिए अलग समय निर्धारित करें।

सारांश और प्रतिबिंब

टीमों से अपने परिणाम साझा करने के लिए कहें। एक कक्षा चर्चा आयोजित करें जिसमें टीमों/व्यक्तियों ने समझाया कि उन्होंने क्या किया, उन्होंने क्या देखा, और परिणामों के बारे में उनका क्या अर्थ है। अपने दृष्टिकोण के आधार पर आप कई सक्रिय शिक्षण रणनीतियों में से एक का उपयोग करना चाह सकते हैं या स्वयंसेवकों को कक्षा के सामने अपने काम को आकर्षित करने या प्रदर्शित करने के लिए आमंत्रित कर सकते हैं।

• ड्राइंग और डेटा टेबल सहित छात्र परिणामों का उपयोग करते हुए, प्रत्येक प्रकार के लेंस के माध्यम से एक प्रकाश पारित करने के बीच अंतर की तुलना करें।
• एक कक्षा के रूप में प्रश्नों पर चर्चा करें जैसे:
  • लेंस की चौड़ाई बढ़ने या घटने पर फोकस दूरी का क्या होता है?
  • क्या यह अवतल के लिए उत्तल के समान है?
  • क्या परिणाम प्रकाश से लेंस की दूरी के साथ भिन्न होते हैं?
  • उत्तल और अवतल लेंस के बारे में आपने क्या सीखा जो आपको अंतिम चुनौती में मदद करेगा?
• कक्षा के रूप में प्रयोग के परिणामों पर चर्चा करें। संबोधित करने के लिए प्रश्नों में शामिल हैं, लेकिन इन तक सीमित नहीं हैं:
  • जैसे-जैसे लेंस छोटा/बड़ा होता जाता है, फोकस बिंदु कैसे बदलता है?
  • कौन से सबूत इन निष्कर्षों का समर्थन करते हैं?
  • अवतल और उत्तल लेंस के बीच परिणाम कैसे भिन्न होते हैं?
  • लेंस के आकार और आकार और फोकल प्वाइंट के बीच संबंध को समझने से दृष्टि में सुधार के लिए लेंस सिस्टम को डिजाइन करने की अंतिम चुनौती में कैसे मदद मिलती है?
  • यदि छात्रों ने फोकल प्वाइंट और लेंस आकार के बारे में भविष्यवाणी की, तो उनकी भविष्यवाणी परिणामों की तुलना कैसे की गई? क्या कोई परिणाम आश्चर्यजनक थे?
  • अंतिम गतिविधि में आपको दृष्टि में सुधार के लिए डिज़ाइन किए गए लेंस की एक प्रणाली बनाने के लिए चुनौती दी जाएगी। आपने लेंस और फोकल पॉइंट के बारे में क्या सीखा जो आपको चुनौती का सामना करने में मदद करेगा?
  • आंख की छवियों को याद करें (सामान्य, निकट और दूरदर्शी)। आप चित्र के किस भाग पर प्रकाश को फोकस करना चाहेंगे?

गतिविधि 5: 2 लेंस प्रणाली के साथ प्रयोग (45-60 मिनट)

सारांश

डिजाइन चैलेंज की तैयारी में अपनी अंतिम गतिविधि के रूप में, छात्र प्रकाश के व्यवहार का पता लगाते हैं क्योंकि यह लेंस जोड़े के विभिन्न संयोजनों से गुजरता है। अंतिम चुनौती में, छात्रों को एक रोगी की आंख का आरेख प्राप्त होता है। सिस्टम में एक लेंस आंख में पाए जाने वाले लेंस का प्रतिनिधित्व करेगा। छात्रों को अपने रोगी की दृष्टि को सुधारने या सुधारने के लिए एक या अधिक जिलेटिन लेंस डिजाइन करने की आवश्यकता होगी। लेंस के संयोजन और उनके संरेखण को रोगी की आंख के आरेख में रेटिना पर प्रकाश केंद्रित करने की आवश्यकता होती है।

KWL चार्ट के अंतिम भाग को पहले भरें।

सिखने का परिणाम

इस पाठ के परिणामस्वरूप, छात्र निम्न में सक्षम होंगे:

• प्रकाश और फोकल लंबाई के पथ पर दो लेंसों की एक प्रणाली के प्रभाव का वर्णन, प्रदर्शन और रिकॉर्ड करें
  • 2 उत्तल लेंस
  • 2 अवतल लेंस
  • 1 अवतल और 1 उत्तल लेंस
• दृष्टि या फ़ोकस छवियों को बढ़ाने के लिए उपयोग किए जाने वाले विभिन्न उपकरणों में लेंस की भूमिका का वर्णन करें
  • कैमरा
  • दूरबीन
  • माइक्रोस्कोप
  • आवर्धक लेंस
• मानव दृष्टि में लेंस की भूमिका का वर्णन करें
  • मानव आँख में उत्तल लेंस होता है
  • स्पष्ट मानव दृष्टि विशेष रूप से रेटिना पर प्रकाश को केंद्रित करने की क्षमता पर निर्भर करती है
  • मायोपिया और हाइपरोपिया आम दृष्टि समस्याओं के रूप में
• भविष्यवाणी करें कि मायोपिया या हाइपरोपिया मौजूद होने पर विभिन्न लेंस मानव दृष्टि को कैसे बढ़ा सकते हैं।

वैकल्पिक गणित

https://www.khanacademy.org/science/physics/geometric-optics/lenses/v/multiple-lenssystems

एकाधिक लेंसों के साथ प्रयोग करने के लिए चरण निर्धारित करें।

एक कक्षा के रूप में, दो या दो से अधिक लेंसों का उपयोग करने वाले विभिन्न उपकरणों की सूची बनाएं। यदि विद्यार्थियों का सुझाव है कि चश्मों के साथ संयुक्त आँख एक लेंस प्रणाली है, तो समझाएँ कि अंतिम पाठ में वे इस संयोजन को विशेष रूप से संबोधित करेंगे। अभी के लिए दूरबीन, सूक्ष्मदर्शी और दूरबीन जैसे उपकरणों पर ध्यान दें।

छात्रों को यह समझाने के लिए कहें कि वे कैसे सोचते हैं कि विभिन्न उपकरण काम करते हैं और लेंस और लेंस और प्रकाश के बीच संबंध हैं।

बता दें कि इस गतिविधि में छात्र प्रकाश के व्यवहार पर लेंस के संयोजन का पता लगाएंगे। समझाएं कि वे परिणामों को देखने और रिकॉर्ड करने के लिए दो लेंसों के माध्यम से प्रकाश की किरण पारित करेंगे।

एक कक्षा के रूप में प्रयोग में कई चरों पर चर्चा करें कि कौन सा परिवर्तन करना है, और कौन सा समान रखना है। कुछ चर जो छात्रों को पहचानना चाहिए उनमें शामिल हैं:

• लेंस के बीच की दूरी
• लेंस के जोड़े बनाने के लिए लेंस प्रकारों का संयोजन
• लेंस से प्रकाश स्रोत की स्थिति और दूरी

गतिविधि को सुगम बनाएं

बता दें कि इस गतिविधि में छात्रों को अपने काम का सावधानीपूर्वक रिकॉर्ड रखने की जरूरत है। उपलब्ध समय के आधार पर, सभी टीमों को लेंस के सभी संयोजनों के साथ काम करने के लिए कहें या कक्षा को "विशेषज्ञ समूहों" में विभाजित करें और उन्हें उस प्रणाली पर कक्षा में वापस रिपोर्ट करने की जिम्मेदारी सौंपें, जिसे उन्होंने खोजा था।

टीमों को निम्नलिखित लेंस संयोजनों में से सभी या कुछ के साथ प्रयोग करना चाहिए:

• उत्तल + उत्तल
• अवतल + अवतल
• उत्तल + अवतल
• KWL चार्ट के अंतिम भाग को पहले भरें
• क्या छात्रों ने अपने प्रयोग की योजना बनाई है, उनका सेट-अप तैयार किया है, और एक डेटा तालिका बनाई है जिसमें परिणाम रिकॉर्ड करना है। वैकल्पिक रूप से, बोर्ड पर उपकरण सेट-अप बनाएं और प्रत्येक टीम को डेटा तालिका वितरित करें।
• एक बार जब टीमें अपने प्रयोगों के लिए एक उपयुक्त योजना प्रदर्शित करती हैं, तो उन्हें जिलेटिन और उपकरण प्रदान करें।
• सुनिश्चित करें कि छात्र लेंस संयोजन के प्रभाव और लेंस के बीच की दूरी को बदलने के प्रभाव का पता लगाते हैं।
• विभिन्न लेंस संयोजनों के प्रकाश के व्यवहार पर पड़ने वाले प्रभावों की ओर ध्यान आकर्षित करें।
• प्रकाश के व्यवहार पर लेंस के बीच की दूरी को बदलने के प्रभावों की ओर ध्यान आकर्षित करें।
• छात्रों को देखने के लिए पूरे कमरे में घूमें। उपयुक्त के रूप में टीमों को उनकी प्रयोगात्मक प्रक्रियाओं, मापों, टिप्पणियों और परिणामों की चर्चा में संलग्न करें। उनके तरीकों को उनके परिणामों से जोड़ने में उनकी मदद करें।
• (वैकल्पिक) छात्रों से लेंस के लिए "किरण आरेख" बनाने के लिए कहें जैसा कि यहां दिखाया गया है।

सारांश और प्रतिबिंब

छात्रों द्वारा किए गए प्रयोगों को बंद करें। एक वर्ग के रूप में, प्रकाश के व्यवहार की समीक्षा करें क्योंकि यह लेंस के विभिन्न जोड़े से गुजरता है और लेंस के जोड़े के बीच की दूरी को बदलने के प्रभाव की समीक्षा करता है।

• यदि आवश्यक हो, तो छात्रों को प्रस्तुत करने से पहले पाठ में पिछले चरण से समीक्षा करने और काम पूरा करने का समय दें।
• क्या टीमें अपने परिणाम साझा करती हैं। विद्यार्थियों को उनके अवलोकन और निष्कर्षों की व्याख्या करने के लिए चित्र और डेटा देखने के लिए प्रोत्साहित करें।
• एक कक्षा के रूप में, प्रश्नों पर चर्चा करें जैसे:
  • जब आप एक लेंस को दूसरे के करीब या आगे ले जाते हैं तो फोकस बिंदु का क्या होता है? क्या यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप किस लेंस के संयोजन का उपयोग कर रहे हैं?
  • दो उत्तल लेंसों के फोकस बिंदु का क्या होता है
  • दो अवतल लेंसों के फोकस का क्या होता है?
  • विभिन्न लेंसों के विभिन्न संयोजनों का क्या होता है?
  • दो (या अधिक) लेंसों के साथ काम करना रोगी की दृष्टि में सुधार के लिए लेंस की एक प्रणाली को डिजाइन करने की अंतिम चुनौती पर कैसे लागू होता है?
  • आपको क्या लगता है कि लेंस के कौन से संयोजन निकट दृष्टि वाले रोगी के लिए दृष्टि में सुधार करेंगे?
  • आपको क्या लगता है कि लेंस का कौन सा संयोजन दूरदर्शी रोगी के लिए दृष्टि में सुधार करेगा?

वैकल्पिक

• लेंस के अतिरिक्त संयोजनों के साथ प्रयोग।
• टेलीस्कोप, लेजर, माइक्रोस्कोप और दूरबीन जैसे लेंस का उपयोग करने वाले विभिन्न उपकरणों के अनुसंधान डिजाइन।

चुनौती: दृष्टि की समस्या को ठीक करने के लिए 2-लेंस सिस्टम डिज़ाइन करें (45-60 मिनट)

सारांश

यह गतिविधि छात्रों को एक लेंस प्रणाली बनाने की प्रक्रिया के माध्यम से ले जाने पर केंद्रित है जो दृष्टि की समस्या को ठीक करती है। गतिविधि पाठ का लक्ष्य सही लेंस डिजाइन करना नहीं है, बल्कि यह समझना है कि इंजीनियरिंग प्रक्रिया के साथ किसी समस्या को हल करने में क्या होता है। खोज को प्रेरित करने के लिए खोज की अनुमति देने के लिए बहुत समय और कुछ संरचित सीमाओं की अनुमति दें!

पूर्व ज्ञान और कौशल

• प्रकाश एक सीधी रेखा में तब तक चलता है जब तक कि वह किसी वस्तु से नहीं टकराता या एक माध्यम से दूसरे माध्यम में नहीं जाता
• हम जो कुछ भी देखते हैं वह हमारी आंखों में प्रवेश करने वाले प्रकाश का परिणाम है; उस प्रकाश का अधिकांश भाग परावर्तित होता है
• जब प्रकाश एक माध्यम से दूसरे माध्यम में जाता है (अर्थात लेंस के माध्यम से), तो प्रकाश मुड़ा हुआ या अपवर्तित होता है
• लेंस का आकार और सामग्री प्रभावित करती है कि प्रकाश कैसे झुकता है
• आंख में एक लेंस होता है जो रेटिना पर प्रकाश केंद्रित करता है। स्पष्ट दृष्टि आंख के लेंस की आंख में प्रवेश करने वाले प्रकाश को मोड़ने की क्षमता पर निर्भर करती है ताकि छवि विशेष रूप से रेटिना पर बने

गतिविधि को सुगम बनाएं:

• छात्रों के KWL चार्ट की समीक्षा करें और देखें
• स्लिट कैप्स ऑन के साथ लाइट ब्लॉक्स का एक सेट, और 3 छात्रों के प्रत्येक समूह को दो मोल्डेड जिलेटिन लेंस (एक उत्तल और एक अवतल) सौंपें।
• छात्रों को दिखाएं कि रोशनी कैसे चालू करें और उन्हें यह पता लगाने के लिए 3-5 मिनट का समय दें कि प्रकाश लेंस के माध्यम से कैसे चलता है।
• "सामान्य" दृष्टि के साथ एक आँख का खाका सौंपें। क्या छात्रों ने ढले हुए उत्तल लेंस को "आंख में" यह देखने के लिए रखा है कि प्रकाश रेटिना पर एक केंद्र बिंदु पर आता है। स्पष्ट रूप से देखना इस बात पर निर्भर करता है कि केंद्र बिंदु आंख में एक विशिष्ट स्थान पर उतरता है, जिसे रेटिना कहा जाता है।
• इसके बाद, छात्रों ने ढले हुए उत्तल लेंस को हाइपरोपिक आंख के टेम्प्लेट पर रखा है, जिसे दृष्टि सुधार की आवश्यकता है क्योंकि प्रकाश गलत जगह पर उतरता है। ध्यान दें कि केंद्र बिंदु कहां है। यह अच्छी दृष्टि नहीं बनाता है!
• उनसे समस्या को परिभाषित करने और समाधान का अनुमान लगाने के लिए कहें ... क्या केंद्र बिंदु को किसी अन्य स्थान पर "स्थानांतरित" कर सकता है। इस बिंदु पर, छात्रों को अवतल और उत्तल दोनों लेंसों के साथ कुछ समय दें ताकि वे पता लगा सकें कि अवतल लेंस केंद्र बिंदु को हिलाता है।
• इसके बाद, प्रत्येक समूह को एक वर्ग (~ 4 ”X 8”) तैयार, डबल ताकत वाला सादा जिलेटिन और विभिन्न व्यास के 3 गोल कुकी कटर दें।
• बता दें कि इस जिलेटिन से वे दृष्टि की समस्या को ठीक करने के लिए दूसरा लेंस बनाएंगे। उनके लिए उपलब्ध सामग्री और उपकरण जिलेटिन, चाकू और कुकी कटर हैं!
• पहले विद्यार्थियों को अपने कुकी कटर और जिलेटिन के साथ अवतल और उत्तल लेंस बनाने का अभ्यास करने के लिए कहें।
• इसके बाद छात्रों को कुकी कटर, प्लास्टिक चाकू और जिलेटिन का उपयोग करके लेंस बनाने के लिए कहें, जो टेम्पलेट्स पर प्रदर्शित दृष्टि समस्याओं को ठीक करेगा।
• जैसे-जैसे छात्र अपने लेंस डिज़ाइन का निर्माण, परीक्षण और सुधार करते हैं, वे लेंस और प्रकाश का उपयोग करके इंजीनियरिंग प्रक्रिया की अनिवार्यताओं में संलग्न होते हैं।

लक्ष्य छात्रों को यह समझने देना है कि लेंस के साथ प्रकाश में हेरफेर किया जा सकता है - और ऐसा करने से वे समस्याओं को हल कर सकते हैं। लेंस को ठीक से प्राप्त करना चुनौतीपूर्ण होगा। अधिक उन्नत छात्रों के लिए, आप उनके द्वारा उपयोग किए जा रहे "परीक्षण और त्रुटि" दृष्टिकोण के बजाय समाधान बनाने के गणितीय तरीकों के रूप में फोकल लंबाई, वक्रता की त्रिज्या और अपवर्तन के सूचकांक को पेश कर सकते हैं।

पाठ पुराने छात्रों के लिए कम से कम 1 कक्षा की अवधि में किया जा सकता है। हालांकि, छात्रों को जल्दी महसूस करने में मदद करने के लिए और छात्र की सफलता (विशेष रूप से युवा छात्रों के लिए) को सुनिश्चित करने के लिए, छात्रों को विचार-मंथन, परीक्षण विचारों और उनके डिजाइन को अंतिम रूप देने के लिए अधिक समय देने के लिए पाठ को दो अवधियों में विभाजित करें। अगली कक्षा अवधि में परीक्षण और डीब्रीफ का संचालन करें।

नेत्र आरेख

इंटरनेट कनेक्शन

• https://www.bbc.co.uk

लेखन गतिविधि

हमारी दुनिया में लेंस के और कौन से अनुप्रयोग हैं?

पाठ्यचर्या ढांचे के लिए संरेखण

नोट: इस श्रृंखला की सभी पाठ योजनाएं कंप्यूटर साइंस टीचर्स एसोसिएशन K-12 कंप्यूटर साइंस स्टैंडर्ड्स, यूएस कॉमन कोर स्टेट स्टैंडर्ड्स फॉर मैथमेटिक्स के साथ संरेखित हैं, और यदि लागू हो तो स्कूल गणित के लिए गणित के सिद्धांतों और मानकों के राष्ट्रीय शिक्षकों की परिषद पर भी लागू होती हैं, अंतर्राष्ट्रीय प्रौद्योगिकी शिक्षा संघ के तकनीकी साक्षरता के मानक, और अमेरिकी राष्ट्रीय विज्ञान शिक्षा मानक जो राष्ट्रीय अनुसंधान परिषद द्वारा तैयार किए गए थे।

अनुशासनात्मक मूल विचार 

PS4.B: विद्युतचुंबकीय विकिरण

o विभिन्न पारदर्शी सामग्री (जैसे, हवा और पानी, हवा और कांच) के बीच की सतहों को छोड़कर, जहां प्रकाश पथ मीडिया के बीच झुकता है, प्रकाश के मार्ग का पता सीधी रेखाओं के रूप में लगाया जा सकता है। (एमएस-पीएस4-2)

∙ ETS1.A: इंजीनियरिंग समस्याओं को परिभाषित और परिसीमित करना

o किसी डिज़ाइन कार्य के मानदंड और बाधाओं को जितना अधिक सटीक रूप से परिभाषित किया जा सकता है, उतनी ही अधिक संभावना है कि डिज़ाइन किया गया समाधान सफल होगा। बाधाओं की विशिष्टता में वैज्ञानिक सिद्धांतों और अन्य प्रासंगिक ज्ञान पर विचार करना शामिल है जो संभावित समाधानों को सीमित कर सकते हैं (MS-ETS1-1)

∙ ETS1.B: संभावित समाधान विकसित करना

o एक समाधान का परीक्षण करने की आवश्यकता है, और फिर इसे सुधारने के लिए परीक्षण परिणामों के आधार पर संशोधित किया जाना चाहिए। एमएस-ईटीएस-4)

विज्ञान और इंजीनियरिंग अभ्यास 

एक डिजाइन समस्या को परिभाषित करें जिसे किसी वस्तु, उपकरण, प्रक्रिया या प्रणाली के विकास के माध्यम से हल किया जा सकता है और इसमें वैज्ञानिक ज्ञान सहित कई मानदंड और बाधाएं शामिल हैं जो संभावित समाधानों को सीमित कर सकती हैं। (एमएस-ईटीएस1-1)

घटना का वर्णन करने के लिए एक मॉडल विकसित करना और उसका उपयोग करना (MS-PS4-2)

निष्कर्षों में समानता और अंतर निर्धारित करने के लिए डेटा का विश्लेषण और व्याख्या करना। (एमएस ईटीएस1-3)

क्रॉसकटिंग अवधारणाएं

संरचना और कार्य

o संरचनाओं को विभिन्न सामग्रियों के गुणों को ध्यान में रखते हुए विशेष कार्यों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है और सामग्री को कैसे आकार और उपयोग किया जा सकता है (MS PSR-2)

o संरचनाओं को विशेष कार्यों को पूरा करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है

छात्र कार्यपत्रक #1:KWL चार्ट

छात्र का नाम दिनांक

नर्स, डॉक्टर और इंजीनियर दृष्टि में सुधार करने वाले चश्मे और अन्य उपकरणों के डिजाइन और निर्माण के लिए मिलकर काम करते हैं। इस चुनौती में आप रोगी की दृष्टि में सुधार के लिए लेंस की एक प्रणाली तैयार करेंगे।

किसी की दृष्टि को बेहतर बनाने में मदद करने के लिए आपको मानव आंख और लेंस के बारे में क्या जानने की आवश्यकता है?

आप क्या जानते हैं, जानना चाहते हैं और किसी की दृष्टि में सुधार करने के लिए चश्मा डिजाइन करना सीखा है, उसे सूचीबद्ध करने के लिए नीचे दिए गए KWL ग्राफिक आयोजक का उपयोग करें।

छात्र वर्कशीट 2: सामग्री और प्रायोगिक सेट-अप

छात्र का नाम दिनांक

इस इकाई के अंत में डिजाइन चुनौती को पूरा करने के लिए, आपको यह जानने की आवश्यकता होगी कि जिलेटिन के एक टुकड़े के माध्यम से प्रकाश स्रोत से गुजरते समय प्रकाश के मार्ग का निरीक्षण करने के लिए जिलेटिन और रोशनी को कैसे उन्मुख किया जाए।

शब्दों और/या चित्रों का उपयोग करते हुए, जिलेटिन के माध्यम से प्रकाश के मार्ग का वर्णन और दस्तावेजीकरण करें: ओ जिलेटिन के साथ टेबल पर फ्लैट रखा गया ओ जिलेटिन के साथ टेबल पर फ्लैट नहीं रखा गया है

• 1 बीम जिसके चौड़े हिस्से में लाइट ब्लॉक्स बैठा हो
• लाइट ब्लॉक्स के साथ 1 बीम इसके संकरे हिस्से पर बैठा है
• एक बार में 3 बीम

छात्र वर्कशीट 3: रे ट्रेसिंग

शब्दों और रेखाचित्रों का उपयोग करते हुए, प्रकाश की एक किरण के पथ को रिकॉर्ड करें क्योंकि यह प्रकाश स्रोत से लेंस के एक तरफ से जिलेटिन के एक टुकड़े के दूसरी तरफ जाता है; और निष्कर्ष निकालें कि प्रकाश जिलेटिन के एक टुकड़े के माध्यम से कैसे यात्रा करता है a

• सपाट/सीधी सतह
• घुमावदार सतह
• उत्तल और अवतल लेंस (3 रोशनी का उपयोग करके) से गुजरते हुए प्रकाश के पथ का वर्णन, प्रदर्शन और रिकॉर्ड करें।
• पहचानें और परिभाषित करें: अवतल लेंस, उत्तल लेंस आपतित किरण, अपवर्तित किरण

  छात्र कार्यपत्रक 4: नेत्र टेम्पलेट