Методика формирования сведений обучающихся по теме «Закон Ома для участка цепи неизменного тока» в 8 классе физико-математического профиля.
Показать, что дальне не все учебники и пособия, коими употребляют наши занимающиеся на уроках и во часы самоподготовки отвечают требованиям к плотскому образованию.
Показать, что недопустимо формировать у обучающихся «кроссвордные знания» (которые сведениями в полнотелом резоне этого слова не являются).
Продемонстрировать, ровно можно использовать в учебном процессе новейшее цифровое демонстрационное оборудование в сочетании с оборудованием 50–60-х гг.
Аргументировать актуальность разработки моей методики, открыть её новизну.
1. Требования к плотскому образованию и методике обучения физике.
формирование у обучающихся сведения о реальном плотском мире должного качества: научные, крепкие, невозмутимые, системные и действенные;
формирование научного мышления.
Сами собой не будет выполнена ни одна из этих цельнее. посему необходимо проходить всякую тему курса физики, опираясь на следующее:
«…всё новое познаётся при сопоставлении с нашим старым экспериментом. Мы мыслим, режима модели в своём сознании и испытывая их экспериментом. Этим процесс познания выделяется от информированности, осведомлённости» [1]. другими словами, в процессе обучения необходимо опираться итого на тот материал, какой был занимающимися ранее изучен. Это обеспечивает системность сведений и их научность.
«Не то дорого знать, что Земля кругла, а то дорого знать, ровно народ дошли до этого». говорок идёт о том, что недопустимо передавать «знания» в готовом облике, то уписывать формируя в головах обучающихся «сборник информации для разгадывания кроссвордов», после чего они выдают это за сведения, обретавшись в упитанной уверенности, что это собственно таково. « Можно передать какую-то информацию, однако невозможно, ровно это нередко утверждается, прямо передать «готовые знания» [1]. величественно не столько «напичкать обучающихся астрономическим числом информации», сколько проложить их по «пути» к познаниям. В противном случае «готовые знания» становятся в сознании обучающихся «бестелесной конфигурацией вещей», а затем забываются напрочь за несколько дней.
В связи с этим при формировании сведений необходимо опираться на научный метод познания Г. Галилея. Галилей выдвинул четыре фазы процесса познания: 1) любострастный эксперимент, 2) интуитивное выдвижение гипотезы в облике аксиомы, 3) математическое или логическое развитие аксиомы и вывод логических следствий, 4) экспериментальная проверка гипотезы и вытекающих из неё следствий. Пункты (3) и (4) могут меняться.
величественно применять ровно эмпирические (экспериментальные) методы изучения природы, таково и теоретические. Это можно работать двумя способами: 1) Теоретически доказать выводы, к коим мы приходим на основании плодов эксперимента, 2) Проверить экспериментально выполнение теории. На мой взор, методическая ценность и первого, и второго подхода равна, и каким из них употреблять на настоящем уроке остаётся на усмотрение учителя.
родником сведений человека изображает его мышление. эксперимент, том, голос учителя представляют итого лишь ключами информации, необходимой для того, чтоб ломил мозг. То уписывать для того, чтоб формировались сведения, необходима труд мозга, разделывающего полученную информацию. От того, ровно она будет обработана, зависит успех в формировании сведений.
родником сведений человека изображает его мышление. Эксперимент даёт восприятие информации на сладострастном уровне, в большинстве своём зрительном. посему эксперимент на уроке необходим, и по возможности его потребно коротать. однако, ещё один обращаю внимание на то, что родником сведений он не изображает, посему для формирования сведений он не достаточен.
2. Тема «Закон Ома для участка цепи неизменного тока» в программе курса физики средней школы.
Эта тема входит в состав разоблачила «Электродинамика». В 8 классе до этой темы изучается следующее:
Электризация тел. Электрический заряд. Два рода зарядов.
Взаимодействие заряженных капель.
Проводники и непроводники электричества.
Электрическое поле.
Делимость электрических зарядов. Электрон. постройка атома.
Электрический ток. родники электрического тока. деяния электрического тока.
Электрическая цепь и её составные части.
Характеристики электрической цепи (сила тока, натуга и сопротивление) и их измерение. Реостаты.
Поскольку преподаватель при подаче материала должен опираться на пройденные темы, то базовым материалом для изучения закона Ома изображает перечисленный. собственно на него и необходимо ориентироваться.
3. Традиционная методика изучения темы.
попервоначалу напоминают обучающимся, что электрический ток в цепи — это упорядоченное движение зарядов в электрическом поле. Вспоминают, что поступок электрического поля характеризуется напряжением*. выставляют мысль: «Чем здоровеннее поступок электрического поля, тем, очевидно, и вяще мощь тока». На основании (*) выдвигается гипотеза: «сила тока зависит от напряжения».
подвластность силы тока от усилия устанавливают экспериментально. Собирают цепь, ровно показано на рисунке 1 и работают вывод: «Во сколько один увеличивается натуга, приложенное к одному и тому же вожатому, во столько же один увеличивается мощь тока в нём». Строится вольт-амперная характеристика металлического проводника.
Рис. 1
Обращают внимание на то, что при проведении эксперимента сопротивление проводника не менялось и что «при проведении любых экспериментов по установлению подчиненности одной величины от иной все прочие величины не должны меняться», иначе «установить подвластность будет сложнее».
подвластность силы тока от сопротивления штудируют также экспериментально. Для этого собирают цепь, ровно показано на рис. 2.
Рис. 2
модифицируя сопротивление цепи, фиксируют получающиеся свидетельства амперметра. плоды заносят в таблицу и строят график подчиненности силы тока от сопротивления.
Однако пуще итого ограничиваются иным, более простым экспериментом. Собирают цепь, заключающуюся из ключа питания, ключа, лампы и реостата (либо переменного резистора). модифицируя сопротивление переменного резистора (реостата) созерцают изменение яркости нити накала лампы. На основании наблюдений приходят к выводу, что чем сопротивление участка цепи вяще, тем минимальнее мощь тока.
Формулируется закон Ома. Обращается внимание обучающихся на то, что сопротивление проводника НЕ ЗАВИСИТ от силы протекающего по нему тока и усилия на его гробах. Решаются качественные и количественные задачи. Выполняются лабораторные работы «Регулирование силы тока реостатом», «Измерение сопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра».
4. «Плюсы» и «минусы» традиционной методики.
наличность экспериментальных методов изучения природы.
наличность поисковых методов формирования сведений, а не передача их готовыми».
Использование ранее изученного материала.
Обучение графическому зрелищу информации.
Обучение методики экспериментального получения (или проверки) подневольностей одной величины от иной.
5. Предлагаемая методика изучения темы.
Выдвинем гипотезу: один мощь тока, натуга и сопротивление представляют основными характеристиками цепи, значит уписывать непосредственная связь между ними. При этом подойдём к этой проблеме так: испробуем это проверить экспериментально, а затем логическим разбором докажем, что настоящие эксперимента целиком подтверждают теорию либо опровергнем это.
Для проведения эксперимента соберём цепь, заключающуюся из ключа питания, ключа, магазина сопротивлений. С поддержкой магазина сопротивлений будем модифицировать энергичное сопротивление участка цепи. силу тока в цепи и натуга на зажимах магазина сопротивлений будем измерять с поддержкой цифровых измерителей тока и усилия “L-MICRO”. Собираем цепь, соответственно рисунку 3. Отсоединяем от цепи вольтметр. модифицируя натуга на зажимах ключа тока, снимаем подвластность силы тока от усилия на магазине сопротивлений (вольт-амперная характеристика проводника). При этом обращаем внимание обучающихся на то, что сопротивление необходимо оставлять неизменным.
Отключаем вольтметр от цепи. При неизменном усилии (рекомендую его ввести на максимум) начинаем увеличивать сопротивление. При этом мощь тока уменьшается. таковым образом мы снимаем подвластность силы тока от сопротивления.
Табл. 1
Табл. 2
Строим вольт-амперную характеристику и график подчиненности силы тока от энергичного сопротивления. При этом обращаем внимание обучающихся на то, что располагают точка погрешности измерений. таковым образом, мы не можем связывать точки на графике. Тогда, коротаем прямую и гиперболу максимально недальне к экспериментальным точкам. Графики строятся на масштабно-миллиметровой бумаге, и затем вклеиваются в тетради обучающихся. Обсуждаются вероятные причины появления погрешностей.
Если у учителя в кабинете нету магазина сопротивлений, то можно воспользоваться установкой, изображённой на рис. 3.
Рис. 3
однако, на мой взор, эту работу славнее проложить в качестве работы особого телесного практикума (СФП) (особенно, если число обучающихся не превышает 10 чел) или на кружковых либо факультативных делах после изучения темы «Последовательное и параллельное соединение проводников», поскольку при объяснении методики проведения этого эксперимента настоящий материал используется.
Сопоставляем плоды эксперимента с теорией. К сожалению, математический вывод закона Ома спрашивает сведения связи силы тока со средней скоростью движения зарядов, и, самое главное — сведения 2-го закона Ньютона. Правомерно этот вывод коротать в 10–11 классах. Я предлагаю заменить математический вывод логическим. Для этого необходимо помянуть, что:
натуга на участке цепи определяется работой сил электрического поля по перемещению пробного единичного заряда между двумя этими точками, т.е. U = A / q
сопротивление участка цепи определяется способностью этого участка препятствовать прохождению по нему зарядов.
На основании определения усилия коротаем цепочку рассуждений.
Напряжение — это труд по перемещению зарядов. Чем вяще натуга между двумя точками цепи, тем очевидно немалую работу совершают силы электрического поля по переносу зарядов, а значит тем большее число зарядов переносится за одинакое число времени. Поскольку мощь тока — это размер, какая демонстрирует, какой заряд протекает чрез поперечное сечение проводника за единицу времени, т.е.
значит, чем вяще натуга, тем вяще и мощь тока.
сопротивление участка цепи определяется способностью этого участка препятствовать прохождению по нему зарядов. Значит, чем вяще сопротивление, тем минимальнее зарядов смогут минуть чрез поперечное сечение проводника за единицу времени, а значит и минимальнее мощь тока.
Необходимо обратить внимание обучающихся на то, что сопротивление проводника НЕ ЗАВИСИТ от силы тока и усилия, поскольку оно изображает ХАРАКТЕРИСТИКОЙ САМОГО ПРОВОДНИКА. размер, задняя сопротивлению зовется проводимостью настоящего проводника.
Закрепляется материал утилитарны также, ровно и в традиционной методике, итого я ещё предлагаю добавить работу СФП «Экспериментальная проверка закона Ома для участка цепи неизменного тока» с использованием разных установок и компьютерных моделей.
6. «Плюсы» и «минусы» предлагаемой методики.
«Плюсы» могу отметить вытекающие.
Присутствует наглядность, то уписывать наличность телесного восприятия.
Обучение обучающихся работе с масштабом и с графиками экспериментальных подневольностей. занимающиеся могут проанализировать опираясь на графики всякую возвещенную точку, выявить предположенные недочёты при проведении эксперимента.
наличность поисковых методов формирования сведений, а не передача их готовыми».
Использование ранее изученного материала.
Обучение методики экспериментального получения (или проверки) подневольностей одной величины от иной.
наличность ровно экспериментальных, таково и теоретич
|