Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Физика»Содержание №22/2008

Образовательные ресурсы

Г. В. Самойленко,
Школа Мариинской детской воспитательной колонии, г. Мариинск, Кемеровская обл.

Контрольные работы по дистанционному курсу проф. А. Крутского, О. Косихиной "Психодидактика: новые технологии в преподавании физики"

Дистанционный курс проф. Крутского А.Н. и Косихиной О.С. традиционно пользуется большим спросом у учителей физики. Почему? Ответ даёт слушательница этого курса, представляя свои методические находки и профессиональные достижения.

Я очень внимательно изучила лекции и нашла ответы на многие вопросы, которые возникали у меня при преподавании нашего сложного предмета. Используя теорию и предложенную технологию системно-структурного подхода, убедилась, что на уроках вполне можно решить психологические и дидактические проблемы, достичь понимания сущности изучаемой теории, обучить анализу структуры знания. Сложный материал делается доступным, если его разбить на краткие по содержанию части, выделить важные элементы, расположить их в логической последовательности (цепочке).
Я делаю структурные схемы разного вида почти  по всем темам и эффективно их использую. Логические схемы математических выводов дают особенно хорошие результаты при изучении тем «Основное уравнение МКТ», «Уравнение составления идеального газа»,  «Газовые законы». Системно-функциональный подход облегчает запоминание физических величин и законов.
Предложенные в лекциях технологии помогают моим ученикам проявить себя на уроках, убедиться в своих способностях, осознать свою социальную роль. Активная работа на уроке, правильный ответ,  решённая задача – это маленькие успехи учеников. Ответственно выполненные задания поднимают их в глазах окружающих, обеспечивают условия для самореализации, самоутверждения, создают соответствующую мотивацию для личностного развития.
Мои ученики – это учащиеся школы закрытого социума. В стенах нашей школы «серая масса» осуждённых должна превратиться в ряд личностей, пусть не однозначно позитивно направленных, но личностей. Важнейшее средство воспитания в этих условиях – продуктивные технологии, предоставляющие подросткам возможность реализовать свои познавательные и творческие потребности, развивать стремление  к самореализации. Именно такие технологии предлагают авторы курса. Личностные достижения сегодня связываются с уровнем компетентности учащихся в образовательном процессе, т.е. обучающиеся  должны готовить себя владеть способами самоопределения, уметь принимать решения, брать на себя ответственность за их последствия, уметь делать самооценку своей учебно-познавательной деятельности, ставить познавательные задачи и выдвигать гипотезы, формулировать выводы, выступать устно и письменно с результатами своего исследования с использованием компьютерных средств и технологий. Учащиеся должны уметь представить себя устно и письменно, владеть разными видами речевой деятельности, способами совместной работы в группе, владеть навыками использования информационных устройств (телевизор, компьютер, мобильный телефон, факс, модем, интернет), иметь позитивное отношение к своему здоровью, владеть способами физического самосовершенствования и т.д.
Предлагаю познакомиться с некоторыми методическими выводами, которые я сделала, прослушав  указанный дистанционный курс.

Вывод 1. В контрольной  работе 1  предлагается выделить доминирующие элементы знаний (ДЭЗ) по любой теме. Эта работа при всей её простоте даёт существенный эффект в усвоении знаний учащимися.  Оценки уже первых самостоятельных работ подтвердили это. Привожу результат теста  по теме   «Сила упругости. Закон Гука» в 10-м классе.

Уровень качества обученности в классе     
С применением ДЭЗ Без применения ДЭЗ
10-А класс,  из 20 человек «4» и «5» получили 12 человек (60%)  10-Б класс,  из 23 человек «4» и «5» получили 17 человек (74%)
 
Вывод 2. Анализ математических выражений (формул) законов по жёсткому алгоритму позволяет учащимся выучивать их быстрее и прочнее. Например, с помощью единообразной таблицы можно повторить и старый материал, и закрепить новый одновременно.

Знания о законе     Закон 1     Закон 2
1. Формула 
2. Зависимость между какими величинами выражает закон?       
3. Как зависит величина, стоящая в левой части уравнения, 
от величин, стоящих в правой его части?       
   
4. Формулировка закона           
5. Как называется коэффициент пропорциональности
в данном законе?       
   
6. Каков его физический смысл?           
7. Получение наименования единицы коэффициента           
8. Чему равен коэффициент пропорциональности?           

Вывод 3. Законы, которые проанализированы вместе со следствиями, быстрее и эффективнее применяются при решении задач. Например, анализ формул в виде таблицы по теме «Постоянный ток» просто заставляет учащихся «думать формулами».
Законы в виде формул и соотношений  Следствия из законов
в виде формул и соотношений
Формулы, отражающие закономерности
и несущие функции законов
Закон Ома для участка цепи:
Сопротивление участка цепи:  Напряжение на участке: 
Сопротивление проводника:
 
Закон Ома для замкнутой цепи: 

ЭДС источника равно сумме падений напряжений на внешнем и внутреннем участках цепи:   
Законы Кирхгофа для каждого
узла электрической замкнутой цепи:





Последовательное соединение
– Отношение напряжений на концах проводников прямо пропорционально отношению их сопротивлений:
 

– Для n одинаковых проводников
   1.  I = const – сила тока одинакова на всех участках цепи.
2. Общее напряжение на концах цепи равно сумме напряжений на всех участках: 

3. Общее сопротивление цепи равно сумме сопротивлений участков:

    Параллельное соединение
– Отношение токов в проводниках обратно пропорционально отношению их сопротивлений:
 

– Для n одинаковых проводников:
 
1. Ток до разветвления проводников равен сумме токов в отдельных проводниках:

2.  Напряжение одинаково на концах всех проводников:

3.  Общее сопротивление цепи:
Работа электрического тока:  -
Мощность электрического тока:  -
Закон Джоуля–Ленца: 
Электрический ток
в металлах: 
-
Удельное сопротивление пропорционально
температуре:
-
Законы электролиза:  - -
      
Вывод 4. Особое значение для создания интересного урока имеют логические и структурные схемы. Они позволяют учителю при изучении и закреплении донести до учащегося материал единым информационным блоком.  В качестве примера  приведём структурную схему для урока на тему  «Сила Лоренца. Направление силы Лоренца. Применение силы Лоренца», 10-й класс.

Структурная схема по теме «Сила Лоренца. Направление силы Лоренца. Использование силы Лоренца»
Явления Научные факты Гипотеза  Величины  Законы Применение
Действие мп
на движущуюся заряженную частицу  





МП действует на проводник
с током, следовательно,  действует и на движущиеся электрические заряды.
Сила тока в проводнике связана
с концентрацией свободных заряженных частиц, скоростью
их движения и площадью поперечного сечения проводника.
 Направление силы Лоренца перпендикулярно векторам B и, определяется по правилу левой руки.
Если , то частица описывает  траекторию в виде окружности. 




Если векторы B и   не , то траектория частицы представляет собой винтовую линию
• Сила Ампера FA 
• Сила тока  I 
• Сила Лоренца  FЛ
• FЛ= Fц – центростремительная сила
• R ~  – радиус окружности 
• Т~R, T~1/ – период обращения частицы
Телевизионные трубки (кинескопы), масс-спектрографы.

Циклические ускорители – циклотроны:
1 – вакуумная камера; 2, 3 – дуанты;
4 – источник ионов; 5 – мишень.

МГД – генераторы. Ионизованный газ –
плазма. Кинетическая энергия струи преобразуется в электрическую энергию

Вывод 5.  Задачный подход  к обучению может строиться с использованием элементов логического структурного подхода. Решение задач – один из эффективных методов активизации работы учащихся на уроках физики. Задачи предлагаю различные: качественные, расчётные, графические, приближённые к жизненному опыту,  производственного содержания.
Очень важный элемент – решение качественных задач. Ребята учатся логически мыслить, наиболее полно раскрывать смысл физических понятий, изученных законов и применять эти законы для объяснения различных явлений. Решение таких задач не требует сложного математического аппарата – он очень слабо развит у школьников и не даёт решение физической задачи довести до конца. Так, при изучении темы «Основные положения молекулярно-кинетической теории» в 10-м классе решение именно качественных задач позволяет понять явления и понятия и проверить их усвоение.
В процессе экспериментального решения качественных задач обучающиеся исследуют явление, развивая свою любознательность и формируя практические навыки.
Класс делится на группы, каждая получает задание: а) исследовать процесс растворения кристаллов: марганцово-кислого калия; бриллиантовой зелени; сахара; медного купороса; б) изучить процесс растворения в холодной и горячей воде (что наблюдаете?): куда делось вещество? как изменился уровень жидкости в сосуде?
После наблюдения каждая группа объясняет наблюдаемые явления с точки зрения основных положений МКТ (опираясь на логическую схему):  Как объяснить сварку и пайку металлов? В чём состоит метод диффузионной сварки в вакууме? Как объяснить поверхностную термохимическую обработку металлов и сплавов? Что такое диффузная металлизация изделий? Как происходит всасывание воды корнями растений, усвоение пищи и удаление отходов из клеток животных и растений, поступление кислорода из воздуха в кровь у  человека и животных? Почему дым от костра по мере подъёма перестаёт быть видимым даже в безветренную погоду? И т.д.

Структурно-логические схемы в решении физических задач. Научить решать физические задачи очень сложно и для учителя,  и для ребят: они затрудняются осмыслить ситуацию в задаче, проанализировать условия, найти основную закономерность, связывающую физические величины. В начале изучения темы я диктую номера задач, которые необходимо решить всем ученикам. Всю работу по изучению тем курса урока делаем на уроках: заполняем схемы (структурные и  логические), изучаем каждый конкретный элемент знания в логике (дискретный подход), заполняем ДЭЗ. Структурно-логические cхемы используем при активизации деятельности учеников, поиске ответов, решении задач, выполнении контрольных работ. Они помогают наглядно  и логично представить  ход решения и достичь поставленной цели. Например:
•  Определите число молекул воды в с костью 200 см3.


Стала учить ребят применять структурно-логические схемы при решении задач, а самый эффективный способ научить решать задачи –  показать, как они решаются. Воспользовалась статьёй Н.В.Киселёвой «Алгоритмические подходы и решение задач» в «Физике» № 20/07.
•  Упр. 11 (11) из «Физики-10» Г.Я.Мякишева, Б.Б.Буховцева.
В колбе объёмом 1,2 л содержится 3 · 1022 атомов гелия. Какова средняя кинетическая энергия каждого атома? Давление газа в колбе 105 Па.

Литература

Библиотечка «Первого сентября»: «Я иду на урок физики-7». – М., 2000.
Кабардин О.Ф. Физика. Справочные материалы.– М.: Просвещение, 2000.
Крутский А.Н., Косихина О.С. Лекции 5–8. – М.:  ПУ «Первое сентября», 2006.
Марон А.Е., Марон Е.А. Дидактические материа­-
лы-10. – М.: Дрофа, 2005.
 Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Физика-10. – М.: Просвещение, 2005.