Практикум учителей физики «Методика проведения физического эксперимента и решение экспериментальных задач»
Скачать 0.77 Mb.
|
| § 6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КУРСА «ОТКРЫТАЯ ФИЗИКА» ПРИ ИЗУЧЕНИИ ТЕМЫ «РАВНОМЕРНОЕ И РАВНОУСКОРЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ» Урок проводится с использованием модели «Равноускоренное движение», представленной на лазерном диске «Физика в картинках». Модель отображает на экране компьютера движение человека вдоль координатной прямой, причем позволяет изменять его скорость и ускорение, а также строит графики-координаты пройденного пути и скорости с учетом выбранных параметров движения. Как указывалось ранее, одно из первых действий учителя заключается в дидактическом анализе и определении возможностей каждой модели курса для процесса обучения. С какой целью эта модель может использоваться, на каком этапе урока, каким методом можно провести обучение школьников. Что касается модели «Равноускоренное движение», то она обладает широким спектром дидактических возможностей ее использования и на I, и на II концентрах школьного курса физики. Перечень возможных вариантов представлен в таблице:
Компьютерная модель может использоваться учителем как при объяснении нового материала (при выводе ее на большой экран), так и при индивидуальной и групповой работе при закреплении и повторении. Допустима и работа по выполнению домашнего задания учащимися, имеющими компьютер и изъявившими желание воспользоваться диском учителя. При работе с моделью в 7-м классе учитель объясняет новый материал, показывая учащимся возможности компьютерных моделей, побуждая и формируя интерес школьников по приобретению знаний по физике с помощью НИТ. Поскольку на экране компьютера появляются графики зависимостей кинематических величин от времени, возникает возможность привлечения учащихся, интересующихся физикой и компьютерами, к опережающей познавательной деятельности по углублению и расширению своих знаний путем самостоятельной работы, формируя их навыки и компетенции использования НИТ при обучении физике. Уроки физики в 9-м классе ориентированы на достижение общеобразовательного уровня усвоения данного материала. Соответственно образовательные задачи I концентра должны отражать именно этот уровень овладения изучаемым материалом. На этом этапе вполне достаточно понимания и знания школьниками внешнего вида графиков v(t), x(t), p(t) при равномерном, равноускоренном и равнозамедленном движении вдоль и против оси ОХ, умения находить скорость и координату в любой момент времени по заданным графикам соответствующей зависимости, понимания того, что графики пути и координаты могут совпадать и не совпадать, и при какихименно условиях. Для отработки указанной системы физических знаний необходимо владение учащимися понятия ускорения, которое и является математической основой использующейся виртуальной модели. Поэтому моделью можно пользоваться лишь при работе учителя по учебно-методическому комплексу, ориентированному на учебники А.В.Перышкина в 7, 8 классах и А.В.Перышкина и Е.М.Гутника в 9-м классе. При работе с учебниками, разработанными коллективом авторов под редакцией А.А.Пинского, необходимо переструктурирование учебного материала, поскольку понятие ускорения выводится теоретическим путем из второго закона Ньютона. На II концентре данную модель можно использовать при работе с учебниками любых авторов. Приведем некоторые примеры возможного включения виртуальной модели в урок. В 9-м классе после объяснения учителем нового материала по введению понятия скорости равномерного прямолинейного движения в качестве закрепления можно предложить учащимся фронтальную работу с виртуальным физическим экспериментом. Инструкцию, разработанную учителем можно раздать каждой группе или предварительно записать на доске или плакате. При желании учитель может предварительно показать технологию работы с моделью на большом экране: какие параметры можно менять и какова техника манипулирования по изменению модуля и направления скорости. Ниже приведено содержание технологической карты, организующей познавательную деятельность школьников. Цель: изучить внешний вид графиков скорости и координаты при равномерном прямолинейном движении: а) вдоль оси ОХ, б) против оси ОХ. 1. Откройте тему «Равноускоренное движение» в разделе «Механика». 2. Установите параметр а = 0 м/с. 3. Нажмите кнопку «начальная скорость» и установите величину скорости человека 1 м/с. Запишите значение скорости в тетрадь. 4. Нажмите кнопку «старт» и посмотрите, что происходит на экране. Какие графики строит компьютер? Занесите графики в тетрадь. 5. Измените знак перед значением скорости на противоположный. Что происходит при изменении знака скорости? 6. Какие графики вы наблюдали на экране компьютера? Занесите графики в тетрадь. После выполнения эксперимента всем классом возможны групповые задания после выполнения эксперимента, в котором значения скорости различаются. Каждой группе необходимо повторить действия всех пунктов инструкции.- Затем следует систематизировать результаты работ всех групп (возможно в виде таблицы, заранее заготовленной на доске). Итогом работы с групповым виртуальным экспериментом должно быть обобщение о внешних видах графиков скорости и координаты при равномерном движении при движении вдоль оси ОХ и против нее. Возможны следующие контрольные вопросы: — Что представляет собой график скорости и координаты? — Какие изменения произошли с графиком скорости при замене знака перед модулем скорости? Что это означает? — Какие изменения произошли с графиком координаты при замене знака перед модулем скорости? Что это значит? — Каким является график зависимости пути от времени при замене знака перед модулем скорости? — Какой общий вывод можно сделать о внешнем виде графиков скорости, координаты и пути при изменении знака перед модулем скорости? Данную модель вполне целесообразно использовать и при последующем повторении и закреплении материала, выполняя кратковременную фронтальную работу, аналогичную ранее приведенной, но уже выставляя за нее отметки. Инструкция используется прежняя: Цель: научиться определять характеристики равномерного прямолинейного движения. Выполните компьютерный эксперимент по инструкции (пункты 1 — 3). 1. Установите любой модуль скорости, проведите эксперимент и ответьте на вопросы: а) Как выглядит график координаты? б) Какова координата человечка при t = О? в) Какова координата человечка через 4 с? г) Какова координата человечка через 8 с? д) Как выглядит график пути? е) Как выглядит график скорости? ж) Изменяется ли скорость при движении человечка? з) Как называется такое движение? 2. Измените знак перед модулем скорости. 3. Проведите эксперимент и ответьте на аналогичные вопросы 1-го задания После выполнения задания необходимо подвести общие итоги индивидуальной и групповой работы: внешний вид графиков скорости, координаты и пути не меняются. Для более «сильных» учащихся дополнительно предлагаются задания (возможны групповые), позволяющие усвоить отличия графиков скорости, координаты и пути, если наблюдение начинается в тот момент, когда тело уже обладало начальной скоростью. Для них необходимо поставить дополнительное задание. ЗАДАНИЕ 1. Выясните, каков внешний вид графиков скорости, координаты и пути человечка, если он начинает движение из начала координат, а скорость его движения 0,5 м/с; 1 м/с. Проведите компьютерный эксперимент и занесите графики в тетрадь. ЗАДАНИЕ 2. Замените знак скорости. Повторите задания. Сделайте общий вывод. В качестве итогового задания учащимся можно предложить дома заполнить систематизирующую таблицу:
Последняя колонка может быть предложена для наиболее способных учащихся 9-го класса. Поскольку модель не исчерпывает всех своих дидактических возможностей на I концентре, ее целесообразно использовать и на II концентре в 10-м классе более широко и на этапе актуализации, и на этапах введения, закрепления, расширения и углубления знаний учащихся о равномерном и равнопеременном движениях. В этом случае модель целесообразно использовать для организации исследовательской познавательной деятельности школьников. Решение исследовательских познавательных задач осуществляется учащимися достаточно успешно в основном на уроке применения ими известных теоретических положений. Такая самостоятельная деятельность в обучении крайне необходима. Она способствует более прочному усвоению знаний и способов познавательной деятельности, углублению и расширению сферы их применения в практических целях. На доске перед самостоятельной работой ученикам показывается внешний вид таблицы, заполнить которую предстоит, проводя компьютерный эксперимент. В таком случае система соответствующих систематизированных и обобщенных физических знаний явится продуктом самостоятельной познавательной деятельности учащихся с виртуальным компьютерным экспериментом. В начале задания частично повторяют (актуализируют) систему действий инструкции 9-го класса при условии равенства ускорения нулю. Новые задания позволят осмыслить и закрепить знания об ускорении: смысле этой величины, ее роли в нахождении координаты и пути в разных случаях равнопеременного движения, понимании и узнавании внешнего вида графиков координаты и пути при различных начальных условиях. Возможно и выборочное заполнение колонок таблицы, в зависимости от выбранного школьником уровня овладения материалом. Возможный вариант инструктивных заданий может иметь следующий вид: ЗАДАНИЕ 1. Цель: повторить особенности равномерного движения. 1. Откройте в разделе «Механика» тему «Равноускоренное движение». 2. Установите параметр а = 0 м/с. f3. Нажмите кнопку «начальная скорость» и установите величину скорости человечка 1 м/с. 4. Нажмите кнопку «старт» и занесите графики скорости, координаты и пути в соответствующие колонки таблицы. 5. Не меняя модуля скорости, измените знак скорости. Повторите эксперимент и заполните таблицу. ЗАДАНИЕ 2. Общая цель: исследовать равнопеременное движение: а) равноускоренное; б) равнозамедленное. Познавательная задача 1. Выяснить, как выглядит график скорости, ускорения, координаты и пути при равноускоренном движении при разных начальных условиях. 1. Установите параметр а = 0,5 м/с. 2. Установите параметр v0 = 0 м/с. 3. Нажмите кнопку «старт» и проведите компьютерный эксперимент, занеся начальные условия и наблюдаемые графики в соответствующие колонки таблицы. 4. Измените направление движения, заменив знак перед параметром ускорения. Повторите эксперимент и заполните таблицу. 5. Оставив модуль ускорения прежним, установите модуль v = 0,5 м/с. Повторите эксперимент. 6. Измените направление движения (против оси ОХ), изменив знак перед модулем ускорения и повторите эксперимент. Познавательная задача 2. Выяснить, как выглядят графики ускорения, скорости, координаты и пути при равнозамедленном движении при разных начальных условиях. 1. Установите параметр а = — 0,5 м/с. 2. Повторите действия пунктов 2 — 6. заполните таблицу. В качестве контрольных можно предложить следующие вопросы: — Чем отличаются графики зависимости ускорения от времени при РУД и РЗД? — Чем отличаются графики зависимости скорости от времени при РУД и РЗД при v0 = 0 м/с? — Чем отличаются графики зависимости скорости от времени при РУД и РЗД при наличии начальной скорости? 90 — Чем отличаются графики x(t) и p(t) при РУД и РЗД без начальной скорости и с начальной скоростью? С данной программой не исключены индивидуальные домашние задания для учащихся, имеющих компьютеры или для индивидуальных усложненных заданий на самом уроке. В таком случае углубление может происходить по пути осознания учащимися более сложных ситуаций и выяснения того, как будут выглядеть графики скорости, ускорения, координаты и пути в случаях равнозамедленного движения против ОХ при наличии v0. В дальнейшем заполненную таблицу целесообразно использовать как справочный, наглядный материал при закреплении и повторении, включая качественные и количественные задачи на распознавание видов движения по предложенным видам графиков различных движений. Предложенные варианты включения виртуальной модели рассчитаны на максимальную помощь школьникам при овладении ими математической программой модели. Основное внимание при таком подходе уделено отработке наиболее сложных моментов в усвоении содержания понятий скорости, координаты, пути и ускорения при различных видах движения. Однако достаточно целесообразно для учащихся с высоким уровнем компьютерной грамотности предложить исследовательский вариант работы с самой математической программой. Общие цели остаются прежними, но предварительно дается дополнительное задание: Познавательная задача 1. Исследовать возможности компьютерной модели: 1. Определите, каким образом можно задать модули скорости и ускорения. 2. Определите, каким образом следует задавать начальные условия для: а) равномерного движения (вдоль и против ОХ); б) равноускоренного движения (вдоль и против ОХ); в) равнозамедленного движения (вдоль и против ОХ). Познавательная задача 2. Исследовать равнопеременное движение: — как выгладит график зависимости a(t) при разных видах равнопеременного движения? — как выглядит график зависимости скорости от времени при разных видах равнопеременного движения без и с начальной скоростью? — как выглядят графики координаты и пути при разных видах равнопеременного движения с различными начальными условиями? План работы. 1. Составьте план проведения виртуального моделирования для исследования движения: а) равноускоренного; б) равнозамедленного. 2. Проведите серию запланированных экспериментов. 3. Закончите систематизирующую таблицу, заполнив соответствующие колонки. 4. Составьте контрольные вопросы и задания. Варианты разрабатываемых карт познавательной деятельности школьников могут, таким образом, быть: — репродуктивно-репродуктивные; — репродуктивно-частично-поисковые; — репродуктивно-исследовательские; — частично-поисковые — репродуктивные; — частично-поисковые — частично-поисковые; — исследовательско-исследовательские. Вариант инструкции разрабатывается в соответствии с особенностями и возможностями класса и отдельных учащихся класса, и, таким образом, данный курс («Открытая физика») имеет реальные возможности организовать личностно-ориентированное обучение на всех концентрах школьного курса физики, что представляет для современных образовательных условий несомненную методическую ценность. |
Похожие:
 | Рабочая программа дисциплины Целью изучения дисциплины является: изучение основных физических явлений и идей, овладение фундаментальными понятиями, законами и... | | Представленная на городской конкурс мультимедийных пособий для учителей... В пособии рассматривается методика проведения 6 уроков обучения основам языка гипертекстовой разметки документов |
 | Программа курса, тематическое и поурочное планирование Практическая работа №1. Решение экспериментальных задач по темам «Важнейшие классы неорганических соединений» и «рио» | | План Введение 3 Глава Методика проведения нетрадиционных уроков физики... «Методика проведения нетрадиционных форм уроков и внеклассных мероприятий по физике» |
| Презентация «Решение задач с помощью кругов Эйлера». Презентация... Интегрированное занятие математического кружка (математика + информатика) в 5-м классе по теме "Решение задач с помощью кругов Эйлера.... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... ПР№1. Решение экспериментальных задач по темам «Важнейшие классы неорганических соединений» и «Реакции ионного обмена» |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Тема урока: Практическая работа «Решение экспериментальных задач по теме «Гидролиз. Реакции ионного обмена» | | Повышение квалификации учителей по курсу «методика формирования информационной... В статье представлен опыт проведения занятий по дополнительной профессиональной образовательной программе повышения квалификации... |
| Соли. Основания. Цели урока Методы: работа с технологическими картами, беседа с учащимися, лабораторные опыты, демонстрационный эксперимент, работа по карточкам... | | Программа по футболу для образовательных учреждений направлена на... Футбол всеми любимая и доступная для любого возраста игра, для организации и проведения которой, необходим минимальный набор спортивного... |
| «Решение задач по физике координатным методом» в 10 «а» классе Я, Кутузова Светлана Николаевна, учитель физики высшей категории, преподаю физику в | | Проект «Книга на уроке» Урок физики в 7 классе «Решение задач на... Обучающие: сформировать умение применять формулы расчета механической работы и мощности для решения расчетных и качественных задач... |
| Методические рекомендации по изучению дисциплины «Методика физического... Курс «Методика физического воспитания детей с проблемами в развитии» призван подготовить студентов к работе с детьми, имеющими отклонения... | | Для создания экспериментальной установки и проведения моего эксперимента... Понятие «вязкость» можно рассматривать с двух точек зрения: с точки зрения молекулярной физики и с точки зрения механики |
| Урок физики в 10 классе по теме: «Деформации и силы упругости» Образовательные: углубить и систематизировать знания о деформации твердых тел, сформулировать закон Гука, рассмотреть причинно-следственные... | | Методика утренней гимнастики в старшей группе На основе полученных данных в ходе эксперимента мы создали систему воспитания младших школьников. Вам предлагается два варианта проведения... |
