Общие вопросы методики преподавания физики Лекции

Общие вопросы методики преподавания физики. 1.1. Методика преподавания физики, как педагогическая наука. Физика – это наука о наиболее общих свойствах и формах движения материи. (материя – вещество и поле (2 вида). Физика помогает познавать окружающий мир. Задача физики – исследовать закономерности физических явлений и находить способы применения этих явлений в жизни человека. Задача преподавателя не только знать физику, но и овладеть научно-обоснованным арсеналом приемов и способов передачи знаний учащимся.
Требования к преподавателю: 1. знать предмет – ученый 2. уметь преподнести – педагог 3. быть артистом Методика преподавания физики занимается исследованием процесса и закономерностей, изучение основ физики, методов эффективного усвоения этих основ и приобретение учащимися практических умений и навыков предусмотренных программой. Методика физики – это педагогическая наука исследующая пути и средства обучения, его закономерности и пути и средства воспитания и развития учащихся. Основоположником физики является Знаменский А.П. Предмет методики физики – это теория и практика обучения основам физики. Предмет методики физики – это учебный процесс по физике. Объект МПФ – учащиеся и преподаватель. Главные функции МПФ : 1. общеобразовательная (учащиеся получают знания основ физики и приобретают умения и навыки использовать эти знания на практике). 2. Развивающая (развивает познавательные возможности: самостоятельно изучать новую литературу, ориентироваться в потоке научно-технической информации, учиться логически мыслить и переходить от логического мышления к диалектическому и творческому). 3. Воспитывающая (обучение физики служит базой для формирования научного мировоззрения, которое реализуется при расскытии таких аспектов, как человек и труд, человек и машина). Компоненты обучения: 1. Содержание обучения(основы физики). 2. Преподавание (1. Деятельность учителя по созданию у учащегося мотивов обучения; 2. Деятельность учащегося по самостоятельной работе; 3. Изложение материала с помощью физического эксперимента и наглядных технических средств обучения) 3. Учение (деятельность учащихся включающая умственные и физические операции) 4. Материальные средства обучения (задачники, учебники, технические средства обучения) 1.2 Задачи МПФ 1. Для чего учить – обоснование цели преподавания физики в школе и Вузе. 2. Чему учить – это определение и систематическое совершенствование содержания и структуры курса физики. 3. Как учить – это разработка, экспериментальная проверка и внедрение в практику обучения наиболее эффективных методов и приемов обучения, воспитания и развития учащихся, а также учебного оборудования для занятий по физике. МПФ рассматривает: 1. Общие вопросы, которые включают а) цель изучения физики б) структура и содержание курса физики в) методы политехнического обучения г) связь обучения физики с практикой д) формы организации учебного процесса и внеклассная работа 2. Специальные вопросы а) методика отдельных разделов и тем в физике б) способы проведения практических работ в) обеспечение преподавания наглядностью 1.2 Методы исследования, применяемые в МПФ 1. содержательные 2. формализованные 1 а) Педагогическое наблюдение объект – учащийся, их действие при изучении нового материала, при выполнении лабораторных работ, при решении задач; - учитель при изложении курса физики - формирование у учащихся умений и навыков б) Документальное наблюдение (журналы, дневники, письменные работы ) Каждое научное наблюдение должно иметь четко сформулированную цель и заранее разработанный план. в) Педагогический эксперимент – это своеобразно сконструированный и осуществленный процесс обучения физики, который предполагает проведение педагогического наблюдения в контролируемых и поддающихся учету условиях согласно поставленных задач. Педагогическое наблюдение протекает в естественных условиях, а при педагогическом эксперименте происходит активное воздействие на процесс обучения путем создания специальных условий для обеспечения проверки цели эксперимента. Продолжительность педагогического эксперимента от нескольких недель до нескольких лет. Одной из форм педагогического эксперимента является сравнения обучения в экспериментальных и контрольных группах. В экспериментальных группах вводится экспериментальный фактор, который отсутствует в контрольных группах. Учитывается: - количественный фактор - доверительность выборки г) Тест успеваемости – это специально подобранные задания для проверки знаний учащихся, который имеет краткий однозначный ответ д) Анкетирование 2 а) Теоретический анализ – это структурно-логический анализ учебного материала и знаний учащегося, статистическая оценка отдельных элементов обучения физики. б) Системный подход ; при этом процесс обучения физики представляют, как сложную многоуровневую систему, которая функционирует под действием разнообразных факторов. Строится обобщенная модель, отражающая все факторы и связи учебного процесса. 2.1 Цели и задачи обучения физики. 1. Курс физики является обязательным в курсе средней школы (В Америке только 20% учит физику – для Америки это норма). Почему? – развивает мышление - наука об окружающем мире - элемент общей культуры человека 2.Во-первых является теоретическим фундаментом современной техники, помогает познать окружающий мир, является элементом общечеловеческой культуры. Физика использовала математику, как аппарат. Благодаря физике математика развивается (сейчас). Элементы физики используются в геологии, биологии, химии. Происходит дифференциация и интеграция наук. Рассмотрим на примере физики: От физики отпочковывается новая наука – то дифференциация; биофизика – это интеграция. Цели обучения физики: - обучение - воспитание - развитие - формирование и развитие у учащихся научных знаний и умений, необходимых и достаточных для понимания явлений и процессов, происходящих в технике, природе и быту. - знание основ физических теорий - умение использования этих знаний для решения стандартных и нестандартных задач - овладение языком физики и умение его использовать - формирования умения систематизировать результаты наблюдения, делать обобщения и оценивать их вероятность и границы использования. - Планировать и проводить эксперимент, использовать измерительные вычислительные приборы, способы информационных технологий. - Формирование научной картины мира 2. Воспитательные цели: - формирование научного мировоззрения и диалектического мышления - воспитание экологического мышления и поведения, трудолюбия и настойчивости 3. цели развития - развитие логического мышления, умения пользоваться методами дедукции и индукции, анализа и синтеза, формулировать выводы и обобщения
- развитие умения экспериментировать, технически мыслить и в итоге развивать творческие способности 2.2 Структура и содержание курса физики. Исторически курс физики строился по нескольким подходам: 1. Радиальный (линейный) 2. Концентрический
3. Ступенчатый 1. Предлагает систематическое и последовательное изложение всех курсов, разделов и тем. Пример: общий курс физики в институте. Недостатки: нет постепенного нарастания трудности усвоения материала, что соответствует принципам возрастной психологии и дидактики. 2.Состоит из двух концентров: - изложение всего материала на элементарном уровне - изложение того же материала, но на более глубоком уровне физических теорий, обобщений абстракций и математического аппарата. Недостатки: - уходит много времени, загромождается программа - теряется интерес 3. Он объединяет радиальный и концентрический. От радиального он берет систематичность изложения, а от концентрического – учет возрастных особенностей. Впервые предложил Цингер в 1910. Он же издал книгу «начало физики». Например, гидростатика в 7 классе, гидродинамика в 10 классе; закон Ома для участка цепи в 8 классе, а для полной цепи в 11 классе. Требования к построению курса физики: 1. современным(отвечать современному уровню физики) 2. доступным 3. стабильным При отборе материала на учебники необходимо основываться: 1. научность содержания 2. систематичность изложения 3. единство теории и практики 4. взаимосвязь курса физики с другими предметами 5. распределение по годам Основной документ, который определяет объем и содержание курса физики – программа - это государственный документ. Школы делятся на: 1. общеобразовательная с углубленным изучением физики 2. -----//--------//----------- с профильным обучением физики 3. гимназии и лицеи Программы по физике строятся с требованиями предъявляемыми к средней школе и должны обеспечивать уровневую и профильную дифференциацию обучения. Концепция уровневой дифференциации предполагает выделение уровня обязательных результатов знаний, и на основе этого строятся высшие уровни овладения учебным материалом. Таких уровней три: А, В, С.(А – уровень обязательных результатов, В,С – высшие уровни). Уровневая дифференциация предполагает дифференциацию по уровням трудности учебных заданий и требований к этим заданиям. Это не означает, что каждый уровень разный по объему материала. Объем материала для уровней одинаковый, а требования к результатам его усвоения разные. Основной материал учащиеся усваивают в классе, домашние задания дифференцируются. Для всех обязателен уровень А, а уровень В С по выбору обучающегося. Обучение по физике предполагает две ступени: 1. 7-9 классы – называется базовый курс(тут тоже уровни А,В,С) 2. 10-11 классы – систематический курс профильного дифференцированого обучения (уровни А, В, С тоже присутствуют). Для профильного дифференцированного обучения предусматривают разное количество часов по физике, различная глубина изложения материала, различный перечень заданий и упражнений, разделов и тем. Типы (уровни профильных программ): Курс А – курс общекультурной ориентации Профили: гуманный Исторический Спортивный Философский Тут физику излагают на уровне общенаучных понятий и теорий и используют несложный математический аппарат. Курс В – прикладной Профили: физико-технический Технический Химико-технологический Развитие конструкторских решений, умение использовать практические задачи и т.д. Курс С – курс углубленного творческого уровня Профили: физический Физико-математический Физико-химический Более трудный математический аппарат, более высокий уровень физических обобщений, решение более сложных задач. В каждом профиле есть свои уровни. Гуманитаризация обучения – это акцентирование внимания на преодоление жестокого отношения к природе и человеку. При обучении физики нужно руководствоваться дейтельностным подходом, который предполагает подачу знаний учащихся не в готовом виде, а чтобы они самостоятельно учились добывать эти знания, обобщать, анализировать и выдавать творческое решение, т. е. Развивать творческое мышление. ТЕМА3: Общие вопросы психологии дидактики и методики обучения физики. 3.1 Психологические особенности процесса обучения физики. Для успешного преподавания необходимо: - знание основ физики, методики преподавания и общих психологических закономерностей процесса обучения и усвоения знаний (формирование умений и навыков, развития мышления, возрастные особенности, индивидуальное различие психического развития, направленность личности (отношение к труду, коллективу, учебе и самому себе), волевые и эмоциональные качества(самостоятельность, целенаправленность, инициативность, устойчивость чувств, глубина эмоциональных переживаний), особенности познавательной деятельности и умственное развитие (внимание, память и речь). Ведущую роль в формировании и развитии психологических особенностей играет социальный опыт, условие жизни и деятельности, обучение и воспитание. Важными предпосылками псих. развития являются природные особенности человека, т.е. врожденное состояние нервной системы и анатомо-физиологическое состояние мозга. В процессе, развития важную роль играет процесс самовоспитания. Способности формируются и воспитываются в зависимости от условий жизни и деятельности, обучения и воспитания. Выгодский предложил, что обучение предшествует развитию. Обучение ведет за собой развитие, но стимулируя развитие оно отражается на него. Для усвоения и развития некоторых форм мышления требуются определенные сроки. Выгодский и Леонтьев назвали эти периоды сентизетивными. Для становления речи сентизетивный период 1-5 лет, для модельного мышления 11-13 лет, для математического мышления от 15 до 20 лет. Психика обладает пластичностью, т.е. можно использовать метод компенсации. (Например, если плохое зрение, то обострен слух) Характеристики и критерии умственного развития. 1. Быстрота усвоения материала (темп продвижения) 2. Экономичность мышления 3. Уровень аналитико-синтетической деятельности 4. Перенос приемов умственной деятельности сформированных на одном объекте на другой объект 5. Умение самостоятельно систематизировать и обобщать
Психологические особенности обучения физики 1. Абстрагирование и построение идеальных моделей 2. используются модели и знаковые обозначения (формулы и графики). От учащихся требуется осуществлять переход от реальных объектов к знаковым. 3. эмоциональность 3.2 Структура физического знания
Имеется два уровня: имперический и теоретический Имперический включает данные опыта, имперические понятия, законы и закономерности. изучая физическия явления, формирует набор эксперимента, затем его анализирует, описывает, и на основе этого формируют законы и закономерности. Для количественной оценки физических явлений вводят числовые характеристики меры их свойств, которые называют физическими величинами. Физическая величина - это числовая характеристика свойств физических объектов, полученная путем измерения. Физический объект - тело, система, состояния этой системы или процессы которые в ней происходят.
Каждая физическая величина характеризует физический объект не только количественно, но и качественно. Физическая величина - это не сама действительность - это принятый в физике способ описания физической реальности. Каждый физический объект обладает множеством свойств, которые используют метод идеолизации : выделяют существенные стороны и отбрасывают несущественные, и тогда изучают упрощенную модель (мат точка, мат маятник, абсолютно твердое тело).
Теоретический уровень включает теории, идеи и гипотезы. Физическая теория - это теоретические законы, представленные в виде математических уравнений, которые описывают данные явления. Теоретические законы отличаются большей общностью, они включают теоретические понятия и имперические понятия. Теоретические понятия более отдаленные от опытных. Физическая теория выделяет структурные части: Основание, ядро, следствие. Основание включает имперический базис (набор опытных данных), идиолизированный объект и физические величины. Идиолизированный объект - модель материи на определенном структурном уровне. Каждая теория отличается одна от другой идиализированным объектом. Например: В электродинамике ид. Объект - электрический газ, в квантовой электродинамике - гармонический осцилятор. Переходным мостом от имперического базиса к новой теории служит идеальный объект. Ядро физический теории составляет система общих законов выраженных в математических уравнениях, постулатах и принципах. Система уравнений представляет собой математическую модель данного вида взаимодействияматерий, в котором идиализированный объект представлен в динамике и движении. В фундаментальные уравнения входят фундаментальные константы: с, Планка, Больцмана. Особым видом физических законов сохранения являются законы сохранения; число их растет. Каждой физической теории соответствует набор принципов симметрии, которые проявляют себя в неизменности физических законов при определенных преобразованиях(операциях). Напрмер есть непрерывные преобразования: перенос или поворот системы, как целое; дискретные преобразования: замена частиц на античастицы. Важную роль играет принцип соответствия, который означает, что новые теории осимптотически переходят в старые, если фундаментальные сонстанты приобретают критические значения (0, 1, µ). Выводы строятся путем логической дедукции. Совокупность основных идей, принципов и гипотез создает физическую картину мира. 3.3.Мотивация учения и формирование познавательного интереса к физике. Под мотивами в психологии понимают побудительные причины, действия и поступков. На форрмирование мотивов влияет: потребность, инстинкты, эмоции, чувства, установки и идеалы. Мотивы учения: 1. установка родителей 2. стремление быть не хуже других 3. стремление получить аттестат 4. стремление поступить в институт Социальные мотивы: послужить на благо общества. Духовные: знание познать истину. Познавательный интерес определяет положительное отношение к предмету и помогает сформировать самостоятельную творческую деятельность. Если интерес не сформирован, то информация проходит через мозг бесследно, не вызывает положительных эмоций, а вызывает полное безразличие. Причины побуждающие интерес: 1. интересное изложение материала 2. нравится учитель 3. нравится действие (7 класс) 4. знания пригодятся в быту 5. знания по физике пригодятся при поступлении причины отсутствия интереса: 1. сложное изложение материала в учебнике 2. излишнее заматеметизированность материала 3. однобразные демонстрации (шарики и тележки) 4. неинтересное изложение материала учителем 5. отсутствие связи теории и практики 6. проблемы знания за предыдущие годы. Выход: проблемность обучения, устраивать конкурс проектов, конкурс рефератов, техническое моделирование и конструирование. 3.4. Формирование умений и навыков в учебной работе. Различают интеллектуальные умения: - умение анализировать - умение абстрагировать - сравнивать - синтезировать практические умения: - измерять - вычислять - собирать схему и т.д. познавательные умения: - умения самостоятельно приобретать знания умение работать с книгой умение наблюдения(выбрать объект, цель, наилучший способ наблюдения, сделать выводы). Эксперимент включает наблюдение, измерение, вычисление, графические построения. Организационное - умение планировать свою работу, организовать свое место, осуществлять самоконтроль за качеством работы. Психологи (Гальперин) выделяют 3 типа ориентировочной основы действия и соответственно 3 типа ориентировки заданий. 1 ориентировочный тип задания: есть образец действия и его конечный продукт. Учащиеся идут методом проб и ошибок. Задание выполняется, но действие остается неустойчивым. 2 тип: дается образец действия и все указания по выполнению нового задания. 3 тип: обучение учащихся такому анализу новых заданий, которое позволяет им выделить опорные точки и условия для правильного выполнения задания. Исследования показали, что наиболее эффективным является обучение, основанное на поэтапном формировании умений. Например по такой схеме: 1. выполнение заданий по образцу. Учащимся дается полный алгоритм решения задания. 2. Реконструктивно- вариативные задания. Задание несколько изменяется, ноучащиеся используют знания, полученные при выполнении заданий по образцу. 3. Частично - поисковое задание. Перед учащимися ставится проблема самостоятельно решить некоторые части заданий. 4. Творческие задания. Полнейшая самостоятельность в выборе методов и соедств выполнения задания. Целью этих заданий является открытие либо новых знаний, которых учащийся раньше не знал, либо открытий мирового развития. Необходимы критерии оценки уровня сформированности каждого вида умений. 1. Общие критерии по Гальперину и Леонтьеву: - полнота выполняемых операций - рациональная последовательность выполнения операций - осознанность действия в целом - обобщенность умений На их основе определяют уровень сформированности умений. 3.5. Формирование физических понятий. Понятие – єто знание наиболее общих существенных свойств (сторон) классов, предметов и явлений в действительности, а также знание существенных связей и отношений между этими предметами. В процессе познания понятия изменяется, они расширяются, углубляются и даже могут быть отброшены на каком-то этапе развития науки, и на их место приходят новые. (новые понятия – новая теория – новые понятия). Источниками понятия являются: · Жизненный опыт (наблюдения, опыты, и т.д.) · Целенаправленное формирование понятий учителем · Попутные источники (на других предметах он дополняет это понятие) · Стихийное (чтение научно – популярной литературы, тv) Ошибки учащихся: ü Оперируют терминами, которые определяют это понятие, но не могут раскрыть его содержание, отделить существенные от несущественных,
ü не могут показать связи и отношения (отношение подчинения и соподчинения), ü путают видовые признаки, относящиеся к общему роду (внутренняя энергия с признаками кинетической и потенциальной энергии), ü не умеют классифицировать понятия. Понятие – это первый этап формирования понятия, дальше идет его развитие (углубляется содержание, объем, связи отношения с другими понятиями)
Основные способы формирования понятия: 1. Традиционный : от чувственно – конкретного восприятия (наблюдения, опыты) к абстрактным (анализ, синтез) и далее от абстрактного к конкретному, общему мышлению. Пример : понятие «атом». 2. В начале дается определение понятия , а потом осуществляется его конкретизация и обобщение. (первое используется на первой ступени обучения). Этапы успешного формирования понятия на первой стадии обучения. 1. Выделение существенных признаков на основе работы с литературой, анализа графиков и схем, и фотографий 2. Синтез существенных признаков. 3. Уточнение признаков понятия в специально подобранных заданиях. 4. Выделение общего и особенного. 5. Установление связи и отношения 6. Использование этого понятия в решении физических задач. 7. Классификация понятия и систематизация. Критерии оценки усвоения понятия: Полнота усвоения содержания понятия (количество усвоенных признаков понятия) Усвоение объема понятия Полнота усвоения связи и отношений с другими понятиями Умение оперировать этим понятием при решении задач. Тема 4: Методы обучения физики. 4.1. Классификация методов обучения Методы обучения – это способы деятельности учителя и учащихся в их взаимосвязанной, совместной работе, направленной на достижение умений обучения. Беседа, объяснение, рассказ, лекция, демонстрация опытов, иллюстрация, телепередача, видеозапись, учебные кинофильмы, работа учащихся с литературой : учебник, справочник, пособие; лабораторные опыты, наблюдение жизни, решение задач, работа с раздаточным материалом, фронтальный и индивидуальный опрос, письменные самостоятельная и контрольная работы, программированный (тестовый) контроль. Методы классифицируют по: I. Способу передачи информации от учителя к ученику 1. Вербальный (словесный) – беседа, лекция, рассказ. Работа с литературой. 2. Наглядный – демонстрации, модели, плакаты. 3. Практический – решение задач и лабораторные опыты. II. По основным дидактическим задачам 1. метод приобретения знания 2. метод формирования умений 3. метод применения знаний 4. метод творческой деятельности 5. метод закрепления и контроля знаний, умений и навыков. Навык – автоматизированное умение. III. По характеру познавательной деятельности 1. объяснительно – иллюстративный 2. эвристический 3. репродуктивный 4. исследовательский 5. проблемное изложение IV. По Юрию Бабанскому: 1. метод организации и осуществления познавательной деятельности 2. метод стимулирования и мотивации 3. методы контроля и самоконтроля в эффективности учебно-познавательной деятельности. V. В современной школе используется классификация по используемых средствах обучения: 1. словесный 2. демонстрационный 3. лабораторный 4. работа с книгой 5. решение задач 6. иллюстративный 7. учет и контроль знаний VI. если в основу положен метод изучаемой науки, тогда теоретические и экспериментальные методы. 4.2 Словесные методы. Специфическими особенностями является то, что на ряду с изложением материала нужно использовать рисунки, графики, а также анализ полученных результатов. F Беседа. Используется на первой стадии учения физики. Включается : ü Сообщение новых знаний ü Закрепление знаний ü Углубление знаний ü Обсуждение результатов лабораторных работ и опытов ü Проверка домашнего задания и знаний школьников Наилучший способ – эвристическая беседа. План беседы включает: 1. Составить группу вопросов, которые связаны единой логикой и последовательностью. 2. Перечислить опыты и демонстрации и указать их место в ходе урока. 3. Перечислить записи, рисунки, которые необходимо выполнить на доске и которые должны быть занесены в тетрадь учениками. Требования к вопросам: 1. Четкость 2. Ясность 3. Краткость 4. Они должны стимулировать учащихся анализировать обучаемый материал, доказывать и самостоятельно получать выводы 5. Они должны учить выделять главное, устанавливать связи, они могут быть наводящими, но не должны содержать подсказку. F Рассказ – это связное изложение, непрерываемое диалогами, проводится в случае, если у учащихся отсутствуют знания, необходимые для беседы, а также для сообщения историй открытия законов или явлений, биографии ученых, перспективы развития науки и техники. Рассказ полезно сочетать с беседой, при этом в начале выясняют, что знают учащиеся об обучаемом явлении, затем систематизируют эти знания, дополняют и углубляют рассказом. F Объяснение – это разновидность рассказа. Используется для объяснения, доказательства, обоснования. F Школьная лекция: отличается от рассказов или объяснения большей глубиной, логической последовательностью и длительностью. Используется на второй ступени обучения в таких случаях: вступительная и заключительная лекции, а также, когда необходимо объяснить большую группу явлений с единой точки зрения и общих позиций. Требования к изложению материала: Не должны просто сообщать содержимое учебника (параграфа), его необходимо объяснить, дополнить, углубить. Материал нужно оживить демонстрациями, иллюстрациями, примерами из жизненного опыта и т.д. Все словесные методы, как правило, сопровождаются экспериментом. При этом темп изложения должен совпадать с темпом демонстрации. Когда излагаются новые термины, то их надо записать на доске четким почерком, проставить ударение, прочитать по слогам. Если дается определение, то темп нужно уменьшить, интонацию повысить и повторить определение, речь должна быть четкой, ясной и чистой и не должно быть жаргонов (физических). LT-1 – размерность м/с – единица скорости (единица измерения) Очень часто дети запоминают слова, но не знают их значение, такое запоминание называется вербальным. В психологии существуют понятия представления памяти – то, что мы видим и воспроизводим, представление воображения – то, что мы никогда не видели, а только представляли. 4.3 Записи и зарисовки на доске Основные правила: 1. Учитель должен продумать последовательность записи и форму расположения на доске. 2. Эти записи руководят вниманием учащихся, вовлекают зрение и слух, мускульное напряжение. Фиксировать на доске: 1. План урока 2. Схемы, рисунки, чертежи и т.д. 3. Формулы и их выводы 4. Примеры числовых данных 5. Решения задач 6. Фамилии ученых и даты их жизни 7. Даты наиболее важных открытий 8. Новые термины 9. План лабораторной работы
10. Задание для домашней работы Рисунки делать карандашом от руки, линии четкие. Выполнять быстро. Требования к записям: · Буквы и математические знаки высотой от 4 до 6 см с учетом госта. · Рисунки: вид спереди или сверху.
· Формулы взять в рамочку. · Если нужно динамику рисунков, то можно воспользоваться пунктиром или другим цветом мела. 4.4 Проблемное обучение физики Цель проблемного обучения – это усвоение не только основ физики, но и усвоение самого процесса получения знаний и научных фактов, где используются познавательные и творческие способности. В основе проблемного обучения лежит принцип «открытия». Однако проблемное обучение нельзя представить как цепочку самостоятельных открытий учащимися. Здесь нужно оптимальное сочетание репродуктивной и творческой деятельности. Проблемное обучение начинается с создания проблемной ситуации. Проблемная ситуация предполагает появление несоответствия между теми знаниями, которые усвоили учащиеся, и явлениями, которые нужно объяснить. Этапы, которые следуют за созданием проблемной ситуации: 1. Формирование проблемы. 2. Нахождение способов ее решения. 3. Решение проблемы наиболее оптимальным способом. 4. Формулирование выводов. 5. Подведение итогов. Уровни проблемного обучения: 1. Проблемное изложение (учитель сам выдвигает проблему и сам ее решает, либо показывает как она была решена в науке). 2. Эвристическая беседа, поисковое задание (учитель формулирует и совместно с учащимися ее решает). 3. Учитель формулирует проблему, а учащиеся самостоятельно решают ее (без учителя). (решение экспериментальных задач, какие-то опыты, наблюдения, исследовательская работа). 4. Учитель предлагает учащимся самостоятельно сформулировать проблему и ее самостоятельно решить. Для создания проблемной ситуации используются: 1. Проблемные вопросы 2. Физические эксперименты (демонстрации) 3. Факты из истории открытия 4. Лабораторные работы 5. Экспериментальные задачи Для постановки задачи важно: 1. Правильно сформулировать вопрос 2. Проблема должна устанавливать логическую связь между ранее изученным материалом и новыми знаниями 3. Создавать видимые границы известного и неизвестного 4. Вызывать чувство удивления, когда сопоставляется новое с известным и понимать о необходимости приобретении новых знаний. Проблемные вопросы должны содержать противоречивость информации и побуждать к поиску закономерностей. (плавание: гвоздь и корабль) Опыт: 2 стакана с водой, комнатная температура. Алюминиевые тела в t=100 0C c разными массами. Где больше температура ? t1’>t2’, Q = f(m) – зависит от массы. T1’>T2’ → Q1>Q2 → Q = f(C), C - теплоемкость. ТЕМА5: Формы организации учебных занятий по физике. 5.1 Типы и структура уроков по физике. Цели уроков: 1. Сообщить новые знания. 2. Сформулировать новые понятия. 3. Сформулировать умения и навыки применения знаний на практике. 4. Углубить и закрепить знания. 5. Повторение, контроль и учет знаний. При подготовке к уроку необходимо выделить цель (задачу) занятия и определить методы для решения, а также формы организации учебного процесса (лабораторные работы, практические, …). Классификация уроков (их типы по решению дидактических задач): 1. Урок изучения нового материала 2. Урок формулирования практических умений и навыков. 3. Урок повторения и обобщения 4. Урок контроля и учета знаний. 5. Комбинированный урок. Урок изучения нового материала. Основной метод – беседа, рассказ, школьная лекция. Структура: I. Вступительная часть (беседа или упражнение). Повторение знаний, которые знают учащиеся и подводят к новым знаниям. Письменный или устный опрос, короткие упражнения, раздаточный материал. II. Создание проблемной ситуации и организации ее решения. Выдвигается учебная задача, анализирующая способы ее решения и выдвигается гипотеза. III. Гипотезы подтверждаются, в основном физическим экспериментом. IV. Анализ полученных результатов и выводы. V. Упражнения на закрепление. VI. Домашнее задание. На протяжении всего урока идет учет и оценивание учащихся. Урок должен всегда быть законченным целым, он должен связывать предыдущие знания с теми знаниями, которые будут получены далее. Если проводится эвристическая беседа, то нужно ставить такие вопросы: Почему? На основании чего? Как? Урок формирования практических умений и навыков: Умение: · Решать задачи · Выполнять расчеты · Собирать схемы · Проводить наблюдения и измерения. Учитель должен показать образец выполнения любого задания, а потом обучать этим навыкам и умениям. Структурные элементы: I. Выяснение цели работы II. Теоретические обоснования и правила его выполнения. III. Образец выполнения работы IV. Упражнение или измерение V. Подведение итогов и заключительная беседа. VI. Домашнее задание. Урок обобщения и повторения знаний: Цель: 1. Привести знания в систему 2. Научить выделять существенные признаки изучаемого явления. 3. Установить связи между ранее изученными явлениями и подготовить к изучению нового материала. Формы работы: 1. Итоговая беседа 2. Обзорные лекции 3. Решение комбинированных задач 4. Просмотр учебных кинофильмов. 5. Телепередача. Структура урока: 1. Беседа с целью анализа (повторения) физического явления 2. Решение задач и упражнений 3. Рефераты или сообщения учащихся и их обсуждения 4. Просмотр фильмов 5. Подведение итогов 6. Домашнее задание Урок контроля и учета знаний: Формы проведения: 1. Индивидуальный опрос (один у доски) 2. Фронтальный (все сразу) 3. Рефераты 4. Решение задач 5. Используются тесты и раздаточный материал Специальные виды урока контроля и учета знаний: 1. Письменные и контрольные работы 2. Контрольные и лабораторные работы – это 1) проведенная работа без инструкции (для слабых учащихся) 2) с измененным заданием (ученики это делали, но нужно определить что-то другое). 3. Зачеты (по большому разделу) Структура работы: 1. Вступительный инструктаж 2. Выполнение работы 3. Итог (общие и индивидуальные ошибки) Комбинированный урок: (чаще всего проводится) - пик внимания учеников приходится на первые 25-30 мин. Структура: 1. проверка д/з и повторение пройденного 2. изложение нового материала 3. упражнения и проверка усвоения нового материала 4. домашнее задание Система учебных занятий: Активность учащихся зависит от чередования видов учебной деятельности. В систему входят: зачеты, семинары, учебные конференции, уроки повторения и обобщения материала, лабораторные практикуму, факультативы, экзамены. ТЕМА6: Методика и техника школьного физического эксперимента. 6.1 Учебный физический эксперимент, его структура и задача.
Учебный эксперимент – это воспроизведение физического явления на уроке с помощью специальных приборов в условиях наиболее доступных для его проведения. Это отражение научного метода познания.
Цели: 1. служит источником знания 2. является методом обучения
3. это вид наглядности. Классификация по организационному признаку: 1. демонстрационные опыты (эксперименты). (обязательные в программе: опыты Кулона, Столетова (фотоэффект), опыты Герца, Максвелла, весы Камидеша) 2. Фронтальные лабораторные работы, опыты, наблюдения. 3. Физический практикум 4. Внеклассные опыты и наблюдения · Количественные и качественные · Экспериментальные задачи · Творческие задания 6.2 Демонстрационный эксперимент и дидактические требования к нему. Методика и техника подготовки и проведения демонстрационных опытов. Демонстрация – это показ учителем физических явлений и связи между ними. Цель: Создание физических представлений, физических понятий, проиллюстрировать явления и приучить учащихся искать источник знания в явлениях физического мира и опытах. Требования: 1. Темп изложения должен совпадать с темпом демонстрации 2. Должны быть на каждом уроке. 3. Должны логически соединять предшествующие опыты с последующими. Для этого можно использовать одну и туже установку, но проводить измерения в ней. 4. Не должен загромождать урок 5. Должна присутствовать новизна и заинтересованность. Перед демонстрацией можно уяснить проведение ее с помощью схемы на доске. В некоторых случаях полезно собирать схему перед учащимися. Можно использовать проблемный подход, т.е. поставить проблему и решить с помощью эксперимента. Установка должна быть простой, на столе не должно быть лишних предметов, лучше использовать в вертикальной плоскости, использовать экраны (для темных предметов светлый, для светлых - темный), использовать подсветки, использовать индикаторы. Эксперимент готовить заранее, он должен быть убедительным. Требования техники безопасности, запрещается работать с ртутью, радиоактивными элементами, правила пожарной безопасности, сосуды Дюара. 6.3 Фронтальные лабораторные работы и опыты. Для фронтальных лабораторных работ: 1. Все работы выполняется на однотипном оборудовании и всеми учащимися, непродолжительные (10-45 мин). 2. В конце урока обязательное коллективное обсуждение результатов. На первой ступени: проверка физических закономерностей (например, параллельное соединение), знакомят с методами измерений, тренируют по составлению простейших схем. На второй ступени: определение физических констант, закономерностей, физических величин. Встречаются качественные лабораторные работы (наблюдение физического явления), количественные (измерение какой-то величины), кратковременные или рассчитанные на один урок, творческие задания. Классификация по дидактическим целям: 1. Наблюдение и изучение физических явлений 2. Знакомство с физическими приборами и измерениями по ним. 3. Знакомство с устройством и принципом действия некоторых приборов. 4. Проверка физических закономерностей (закон Бойля - Мариота) 5. Определение физических констант (g, Ридберга, больцмана) Схема проведения лабораторной работы: 1. Вступительная беседа 2. Проведение эксперимента 3. Обработка результатов 4. Выводы На вступительной беседе должно оговариваться: если есть приборы, то как их использовать, объяснить шкалу измерений, техника безопасности, как оформить работу, класс разделить на бригады, применять дифференцированный подход т.е. если в классе есть передовики, то для того чтобы они не мешали им нужно выдать дополнительное задание, при этом в начале нужно оговорить что будет более высокая оценка за дополнительное задание. Инструкция (есть ход выполнения работы) Отчет (нет хода, должны быть таблицы, графики, выводы, вычисление погрешности (средняя и относительная), учитель заранее должен знать какая погрешность должна получится). Критерии оценки: 1. Степень самостоятельности (по наблюдению) 2. Грамотность оформления Для фронтальных опытов: Отличаются от фронтальных лабораторных работ кратковременностью (3-10 мин), выполняются на простом оборудовании, выполняется одно практическое действие (наблюдение или измерение), вывод увязать с изложением материала. 6.4 Физический практикум. Отличие: Большая самостоятельность (длительность 1-2 урока), более сложное оборудование, обработка результатов более объемная (систематическая ошибка приборов, оценка полученного результата). Перед физическим практикумом вводная беседа включает: 1. Задачу практикума 2. Его содержание 3. График выполнения 4. Анализ каждой работы и правила ее выполнения 5. Правила пользования измерительными приборами 6. Анализ 7. Форма отчета и время сдачи 8. Требования к допуску Задача учителя: 1. Воспитывать самостоятельность 2. Развивать и закреплять практические навыки 3. Помогать отстающим 4. Давать дополнительные задания 5. Оценивать результаты работы В отчете у школьников должны быть ответы на контрольные вопросы. Д/з физический кабинет. Тема 7 : Контроль знаний и умений учащихся по физике. 7.1 Методы и формы контроля. Проверка знаний позволяет выяснить уровень усвоения материала и на основе этого управлять учебным процессом совершенствуя методы и формы работы учащихся. Проверка знаний является связующим звеном между учителем и учащимися. Функции проверки : 1. Ориентирующая 2. Обучающая 3. Диагностирующая 4. Контролирующая 5. Развивающая 6. Воспитательная Методы проверки: 1. Устный 2. Письменный 3. Графический 4. Практический Виды проверки: По объему: 1. Текущие 2. Итоговые По количеству учащихся: 1. Индивидуальная 2. Групповая 3. Классная 4. Массовая Формы проверки: 1. Устный опрос 2. Контрольная письменная работа 3. Контрольная лабораторная практическая работа 4. Зачет и диспуты 5. Решение задач 6. Физический диктант Ориентирующая функция проверки ориентирует преподавателя на слабые и сильные стороны усвоения материала. Передовые учителя при изложении нового материала обязательно задают вопросы цель которых выделить главное в изучаемом материале. Сам процесс проверки помогает учащимся выделить главное в изучаемом, а учителю определить степень усвоения этого главного. Обучающая функция. Самая главная функция проверки. Проверка помогает уточнить и закрепить знания выполнения проверочных заданий. Способствует формированию знаний до более высокого уровня. Формирует умение самостоятельности и работы с книгами. Контролирующая. Для контрольных работ и самостоятельных работ она является главной. Диагностирующая. Устанавливает причины успехов и неудач учащихся. Проводятся специальные диагностирующие работы, которые определяют уровень усвоения знаний (их 4 уровня).
Развивающая функция. Проверкаопределяет способности студента распоряжаться объемом своих знаний и умением строить собственный алгоритм решения задач. Воспитательная функция. Приучаетучащихся к отчетности, дисциплинирует их, прививает чувство ответственности, необходимости систематических занятий.
7.2 Методы текущих и итоговых проверок и выполняемые ими функции. Методы: 1. Устный 2. Письменный 3. Графический (умение строить и читать графики) 4. Практический (умение проводить эксперименты) Чаще используется устный, индивидуальный или фронтальный опрос и решение задач. Виды деятельности при текущем опросе: 1. Устное изложение 2. Решение качественных и расчетных задач 3. Выполнение практических работ (лабы, опыты, экспериментальные задачи) 4. Построение и чтение графиков, решение задач с помощью графиков 5. Физические диктанты 6. Работы с дидактическим материалом Главное в текущей проверке – не контроль знаний, а выявление знаний и не знаний. Текущая проверка имеет ориентирующую функцию, обучающую, воспитательную, развивающую, диагностирующую. Контрольная функция является вспомогательной. Воспитательное значение имеет выставляемая учителем оценка, она должна быть объективной. Нельзя снижать оценку за плохое поведение. Итоговая проверка проводится по теме, разделу, за четверть, полугодие. Основная функция контролирующая. Любая проверка носит обязательно и обучающую функцию, так как помогает повторить, закрепить, привести знания в систему. Чаще проверяется в виде письменных, контрольных работ (расчетные и качественные задачи, тесты, контрольные и лабораторные работы), в старших классах: зачеты, диспуты, дискуссии. При проверке контрольной работы учитывается способ решения задач, выявляют типичные ошибки и затруднения. Недостаток контрольной: охватывают небольшой объем материала. Качественные задачи предполагают не громоздкие ответы, а также не должно быть ответов типа «да» и «нет». Они должны содержать не более трех-пяти предложенных или четырех логических шагов для объяснения. Физический диктант: знание формул, формулировок законов, определений понятий, усвоение и правильное понимание физических терминов, символических обозначений, знания систем единиц и единиц измерения физических величин. Доклады способствуют умению работ с литературой, выделять главное, обобщать, обосновывать, систематизировать и делать выводы. Экспериментальные задачи и контрольные, лабораторные работы проверяют наличие экспериментальных умений. 7.3 Требования к знаниям и умениям. Это планируемый результат обучения, который предполагает наличие таких компонентов: 1. Основное содержание обучения (то, что необходимо знать) 2. Степень усвоение основного содержания до определенного уровня. Уровни усвоения: I. Воспроизведение. II. Умение работать по образцу (подставлять формулы в решение задач). III. Умение применять знание в измененной ситуации. IV. Творческий уровень – умение самостоятельно создавать новые для учащегося методы решения задач, новые конструкции, новые модели. 3. Виды деятельности учащихся по усвоению содержания обучения до определенного уровня. Например: пересказ – уровень воспроизведения; решение типичных задач – умение работать по образцу. Структура содержания обучения: 1. Понятийные объекты (факты, понятия, законы, теории, методы науки). 2. Деятельностные объекты (умение и навыки). Подраздел: 1. Частные или предметные. 2. Общие (интеллектуальные умения и умения рационального учебного труда) Предметные умения: 1. Умение проводить эксперимент. 2. Умение измерять. 3. Умение наблюдать. 4. Умение решать задачи. 5. Читать и строить графики. 6. Умение читать и строить схемы Интеллектуальные умения: 1. Абстрагировать 2. Анализировать 3. Синтезировать 4. Обобщать, делать выводы 5. Конкретизировать Умения рационального учебного труда: 1. Умение планировать учебную деятельность. 2. Умение работать с книгой 3. Умение оформлять результаты (конспект, реферат, тезисы, отчеты, доклады) 4. Умение контролировать учебную деятельность и корректировать ее Теории, законы и основные физические понятия должны быть усвоены на третьем уровне. К основным понятиям физики относятся сквозные понятия (m, u, a, p, F, E…). Понятия, которые входят в ядро темы, но не относятся к основным, должны быть усвоены на первом и втором уровне. Итоговая проверка должна состоять из заданий, которые выявляют все четыре уровня усвоения знаний. 7.4 Тесты. Достоинства: может охватывать большой объем материала. Недостаток: дают проверку окончательного результата, но не показывают ход решения. Требования: ответы должны содержать типичные ошибки учащихся, неправильные ответы не должны быть неправдоподобными. После тестов учащиеся должны быть готовыми к устным ответам по ним. Что нужно использовать для составления тестов?: 1. Расчлененный силлогизм. Пример: Магнитное поле действует: a) На покоящийся заряд b) На движущийся заряд c) На любой электрический заряд. 2. Пишется половина фразы, а оставшуюся часть ученик пишет самостоятельно. 3. Задание с выбором правильного ответа. 4. Предложить перечислить что-либо. 5. Предложить сформулировать закон, определение, и т.д. 6. Написать какую-либо фразу в конце которой стоят буквы И и Л (истинно, ложно) 7.5 Оценка знаний и умений. 1. Знание фундаментальных и важных опытов по физике, умение описывать физическое явление. 2. Знание физических законов и умение применять их. 3. Владение основными положениями физических теорий. 4. Навыки пользования физической терминологией и математической записью физических закономерностей 5. Определение основных физических понятий и величин. 6. Навыки пользования измерительными приборами, умение измерять и ставить несложные физические опыты. 7. Умение решать задачи разных типов. 8. Умение объяснять явления природы и техники на основе изученных закономерностей. 9. Знание основных этапов истории развития физики. 10. Навыки устной речи и оформления результатов письменных работ. 11. Умение работать с литературой. Ошибки учащихся делятся на: 1) грубые 2) негрубые 3) недочеты Грубые: 1) не усвоил физические законы и теории и не умеет их применять при решении задач. 2) Не знает формул и не умеет оперировать ими. 3) Не умеет читать и строить графики и схемы 4) Не знает единиц измерения физических величин. 5) Неправильно истолковывает условие задачи, не владеет способами решения. Негрубые: 1) Неточность чертежа, графика или схемы. 2) Неточное написание наименования единиц измерения 3) Выбор нерационального решения. Недочеты: 1) Нерациональная запись математических преобразований. 2) Недочеты в формулировках. 3) Ошибки в вычислениях. 4) Небрежное выполнение работы.
Тема 8: Развитие творческих способностей. Методика развития творчества учащегося строится на основных закономерностях научного творчества. Рубинштейн рассмотрел основные этапы научного творчества и представил в виде таких циклов: 1. Обобщение исходных данных 2. Построение абстрактной модели (выдвижение гипотезы)
3. Вывод теоретических следствий 4. Экспериментальная проверка этих следствий Обучая творчеству можно использовать этот принцип цикличности. Однако не всегда уместно заново «переоткрывать» все законы физики на уроках, достаточно, чтобы учащиеся умели сопереживать научным открытиям и видеть основную роль и место этапов творчества. Рекомендуемые методы: 1. Рассказ + демонстрация 2. Схемы, учебные модели, проблемный подход 3. Мел 4. Лабораторная работа Пример: урок получения новых знаний. Тема: свойства газов. 1. Обобщение исходных данных Что учащиеся знают о газах? - Газ обладает свойством диффузии - Газ заполняет весь объем - Газ обладает свойством сжатия и расширения 2. Построение модели Строим модель идеального газа: упругие шарики-молекулы, которые находятся в постоянном движении. Параметры газа V, N, m0, , отсюда выводят давление газа на стенки сосуда. , n-концентрация молекул, Екин=, 3. Вывод теоретических следствий Если постоянна, т.е. =const, то 4. Проверка. Закон Бойля-Мариотта, если Т=const при постоянной массе, то РV=const. Существуют экспериментальные методы для проверки закона Бойля-Мариотта. Используют творческие упражнения. Они могут быть двух типов: 1. Исследовательские отвечают на вопрос Почему? 2. Экспериментальные (конструкторские) отвечают на вопрос Как сделать? Пример: Тема: электрический ток металла. 1. Почему при прохождении тока по проводнику он нагревается? 2. Сконструировать (начертить) схему электрического термометра. Общее: Нужно думать. Творческая задача – это задача, которая не имеет алгоритма решения для учащегося. Формы творческих упражнений: 1. Вопрос 2. Количественная, качественная, экспериментальная задачи 3. Лабораторная работа 4. Исследовательское и конструкторское задание Творческие задания направлены на: 1. Развитие логики мышления 2. Стимулирует самостоятельность 3. Учит создавать новое, способствует политехническому образованию ТЕМА 9: “Планирование работы учителя” 9.1 Планирование учебного процесса Планы бывают: 1. Календарные 2. Тематические 3. Поурочные Основные документы для составления плана: 1. Программа для средней школы 2. Учебный план школы Календарный: сколько часов идет на четверть, год. Тематическое планирование: Есть раздел или тема и мы разбиваем его на уроки. Что входит в планирование: 1. Номер учебного занятия 2. Тема занятия и формы его проведения 3. Основные задачи 4. Основные методы 5. Межпредметные связи 6. Упражнения под руководством преподавателя 7. Самостоятельная работа на уроке 8. Учебный эксперимент 9. Наглядное пособие, которое используется 10. Домашнее задание Поурочное планирование: Нет строгой схемы, а есть примерная: 1. Тема 2. Цель, задачи, которые исходят из цели обучения Цели: образовательные, воспитательные, развивающие. Например: есть лабораторная работа Образовательная задача: сформировать экспериментальные умения. Воспитательная задача: научить аккуратно оформить отчет, бережно относится к оборудованию. 3. Схема построения урока, последовательность и методы изучения нового материала. 4. Упражнения 5. Перечень наглядных пособий и оборудования 6. Домашнее задание План должен быть тезисным, использовать нумерацию, выделение красной строкой, использовать цветные фломастеры, выделять деятельность учителя и учащихся . Практикантам и начинающим учителям обязательно иметь конспект урока, где нужно раскрыть подробно каждый пункт плана. Помимо этого, план рисунков на доске, схем, таблиц; пометки как и в какой части урока должно быть повторение пройденного материала. Если урок-беседа, то обязательно перечень всех вопросов. 9.2 Подготовка учителя к уроку Элементы подготовки: 1. Четко сформулировать задачи (Например: тема: инерция; задача: познакомить с явлением инерции и показать проявления инерции на практике и быту) 2. Проанализировать учебник по которому готовятся дети, т.е. v Определить соответствие объема содержания учебника к программе v Доступность изложенного материала v Проверить точность и ясность определения и формулировок 3. При подготовке использовать обязательно кроме учебника пособия, вузовские курсы, периодическую печать, научную литературу. 4. Ознакомится с методическими рекомендациями, журналом «Физика в школе», «Фізика і астрономія», газета «Фізика». 5. Определить связи данного урока с предыдущим материалом и последующим 6. Подобрать в физическом кабинете оборудование для демонстрации, собрать установку и обязательно проверить 7. Подобрать раздаточный материал 8. Подготовить наглядные пособия 9. Подобрать упражнения и задачи для решения в классе и дома 10. Подобрать рисунки, которые нужно выполнить на доске 11. Определить формы закрепления нового материала 12. Подготовить домашнее задание Тема 10: Организация самостоятельной работы 10.1 Виды самостоятельной работы Цели самостоятельной работы: 1. Самостоятельно овладеть знаниями 2. Самостоятельно применять: ü В учебной деятельности ü В практической деятельности Под самостоятельной работой понимают деятельность учащихся без непосредственного участия учителя, но по его заданию, под его наблюдением и руководством, в специально отведенное время. Эта работа предполагает активные умственные действия учащихся, связанные с поиском наиболее рациональных способов решения и анализом полученных результатов. Все виды самостоятельной работы можно разделить на три группы: По дидактическим целям: & Работы по приобретению новых знаний & Работы по приобретению новых умений и навыков & Работы по применению этих умений и навыков При составлении заданий используют следующие принципы: § Доступности и систематичности § Принцип связи теории и практики § Творческой активности § Постепенное нарастание сложности § Дифференциальный подход к учащимся Перед проведением обязательно провести инструктаж: q Требованию к оформлению q Оговорить трудные места q Время сдачи 10.2 Самостоятельная работа с учебником Умения которым нужно обучать:
1. Выделять главное в прочитанном 2. Разбираться в выводах математических формул 3. Пользоваться таблицами, графиками, схемами, рисунками 4. Составлять план-конспект прочитанного 5. Уметь пересказывать
6. Пользоваться оглавлением, предметным и именным указателем 7. Работать с каталогом Этап 1. Решает задачи: 1. Умение вчитываться в текст 2. Находить ответы на контрольные вопросы 3. Получать информацию из рисунков, графиков и таблиц 4. Пользоваться каталогом Текст содержит описание либо какого-то явления, либо устройство какого-то прибора. Контрольные вопросы помогают более осознанному усвоению и служит опорными пунктами. Этап 2. 1. Умение выделять главное в прочитанном, с помощью планов обобщенного характера, которые служат алгоритмом усвоения прочитанного Пример плана: I. О физическом явлении 1. Признаки по которым обнаруживают явление 2. Условие при котором оно выполняется 3. Сущность явления и его объяснение современной наукой 4. Использование явления на практике 5. Способы предупреждения вредного воздействия явлений II. О физической величине 1. Какое свойство или явление она описывает 2. Определение физической величины 3. Единицы измерения 4. Формула, выражающая связь с другими величинами 5. Способы измерения величины III. О физическом законе 1. Связь между какими величинами устанавливают закон 2. Формулировка закона 3. Математическое выражение 4. Опыты подтверждающие закон 5. Объяснение закона с точки зрения современного представления 6. Применение закона на практике 7. Границы применения Этап 3. 1. Умение работать с комбинированным текстом. Этап 4. 2. Умение писать рефераты, доклады, сообщения. ПРЕПОДАВАНИЕ ФИЗИКИ В 7-М КЛАССЕ ТЕМА 11: Вводный урок. Что нужно на вводном уроке? 1. Какие явления изучает физика. 2. Как она возникла 3. Ее значение для понимания явлений природы и жизни человека 1. На примерах, опытах показать, что изучает физика. А это явления (электрические, тепловые, оптические…). Нужно наращивать интерес постепенно, или же по синусоиде. Цель любой демонстрации: не просто показать, а показать причину и следствие демонстрации. 2. С древних времен люди сталкивались с явлениями. Гром, солнце… - объясняли присутствием Богов. С развитием того, как физика появлялась как наука начались попытки объяснить явления. Физика – наука о природе: «фиозис» с греческого. Есть тела, которыми занимается физика и они называются физическими. Свойство тел – изменение (вода испаряется, машина двигается…). Изменение тел называется физическими явлениями. Каждое тело имеет свойства и задача физика изучить эти свойства. Физика изучает эти свойства. Некие металлические руды притягивают другие металлы. Подвесим магнит на нитку – компас, который используется в мореплавании. Лампочку открыл Эдисон за рубежом, в России – Лодыгин. Для этого нужно было сделать десятки опытов. 3. Роль физики. Гладить смотреть TV – все благодаря физике. (электрические, тепловые, звуковые явления…-летит самолет) Методы использующиеся в физике: § Наблюдение § Опыты (демонстрируем) § Эксперимент (изучаем количественные закономерности) Количественная мера (характеристика) тела – физическая величина (V, F, l, u). Чтобы определить физическую величину, ее нужно измерить. Дети должны знать измерительные приборы, диапазон измерения, цену деления. - Берем линейку : Нужно от большего значения отнять меньшее и разделить на количество делений, которое находится между этими цифрами. - измерьте карандаш (здесь присутствует ошибка Паралакса, т.е. неправильное расположение взгляда). Для закрепления задайте что-либо измерить. - Задание домой: измерить страничку книги, найти метод измерения диаметра бутылки, измерить цену деления градусника, барометра, часов и т.д. ТЕМА 12: первоначальные сведения о строении вещества. Урок1. Строение вещества. Молекулы. Все разделы физики используют то, что вещество состоит из отдельных молекул. Задача: Подвести учеников к пониманию о дискретном строении вещества. 1. Представление древних атомистов: - все тела состоят из отдельных частиц - между частицами имеются промежутки - все частицы находятся в непрерывном движении подвести детей к тому, что тела состоят из мельчайших частичек, и наоборот. Чтобы познакомить с явлением, дети должны знать значение этого слова. Молекула – “moles” и “cula” – массочка. “moles”- масса, а “cula”-уменьшительный суффикс. Атом –с греческого – неделимый. Вещества бывают простыми и сложными. Простые состоят из одинаковых атомов, а сложные из нескольких атомов. Н2О-сложное вещество. Пример: вещество состоит из мельчайших частиц. Как доказать? Поставим такой опыт – стакан с водой + сахар-рафинад=сладкую воду. Это объясняет то, что вещество состоит из мельчайших частиц. Измерили размеры атома – 10-8см. (записать на доске обязательно). Нужно сравнить яблоко с землей для того, чтобы показать детям размер атома. Диаметр волосинки порядка 0,05 мм, т.е. размер атома в несколько млн раз меньше, чем размер волосинки. Вопрос: как молекулы расположены между собой? Опыт- 0,5 стакана воды + 0,5 стакана спирта, сливаем в стакан и получаем меньший объем, чем объем двух стаканов. Подводим к тому, что между молекулами есть промежутки, поэтому несоответствие объема. С газами – духи. С твердыми телами – штатив + шарик или стальной цилиндр + масло = при маленьком давлении ничего, при больших давлениях на стенках цилиндра появляются капельки масла. Урок 2. Движение молекул. Диффузия. Задача урока: движение – есть неотъемлемое свойство материи. Когда говорим о диффузии, то приводим примеры: - распространение газов - чернило + вода Именно диффузия – экспериментальное обоснование движения молекул. Тогда можно показать опыт: весы, колба Петри, уравновешиваем, в эту чашу капаем несколько капель эфира, получаем отклонение весов, но через определенное время они уравновесятся и в колбе ничего не будет. Испарение – пример диффузии. Есть стекло и на него кладут лед, поливают воском, в результате воск меняет цвет через определенное время. Значение диффузии: - в консервных заводах используют явление диффузии - питание растения благодаря диффузии состав воздуха у поверхности атмосферы однороден – свойство диффузии. Для того, чтобы стальные поверхности уплотнить, то их покрывают углеродом (цементация). Вывод: молекулы и атомы любого вещества находятся в непрерывном движении, это подтверждает явление диффузии в газах, жидкостях, твердых телах. Двигаются ли молекулы одинаково в разных телах? , почему скорости различны? – массы разные. Ребята, так почему же если скорость 2000м/с , то например запах духов доходит медленно скажем до последней парты? Потому, что при движении молекулы сталкиваются и направленного движения нет.
Опыт: модель броуновского движения. Домашнее задание: проделать опыт: 2 стакана, _ Цель домашнего задания: подготовка к следующему уроку. Урок 3. Давление молекул и температура тела.
Расскажите, что вы получили? Обобщаем и анализируем. Из опыта следует, что температура тела влияет на движение молекул. Вывод: чем выше температура тела, тем быстрее происходит диффузия. Опыт: горячая вода/холодная + кусочек сахара. Урок 4. Взаимодействие (притяжение и отталкивание) молекул (атомов). Если все тела состоят из молекул, в них есть промежутки, и они двигаются, то почему оно не рассыпается. Опыт: весы с 2 чашами, к первой прикрепляем стеклянную пластинку на нитке. Подводим сосуд с водой, чтобы вода соприкасалась с пластинкой. Сколько гирек нужно положить, чтобы оторвать пластинку? Значит мы прикладываем силу. Приводим к тому, что есть силы притягивания. Размеры атома - расстояние при котором начинается притягивание. Примеры: 1. клей 2. присос 3. окраска ткани 4. сварка, спайка Нужно показать, что молекулы не только притягиваются, но и отталкиваются. Опыт: есть вода в стакане. Ее легко сжимать? – нет. Значит есть сила отталкивания. На глубине 8 км в океане сжатие воды на 4%. Если расстояние больше 10-8, то молекулы не взаимодействуют друг с другом. ТЕМА 13: Формирование понятия физическая величина в средней школе. Физическая величина – это характеристика определенных свойств объекта (тело, система тел, состояние процессов, и явлений) в качественном соотношении одинаковые для всех объектов, а в количественном индивидуальны для каждого объекта. Например, физическая величина ускорение характеризует быстроту изменения скорости со временем и это ее качественная характеристика одинакова для всех объектов. Однако для различных тел ее количественное отношение различно. (если ускоряется поезд и самолет, то их ускорение различны). Термин «величина» применяется к характеристикам и свойствам в том случае, если их можно количественно определить, т.е. измерить. Такие характеристики, как цвет, запах, вкус в настоящее время не подлежат измерению, поэтому их нельзя назвать величинами, а только характеристиками или свойствами. ГОСТ не рекомендует использовать словосочетание : величина скорости, сила по величине и направлению, величина давления; слово «величина» в этих словосочетаниях лишнее, т.к. скорость, сила и давление есть величинами. Вместо термина физическая величина можно использовать термин величина только в том случае, если из контекста следует, что речь идет о физической величине, а не о математической. Можно использовать термин размер величины и значение физической величины. Единица физической величины – это физическая величина, фиксированная по размеру и принятая в качестве основы для количественной оценки конкретной физической величины. Значение физической величины – это количественное содержание в объекте конкретной физической величины, выраженное в виде некоторого числа принятых для нее единиц. Например: l=2м 2м – значение физической величины 2 – числовое значение физической величины м – единица физической величины Иногда для определения физической величины используют термин – «называется». Например: Электроемкость проводника называется величина равная отношению заряда сообщенному проводнику к его потенциалу. Т.к. определение физической величины должно полностью раскрывать понятие о физической величине, то лучше давать такое определение: Электроемкость – это физическая величина, которая характеризует электрические свойства проводника, она измеряется отношением заряда q, сообщенному проводнику к его потенциалу j. Законы физики устанавливают количественные соотношения между физическими величинами, поэтому нужно уметь измерять физические величины. Измерить физическую величину (например скорость) – это значит сравнить ее с величиной того же вида (скоростью) принятой за единицу. Существуют основные системы единиц, которые отличаются выбором основных единиц. Те системы единиц, у которых в качестве основных выбраны единицы длины, массы и времени называются абсолютными. В качестве основной системы единиц ГОСТом выбрана международная система единиц: СИ. Основные единицы: - единица длины – метр (м) - единица массы – килограмм (кг) - единица времени – секунда (с) - единица силы тока – ампер (А) - единица количества вещества – моль (моль) кроме основных есть еще производные единицы : м/с, В; и дополнительные: единица плоского угла – радиан, единица телесного угла – стерадиан (ср). размерность физической величины – это соотношение, показывающее как изменяется единица какой то величины при изменении основной величины. Размерность физической величины: [u], в ГОСТах – dim u. Для размерностей основных величин используют такие обозначения: - размерность длины – L - размерность массы – М - размерность времени – Т - размерность термодинамической температуры – Q - размерность силы тока - I [l]=L размерность длины – l [m]=M [t]=T проверка размерности, например: . – это формула размерности. Основные элементы рассказа ученикам о физической величине: 1. название величины 2. какое тело или явление описывает 3. условное обозначание величины () 4. основное определяющее уравнение 5. физический смысл определяющего уравнения значение напряжения численно равно напряжению на проводнике при силе тока в 1А. - значение скорости численно равно пути, которое проходит тело за единицу времени. 6. Название единицы величины: 1 Ом – единица сопротивления. (ГОСТы не разрешают использовать термин «единица измерения») 7. Условное обозначение единицы величины: Ом, м, Н. 8. Определение единицы величины. 9. Прибор для прямого измерения единицы величины. 10. Примеры значения величины которые встречаются в природе или технике.