Организация учебного процесса при изучении темы "Световые волны" в основной школе на различных этапах урока физики

Содержание
Введение
Глава 1. Анализ психолого-педагогической и методическойлитературы по теме исследования
1.1 Состояние учебного процесса по физике в классах  общеобразовательногопрофиля основной школы
1.2 Дидактические принципы, реализуемые при изучении темы  «Световыеволны» в курсе основной школы
1.3 «Стандарт второго поколения», примерные программы, требованияк знаниям ученика
1.4 Анализ комплектов по физике для основной школы
Глава 2 Методика изучения темы «Световые волны» в курсе  физикиосновной школы
2.1 Содержательная модель темы «Световые волны»
2.2 Физический эксперимент при изучении темы «Световые волны»
2.3 Система заданий для учащихся при изучении темы «Световыеволны»
2.4 Методика проведения фронтальных лабораторных работ напримере лабораторной работы «Определение оптической силы и фокусного расстояниясобирающей линзы»
2.5 Оценка учебных достижений учащихся по теме «Световыеволны»
Глава 3. Проектная деятельность учащихся при изучении темы«Световые волны»
3.1 Сущность метода проектов
3.2 Основные требования к использованию метода проектов приизучении темы «Световые волны» в основной школе
3.3 Виды проектов, их организация и этапы метода проектов
Заключение
Список литературы
Приложения

Введение
В современном обществетребования к овладению учащимися различными компетентностями все болеевозрастают. Один из важных разделов при обучении физике, вызывающий наибольшийинтерес, но и значительное количество трудностей является раздел «Световыеявления». Между тем методика изучения различных вопросов в этом разделе неразработана в должной мере. В связи с этим нами была сделана попытка разработатьодин из вопросов данного раздела — «Световые волны» и предложить некоторыеметодические моменты, которые, в зависимости от принятой технологии учебногопроцесса, его целей и задач, могут быть использованы преподавателями физики какдля изучения темы.
Разработка и поиск такогоспособа изложения темы, который в полной и доступной манере объясняет даннуютему в рамках её изучения в основной школе позволяет нам сделать вывод обактуальности исследования и заключает в себе элемент новизны и практическойзначимости.
Цель исследования – разработка методики изучения темы«Световые волны» раздела «Световые явления» в основной школе.
Объектом исследования является организация учебногопроцесса при изучении темы «Световые волны» раздела «Световые явления» восновной школе на различных этапах урока физики.
Предметом является поиск содержания, форм иметодов обучения, обеспечивающих достижение поставленной цели.
В основу работы былаположена гипотеза: использование каких методических и дидактическихприемов, элементов технологий повышает эффективность учебного процесса ипозволяет добиться более глубокого понимания данной темы учащимися. Исходя изпоставленной цели и сформулированной гипотезы, следуют задачи:
1) разработать методикуизложения темы “Световые волны” с использованием разных методических идидактических приемов,
2) выяснить, с какимитрудностями сталкиваются учащиеся в процессе изучения данной темы и,следовательно, каким вопросам и понятиям следует уделить особое внимание.
Для решения поставленныхзадач использованы следующие методы: изучение методической,психологической и справочной литературы по данной теме, знакомство с ужеимеющимися разработками в области данной темы, проведение уроков по изучениютемы «Световые волны» раздела «Световые явления» в основной школе.

Глава 1. Анализ психолого-педагогическойи методической литературы по теме исследования
 
1.1 Состояние учебного процесса пофизике в классах общеобразовательного профиля основной школы
Практическая деятельностьпреподавателя, представляет собой сложный многогранный педагогический процесс.Каждый преподаватель заинтересован в эффективном построении процесса обучения,а также сопутствующей благоприятной атмосферы внутри коллектива класса.Рассмотрим вопросы педагогической психологии, которые оказывают влияние напроцесс обучения, взаимоотношение в коллективе класса, а также эффективногоусвоения изучаемого материала.
Основной формойпрактической деятельности любого преподавателя является общение, построениекоммуникативных отношений, причем, одной изосновополагающих форм, при которой возможно реальное взаимодействие учителя иучеников, является диалог. Реализация принципа единства обучения и воспитания вучебном процессе, идет через организацию совместной учебной деятельности, целькоторой осознается всеми участниками учебного процесса как единая, требующаяобъединения усилий всей группы и предполагающая некоторое разделение труда впроцессе деятельности на основе сложной кооперации. Вследствие этого междуучащимися образуются отношения ответственной зависимости, а контроль икоррекция со стороны педагога сочетается с взаимоконтролем и коррекцией междусамими учащимися.  Правильно организованная групповая работа предполагаетруководящую роль педагога. В данном случае взаимодействие педагога и учащихсяприобретает характер более сложных субъект – субъект и объектных отношений.Педагог воздействует на всю группу как на обобщенного субъекта обучения, в товремя как обучение отдельныхчленов группы происходит другими обучаемыми.
Выделяютцеленаправленное и нецеленаправленное влияние педагога. Целенаправленноевлияние – результат специально организованного педагогом воздействия. Оно носитосознанный, преднамеренный, запланированный характерам. Если педагогповедением, общением, внешним видом, манерой держаться неосознанно влияет научащихся, такое влияние называют нецеленаправленным, и оно носитнепреднамеренный характер.
Рассмотримотдельные аспекты влияния личности преподавателя на учащихся, которыеопределяются его ролью и функцией в обучении.
Преждевсего, педагог выступает перед учащимися как представитель науки, которуюпреподает. От педагога, его подготовки и культуры в целом зависит, в какомнаборе знаний, методов анализа научных фактов, в каких связях и отношениях онапредстанет перед учащимися. Влияние личности объясняется живыми, эмоциональнымисвязями, умение вступать в диалог и делать его более продолжительным.
Впроцессе обучения между преподавателем и учащимися могут складыватьсямежличностные отношения трех типов.
1.  Конъюнктивныйтип – основан на контактах, сближающих общающихся в обучении.
2.  Дизъюнктивный –основан на контактах, разделяющих преподавателя и обучаемых.
3.  Ситуативный –основанный на явно выраженном положительном отношении к преподавателю.
Приобщении с одноклассниками развивается личностная и межличностная рефлексия, врезультате чего, ученик начинает видеть причины своих конфликтов, затруднений вособенностях собственной значимости. Содержание общения сосредотачиваетсявокруг вопросов личностного общения, развития индивидуальности. В характереотношения учащихся к окружающим в процессе общения, сказываются два начала:
1)возрастное развитие (интеллектуальный, культурный уровень, связанный снакопившимся опытом, с характером его самосознания);
2)особенности индивидуального развития (в результате характера взаимоотношений всемье, его положением в ней, сформированностью привычек, послушания ктребованиям).
При этом каждый ученик становится в положение ответственнойзависимости перед классом и адекватно ситуации переживает успехи, или неудачикласса.
Отвечая на вопросыучителя (при фронтальной работе), сами учащиеся способствуют более широкомуобстоятельному анализу рассматриваемого учебного материала. Такая совместнаяучебная деятельность представляет собой вид групповой работы, в которой каждыйв соответствии со своими способностями, интересами, может вносить свой вклад вобщее дело обучения. При обсуждении материала, взаимно дополняя друг друга,ученики основательнее уясняют материал, глубже проникая в его сущность. Решаясовместно задачи, делая упражнения, учащиеся быстрее продвигаются кпоставленной цели. Возникшие затруднения в познавательной деятельностиразрешаются усилиями всего коллектива учащихся.
При групповой работешкольники учатся совместной деятельности в решении познавательных задач.
Кто-то хорошо проявилсебя в анализе учебного материала, кто-то испытывает затруднения в решениипримера или задачи, кто-то уклоняется от работы. Это происходит при всех. Даваяоценку, делая замечания отдельным учащимся, учитель рассчитывает, что на нихбудут реагировать все, предполагает, что его указания, вопросы, предложениядоходят до каждого.
Те учащиеся, которыевстречают затруднения в решении проблем, могут прибегнуть к помощи своихтоварищей. Групповая работа строится с таким расчетом, чтобы каждый выполнялуказание учителя, вступал в контакт с ним и классом, учитывал его замечания,реакции коллектива и должным образом поступал в соответствии со сложившейсяситуацией. При такой организации коллектив класса живет одними целями.
В данной ситуацииобучения диалог является не только средством обучения и воспитания, он еще иполигон для упражнения речевой способности учащихся и условие усвоения имизаконов человеческого общения. Усваивая знания, вырабатывая навыки и умения вопределенной научной области, ученик одновременно усваивает правила речевогоповедения и, в частности, правила диалога. К этим правилам относитсяспособность ясно излагать свои мысли (строить полные и четкие высказывания,приводить в соответствие вербальные и невербальные средства), понимать партнера(слушать его, улавливать не только непосредственное значение его фраз, но и ихсмысл), добиваться адекватного понимания партнером смысла своего высказывания.Все эти умения в традиционных условиях обучения формируются у учащихсястихийно, в зависимости от тех обстоятельств, в которые они попадают, и техучителей и других взрослых, с которыми они общаются. Сталкиваясь с разнымистилями коммуникативного поведения, учащиеся расширяют свой социальный опытобщения и неосознанно усваивают модели диалогического взаимодействия.
Средний школьный возраст(от 11-12-ти до 15-ти лет) — переходный от детства к юности. Он совпадает собучением в школе (5-9 классы) и характеризуется глубокой перестройкой всегоорганизма.
Учителю, стоит обратитьвнимание на такую психологическую особенность данного возраста, какизбирательность их внимания. Это значит, что они откликаются на необычные,захватывающие уроки и классные дела, а быстрая переключаемость внимания не даетвозможности сосредотачиваться долго на одном и том же деле. Однако есликлассный руководитель создает трудно преодолеваемые и нестандартные ситуацииребята занимаются внеклассной работой с удовольствием и длительное время.
Значимой особенностьюмышления подростка является его критичность. У ребенка, который всегда и совсем соглашался, появляется свое мнение, которое он старается демонстрироватькак можно чаще, таким образом, заявляя о себе. Дети в этот период склонны кспорам и возражениям, слепое следование авторитету взрослого сводится зачастуюк нулю, родители недоумевают и считают, что их послушный ребенок подвергаетсячужому влиянию и в семьях наступает пора кризисной ситуации — «верхи» не могут,а «низы» не хотят мыслить и вести себя по-старому. Но эта особенность приводитк формированию у подростка активной жизненной позиции, которая может бытьиспользована учителем для творческого развития подростка. В этом возрастеучащимся нравится решать проблемные ситуации, находить сходство и различие,определять причину и следствие. Ребятам интересно изучать предметы, в ходекоторых можно высказать свое мнение и суждение. Самому решать проблему,участвовать в дискуссии, отстаивать и доказывать свою правоту.
В подростковом возрастеважное значение приобретает чувственная сфера. Свои чувства подростки могутпроявлять очень бурно, иногда аффективно. Этот период жизни ребенка иногданазывают периодом тяжелого кризиса. Признаками его могут быть упрямство,эгоизм, замкнутость, уход в себя, вспышки гнева. Поэтому следует больше уделятьвнимание индивидуальной работе, комбинируя различные её формы.
Особоезначение для подростка в этом возрасте имеет возможность самовыражения исамореализации. Учащимся будут интересны такие уроки, которые служат активномусамовыражению подростков и учитывают их интересы. Ребят привлекает возможностьсамим участвовать на отдельных этапах урока, вступать в диалог и полилог,принимать самостоятельные решения, особенно при выполнении практических работисследовательской направленности.
Особенностипредмета физика как системообразующейдисциплины среди всех естественнонаучных учебных предметов, посколькуфизические законы лежат в основе содержания курсов химии, биологии, географии иастрономии позволяют сформулировать, с учетом возрастных особенностей подростков,цели изучения физики в основной школе:
-развитиеинтересов и способностей учащихся на основе передачи им знаний и опытапознавательной и творческой деятельности;
-пониманиеучащимися смысла основных научных понятий и законов физики, взаимосвязи междуними;
-формированиеу учащихся представлений о физической картине мира.
Достижениеэтих целей позволит активизировать познавательную деятельность подростков,обеспечить наилучшее усвоение изученного материала.
 
1.2 Дидактические принципы,реализуемые при изучении темы «Световые волны» в курсе основной школы
Одним изнаиболее интересных и сложных в понимании разделов «Световые явления» являетсятема «Световые волны». К дидактическим принципам, обеспечивающим высокуюэффективность изучения этой темы, относятся:
-принципсвязи обучения с жизнью;
-принципнаучности, принцип доступности;
-принципсистематичности;
-принциппреемственности;
-принципнаглядности;
-принципмотивационной стимуляции;
-принциппедагогической технологии.
Принцип связиобучения с жизнью относится непосредственно к отбору содержания обучения.Достаточно при объяснении материала сделать акцент на том, что сигналы издиапазона длин волн, соответствующего видимому спектру дают человеку 90% всейинформации об окружающем мире или на явлении дифракции, которое несложнопронаблюдать через сомкнутые ресницы, разглядывая любой источник света.Жизненный опыт обучаемых позволит привести примеры из окружающего мира,подтверждающие использование темы «Световые волны», например, рассматриваниеобъектов через затемненное или цветное стекло.
Принципнаучности — это требование строгого соответствия содержания образования уровнюсовременной науки. Изучению темы могут поспособствовать такие приемы какпросмотр видеоматериалов по теме, изучение интернет-ресурсов с научными трудамиученых в области «Световые явления», прочтение статей из научных журналов«Наука и жизнь», «Знание — сила».
Принципдоступности предполагает обеспечение логической последовательности в изложенииучебного материала, опору на предшествующий познавательный опыт обучаемого,использование учебного оборудования и методов его применения с точки зрениявозрастных возможностей обучаемых. Изучение особенностей глаза на наглядноймодели, смешивание красок, осознание процессов получения цветного изображения,получение спектра при рассматривании источника света через отверстие в листебумаги, через линзу позволит расширить взгляд на окружающий мир обучающихся ибудет способствовать обеспечению принципа доступности.
Принципсистематичности заключается в последовательном усвоении учащимися определеннойсистемы знаний. Доступность набора линз, цветных фильтров, источников света ипластинок с различными видами прорезей будут способствовать формированиюинтереса к изучаемой теме.
Обеспечениюсистематичности и последовательности в обучении способствует также контрользнаний обучающихся. Компьютерные тестирующие программы, тесты в режиме on-line позволяют быстро провести опрос по теме.
Принциппреемственности проявляется в реализации взаимосвязей между событиями иявлениями в процессе их развития. Демонстрации этого в значительной степениспособствует использование учебно-наглядных пособий кабинета физики.Демонстрация видеофильмов, презентаций, приготовленных как учителем, так исамими учащимися под руководством педагога позволит выявить зависимость междуобъектами, событиями и явлениями науки при изучении любой темы, а вособенности, темы «Световые явления».
Принципнаглядности. Наглядность в дидактике имеет более широкое толкование, чемнепосредственно зрительное восприятие. Она включает в себя и восприятие черезмоторные, тактильные (от лат. tactus — чувство, осязание) ощущения. Чем болееразнообразны чувственные восприятия учебного материала, тем лучше онусваивается. Например, демонстрация опытов по прямолинейному распространениюсвета проходит либо в темное время суток, либо с использованием затемнения, чтоприводит к усилению желания активно участвовать в проведении опытов, повторениюранее изученного материала с большим желанием.
Принципмотивационной стимуляции предполагает при применении учебно-наглядных пособий иучебного оборудования по физике использование приемов основанных на мотивах,побуждающих обучаемого к активному поиску решения учебной физической задачи,способствующих устойчивому интересу при выполнении практических заданий илидостижения поставленной цели. Например, рассматривание карандаша, опущенного встакан с водой позволит создать условия для более успешного решения задач приизучении вопросов преломления и отражения световых волн.
Принциппедагогической технологичности предусматривает адекватность применяемыхучебно-материальных средств кабинета конкретным технологическим приемам иметодам работы педагога — физика. При изучении темы «Световые волны» можноиспользовать различные технологические приемы, например, учитывая стремление ксамостоятельности, необходимости к самоутверждению можно предложить проведениенекоторых опытов в домашних условиях с последующим оформлением в виде проекта.
Овладениеописанными ранее принципами позволяет значительно повысить интерес обучаемых засчет организации познавательной деятельности, рассчитанной на увеличениесамостоятельной работы учащихся, выполнение практических и лабораторныхзаданий, включение разнообразных заданий поискового характера, созданиепроблемных ситуаций, выполнение практико-направленных самостоятельных иконтрольных работ.
 
1.3 «Стандарт второго поколения»,примерные программы, требования к знаниям ученика
В 2005 году начата разработкастандарта общего образования второго поколения. Координационным центром иосновным исполнителем проекта по разработке стандарта общего образованияявлялась Российская академия образования. Коллектив разработчиков состоял изсемнадцати групп, возглавляемых известными учеными Российской академии наук(РАН) и Российской академии образования (РАО), каждая из которых отвечала законкретное направление работы.
Стандарты первого поколениясоздавались в определенных исторических условиях резкой смены идеологических иполитических векторов нашей жизни. Основными лозунгами того времени быладеидеологизация и гуманизация образования. Происходил процесс отбора новогосодержания образования, сами условия реализации этих направлений были сложнымис точки зрения невнятных идеологических и политических установок. Кроме того,стандарты первого поколения не учитывали заказ общества на получение общегообразования, совсем не учитывались экономические факторы развития страны.
В основу разработки стандартоввторого поколения был положен один из ключевых тезисов Послания В.В. ПутинаФедеральному Собранию
2004 г.: «Мы строим открытое гражданское общество». Дальнейшееразвитие этого тезиса и конкретизация была проведена в первом ПосланииПрезидента РФ Д.А. Медведева.
Основной акцент новых стандартовставится на экономических, финансовых механизмах, инфраструктурных вопросахдеятельности образования.
В основу стандарта положены новыепринципы его построения. Образовательный стандарт, являющийся отражениемсоциального заказа, рассматривался разработчиками проекта как общественныйдоговор, согласующий требования к образованию, предъявляемые семьей, обществоми государством и представляет собой совокупность трех систем требований – кструктуре основных образовательных программ, к результатам их освоения иусловиям реализации, которые обеспечивают необходимое личностное ипрофессиональное развитие обучающихся.
Образование выступает в роли нетолько важнейшего социального института, но и осуществляет важнейшую социальнуюдеятельность общества. Это оказалось важным в определении предмета разработкистандартов. С одной стороны, можно рассматривать образовательную среду, т. е.образовательное учреждение, – каким образом оно реализует задачи обучения ивоспитания. С другой стороны, предметом реформы может быть образование как отрасльсоциально-экономического развития государства. Здесь основное внимание следуетакцентировать на организационно-экономических, финансовых механизмах,инфраструктурных вопросах деятельности образования.
В настоящее время образованиесчитается важнейшей социальной деятельностью общества, т.е. рассматриваетсяобразовательное пространство страны как совокупности институтов социализации,которые оказывают воздействие на формирование будущих поколений ее граждан.
Школа рассматривается как учреждение,взаимодействующее с семьей, СМИ, культурой, религией и др. Основная роль новойсистемы образования — это обеспечение социальной и духовной консолидации нации,конкурентоспособности и безопасности личности, общества и государства, т.е.делается акцент на формирование гражданской идентичности как условие укрепленияроссийской государственности, а, именно, это этническая, региональнаяидентичность, чувство малой Родины и философии нового стандарта — концепциюмногокультурного плюрализма – все нации и народы, проживающие на территорииРоссийской Федерации, равны между собой и имеют равные права на развитие своейкультуры, своего языка и т. д. в рамках одной российской культуры.
Разработка стандартов второгопоколения заняла 3 года и 7 февраля 2011 года была утверждена.
Важным результатом этой разработкиявилась новая система оценивания достижений учащихся, основанную накритериальном подходе, а также изучение и обобщение требований семьи, обществаи государства к результатам образования.
Сегодня под стандартом понимается систематребований: требования к результатам освоения основных образовательныхпрограмм, требования к структуре основных образовательных программ и требованияк условиям реализации основных образовательных программ. Организацияобразовательного процесса будет построена целом ряде нормативных документов,определяющих процесс формирования образовательного пространства школы дляобеспечения достижения планируемых результатов.
Дмитрий Анатольевич Медведев наСовете по образованию при Президенте РФ отметил, что возникли все предпосылкидля превращения школы в один из формирующихся институтов гражданского общества,где сходятся интересы семьи, общества и государства в подготовке подрастающегопоколения будущих россиян.
Использование эффективныхпедагогических технологий — один из основных моментов новых стандартов второгопоколения, который способствует формированию компетентности ребенка по освоениюновых знаний, умений, навыков, способностей и пр. Отличительной особенностьюновых стандартов является их личностная ориентация – отказ отпредметно-центризма и переход к личностной центрации образования.
В стандартах делается акцент на то,что необходимо обратить внимание на естественнонаучное образование –нанотехнологии, биотехнологии, азы знаний которых должна закладывать школа, т.к. за ними будущее страны, необходимо так осуществлять отбор содержанияобразования, чтобы оно было абсолютно необходимым для будущего успешногоразвития страны и социальной успешности наших граждан.
При изучении физики по стандарту второгопоколения происходит: 1) формирование представлений о закономерной связи ипознаваемости явлений природы, об объективности научного знания; осистемообразующей роли физики для развития других естественных наук, техники итехнологий; научного мировоззрения как результата изучения основ строенияматерии и фундаментальных законов физики; 2) формирование первоначальныхпредставлений о физической сущности явлений природы (механических, тепловых,электромагнитных и квантовых), видах материи (вещество иполе), движении как способе существования материи; усвоение основных идеймеханики, атомно-молекулярного учения о строении вещества, элементовэлектродинамики и квантовой физики; овладение понятийным аппаратом исимволическим языком физики; 3) приобретение опыта применения научных методовпознания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, простыхэкспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованиеманалоговых и цифровых измерительных приборов; понимание неизбежностипогрешностей любых измерений; 4) понимание физических основ и принциповдействия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовыхприборов, промышленных технологических процессов, влияния их на окружающуюсреду; осознание возможных причин техногенных и экологических катастроф; 5)осознание необходимости применения достижений физики и технологий длярационального природопользования; 6) овладение основами безопасногоиспользования естественных и искусственных электрических и магнитных полей,электромагнитных и звуковых волн, естественных и искусственных ионизирующихизлучений во избежание их вредного воздействия на окружающую среду и организмчеловека; 7) развитие умения планировать в повседневной жизни свои действия сприменением полученных знаний законов механики, электродинамики, термодинамикии тепловых явлений с целью сбережения здоровья; 8) формирование представлений онерациональном использовании природных ресурсов и энергии, загрязненииокружающей среды как следствие несовершенства машин и механизмов.
Достижение предметных и метапредметных результатов освоенияосновной образовательной программы основного общего образования, необходимыхдля продолжения образования, является предметом итоговой оценки освоенияобучающимися основной образовательной программы основного общего образования. Приитоговом оценивании результатов освоения обучающимися основной образовательнойпрограммы основного общего образования должны учитываться сформированностьумений выполнения проектной деятельности и способность к решениюучебно-практических и учебно-познавательных задач.
Итоговая оценка результатов освоенияосновной образовательной программы основного общего образования включает двесоставляющие:
— результаты промежуточной аттестацииобучающихся, отражающие динамику их индивидуальных образовательных достиженийв соответствии с планируемыми результатами освоения основнойобразовательной программы основного общего образования;
— результаты государственной(итоговой) аттестации выпускников, характеризующие уровень достиженияпланируемых результатов освоения основной образовательной программы основногообщего образования.
К результатам индивидуальныхдостижений обучающихся, не подлежащим итоговой оценке, относятся ценностныеориентации обучающегося и индивидуальные личностные характеристики. Обобщённаяоценка этих и других личностных результатов освоения обучающимися основныхобразовательных программ должна осуществляться в ходе различных мониторинговыхисследований.
В Целевом разделе программы должносодержаться общее назначение, цели, задачи и планируемые результаты реализацииосновной образовательной программы основного общего образования, а такжеспособы определения достижения этих целей и результатов.
В Содержательном разделе программыдолжно находиться общее содержание основного общего образования,образовательные программы, ориентированные на достижение личностных, предметныхи метапредметных результатов, в том числе: программу развития универсальныхучебных действий (программу формирования общеучебных умений и навыков) наступени основного общего образования, включающую формирование компетенцийобучающихся в области использования информационно-коммуникационных технологий,учебно-исследовательской и проектной деятельности; программы отдельных учебныхпредметов, в частности, физики, курсов, в том числе интегрированных.
В Организационномразделедолжны содержаться общие рамки организации образовательного процесса, а такжемеханизм реализации компонентов основной образовательной программы. Этот разделвключает: учебный план основного общего образования как один из основныхмеханизмов реализации основной образовательной программы; систему условийреализации основной образовательной программы в соответствии с требованиямиСтандарта. Дляреализации программы и обеспечения индивидуальных потребностей обучающихся восновной образовательной программе основного общего образования предусмотреныразличные дополнительные формы учебной деятельности, например, учебные курсы поуглубленному изучению физики, корректирующие занятия по физике,практикоориентированные занятия по физике, обеспечивающие различные интересыобучающихся, и другие формы внеурочной деятельности: проектировочнаядеятельность, экскурсии и др.
Согласно требованиям стандартапрограммы отдельных учебных предметов, курсов разрабатываются на основетребований к результатам освоения основной образовательной программы с учётомосновных направлений программ, включённых в структуру основной образовательнойпрограммы.
Программа по физике должна содержать:
1) пояснительную записку, в которойконкретизируются общие цели основного общего образования с учётом спецификифизической науки;
2) общую характеристику курса физики;
3) описание места физики в учебномплане;
4) личностные, метапредметные ипредметные результаты освоения физики;
5) содержание курса физики;
6) тематическое планирование пофизике с определением основных видов учебной деятельности;
7) описание учебно-методического иматериально-технического обеспечения образовательного процесса на урокахфизики;
8) планируемые результаты изучениякурса физики.Таким образом, Программа, согласно Стандартамвторого поколения должна быть направлена на формированиеготовности обучающихся к выбору направления своей профессиональной деятельностив соответствии с личными интересами, индивидуальными особенностями испособностями, с учётом потребностей.
 
1.4 Анализ комплектов по физике дляосновной школы
В рамках реализациипрограммы по физике в рамках основной школы на 2010 – 2011 учебные годы былирекомендованы следующие учебники.
1)  Учебники Физика 7 – 9классы, авторы Генденштейн Л.Э., Кайдалов А.Б., Кожевников В.Б. / Под ред.Орлова В.А., Ройзена И.И., изданный издательством «Мнемозина».
Учебники рассчитаны научащихся общеобразовательных школ, приступающих и продолжающих изучение физики.
К особенностям учебниковотносится двухуровневое изложение материала; представление значительной частиматериала в виде подробно решенных задач; разделение вопросов и заданий на двауровня сложности; наличие многочисленных цветных иллюстраций; описание большогочисла опытов; включение рубрики «Домашняя лаборатория».
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из задачника, методических материалов –пособия для учителя, сборника самостоятельных работ, тематических контрольныхработ, тетрадей для лабораторных работ.
2)  Учебники Физика 7 – 9классы, авторы Грачев А.В., Погожев В.А., Селиверстов А.В., изданныйиздательством «ЕНТАНА-ГРАФ».
Учебники рассчитаны научащихся общеобразовательных школ, приступающих и продолжающих систематическоеизучение физики. Авторы используют классическую последовательность изложениякурса физики — начиная с механики, что соответствует логической структурефизики, как науки, и отвечает наиболее распространенным методикам еепреподавания. Изложение теоретического материала в 7 классе строится на базекурса «Естествознание» для 5–6 классов, но не повторяет этот курс, а развиваетего. В учебниках 8 и 9 классов продолжено изучение курса в простой и доступнойформе, с использованием понятных моделей, в учебниках представлены знания,создающие целостную непротиворечивую картину окружающего мира на основесовременных научных представлений.
Учебники отличаетлогическая последовательность и корректность в изложении теоретическогоматериала. Впервые за последнее время реализуется требование приведения впорядок и уточнения формулировок определений физических величин и физическихзаконов, рассматриваемых в школьном курсе физики.
Особое внимание уделяетсяформированию умений учащихся применять полученные знания, в том числе для решениязадач. Подробно рассмотрены алгоритмы решения типовых задач по курсу механики сучетом накопленного авторами опыта преподавания физики в школе. Учебникисоздавались как разноуровневые, одинаково интересны и для обычных учащихся, идля интересующихся физикой учеников. В содержание параграфов включеныкомментарии, вспомогательные тексты и разнообразная справочная информация.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из рабочих тетрадей, тетрадей длялабораторных работ, методического пособия по проектированию учебного курса.
3)  Учебники Физика 7 – 9классы, авторы Громов С.В., Родина Н.А., изданный издательством «Просвещение».
Учебники рассчитаны научащихся общеобразовательных школ, приступающих и продолжающих систематическоеизучение физики. Это известный учебный курс, который отличает высокий научныйуровень, современная структура, доступность, четкость и увлекательностьизложения материала с опорой на исторические факты. Упражнения собраны вспециальных разделах, помещенных в конце каждого учебника, где также приводятсяописания лабораторных работ. Положительными моментами данного издания считаетсявынос табличных данных веществ.
Наконец, наличиеисторического материала и кроссвордов в конце разделов делает этот комплектучебников привлекательным для учеников. Для учителя же предназначены разбор ирешение задач в конце каждого учебного пособия.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из книги для учителя, рабочей тетрадипо физике автора Мартыновой Н.К., опорных конспектов и дифференцированных задачпо физике, сборника контрольных работ автора Марон А.Е., Марон Е.А. и лазерногодиска с мультимедийным сопровождением уроков.
4)  Учебники Физика 7 – 9классы, автор Гуревич А.Е., изданный издательством «Дрофа».
Учебники рассчитаны научащихся общеобразовательных школ, приступающих и продолжающих систематическоеизучение физики. Данный курс является линейным, разделы физики изучаютсяпоследовательно: вначале основы молекулярного строения вещества, затемэлектрические явления, механика. Учебники реализуют идею образования черезэксперимент: изучению той или иной теоретической закономерности предшествуетконкретный опыт. Учебник этого автора содержит пропедевтический курс «Физика.Химия. 5 — 6 классы» авторов Гуревича А.Е., Исаева Д.А… Понтак Л.С.используется многими преподавателями.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из методических пособий авторовА.Е.Гуревич, Д.А.Исаев, Л.С.Понтак, методического пособия авторов А.Е.Гуревич,С.И.Удальцова; методического пособия авторов А.Е.Гуревич и др. и лазерногодиска с мультимедийным сопровождением уроков.
5)  Учебники Физика 7 – 9классы, автор Изергин Э.Т., изданный издательством «Русское слово».
Учебники рассчитаны научащихся общеобразовательных школ, приступающих и продолжающих систематическоеизучение физики. Изучение физики по курсу Э.Т. Изергина начинается срассмотрения ряда физических явлений. Далее излагается тема «Строение вещества»и новая для школьной физики тема «Физические поля», в которой знания по физикерасширяются и углубляются. В учебниках большое внимание уделяется методамполучения новых знаний: экспериментальному, математическому (в том числеграфическому), содержательно-логическому.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из рабочей тетради, книги учителя.
6)  Учебники Физика 7 – 9классы, автор Кабардин О.Ф., изданный издательством «Просвещение».
Этот комплект учебниковотличает четкость и лаконичность изложения физического материала. Благодаряразмеренной структуре подачи материала учебники максимально оптимизируютпроцесс изучения физики. Логика построения учебника предоставляет возможностьучащимся быстро находить и повторять необходимый материал. В учебникахсодержится достаточное количество задач, лабораторных работ и теоретическихвопросов, необходимых для закрепления знаний учащихся.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из рабочих тетрадей, пособия «Контрольные работы по физике», опорных конспектов,сборника дифференцированных задач, книги для учителя.
7)  Учебники Физика 7 – 9классы, автор Перышкин А.В., изданный издательством «Дрофа».
Учебники включаютдостаточный теоретический материал для изучения курса физики вобщеобразовательных учреждениях. Каждая глава и раздел, посвященные той илииной фундаментальной теме, завершаются перечнем вопросов и упражнений, выполнивкоторые ученики смогут закрепить в памяти пройденный теоретический материал.Учебники удовлетворяют специальным требованиям к учебной литературе по физике.
Каждая глава и разделучебников, посвященные той или иной фундаментальной теме, завершаются перечнемвопросов и упражнений, выполнив которые ученики могут закрепить в памятипройденный теоретический материал.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из дидактических материалов авторовА.Е.Марон, Е.А.Марон; тематического и поурочного планированияЕ.М.Гутник,Е.В.Рыбакова; тематического и поурочного планированияЕ.М.Гутник,Е.В.Рыбакова, Е.В.Шаронина; тематического и поурочного планированияЕ.М.Гутник,Е.В.Шаронина, Э.И.Доронина; рабочих тетрадей Н.К.Ханнанова; разноуровневыесамостоятельные и контрольные работы Ю.И.Кирик и лазерного диска смультимедийным сопровождением уроков.
8)  Учебники Физика 7 – 9классы, автор Пинский А.А., Разумовский В.Г., Гребенев И.В. и др. / Под ред.Пинского А.А., Разумовского В.Г., изданный издательством «Просвещение»
В 2007 году былазакончена апробация данного комплекта. Известные интегрированные с курсомастрономии двухуровневые учебники для девятилетней школы переработаны идополнены в соответствии с новым содержанием физического образования ипожеланиями учителей. Изучение физических и астрономических явлений в ихвзаимосвязи дает учащимся целостное представление об окружающем мире. С 2002года эти учебники выходят под названием «Физика».В учебниках использован новый тип дидактического материала – система домашнихэкспериментальных заданий. Материал учебников различен по сложности: дляобязательного и для углубленного изучения. Вучебниках использован новый тип дидактических материалов – система домашнихэкспериментальных заданий. Материал учебников различен по сложности: дляобязательного и углубленного изучения. Дифференцированы также вопросы длясамоконтроля, качественные и расчетные задачи, лабораторные работы и домашниеэкспериментальные задания. Достаточное число практических работ обеспечиваетнеобходимый объем знаний и умений учащихся. Материал в тетрадях длялабораторных работ разделен на три части в соответствии с этапами проведениялабораторных работ: подготовительный – анализ предстоящего эксперимента;основной – проведение лабораторной работы в кабинете физики под руководствомучителя; контрольный (развивающийся)– анализ результатов, полученныхэкспериментально.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из тематического планирования авторыШилова В.Ф., Дик Ю.И., Пинский А.А., дидактических материалов под редакциейИ.Г.Кирилловой; тетради для лабораторных работ автор Шилов В.Ф.; пособия попроведению физического эксперимента автор Шилов В.Ф.; Методика преподаваниякурса «Физика и астрономия»/ под редакцией А.А.Пинского, И.Г.Кирилловой;сборника для контроля знаний и умений и навыков учащихся авторы В.А.Заботин,В.Н.Комиссаров.
9)  Учебники Физика 7 – 9классы, автор Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е., изданный издательством «Дрофа»
Соответствует федеральномукомпоненту стандарта 2004 г.
Предлагаемый курс физикидля основной школы создан на кафедре теории и методики обучения физикифизического факультета МПГУ и уже несколько лет успешно апробируется в школахМосквы, Нижнего Новгорода, Перми, Белгородской области, Республики Коми,Республики Саха (Якутия).
В основу курса помимоклассических дидактических принципов (целостность, систематичность ипоследовательность, вариативность и т.д.) положены также частно-методические(генерализация, гуманитаризация, спиральность как сочетание цикличности иступенчатости, интеграция и т.д.):
а)  курс является логически завершённым ипозволяет сформировать первоначальные статистические и квантовые представления,а также представления о границах применимости классических теорий,
б)  в соответствии с принципомсистематичности и последовательности в содержании курса учитывается подготовкаучащихся, полученная при изучении курса естествознания,
в)  учащийся имеет возможность выбратьсобственную траекторию изучения курса. Для этого предусмотрена уровневаядифференциация. И в программе и в учебниках заложены два уровня изученияматериала: обязательный, соответствующий минимуму содержания основного общегообразования, и повышенный,
г)  материал каждого курса физикигруппируется вокруг стержневых идей и понятий. При этом предусматриваетсяпостепенный переход от эмпирического уровня познания к теоретическому,
д)  в содержание курса включён материал,позволяющий осмыслить связь развития физики с развитием общества, историческийматериал, материал мировоззренческого и экологического характера,
е)  к изучению механики и электричестваучащиеся обращаются дважды на разных уровнях в соответствии с их математическойподготовкой и познавательными возможностями,
ж)  в соответствии с идеей интеграции кфизическому материалу добавлен астрономический.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из тематического и поурочногопланирования, рабочие тетради и электронное учебное пособие авторов РатбильЕ.Э., Кравцова Т.Т.
10) УчебникиФизика 7 – 9 классы, авторов Хижнякова Л.С., Синявина А.А., изданныйиздательством «ВЕНТАНА-ГРАФ».
Завершенная линияучебников отличается системностью изложения материала, единством теоретическогоматериала и эксперимента, что способствует формированию у учащихся целостногонепротиворечивого представления о физической картине мира.
Значительное вниманиеавторы уделили развитию у учащихся творческих способностей, логическогомышления и общеучебных умений.
Учебники являютсяразноуровневыми как в части теоретического материала, так и в отношениилабораторных работ и системы заданий, что позволяет формировать познавательныйинтерес к физике.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из рабочей тетради, пособия дляучителя, тетради для лабораторных работ.
11) УчебникиФизика 7 – 9 классы, авторов Разумовский В.Г., Орлов В.А., Дик Ю.И. и др.,изданный издательством «ВЛАДОС».
Учебники могутиспользоваться в классах с углубленным изучением предмета.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из методики обучения, сборника «Всезаконы и формулы в таблицах» автора Моркотун В.Л., методических указаний«Физика в школе: научный метод познания и обучение», сборника многоуровневыхзадач с ответами и решениями» авторов Лёзина Н.В. и др.
12) УчебникиФизика 7 – 9 классы, автор Степанова Г.Н., изданный издательством «Русскоеслово».
Завершенная линияучебников. Учебники не апробированы в ряде районо Российской Федерации. Широкоиспользуются, рекомендованы для сильных классов. Предполагают пропедевтику в 5-6классах по учебникам Г.Н.Степановой. Единственный линейный учебник физики дляосновной школы, изучив механику в 7 классе, автор в рамках данного курса к этойтеме не возвращается.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из авторской программы, сборникавопросов и задач по физике для основной школы, рабочих тетрадей для 7, 8, 9классов (ч. 1, 2 для каждой параллели), методических рекомендаций для учителя.
13) УчебникиФизика 7 – 9 классы, авторы Фадеева А.А., Засов А.В., Киселев Д.Ф., изданныйиздательством «Просвещение».
Завершенная линия.
Учебники знакомятшкольников с современными вопросами физики и астрономии. Авторы уделяют большоевнимание рассмотрению единства законов природы, применению законов физики кнебесным телам, иным организмам.
В учебниках реализуетсяавторская концепция деятельностного подхода в обучении. В учебнике много задач,практических и лабораторных работ. Тексты сопровождаются большим количествомиллюстраций и таблиц.
Учебники имеютучебно-методический комплект, состоящий из сборников с карточками-заданиями,рабочих тетрадей, книги для учителя, сборника заданий для проведения экзамена в9 кл. (ко всем учебникам физики).
14) УчебникиФизика 7 – 9 классы, авторы Шахмаев Н.М., Бунчук А.В., Дик Ю.И., изданныйиздательством «Мнемозина».
Их отличает: насыщенностьиллюстративного материала; богатство экспериментов. Авторы стремились сделатьучебники интересными максимальному числу школьников. Основная идея авторов:содержание учебника должно быть понятно и интересно каждому ребенку. Учебникивыстроены не традиционно: физические понятия вводятся не через понятиевещества, а через физические величины (тема «Масса», «Скорость», «Ускорение»).Особую значимость для выпускников основной школы авторы придают знаниям помеханике и электричеству, поэтому отбор учебного материала произведен с цельюболее глубокого изучения этих двух разделов школьного курса. В теме строениевещества авторы ограничились минимальными сведениями, считая, что курс химии8,9 классов дает достаточно обширные знания в этой области. Для проявления уучащихся интереса к предмету в 7 классе представлены предварительные сведения освете, звуке, тепле, строении вещества. В учебникеимеются лабораторныеработы, задачи на повторение, исторические сведения и информационные материалы,которые могут пригодиться в быту (раздел «Это интересно»). Отличительнаяособенность данных учебников – мотивирующий потенциал.
УМК включает: программу итематическое планирование, методические рекомендации авторы Коровин В.А.,Демидова М.Ю.; рабочие тетради Сафонова Б.Н.; сборник «Физический эксперимент вшколе» Шахмаева Н.М., Павлова Н.И.; пособие для учащихся и учителей ТихомировойС.А.; сборник задач и заданий с ответами и решениями, пособие для учащихся иабитуриентов автора Козел С.М. и др.; справочник учителя физики автора КоровинаВ.А.
методика изучение световая волна физика

Глава 2 Методика изучения темы«Световые волны» в курсе физики основной школы
 
2.1 Содержательная модель темы«Световые волны»
 
Каждый учительвыстраивает свою технологию обучения, т.е. свою модель освоения учащимисяконкретного учебного материала, способы добывания знаний. Однако существуютопределенные инвариантные этапы деятельности учителя, которыми он долженвладеть, чтобы организовать учебный процесс, отвечающий современнымтребованиям.
Тема «Световые волны»является первой темой раздела «Оптика» в основной школе. Примерное планированиеэтой темы курса физики представлено в таблице с перечнем демонстрационногоэксперимента. На изучение темы «Световые волны» отводится семь уроков.Содержание учебного материала темы спланировано в соответствии с составляющимипервой волновой теории света – теории Гюйгенса: экспериментальные факты –модель распространения световой волны, принцип Гюйгенса – выводы – их экспериментальнаяпроверка.
Таблица 1. Примерноепланирование темы «Световые волны»№ пп Тема урока Часы 1 Развитие взглядов на природу света. Скорость света. Принцип Гюйгенса. 2 Отражение света. Закон отражения света. 3 Преломление света. Закон преломления света 4 Решение задач 5 Дисперсия света. Лабораторная работа №2 «Наблюдение дисперсии света» 6 Интерференция света. Лабораторная работа «Наблюдение интерференции света» 7 Решение задач
При изучении темы«Развитие взглядов на природу света. Скорость света. Принцип Гюйгенса» ставятся цели:
1) образовательная — формирование знания о принципе Гюйгенса, понятия о волновой поверхности,световом луче, плоской волне,
2) развивающая — развитие знания учащихся о прямолинейном распространении света, границприменения теории Гюйгенса,
3) воспитательная — знакомство с моделью распространения электромагнитной волны, предложеннойГюйгенсом.
Данный урок являетсявводным. На этом уроке рассматривается сущность волновой теории, т.е. ее ядро:принцип и модель распространения световой волны от точечного источника света.
Содержание учебногоматериала можно разделить на три части: историческая справка, прямолинейноераспространения света, принцип Гюйгенса. В таблице 2 представлен план урока.
Таблица 2. План урокаСодержание урока Методы и приемы обучения
Историческая справка: электромагнитная природа света; скорость света, основные свойства световых волн, законы распространения света; Х.Гюйгенс создатель первой волновой теории света.
Прямолинейное распространения света: экспериментальное доказательство, образование тени и полутени, лунные и солнечные затмения.
Волновая поверхность. Принцип Гюйгенса.
Закрепление.
Задание на дом.
Рассказ. Демонстрация шкалы (спектра) электромагнитных волн, портрета ученого Х.Гюйгенс, создателя первой волновой теории света.
Беседа. Демонстрация тени и полутени. Демонстрация камеры-обскура, фрагментов интерактивного курса.
Решение качественных задач и ответы на вопросы.
Запись на доске и в дневниках
Историческая справка (фрагмент урока). Данная темаизучается после электромагнитных волн. Поэтому важно обратиться к спектруэлектромагнитных волн (спектр электромагнитных волн, рис. 1).
Весь спектрэлектромагнитных волн можно приближенно разбить на три части – радиоволны сдлиной волны от нескольких километров до сантиметров; свет, включая не тольковидимый свет, но и миллиметровые волны, инфракрасное, ультрафиолетовое и мягкоерентгеновское излучение; гамма-излучение, включая жесткое рентгеновскоеизлучение с длиной волны менее 0,1 нм.
/>
Рис. 1. Спектрэлектромагнитных волн
Свет — видимое излучение- представляет собой электромагнитное излучение с длиной волны от 400 до 760нм. Скорость света определена экспериментально. Приближенно можно принять, чтов вакууме скорость света равна 3×108м/с. По современным данным, скорость света ввакууме равна (299 792 458 />1,2)м/с. Ни одно тело в мире не может двигаться со скоростью большей, чем скоростьсвета в вакууме.
К основным свойствамэлектромагнитных волн, а следовательно, и световых волн относятся:распространение в однородной среде, отражение и преломление света на границедвух сред,
Законы отражения ипреломления света были открыты экспериментально задолго до созданияэлектромагнитной теории. Так, закон отражения был сформулирован ещедревнегреческим ученым Эвклидом в Ш в. до н.э. Закон преломления света былустановлен в 1620 г. голландским математиком В. Снеллиусом (1580-1628).
В 1690 г. Х.Гюйгенссоздал первую волновую теорию света и сформулировал принцип, описывающийраспространение волн. Исходя из волновой теории, он объяснил явление отраженияи преломления света на границе двух сред. Принцип Гюйгенса успешно применяетсяв теории электромагнитных волн. Об этом они узнают в курсе физики старшейсредней школы.
Звезды являются точечнымиисточниками электромагнитных волн. Такой источник излучает в вакуумеэлектромагнитные волны по всем направлениям с одинаковой интенсивностью.
/>
Рис 2. Сферическиеповерхности, через которые с течением времени проходит волна.
На рисунке 2 показанысферические поверхности, через которые с течением времени проходит волна.
Амплитуда возмущения вовсех точках сферического фронта волны, распространяющейся от точечногоисточника, одинакова. Такой подход к описанию сферической волны не противоречитпринципу Гюйгенса. Этот принцип удобен для описания распространения какэлектромагнитных, так и механических волн.
Прямолинейноераспространение света. Теоретическое обоснование прямолинейного распространения света (например,на основе принципа Ферма) в школьном курсе физики не изучается. Закон прямолинейногораспространения света вводится на основе эксперимента. Для этого, например,можно провести опыт (рис. 3) со стержнем высотой АD и получить тень от него.

/>
Рис.3. Установка длядемонстрации прямолинейного распространения света.
Из рисунка следует, нанекоторой высоте над стержнем АД в точке О расположен точечный источник света –маленькая лампочка. Мы увидим резко очерченную тень стержня DB. Проведем через точки O и В прямую линию. На ней также будетлежать и точка А. ОВ – это луч света, касающийся стержня в точке А. Если бы лучне был прямой линией, то тень DBбыла бы других размеров.
/>
Рис.4. Установка длядемонстрации прямолинейного распространения света – получения тени и полутени.
Если две маленькиелампочки расположить на некотором расстоянии от непрозрачного предмета,например цилиндра, то за ним образуется тень и полутень. Образование полутенине противоречит свойству света распространяться прямолинейно, а, наоборот,подтверждает его. В область тени не попадает свет ни от одной из двух лампочек.В область полутени попадает свет от какой-нибудь одной лампочки.
Образованием тени иполутени объясняются такие явления, как лунные и солнечные затмения. Земля иЛуна, освещенные Солнцем, образуют конусы тени и полутени. Когда Луна попадаетв тень Земли полностью, происходит полное затмение Луны. Солнечные затмения какполные видны в тех областях, где на Землю падает пятно лунной тени. В тех жеобластях, на которые падает полутень Луны, наблюдается частичное затмениеСолнца, Земли, на которые падает полутень.
Волновая поверхность.Принцип Гюйгенса. Приизучении этих вопросов формируются понятия волнового фронта и луча. Эти понятиятребуют пояснения и уточнения с помощью схем и рисунков.
В курсах «Окружающий мир»и «Природоведение» используется понятия луча: «Луч – это линия, вдоль которойраспространяется свет». С точки зрения физики формулировка этого понятиянеточная. Требуется так построить содержание учебного материала, чтобы учащиесяпришли к выводу: «Луч в отличие от светового пучка, не материален. Онобозначает направление, вдоль которого волна переносит энергию».
Пусть в точке О(рис. 5) расположен точечный источник света. От источника света волнырасходятся сферами в однородной и изотропной среде. Совокупность точек,образующих сферу, до которой дошел процесс распространения волны, называют волновойповерхностью или волновым фронтом.
/>
Рис. 5. Распространениесветовых волн от точечного источника света.
Поместим на некоторомрасстоянии от источника экран с круглым отверстием. Прошедший через отверстиесвет будет распространяться по прямой линии в виде пучка. Эта линия будетперпендикулярна волновому фронту и пройдет по оси симметрии пучка. Онаназывается лучом. Луч не материален и обозначает направление, вдолькоторого волна переносит энергию. Если источник света расположен далеко, толучи параллельны друг другу, а волна называется плоской.
Принцип Гюйгенса. Принцип Гюйгенса формулируется так:
Каждая точка среды, докоторой дошло электромагнитное возмущение, сама становится источником вторичныхволн.
Касательная поверхностько всем вторичным волнам и дает положение поверхности, которой достигает волначерез некоторый промежуток времени. Пусть источник света находится в точке О,волновой поверхностью в момент времени tявляется поверхность АВ (рис. 6). На рисунке6, а показана часть сферической волны.
/>
Рис.6, а. Частьсферической волны.
/>
Рис 6, б. Волноваяповерхность плоской волны.
Согласно принципуГюйгенса каждая точка волновой поверхности АВ сама становится источникомвторичных волн. За время Dtвторичные волны распространятся на расстояние r=uDt. Если провести касательную квторичным волнам, то получим новую волновую поверхность СD.
На рисунке 6, б изображенаволновая поверхность плоской волны.
Распространение волныможно рассматривать как движение волнового фронта.
 
/>
Рис. 7. Распространениевторичной волны.
В классах с углубленнымизучением физики целесообразно отметить, что теория Гюйгенса позволилатеоретически вывести законы отражения и преломления света, но не смоглаобъяснить закон прямолинейного распространения света. Действительно, обратимсяк работе Гюйгенса «Трактат о свете». В ней он приводит рисунок, подобный рисунку 7. Светящаяся точка А излучает волну,проходящую через отверстие BG. Точки B, b, b, b,b, Gпринадлежат волновойповерхности ВG. Эти точки становятся источниками вторичныхволн. Так, точка В является точечным источником вторичной волны КL. Новой волновойповерхностью является поверхность DF, касающаяся точек С и Е.
Отверстие ВGограничено непрозрачнымителами ВН и GI. Волна света из точки А ограничиваетсялучами АС и АЕ. Части отдельных волн за пределами пространства АСЕ,как отмечает Гюйгенс, «слишком слабы, чтобы производить там свет». Лучи светаможно принимать за прямые линии. Приведенное доказательство неубедительно.
Впоследствии методГюйгенса был усовершенствован, что позволило объяснить прямолинейноераспространение света на основе волновой теории. Тем самым подчеркиваетсяограниченность модели (теории) Гюйгенса.
Принцип Гюйгенсапозволяет с помощью простых геометрических построений находить волновуюповерхность в любой момент времени по известной волновой поверхности впредшествующий момент.
Закрепление учебногоматериала проводитсяпутем выполнения заданий или решения задач.
Солнечный свет, проникая через крону лиственного дерева, создаетна земле солнечные блики в виде кругов и овалов (рис. 8). Круги образуютсятогда, когда Солнце находится высоко над горизонтом. Если высота Солнца надгоризонтом уменьшается, блики принимают форму овалов. Столь правильная формасветовых бликов удивительна. Листья в кроне дерева расположены неупорядоченно,и форма щелей, образующихся в кроне между листьями, разнообразна. Положениещелей от порывов ветра случайным образом изменяется, создавая солнечные блики.Известно, что Аристотель использовал получающиеся солнечные блики на земле длянаблюдения солнечного затмения. Изображение какого тела представляют собойсветовые блики?
/>
Рис. 8. Солнечные блики в виде кругов и овалов
Данноеявление будет более понятно, если учащиеся сами дома (или на кружке) изготовят камеру-обскура(от латинского слова obscura- тёмная). Камера-обскура (рис. 9) представляет собой темный ящик с небольшимотверстием в одной из стенок, перед которым помещают рассматриваемый предмет.
Свет отточки А пламени свечи проходит через отверстие и попадает в точку А1. Отдельныесветовые лучи распространяются независимо друг от друга. Встречаясь илипересекаясь, лучи не оказывают никакого взаимного влияния. На экранекамеры-обскура создается изображение каждой точки в виде пятнышка. Отдельныеизображения точек создает вместе на экране достаточно четкое изображение.
/>
Рис. 9.Камера-обскура
При изучении темы«Отражение света. Закон отражения света» ставятся цели:
1)  образовательная – формированиепонятия отражения света и знания о законе отражения света,
2)  развивающая — развитие уменийэкспериментально подтверждать закон отражения света,
3)  воспитательная — развитие уменийформулировать выводы по своим наблюдениям.
На уроке 2, посвященномуотражению света, применяется принцип Гюйгенса для теоретического вывода законаотражения света. Рассмотрим фрагмент урока, посвященный теоретическому выводузакона.
Плоская волна падает на границу АВ раздела двух однородных
изотропных сред. Прямые МА иN/>Б — два параллельных луча па/>дающей плоской волны(рис.10).Плоскость АD—волновая поверхность этой волны. Угол /> междупадающим лучом и перпендикуляром к отражающей поверхности в точке паденияназывают углом падения.
Падающая волна достигает точки поверхности раздела двух сред АВвразличные моменты времени. Возбуждение колебаний в точке А начнетсяраньше, чем в точкеВ, на время />, где />  — скорость волны.
/>
Рис. 10. Принцип Гюйгенсадля теоретического вывода закона отражения света.
В момент, когда первичная волна достигла точки В, вторичная волнас центром в точке А будет представлять собой полусферу радиусом
r= АС = />=ВD. Радиусы вторичных волн отисточников, расположенных между точки А и В, в данный момент различны.Огибающей вторичных волн, т. е. волновой поверхностью отраженной волны,является плоскость СВ, касательная к сферическим поверхностям.
Отраженные лучи перпендикулярны волновой поверхности СВ. Угол/> («гамма» — буквагреческого алфавита) между перпендикуляром к отражающей поверхности иотраженным лучом называют углом отражения.
Из равенства катетов АС и DВ прямоугольныхтреугольников АСВ и АDВ с общей гипотенузой АВ следует, что этипрямоугольные треугольники равны. Равны также и углы: DAB= CBA. Но α = DAB, а /> = CBA, как углы сперпендикулярными сторонами. Следовательно, α и γ равны между собой: α= γ.
Мы получили закон отражения света:
При падении луча награницу раздела двух сред угол отражения равен углу падения; падающий иотраженный лучи и перпендикуляр, восстановленный к поверхности в точке падения,лежат в одной плоскости.
Экспериментальноеподтверждение закона отражения. Закон отражения волн выведен из принципа Гюйгенса. Этотзакон подтверждается экспериментом с помощью прибора, называемого оптическимдиском (рис. 11).
/>
Рис.11. Оптический диск.
В нем источником светаявляется лампа, находящаяся внутри подвижного осветителя 1. Пучок светараспространяется от осветителя по поверхности диска и падает на зеркало 2, расположенное в центре прибора. Светотразится от зеркала, и на поверхности диска появится отраженный пучок света.Его появление свидетельствует о том, что он лежит в той же плоскости, что и лучпадающий с перпендикуляром, восставленным в точку падения луча. Измерив уголпадения и угол отражения, мы увидим, что они равны. Можно менять угол падения,передвигая источник света. При этом будет меняться и угол отражения, но так,что эти два угла по-прежнему будут равны.
При изучении темы«Преломление света. Закон преломления света» ставятся цели:
1)  образовательная – формированиепонятия о законе преломления света, об относительном и абсолютном показателяхпреломления
2)  развивающая — развитие уменийэкспериментально подтверждать закон преломления из принципа Гюйгенса,
3)  воспитательная — развитие уменийформулировать выводы по своим наблюдениям. На уроке, посвященному преломлениюсвета, применяется принцип Гюйгенса для теоретического вывода законапреломления света. Рассмотрим фрагмент урока, посвященный теоретическому выводузакона.
Награнице раздела двух сред может происходить не только отражение волн, но ичастичное их проникновение в другую среду. Изменение направленияраспространения света при его переходе через границу раздела двух прозрачныхсред называется преломлением. Преломление света обусловлено тем, чтоскорости распространения света в разных средах различны.
/>
Рис 12. Принцип Гюйгенса
Пусть на плоскую границураздела двух сред, например воздух и вода, падает плоская световая волна (рис.12). Скорость волны в первой среде υ1, а во второй υ2.Волновая поверхность АDперпендикулярна лучам МА и NB.Поверхность раздела двух сред сначала достигает луч MA. Луч NBдостигает этой поверхности спустя время
/>.
В момент, когда в точке Втолько начинается возбуждение вторичной волны, вторичная волна от точки А ужеимеет вид полусферы радиусом АС:

АС =u2Dt.
Плоскость СВ огибаетвторичные волны во второй среде и является волновой поверхностью преломленнойволны.
Угол падения a луча равен углу DAB в треугольнике ADB (стороны одного из этих угловперпендикулярны сторонам другого). Следовательно,
 
DB= u1Dt=АВ sina(1)
Преломленный луч – этопродолжение выделенного луча от точки излома на поверхности раздела сред.
Угол между преломленнымлучом и нормалью KL к поверхностиназывается углом преломления β («бета» — буква греческого алфавита).
Угол преломления βравен углу AВC треугольника АСВ. Поэтому
 
АС = u2Dt=АВ sinβ (2)
Разделив почленно равенства(1) и (2) получим:
 
/>, (3)
где /> - постоянная величина, независящая от угла падения луча.
Соотношение(3) выражает закон преломления света:
Отношение синуса углападения к синусу угла преломления есть величина постоянная для данных двухсред; падающий и преломленный луч и перпендикуляр, восстановленный кповерхности в точке падения, лежит в одной плоскости.
Экспериментальноеподтверждение закона преломления. Закрепим на оптическом диске стеклянный полуцилиндр так,чтобы его центр совпадал с центром диска (рис. 13).
/>
Рис. 13.Экспериментальное подтверждение закона преломления
На негонаправлен световой пучок АО от осветителя. Мы видим отраженный луч ОВ ипреломленный луч ОЕ. Измерение углов падения — α и преломления — β покажет,что отношение их синусов при различных углах падения остается неизменным иравно n2,1.
Относительныйи абсолютный показатели преломления. Величина />,входящая в закон преломления света, называется относительным показателемпреломления или показателем преломления второй среды относительно первой. Спомощью принципа Гюйгенса раскрывается физический смысл относительногопоказателя преломления. Относительный показатель преломления равен отношениюскоростей света в средах, на границе которого происходит преломление:
 
/>,
где n21 – постоянная величина, не зависящаяот падения луча.
Если скорость света вовторой среде меньше, чем в первой, то угол преломления β меньше углападения.
Показатель преломлениясреды относительно вакуума называется абсолютным показателем преломленияэтой среды. Он равен отношению синуса угла падения к синусу угла преломленияпри переходе светового луча из вакуума в данную среду, а также отношениюскорости света в вакууме с к скорости света в среде υ:
 
/>,
где n – абсолютный показатель преломления.
Чаще всего приходитсярассматривать переход света через границу воздух – твердое тело или воздух –жидкость, а не через границу вакуум — среда. Однако абсолютный показатель преломлениятвердого тела или жидкого вещества незначительно отличается от показателяпреломления того же вещества относительно воздуха.
Относительный показательпреломления n2,1 можно выразить через абсолютныйпоказатель преломления n1 и n2 первой и второй сред.
Так как n1/> и n2/>, то
 
n2,1=/>.
Из двух сред та, вкоторой скорость меньше, называется оптически более плотной, а та, в которойскорость света больше, — оптически менее плотной. Например, стекло являетсяоптически более плотной средой, чем воздух, а лед – оптически менее плотной,чем вода.
При изучении темы«Решение задач»ставятся цели:
1)  образовательная – формирование навыкаприменения законов отражения и преломления света при решении задач,
2)  развивающая — развитие уменийпрактически подтверждать законы отражения и преломления света при решениизадач,
3)  воспитательная — развитие уменийправильно оформлять решение задач.
При изучении темы«Дисперсия света. Лабораторная работа «Наблюдение дисперсии света»» ставятся цели:
1)  образовательная – формированиепонятия дисперсии света, убедиться в сложном составе белого света,
2)  развивающая — развитие уменийпрактически подтверждать наблюдения при выполнении лабораторной работы,
3)  воспитательная — развитие уменийправильно оформлять отчет по лабораторной работе.
Дисперсиясвета. Явлениеразложения белого света в спектр с помощью стеклянной призмы впервые изучил И.Ньютон. Поставив на пути узкого пучка солнечного света призму, он получил настене радужную полоску, которую назвал спектром (рис. 14 а, б).
/>/>
а б
Рис 14. Опыт И.Ньютона.
Вспектре белого света И.Ньютон выделил семь цветов: красный, оранжевый, желтый,зеленый, голубой, синий и фиолетовый.
Объясняярезультаты этого опыта, Ньютон пришел к выводу, что белый свет имеет сложныйсостав, световые пучки разного цвета преломляются веществом неодинаково.Сильнее преломляются лучи фиолетового цвета, а менее других — красного цвета(рис. 14, б). Благодаря тому, что угол преломления в призме различен для лучейразного цвета, из нее они выходят разделенными.
И. Ньютон на опыте такжепоказал, что из определенных спектральных цветов можно получить белый свет.
Известно,что свет представляет электромагнитные волны. Цвет, видимый глазом,определяется частотой волны. Например, излучению красного цвета соответствуетволна с частотой 4 * 1014 Гц, а фиолетового —
8·* 1014 Гц. Следовательно, образование с помощью призмы спектрасвидетельствует о существовании зависимости абсолютного показателя преломления пстекла от частоты ν света:n =f(/>). Это явлениеполучило название дисперсиисвета (от латинскогоdispergo – рассеивать, развеивать).
Скорость света в вакууме равна примерно 300 000 000 м/с. Скоростьв вакууме для света любой частоты одна и та же. Абсолютный показательпреломления среды п = />.Выразим из этой формулы скорость света в веществе: />.Значит, красный свет распространяется в веществе с большей скоростью, чемфиолетовый, так как показатель преломления для него меньше, чем дляфиолетового.
Дисперсия- этоявление зависимости показателя преломления или скорости света от частоты.
При изучении темы«Интерференция света. Лабораторная работа «Наблюдение интерференции света» ставятся цели:
1)  образовательная – формированиепонятия интерференции света,
2)  развивающая — развитие уменийпрактически подтверждать наблюдения при выполнении лабораторной работы,
3)  воспитательная — развитие уменийправильно оформлять отчет по лабораторной работе.
 
При изучении темы«Решение задач»ставятся цели:
1)  образовательная – формирование навыкарешения задач на применение законов прямолинейного распространения, отражения ипреломления света,
2)  развивающая — развитие уменийпрактически подтверждать законы прямолинейного распространения, отражения ипреломления света при решении задач,
3)  воспитательная — развитие уменийправильно оформлять решение задач.
Таким образом, выборопределенных приемов, использование элементов технологий позволит таксконструировать учебный процесс, чтобы урок отвечал современным требованиям ивызывал интерес у учащихся.
 
2.2 Физический эксперимент при изучениитемы «Световые волны»
Проведениедемонстрационных и лабораторных экспериментов при изучении темы «Световыеволны» позволяет сформировать у школьников навыки, которые пригодятся им вжизни. Например, пускание солнечного зайчика, воспламеняющего или нагревающегокакой-либо объект позволяет осознать, что световые волны несут энергию. Арассматривание объектов через линзу или стекло, на которое нанесен слойвазелина приводит учащихся к пониманию прямолинейности распространения света воднородной среде.
Компьтеризациясовременной школы позволяет использовать компьютерные лабораторные идемонстративные эксперименты. Все это превращает выполнение многих заданий вмикроисследования, стимулирует развитие творческого мышления учащихся, повышаетих интерес к физике.
Например, компьютерныемодели, разработанные компанией «ФИЗИКОН», найденные в просторах сети, наотдельных учебных сайтах или сайтах преподавателей легко вписываются в урок ипозволяют учителю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельностиучащихся.
С использованием моделей,предложенных в этих программах можно провести урок-исследование. При изучениитемы «Световые волны» можно представить иллюстрации с различными зрительнымииллюзиями.
/>
Рис. 15. Зрительныеиллюзии
К экспериментальнымзадачам по теме «Световые волны» можно отнести такие физические задачи,постановка и решение которых органически связаны с экспериментом с различнымиизмерениями, воспроизведением физических явлений, наблюдениями за физическимипроцессами.
Большинство таких задачстроится так, чтобы в ходе решения учащиеся сначала высказывают предложения,обосновывают умозрительные выводы, а потом проверяют их опытом. Такоепостроение вызывает у учащихся большой интерес к задачам и при правильномрешении большое удовлетворение своими знаниями.
Экспериментальные задачив отличие от текстовых, как правило, требуют больше времени на подготовку ирешение, а также наличия у учителя и учащихся навыков в постановкеэксперимента. Однако решение таких задач положительно влияет на качествопреподавания физики.
Например, при изученииявления дифракции можно предложить эксперимент по исследованию размера тени взависимости от размера объекта и его удаленности.
Из числа основныхдостоинств экспериментальных задач можно отметить следующие:
1)  они способствуют повышению активностиучащихся на уроках, развитию логического мышления, учат анализировать явления,заставляют ученика напряженно думать, привлекая все свои теоретические знания ипрактические навыки, полученные на уроках,
2)  решение задач воспитывает у учащихсястремление активно, собственными силами добывать знания, стремиться к активномупознанию мира,
3)  экспериментальные задачи помогают вборьбе с формализмом в знаниях учащихся. Разбирая задачи, учащиеся убеждаютсяна конкретных примерах, что их школьные знания вполне применимы к решениюпрактических вопросов, что с помощью этих знаний легко увидеть физическоеявление, уточнить его закономерности и даже управлять этим явлением. Такимобразом, теоретические, книжные положения приобретают реальный смысл,
4)  использование экспериментальных задачспособствует получению учащимися прочных, осмысленных знаний, умениюпользоваться этими знаниями на практике, в жизни,
5)  систематическое применениеэкспериментальных задач в процессе обучения убеждаются в достоверности знаний,в объективности физических законов, в том, что практика, опыт являютсякритерием теоретических знаний, что ценность для человека представляют только тезнания, которые проверены практикой,
6)  при решении почти каждойэкспериментальной задачи учащиеся видят реальные, конкретные связи изависимости между явлениями, между физическими величинами и убеждаются, чтоэксперимент имеет огромное значение в познании окружающих явлений, в решениитрудных практических задач,
7)  самостоятельное решение учащимисяэкспериментальных задач способствует активному приобретению умений и навыковисследовательского характера, развитию творческих способностей. Здесь имприходится не только составлять план решения задачи, но и определять способыполучения некоторых данных, самостоятельно собирать установки, отбирать и даже«конструировать» нужные приборы для воспроизведения того или иного явления,
8)  разбор экспериментальных задач воспитываету учащихся критический подход к результатам измерений, привычку обращатьвнимание на условия, при которых производится эксперимент. На практике ониубеждаются, что результаты измерений всегда приближенны, что на их точностьвлияют различные причины. И потому, производя эксперимент, необходимо устранятьвсе побочные вредные влияния,
9)  экспериментальные задачи помогаютучащимся лучше решать расчетные задачи, решение которых часто сводится кподстановке чисел, данных в условии, в формулы без уяснения физического смыслазадачи. Экспериментальные задачи обычно не имеют всех данных, необходимых длярешения. Поэтому учащимся приходится сначала осмыслить физическое явление илизакономерность, о которой говорится в задаче, выявить, какие данные ему нужны,продумать способы и возможности их определения, найти и только назаключительном этапе подставить в формулу, что учащиеся делают уже вполнеосмысленно.
Экспериментальные задачиделятся на качественные и количественные. В решении качественных задач отсутствуютчисловые данные и математические расчеты. В этих задачах от учащихся требуетсяили предвидеть явление, которое должно совершиться в результате опыта, илисамому воспроизвести физическое явление с помощью данных приборов. К такоготипам задач относится такого типа задача: на рисунке 1 изображены источниксвета S, непрозрачное тело В и экран.Какая точка экрана лежит на границе области света и тени?
При решенииколичественных задач сначала производят необходимые измерения, а затем,используя полученные данные, вычисляют с помощью математических формул ответзадачи. Например, задача по определению оптической силы собирающей линзы,фокусное расстояние которой измеряется или задается.
/>
Рис. 16. Иллюстрация длязадач качественного характера.
По месту эксперимента, постепени его участия в решении экспериментальные задачи можно разделить нанесколько групп:
1)  задачи, в которых для полученияответа приходится либо измерять необходимые физические величины, либоэкспериментально проверять данные,
2)  задачи, в которых самостоятельноустанавливают зависимость и взаимосвязь между конкретными физическимивеличинами,
3)  задачи, в условии которых даноописание опыта и нужно предсказать его результат. Такие задачи способствуютвоспитанию у учащихся критического подхода к своим умозрительным выводам,например, исследование поведения светового луча, проходящего через воду илилинзу,
4)  задачи, в которых с помощью данныхприборов и принадлежностей необходимо показать конкретное физическое явлениебез указаний на то, как это сделать, в соответствии с условиями задачи Решениетаких задач требует от учащихся творческого мышления, смекалки, например,исследование прохождения световых волн через фильтры разного цвета ирассматривание слов, написанных разным цветом через фильтры разного цвета,
5)  задачи на глазомерное определениефизических величин с последующей экспериментальной проверкой правильностиответа. Такие задачи помогают предварительно оценивать результаты измерений итем самым правильно выбирать нужные для опыта приборы и инструменты,
6)  задачи с производственнымсодержанием, в которых решаются конкретные практичёские вопросы. Такие задачиможно разбирать во время экскурсий, работы в учебных мастерских, а также науроках, используя для этого различные инструменты, приборы и техническиемодели, например, соорудить прибор для наблюдения из окопа.
Приведенная здеськлассификация условна, так как резких границ между отдельными группами нет. Темне менее, она поможет учителю более целенаправленно подбирать задачи для урока.
Такие задачи могут бытьиспользованы в любой части урока. Но при этом цели применения, методика, асоответственно и содержание задач будут несколько различны.
1.  Если содержание экспериментальнойзадачи является темой урока, то в ходе ее решения происходит усвоение новыхпонятий, закономерностей и зависимостей. Например, размер изображения,полученного от линзы можно объяснить, решая задачу: Проверить, зависит ли (иесли да, то как) размер изображения от расстояние от линзы до экрана?».
В этом случае необходимо,чтобы постановка вопроса вызвала у учащихся желание познать новыезакономерности. Одним из средств создания стимула к восприятию нового материалаявляется постановка проблемы, в качестве которой может быть подобранаподходящая экспериментальная задача. Условие задачи должно удовлетворять такимтребованиям:
а.  все устройства, приборы, применяемыев задаче, знакомы ученикам, все сопутствующие явления им понятны. Онизатрудняются решить задачу только из-за незнания какого-то одного понятия илиявления, которое и является целью или темой данного урока;
б.  содержание задачи не должноподсказывать решение проблемы, которую ученики разрешат в ходе урока;
в.  постановка вопроса должна вызывать уучащихся некоторое удивление, возбудить желание решить его. Например, передвведением понятия «спектр» можно поставить такую задачу: «Рассмотрите предметычерез треугольную призму. Что вы наблюдаете?» После обсуждения преподавательделает акцент на цветных полосках, получаемых в результате исследования. Аобъяснить, почему они наблюдают это явление, которое они могут назвать«радугой», ученики пока не могут, хотя и очень стараются – ведь явлениепротекало у них на глазах. Тогда учитель и вводит новое понятие, котороеобъясняет опыт.
2.  Применение задач для проверки степенипонимания учениками изучаемого на уроке материала, для его закрепления. Решениезадач в этом случае способствует углублению и уточнению нового материала.Например, наблюдение образования тени и полутени от собственной руки врезультате освещения несколькими источниками света в классе позволит повторитьпонятие дифракции света.
3.  Использование экспериментальных задачпри опросе дает возможность выяснить, насколько правильно, глубоко и сознательноученик усвоил ранее пройденный материал. Вызванному ученику дается карточка стекстом задачи и все необходимые приборы. Иногда полезно (если позволяет время)выдавать ученику не все приборы, нужные для решения задачи, или давать ихбольше, чем требует решение или предоставлять право выбора всех приборов,необходимых для проведения эксперимента.
4.  Весьма полезны 15—20 минутныеклассные упражнения учащихся по решению экспериментальных задач с последующимразбором и выяснением причин допущенных ошибок. Их можно давать как передизучением новых понятий, так и при закреплении материала. Например, предоставивнабор красок подвести учащихся к пониманию образования разных цветов врезультате смешивания красок. Далее можно повторить значения частот световыхволн.
5. Один-два раза вучебном году можно проводить контрольные работы по решению экспериментальныхзадач. Их содержание, количество, число вариантов однотипных задач подбираетучитель в зависимости от наличия лабораторного оборудования в физическом кабинете.
В отличие от упражненийконтрольные работы по решению экспериментальных задач проводятся при полнойсамостоятельности учащихся.
6. Особый интерес уучеников вызывает решение экспериментальных задач в качестве домашнего задания,которые могут быть как общими, одинаковыми для всех, так и индивидуальными. Влюбом случае учитель должен быть уверен, что для домашних опытов ученики найдутнужные приборы и предметы. Например, в каждом доме есть простейшие оптическиеприборы – очки. Необходимо установить как световые волны проходят через этотприбор. Или другой тип задач.
7. Наиболее сложныеэкспериментальные задачи можно широко использовать в работе физического кружкаи на факультативных занятиях.
Для каких глаз можно сделать очки из линз, показанных на рисунке?
 
/>
 
А. 1 — для близоруких, 2— для дальнозорких.
Б. 1 — для дальнозорких,2 — для близоруких.
В. 1 и 2 — дляблизоруких.
Г. 1 и 2 — длядальнозорких.
8.  Экспериментальные задачи занимательногохарактера могут быть использованы на физических вечерах, олимпиадах и т.д.
Таким образом, проведениедемонстрационных и лабораторных экспериментов, решение экспериментальных задачпри изучении темы «Световые волны» способствует формированию интереса не толькок этой теме, но и к самому предмету у школьников.
 
2.3 Система заданий для учащихся приизучении темы «Световые волны»
 
Задания для учащихсяклассифицируют по-разному. Наибольшее распространение получили два типазаданий. Одна из них принята за основу при разработке заданий ЕдиногоГосударственного экзамена и имеет три уровня А, В и С, другая – ориентированана так называемую таксономию Блюма. Термин «таксономия» означаетсистематизацию, классификацию объектов познания (способов деятельности) поопределенным критериям.
Систематизирующимфактором первой классификации являются этапы усвоения знаний и умений,следующие из теории развивающего обучения. Соответственно этим этапам можнопровести следующую классификацию:
1) задания навоспроизведение изучаемых единиц учебного материала (фактов, понятий, величин,законов);
2) задания на применениезнаний в знакомой ситуации;
3) задания творческогохарактера (исследовательские, конструкторские).
Первый уровень заданий(А) ориентирован на проверку результатов усвоения основных понятий, овладенияумениями проводить несложные преобразования с физическими величинами. Какправило, эти задания представляют собой тесты с выбором одного верного изпредложенных четырех вариантов ответа.
Второй уровень (В) предполагаетвыполнение заданий как с выбором ответов, так и решение задач. С их помощьювыявляют умения использовать несколько (два и более) физических законов, связеймежду величинами (формулы), относящихся к одной и той же теме. Выполнение этихзаданий требует от учащихся применения различных способов деятельности взнакомой ситуации.
На более высоком уровне(С) учащиеся применяют знания и умения законов и теорий физики в незнакомых итворческих ситуациях. Подобные задания требуют полного и обоснованного ответа.
В начале 50-хгодов прошлого столетии группой американских психологов и педагогов подруководством Б.Блюма была разработана таксономия целей, получившая названиетаксономии Блюма. Она построена на следующих принципах: практическойнаправленности, психологическом, логическом и объективности. Они базируются натеории целеполагание, достижениях психологической науки, а также законахлогики.
Б.Блюмомвыделено шесть основных категорий целей, представленных в виде иерархии(последовательности, очередности в определенной структуре), включающей знание,понимание, применение, анализ, синтез, оценку. В таблице 3 приведен один извариантов таксономии Б. Блюма, адаптированный к преподаванию физики. Каждая изкатегорий предполагает достижение учебных целей по всем предшествующимкатегориям.
Таблица 3.Вариант таксономии Б. Блюма, адаптированный к преподаванию физикиОсновные категории учебных целей Примеры обобщенных типов учебных целей 1. Знание Ученик Данная категория обозначает запоминание и воспроизведение изученного материала, начиная от конкретных фактов до теорий. Воспроизводит конкретные факты, методы, процедуры, правила, определения. 2. Понимание Ученик Показателем понимания изученного служит преобразование, трансляция знаний из одной формы в другую, интерпретация материала, предположение о возможных последствиях Преобразует формулы, интерпретирует наблюдаемые факты, законы и теории, а также схемы, графики, диаграммы 3. Применение Ученик Применение изученного материала в конкретных и новых ситуациях Применяет понятия, законы, правила, методы, принципы, теории в конкретных условиях 4. Анализ Ученик Вычленение частей целого, выявление взаимосвязей между ними, понимание принципов организации целого Выделяет главное в содержании. Выявляет и устраняет свои ошибки при изучении материала, проводит различия между фактами, законами и следствиями. 5.Синтез Ученик Получение целого из отдельных элементов, обладающее новизной в форме сообщения, плана действия, совокупности обобщенных связей Выполняет действия творческого характера, применяя новые схемы и структуры, предлагает план проведения эксперимента 6. Оценка Ученик Оценка значения учебного материала на основании четких критериев: структурно-логических (внутренних), соответствовать определенным целям. Критерии могут определяться самим учеником или задаваться ему извне. Определяет соответствие выводов имеющимся данным по определенным критериям, значимость результата деятельности исхода из внешних критериев, оценивает логику изложения материала
Задания по теме«Световые волны», используемые на уроках решения задач, ориентированы наразличные уровни достижений. По содержанию задания условно можно разделить на следующие виды:построение изображения светящейся точки в плоском зеркале;
-построение изображения отрезка;
-построение изображенияточки в системе, состоящей из двух зеркал,
-отражение от сферическойповерхности;
Термин «изображение вплоском зеркале» требует пояснения. Он означает изображение предмета в зеркале.В начале рассматривается точечный предмет, т.е. геометрическую точку. Вгеометрии она определяется как пересечение прямых линий. Изображение точки взеркале является точка, полученная при пересечении лучей или их продолжений,отраженных от зеркала. Ниже предлагаются примеры решения задач.
Задача 1. (уровень А;критерий учебных целей по таксономии Блюма «знание»). Построить изображениесветящейся точки А в плоском зеркале.
Решение. Через предметнуюточку А (рис. 18) проведем две произвольные прямые. Вдоль них направляем двалуча 1 и 2. По закону отражения строим отраженные лучи. Для этого в точкепадения каждого луча восстанавливаем перпендикуляр и проводим отраженный лучтаким образом, чтобы он составил с перпендикуляром угол, равный углу падения.
/>
Рис. 18. Иллюстрация кзадаче по построению мнимого изображения в зеркале.
Отраженные лучи 1¢ и 2¢ — расходящиеся, то есть послеотражения от зеркала они не пересекаются. Проводим продолжения отраженныхлучей. Они пересекаются в точке А¢ за зеркалом. Полученное изображение точки является мнимым.
Мнимое изображение точкиобразуется при пересечении не лучей, прошедших оптическую систему (зеркала, линзы,призмы и т.п.), а их продолжений.
Задача 2 (Б;«понимание»). Построить изображение отрезка АВ (рис. 19) в плоском зеркале.
Решение. Отрезок АВявляется совокупностью предметных точек. Изображение этого отрезка являетсясовокупностью изображений каждой точки в плоском зеркале. Для построенияизображения достаточно получить изображение крайних точек и соединить. Припостроении удобнее один из лучей ВВ́ провести перпендикулярно плоскостизеркала. В этом случае отраженный луч расположен на одной прямой с падающимлучом.
Изображение в плоскомзеркале мнимое, симметрично относительно зеркальной плоскости, не увеличенное,а равное предмету.
/>
Рис. 19. Иллюстрация кзадаче по построению изображения отрезка АВ в плоском зеркале.
Задача 3 (Б;«применение»). Какой минимальный размер должно иметь зеркало, чтобы в нем можнобыло увидеть лицо целиком?
Решение. Лучи, идущие отмакушки и подбородка, после отражения от зеркала должны проходить через глаз(рис. 20).
/>
Рис. 20. Иллюстрация кзадаче по определению размеров предмета
Минимальный размерзеркала равен половине расстояния от макушки до нижней точки подбородка.
Задача 4 (С; «анализ,синтез». Два плоских зеркала расположены под углом α. Найдите и получитепостроением максимально возможное количество изображений для данного угла (рис.21).
Решение. При решениизадачи воспользуемся свойством симметрии изображений светящейся точки S в данной системе, состоящей из двухзеркал.
/> />
Рис. 21. Иллюстрация кзадаче по построению изображений в зеркалах.
Изображение в первомзеркале S1 – дает вторичное изображение S1¢ во втором зеркале и затем еще одно S1¢¢в первом. Аналогично рассуждения посозданию изображений точки S2. В итоге и S1¢¢и S2¢ оказываются не над отражающейповерхностью и процесс создания изображений прекращается.
Таким образом, полученопутем построений максимально возможное количество изображений для данного угла– 5.
Подводя итог занятия«Решение задач» при изучении темы «Световые волны» необходимо подвести итог дляформирования понятия «Световые волны»:
— свет имеет волновуюприроду, световые волны – это электромагнитные волны;
— скоростьэлектромагнитных волн в вакууме одинакова во всех инерциальных системах отсчета(независимо от скорости источника волн);
— скоростьэлектромагнитных волн в вакууме равна 3 * 108 м/с.
По окончании изучениятемы или для промежуточного контроля можно провести тест по данной теме. Примертеста приведен в
Приложении 1.
Таким образом, можноразработать для изучения темы «Световые волны» серию заданий для наилучшегоконтроля знаний учащихся.
 
2.4 Методика проведения фронтальныхлабораторных работ на примере лабораторной работы «Определение оптической силыи фокусного расстояния собирающей линзы»
 
Среди разнообразных формобучения особое место занимают фронтальные лабораторные работы. Фронтальныйметод проведения лабораторных занятий имеет ряд весьма важных положительныхсторон. Прежде всего, он дает возможность связать лабораторные занятия учащихсяс изучаемым курсом, демонстрационные опыты учителя и самостоятельно выполняемыеучащимися лабораторные работы. Благодаря фронтальному методу, лабораторныезанятия могут быть поставлены как введение к той или иной теме курса, какиллюстрация к объяснению учителя, как повторение и обобщение пройденногоматериала, как контроль приобретенных знаний и умений. Таким образом,лабораторный эксперимент становится необходимым звеном в процессе обучения,значительно помогающим углубленному усвоению материала.
Метод фронтальныхлабораторных работ на практике реализуется через различные методические приемы,которые по характеру деятельности учителя и учащихся разделяют нарепродуктивные, иллюстративные, частично-поисковые, или эвристические.
Репродуктивный приемпредусматривает воспроизводящую деятельность учащихся по образцу действийучителя, которому принадлежит основная роль. Он организует и направляет всю работуучащихся: проводит подготовку оборудования, объясняет и показывает способвыполнения работы, дает четкие и ясные задания и пояснения, своевременнооказывает помощь слабым учащимся, обобщает полученные результаты работы,контролирует и оценивает их знания и умения. Репродуктивный прием выполнениялабораторных работ особенно эффективен при отработке экспериментальных умений, таккак их формирование требует многократных действий по образцу, а также в техслучаях, когда содержание лабораторных работ носит преимущественноинформационный характер, представляет собой описание способов практическихдействий, является весьма сложным или совершенно новым для учащихся.Репродуктивный прием не способствует развитию мышления учащихся. И частое егоприменение приводит к формализму их знаний и умений. Все это требует примененияи других приемов, обеспечивающих активную поисковую деятельность учащихся.
Иллюстративный приемвыполнения лабораторных работ – это такой прием, когда работа сопровождаетобъяснение учителя, иллюстрирует его. При этом приеме значительную роль играетвоспроизводящая деятельность учащихся. Деятельность учителя же сводится кустному руководству выполнения работ, показу отдельных образцов действийучащихся. Иллюстративным приемом часто выполняют такие работы, на которыхотдельные элементы фронтального оборудования применяются в качествераздаточного материала, т. е. выдаются учащимся на руки и служат нагляднымпособием для каждого звена во время объяснения преподавателя. Иллюстративновыполняют лабораторные работы и после изучения учебного материала с цельюпроверки, подтверждения, иллюстрации уже известных учащимся явлений изакономерностей. В этом случае учащимся известны не только тема и цель работы,но и ее конечный результат. При этом их деятельность сводится к наблюдениюфизических явлений, измерению физических величин, проверке различныхзакономерностей в ходе которых они совершенствуют свои знания иэкспериментальные умения, а деятельность учителя – к руководству познавательнымпроцессом: проверке готовности класса. указанию цели работы и способа еевыполнения, выдаче дополнительных заданий для более сильных учащихся,различному инструктажу учащихся и оказанию им необходимой помощи. Устноеруководство может быть заменено письменной инструкцией. Эффективность такогоприема в значительной степени определяется предварительной подготовкойучащихся. В практике школ иллюстративный прием выполнения лабораторных работполучил наиболее широкое распространение. Это можно объяснить тем, что такойприем позволяет в сжатые сроки, рациональным способом сформировать у учащихсянеобходимые знания и экспериментальные умения. Однако в этом случаелабораторный эксперимент не является источником новых знаний для учащихся, аслужит иллюстрацией к уже известным явлениям и закономерностям. Выполнениеработ по подробным инструкциям приводит к формированию знаний иэкспериментальных умений на уровне воспроизведения.
Частично поисковый(эвристический) прием выполнения лабораторных работ характеризуется болееактивной познавательной деятельностью учащихся, когда им дается только темаработы и план ее выполнения, а результат ее не известен: они должны получитьего самостоятельно. При этом учитель руководит практическими действиямиучащихся, направляет их мыслительную деятельность на анализ полученных из опытарезультатов и на формирование нового, ранее неизвестного знания. Эвристическийприем позволяет органически включать лабораторные работы в процесс изложениянового учебного материала учителем как источник новых знаний, полученныхучащимися в результате самостоятельного эксперимента. Эвристическим приемоммогут выполняться работы по наблюдению явлений, измерению величин, выяснениюколичественных зависимостей между величинами. Урок с лабораторной работой,выполняемой эвристическим приемом, можно строить по – разному, в зависимости отцели урока и содержания работы. Наиболее распространенная схема такого урокасодержит четыре этапа:
1.  Изложение нового материала, когдавводятся новые понятия, величины, демонстрируется изучаемое явление
2.  Эвристическая беседа, в процессекоторой определяется тема и цель работы и намечаются пути ее выполнения
3.  Выполнение работы (наблюдений,измерений, опытов), на основе которой учащиеся устанавливают новые взаимосвязии закономерности
4.  Заключительная беседа. посвященнаяанализу полученных результатов
При выполнениилабораторной работы по письменному руководству этапы работы определяютсяпунктами инструкции. Эвристическим приемом можно выполнять лабораторные работылишь в тех случаях, когда у учащихся уже сформированы необходимыеэкспериментальные умения. Например, при выполнении лабораторных работ поэлектричеству учащиеся должны уметь собирать электрические цепи, обращаться сизмерительными приборами и т. д.
Исследовательский приемвыполнения лабораторных работ характеризуется наибольшей познавательнойсамостоятельностью учащихся, когда они получают от учителя только тему работы,а пути ее выполнения разрабатывают сами и самостоятельно проводят измерения,обрабатывают результаты и делают выводы. Функция учителя в этом случаезаключается лишь в контроле за действиями учащихся. При этом возможенколлективный поиск поставленной задачи. Например, при выполнении в XI класселабораторной работы «Наблюдение и интерференции и дифракции света» учительвначале предлагает учащимся высказать свои соображения о возможных способахнаблюдений указанных явлений. Учащиеся обычно предлагают несколько вариантоввыполнения работы, которые коллективно выполняются. Исследовательский приемприменяют с целью развития у учащихся творческой познавательной деятельности вприобретении знаний. Такой прием обычно эффективен в тех случаях, когдасодержание лабораторных работ направлено на формирование понятий, законов илиосновных положений теории, а не на сообщение фактических знаний; когдасодержание работ не слишком легкое, не слишком трудное, а логически продолжаетранее изученное; когда работы требуют от учащихся таких действий, которые лишьнемного превосходят по трудности уже сформированные умения.
Лабораторные работы, выполняемыеисследовательским приемом, вначале дают учащимся в виде небольшихэкспериментальных задач-проблем. После приобретения определенных уменийвыполнять такие работы ученикам предлагают последовательно усложняющиесязадания. Иногда предлагают одно общее, обязательное для всех учеников задание идва-три дополнительных. Некоторые задания (обычно первые по порядку) могут бытьи не творческими. Они имеют цель закрепить и отработать ранее изученныйматериал.
В тех случаях, когданужно охватить исследованием возможно больший объем материала в сравнительнокороткое время, лабораторные работы можно проводить в форме дифференцированныхзаданий. При этом класс делят на две или три группы (например, по рядам столовв классе) и каждая группа выполняет только одно задание. По окончании работыпоочередно обсуждают результаты, полученные каждой из групп, подводят общийитог.
Исследовательским приемомможно выполнить работы до изучения, во время изучения и после изучения новогоматериала.
Исследовательский приемвыполнения лабораторных работ используют также для активного повторения изакрепления учебного материала. В таких случаях могут быть работы двух типов:
1)  работы, целью которых являетсязакрепление только что проведенного материала (например, отдельных вопросов темыурока),
2)  работы обобщающего характера,предусматривающие обработку наиболее важных вопросов целой темы курса физикиили значительной ее части
В первом случаепродолжительность работ обычно невелика (от 10 до 20 минут), и проводят их, какправило, в процессе урока, на котором рассматривается соответствующий учебныйматериал. Чаще всего это могут быть кратковременные лабораторные работы.
Лабораторные работыобобщающего характера предусматривают повторение целой темы или значительной еечасти, поэтому они рассчитаны на весь урок.
Исследовательский приемвыполнения обобщающих лабораторных работ является эффективным средствомитогового повторения учебного материала с целью подготовки учащихся к выпускнымэкзаменам.
Успех выполнениялабораторных работ по описываемой методике зависит от двух обстоятельств:
1)  учащиеся должны хорошо знать тоттеоретический материал, который будет использоваться при выполнении даннойлабораторной работы,
2)  учащиеся должны хорошо владетьнеобходимыми экспериментальными умениями и навыками
Поэтому перед выполнениемлабораторных работ исследовательским приемом следует проверить (если нужно,восстановить) знание теории и сформированность необходимых экспериментальныхумений.
Эта подготовительнаяработа может проводиться в различных формах: повторение теоретического материала,решение соответствующих задач (иногда достаточно обсудить только общую идеюрешения), анализ демонстрационных опытов, помогающих учащимся лучшеподготовиться к лабораторной работе, проведение кратковременных экспериментальныхзаданий. При этом учащиеся должны быть предупреждены о том для чего проводитьсявся эта работа. В заключение отметим, что систематическое выполнениелабораторных работ исследовательским приемом, как показал опыт, значительноповышает уровень знаний и экспериментальных умений учащихся, успешно развиваетих познавательную самостоятельность, их творческое мышления. Однакоисследовательский прием имеет и ряд слабых сторон: большое время выполненияработы; недостаточная эффективность при формировании начальныхэкспериментальных умений, показ и подражание имеют большое значение; слабаяэффективность при выполнении сложных работ, где крайне необходима помощьучителя.
Например, для выполнениялабораторной работы «Определение оптической силы и фокусного расстояниясобирающей линзы» требуется следующее оборудование: линейка, два прямоугольныхтреугольника, длиннофокусная собирающая линза, лампочка на подставке сколпачком, источник тока, выключатель, соединительные провода, экран,направляющая рейка.
Предваряем работутеоретической частью.
Простейший способизмерения оптической силы и фокусного расстояния линзы основан на измерении иформулы оптической силы линзы
Для измерения фокусногорасстояния линзы F достаточноспроецировать изображение лампочки на подставке на экран и измерить расстояниеот линзы до экрана. В качестве предмета используется светящаяся рассеяннымсветом буква в колпачке осветителя. Действительное изображение этой буквыполучают на экране. Располагаем линзу так, чтобы получилось четкое изображение.
Для определенияоптической силы линзы проводим вычисления по формуле:
/>

Располагаем лампочкумежду фокусом и двойным фокусом.

/>
Рис.30. Построениеизображения предмета, расположенного между фокусом и двойным фокусом.
Изображение должнополучиться действительное перевернутое увеличенное.
Располагаем лампочкумежду фокусом и оптическим центром.
/>
Рис.31. Построениеизображения предмета, расположенного между фокусом и оптическим центром.
Изображение должнополучиться мнимое прямое увеличенное:
Располагаем лампочку задвойным фокусом.
Изображение должнополучиться действительное перевернутое уменьшенное. Особенно интересно учащимсянаблюдать изображение окна, получившееся на экране. Примерный ход работы:
1. F = 8см = 0,08 м
/>
2.  F = 7см = 0,07 м
/>

F = 9 см = 0,09 м
/>
По окончании работынеобходимо сделать вывод по наблюдениям, измерениям и вычислениям.
Например, Если предметрасположить между фокусом и двойным фокусом, изображение получаетсядействительное перевернутое увеличенное. F = 8 см = 0,08 м, D=12,5 дптр.
Если предмет расположитьмежду фокусом и оптическим центром, изображение получается мнимое прямое увеличенное.F = 7 см = 0,07 м, D=14,3 дптр.
Если предмет расположитьза двойным фокусом, изображение получается действительное перевернутоеуменьшенное… F = 9 см = 0,09 м,D=11,1 дптр.
Таким образом, можносделать вывод, что ни один из рассмотренных приемов выполнения лабораторныхработ нельзя считать универсальным, пригодным для решения любых дидактическихзадач.
Каждый прием имеет своиспецифические особенности и приводит к положительным результатам в определенныхусловиях и решении тех или иных учебно-воспитательных задач. Разнообразиеприемов выполнения является необходимым условием всестороннего развитияучащихся.
Даже при выполнении однойи той же работы могут быть использованы разные приемы её выполнения, посколькукласс не является однородным и учитель может ставить перед различными звеньямиучащихся разные задачи.
Однако это не означает,что всегда надо сочетать репродуктивные и проблемно-поисковые приемы.
При выполнениилабораторных работ можно применять репродуктивные и поисковые приемы.
Выбор методическихприемов, прежде всего, определяется дидактической целью урока, содержаниемработы, подготовленностью класса и возрастными особенностями учащихся.
 
2.5 Оценка учебных достиженийучащихся по теме «Световые волны»
 
Проверка и оценкаэкспериментальных знаний и умений учащихся проводится на разных этапах изучениятемы «Световые волны» и носит предварительный, текущий, периодический иитоговый характер.
Предварительная проверкаимеет целью выяснить начальный уровень знаний и умений учащихся по теме; текущая- наблюдать за их формированием в процессе изучения темы «Световые волны»;периодическая — выяснить уровень знаний и умений учащихся по теме; итоговая –проверить уровень знаний и умений после завершения изучения всей темы.
Рассмотрим подробнее способыкаждого вида проверки при выполнении лабораторных работ.
Предварительная проверкаосуществляется обычно в форме беседы с классом и устного опроса отдельныхучащихся. Например, при выполнении лабораторной работы по измерению фокусногорасстояния линзы и определению оптической силы линзы важно опросить учащихся назнание правил построения хода светового луча через линзу, формулы по вычислениюоптической силы линзы по известному фокусному расстоянию, умения переводитьединицы измерения фокусного расстояния в систему СИ.
Текущая проверкапроводится при выполнении фронтальных лабораторных работ. Например, учащиесясамостоятельно производят построение изображений хода луча через линзу взависимости от положения предмета, правил перевода фокусного расстояния всистему СИ.
Тщательные наблюдения,которые должен вести учитель за учащимися во время проведения фронтальныхлабораторных занятий, преследует две цели — обучение и контроль. С однойстороны, наблюдения необходимы для того, чтобы своевременно, как было указановыше, оказывать помощь отстающим учащимся, а с другой — проверить, каксправляется с работой весь класс в целом и каждый учащийся в отдельности. Такиенаблюдения служат основным критерием для оценки знаний и умений учащихся,приобретенных при выполнении лабораторных работ.
Проверка, оценка ивыставление отметки за выполнение лабораторных работ обычно вызывают у учителейнекоторые трудности, они связаны с двумя причинами: необходимостью проверять иоценивать значительный объем разнообразных знаний и умений учащихся,изменяющихся в зависимости от вида работ и приемов их выполнения, иколлективным характером деятельности двух учащихся на одном комплектеоборудования.
Для реализации принципаиндивидуализации проверки можно к наблюдению за работой учащихся привлечьлаборанта или заранее подготовленных учеников-ассистентов.
Результат деятельностиучащихся при выполнении лабораторных работ оценивают на основе трех основныхкритериев:
1) степеньподготовленности и самостоятельности при выполнении работ;
2) знание учебногоматериала, уровень экспериментальных знаний и умений, правильность полученныхрезультатов наблюдений, измерений и выводов;
3) содержание и качествоотчета.
Подробное содержаниекаждого критерия учитель должен предварительно объяснить учащимся. При этомособое внимание следует уделить раскрытию содержания уровня экспериментальныхзнаний и умений учащихся первой и второй ступеней, которыми они должны овладетьв процессе выполнения различных лабораторных работ и каждой из них вотдельности. Полезно содержание этих уровней вывесить в физическом кабинете наспециальном стенде.
Говоря о правильностирезультата следует обратить внимание учащихся на то, что в силу различныхпричин он может быть значительно отличным от табличных данных. Более ценно при выполнениилабораторной работы будет то, что ученик обосновал полученный результат ираскрыл причины, не позволяющие получить более точные измерения.
По первым двум критериямучащиеся оцениваются непосредственно в ходе лабораторной работы, а пооформлению отчетов — после урока.
При текущей проверкезнаний и умений у учащихся целесообразно применять также устный опрос ииндивидуальный эксперимент. В этом случае к классной доске вызывают дляконтроля сразу двух учащихся. Один из них дает устные ответы на вопросы учителяили решает задачу на доске, а другой в это время, получив подготовленноезаранее задание и соответствующие приборы, выполняет на столе эксперимент.
Задания по экспериментумогут быть разнообразными, например: получить мнимое изображение предмета, т.е.учащийся должен знать, что предмет в этом случае следует расположить междуфокусом и оптическим центром, или начертить изображение, если предметрасположить так как указал преподаватель, или на том расстоянии, которое задалучитель, или произвести измерение фокусного расстояния линзы, а затем вычислитьоптическую силу. Заданиям можно придать форму экспериментальных задач.
Надо иметь ввиду, что притаком методе опроса — сразу двух учащихся — внимание учителя по необходимостираздваивается и возникает опасность не получить должного эффекта. Однакоопытный учитель, как показывает практика, всегда может заметить, на сколькоправильно выполняется эксперимент, применяются измерительные и другие приборы,и по достоинству оценить знания и умения опрашиваемого.
Периодическую и итоговуюпроверку обычно проводят с помощью фронтальных контрольных работ, которые могутбыть как кратковременными, так и длительными, рассчитанными на целый урок.Удобнее всего использовать для этих целей например, тест. Один из фрагментовтакого теста предложен ранее в этой работе.
Проверкаэкспериментальных знаний и умений учащихся должна быть индивидуальной. Поэтомукаждое экспериментальное задание выполняется одним учеником. Для этого ученикполучает текст задания и необходимое лабораторное оборудование. Все записи ивычисления он выполняет на отдельном листе, предварительно написав свою фамилиюи номер варианта.
Во время выполнениязаданий учитель следит за работой каждого ученика и делает в своей тетрадисоответствующие записи. Например, как быстро и правильно тот или иной ученикстроит изображение предмета в собирающей или рассеивающей линзе. Эти записиучитываются при оценке работы ученика. Ценную информацию об уровнесформированности измерительных умений несет сам факт принадлежности результатаизмерений интервалу достоверных значений, определенному в соответствии стеорией погрешностей. Можно утверждать, что если полностью самостоятельноученик за время контрольной лабораторной работы получил результат,принадлежащий этому интервалу, то измерительные умения сформированы надостаточном уровне. Оценка должна выставляться за выполнение каждого задания иза весь вариант.
Таким образом, оцениваниеи проверка экспериментальных знаний и умений учащихся имеет важное значение.Необходимо предусмотреть различные формы контроля и разработать системуоценивания знаний и навыков учащихся.

Глава 3: Проектная деятельностьучащихся при изучении темы «Световые волны»
 
3.1 Сущность метода проектов
 
В основеметода проектов лежит развитие познавательных навыков учащихся, уменийсамостоятельно конструировать свои знания, умений ориентироваться винформационном пространстве, развитие критического и творческого мышления.
Использованиеучителем приемов исследовательской деятельности учащихся позволяет направитьпознавательную деятельность на формирование научного мировоззрения, создатьусловия для лучшего усвоения изученного материала, заинтересовать предметом.Одним из наиболее распространенных видов исследовательского труда школьников впроцессе учения сегодня является метод проектов.
Методпроектов не является принципиально новым в мировой практике. Он возник еще вначале нынешнего столетия в США. Его называли также методом проблем исвязывался он с идеями гуманистического направления в философии и образовании,разработанными американским философом и педагогом Дж. Дьюи, а также егоучеником В.Х.Килпатриком.
Методпроектов привлек внимание и русских педагогов еще в начале 20 века. Идеипроектного обучения возникли в России практически параллельно с разработкамиамериканских педагогов. Под руководством русского педагога С.Т.Шацкого в 1905году была организована небольшая группа сотрудников, пытавшаяся активноиспользовать проектные методы в практике преподавания.
При советской власти идеи использования проектов в образованиистали довольно широко внедряться в школу, но недостаточно продуманно ипоследовательно и постановлением ЦК ВКП/б/ в 1931 году метод проектов былосужден и с тех пор до недавнего времени в России больше не предпринималосьсколько-нибудь серьезных попыток возродить этот метод в школьной практике.Вместе с тем в зарубежной школе он активно и весьма успешно развивался. В США,Великобритании, Бельгии, Израиле, Финляндии, Германии, Италии, Бразилии,Нидерландах и многих других странах, где идеи гуманистического подхода кобразованию Дж. Дьюи, его метод проектов нашли широкое распространение иприобрели большую популярность в силу рационального сочетания теоретическихзнаний и их практического применения для решения конкретных проблем окружающейдействительности в совместной деятельности школьников. «Все, что я познаю, язнаю, для чего это мне надо и где и как я могу эти знания применить» — вотосновной тезис современного понимания метода проектов, который и привлекаетмногие образовательные системы, стремящиеся найти разумный баланс междуакадемическими знаниями и прагматическими умениями.
Поопределению проект — это совокупность определенных действий, документов,предварительных текстов, замысел для создания реального объекта, предмета,создания разного рода теоретического продукта. Это всегда творческаядеятельность.
Проектныйметод в школьном образовании рассматривается как некая альтернативаклассно-урочной системе. Современный проект учащегося — это дидактическоесредство активизации познавательной деятельности, развития креативности иодновременно формирования определенных личностных качеств.
Метод проектов — педагогическая технология, ориентированная не наинтеграцию фактических знаний, а на их применение и приобретение новых.Активное включение школьника в создание тех или иных проектов дает емувозможность осваивать новые способы человеческой деятельности в социокультурнойсреде.
Образование, ориентированное на использование метода проектовдолжно базироваться не на тех знаниях, которые когда-нибудь в будущем емупригодятся, а на том, что остро необходимо ребенку сегодня, на проблемах егореальной жизни.
Основной задачей обучения по методу проектов является исследованиеучащимися вместе с учителем окружающей жизни. Все, что ребята делают, онидолжны делать сами (один, с группой, с учителем, с другими людьми):спланировать, выполнить, проанализировать, оценить и, естественно, понимать,зачем они это сделали. Т.е. учащимся необходимо пройти несколько этаповобработки информации, полученной в результате исследования:
а) выделение внутреннего учебного материала;
б) организация целесообразной деятельности;
в) обучение как непрерывная перестройка жизни и поднятие ее навысшие ступени.
Программа в методе проектов строится как серия взаимосвязанных моментов,вытекающих из тех или иных задач. Учащиеся должны научиться строить своюдеятельность совместно с другими обучающимися, найти, добыть знания,необходимые для выполнения того или иного проекта, таким образом, разрешая своижизненные задачи, строя отношения друг с другом, познавая жизнь, они получаютнеобходимые для этой жизни знания, причем самостоятельно, или совместно сдругими в группе, концентрируясь на живом и жизненном материале, учасьразбираться путем проб в реалиях жизни.
Преимущества этой технологии это: энтузиазм в работе,заинтересованность учеников, связь с реальной жизнью, выявление лидирующихпозиций учащихся, научная пытливость, умение работать в группе, самоконтроль,лучшая закрепленность знаний, дисциплинированность.
В основе метода проектов лежит развитие познавательных, творческихнавыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, уменийориентироваться в информационном пространстве, развитие критического мышления.
Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельностьучащихся — индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют втечение определенного отрезка времени. Этот подход органично сочетается сгрупповым (cooperative learning) подходом к обучению.
Метод проектов всегда предполагает решение какой-то проблемы,предусматривающей, с одной стороны, использование разнообразных методов, сдругой интегрирование знаний, умений из различных областей науки, техники,технологии, творческих областей. Работа по методу проектов предполагает не тольконаличие и осознание какой-то проблемы, но и процесс ее раскрытия, решения, чтовключает четкое планирование действий, наличие замысла или гипотезы решенияэтой проблемы, четкое распределение ролей (если имеется в виду групповаяработа), т.е. заданий для каждого участника при условии тесного взаимодействия.Результаты выполненных проектов должны быть, что называется,«осязаемыми», предметными, т.е., если это теоретическая проблема, токонкретное ее решение, если практическая, конкретный практический результат,готовый к применению.
Исследовательский предмет может быть по содержанию:
-монопредметным — выполняется на материале конкретного предмета;
-межпредметным — интегрируется смежная тематика несколькихпредметов, например, информатика, экономика;
-надпредметным — выполняется этот проект в ходе факультативов,изучения интегрированных курсов, работы в творческих мастерских.
Проект может быть итоговым, когда по результатам его выполненияоценивается освоение учащимися определенного учебного материала, и текущим,когда на самообразование и проектную деятельность выносится из учебногоматериала лишь часть содержания образования.

3.2Основные требования к использованию метода проектов при изучении темы «Световыеволны» в основной школе
В основной школе для развитияпознавательной деятельности учащихся учебный процесс по физике должен бытьорганизован в виде разработки и реализации каждым учащимся или их группойтворческих проектов. Результатом такой деятельности должна явитьсяобщественно-значимая работа, выполненная с помощью некоторой установки,созданной самими учащимися или с учетом современных условий развития учащихсявиртуального продукта с использованием информационных технологий. Это можетбыть разработка и реализация компьютерных уроков по теме «Световые волны» (снепосредственным участием учителя-предметника), создание Web-страниц по теме, выпуск тематическихгазет и т.д. Остановимся на использовании современных информационных технологийпри создании проекта на тему «Световые волны».
Источник мотивов работыучеников при создании таких проектов — возможность использования современныхвидов обработки информации, актуализация полученных знаний, применение ПЭВМ вкачестве средства решения собственных конкретных задач (например, компьютерноеоформление научных работ, создание презентаций или организация компьютерногоэксперимента для наглядного сопровождения доклада и пр.), а также приобретениепрофессиональных знаний, умений, навыков. У учащихся, таким образом, происходитсращивание цели и мотивов, что, в свою очередь, обеспечивает высокую значимостьпроцесса познания.
По мнению профессора Е.С.Полат основными требованиями к использованию метода проектов являются:
1)  наличие значимой в исследовательском,творческом плане проблемы/задачи, требующей интегрированного знания,исследовательского поиска для ее решения (например, исследование оптическихиллюзий; создание презентаций по изучению темы «Принцип Гюйгенса» и пр.),
2)  практическая, теоретическая,познавательная значимость предполагаемых результатов (например, сайт,размещенный в сети Интернет на тему «Световые волны»);
3)  самостоятельная (индивидуальная,парная, групповая) деятельность учащихся,
4)  структурирование содержательной частипроекта (с указанием поэтапных результатов),
5)  использование исследовательскихметодов, предусматривающих определенную последовательность действий:
а)  определение проблемы и вытекающих изнее задач исследования (использование в ходе совместного исследования метода«мозговой атаки», «круглого стола»);
б)  выдвижение гипотез их решения;
в)  обсуждение методов исследования(статистических методов, экспериментальных, наблюдений, пр.);
г)  обсуждение способов оформлениеконечных результатов (презентаций, защиты, творческих отчетов, просмотров,пр.);
д)  сбор, систематизация и анализ полученныхданных;
е)  подведение итогов, оформлениерезультатов, их презентация;
ж)  выводы, выдвижение новых проблемисследования.Таким образом, имея план действий можнопорекомендовать учащимся заняться проектной деятельностью, что, несомненно,скажется на уровне самообразования учащегося.3.3 Виды проектов, их организация и этапы метода проектов
Наиболее полнойклассификацией проектов в отечественной педагогике является классификация,предложенная в учебном пособии Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркиной и др. Она может бытьприменена к проектам, используемым в преподавании любой учебной дисциплины. Вданной классификации по нескольким критериям выделяются следующие разновидностипроектов:
1)  доминирующая в проекте деятельность:
a.  исследовательская;
b.  поисковая;
c.  творческая;
d.  ролевая;
e.  прикладная(практико-ориентированная);
f.  ознакомительно-ориентировочная.
2)  предметно-содержательная область:
a.  моно проект (в рамках одной областизнания);
b.  межпредметный проект.
3)  характер координации проекта:
a.  непосредственный (жесткий, гибкий);
b.  скрытый (неявный, имитирующийучастника проекта).
4)  характер контактов:
a.  среди участников одной школы;
b.  класса;
c.  города;
d.  региона;
e.  страны;
f.  разных стран мира.
5)  количество участников проекта:
a.  личностные (индивидуальные);
b.  парные;
c.  групповые;
6)  Продолжительность проекта:
a.  краткосрочные;
b.  средней продолжительности;
c.  долгосрочные
Существуют некие общиеподходы к структурированию проекта:
1)  выбор темы проекта, его типа,количества участников,
2)  продумывание преподавателем возможныхвариантов проблем, которые важно исследовать в рамках намеченной тематики,проблемы выдвигаются учащимися с подачи учителя с помощью наводящих вопросов,ситуаций, способствующих определению проблем, видеоряда с той же целью т.д.Можно использовать прием «мозговая атака» с последующим коллективнымобсуждением,
3)  распределение задач по группам,обсуждение возможных методов исследования, поиска информации, творческихрешений,
4)  самостоятельная работа участниковпроекта по своим индивидуальным или групповым исследовательским, творческимзадачам,
5)  промежуточные обсуждения полученныхданных в группах (на уроках или на занятиях в научном обществе, в групповойработе в библиотеке, медиатеке, пр.),
6)  защита проектов, оппонирование,
7)  коллективное обсуждение, экспертиза,результаты внешней оценки, выводы.
Все этапы совместнойдеятельности с учащимися можно изобразить в виде схемы, изображенной на рис.32.
/>
Рис.32. Этапы совместнойдеятельности с учащимися при использовании метода проектов.
Можно сделать вывод, чтоданный метод является единственным, позволяющим учащимся научиться деятельностипо решению не учебных, а реальных задач. Поэтому имеет смысл использовать егоне в дополнительном образовании, при работе с наиболее подготовленнымиучащимися, а в классе во время урока, так как овладение методологией поискарешения проблемы необходимо всем учащимся. Пример использования метода проектовпри изучении темы «Световые волны» приведен в Приложении 2 данного дипломногопроекта.

Заключение
 
В данной дипломной работебыла разработана методика изучения темы «Световые волны». В процессе изучениятемы «Изучение световых волн в основной школе» рассматривались различныеподходы и методические приемы для наилучшего усвоения данной темы учащимися.Все эти вопросы имеют очень большое значение, так как на их основе затемизучаются Световые волны с их научно-практическими приложениями. Подводя итогможно сделать ряд выводов:
Был произведен анализпсихолого-педагогической и методической литературы по теме исследования;
рассмотрен вопрос осостоянии учебного процесса по физике в классах общеобразовательного профиляосновной школы,
изучены дидактическиепринципы, реализуемые при изучении темы «Световые волны» в курсе основнойшколы,
проанализирован «Стандартвторого поколения», рассмотрены примерные программы, уточнены требования кзнаниям ученика согласно новым Стандартам,
проведен анализкомплектов по физике для основной школы,
далее рассматриваласьметодика изучения темы «Световые волны» в курсе физики основной школы,
рассматривались вопросысодержательной модели темы «Световые волны»,
провели изучениелитературы по использованию физического эксперимента при изучении темы «Световыеволны»,
была разработанапримерная система заданий для учащихся при изучении темы «Световые волны»,проведена их классификация,
далее рассмотренаметодика проведения фронтальных лабораторных работ на примере лабораторнойработы «Определение оптической силы и фокусного расстояния собирающей линзы»,
изучен вопрос оцениванияучебных достижений учащихся по теме «Световые волны»,
1) важное значение вработе имеет вопрос организации проектной деятельности учащихся при изучениитемы «Световые волны»,
а) в дипломнойработе изложена сущность метода проектов,
б) основныетребования к использованию метода проектов при изучении темы «Световые волны» восновной школе,
в) рассмотреныразличные виды проектов, их организация и этапы метода проектов
Вприложениях к дипломному проекту находится тест по теме «Световые волны» иПрезентация по теме проекта «Оптические иллюзии».
Изучениенами методической литературы позволило разработать некоторые вопросы попреподаванию темы «Световые волны» в основной школе, собрать воедино разныеметоды и приемы по преподаванию данной темы для наилучшего усвоения учебногоматериала, активизации деятельности учащихся при усвоении учебной информации,повышения эффективность использования учебного времени, изменения характерадеятельности преподавателя.

Приложение
Пример проекта по теме«Световые волны» — презентация «Оптические иллюзии». Цель проекта: изучениеоптических иллюзий, их классификация и воздействие на человека.
/>
/>
/>

/>
/>
/>

/>
/>
/>