Вторник, 23.07.2019, 07:01
Официальный сайт МБОУ г. Иркутска СОШ № 7
Приветствую Вас Гость | RSS
Меню сайта
Категории раздела
Физика 5-9 [0]
Физика 10-11 [1]
Наш опрос
Какие виды внеурочной деятельности, кружки и секции вы бы хотели посещать в нашей школе?
Всего ответов: 86
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Главная » Статьи » Методика преподавания физики » Физика 10-11

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ПОНЯТИЙ «МАССА» И «ЭНЕРГИЯ»
    
     Формирование единой научной картины мира и мировоззрения учащихся невозможно без формирования фундаментальных физических понятий, т. к. они составляют основу физического знания. Фундаментальное понятие, совершенствуясь и развиваясь, может проходить, как центральное понятие, через ряд постепенно сменяющих друг друга теорий. При этом содержание этого понятия существенным образом определяет структуру модели реальной действительности (научной картины мира), создаваемой в рамках этой теории. Формирование фундаментального понятия является, таким образом, одной из основных задач учебной дисциплины. Это тем более важно, поскольку большинство выпускников средней школы с физикой больше не встретятся. В то же время ряду фундаментальных понятий в школьном курсе физики не уделяется должного внимания. Это в первую очередь, по нашему мнению, относится к таким понятиям как масса и энергия.
     Нередко традиционные методы обучения не дают желаемого результата в обучении. Поэтому возникает необходимость использования нетрадиционных инновационных методов, одним из которых является метод использования компьютерных программных средств и мультимедийных программ в школьном курсе физики. Подобными вопросами занимаются такие исследователи и методисты как: А. В. Кавтрев, Д. Ш. Матрх, А. В. Смирнов, И. М. Низамова, Н. Н. Гомулина, Л. И. Анцифиров, Г. А. Бордовский, Э. В. Бурсиан и др.
     Формирование фундаментальных физических понятий должно происходить постепенно, в несколько этапов. Так, такое понятие как энергия, формируется поэтапно. Сначала учащиеся знакомятся с ним в курсе механики (механическая энергия), затем в термодинамике (внутренняя, тепловая энергия), затем в электродинамике (электрическая энергия, энергия магнитного поля, энергия электромагнитного поля) и, наконец, в атомной физике (энергия атома и атомного ядра). Причем сначала понятие энергия дается в более простом представлении в курсе основной школы (сначала в VII – VIII классах, затем в IX), и углубляется в старших классах. При этом обязательно проводится сравнительный анализ различных видов энергии, и их взаимных переходов. Необходимо при этом обязательно оговорить пути и возможности подобных переходов и подвести к общему рассмотрению понятия энергии как фундаментального физического понятия, указав связь энергии с импульсом (энергия-импульс). Важно к тому же не забыть и о законе сохранения и превращения энергии, который играет фундаментальную роль во всей Вселенной.
     Свое знакомство с понятием массы ученики начинают с первых шагов обучения физики. Уже в VII классе им преподносятся представления об инертной массе, которое затем уточняется и углубляется в IX классе.
     На ранних этапах формирования данных понятий в VII – VIII классах является очень эффективным использование мультимедийных компьютерных программ с элементами игры интерактивного характера. Управленческую и информационную функцию в таких программах берет на себя «интерактивный учитель», «помощник», «подсказчик», который координирует и направляет действия учащихся. При этом представляется очень полезным использование наглядных компьютерных моделей, выполненных в виде занимательной задачи, которая должна быть ориентирована на использование закона сохранения энергии, на различные энергетические переходы (с учетом возрастных и индивидуальных особенностей), на расчеты массы тела. Анализируя подобные доступные модели, учатся находить в них скрытые закономерности, которые наглядно из модели не следуют. При таком подходе целесообразно задействовать элементы игрового характера, например интеллектуальный компьютерный турнир между учащимися – Кто лучше знает закон сохранения энергии, Какие свойства массы вам известны? и т. п. Здесь, в основном, учащиеся знакомятся с понятием массы как меры инертности, количества материи.
     Одной из наиболее интересных программ по физике игрового характера для школьников является программа «Физикус» компании «МедиаХауз». Игровой сюжет выполнен в лучших традициях жанра "квест" и предлагает главному герою спасти планету от катастрофы. Для этого придется решить множество головоломок и задач, связанных с физикой. Такой подход помогает школьнику лучше понять физические процессы, а учителю - продемонстрировать различные опыты без использования дополнительной аппаратуры. Программа ориентирована, прежде всего, на учащихся V - VIII классов.
     В IX классе учащиеся анализируют свойства массы в ньютоновой механике. С помощью электронного учебника и интерактивных моделей знакомятся с понятиями инертной и гравитационной масс, анализируют фундаментальные эксперименты по подтверждению равенства гравитационной и инертной масс. После чего, проанализировав учебную печатную и электронную литературу и программные обучающие средства учащиеся формулируют основные свойства массы в ньютоновой механике.
     При формировании понятия механической системы и механической энергии в IX классе необходимо указать пути превращения механической энергии в другие виды энергии. Здесь также следует использовать различные компьютерные модели и демонстрации, пользуясь которыми учащиеся будут способны найти и описать подобные энергетические переходы. Целесообразно при этом дать задание вида: провести сопоставительный анализ между различными видами энергии, описанными в электронном учебнике. Результаты работы учащиеся представляют в виде некоторого резюме выполненного в стандартных приложениях компании Microsoft MS WinWord или MS Exсel. Для этих целей можно использовать средство создание публикаций MS Publisher (создать буклет или быструю публикацию).
     Решающий этап формирования понятия масса происходит в XI классе после изучения темы «Основы теории относительности», где учащиеся знакомятся со знаменитой формулой Эйнштейна Е0 = mc2. Из этой формулы видно, что в покоящейся материи таятся огромные запасы энергии. Именно на этом соотношении основана вся ядерная энергетика.
     Очень важным является сравнение понятий массы и энергии в ньютоновой теории и в теории относительности. С этой целью целесообразно проведение семинаров в частности на такие темы как: «Какая же ты, масса?», «Какая же ты, энергия?», с использованием компьютерных технологий.
     Так при проведении семинара на тему «Какая же ты масса?», класс разбивается на исследовательские группы. Каждая группа занимается определенным теоретическим исследованием и представляет результаты своей работы в виде презентации на компьютере. Для этих целей используется программное средство пакета Microsoft Office PowerPoint.
     Целью проведения данного семинара является рассмотрение понятие массы с точки зрения классической и неклассической физики. Основные задачи: рассмотрение основных свойств массы в классической и неклассической физике, их сравнительный анализ; раскрытие физической сущность формулы E0 = mc2; развитие познавательной деятельности учащихся при использовании компьютерных информационных технологий; развитие навыков работы в исследовательской группе; усиление мотивации к учебному предмету; учет межпредметных связей между физикой и информатикой как учебными дисциплинами.
     I исследовательская группа «Ньютоны» - рассматривает свойства массы с точки зрения классической ньютоновой механики, вводит понятия инертной и гравитационной масс.
     II исследовательская группа «Экспериментаторы» - рассматривает исторический ход экспериментальной проверки равенства инертной и гравитационной масс, приводит описание опытов, имеет рисунки используемых в экспериментах установок.
     III исследовательская группа «Эйнштейны» - рассматривает свойства массы в рамках теории относительности, подчеркивает принципиальные отличия от классических представлений.
     IV исследовательская группа «Ядерщики» - рассматривает представления о массе в физике атомного ядра и элементарных частиц, говорит об энергии связи и дефекте масс.
     Формирование исследовательских групп и выбор одной из предложенных тем исследования происходит не менее чем за две недели до итогового занятия. Подготовка и поиск материала осуществляется под руководством учителя, который ведет постоянный контроль за деятельностью учащихся, проводит консультации.
     Итоговое занятие проводится после изучения темы «Основы теории относительности» в XI классе.
     В конце урока учащиеся вместе с учителем подводят итоги семинара, обсуждают толкование понятия массы с точки зрения современных представлений, говорят о ее свойствах и связанных с ней закономерностях.
     Укажем, какие критерии оценки доклада и презентации предъявлялись к учащимся:
1. содержание доклада (презентации) не противоречит современной научной картине мира;
2. презентация (доклад) в полной мере раскрывает суть изучаемых закономерностей;
3. имеется хороший иллюстративный материал (рисунки, схемы, таблицы, диаграммы);
4. дана правильная последовательность изложения материала, которая способствует глубокому пониманию и усвоению материала;
5. оформление презентации не отвлекает учащихся своей броскостью и насыщенностью яркими разнообразными цветами;
6. презентация не является слишком громоздкой, в ней в приемлемой мере изложена сущность изучаемой проблематики;
7. в подготовке презентации применялись дополнительные возможности используемого программного средства (анимация, гиперсвязь, звуковое сопровождение, видеофайлы и т. п.);
8. учащиеся проработали значительное количество литературных источников и материалов сети Интернет.
     Аналогично в классе можно провести урок на тему «Слабый принцип эквивалентности», где необходимо проиллюстрировать равенство mи = mгр. Для этого создается компьютерная презентация, посвященная фундаментальным опытам по проверке равенства инертной и гравитационной масс, или создается буклет на эту тему (в последнем случае используется программное средство MS Publisher).
     Предполагаемый подход характерен не только наглядностью, но наряду с работой всех видов памяти имеет еще и эмоциональную окраску, что позволяет более основательно усвоить изучаемый материал.
     В качестве наиболее известных готовых программных продуктов по физике, которые можно использовать в старших классах, следует отметить следующие: «Открытая физика 2.5» компании «Физикон», «Физика. Мультимедийный курс: X – XI классы» компании «Русобит-М», «Физика – репетитор» компании «1 С», «Курс физики XXI века Боревского» компании «МедиаХауз».
     Итак, что же действительно могут дать компьютерные технологии? Могут ли они осуществить эффект существенного углубления знания в области физики? Все зависит, скорее всего, от самого учителя, его знаний в области информационных компьютерных технологий и творческого потенциала, поскольку компьютерные технологии открывают широкие возможности для творческой работы. Учитель либо сам разрабатывает методический комплекс применения тех или иных компьютерных средств при изучении конкретной темы, либо использует уже готовые разработки и программы, подготовленные специалистами. Так, он может использовать в своей учебной деятельности различные программные средства учебного назначения (ПСУН). К ним относятся ПС лекционно-демонстрационного назначения, контроля, контроля и коррекции, алгоритмического тренинга, лабораторно-моделирующие и другие. Данные средства демонстрируют учащимся наиболее наглядно и содержательно все аспекты изучаемого материала в их логической взаимосвязи.
     Не нужно забывать и о стандартных приложениях, типа пакета Microsoft Office (Word, Excel, Power Point, Access). Они также смогут помочь вам в вашей педагогической деятельности (электронные тесты, информационные модели, демонстрации, слайд-шоу, справочные материалы и т.д.). А использование средств программирования (Basic, Pascal, C++) и средств автоматического проектирования (AutoCAD и др.) еще более раскроют возможный потенциал использования компьютерных технологий в школьном курсе физики (интерактивные модели, физические задачи, автоматически проверяемые тесты, лабораторный практикум и т.д.).
Категория: Физика 10-11 | Добавил: ГабриковАА (13.06.2010)
Просмотров: 1722 | Рейтинг: 5.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Друзья сайта
  • Официальный блог
  • Сообщество uCoz
  • FAQ по системе
  • Инструкции для uCoz
  • Copyright MyCorp © 2019Создать бесплатный сайт с uCoz