Учебно-методические комплекты по физике
advertisement
Учебно - методический комплект по физике основной школы как средство реализации образовательного стандарта Д.п.н., проф. каф. методики преподавания физики Московского государственного областного университета Синявина Анна Афанасьевна, aas_47@mail.ru План сообщения • Взаимосвязь системы знаний и методов познания на примере изучения отдельных тем электродинамики • Особенности конструирования и проведения лабораторного эксперимента • Структуры учебника, рабочих тетрадей, программ, методического пособия. Экспериментальные задания • Проектная деятельность учащихся на примере камеры – обскуры Взаимосвязь системы знаний и методов познания Система знаний Механика Молекулярная физика и термодинамика Электродинамика Квантовая физика Физическое Практические Модель Понятие Закон приложения Идеи ФКМ явление Система демонстрационного эксперимента Главные методы познания природы Эмпирический (экспериментальный) Теоретический •Формулировка задачи эксперимента. •Выдвижение рабочей гипотезы на основе опытных фактов и теории. •Разработка метода исследования и проведение самого эксперимента. •Наблюдение, измерения физических величин. •Систематизация полученных данных. •Анализ и обобщение экспериментальных данных. •Заключение о достоверности подтверждения или опровержения рабочей гипотезы СТРУКТУРНАЯ СХЕМА Электрический заряд. Электрическое поле Электрический ток. Сила тока. Напряжение Электрический ток в металлах. Закон Ома для участка электрической цепи 8 класс Построение изображений в зеркалах и линзах ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОДИНАМИКИ Световые волны Электро-магнитные колебания и волны Электромагнитная индукция Строение атома. Элементы классической электронной теории Электрический ток в вакууме, газах и полупроводниках 9 класс Магнитное поле Механические колебания и волны Методы исследования механических явлений Электрический заряд, электрическое поле, напряженность электрического поля, работа сил однородного электрического Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона поля Освоение методов: эксперимента, моделирования, аналогии, сравнения Формирование элементов физической картины мира: электрическое взаимодействие, сохранение физических величин Электрометр, электроскоп Точечный заряд. Линии напряженности электрического поля. Однородное электрическое поле Электризация тел Система знаний при изучении темы «Электрический заряд. Электрическое поле» Практические Факты Модели Понятия Законы приложения Система демонстрационного эксперимента при изучении электрического заряда и электрического поля 1. Электризация тел. 2. Два вида электрических зарядов. 3. Устройство и действие электрометра. 4. Электростатическое взаимодействие заряженных тел. 5. Закон сохранения электрического заряда. 6. «Картины» электрических полей. 7. Работа сил однородного электрического поля. Компьютерная поддержка Два вида электрических зарядов. Устройство и действие электроскопа (электрометра). Делимость электрического заряда. Электростатическое взаимодействие заряженных тел. Действие электрического поля на электрические заряды. Однородное электрическое поле Система знаний Название опытов Явление взаимодействия электрических зарядов Наблюдение взаимодействия электрических зарядов Понятие - линии напряжённости электростатического поля Наблюдение «картин» электростатических полей Понятие – однородное электрическое поле Наблюдение «картины» однородного электрического поля Понятие – работа сил электрического поля Наблюдение перемещения заряженной гильзы в электрическом поле Закон сохранения электрического заряда Иллюстрация закона сохранения электрического заряда Закон Кулона Иллюстрация закона Кулона Практические применения Изучение прибора электрометра Схемы установок Комплект демонстрационный по электростатике (КДЭс) ПКЦ – 3К 1. Электризация различных тел. 2. Взаимодействие наэлектризованных тел 3. Устройство и действие электрометра. 4. Делимость электрического заряда. Закон Кулона. 5. Электрическое поле точечного заряда 6. Электрическое поле двух шариков 7. Электрическое поле двух пластин 8. Явление электростатической индукции 9. Энергия и работа электростатического поля Учебник Творческие задания при изучении электрического заряда и электрического поля • • • • • Из истории развития физики - 1 Экспериментальное исследование - 3 Теоретическое исследование – 2 Знакомство с техническими объектами Измерение физических величин Учебник Пример экспериментального исследования • На рис. 77 изображены результаты опыта по наблюдению цепочек семян, выстроенных вдоль линий напряжённости поля, которое образовано двумя заряженными шариками. Какими зарядами – одноимёнными или разноимёнными – образовано электрическое поле? Учебник Домашние лабораторные исследования • Конструирование электроскопа • Определение знака заряда при электризации • Конструирование «театра бумажных фигурок» Электрические заряды Существование электрических зарядов, электрического поля. Способность электрического поля действовать силой на заряды Система знаний при изучении темы «Электрический ток. Сила тока. Напряжение» Практические Факты Модели Понятия приложения Электрический ток, сила тока, напряжение Источник тока, электрические цепи, амперметр, вольтметр. Конденсатор – устройство для накопления электрических зарядов Освоение методов: эксперимента, моделирования, сравнения Формирование элементов физической картины мира: взаимодействие движущихся зарядов – электрических токов – посредством магнитного поля (электромагнитное взаимодействие) Элементы знаний Понятие – электрический ток Название опыта Наблюдение кратковременного электрического тока Физическая величина – сила тока Наблюдение действия тока. Включение амперметра в электрическую цепь. Измерение силы тока амперметром Физическая величина – электрическое напряжение Включение вольтметра в электрическую цепь. Измерение электрического напряжения вольтметром Практические применения Конденсатор – устройство для накопления электрических зарядов. Амперметр. Вольтметр Схема установки Комплект демонстрационный по электродинамике КДЭ1 • • • • Составление электрической цепи Знакомство с амперметром. Измерение силы тока амперметром Введение понятия напряжения Энергия заряженного конденсатора Набор демонстрационный «Электричество - 1» •Составление электрической цепи •Измерение силы тока амперметром •Измерение напряжения вольтметром В учебнике и тетради для лабораторных работ: Фронтальные лабораторные работы Дополнительные лабораторные работы (обязательные) Задания экспериментального характера Домашние лабораторные работы Классификация фронтальных лабораторных исследований По способу деятельности: • изучение нового материала • освоение методов познания • наблюдение, описание и объяснение физических явлений • измерение физических величин • исследование физических явлений • ознакомление с техническими объектами Изучение абсолютной погрешности измерений на примере измерения длины тела Максимальная абсолютная погрешность измерения физической величины: А и А о А - абсолютная инструментальная погрешность - абсолютная погрешность отсчёта l lизм l Изучение относительной погрешности измерения на примере измерения размеров тел • Объект исследования: измерение физических величин l 100% • Цель исследования: научиться lизм определять относительную погрешность на примере измерения длины и ширины Максимальная Длина Ширина Относительная Относительная тела абсолютная пластинки с пластинки с погрешность погрешность погрешность измерения, мм 2 учётом максимальной абсолютной погрешности измерения, мм учётом максимальной абсолютной погрешности измерения, мм 100 ± 2 50 ± 2 измерения длины, % 2,0 измерения ширины, % 4,0 Этапы выполнения лабораторной работы Подготовительный этап Объект исследования Вопросы и задания Цель исследования Основной этап Средства измерения и материалы Гипотеза исследования Порядок выполнения исследования Заключительный этап Вывод о подтверждении или опровержении гипотезы исследования Дополнительные задания Пример гипотезы исследования • Если в электрическую цепь последовательно включить источник тока, лампочку на подставке, резистор, ключ, то параллельно подсоединённый к лампочке (резистору) вольтметр покажет значение _________________ на участке цепи. • Относительная погрешность измерения напряжения равна: ________________________________ Пример дополнительного задания Фронтальные лабораторные работы по теме «Электрический ток. Сила тока. Напряжение» (2 ч) Измерение физической величины 1. Измерение силы тока в электрической цепи. 2. Измерение напряжения на различных участках электрической цепи U иU оU U 100% U изм U U изм U (в диапазоне от 0 до 6 В) иU 0,15В U 0,15В 0,1В 0,25В 0,3В U (2,0 0,3) В 0,3 100% 15% 2,0 (в диапазоне от 0 до 3 В) иU 0,075В 0,08В U 0,08В 0,05В 0,13В 0,1В U (2,0 0,1) В 0,1 100% 5% 2,0 Творческие задания при изучении темы «Электрический ток. Сила тока. Напряжение» Знакомство с техническими объектами • На рис. 98 изображён вольтметр. а) Какую величину он измеряет? б) В чём состоит правило включения вольтметра в электрическую цепь? • Из истории развития физики • Экспериментальное исследование 2 • Теоретическое исследование • Знакомство с техническими объектами - 1 • Измерение физических величин -1 Конденсаторы Глава 7. Электрический ток. Сила тока. Напряжение СТРОЕНИЕ АТОМА. ЭЛЕМЕНТЫ КЛАССИЧЕСКОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ТЕОРИИ Элементарный электрический заряд Строение атома. Опыты Резерфорда Электронная проводимость металлов Проводники в электрическом поле Диэлектрики в электрическом поле Модели Планетарная модель атома. Элементарный электрический заряд Существование положительных и отрицательных ионов Факты Понятия Скорость дрейфа электронов, атом, зарядовое число, заряд атомного ядра элемента Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева Законы Практические приложения Положения классической электронной теории Объяснение существования постоянного тока в металлическом проводнике, явления поляризации диэлектрика, электростатической индукции Система знаний при изучении темы «Строение атома. Элементы классической электронной теории» Освоение методов: эксперимента, моделирования, аналогии, сравнения Формирование элементов физической картины мира: взаимодействие электронов с ионами кристаллической решетки, развитие модельных представлений Система демонстрационного эксперимента Элементы знаний Название опыта Явления Наблюдение явления электролитической диссоциации Модель Планетарная модель атома Понятие – электроны проводимости Опыт Мандельштама и Папалекси Практические приложения Распределение зарядов на проводнике Диэлектрики в электрическом поле Схема установки Экспериментальное исследование • К незаряженным электрометрам 1 и 2 (рис. 123), соединённым металлическим стержнем с изолированной ручкой, подносят, не касаясь стержня и приборов, положительно заряженную палочку. Стрелки электрометров отклоняются от первоначального положения. Затем поочерёдно убирают стержень и палочку. Каков заряд на электрометрах? Творческие задания при изучении темы «Строение атома. Элементы классической электронной теории» • • • • • Из истории развития физики - 1 Экспериментальное исследование - 2 Теоретическое исследование - 2 Знакомство с техническими объектами Измерение физических величин - Структура учебного материала о магнитном поле в курсе физики 9 класса • Взаимодействие проводника с током и магнита, взаимодействие электрических токов. • Магнитная индукция. • Линии индукции магнитного поля. • Действие магнитного поля на проводник с током. Закон Ампера. • Действие магнитного поля на рамку с током. Электродвигатель. • Действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу. Сила Лоренца. • Магнитное поле Земли. • Разделение разноименных зарядов в проводнике, движущемся в однородном магнитном поле. • Электродвижущая сила
