Методика формирований понятий и законов

3.2 Методика формирований понятий и законов.

Рассмотрим кратко методику преподавания основных вопросов темы.

Электрический заряд - одно из самых сложных для учащихся физических понятий. К нему подводят учащихся на основе опытов по электризации тел. В настоящее время имеется много материалов, с которыми опыты по электризации получаются очень хорошо: стекло, эбонит, плексиглас, капрон, шелк и т.д. В литературе описано много занимательных опытов по электризации тел. Это позволяет дать учащимся домашнее задание экспериментального характера, которые они обычно с удовольствием выполняют.

Изучение электризации тел можно начать с рассказа о том, что еще в глубокой древности было открыто свойство янтаря притягивать мелкие предметы после натирания его шерстью. Далее учитель ставит и последовательно ищет с помощью эксперимента ответы на следующие вопросы:

1) Только ли янтарь при натирании шерстью электризуется?

2)  Обязательно ли тела тереть друг о друга?

3)  Обязательно ли натирать тела шерстью?

4)  Электризуется оба или одно из соприкасающихся тел?

5)  Отличаются ли друг от друга заряды, полученные на телах, сделанных из разных веществ?

6)  Зависит ли род заряда, полученного на данном теле, от вещества, из которого состоит тело, соприкасающееся с данным?

7)  Как взаимодействуют тела, имеющие заряды одинакового (противоположенного) знака.

Изучение явления электризации должно привести к формированию у школьников твердых убеждений в том, что электрический заряд всегда связан с материальным носителем – телом, частицей и, с одной стороны, характеризует свойство материальных носителей "притягивать к себе другие тела", а с другой стороны – является качественной мерой этого взаимодействия.

Электрическое поле. Современные представления о взаимодействии наэлектризованных тел опирается, как известно, на представления о неразрывной связи заряженной частицы с электромагнитным полем. Поэтому программой предусмотрено вслед за введением понятия "электрический заряд" ввести понятие "электрическое поле".

Понятие электрического поля вводят, как и понятие заряда, без определения. Ссылаясь на работу Фарадея и Максвелла, учитель утверждает, что в пространстве, где находится электрический заряд, существует электрическое поле. Взаимодействие между заряженными телами осуществляется посредством электрического поля, которое с помощью наших органов чувств непосредственно не воспринимается, о его существовании судят по измерению положения или скорости движения внесенного в него другого заряженного тела. Чтобы учащиеся привыкли "видеть" вокруг каждого заряженного тела электрическое поле, необходимо ставить перед ними вопросы такого типа: "Какие измерения произойдут с телом и в окружающем его пространстве, если металлический шар, потереть мехом? Если прикоснуться к металлическому шару заряженной палочкой?" и т.п. Важно научить ребят определять заряжено данное тело или нет по наличию (или отсутствию) вблизи него электрического поля. Учащиеся должны знать, что для ответа на этот вопрос нужно располагать вблизи исследуемого тела другое заряженное тело, способное легко изменить свое положение под действием малой электрической силы (например, металлическую гильзу, подвешенную на шелковой нити). Если это тело изменило свое положение, значит, на него подействовало электрическое поле и, следовательно, исследуемое тело имеет электрический заряд.

Электрон. Строение атома. Чтобы рассмотреть строение атомов, необходимо ввести понятие об электроне. Сделать это непросто, ведь электрон не воспринимается органами чувств. Авторы учебника А.В. Перышкин и Н. А. Родина вводят понятие электрона не догматически, предлагают действовать по аналогии с введением понятия молекулы. Для этого восьмиклассникам показывают, что электрический заряд делим. Можно получить 1/29, 1/49, 1/89 и т.д. Очевидно, существует предел делимости электрического заряда – заряженная частица, имеющая наименьший в природе электрический заряд. Подобно тому, как существование наименьшей частицы данного вещества в этой логике рассуждений кажется школьникам вполне существенным, так и существование электрона - частицы с наименьшим электрическим зарядом – воспринимаются ими как факт, не требующий специальных доказательств. Поэтому дальше можно сказать: действительно с помощью очень тонких экспериментов, позволивших измерить малые изменения электрического заряда, такая частица была обнаружена. Эту частицу назвали электроном.

Теперь можно обратить внимание школьников на то, что имеющиеся у них знания об электрических явлениях, позволяют получить новые сведения о строении вещества. Действительно, они знают, что тела, состоящие из разных веществ, могут быть наэлектризованы, т.е. могут приобрести электрический заряд – заряд электрона. Следовательно, заряд любого тела связан с зарядом электрона, а, следовательно, электроны должны быть в любом теле. Но все тела состоят из атомов и молекул. Значит, электроны должны быть внутри атомов. Целесообразно продолжить рассуждения об атоме: если электроны находятся внутри атома, то внутри атома должны находится и положительно заряженные частицы, суммарный заряд которых равен суммарному заряду электронов, т.к. атом в обычных условиях нейтрален. Следовательно, опыт должен иметь цель – определить, как расположены внутри атома положительные и отрицательные заряды. Сделать это можно единственным образом – обстреливая атомы заряженными частицами и наблюдая за изменением направления их движения вследствие взаимодействия этих частиц с заряженными частицами атома. Далее следует сказать, что такой опыт был проделан Э. Резерфордом. Опыт ученного показал, что положительный заряд атома сосредоточен в очень малом объеме, а электроны расположены на большом расстоянии от положительного заряда атома. По результатам опыта Э. Резерфорд построил модель атома, в котором атом по своему строению напоминает нашу Солнечную систему. Подобно тому, как планеты, притягиваясь к Солнцу, движутся вокруг него, так и электроны в атоме движутся вокруг положительно заряженного ядра, удерживаемые силами притяжения к нему.

При рассмотрении ядерной модели атома важно создать у учащихся правильное представление о соотношении размеров ядра, электронов и атома в целом. Для этого целесообразно прибегнуть к приему сравнения, подобно тому, как это было сделано при оценке размеров молекул: если бы весь атом увеличился так, что ядро приняло размеры десятикопеечной монеты, то расстояние между ядром и электроном стало бы равно километру.

Для формирования представлений о строении атомов весьма важную роль играет самостоятельная работа учащихся по изготовлению пластилиновых моделей атомов различных химических элементов. Учащиеся должны привыкнуть к тому, что порядковый номер химического элемента в периодической таблице Менделеева характеризует заряд ядра атома и соответственно число электронов в этом атоме. Они должны научится быстро отвечать на вопросы типа: сколько электронов содержит атом водорода, кислорода, урана и т.д.? Для моделирования строения атомов необходимо рассказать, что ближайшая к ядру электронная оболочка может содержать не больше восьми, а затем предложить школьникам вылепить из цветного пластилина модели атомов водорода, гелия, лития, бериллия, бора с учетом правил заполнения электронных оболочек и строения ядра. На этих моделях легко показать, как образуется положительные и отрицательные ионы. Вслед за изготовлением пластилиновых моделей следует потренироваться в графическом изображении моделей строения атомов и ядер различных химических элементов.

Понятия "электрический заряд", "электрон", "ион", "электрическое поле" продолжают формироваться и дальше, при объяснении электризации тел, электрического тока в металлах, принципа действия источника тока, причины сопротивления проводников, теплового действия тока.

Электрический ток. Электрическая цепь. Приступая к изучению данного вопроса, восьмиклассники уже знают, что в каждом теле имеются электроны, обладающие отрицательным электрическим зарядом. В металлах часть электронов слабо связана с ядрами атомов. Электрическим зарядом обладают и другие части вещества – ионы. Все это позволяет дать определение электрического тока как упорядоченного движения частиц.

После этого ставят вопрос: что нужно для того, чтобы электрический ток возник в проводнике и существовал в нем длительное время? Для ответа на этот вопрос обращаются к опытам. Интересен опыт, в котором легкий шарик, подвешенный на шелковой нити между двумя заряженными пластинами, колеблются. Одна из пластин соединена с электроном. По мере того как шарик движется, прикасаясь поочередно к пластинам с разноименными зарядами, электрическое поле между пластинами убывает, что отмечается электрометром. Если электрического поля между пластинами не будет, прекратится движение шарика. Этот опыт поучителен, его можно рассматривать как модель электрического тока. Обобщая результаты опыта, приходят к выводу: чтобы в проводнике длительное время существовал ток, необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле. Таким путем учащихся подводят к пониманию необходимости источников тока. Далее указывается, что в любом источнике тока совершается работа по распределению положительно и отрицательно заряженных частиц, между которыми действуют силы притяжения. Эта работа совершается силами не электрической" природы. В процессе такой работы на одном полюсе источника тока накапливаются положительно заряженные частицы, а на другом – отрицательные. Между полюсами возникает электрическое поле. Когда полюса соединяют между собой металлическим проводником, то электрическое поле возникает и в проводнике. Под действием этого поля свободные заряженные частицы, имеющиеся в проводнике, станут двигаться в направлении от отрицательного полюса источника к положительному, в проводнике возникает электрический ток.

Для уяснения того, что в источнике тока происходят превращения не электрических видов энергии в электрическую, учащимся показывают работу электрофорной машины, термоэлемента и фотоэлемента и предлагают ответить на вопрос: "Какие превращения энергии происходят в данном источнике тока?"

Более подробно (но без анализа химических реакций) рассматривают гальванические элементы и аккумуляторы. Для опытов надо использовать набор по электролизу.

С электрической цепью учащихся надо ознакомить в процессе лабораторной работы. Умение составлять схемы электрических цепей и знание названий отдельных элементов цепи придут к школьникам постепенно, в процессе дальнейших занятий по электричеству.

Электрический ток в металлах. При изучении темы "Тепловые явления" учащиеся ознакомились с кристаллическим строением твердых тел. Здесь вводят понятие кристаллической решетки и рассказывают о том, что в узлах кристаллической решетки расположены ионы, обладающие положительным зарядом. В пространстве между этими ионами находятся свободные электроны. В отсутствии электрического поля, движение свободных электронов хаотично, а скорости их зависят от температуры. Но если в металлах создать электрический ток, то свободные электроны начнут двигаться в направлении действия электрических сил, при этом их хаотическое движение, называемое тепловым, сохраняется. По проводнику пойдет электрический ток.

Действия электрического тока. С некоторыми действиями электрического тока восьмиклассники уже встречались в быту, поэтому нужно выявить эти знания, а затем обратиться к эксперименту.

Тепловое действие тока следует продемонстрировать следующим образом. Между двумя штативами натягивают никелевую или хромовую проволоку и подключают ее к источнику тока. Увеличивая напряжение, нагревают проволоку до свечения, при этом она прогибается, на что обращают внимание учащихся.

Для демонстрации химического действия тока берут раствор любого электролита, опускают в него два чистых угольных электрода и подсоединяют к источнику тока. Через несколько минут, вынув электроды из раствора электролита, обнаруживают, что один из них покрыт слоем вещества.

Магнитное действие тока обнаруживается по притягиванию к железному сердечнику, вставленного в катушку от школьного разборного трансформатора, стальных скрепок, если катушку подсоединить к источнику постоянного тока.

При введении понятий о проводниках электрического заряда можно воспользоваться простым демонстрационным опытом, для которого не требуется электроскоп.

Металлический стержень располагают на изолирующей подставке горизонтально. Около одного края стержня подвешивают легкий шарик или гильзу так, чтобы шарик и стержень соприкасались. Если прикоснуться к другому концу стержня заряженным телом, то заряд по стержню перейдет к шарику и шарик оттолкнется от стержня. Заменив, металлический стержень стеклянным (или из другого изолятора), убеждаются, что заряд не переходит к другому его концу. Этот опыт легко проделать и в домашних условиях

Сила тока. Амперметр. Представление о сильном или слабом электрическом токе можно дать на основе опытов, воспроизводящих различные его действия. Опыты показывают, что интенсивность электрического тока зависит от заряда, проходящего по цепи в течение одной секунды. Учащиеся должны понять, что чем больше частиц перемещается от одного конца участка цепи к другому, тем больше общий заряд, перенесенный частицами. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в одну секунду, определяет силу тока в цепи. Надо рассказать учащимся, что в 1948 году на IX Международной конференции по мерам и весам было решено в основу опре­деления единицы силы тока положить явление магнитного взаимодействия двух проводников с током.

Для ознакомления школьников с этим явлением на опыте удобно использовать станиолевые ленты, они мягкие и подвижные. После этого вводят определение силы тока.

С амперметром и правилами включения его в цепь надо ознакомить учащихся на лабораторной работе "Сборка электрической цепи и измерение силы тока на различных участках цепи". Особое внимание следует обратить на то, что сила тока во всех последовательно соединенных участках цепи одинакова.

Напряжение. Вольтметр. Напряжение относится к таким понятиям, ко­торые с трудом воспринимают учащиеся на первой ступени. Как показывает опыт использования различных методических приемов, большинство учащихся не воспринимает сразу это понятие, они постепенно к нему "привыкают". Это факт, с которым приходится считаться. В настоящее время при введении понятия "напряжения" используют энергетический подход. Опираясь на знания учащихся о том, что чем больше сила тока в цепи, тем интенсивнее его действие, тем большую работу совершает ток и, следовательно, больше его мощность. Просят обратить внимание школьников на то, что при одной и той же силе тока в цепи лампа, включенная в городскую цепь, дает больше света, чем лампа от карманного фонаря.

Следовательно, накал электрической лампы зависит не только от силы тока, но и от другой физической величины – электрического напряжения. Электрическим напряжением называют величину, характеризующую электрическое поле и равную отношению работы поля по перемещению заряда к величине этого заряда. Единица напряжения "Вольт" вводится через единицу работы и заряда:

Урок на тему "Напряжение" очень трудный, здесь надо действовать больше убеждениями, чем доказательством. Полезно поработать с таблицей, предложенной в учебнике, где представлены напряжения различных источников Очень важно провести беседу по технике безопасности при работе с источниками напряжения

Измерение напряжения вольтметром демонстрируют в классе, но навыки работы с вольтметром учащиеся должны приобрести на лабораторной работе "Измерение напряжения на различных участках цепи" Школьники должны хорошо усвоить, что вольтметр включают параллельно тому участку цепи, на котором измеряют напряжение

Сопротивление. Закон Ома для участка цепи. Сначала устанавливают на опыте зависимость силы тока от напряжения. Для этого собирают цепь, состоящую из последовательно включенных источника тока, амперметра, спирали из никелевой проволоки, ключа и параллельно подсоединенного к спирали вольтметра

Замыкают цепь и записывают показания приборов. Затем с помощью реостата меняют напряжение на концах проводника (на реостате не следует фиксировать внимание учащихся) Результаты опыта заносят в таблицу. Анализ результатов опыта показывает, что силы тока прямо пропорциональна напряжению на концах проводника

Далее учащимся задают вопрос "Зависит ли сила тока от свойств проводника?" Демонстрируют опыт с двумя проводниками Для этого опыта можно использовать эталоны сопротивления, но нагляднее опыт получится с двумя линейными проводниками - никелиновым и железным Хорошо подобрать такие проводники, чтобы сопротивление одного было больше или меньше другого в два или три раза Напряжение на проводниках при этом поддерживают одинаково. Опыт показывает, что сила тока в цепи зависит не только от напряжения, но и от свойств проводника, содержащегося в цепи. Зависимость силы тока от свойств проводника объясняют тем, что различные проводники обладают различным сопротивлением – R. Таким образом, сопротивление проводника не определяют, а вводят описательно для дальнейшего изучения.

Наличие сопротивления у проводника следует объяснить на основе электронной теории. Затем вводят единицу сопротивления 1 Ом.

Далее переходят к рассмотрению закона Ома. Связь между напряжением и силой тока была уже установлена на опыте. Учащиеся узнают, что сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению на концах участка цепи (проводника). Обращают внимание ребят на это еще раз и подчеркивают, что сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению, если сопротивление участка цепи не меняется.

Затем на опыте демонстрируют зависимость силы тока от сопротивления участка цепи при постоянном напряжении на его концах.

Результаты опыта заносят в таблицу и по ним строят график. Затем делают вывод: при одинаковом напряжении на концах проводника сила тока обратно пропорциональна его сопротивлению. Установив зависимость силы тока от напряжения и сопротивления формулируют закон Ома.

На применение закона Ома в классе необходимо разобрать несколько примеров, решить простые задачи на определение силы тока, сопротивления, напряжения.

Далее ставят перед учащимися вопрос: "От чего и как зависит сопротивление проводника?" Основываясь на знании природы электрического сопротивления, школьники высказывают свои предложения. На основе анализа этих высказываний выдвигают гипотез, что сопротивление проводника должно зависеть от размеров и рода вещества, из которого он изготовлен. Эти предположения проверяют экспериментально.

Выводы делают на основе результатов измерений, занесенных в таблицу. Вводят понятие удельного сопротивления. Здесь рекомендуют отступить от единиц СИ, в которой удельное сопротивление – сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1м². На практике обычно имеют дело с тонкими проводниками, поэтому за удельное сопротивление принимают сопротивление проводника длинной 1м и сечением 1мм². Формулу  вводят в процессе обобщения результатов опыта.

Целесообразно тщательно рассмотреть таблицы удельных сопро­тивлений некоторых веществ и решить совместно с учащимися несколько примеров на расчет сопротивлений проводников.

Реостат – очень важный прибор, поэтому его устройство и включение в цепь нужно очень тщательно рассмотреть на уроке.

Внимание учащихся обращают на то, что для изготовления реостатов используют проволоку из материала с большим удельным сопротивлением. Восьмиклассники должны хорошо усвоить, что в паспорте реостата указано наибольшее его сопротивление и наибольшая сила тока. Превышение последней приводит к порче реостата. Подробнее ознакомление с работой реостата происходит на лабораторной работе "Регулирование силы тока реостатом" В классе необходимо разобрать пример решения задач на совместное применение формул и , а затем организовать самостоятельную работу учащихся по решению задач.

Соединение проводников в цепи. С последовательным и параллельным соединением проводников школьники уже встречались при ознакомлении с амперметром и вольтметром Целесообразно выяснить, помнят ли они правила включения этих приборов в цепь. Для этого предлагают им нарисовать схему электрической цепи, состоящей из источника тока, лампы, ключа, амперметра, вольтметра, измеряющего напряжение на лампе.

Последовательное и параллельное соединение проводников очень наглядно можно показать учащимся на сетевых электрических лампах. Для опытов необходимо иметь несколько ламп: четыре лампы с одинаковой мощностью 15-25 Вт и одну – две лампы мощностью 40-60 Вт. В начале опыта две одинаковые лампы включаются последовательно, а две "такие же" – параллельно. В цепи с последовательным соединением ламп выкручивают одну их них, цепь при этом размыкается и другая - гаснет. При выключении одной лампы в случает параллельного соединения другая лампа будет светить.

Мощность и работа электрического тока. При рассмотрении этого вопроса упор делают не на работу тока, а на его мощность. Это вызвано тем, что в паспорте электрических приборов, электродвигателей и генераторов в качестве одной из основных характеристик указана всегда мощность.

Учащимся известно, что мощность – физическая величина, численное значение которой равно работе, совершаемой за 1с. Для введения формулы мощности электрического тока вспоминают определение напряжения , и, записывая эту формулу в  получают , учитывая, что  получаем.

По мощности легко определить работу электрического тока за любой промежуток времени. Для этого учащимся напоминают определение мощности, записывают её математическое выражение , откуда получают формулу для расчета работы электрического тока:.

Единица работы тока - Джоуль: 1Дж = 1Вт1с = 1В1А1с. На практике используют и другие единицы работы: 1Втч=3600Дж; 1гВтч=360000Дж и др.

Для измерения работы тока нужны три прибора: амперметр, вольтметр и часы. Эти приборы можно заменить одним – счетчиком электроэнергии. Изучение счетчиков не входит в программу, но учениками полезно дать домашнее задание по подсчету расходуемой энергии. На работу и мощность тока полезно решить в классе несколько практических задач, а некоторые примеры задать учащимся на дом.

Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля – Ленца. Нагревание проводников электрическим током хорошо известно школьникам из их жизненного опыта, с этим явлением они уже встречались при изучении действия электрического тока В этом месте курса целесообразно рассказать о тех микропроцессах, в результате которых они нагреваются.

В СИ количество теплоты и работу измеряют в Джоулях, а для расчета количества теплоты, выделенную в проводнике, используют формулу: Q=IUt. Кроме этой формулы следует дать учащимся формулу , которая представляет собой математическое выражение закона Джоуля – Ленца.

С устройством нагревательных приборов и ламп накаливания учащиеся могут ознакомиться самостоятельно. При опросе необходимо показать им элементы нагревательных приборов и виды ламп накаливания, полезно при этом использовать и имеющиеся в кабинете наглядные таблицы. Целесообразно поручить отдельным учащимся подготовить доклад об истории развития электрического освещения.

Явление короткого замыкания целесообразно рассмотреть в классе на опыте и показать назначение предохранителей. Надо предупредить школьников, что пользоваться самодельными предохранителями нельзя, так как это может привести к нагреву проводов и к пожару.

Заключение.

В ходе проведения данной работы мною были рассмотрены особенности организации взаимодействия учителя с учащимися при групповой форме организации учебного процесса с учетом психологических условий развития направленности на диалогическое общение. Рассмотренные теоретические и дидактические основы организации обучения позволяют более доступно объяснять изучаемый материал на уроках физики при изучении темы «Основы электродинамики». Анализ различных технологий позволил составить авторскую технологию развития у учащихся направленности на диалогическое общение при групповой форме обучения. От того, на сколько правильно будет построен процесс обучения при использовании данной технологии, зависит успешность всего образовательного процесса. Анализ методической литературы показал, что материал темы имеет большие возможности для формирования познавательных интересов учащихся, для развития их мышления, мировоззрения, политехнического развития, а также реализации воспитательных и развивающих задач.

Проведя данное исследование я пришла к выводу, что обучение в группах, при использовании диалогического общения способствует повышению интереса к обучению и более глубокому усвоению материала, вырабатываются качества, которые требуются для успешного контакта с людьми, преодолению противоречий между ними при общении, развиваются такие качества, как умение высказывать и отстаивать свое мнение и учитывать мнение других людей, а также происходит формирование ученика как личности.

Все выше рассмотренное было практически реализовано на примере составленных конспектов занятий, которые находятся в приложении, там же представлены и фотографиями рассмотренных уроков.

Список литературы.

 

1.   Ананьев Б.Г. Человек как предмет познания. / Б.Г. Ананьев - Л.,1969.

2.   Андреева Г.М. Социальная психология. / Г.М. Андреева - М., 1980.

3.   Берн Э. Игры, в которые играют люди. Психология человеческих взаимоотношений. Люди, которые играют в игры. Психология человеческой судьбы. / Э. Бэрн - СПб., 1992.

4.   Божович Л.И. Личность и ее формирование. / Л.И. Божович - М.: Просвящение, 1968.

5.   Брудный А.А. Понимание и общение. / А.А. Брудный - М., 1977.

6.   Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. Теоретические основы: Учебное пособие для студентов пед. институтов по физ.-мат. спец. / А.И. Бугаев – М.: Просвещение, 1981.

7.   Демидова И.Ф. Педагогическая психология. Уч. пособие. / И.Ф. Демидов - Ростов-на-Дону.: Издат. “Феникс”, 2003.

8.   Демидова И.Ф. Педагогическая психология: Уч пособие. / И.Ф. Демидова - Росто-на-Дону: Изд. “Феникс”, 2003.

9.   Демонстрационный эксперимент по физике в VI-VII классах средней школы. Под ред. А.А.Покровского. М., “Просвещение”, 1970.

10.      Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т.II. Под ред. А.А.Покровского, Изд. 2-е, перераб. М., “Просвещение”, 1972.

11.      Дьяченко В.К. Организационная структура учебного процесса и ее развитие./ В.К. Дьяченко - М., 1989.

12.      Елизаров К.Н.. Вопросы методики преподавания физики в средней школе. Пособие для учителей. / К.Н. Елизаров – М.: Гос. Учебно-педагогическое издат. Мин. просвещ. РСФСР, 1962.

13.      Емельянова Ю.Н. Активное социально-психологическое обучение. / Ю.Н. Емельянова. - Л., 1985.

14.      Зимняя И.А. Педагогическая психология: Учебник для вузов. Изд. второе, доп. и перераб. / И.А. Зимняя – М.: Логос, 2002.

15.      Йотов Ц. Диалог в общении и обучении. / Ц. Иотов - София: Народна просвета, 1979.

16.      Каган М.С. Мир общения: Проблема межсубъектных отношений. / М.С. Каган – М., 1988.

17.      Каменецкий С.Е. Методика преподавания физики в средней школе. Частные вопросы: Учебное пособие / С.Е. Каменецкий, С.А. Анофрикова, М.А. Бобриков, Л.А. Бордонская и др.; Под ред., С.Е. Каменецкого, Л.А. Ивановой - М.: Просвещение, 1987.

18.      Каменецкий С.Е. Методика решения задач по физики в средней школе. Пособие для учителей. Изд. 2-е, перераб. / С.Е. Каменецкий, В.П. Орехов М.: Просвещение 1974г.

19.      Кан-Калик В.А. Педагогическое творчество / В.А.Кан-Калик, Н.Д. Никандров – М.: Педагогика , 1990.

20.      Кучинский Г.М. Психология внутреннего диалога / Г.М. Кучинский – Минск: Издательство «Университетское», 1988.

21.      Леонтьев А.А. Психология общения.2-е издание, испр. и доп. / А.А. Леонтьев - М., 1997.

22.      Леонтьев А.Н. Психология общения. / А.Н. Леонтьев - М., 1996.

23.      Лобанов А.А. Основы профессионально-педагогического общения: Учебн. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений. / А.А. Лобанов – М.: Издательский центр “Академия”, 2002.

24.      Ломов Б.Ф. Методологические и теоретические проблемы психологии. / Б.Ф. Ломов - М., 1984.

25.      Макаренко А.С. Методика организации воспитательного процесса. / А.С. Макаренко - М., 1983.

26.      Методика преподавания физики в 7-8 классах. Учебное пособие. / Под ред. Усовой, Орехова В.П., Каменецкого С.Е.

27.      Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. / В.Н. Мощанский - М.: Просвещение. 1989.

28.      Мясищев В.Н. Социальная психология и психология отношений // Проблемы общения психологиии. / В.Н. Мясищев - М., 1965.

29.      Педагогическая технология. Учебное пособие для студентов педагогических специальностей / Под ред. В.С. Кукушина. – Серия «Педагогическое общение». – Ростов н/Д: издательство цент «Март», 2002.

30.      Перышкин А.В. Учебники “Физика 8 класс”. / А.В. Перышкин – М.: Дрофа 2000г.

31.      Подласый И.П. Педагогика: Учеб. для высших пед. учеб. заведений. / И.П. Подласый – М., 1996.

32.      Психология. Словарь. / Под общ. ред. А.В. Петровского, М.Г. Рошевского, 2-е изд. испр. и доп. – М.: Политиздат, 1990.

33.      Селевко Г.К. Современные образовательные технологии: Учебное пособие. – М.: Народное образование, 1998.

34.      Сластенин В.А. Педагогика. / В.А. Сластенин - М.: Школьная пресса, 2002.

35.      Столяренко Л.Д. Педагогика для студентов колледжей / Л.Д. Столяренко – Ростов-на-Дону: “Феникс”, 2000.

36.      Тематическое и поурочное планирование к учебнику А.В. Перышкина “Физика 8 класс”. Дрофа 2002г.

37.      Харламов И.Ф. Педагогика: Уч. пособие, 2-е изд, перераб. и доп. / И.Ф. Харламов – М.: Высшая школа. 1990.

38.      Чередов А.Е. Формы организации учебного процесса. / А.Е.Чередов - М.: 1998.

39.      Якубинский Л.П. О диалоговой речи. / Л.П.Якубинский – М.: Политиздат, 1987.

40.      Якунин В.А. Педагогическая психология: Уч. пособие / Европа ин-т экспертов – СПб.: Изд. Михайлова В.А..: Изд. “Полиус”, 1998.

41.      Яноушек Я. Социально – психологические проблемы диалога в процессе сотрудничества между людьми. – В кн. Психолингвистика за рубежом. / Я. Яноушек – М.: 1972.

Приложение 1.

Приложение 2.

 

Урок 29/4. Делимость электрического заряда. Строение атома.

Цель: Сформулировать у учащихся понятие о делимости электрического заряда, рассмотреть строение атома.

Задачи:

образовательные:

-выяснить с учащимися как происходит делимость электрического заряда и какая частица является пределом этого деления;

-познакомить учащихся с наименьшей заряженной частицей – электроном и рассказать опыты Милликена и Иоффе по определению его заряда;

-ввести единицу заряда Кулон;

-рассказать учащимся о строении атома, ввести новые элементарные частицы –протон и нейтрон и показать на примере атомов Н, Не, Li, как устроены атомы;

-ввести понятие отрицательного и положительного иона;

-продолжить формирование умений решать задачи;

политехнические:

-показать политехническую значимость электрического заряда;

развивающие:

-развивать логическое мышление, память;

-развивать у учащихся такие умственные операции как анализ, синтез, обобщение.

План урока

№	Этап	Время	Метод
I	Актуализация знаний	4 мин	Фронтальный опрос
II	Изучение нового материала	15-20 мин	Демонстрации, рассказ, объяснение
III	Закрепление нового материала	10-15 мин	Решение задач
IV	Итог	4 мин	Словесный метод
V	Домашнее задание	2 мин	Запись на доске и тетрадях

Оборудование: 2 электроскопа, 2 металлических шара, металлический проводник с держателем из диэлектрика.

Ход урока:

I. Актуализация знаний.

Какие явления называются электрическими?

Что означает выражение: «Тело наэлектризовано»'?

(ему сообщен электрический заряд)

Каким образом можно наэлектризовать тела'?

(соприкосновением и трением)

Какие виды зарядов существуют и как они взаимодействуют между собой?

(положительные и отрицательные; заряды одинакового знака притягиваются, а разного – отталкиваются)

Каким прибором можно обнаружить электрический заряд?

(Электроскопом)

Что такое проводники и непроводники?

(проводниками называют тела, через которые электрические заряды могут переходить от заряженного тела к незаряженному; непроводники называют такие тела, через которые электрические заряды не могут переходить от заряженного тела к незаряженному)

Что такое электрическое поле?

(особый вид материи, отличающийся от вещества)

Дайте понятие электрического силы.

(сила, с которой электрическое поле действует на внесенный в него электрический заряд)

II. Изучение нового материала.

Сегодня на уроке мы с вами попробуем разобраться в том, как проис­ходит делимость электрического заряда, до какого предела делится заряд, рассмотрим строение атома и другие вопросы.

Мы с вами знаем, что электрический заряд можно обнаружить при помощи электроскопа. Наденем на стержень электроскопа металлический шар и зарядим его.

Что наблюдаем? (стрелка электроскопа отклонилась, показывая заряд шара)

Теперь возьмем два электроскопа с шарами, один заряженный, а другой нет, и металлическим проводником соединим их держа проводник за ручку диэлектрика.

 

 

 

 

 

 

 

Как вы думаете, почему стрелка второго электроскопа отклонилась? (он зарядился). А что произошло со стрелкой первого прибора? (заряд его уменьшился в два раза).

Разрядим один электроскоп рукой и снова проделаем опыт. Мы видим, что заряд снова уменьшился в два раза.

Запишем тему урока: "Делимость электрического заряда. Строение атома".

На сколько же частей можно делить электрический заряд и есть ли у него предел? (выдвигают гипотезы)

Что бы ответить на этот вопрос, нужно провести еще более сложные опыты, так как заряд, который остающийся на шаре заряд становится таким малым, что при помощи электроскопа его обнаружить невозможно. Так советский ученный Абрам Федорович Иоффе и американский ученный Роберт Милликен в своих опытах электризовали металлические пылинки цинка. Заряд пылинок много раз и вычисляли его. Заряд оказывался каждый раз другим, но изменялся в целое число раз больше определенного наименьшего заряда. Объясняли это тем, что к пылинке присоединяется или от нее отделяется только наименьший заряд (или целое число таких зарядов), и этот заряд неделим. Частицу, имеющую самый маленький заряд, назвали электроном. Он очень мал и его масса равна. Заряд электрона равен 1,6-10^-19Кл.

Так что же является пределом деления заряда? (электрон) Можно ли у электрона забрать заряд и почему? (нет, он неделим)

Атомы состоят из разного числа электронов, но основной характеристикой атома является заряд его ядра. Т.к. заряд ядра равен по абсолютному значению заряду электронов атома, можно предположить, что в составе ядра находятся положительно заряженные частицы. Эти частицы называют протонами. Масса протона в 1840 раз больше массы электронов. Заряд протона положительный и равен заряду электрона по абсолютному значению. Так же в ядре находятся нейтральные, не имеющие заряд частицы – нейтроны _.

Рассмотрим модели атомов Н, Не, Li Каждый атом состоит из ядра в котором протоны, обозначенные кружочком со знаком "+"_, нейтроны – темный кружок и электроны, движущиеся вокруг ядра – кружочки со знаком "-".В атоме положительный заряд ядра равен отрицательному заряду электронов, тогда какой заряд имеет атом в цепом? (нулевой, он нейтрален)

Если атом теряет один или несколько электронов, то он называется положительным ионом, а если приобретает – отрицательным ионом

Так из чего же состоит атом? (из яра, в котором находятся протоны, нейтроны и вокруг движутся электроны)

III. Решение задач

1. Рассмотрим несколько примеров строения атома

Какой заряд имеет данный ион и почему?

(кислород – отрицательный, т к число протонов меньше числа электронов (8<9), углерод положительный, т к число протонов больше числа электронов (6>5), азот нейтральный, т к число протонов равно числу электронов (7=7))

2. При каком условии отрицательным ион может превратиться в нейтральный?

(если отдаст столько электронов, сколько нужно для того, чтобы их число стало равным числу протонов)

3. Известно, что в состав ядра атома лития входит 3 протона и 3 нейтрона. Сколько всего частиц в атоме лития?

Ответ: 9 частиц. Зр + Зn = 6 – в ядре и вокруг ядра 3 е (т.к. число протонов = числу электронов).

IV. Итог.

Сегодня на уроке мы с вами выяснили как происходит делимость электрического заряда и какая частица является пределом этого деления, "познакомились " с наименьшей заряженной частицей – электроном и узнали как Милликен и Иоффе определили его заряд.

Теперь вы знаете, что атом имеет положительно заряженное ядро, в котором находятся положительно заряженные протоны и отрицательно заряженные нейтроны, а вокруг ядра движутся отрицательно заряженные электроны. И атом может стать положительным ионов отдав один или несколько электронов и отрицательным ионом приобретя один или несколько электронов.

V. Домашнее задание.

§23, 30. Упр. 11.

Урок 44/19 Решение задач на закон Ома для участка цепи, последовательное и параллельное соединение проводников.

Тип: Усовершенствование умений и навыков решать задачи.

Цель урока: Закрепить изученный материал путем решения задач.

Задачи:

образовательные

-научить учащихся решать задачи на последовательное и параллельное соединение проводников;

-углубить и расширить знания о данных видах соединения проводников;

-научить определять силу тока, напряжение, сопротивление при последовательном и параллельном соедини проводников;

-научить решать задачи на смешанное соединение проводников;

-научить учащихся разбираться в схемах электрических цепей и находить точки разветвления в случае параллельного соединения;

воспитательные:

-развить личные качества учащихся: аккуратность, внимание, усидчивость;

развивающие:

-продолжить развитие навыков решения задач на данную тему;

-продолжить развитие умений анализировать условия задач и ответов, умений делать выводы, обобщения;

-продолжить развитие памяти, творческих способностей.

План урока:

№	Этап	Время	Метод
I	Актуализация знаний	5 мин	Письменная работа
II	Вводная часть	2 мин	Слово учителя, опрос учащихся
III	Решение задач	20 мин	Работа учителя, учащихся у доски
IV	Работа учащихся в группах	10 мин	Работа с карточками
V	Итог урока	2 мин	Словесный метод
VI	Домашнее задание	1 мин	Запись на доске и в тетрадях

I. Физический диктант.

1. Записать формулу для расчет силы тока и единицу ее измерения.

2. Записать формулу для расчет напряжения и единицу ее измерения.

3. Записать формулу для расчет сопротивления и единицу ее измерения.

4. Записать формулу закона Ома для участка цепи выразить из нее сопротивление и напряжение.

5. Записать все формулы справедливые для последовательного соединения.

6. Записать все формулы справедливые для параллельного соединения.

II. Вводное слово

Сегодня на уроке мы с вами будем решать задачи на закон Ома, на последовательное и параллельное соединение проводников. Для этого вспомним формулы и законы которые нам пригодятся при решении задач. (3 ученика выходят к доске и записывают: первый закон Ома и выражает и него напряжение и сопротивление; второй – формулы справедливые для последовательного соединения; третий – формулы справедливые для последовательного соединения.)

III. Решение задач.

Задача 1. Для начала решим устную задачу на запоминание закона Ома.

a). U = 20B,R=10Om,I-?

б). I=10A,R = 5Om, R-?

в). I = 5A,U=15B,R-?

Ответ: а). I = 2А, б). U= 50 Ом, в). R = 3 Ом

 

Задача 2. (У доски решает учитель)

Рассчитать силу тока, проходящую по медному проводу длиной 100м, площадью поперечного сечения 0,5мм², если к концам провода приложено напряжение 6,8B.

Дано: Решение:

I=100м

S=0,5мм²

U=6,8В

I-?

Ответ: Сила тока равна 2А.

Вопросы: Что известно из условии задачи? Какую величину необходимо определить? По какому закону будем определять силу тока? Какие величины нам неизвестны для нахождения силы тока и как их найти? ( - берется из таблицы). Теперь найдем R и полученное значение подставим в формулу для нахождения силы тока. (Перевод S в м² не нужно делать, т.к. в единицах измерения плотности тоже присутствуют тоже мм²)

 

Задача 3. (Решает у доски сильный ученик)

В электрическую цепь включены последовательно резистор сопротивлением 5 Ом и две электрические лампы сопротивлением 500 Ом. Определите общее сопротивление проводника.

Дано: Решение:

R_AB=5 Ом

R_BC=500 Ом

R_CD=500 Ом

R_AD-?

Ответ: Общее сопротивление проводника равно 1005 Ом

Вопросы: Какие элементы цепи нам даны? Начертим схему их последовательного соединения обозначая точки соединения резистора и ламп буквами А, В, С, D. Как найти общее сопротивление?

 

Задача 4. (Класс делится на 2 группы, каждая из которой решает задачу своим способом, а затем по одному представителю пишут решения на доске)

Два резистора сопротивлением r₁ = 5 Ом и r₂= 30 Ом включены, как показано на рисунке, к зажимам источника тока напряжением 6В. Найдите силу тока на всех участках цепи.

Дано: Решение:

r₁=5 Ом

r₂=30 Ом

U=6B

I₀-?

Ответ: Сила тока на всех участках цепи равна 1,4А.

Вопросы: Какой тип соединения рассматривается в задаче? Что известно из условия? Какие величины необходимо найти? Как найти I₀? Что для этого неизвестно? Как найти I₁ и I₂?

Другой ход решения данной задачи:

Дано: Решение:

r₁=5 Ом

r₂=30 Ом

U=6B

I₀-?

Ответ: Сила тока на всех участках цепи равна 1,4А.

 

Вопросы: Какой тип соединения рассматривается в задаче? Что известно из условия? Какие величины необходимо найти? По какой формуле будем находить общий ток в цепи? Какая величина нам неизвестна при нахождении силы тока и как ее найти?

 

Задача 5. Определите полное сопротивление цепи и токи в каждом проводнике, если проводники соединены так, как показано на рисунке, а r₁=1 Ом, r₂=2 Ом, r₃= 3 Ом, U_AC = 11В.

Дано: Решение:

r₁=1 Ом

r₂=2 Ом

r₃=3 Ом

U_AB=11B

R_AC-?

I₁-?

I₂-?

I₃-?

Ответ: R_АС=2,2 Ом, I1=2A, I2=3А, I3=2A.

Вопросы: Какие типы соединения изображены на рисунке? Что нужно определить? Как найти полное сопротивление и величины в него входящие? Как найти силу тока в цепи? Как определить I₁ и 1₂? Как определить U_BC?

IV. Самостоятельная работа.

Учащиеся делятся на 4 группы и каждой группе дается карточка с заданием.

Вопросы к карточкам:

1.   Перечислите все элементы цепи.

2.   Какие виды соединения используются?

3.   Рассчитайте напряжение на лампе.

4.   Рассчитайте напряжение на реостате.

5.   Рассчитайте силу тока на всем участке цепи.

V. Итог урока.

Сегодня на уроке мы с вами научились решать задачи на последовательное и параллельное соединение проводников, закрепили знания о законе Ома для участка цепи и рассмотрели задачу на смешанное соединение.

VI. Домашнее задание.

Упражнение 21.

Урок 41/16 Лабораторная работа №3 "Определение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра". Решение задач.

Тип: Усовершенствование знаний, практических умений и навыков.

Цель урока: Закрепить изученный материал при помощи проведения лабораторного эксперимента.

Задачи:

образовательные:

-научить учащихся экспериментально определять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра,

-убедить учащихся на опыте, что сопротивление проводника не зависит от силы тока в нем и от напряжения на концах;

-убедиться экспериментально в справедливости закона Ома для участка цепи;

воспитательные:

-развить личные качества учащихся: аккуратность, внимание, усидчивость;

развивающие:

-работать над формированием умений самостоятельной работы а приборами;

-продолжить формирование умений анализировать и сопоставлять данные и делать выводы на их основе.

№	Этап	Время	Метод
I	Вводная часть	2 мин	Слово учителя
II	Актуализация знаний	4 мин	Опрос учащихся
III	Решение задач	10 мин	Работа учащихся у доски
IV	Обсуждение и выполнение работы	20 мин	работа в малых группах (2-3 человека), диалог, рассуждение
V	Итог урока	3 мин	Словесный метод
VI	Домашнее задание	1 мин	Запись на доске и в тетрадях

План урока

Оборудование: источник тока, исследуемый проводник (небольшая никелевая спираль), амперметр, вольтметр, реостат, ключ, соединительные провода.

I. Вводная часть.

Основная цель сегодняшнего урока научиться измерять сопротивление проводника при помощи амперметра и вольтметра.

Давайте вспомним то, что нам необходимо знать для выполнение лабораторной работы, решим задачу. А затем вы приступите к выполнению самой работы.

II. Актуализация знаний.

1.   Какая физическая величина называется сопротивлением?

2.   В чем причина сопротивления?

(во взаимодействии движущихся электронов с ионами кристаллической решетки)

3. Все ли проводники обладают одинаковым сопротивлением?

(нет, сопротивление проводников различно из-за различия в строении их кристаллической решетки, из-за разно длины и площади поперечного сечения)

4. Что принимают за единицу сопротивления?

(Ом – сопротивление проводника, в котором при напряжении на концах 1 вольт сила тока равна 1 ампер)

5. Каким прибором определяют сопротивление?

(омметром)

6. Каким прибором при выполнении работы вы будете измерять силу тока и напряжение и как они включаются в цепь?

(силу тока амперметром, который включается в цепь последовательно; напряжение - вольтметром, включается параллельно)

7. Какую "роль" игратереостат? (изменяет сопротивление цепи)

III. Решение задачи.

Решим графическую задачу:

Используя данный график определить значение сопротивления в точках А и В, при U = 1В и сделать вывод о зависимости сопротивления проводника от силы тока в проводнике и напряжения на его концах.

Зависимость каких величин изображена на трафике?

(силы тока в проводнике от напряжения на его концах)

Каким значениям силы тока и напряжения соответствуют точки А и В графика? (А: I = 0,4А и U = 2В; В: I = 0,6А и U = 4В)

По какому закону можно рассчитать сопротивление? (по закону Ома для участка цепи: ) Найдем сопротивление в точках А и В:

Найдем по графику силу тока в проводнике при напряжении 1В и сопротивление в этом случае:

Какой вывод можно проделать по результатам задачи?

(сопротивление везде одно и тоже, оно не зависит от силы тока и напряжения на его концах)

IV. Обсуждение лабораторной работы и ее выполнение.

При выполнении лабораторной работы ход ваших действий будет следующим. Вам необходимо:

1.   Собрать схему

2.   Измерит силу тока I и напряжение U 3 раза, изменяя сопротивление цепи с помощью реостата.

3.   Записать результаты измерений в таблицу:

проводник	№ опыта	Сила тока I, А	Напряжение U, В	Сопротивление R, Ом
	1
	2
	3