.: Menu :.
Home
Реферати
Книги
Конспекти уроків
Виховні заходи
Зразки документів
Реферати партнерів
Завантаження
Завантажити
Електронні книги


????????...

 
��������...
Педагогічні технології навчання фізики  


Педагогічні технології навчання фізики

План.
Частина 1. Вступ.
Частина 2. Проблемні ситуації.
Частина 3. Приклади  проблемних дослідів.
Частина 4. Приклади теоретичних  проблемних запитань.
Частина 5. Евристична бесіда.
Частина 6. Уроки, проведені методом евристичної бесіди та інтерактивними методами.
Висновок.
Список літератури.


Частина 1. Вступ.
Суттєвою ознакою сучасних інноваційних процесів у сфері навчання і виховання є їх технологізація — не¬ухильне дотримання змісту і послідовності етапів впро¬вадження нововведень.
Історично поняття «технологія» (грец. techne — мистецтво, майстерність і Іоgos — слово, вчення) у зна¬ченні науки про майстерність виникло у зв'язку з тех¬нічним прогресом. Найзначущішим воно є у виробничій діяльності, де технологія тлумачиться як сукупність знань про способи і засоби оброблення матеріалів, мистецтво володіння процесом. До основних ознак техноло¬гії належить стандартизація, уніфікація процесу, мож¬ливість його ефективного та економічного відтворення відповідно до заданих умов. Технологічний процес зав¬жди передбачає чітку послідовність операцій з викорис¬танням необхідних засобів (матеріалів, інструментів) за певних умов.
Провідним у будь-якій технології вважається де¬тальне визначення кінцевого результату і точне досяг¬нення його. А передумовами застосування поняття “технологія» щодо процесів у виробничій чи соціальній сферах є їх запрограмованість, окресленість кінцевих властивостей передбачуваного продукту, засобів його створення, цілеспрямоване моделювання умов їх здій¬снення, а також реальне функціонування цих процесів.
Науково-технічний прогрес зумовив технологізацію не лише матеріального виробництва, а й інтенсивно проник у сферу культури, гуманітарного знання. Усі технології поділяють на два види:
1.  Промислові. До них належать технології пере¬роблення природної сировини (нафти, деревини, руди тощо) або одержаних з неї напівфабрикатів (металів, деталей і вузлів будь-яких виробів). Вони вимагають неухильного дотримання послідовності передбачених технологічних процесів і операцій. Заміна одного про¬цесу іншим, зміна їх послідовності часто знижує ре¬зультативність або взагалі унеможливлює досягнення позитивного результату.
2.  Соціальні. Для таких технологій вихідним і кін¬цевим результатом є людина, а основним параметром змін — одна чи кілька її властивостей. Соціальні техно¬логії гнучкіші за промислові. Проте неухильне дотри¬мання послідовності навіть найрезультативніших про¬цесів у соціальній сфері ще не гарантує досягнення не¬обхідної ефективності. Адже людина є надто складною системою, на неї впливає багато зовнішніх чинників різ¬ної сили і спрямованості, тому заздалегідь передбачити ефект конкретного впливу на неї неможливо. Специфі¬ка соціальних технологій полягає в можливості присто¬сування їх до будь-яких умов, оскільки вони здатні скоригувати недоліки процесів і методик технологічного процесу. Однак ці технології досить складні за організа¬цією і здійсненням. На цій основі ґрунтуються твер¬дження про них як технології вищого рівня організації.
Спільне між промисловими і соціальними техноло¬гіями те, що завершальним результатом їх використан¬ня є продукт із заданими властивостями.
Розвиток цивілізації завжди пов'язаний із прогре¬сом у сфері обох цих технологій. З кожним витком цивілізаційного розвитку зростали вимоги до соціальних технологій як важливого чинника гармонізації взаємо¬дії людини і природи, людей на планеті. Не менш гос¬трою є ця проблема і на постіндустріальному етапі роз¬витку людства.
З цього приводу німецький філософ Іммануїл Кант (1724—1804), виокремлюючи культуру простих умінь і культуру дисципліни волі, зазначав, що культура умінь здатна торувати шлях злу, якщо культура волі не стане їй противагою. Йдеться про інструментальну і гумані¬тарну культури, на яких базується технологічний і мо¬ральний потенціал суспільства. Як відомо, еволюційні кризи здебільшого виникали тоді, коли інструменталь¬ний інтелект недостатньо стримувався інтелектом гума¬нітарним. Тобто суспільство живе стабільно доти, доки руйнівний потенціал виробничих, зокрема і військових, технологій врівноважується якістю культурно-психо¬логічних засобів стримування. Якщо ж енергетичний потенціал технологій, що прогресує, суттєво перевищує можливості нормативної регуляції, суспільство опиня¬ється в кризовому стані. Надалі, нагнітаючи напружен¬ня екологічних і соціальних конфліктів, воно або стає жертвою власної могутності, або встигає своєчасно пере¬будувати технологічні, організаційні, інформаційні, нормативні параметри діяльності, виходячи на новий щабель розвитку.

Частина 2. Проблемні ситуації.
Велику роль в успішності навчання фізиці (як і будь - якого предмету) відіграє мотивація. Якщо учень не хоче навчатися, його навчити неможливо. Але мотивація може бути, так би мовити зі знаком мінус (учень сумлінно вчиться, бо просто боїться, що батьки будуть його лаяти, а то і ще гірше), дитина з певних причин може сама себе примушувати вчитись, бо так треба. Ясно, що таки види мотивації відіграють певну роль у навчанні учнів, навіть відіграють позитивну роль, бо виховують, наприклад, силу волі та інші корисні якості. Цього не можна не признавати, якщо бути відвертими до кінця. І таки види мотивації  дуже поширені. Але творча особистість при цьому навряд чи виховається. А наш предмет - фізика вимагає розвитку мислення. Вивчити фізику, не маючи зовсім навичок творчого мислення просто неможливо. Звісно, щось дається дитині від природи, щось від виховання. А ми можемо розвивати здібності учня, якi у нього вже є в тій, або іншій мірі. А починається все з цікавості учня (слово "зацікавленість" може бути сприйнято з трохи іншим відтінком - батьки пообіцяли купити музичний центр - ось учень і зацікавився). А щоб розбудити цікавість учня кращого способу, ніж використання проблемних ситуацій нема, бо  це використання, як зазначалося у статті "Технологія проблемного навчання ( на прикладі вивчення курсу фізики у загальноосвітній школі)", автор Тевлін Б. К., газета "Фізика в школах України", № 19(23) 10. 2004р.:
    забезпечує міцність засвоєння знань;
    робить процес навчання привабливим і цікавим;
    навчає застосовувати знання у практичній діяльності;
    розвиває аналітичне, логічне мислення;
    сприяє творчому зростанню вчителя;
    сприяє активності учня.
В чистому вигляді проблемна ситуація полягає у створенні в свідомості учня протиріччя, учень усвідомлює це протиріччя і намагається його розв'язати.
Часто під проблемними ситуаціями розуміють просто цікаві запитання. Вони не є насправді проблемними ситуаціями, але розв'язують тi самі  завдання. Тобто ніяких протиріч у завданнях нема, але вони просто цікаві.
А якщо і таких питань немає,  то можна зацікавити учнів розповіддю про важливість і використання знань, здобутих на уроках.
Частина 3. Приклади  проблемних дослідів..
Отже нижче наводяться приклади проблемних ситуацій і просто цікавих питань.
При вивченні інтерференції світла в 11 класі.
Створюємо проблемну ситуацію: пучок світла падає на предмет (малюнок). Що будемо спостерігати в точці екрану розташованої навпроти центру предмету? Учні дадуть відповідь: тінь. Демонструємо цей дослід за допомогою лазерного променя, перекривши його тоненькою дротиною. Учні бачать в точці не тінь, а навпаки, світлу пляму і пунктир з плям, розташований перпендикулярно дроту. Дослід обговорюється.
При вивченні послідовного з'єднання R, L, C в 11 класі.
Збираємо послідовно R, L, C, підібравши параметри таким чином, щоб схема працювала в режимі резонансу ( або майже резонансу). Конденсатор або котушку закорочуємо. Роль опору відіграє лампочка. Ставимо питання : як зміниться розжарювання лампочки, якщо убрати дріт, що закорочує конденсатор? Діти відповідають, що зменшиться. А в досліді бачать зовсім інше.
Якщо не вдається таким чином підібрати параметри, можна поставити інше запитання: Виміривши напруги на окремих елементах, попросити відповісти, якою буде спільна напруга. Скоріш за все, діти додадуть напруги. Результат досліду суперечить очікуванням.
При вивченні маси в 9 класі.
Ставимо на стакан маленький шматочок фанери, зверху - гирю масою 10кг (можна 5 кг) і питаємо дітей, що буде, якщо вдарити по гирі молотком. Діти сподіваються, що стакан розіб'ється. Дослід суперечить їх очікуванням.
Можна також повісити гирю 1 кг на нитці, а іншу нитку приєднати знизу. Спитати у дітей, що буде, якщо потягнути різко, і що буде, якщо потягнути плавно.
Звісно можна ті ж самі досліди просто спочатку показати, а потім пояснити побачене. Але треба використовувати будь - яку нагоду, щоб створити проблемну ситуацію. При демонстрації будь - якого досліду варто спочатку спитати, а що ми побачимо. Далі підуть досліди, які в чистому вигляді не є проблемними. Діти не побачать там протиріч. Але я хочу показати, як можна використати нагоду, що зацікавити учнів і спонукати їх розумову діяльність.
При вивченні руху тіла, кинутого горизонтально в 9 класі.
Використовуємо прилад для демонстрації незалежності руху . Дві кульки, одна з яких просто падає, а інша має початкову швидкість, спрямовану горизонтально. Питаємо, чи одночасно кульки впадуть на землю.
В 8 класі при вивченні теми сила струму.
Збираємо коло: лампочка, реостат, джерело струму. Змінюємо реостатом силу струму і питаємо у дітей, чому розжарювання лампочки різне. Підводимо їх до висновку, що сила струму може бути більшою або меншою, отже її треба якось вимірювати.
В 8 класі при вивченні теми напруга.
Збираємо коло з двох послідовно з'єднаних лампочок різної потужності. Питаємо дітей, що є в цих лампочках однакового  і підводимо до висновку, що треба ввести ще одну характеристику , крім сили струму.
При вивченні видів теплопередачі  в 8 класі.
Зробити такий дослід. Взяти хоча б літрову банку налити повну банку води, взяти маленький кип'ятильник.  Кип'ятильник повинен досягати тільки половини банки. Ввімкнути його та закип'ятити воду. Хоча вода кипить, можна спокійно триматися за нижню частину банки. Дітей треба перед дослідом спитати, чи можна буде торкатися до банки.
При вивченні конденсатору в колі змінного струму в 11 класі.
Збираємо схему: конденсатор змінної  ємності, лампочка, джерело змінної напруги. Питаємо, як буде змінюватися розжарення лампочки при збільшенні ( або зменшенні) ємності. А далі показати дослід і обговорити результати.
Таким чином зі звичайного досліду можна зробити цікаве запитання, якщо належним чином його подати.
Частина 4. Приклади теоретичних  проблемних запитань.
Тепер наведу приклади теоретичних запитань.
При вивченні планетарної моделі атому в 11 класі, учні дізнаються, що електрони, рухаючись по орбітам, попадали би на ядра. Тут слід спитати, що сталося б, якщо попадали би. Нехай собі посидять на ядрах. З'ясовуємо, що таке припущення суперечить даним про розмір атому. І Резерфорду довелося припустити, що електрони рухаються навколо ядер по орбітам, щоб збігались експериментальні відомості про розмір атома з теорією.
При вивченні першої космічної швидкості можна також повідомити учням про другу космічну швидкість і обговорити питання, пов'язане з повторенням відносності руху:
- що легше : долетіти до Сонця, чи покинути Сонячну систему? З'ясовуєш, що легше вилетіти за межі Сонячної системи - треба мати швидкість приблизно 12 км/с відносно Землі, та ще Земля летить зі швидкістю біля 30 км/с . Якщо запустити космічний апарат в потрібному напрямку, швидкості додаються і отримуємо 42 км/с. цього достатньо, щоб покинути Сонячну систему. А для польоту до Сонця треба всього - навсього згасити швидкість руху Землі (30 км/с), а далі космічний корабель сам впаде на Сонце. Результат несподіваний.
При вивченні насиченої пари  задаємо питання: хто бачив пару?
В 9 класі при вивченні невагомості питаємо, хто був хоч раз в стані невагомості. З'ясовуємо, що всі під час стрибків.
При вивченні маси в 9 класі питаємо, як знайти масу Землі, Сонця, зірок. Можна також попросити запропонувати спосіб взнати масу, наприклад, кита.
В 10 класі при вивченні адіабатного процесу.
Як відомо, тепле повітря підіймається вгору. Чому ж тоді високо в горах завжди холодно?
При вивченні астрономії. Чому одні ділянки місяця вкриті кратерами, а інші (моря) не так всіяні кратерами? (Різний вік. Можливо, було виверження лави. Поверхня морів більш молода).
При вивченні коливань в 11 класі. Через астероїд пробурили шахту. У шахту випадково уронили камінець. Як він буде рухатись далі?
Частина 5. Евристична бесіда.
Я точно не знаю, чи доцільно використовувати подачу нового матеріалу в такий формі в класах з низьким рівнем засвоєння знань. Мабуть доцільно використовувати деякі окремі моменти, залучаючи дітей до спілкування. Адже питання повинні бути доступними і одночасно не зовсім легенькими, а такими, щоб учень, поміркувавши трішечки зміг сам знайти відповідь. Мабуть у класах з низьким рівнем знань не треба будувати весь урок у формі такої бесіди, а тільки ставити такі питання, які сприяють виникненню інтересу а також дають змогу учням повірити в свої сили, але в строго дозованій кількості. Це як фізичне (від слова фізкультура) навантаження - не можна початківцям давати зразу велике навантаження. Щоб пробігти 10 км, треба довго тренуватися. А розумова діяльність ще складніше. Але легка зарядка корисна всім. Так, мабуть і що до розумової діяльності. Все ж таки наведу приклад евристичної бесіди при вивченні електростатики і закону Кулона.
Учитель в ході уроку задає учням серію запитань:
Яки бувають заряди? (хором, бо всі це знають)
Як вони взаємодіють?
Які частинки несуть на собі найменший заряд? (позитивний і негативний)
Що саме відбувається при електризації?
Від чого залежить сила, з якою взаємодіють частинки? ( Може, хтось з учнів і скаже, що від відстані та від заряду).
Кулон вирішив дослідити,  як саме залежить сила взаємодії від відстані та від зарядів, повідомляє вчитель. Далі учитель розповідає головне про будову крутильних терезів. І знов серія питань.
В часи Кулона про заряди нічого не було відомо. Тоді Кулон придумав, як змінювати заряди у два, чотири і т.і.  число разів. Як це можна легко зробити? (поділити заряд точно навпіл?)
Як виміряти силу взаємодії, тобто зробити так, щоб нитка не крутилася весь час, а, повернувшись на деякий кут (чим більше сила, тим більше кут) припинила свій рух? Тут можна натякнути, що це зроблено в усіх вимірювальних приладах зі стрілочкою. (пружина) І далі розповісти, як це зробив Кулон.
Таким чином можна подавати будь - яку  тему. Аналогічні питання можна використовувати і для групових інтерактивних методів роботи. Можна супроводжувати питання словами: "Придумайте самі, або подивіться у підручнику". Все придумане самостійно треба заохочувати. Можна питати: "А хто придумав інший спосіб?"
Написавши Закон Кулона, слід попросити дітей його сформулювати, звернув увагу, що це закон, а не визначення. Тобто треба користуватися словами "прямопропорційно, оберненопропорційно", а не дорівнює відношенню. Ці легкі правила діти повинні вже знати.
Частина 6. Уроки, проведені методом евристичної бесіди та інтерактивними методами.
Тема уроку. Силові лінії електричного поля.
Мета. Сформувати у учнів такі знання. Зображення поля в вигляді ліній. Означення лінії. Порівняння полів за допомогою порівняння густини ліній. Принцип суперпозиції полів. Однорідне поле. Картини силових лінії від різних об'єктів. Продовжити  формування вмінні розв'язувати задачі з цієї теми.
Розвивати логічне мислення, творчі здібності, уяву, вміння порівнювати. Виховувати та формувати науковий світогляд, цікавість до предмету.
Тип уроку. Урок вивчення нового матеріалу.
Комплекс використаних методів. Проблемне навчання, евристична бесіда,
Список літератури. Гончаренко. Фізика. Навчальний посібник. 10кл.
Кирик. Уроки фізики. 10кл.
Обладнання. Прилад "Розряд", прилад для спостереження спектрів електростатичного поля, трішечки олії, манна крупа, серветки.
Структура.
    Актуалізація опорних знань.
    Евристична бесіда з демонстрацією дослідів.
    Робота з новими поняттями.
    Закріплення знань, розв'язання задач.

Хід уроку.
Актуалізація опорних знань. Повторюємо таки питання: властивості електростатичного поля, напруженість - силова характеристика поля, напруженість поля точкового заряду. (Учні відповідають біля дошки). Також з'ясовуємо, чи виникли запитання по домашніх задачах. В разі потреби учні, яки впоралися з задачами пояснюють їх біля дошки.

Мотивація. Розв'язуємо таку  якісну задачу: намалювати силові лінії у точках А і В . В якій з точок напруженість поля більше? Ясно, що дітям потрібен деякий час, щоб впоратись з цім завданням. Тут можна сказати, що ці завдання можна розв'язувати миттєво.




Питаємо у учнів, чи можна побачити електростатичне поле. А потім можна повідомити, що, звісно, побачити поле не можна, але можна побачити прояви поля. Питаємо в учнів, що вони бачили, коли поблизу магніту насипали на якусь поверхню залізні ошурки. Діти пригадують, що ошурки розташовуються по силових лініях.   Отже за допомогою дітей формулюємо тему уроку Силові лінії електричного поля. Зображення поля в вигляді ліній. Учні записують означення силової лінії і малюють малюнок.

Так як вектор напруженості має напрямок, то і силова лінія теж має напрямок. Його і треба буде з'ясувати. Після обговорення ставимо стрілку на лінії.
З'ясовуємо після обговорення мету уроку: Зображати поля від різних об'єктів у вигляді ліній . Знати деякі властивості силових ліній.
Евристична бесіда з демонстрацією дослідів. Робимо досліди  з олією і манною крупою, яки показують приблизний хід силових ліній. ( крупинки розташовуються вздовж силових ліній). Демонструємо картину "силових ліній" від точкового заряду, двох протилежних та двох однойменних зарядів, від площини, від двох площин (однорідне поле ), демонструємо поле тіла довільної форми (сердечко ), а також вміщуємо в однорідне поле кільце. Під час демонстрації дослідів звертаємо увагу учнів на те,  що силові лінії перпендикулярні поверхні тіла, а також на те, що всередині металевих тіл поля не існує. У учнів треба запитати, як розташовані лінії відносно поверхні і чи є поле всередині металевих кільця і сердечка.

Далі учні відкривають підручник і перемальовують силові лінії від різних об'єктів, доповнивши цими малюнками, яки побачили у проекції.
Знов повертаємось до питання що до напрямку силових ліній. При обговоренні звертаємо увагу на те, що лінії спрямовані від плюсу до мінусу, що лінії не замкнені і мають початок та (або) кінець.
Звертаємо увагу учнів на однорідне поле. Задаємо питання, як розташовані лінії однорідного поля та якою буде напруженість поля у різних точках.
Обговорюємо поле точкового заряду. На малюнку наносимо дві точки - одну ближче до заряду, а другу далі. Питаємо, де напруженість більша? А де густина силових ліній більша? Робимо висновок.
Ще раз пригадуємо, що напруженість - вектор, отже вектор напруженості результуючого поля від системи зарядів  знаходиться як сума векторів напруженості від кожного із зарядів. Але це твердження носить назву принципу суперпозиції полів, бо стосовно силових ліній поля призводить до висновку, що силові лінії не перетинаються.
Обговорюємо питання, чому силові лінії перпендикулярні до поверхні провідника. Уявимо, що силова лінія спрямована під деяким кутом до поверхні, отже має складову, паралельну поверхні (або спрямовану по дотичній к поверхні - якщо поверхня викривлена ). З'ясовуємо, що буде відбуватися з вільними зарядами під дією цієї складової?  Учні відповідають, що буде існувати струм. Вчитель наводить учнів на думку, що при цьому буде виділятись тепло, отже порушуватись закон збереження енергії. (якщо не йде мова про надпровідник).

Повторюємо основні моменти уроку:
Що таке силова лінія?
Який у лінії напрямок?
Картини силових лінії від різних об'єктів
Як порівняти напруженість полів у різних точках? ( на якомусь прикладі)
Що означає вислів "однорідне поле"?
Принцип суперпозиції полів.
Чи перетинаються силові лінії?
Під яким кутом до поверхні розташовані силові лінії?
Розв'язання задач. Обговорюємо і розв'язуємо таку задачу.
Електрон влітає в однорідне електростатичне поле таким чином, що його початкова швидкість v0 спрямована паралельно силовим лініям. Як далі буде рухатись електрон? Чому дорівнює його прискорення? Яку відстань він пролетить до зупинки? За який час? Через який час його швидкість по модулю буде у два рази менше початкової?
При вивченні теми "Енергія заряду у полі слід ще раз повернутись до цієї задачі і розв'язати ії, користуючись законом збереження енергії (крім питань, яки стосуються знаходження часу).
Домашнє завдання § 46, Гельгафт, Ненашев № 7.32, 7.40, 7,42., повторити рух тіла, кинутого горизонтально.

Тема уроку. Напруженість електростатичного поля у металах та діелектриках.
(Тривалість заняття 1 пара = 2 х 45 хвилин).
Мета. Сформувати такі знання: Напруженість поля в металах дорівнює нулю, поле у діелектриках менше, ніж у вакуумі , діелектрична проникливість, ії незалежність від напруженості, види діелектриків.
Розвивати логічне мислення, творчі здібності, уяву, вміння порівнювати, вміння добувати знання. Виховувати та формувати науковий світогляд, цікавість до предмету.
Тип уроку. Урок вивчення нового матеріалу..
Комплекс використаних методів. Інтерактивні методи - робота в групах, проблемні досліди .
Список літератури. Гончаренко. Фізика. Навчальний посібник. 10кл.
Кирик. Уроки фізики. 10кл.
Обладнання. Прилад для спостереження спектрів електростатичних полів.
Структура.
    Проблемний дослід, формування теми і мети.
    Робота в групах по поясненню дослідів і отриманню нових знань.
    Обговорення результатів роботи.
    Доповнення вчителя.
Хід уроку.
Мотивація.
Вчитель питає у учнів, що буде відбуватись, якщо речовину помістити у поле. Чи буде поле всередині речовини? Учні висловлюють різні припущення. Тоді вчитель показує досліди за допомогою  приладу для спостереження спектрів електростатичних полів. Між двома зарядженими "площинами" вміщуємо металеве кільце. За допомогою крупинок манки спостерігаємо відсутність поля всередині металу. Також можна показати дослід з електростатичною сіткою. Якщо її згорнути в кільце, смужки паперу всередині не відійдуть від сітки. Потім замість металевого кільця вміщуємо у поле кільце з діелектрика (наприклад, з поліетилену, можна вирізати з пляшки). Спостерігаємо результат. Учні , відповідаючи на питання вчителя, роблять висновок, що в металі поля немає, а в діелектрику є.
Вчитель питає, що сьогодні нам треба вивчити на уроці. Формулюється тема "Напруженість електростатичного поля у металах та діелектриках."
Вчитель питає, що діти очікують від уроку. Формулюється мета уроку.
Робота в групах.
Групам дітей роздаються картки з питаннями:
Перша група. Поле у металах. (Провідниках)

Нехай кусок металу вміщують у поле.
Намалюйте силу, що діє з боку поля на електрони металу.
Що буде відбуватися з вільними електронами металу під дією поля?
А чи можуть рухатися під дією поля позитивні іони?
В який бік будуть рухатись електрони?
Як розподіляться заряди на сторонах металу?
Чи можуть усі вільні електрони перейти на один бік?
Яке ще поле (крім зовнішнього) виникне в металі?
Що можна сказати про величину цих полів?
Чому дорівнює результуюче поле ( сума напруженостій ).


Друга група. Поле у металах. (Провідниках)

Провідник має певний заряд, з'ясуємо, чи буде існувати поле у такому провіднику.
Припустимо, що всередині провідника весь час існує поле.
Намалюйте силу, що діє з боку поля на електрони металу.
Що буде відбуватися з вільними електронами металу під дією поля?
А чи можуть рухатися під дією поля позитивні іони?
В який бік будуть рухатись електрони?
Отже електрони почнуть рухатись спрямовано. А спрямований рух електронів у металах називається….
Тобто, якщо залишиться поле, буде існувати…..
А як що тече струм, то за законом Джоуля - Ленца буде весь час виділятися……
Це суперечить закону збереження …….- Отже неможливо. (якщо мова не іде про надпровідність).


Третя група. Поле у діелектриках з неполярними молекулами.


Пригадайте з курсу хімії, яки речовини мають неполярні молекули, та що це за неполярні молекули. (Тобто як в них розподілений заряд за відсутністю поля.)
В який бік буде діяти сила з боку поля на електрони такої молекули?
А на позитивні заряди (ядра)?
В який бік змістяться електрони? Ядра?
Чи будуть у полі співпадати центри позитивного і негативного зарядів?
Чи залишиться молекула неполярною?

Покажіть на малюнку( на кружечках ; кружечки - це умовно частини молекули, заряджені різними зарядами ) , як тепер розподіляться позитивні і негативні заряди.
Що можна сказати про лівий бік речовини?
Правий?
Яке ще, крім зовнішнього, поле існує у діелектрику?
Порівняйте його з зовнішнім.( =,<, > ?)



Четверта група. Поле у діелектриках з полярними молекулами.

Пригадайте з курсу хімії, яки речовини мають полярні молекули, та що це за полярні молекули. (Тобто як в них розподілений заряд за відсутністю поля.)
В який бік буде діяти сила з боку поля на негативно заряджену частину такої молекули?
А на позитивно заряджену?
Що буде відбуватися з такої молекулою у полі?
Чи повернеться вона вздовж силової дїлінії?
Що ії завадить?
А при Т = 0 К ?



Покажіть на малюнку , як тепер розподіляться позитивні і негативні заряди.
Що можна сказати про лівий бік речовини?
Правий?
Яке ще, крім зовнішнього, поле існує у діелектрику?
Порівняйте його з зовнішнім.( =,<, > ?)





П'ята група. Поле у діелектриках.
Як відомо, у діелектриках, вміщених у зовнішнє поле, за рахунок "реагування" молекул дієлектрика на зовнішне поле виникає ще і власне поле, яке менше зовнішнього і спрямоване у бік, протилежний зовнішньому полю. Додайте ці поля векторно ( запишить вираз для результуючого поля), якщо ЕЗ- вектор напруженості зовнішньго поля, ЕВл - вектор напруженості власного поля, а ці вектори спрямовані протилежно, то Е = ………
Порівняйте результуюче поле у діелектрику з полем зовнішнім (полем у вакуумі) (=,<, > ?)
Знайдіть у підручнику, що таке діелектрична проникливість. Запишіть вираз для неї.
Чи залежить діелектрична проникливість від напруженості поля, в якому опинився діелектрик?
В яких одиницях вона вимірюється?
Запишіть вирази для напруженості поля точкового заряду та закон Кулона у діелектрику.

Групам дається 7 - 10 хвилин, щоб знайти відповіді на свої запитання та підготуватися для відповіді у класі. Після цього кожна група відповідає на свої питання, тобто розповідає певний матеріал. У зошитах записуємо головні моменти. Питання складені таким чином, щоб сильні учні могли відповісти на них самостійно, не дивлячись у підручник; ну а як що самостійно не виходить, то можна і піддивитись, можна скористатися допомогою учителя.
Група експертів (найсильніші  учні ) оцінює відповіді по пунктах:
Рецензія на відповідь.
1.    Чи погоджуєтесь ви з відповіддю?
2.    Чи робив учень пояснення?
3.    Чи повним було пояснення? Як що не повним, зробіть доповнення.
4.    Чітко чи ні були сформульовані основні моменти?
5.    Чи користувався учень записами у зошиті під час пояснення?
6.    Було це користування доцільним чи надмірним?
Ще раз повторюємо основні моменти.
Чому дорівнює напруженість поля у провідниках? Чому?
Чому дорівнює напруженість поля у діелектриках? Чому?
Що таке діелектрична проникливість?
Як запишуться закон Кулона та формула напруженості поля точкового заряду для  діелектрика?
І нарешті обговорюємо ще одне питання. У поле внесли іонний кристал. Яки процеси будуть відбуватися в такому діелектрику? (Поляризація всього кристалу).


Розв'язуємо таку задачу.
Металева куля радіуса R заряджена зарядом q. Намалювати графік залежності напруженості поля від відстані до центру кулі.


Домашнє завдання § 48,56  , Римкевич  №  726, 725 (а хто не впорається №  720,723,722)   І  додатково такої:


Внутрішня металева сфера має радіус r = 2см і заряд 4 нКл, а зовнішня металева сфера - радіус R = 3 см і заряд Q = 18 нКл. (Сфери мають спільний центр ).Намалювати графік залежності напруженості поля від відстані до центру сфер.



Тема уроку. Теорема Гауса.
Мета. Сформувати такі знання: Потік вектору напруженості електричного поля. Теорема Гауса та ії використання для таких випадків: поле сфери (металевої та діелектричної, рівномірно зарядженої ), поле площини, домашня задача.
Розвивати логічне мислення, здібність використовувати знання в стандартних та нових ситуаціях, інші творчі здібності, уяву, вміння порівнювати, вміння добувати знання. Виховувати та формувати науковий світогляд, цікавість до предмету, вміння співпрацювати.
Тип уроку. Комбінований урок.
Комплекс використаних методів. Евристична бесіда, інтерактивні методи - робота в групах,
Список літератури. Гончаренко. Фізика. Навчальний посібник. 10кл.
Кирик. Уроки фізики. 10кл.
Обладнання. Картки з завданнями та інструкціями.
Структура.
    Перевірка домашнього завдання.
    Обговорення домашньої задачі.
    Мотивація.
    Пояснення вчителя.
    Робота в групах по застосуванню нових знань.
    Обговорення результатів роботи.
    Підведення підсумків.

Хід уроку.
Повторюємо коротко основні моменти попереднього уроку: напруженість поля у металах та у діелектриках, розв'язання домашніх задач  (для яких є потреба)
Нарешті  обговорюємо домашню задачу.
Обговорення домашньої задачі.
    Внутрішня металева сфера має радіус r = 2см і заряд 4 нКл, а зовнішня металева сфера - радіус R = 3 см і заряд Q = 18 нКл. (Сфери мають спільний центр ).Намалювати графік залежності напруженості поля від відстані до центру сфер.
Мотивація.
Навіть добре, якщо не всі учні цілком її зрозуміють. І, можливо не всі учні впораються з нею дома. І уж точно, що багатьом вона здасться важкою. Тоді питаємо у учнів, чи бажають вони познайомитися з методом, що дозволяє з легкістю розв'язувати такі задачі, а також розраховувати напруженості полів від будь - яких об'єктів.  Учні, звісно, зацікавляться. Тоді вчитель формулює тему: Теорема Гауса. Діти самі визначити тему в даному випадку не зможуть. У дітей питаємо, яки їх очікування від уроку і формулюємо мету: знати теорему Гауса та вміти її використовувати для розв'язання задач.
Пояснення вчителя.
Спочатку формулюємо означення "потік вектору напруженості електричного поля".


Потоком вектору напруженості через поверхню називається добуток
Ф = Е∙S•cos φ.
Звертаємо увагу учнів на те, що це і є скалярний добуток площі і вектору напруженості, кут  φ - кут між нормаллю до площі та вектором Е. Ф- скалярна величина, учні дістають одиницю вимірювання потоку [Ф] = Н м2/Кл = В м.
Тепер формулюємо теорему Гауса (враховуючи те, що діти ще  не знають, що таке інтеграл, тим більш по поверхні.) Доцільно сформулювати її для поля у вакуумі. А що буде, як що навколо зарядів не вакуум, а речовина, діти зможуть здогадатися самостійно. Отже повний потік вектора напруженості електричного поля через замкнену поверхню пропорційний   заряду, що знаходиться всередині цієї замкненої поверхні .
Фповний = q/ε0, де ε0 - електрична стала.
Тут можна спитати у дітей, а як буде виглядати формула, якщо заряди не у вакуумі? Діти скажуть, що у знаменнику буде ще діелектрична стала.  Фповний = q/ε0ε.
Учитель звертає увагу, що для розв'язування задач потрібно таким чином обрати поверхню, щоб повний потік вектора напруженості дуже легко можна було б знайти. Бажано, щоб поверхня була або перпендикулярна вектору Е, тоді потік Ф=ЕS, або паралельна вектору Е, тоді Ф = 0.
Обговорюємо з дітьми таки випадки:
Нехай металева сфера має позитивний заряд. Як краще вибрати поверхню, щоб легко було б знайти потік вектору напруженості? Після обговорення робимо висновок, що поверхня - це теж сфера зі спільним центром. Лінії перпендикулярні такій поверхні, отже
потік Ф=ЕS.

Обираємо поверхню для наступної задачі.
Є нескінченна заряджена площина з поверхневою густиною заряду σ. (Поверхневою густиною заряду показує, який заряд припадає на одиницю площі, σ=q/S). Знайти напруженість поля нескінченної площини. Чи залежить напруженість від відстані до площини?
Обговорюємо, як краще обрати поверхню. Одні її частини повинні бути перпендикулярні вектору напруженості, а інші - паралельні. Отже це поверхня фігури АВСКА1В1С1К1.
(З технічних причин неможливо перенести літери на малюнок. Грань,, що перед нами АВСК, А- вверху ліворуч, В- вверху праворуч. Далі-відповідно).




Тепер учні розв'язують самостійно ці  задачі, а також таку:
Заряд рівномірно розподілений всередині кулі з діелектрика. Об'ємна густина заряду  σ, радіус кулі R. Побудувати залежність напруженості в залежності від центру кулі.
Робота в групах по застосуванню нових знань.
Тепер учні розв'язують задачі , працюючи в групах (група може бути від двох до шести учнів). Щоб вони змогли впоратись з задачами, роздаємо детальні інструкції.
Задача № 1.
Нехай металева сфера має позитивний заряд q і радіус R. Знайти залежність напруженості від центру сфери. (цю задачу вже розв'язували, але іншими методами ).
Інструкція.
Щоб знайти напруженість поля всередині сфери, оберіть теж сферу зі спільним центром, але розташовану всередині зарядженої сфери під її поверхньою. Напруженість = 0,оскільки заряду всередині немає.
Тепер оберемо сферу зі спільним центром назовні зарядженої сфери Нехай її радіус буде r. Застосуйте теорему Гауса для цієї поверхні. Знайдіть напруженість в залежності від відстані до центру.
Порівняйте результат з відомим вам.





Задача 2.
Є нескінченна заряджена площина з поверхневою густиною заряду σ. (Поверхневою густиною заряду показує, який заряд припадає на одиницю площі, σ=q/S). Знайти напруженість поля нескінченної площини. Чи залежить напруженість від відстані до площини?
Інструкція.
Поверхню Гауса ми вже обрали.
Знайдіть потоки вектору Е через окремі грані. Для чотирьох граней (яких?) потоки дорівнюють нулю. Чому? (Чому дорівнює кут між нормаллю до площини та вектором Е ?) І для двох граней (АА1К1К і ВВ1С1С) потік легко знайти. Тепер знайдіть суму потоків через всі грані. Знайдіть заряд, який знаходиться всередині поверхні та використайте теорему Гауса.
(Відповідь Е = σ / 2ε0).
Задача  № 3
Заряд рівномірно розподілений всередині кулі з діелектрика. Об'ємна густина заряду  σ, радіус кулі R. Побудувати залежність напруженості в залежності від центру кулі.
Щоб знайти напруженість всередині, обираємо поверхню радіусом х всередині кулі. Лінії  напруженості перпендикулярні цієї поверхні, а заряд легко знайти. Знайдіть об'єм, обмежений цією поверхнею радіусом х. Тепер знайдіть заряд, що міститься всередині поверхні. Застосуйте теорему Гауса. (Об'ємна густина заряду показує, який заряд припадає на одиницю об'єму.) У відповіді повинно вийти, що напруженість пропорційна відстані до центру.
А тепер знайдіть напруженість назовні, як у задачі 1.

Обговорення результатів роботи.
Учні розв'язують задачі на дошці з поясненням.
Робимо висновок, про що дізналися на уроці і чи досягли мети. Підводяться підсумки уроку, виставляються оцінки.
Домашне завдання. Опрацювати тему по конспекту  і розв'язати Р №719, таку задачу.

Внутрішня металева сфера має радіус r = 2см і заряд 4 нКл, а середня металева сфера - радіус R = 3 см і заряд Q = -18 нКл, зовнішня сфера - радіус 4 см, а заряд +18нКл. (Сфери мають спільний центр ).Намалювати графік залежності напруженості поля від відстані до центру сфер.
Висновок.
Нехай кожен учень відкриє щось нове для себе, проявить творчість, просто краще засвоїть матеріал, в цьому їм і допомагають педагогічні технології навчання фізики. Дітям буде цікаво вчитися, вони будуть розвиватися, як особистості, зросте їх повага до себе, до учителя. Але не слід обмежувати себе одним якимось методом, хай найгарнішім. Тут йшла мова тільки про один з методів. Рецепту на всі випадки життя немає. Треба, щоб сам учитель теж був весь час у пошуку.































Список літератури.
Гончаренко. Фізика. Навчальний посібник. 10 клас,2004 рік видання.
Мякішев, Буховцев. Фізика 10.
Гельгафт, Ненашев. Фізика - 10. Збірник задач.
Кирик. Уроки фізики - 10.
Римкевич Збірник задач з фізики. Харків. ББН. 2002.
Гольдфарб. Сборник вопросов и задач по физике.
Тевлін Б.Л. Технологія проблемного навчання (на прикладі вивчення курсу фізики в загальноосвітній школі) Фізика в школах України, №19(23) 10, 2004; видавництво "Основа".

Search:
????????...

Проблематика повісті Нечуя-Левицького "кайдашева сімья"

характеристика иван вареник

твір на тему"Чи застаріла комедія Мольєра "Міщанин-шляхтич"

вплив берестейської унії на церковне життя в україні розробка уроку

тематика дитячих творів Винниченка

прислів я та приказки про органи

характеристика жіночих образів в творі :хіба ревуть воли,як ясла повні

кинутого під кутом горизонту це рух

діалог на будь яку тему 16 реплік

Порада Сковороди



?????????? ????????? ????
   
Created by Yura Pagor, 2007-2010