Дипломная работа «Проблема обобщения знаний учащихся в старшей школе» (стр. 3 )

Еще одна существенная особенность обобщающего урока физики, которую приводит , отличающей его от уроков повторения, является углубление приобретенных ранее знаний. При этом речь идет не о введении элементов знания (что в принципе возможно), а о понимании сущностных, наиболее значимых характеристик и связей, отраженных через структуру знания.

Таким образом, идея структурирования элементов физического знания является основной методической идеей разработки содержания обобщающего урока физики.

Можно отметить и то, что обобщающий урок физики не обязательно должен завершать изучение той или иной темы или раздела курса физики. Обобщающий урок может быть организован, например, на самом первом занятии: обобщенный материал темы преподносит учащимся в “готовом” виде сам учитель физики. В этом случае речь идет об обобщении учебного материала, но не знаний учащихся. Обобщение знаний может проводиться, вообще говоря, на любом этапе изучения темы на уроке любого типа.

2.6. Теоретические обобщения в предметном информационном ресурсе.

С появлением предметных банков учебно-методической информации (БУМИ) проблема теоретических обобщений вышла на новые пути решения.

В результате применения БУМИ, как считают , , должны создаваться условия для поэтапного перехода к качественно новому уровню образования на основе информационных технологий. Они определяют БУМИ как глобальный учебно-методический комплекс, отражающий практически все виды профессиональной подготовки учителей к занятиям, как эффективный инструмент, позволяющий педагогам быстро получить сведения по определенной теме. Это возможно потому, что в него включены следующие блоки:

·  Нормативный (стандарты, программы, планирование);

·  Теоретический (систематизация литературы и аннотации к источникам, формы обобщающих конспектов и технологии обобщения знаний);

·  Экспериментальный (описание реальных и виртуальных экспериментов);

·  Практический (дидактический материал, программированные, алгоритмизированные задания и др.);

·  Диагностический (контрольные работы, фасетные тесты, задания для факторного анализа знаний и др.);

·  Мотивационный (приемы и формы внеклассной работы, нетрадиционные приемы обучения, обучающие игры).

При формировании структуры БУМИ ставится цель, как можно полнее отразить технологии обучения, стимулирующие активную учебную деятельность школьников. Они иллюстрируются конкретным содержанием темы. Учитель может выбрать с помощью компьютера те фрагменты, которые необходимы для данного урока. При этом возможности программы неограниченны сугубо иллюстративными функциями, поскольку педагог может получить распечатку выбранных блоков.

Структура базы данных, отмечает , представляет собой иерархическое дерево: весь материал систематизирован и детально структурирован (материал разбивается на классы, разделы и темы учебного курса); предусмотрен переход от одного блока к другому (каждый из блоков может иметь различную степень структурированности). Для формирования целостной методики обобщающего повторения темы в БУМИ предлагает следующие модули учебных материалов:

·  Физические конспекты (тематические развернуты конспекты, поурочные картотеки, конспекты опорных символов, опорные конспекты, тематические системно-структурные схемы).

·  Перфокарты - практические работы, составленные из заданий, которые допускают «пошаговый» подход в решении. Задания представлены общим условием в форме текста и рисунка, в котором формулируются девять вопросов. Все задания помещаются на одной карте.

·  Обучающие игры – это своеобразная технология обобщения и систематизация знаний учащихся по определенной теме. При этом используются оригинальные формы учебной деятельности.

·  «Активные» приемы обучения – это нетрадиционные технологии обучения, представлений в БУМИ описаниями, рисунками, методическим обоснованием, рекомендацией применения, с ссылками на опубликованные работы.

·  Приемы обобщения и систематизации знаний (здесь приводятся описания различных способов обобщения знаний по теме или разделу: структурные схемы, обобщающие таблицы; даны конструкции моделей системных знаний по теме составленные по специальной методике).

·  Тестовые задания с факторным анализом знаний. Эти тестовые задания построены на психологических моделях. К ним относятся задания: «Интеллектуальная лабильность», «Да - Нет», «Физические аналогии и закономерности», ситуационные тесты, задания с выбором правильной последовательности умственных действий.

·  Обучающие и итоговые тесты (фасетные). Приводятся тестовые задания новой формы и оценочные шкалы к ним.

Внедрение БУМИ в практику, как полагают , , позволит существенно интенсифицировать профессиональную деятельность педагогов и эффективно внедрить в практику школ и других образовательных учреждений современные достижения педагогических наук, новаторского педагогического опыта, НИТ обобщения и систематизация знаний. Интерактивные блоки обобщения и систематизации, входящие в структуру БУМИ, авторы разместили на сайте http://physbumi. ***** в Интернете.

Глава 3. Обобщение знаний учащихся по физике с использованием компьютерной презентации.

В данной главе рассматриваются обобщающие уроки по физике с использованием компьютерной презентации.

В дипломной работе рассматривается методика организации обобщающих уроков по темам: “Путешествие по шкале электромагнитных волн”, “Элементарные частицы”, “Специальная теория относительности”.

Остановимся подробно на содержании этих уроков.

3.1. Урок “Путешествие по шкале электромагнитных волн”.

Данный урок был проведен нами в 11-ом классе школы №2 (учитель физики ), в 11-ом классе школы №36 (учитель физики ), в 11-ом физико-математическом классе лицея № 40 (учитель физики ) в 2004г.

Дидактическая цель урока: обобщение знаний учащихся по теме “Шкала электромагнитных волн”

Задачи:

1)  Обучающие

·  Обобщить знания учащихся по теме “Шкала электромагнитных волн”.

·  Проверить уровень знаний учащихся по теме “Шкала электромагнитных волн”.

2)  Развивающие

·  Продолжить формирование умений самостоятельно работать с информацией.

·  Продолжить формирование умений работать с таблицами.

3)  Воспитательные

·  Показать роль различных видов излучений в жизни человека.

·  Показать влияние различных видов излучений на человека.

·  Продолжить формирование познавательного интереса через содержание изучаемого материала.

·  Продолжить формирование умений работать самостоятельно.

Ход урока.

Учитель: ”Сегодня наш с вами урок называется «Путешествие по шкале электромагнитных волн»”. Учитель обращается к слайду №1 (см. Презентация на диске). Затем, обращаясь к слайду №2 (см. Презентация на диске), говорит о том, по какому плану будет проводиться урок.

План урока:

1.  Вводная часть.

2.  Диапазоны шкалы электромагнитных излучений:

·  Низкочастотное излучение.

·  Радиоволны.

·  Инфракрасное излучение.

·  Видимое излучение (свет).

·  Ультрафиолетовое излучение.

·  Рентгеновское излучение.

·  Гамма-излучение (g-лучи).

3.  Заключительная часть.

4.  Тест.

5.  Проверка тест.

1.  Вводная часть.

Вселенная – это океан электромагнитных излучений. Люди живут в нем, по большей части, не замечая пронизывающих окружающее пространство волн. Греясь у камина или зажигая свечу, человек заставляет работать источник этих волн, не задумываясь об их свойствах. Но знание - сила: открыв природу электромагнитного излучения, человечество в течение XX столетия освоило и поставило к себе на службу самые различные его виды.

2. Диапазоны шкалы электромагнитных волн.

Учитель: Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим различные виды излучений. Каждое излучение мы будем изучать по следующему обобщенному плану: 1. Название диапазона. 2. Частота. 3. Длина волны. 4. Кем был открыт. 5. Источник. 6. Индикатор.7. Применение. 8. Действие на человека.

Учитель: Оформлять будем в виде таблицы. Учитель обращается к пункту "Таблица", который расположен на слайде №2 (см. Таблица 2).

Таблица 2.

Шкала электромагнитных излучений

Название диапазона	Частота	Длина волны	Кем был открыт	Источник	Индикатор	Примене ние	Действие на человека

Учитель: По ходу изучения излучений будем записывать все необходимое о каждом излучении в таблице.

2.1 Низкочастотное излучение.

Учитель обращается к пункту "Низкочастотное излучение", который расположен на слайде" №2 (см. Презентация на диске).

Низкочастотное излучение возникает в диапазоне частот от 0 до 2 • 104 Гц. Этому излучению соответствует длина волны от 1,5 • 104 до ¥ м. Излучением таких, сравнительно малых частот, можно пренебречь. Источником низкочастотного излучения являются генераторы переменного тока. Применяются при плавке и закалке металлов.

2.2 Радиоволны.

Учитель обращается к пункту "Радиоволны", который расположен на слайде" №2 (см. Презентация на диске).

Радиоволны занимают диапазон частот 2*104-109 Гц. Им соответствует длина волны 0,3-1,5*104 м. Источником радиоволн, так же как и низкочастотного излучения является переменный ток. Также источником являются генератор радиочастот, звезды, в том числе Солнце, галактики и метагалактики. Индикаторами являются вибратор Герца, колебательный контур.

Большая частота радиоволн, по сравнению с низкочастотным излучением приводит к заметному излучению радиоволн в пространство. Это позволяет использовать их для передачи информации на различные расстояния. Передаются речь, музыка (радиовещание), телеграфные сигналы (радиосвязь), изображения различных объектов (радиолокация).

Радиоволны используются для изучения структуры вещества и свойств той среды, в которой они распространяются. Исследование радиоизлучения космических объектов – предмет радиоастрономии. В радиометеорологии изучают процессы по характеристикам принимаемых волн.

2.3 Инфракрасное излучение (ИК).

Учитель обращается к пункту "Инфракрасное излучение (ИК)", который расположен на слайде" №2 (см. Презентация на диске).

Инфракрасное излучение занимают диапазон частот 3*1011- 3,85*1014 Гц. Им соответствует длина волны 780нм –1мм. Инфракрасное излучение было открыто в 1800 году астрономом Уильямом Гершлем. Изучая повышение температуры термометра, нагреваемого видимым светом, Гершель обнаружил наибольшее нагревание термометра вне области видимого света (за красной областью). Невидимое излучение, учитывая его место в спектре, было названо инфракрасным. Источником инфракрасного излучения является излучение молекул и атомов при тепловых и электрических воздействиях. Мощный источник инфракрасного излучения – Солнце, около 50% его излучения лежит в инфракрасной области. На инфракрасное излучение приходится значительная доля (от 70 до 80 %) энергии излучения ламп накаливания с вольфрамовой нитью. Инфракрасное излучение испускает электрическая дуга и различные газоразрядные лампы. Излучения некоторых лазеров лежит в инфракрасной области спектра. Индикаторами инфракрасного излучения являются фото и терморезисторы, специальные фотоэмульсии. Инфракрасное излучение используют для сушки древесины, пищевых продуктов и различных лакокрасочных покрытий (инфракрасный нагрев), для сигнализации при плохой видимости, дает возможность применять оптические приборы, позволяющие видеть в темноте, а также при дистанционном управлении. Инфракрасные лучи используются для наведения на цель снарядов и ракет, для обнаружения замаскированного противника. Эти лучи позволяют определить различие температур отдельных участков поверхности планет, особенности строения молекул вещества (спектральный анализ). Инфракрасная фотография применяется в биологии при изучении болезней растений, в медицине при диагностике кожных и сосудистых заболеваний, в криминалистике при обнаружении подделок. При воздействии на человека вызывает повышение температуры человеческого тела.

2.4. Видимое излучение (свет).

Учитель обращается к пункту "Видимое излучение (свет)", который расположен на слайде №2 (см. Презентация на диске).

Видимое излучение - единственный диапазон электромагнитных волн, воспринимаемым человеческим глазом. Световые волны занимают достаточно узкий диапазон: 380-780 нм (n = 3,85 •1014- 7,89 • 1014 Гц). Источником видимого излучения являются валентные электроны в атомах и молекулах, изменяющие свое положение в пространстве, а также свободные заряды, движущиеся ускоренно. Эта часть спектра дает человеку максимальную информацию об окружающем мире. По своим физическим свойствам она аналогична другим диапазонам спектра, являясь лишь малой частью спектра электромагнитных волн. Излучение, имеющее разную длину волны (частоты) в диапазоне видимого излучения, оказывает различное физиологическое воздействие на сетчатку человеческого глаза, вызывая психологическое ощущение света. Цвет - не свойство электромагнитной световой волны самой по себе, а проявление электрохимического действия физиологической системы человека: глаз, нервов, мозга. Приблизительно можно назвать семь основных цветов, различаемых человеческим глазом в видимом диапазоне (в порядке возрастания частоты излучения): красный, оранжевый, желтый, зеленый, голубой, синий, фиолетовый. Запоминание последовательности основных цветов спектра облегчает фраза, каждое слово которой начинается с первой буквы названия основного цвета: «Каждый Охотник Желает Знать, Где Сидит Фазан». Видимое излучение может влиять па протекание химических реакций в растениях (фотосинтез) и в организмах животных и человека. Видимое излучение испускают отдельные насекомые (светлячки) и некоторые глубоководные рыбы за счет химических реакций в организме. Поглощение растениями углекислого газа в результате процесса фотосинтеза и выделения кислорода способствует поддержанию биологической жизни на Земле. Также видимое излучение применяется при освещении различных объектов. Свет - источник жизни на Земле и одновременно источник наших представлении об окружающем мире.

2.5. Ультрафиолетовое излучение.

Учитель обращается к пункту "Ультрафиолетовое излучение (УФ) ", который расположен на слайде №2 (см. Презентация на диске). Ультрафиолетовое излучение, не видимое глазом электромагнитное излучение, занимающее спектральную область между видимым и рентгеновским излучением в пределах длин волн 10 – 380 нм (n=8*1014-3*1016 Гц). Ультрафиолетовое излучение было открыто в 1801 году немецким ученым Иоганном Риттером. Изучая почернение хлористого серебра под действием видимого света, Риттер обнаружил, что серебро чернеет еще более эффективно в области, находящейся за фиолетовым краем спектра, где видимое излучение отсутствует. Невидимое излучение, вызвавшее это почернение, было названо ультрафиолетовым.

Источник ультрафиолетового излучения — валентные электроны атомов и молекул, также ускорено движущиеся свободные заряды.

Излучение накаленных до температур - 3000 К твердых тел содержит заметную долю ультрафиолетового излучения непрерывного спектра, интенсивность которого растет с увеличением температуры. Более мощный источник ультрафиолетового излучения - любая высокотемпературная плазма. Для различных применений ультрафиолетового излучения используются ртутные, ксеноновые и др. газоразрядные лампы. Естественные источники ультрафиолетового излучения - Солнце, звезды, туманности и другие космические объекты. Однако лишь длинноволновая часть их излучения (l>290 нм) достигает земной поверхности. Для регистрации ультрафиолетового излучения при l = 230 нм используются обычные фотоматериалы, в более коротковолновой области к нему чувствительны специальные маложелатиновые фотослои. Применяются фотоэлектрические приемники, использующие способность ультрафиолетового излучения, вызывать ионизацию и фотоэффект: фотодиоды, ионизационные камеры, счетчики фотонов, фотоумножители.

В малых дозах ультрафиолетовое излучение оказывает благотворное, оздоровительное влияние на человека, активизируя синтез витамина D в организме, а также вызывая загар. Большая доза ультрафиолетового излучения может вызвать ожог кожи и раковые новообразования (в 80 % излечимые). Кроме того, чрезмерное ультрафиолетовое излучение ослабляет иммунную систему организма, способствуя развитию некоторых заболеваний. Ультрафиолетовое излучение оказывает также бактерицидное действие: под действие этого излучения гибнут болезнетворные бактерии.

Ультрафиолетовое излучение применяется в люминесцентных лампах, в криминалистике (по снимкам обнаруживают подделки документов), в искусствоведении (с помощью ультрафиолетовых лучей можно обнаружить на картинах не видимые глазом следы реставрации). Практически не пропускает ультрафиолетовое излучение оконное стекло, т. к. его поглощает оксид железа, входящий в состав стекла. По этой причине даже в жаркий солнечный день нельзя загореть в комнате при закрытом окне.

Человеческий глаз не видит ультрафиолетовое излучение, т. к. роговая оболочка глаза и глазная линза поглощают ультрафиолет. Ультрафиолетовое излучение видят некоторые животные. Например, голубь ориентируется по Солнцу даже в пасмурную погоду.

2.6. Рентгеновское излучение.

Учитель обращается к пункту "Рентгеновское излучение", который расположен на слайде №2 (см. Презентация на диске).

Рентгеновское излучение - это электромагнитное ионизирующее излучение, занимающее спектральную область между гамма - и ультрафиолетовым излучением в пределах длин волн от 10-м (частот 3* Гц). Рентгеновское излучение было открыто в 1895 году немецким физиком . Наиболее распространенным источником рентгеновского излучения является рентгеновская трубка, в которой ускоренные электрическим нолем электроны бомбардируют металлический анод. Рентгеновское излучение может быть получено при бомбардировке мишени ионами высокой энергии. В качестве источников рентгеновского излучения могут служить также некоторые радиоактивные изотопы, синхротроны накопители электронов. Естественными источниками рентгеновского излучения является Солнце и др. космические объекты

Изображения предметов в рентгеновском излучении получают на специальной рентгеновской фотопленке. Рентгеновское излучение можно регистрировать с помощью ионизационной камеры, сцинтилляционным счетчиком, вторично-электронных или каналовых электронных умножителей, микроканальных пластин. Благодаря высокой проникающей способности рентгеновское излучение применяется в рентгеноструктурном анализе (исследовании структуры кристаллической решетки), при изучении структуры молекул, обнаружении дефектов в образцах, в медицине (рентгеновские снимки, флюорография, лечение раковых заболеваний), в дефектоскопии (обнаружение дефектов в отливках, рельсах), в искусствоведении (обнаружение старинной живописи, скрытой под слоем поздней росписи), в астрономии (при изучении рентгеновских источников), криминалистике. Большая доза рентгеновского излучения приводит к ожогам и изменению структуры крови человека. Создание приемников рентгеновского излучения и размещение их на космических станциях позволило обнаружить рентгеновское излучение сотен звезд, а также оболочек сверхновых звезд и целых галактик.

2.7. Гамма излучение (g - лучи).

Учитель обращается к пункту "Гамма излучение (у - лучи ), который расположен на слайде №2 (см. Презентация на диске).

Гамма излучение - коротковолновое электромагнитное излучение, занимающее весь диапазон частот n> З*1020 Гц, что соответствует длинам волн l<10-12 м. Гамма излучение было открыто французским ученым Полем Вилларом в 1900 году. Изучая излучение радия в сильном магнитном поле, Виллар обнаружил коротковолновое электромагнитное излучение, не отклоняющееся, как и свет, магнитным полем. Оно было названо гамма излучением. Гамма излучение связано с ядерными процессами, явлениями радиоактивного распада, происходящими с некоторыми веществами, как на Земле, так и в космосе. Гамма излучение можно регистрировать с помощью ионизационных и пузырьковых камер, а также с помощью специальных фотоэмульсий. Используются при исследовании ядерных процессов, в дефектоскопии. Гамма излучение отрицательно воздействует на человека.

2.3.  Заключительная часть.

Учитель обращается к пункту "Заключительная часть", который расположен на слайде №2 (см. Презентация на диске).

Низкочастотное излучение, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, g - излучение представляют собой различные виды электромагнитного излучения.

Если мысленно разложить эти виды по возрастанию частоты или убыванию длины волны, то получится широкий непрерывный спектр – шкала электромагнитных излучений (учитель показывает шкалу).

Деление электромагнитных излучений по диапазонам условное. Четкой границы между областями нет. Названия областей сложились исторически, они лишь служат удобным средством классификации источников излучений.

Все диапазоны шкалы электромагнитных излучений имеют общие свойства:

·  Физическая природа всех излучений одинакова.

·  Все излучения распространяются в вакууме с одинаковой скоростью, равной 3*108 м/с.

·  Все излучения обнаруживают общие волновые свойства (отражение, преломление, интерференцию, дифракцию, поляризацию).

В конце урока мы предложили учащимся выполнить тест.

Тест:

1. Инфракрасное излучение имеет длину волны:

А. Меньше 4*10-7 м.

Б. Больше 7,6*10-7 м.

В. Меньше 10 –8 м.

2. Ультрафиолетовое излучение:

А. Возникает при резком торможении быстрых электронов.

Б. Интенсивно испускается нагретыми до высокой температуры телами.

В. Испускается любым нагретым телом.

3. Каков диапазон длин волн видимого излучения?

А. 4*10-7- 7,5*10-7 м.

Б. 4*10-7- 7,5*10-7 см.

В. 4*10-7- 7,5*10-7 мм.

4. Наибольшую проходящую способность имеет:

А. Видимое излучение.

Б. Ультрафиолетовое излучение.

В. Рентгеновское излучение.

5. Изображение предмета в темноте получают при помощи:

А. Ультрафиолетового излучения.

Б. Рентгеновского излучения.

В. Инфракрасного излучения.

6. Кем впервые было открыто g – излучение?

А. Рентгеном.

Б. Вилларом.

В. Гершелем.

7. С какой скоростью распространяется инфракрасное излучение?

А. Больше чем 3*108 м/с.

Б. Меньше чем 3*10 8 м/с.

В. 3*108 м/с.

8. Рентгеновское излучение:

А. Возникает при резком торможении быстрых электронов.

Б. Испускается твердыми телами, нагретыми до большой температуры.

В. Испускается любым нагретым телом.

9. Какие излучения используются в медицине?

1.  Инфракрасное излучение.

2.  Ультрафиолетовое излучение.

3.  Видимое излучение.

4.  Рентгеновское излучение.

А. 1,2,4.

Б. 1,3.

В. Все излучения.

10. Обычное стекло практически не пропускает:

А. Видимое излучение.

Б. Ультрафиолетовое излучение.

В. Инфракрасное излучение.

После проведения теста был осуществлен самоконтроль учащимися.

Учитель обращается к пункту "Проверка теста", который расположен на

слайде №2 (см. Таблица 3).

Таблица 3.

Ответы к тесту по теме «Путешествие по шкале электромагнитных волн»

Вопрос	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Ответ	Б	Б	А	В	В	Б	В	А	А	Б

Мы предложили следующую шкалу отметок: