Августовский педсовет. Преподавание физики в уч. году. Методическое пособие (стр. 16 )

Пример решения задачи.

Разобьем задачу на несколько этапов.

1 Этап. Проводник висит неподвижно, по проводнику протекает электрический ток. В задаче ничего не сказано про силы, но очевидно, что протекания тока не может быть причиной того, что проводник неподвижен. Необходимо выяснить причину, очевидно, что это может быть только, тот факт, что равнодействующая приложенных к проводнику сил равна нулю. На проводник в данный момент действуют две силы: сила тяжести и сила упругости. Итак, в результате мысленного анализа получаем ответ для первой части задачи: в начальный момент времени проводник находиться в покое, так как равнодействующая приложенных к нему сил тяжести и упругости равна нулю.

2 этап. В пространстве создают магнитное поле (это причина), следствием этого может быть возникновение силы Ампера, как результат равнодействующая перестает быть равной нулю, и проводник приходит в движение. Двигаться проводник будут в направлении действия силы Ампера, направление определяется по правилу левой руки. В результате анализа второй части задачи получаем следующий ответ: после создания магнитного поля возникает сила Ампера, по правилу левой руки она направлена горизонтально влево, под действием силы Ампера проводник придет в движение, и отклонится на некоторый угол.

3 этап. Необходимо выяснить как будет вести себя проводник в дальнейшем. Так как причиной движения проводника является, то что равнодействующая сил не равна нулю, то движение будет продолжатся до тех пор, пока равнодействующая не станет равной нулю. Анализируя данный этап задачи, получаем ответ: проводник будет двигаться до тех пор, пока равнодействующая сил, приложенных к нему, не станет равной нулю, тогда он остановится в новом положении равновесия.

Записываем в бланк следующий ответ:

В начальный момент времени проводник находиться в покое, так как равнодействующая приложенных к нему сил тяжести и упругости равна нулю. После создания магнитного поля возникает сила Ампера, по правилу левой руки она направлена горизонтально влево, под действием силы Ампера проводник придет в движение, и отклонится на некоторый угол. Проводник будет двигаться до тех пор, пока равнодействующая сил, приложенных к нему, не станет равной нулю, тогда он остановится в новом положении равновесия.

2.Задания направленные на работу с терминологией.

Для осмысленного изучения физики необходимо владение терминологией, этого можно добиться, используя задания, направленные на выяснение этимологии слов, на лингвистический анализ понятий.

Пример 5.

Проанализировав слова ПАРОВОЗ, ПАРОХОД, ТЕПЛОВОЗ, ТЕПЛОХОД дайте определение тепловой машины.

Возможный вариант решения: Разберем слова по составу: пароход – корни пар и воз, о соединительная гласная, пароход – корни пар и ход, о соединительная гласная, тепловоз – корни тепл и воз, о соединительная гласная, теплоход - корни тепл и ход, о – соединительная гласная. Мы видим, что во всех случая в названии есть указание на переход одного вида энергии в другой, конкретно, тепловая энергия переходит в механическую энергию. Исходя из этого можно предложить вариант определения: Тепловая машина – это машина, в которой тепловая (внутренняя) энергия переходит в механическую энергию.

Пример 6.

Установите соответствие между приборами и физическими величинами, которые они измеряют.

ПРИБОР

ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА

A)	барометр	1)	сила тока
Б)	динамометр	2)	давление внутри газа (жидкости)
В)	манометр	3)	атмосферное давление
		4)	сила
		5)	скорость

Возможный вариант решения: даже если ученик не помнит, для измерения каких физических служат перечисленные приборы правильный ответ можно получить исходя из анализа названий приборов. Скорость – спидометр (speed – скорость, метр – мерить), сила тока – амперметр (ампер – единица силы тока, метр – мерить), сила – динамометр (сила – дина, метр – мерить), атмосферное давление – барометр (бар – единица атмосферного давления, метр – мерить), и манометр – прибор для измерения давления внутри газа (жидкости).

3.Задания, направленные на составление определений.

Очень часто у учащихся возникают проблемы, когда их просят дать определения понятия или величины. Для того, что бы сделать этот вид работы более легким нами была разработана схема определения: понятие – его принадлежность к классификации (предмет, явление, величина), свойства или назначение.

Например: Мобильный телефон – это переносное техническое устройство, служащее для передачи звука на расстоянии с помощью электромагнитных волн.

Кроме того, учащиеся часто не разграничивают определение процесса, его описание и объяснения. Для закрепления этого навыка используют следующие задания:

Пример 6

1. Выберите правильное описание такого явления, как диффузия.

1)	Благодаря тепловому движению, молекулы одного вещества проникают между молекулами другого вещества.
2)	При активном перемешивании масло растворяется в воде;
3)	При контакте двух веществ они самопроизвольно проникают друг в друга;
4)	Благодаря взаимодействию молекул вода может растворить многие другие вещества.

2.Выберите правильное описание такого явления, как кипение жидкости.

1)	Вся поступающая к жидкости энергия идет на её испарение.
2)	Кинетическая энергия молекул жидкости становится равной энергии их взаимодействия, и поэтому молекулы могут свободно покидать жидкость.
3)	При практически постоянной температуре жидкость испаряется не только с поверхности, но и изнутри с образованием большого количества пузырей.
4)	Кинетическая энергия молекул жидкости становится больше энергии их взаимодействия, и связь между молекулами рвется не только на поверхности, но и в глубине жидкости с образованием пузырей.

3. Опишите такое явление, как плавление твердого тела, на примере какого либо вещества.

4. Опишите такое явление, как кристаллизация жидкости, на примере какого либо вещества.

5. Выберите правильное объяснение малой сжимаемости жидкостей:

1)	Жидкости текучи и растекаются из под давящего на них предмета;
2)	Частицы в жидкостях сильно притягиваются друг к другу и тем самым оказывают значительное противодействие сжиманию;
3)	Частицы в жидкостях расположены вплотную друг к другу, и сжимание приводит к деформации самих частиц;
4)	В расположении частиц в жидкости наблюдается ближний порядок.

6. Выберите правильное объяснение малой сжимаемости твердых тел:

1)	Твердые тела хрупкие и разрушаются под давлением;
2)	Частицы в твердых телах сильно притягиваются друг к другу и тем самым оказывают значительное противодействие сжиманию;
3)	Частицы в твердых телах расположены вплотную друг к другу, и сжимание приводит к деформации самих частиц;
4)	В расположении частиц в твердых телах наблюдается ближний или дальний порядок.

7. Дайте объяснение такому явлению как плавление кристаллического тела при достижении определенной температуры на примере какого либо вещества.

8. Дайте объяснение такому явлению как испарение жидкости при любой температуре на примере какого либо вещества.

4.Работа с текстом задачи.

Физическая задача представляет собой не что иное, как короткий научный или научно-популярный текст, поэтому, при работе над задачами пригодятся навыки, которые используются при работе с текстом: составление плана, выделение главной мысли текста. Правильно составленный план задачи существенно облегчает ее решение.

Пример 7

Кусок пластилина сталкивается со скользящим навстречу по горизонтальной поверхности стола бруском и прилипает к нему. Скорости пластилина и бруска перед ударом направлены противоположно и равны vпл = 15 м/с и vбр = 5 м/с. Масса бруска в 4 раза больше массы пластилина. Коэффициент трения скольжения между бруском и столом m = 0,17. На какое расстояние переместятся слипшиеся брусок с пластилином к моменту, когда их скорость уменьшится на 30%?

Наиболее часто встречающаяся ошибка в таких задачах – это неправильное применение закона сохранения энергии.

Составим план задачи. Мы видим, что задачу можно разбить на два смысловых куска:

1.Движение пластилина и бруска, навстречу друг другу.

2.Совместное движение пластилина и бруска.

При анализе первого пункта плана мы видим, что происходить неупругое столкновение, а значит мы можем записать только закон сохранения импульса, на выбранные координатные оси:

Mvбр – mvпл = (M + m)u0

При анализе второго пункта плана видно, что изменение скорости происходит уже при совместном движении системы пластилин брусок за счет работы силы трения. Тогда можно утверждать, что изменение механической энергии бруска равно работе силы трения:

=  + m(M + m)gS

Далее, решая систему уравнений, получаем ответ.

Данная методика позволяет уберечь учеников от бездумного выписывания всех известных ему формул, для того что бы подобрать нужную, не секрет, что именно так и поступает большинство учащихся. Если же есть навык внимательного чтения, то скорее всего шансы на успех при написание ЕГЭ повысятся, так большинство задач части С, в отличие от олимпиад высокого уровня, в конструкции текста содержать указания на последовательность действия, то есть некоторый алгоритм решения.

В заключение хочется отметить, что я считаю необходимым уделять внимание использованию лингвистического компонента на уроках физики, так как, на мой взгляд, эти методики способствуют формирование целостного мировоззрения, соответствующего

современному уровню развития науки и общественной практики, учитывающего социальное, культурное, языковое, духовное многообразие

современного мира. Что и заложено в проекте Стандарта основного образования.

,

учитель физики ЦО № 000 г. Москвы

Нанотехнологии на уроках физики

В последнее время часто говорят и пишут о нанотехнологиях. Поэтому, необходимо уделить особое внимание пропаганде этого научного направления на уроках физики. Нанотехнологии – это современные направления фундаментальной и прикладной науки и техники, связанные с методом производства и применения продуктов с заданной атомной структурой.

Сама приставка «нано» означает размер 10-9 м. С этой приставкой дети знакомятся на уроках физики уже в 7 классе. Этот размер соответствует приблизительно размерам атома: 10-10 м.

Одним из направлений в нанотехнологиях является изучение свойств и практического применения коллоидного серебра. Раствор коллоидного серебра – это раствор, содержащий раздробленное вещество в виде частиц серебра размером 10-7 – 10-9 м. Растворителем является дистиллированная вода, а раствор получают либо методом электрической дуги в растворителе, либо конденсацией – химической реакцией.

В целях формирования среды научных исследований и обновления знаний учащихся, проводят лабораторные работы, связанные с изучением некоторых параметров и свойств кластерного серебра в 7 – 10 классах. Имея электронные микрофотографии частиц серебра (кластеры), а также сам раствор, легко организовать эти лабораторные работы. Коллоидный раствор получают с помощью «домашнего прибора» производящего серебряную воду или на производстве, заключив соответствующий договор. Время на проведение этих работ выделяют либо на уроках (20 – 25 минут), либо на дополнительных занятиях-факультативах. На этих уроках-занятиях можно использовать межпредметные связи с химией и биологией. Примерные лабораторные работы представлены ниже в виде таблицы:

№ п/п	Класс	Название	Цель	Содержание
1.	VIII X	Определение размеров наночастиц кластерного серебра.	Научить определять размеры малых частиц на электронных микро-фотографиях.	Имея микрофотографию коллоидного серебра, чертёжный разметочный циркуль и линейку, определить диаметры наночастицы. Вычислить её объём, считая частицу сферой. Определить погрешность измерений.
2.	VII X	Определение количества наночастиц в коллоидном растворе.	Научить рассчитывать количество наночастиц в заданном объёме.	Имея мензурку с раствором коллоидного серебра, электронную микрофотографию наночастиц серебра и линейку, определить единичный объём наночастиц, а затем их количество в 200 мл коллоидного серебра.
3.	VIII	Определение рн раствора кластерного серебра.	Научить определять соотношение состава рн для растворов.	Имея мензурки с различными растворами (кластерного серебра, обычной воды, соли и кислоты), провести с помощью лакмусовых индикаторов-тестов – рн этих жидкостей.
4.	VIII X	Определение сопротивления различных растворов.	Научить определять сопротивление различных электролитов.	Имея кюветы с различными растворами, провода, миллиамперметр и вольтметр, рассчитать сопротивление электролитов по закону Ома.
5.	IX	Определение скорости роста растений.	Научить определять скорость роста растений.	Имея фотографии растений, линейку, чертёжный разметочный циркуль, определить с какой скоростью растут растения.

Глава 9. Новые программы и учебники

,

учитель физики ГОУ СОШ № 99 г. Москвы

Особенности методики преподавания физики по учебно-методическому

комплекту «Физика 7-11», авторы: ,

Результат обучения любому предмету, в том числе физике, во многом зависит от того, какие учебники при этом используются, что входит в состав учебно-методического комплекта, насколько полным является сопровождение учебно-методического процесса. Давно прошли те времена, когда во всех школах многомиллионной страны любой предмет изучался по одному единственному учебнику. Сегодня издательства России для каждого предмета школьной программы выпускают столько учебников, что в них легко заблудиться. Какими же основными критериями руководствуется учитель, выбирая из этого разнообразия необходимый ему (и, конечно, его ученикам) учебно-методический комплект? На мой взгляд, это полнота курса и его соответствие требованиям современной науки, поддержка курса учебными пособиями, а также, безусловно, наличие у учебников соответствующего грифа и присутствие его в федеральном перечне.

В соответствии с этими критериями мною был выбран учебно - методический комплект для основной (Yll–lX классы) и старшей школы(X, Xl классы, базовый уровень), авторами которого являются , и др. Я работаю по этим учебникам уже более пяти лет и мне хотелось поделиться с коллегами некоторыми результатами этой работы.

Прежде всего, необходимо охарактеризовать данный учебно-методический комплект. УМК для основной школы состоит из учебников для каждой параллели, рабочих тетрадей, сборников тематического и поурочного планирования, а также электронных версий учебников.

Остановимся, прежде всего, на особенностях построения курса физики основной школы в этом учебно-методическом комплекте.

СТРУКТУРА КУРСА «ФИЗИКА 7-9 КЛАССОВ»

Учебник 7 класса

В курсе физики 7 класса авторы предлагают рассмотреть только макроскопические явления.

В разделе «Движение и взаимодействие» рассматривается как прямолинейное, так и криволинейное движение. При описании неравномерного движения вводится понятие об ускорении, учащиеся знакомятся с частным видом неравномерного движения – прямолинейным равнопеременным движением, в учебнике дана графическая интерпретация этого вида движения. При изучении темы «Звуковые явления» учащиеся получают информацию об условиях существования колебательного процесса, его основных параметрах (амплитуда, период, частота), знакомятся с механизмом возникновения упругих волн, изучают основные характеристики звука. В разделе «Световые явления» авторы знакомят учащихся с основными законами распространения света, принципом действия различных оптических систем, кратко характеризуют проблему формирования цвета.

Учебник 8 класса

В курсе физики 8 класса рассматриваются явления на молекулярном уровне. Учащиеся знакомятся с основными положениями МКТ вещества и их следствиями, включая свойства газов (газовые законы, понятие об изопроцессах), изучают электрические явления и законы постоянного тока, базируясь на модели атома Резерфорда.

Учебник 9 класса

В учебнике 9 класса дано подробное изложение законов классической механики, основ электродинамики (включая рассмотрение темы «Электромагнитные колебания и волны») и квантовой оптики. Завершается курс 9 класса знакомством учащихся с элементами астрономии.

Рассматриваемый учебно-методический комплект для основной школы отличает не только особенности в структуре, но и в характере изложения материала.

Особенности изложения материала

- Деление материала на основной и дополнительный. Дополнительный материал может быть изложен в отдельном параграфе (7класс § «Волоконная оптика») . Или этот материал может быть включен как фрагмент в содержание параграфа (8класс § «Закон Шарля» пункт 5* содержит материал, посвященный термическому коэффициенту давления);

-Дробление параграфов на смысловые фрагменты;

- Усиление экспериментальной составляющей курса

7класс - 15 лабораторных работ

8 класс - 13 лабораторных работ

9 класс – 9 лабораторных работ

-Обобщающие таблицы в конце каждого раздела

-Наличие единого методологического стержня.

Рабочие тетради, входящие в состав данного УМК, очень удобны в применении, так как содержат протоколы всех лабораторных работ, что в значительной степени позволяет экономить время, отводимое на выполнение и оформление лабораторных работ, большое количество качественных вопросов, экспериментальных творческих заданий и задач разного уровня. Использование этого материала на уроке позволяет активизировать участие в познавательном процессе учащихся всего класса, но с учетом индивидуальных возможностей каждого.

Следует отметить, что в целом использование Рабочих тетрадей позволяет в значительной степени интенсифицировать учебный процесс и контролировать знания учащихся практически ежеурочно.

Методические рекомендации, являющиеся составной частью данного комплекта, адресованы учителям, содержат не только поурочное и тематическое планирование, которое носит ориентировочный характер, но и примерное содержание проверочных и контрольных работ (по 2 варианта в традиционной и тестовой формах). В ближайшее время в издательстве «Дрофа» должны выйти «Сборники контрольных и проверочных работ» для 7,8 и 9 классов.

Особое внимание следует обратить внимание на дополняющие УМК диски, содержащие электронные варианты учебников. Диски содержат видеофрагменты, анимации, графический и текстовой материал, задачи и тесты. Причем все это непосредственно связано с материалом, изложенным в учебнике. Поэтому, готовясь к уроку, учитель может использовать весь материал при создании презентации (в диске есть редактор презентаций), но не менее важно, что этим материалом может пользоваться ученик, работая с учебником и его электронной версией самостоятельно и дома, и на уроке. В настоящее время уже готовы к использованию диски для 7,8и 9классов.

Учебно-методический комплект для старшей школы (10, 11 классы) построен по аналогии с УМК для основн6ой школы, в соответствии с программой изучения физики на базовом уровне., то есть, рассчитан на изучение физики 2 часа в неделю.

В данном курсе получают свое развитие идеи, заложенные в содержание курса физики основной школы (усиление роли физического эксперимента, повышение внимания к вопросам методологии физической науки и пр.). В нем реализована традиционная для курса физики старшей школы группировка материала вокруг фундаментальных и частных физических теорий.

Существенное внимание уделяется формированию методологических знаний и модельных представлений. Логика развертывания содержания курса физики внутри разделов подчинена решению этой задачи, что осуществляется уже при изучении введения в курс и продолжается при изучении соответствующих разделов курса.

СТРУКТУРА КУРСА ФИЗИКИ 10-11 КЛАССОВ

Учебник 10 класса

Структура раздела «Классическая механика» соответствует структуре физической теории. В разделе «Молекулярная физика» сначала рассматриваются методы изучения систем, состоящих из большого числа частиц, а затем эти методы применяются к рассмотрению разных моделей макроскопических систем, что позволяет наглядно показать зависимость свойств веществ от их внутреннего строения и продемонстрировать связь молекулярно-кинетической теории и термодинамики как иллюстрацию принципа дополнительности. Раздел «Электродинамика» строится традиционно, однако, при изучении электростатики в 10 классе внимание учащихся обращается на то, что электростатика представляет собой частную физическую теорию, структура которой аналогична структуре фундаментальной теории.

Учебник 11 класса

Вернер Гейзенберг выделял четыре фундаментальных теории: классическую механику, молекулярную физику, электродинамику и квантовую механику. Две первые теории, как мы видели, рассматриваются в 10 классе, следовательно, основы электродинамики и квантовой механики изучаются в 11 классе. Завершается курс 11 класса изучением элементов астрофизики, так как учащиеся уже получили основы знаний в курсе электродинамики и квантовой физики, необходимые для понимания основных законов, управляющих Вселенной.

Особенности изложения

- традиционное построение курса;

- подача материала на основе физических теорий;

- показано практическое применение основных законов;

- подчеркнуты межпредметные и внутрипредметные связи;

- даны обобщающие таблицы в конце каждой главы и раздела.

Большое внимание в процессе обучения уделяется формированию экспериментальных умений учащихся и умений применять знания к решению задач. С этой целью в учебно-методический комплект входит рабочая тетрадь, включающая лабораторный практикум и практикум по решению задач. Структура подбора задач полностью соответствует контрольно - измерительным материалам ЕГЭ. Лабораторные работы могут выполняться как фронтально, так и в виде практикума в середине и/или в конце учебного года.

Так же как и в основной школе, УМК для старшей школы содержит электронные версии учебников. Эти мультимедийных изданий состоят из анимаций, видеофайлов, текстов, изображений, интерактивных модулей, которые могут быть использованы как при работе в классе на различных этапах обучения, так и при самостоятельной работе учащихся, Особенно удачным является использование этих мультимедийных средств при изучении процессов происходящих в микромире. Только используя наглядные анимации можно продемонстрировать учащимся механизм взаимодействия молекул идеального газа со стенками сосуда, или особенности поведения молекул на поверхности жидкости, механизм образования стоячей волны, или явление внешнего фотоэффекта. Возможность изменения параметров рассматриваемых процессов (скорости и ускорения, температуры и давления) позволит включить учащихся в исследовательский процесс на уроке, тем самым, активизируя процесс познания.