CC BY
54
2008/15
• Два одинаковых деревянных бруска лежат на столе, почти соприкасаясь боковыми гранями. Почему же они не притягиваются друг к другу?
• Простая ситуация: лошадь везет телегу по дороге. По третьему закону Ньютона с какой силой лошадь тянет телегу, с такой же силой и телега тянет лошадь, а значит лошадь с телегой не должна тронуться с места. Почему же происходит движение?
• Как вы думаете, можно ли определить массу земной атмосферы по формуле m = P'V ?
При выполнении лабораторных работ рефлексия над информацией будет осуществляться не
только на этапе выдвижения гипотез и проведения эксперимента. Рефлексия над информацией производится и при оценке достоверности полученного результата. В этом случае учащиеся могут воспользоваться таблицей, например, при экспериментальном определении плотности тела.
Работа с литературой, если стоит цель - формирование умения производить рефлексию над информацией, не должна ограничиваться только подготовкой ответов на вопросы, содержащихся в конце параграфов, хотя это также приводит к рефлексии над информацией и развитию умения выделять главное. Учитель может предложить различные формы работы с литературой, например, такие:
• реферирование (подготовка сообщения в краткой форме);
• написание шпаргалок (ученикам предлагается максимально большее количество информации зафиксировать меньшим количеством предложений; можно устроить конкурс шпаргалок);
• написание рассказов с ошибками с целью дальнейшего анализа в процессе обсуждения и т.д.
В заключение отметим, что формирование выделенных нами рефлексивных умений можно осуществлять на уроках физики не только в старших классах, но и в основной школе, используя необходимые для этого средства. Формирование всего комплекса рефлексивных умений должно стать неотъемлемой частью процесса обучения, а необходимость осуществлять рефлексию -потребностью личности.
Литература
Важеевская Н.Е. Изучение гносеологических основ науки в школьном курсе физики / Н.Е. Важеевская. - М.: Прометей, 2001. - 180 с.
References
Vazheevskaya N.E. Studying of gnosiological science’s bases in the school physic’s course. - M.: Prometei, 2001. - 180 p.
УДК 371.016: (53+004)
С 384
Н.В. Синицына
Московский педагогический государственный университет Россия, 119992, Москва, ул. М. Пироговская , 29. E-mail: [email protected]
Использование компьютерных моделей в образовательном процессе на уроках физики
В статье рассматривается один из вариантов использования обучающего диска «Открытая физика» при изучении темы «Электрическое поле». К компьютерным моделям по данной теме этого электронного образовательного ресурса предложены индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами разного уровня сложности.
N. V. Sinitsyna
Moscow State Pedagogical University Russia, 119992, Moscow, M. Pirogovskaya st., 29. E-mail: [email protected]
Computer models use in educational process of Physics lessons
The article discloses one of the variances of self-learning disk usage "Open Physics" within the scope of subject "Electrical field". There are individual supporting materials proposed for the above mentioned computer models. The materials include tasks and questions of different levels of complexity.
Одним из приоритетных направлений использования электронных образовательных ресурсов на уроках физики является применение компьютерных моделей. Компьютерные модели позволяют получать динамику физических явлений и экспериментов, изменять в широких пределах параметры и условия экспериментов, а также моделировать ситуации, недоступные в реальных экспериментах. Количество компьютерных моделей становится все больше и больше, а единой методики их использования до сих пор нет. Для эффективного вовлечения учащихся в учебную деятельность с использованием компьютерных моделей необходимы индивидуальные раздаточные материалы с заданиями и вопросами разного уровня сложности. Ниже предлагаем один из вариантов работы с компьютерными моделями обучающего диска «Открытая физика 2.5» при изучении темы «Электрическое поле».
При изучении темы «Электрическое поле» (10 класс) в разделе «Электродинамика» на уроках можно использовать следующие модели:
Модель 1.1 «Взаимодействие точечных зарядов» - урок 1.2 Закон Кулона.
Модель 1.2 «Электрическое поле точечных зарядов» - урок 1.4 Электрическое поле. Силовая характеристика силового поля и 1.5 Принцип суперпозиции полей. Силовые линии электрического поля.
Модель 1.4 «Поле плоского конденсатора» - урок 1.11 Электроемкость. Единицы электроемкости. Конденсаторы.
В идеале, создать задачник с вопросами и заданиями по имеющимся компьютерным моделям. С учетом индивидуального подхода при обучении, необходимо разрабатывать задания и вопросы разного уровня сложности.
Предлагаем вам задания и вопросы составленные к данным моделям, которые можно разбить на группы: ознакомительные задания, компьютерные эксперименты, экспериментальные задачи, творческие и исследовательские задания.
Модель 1.1 «Взаимодействие точечных зарядов».
Компьютерная модель иллюстрирует принцип суперпозиции электрических полей. В системе из трех точечных зарядов каждые два заряда взаимодействуют между собой по закону Кулона независимо от наличия третьего заряда. Можно изменять величины и знаки всех трех зарядов, а также расстояния между ними. Перемещения зарядов производится с помощью установки курсора на выбранный заряд и нажатие левой клавиши мыши. На дисплее высвечиваются значения сил взаимодействия.
Задания:
Ознакомьтесь с предлагаемой моделью. Какие параметры переменные, а какие зависимые. При каких условиях происходит эксперимент?
1 А) Отметьте исходные данные величин зарядов д!, д2 , д3 и соответствующие расстояния между ними гь г2, г3. Запишите их и соответствующие им значения сил Б между зарядами.
2.1 А) Меняя величину одного заряда, проследите изменение силы Кулона. Заполните таблицу в тетради, состоящую из двух строк д и Б.
2.2 А) Меняя величины двух зарядов, проследите изменение силы Кулона. Заполните таблицу в тетради, имеющую три строки д! , д2 и Б.
2.3 Б) Выведите математическую зависимость силы Кулона от величины зарядов.
3 А) Меняя расстояние между зарядами, наблюдайте изменение сил взаимодействия. Заполните таблицу в тетради, имеющую две строки г и Б.
3 Б) Сделайте вывод о зависимости силы Кулона от расстояния между зарядами.
4 А) Меняя знаки зарядов, проследите изменение направления сил взаимодействия. Сделайте рисунки в тетради.
4 Б) Как направлена сила Кулона в зависимости от знака зарядов?
5 А) Запишите закон Кулона для вакуума и для среды.
5 Б) Можно ли с помощью данной модели проверить закон Кулона для среды и почему?
6 А) С какой силой взаимодействуют два заряда 3мкКл и -2мкКл, находясь на расстоянии
2 м в вакууме? Ответ проверьте с помощью модели.
7 А) На каком расстоянии нужно расположить два заряда 5мкКл и -1мкКл, чтобы они притягивались с силой -5 • 10-6Н? Ответ проверьте с помощью модели.
8 А) Два положительных заряда д и 2 д находятся на расстоянии 100 см. Заряды взаимодействуют с силой 7 • 10-6 Н. Как велик каждый заряд? Ответ проверьте с помощью модели.
2008/15
9 Б) Составьте условия задач по нахождению а) силы Кулона, б) величин зарядов, в) расстояния между зарядами так, чтобы данные соответствовали параметрам предложенной модели. Проведите их решение, проверьте ответ, используя компьютерную модель.
Модель 1.2 «Электрическое поле точечных зарядов».
Компьютерная модель демонстрирует картину силовых линий и эквипотенциальных поверхностей точечного заряда и системы из двух точечных зарядов. Можно изменять величины зарядов и их знаки, а так же расстояние между зарядами. При установке курсора в любой точке и нажатии левой клавиши мыши компьютер высвечивает на дисплее значения модуля вектора напряженности электрического поля Е и потенциала ф в данной точке.
Задания:
Ознакомьтесь с данной моделью: какие параметры переменные, а какие зависимые? Определите минимальное и максимальное значения переменных величин.
Отметьте конфигурацию 1, соответствующую одному заряду на экране.
1 А) Меняя величину заряда, проследите как меняется картина силовых линий электрического поля. Сделайте рисунок в тетради.
1 Б) Сделайте вывод, как зависит густота силовых линий от величины заряда.
2 А) Измените знак заряда и отметьте изменение направления вектора напряженности и силовых линий. Сделайте рисунок в тетради.
2 Б) Сделайте вывод, какое направление имеют силовые линии от знака заряда.
3 А) Задавая различные расстояния от источника электрического поля, исследуйте зависимость напряженности и потенциала в точке электрического поля от расстояния. Заполните таблицу для 3 параметров - Е, г, ф.
3 Б) Напишите математическую зависимость напряженности электрического поля от расстояния Е(г) и потенциала электрического поля от расстояния ф(г).
Задайте конфигурацию 2, соответствующую двум зарядам.
Какая новая величина здесь появилась?
4 А) Меняя расстояние между зарядами, изучите зависимость напряженности и потенциала от этой величины. Сделайте поясняющий рисунок в тетради.
4 Б) Сделайте вывод, на основе компьютерной модели, какая существует зависимость между Е(г) и ф(г). Нарисуйте графики этих зависимостей Е(г) и ф(г).
5 А) На каком расстоянии от заряда 3мкКл напряженность электрического поля равна 105 В/м, а потенциал равен -0,02 • 105 В?
6 А) На расстоянии 5 м расположены два точечных заряда 3мкКл и -4мкКл. Найти напряженность и потенциал в точке, находящейся посередине между зарядами.
6 Б) Расстояние между двумя точечными зарядами д!=-1мкКл и д2=4мкКл равно 4 м. Определить напряженность поля в точке, находящейся на расстоянии 3 м от заряда и 1 м от заряда Я2.
7 А) На каком расстоянии от зарядов эти заряды, равные д1=2мкКл и д2=-3мкКл создают электрическое поле с напряженностью Е=0,09 • 105В/м, если расстояние между зарядами 2 м.
7 Б) Между зарядами +д и +2д расстояние равно 2м. На каком расстоянии от первого заряда находится точка, в которой напряженность поля равна нулю?
8 Б) Точечные заряды -5д и 2д закреплены на расстоянии г друг от друга. Где на линии, соединяющей заряды, следует поместить положительный заряд, чтобы он был в равновесии?
9 Б) Самостоятельно составьте условие задачи по данной компьютерной модели. Проведите ее решение и проверку с помощью компьютерной модели.
Модель 1.4 «Поле плоского конденсатора».
Это модель плоского конденсатора, внутри которого находится однородное электрическое поле. Вблизи краев пластин однородность поля нарушается (краевой эффект). Характеристику электрического поля можно получить, наблюдая за изменением силовых линий и определением силы, действующей на пробный заряд. Переменной величиной является поверхностная плотность заряда о = Q / S на пластинах и величина пробного заряда д, который с помощью курсора мыши может быть помещен в любую точку экрана. Компьютер высвечивает в специальном окне модуль силы, действующей на пробный заряд в данной точке.
Задания:
Ознакомьтесь с данной моделью: какие параметры переменные, а какие зависимые? Определите минимальное и максимальное значения переменных величин.
1. Какое электрическое поля называется однородным?
2. Дайте определение физической величине - поверхностная плотность заряда.
3 Из каких основных частей состоит конденсатор?
4. Какие типы конденсаторов вам известны?
5. Для чего используются конденсаторы?
6. А) Меняя величину поверхностной плотности заряда пластин конденсатора, проследите, как меняется картина силовых линий и эквипотенциалей электрического поля. Сделайте рисунок в тетради.
6. Б) Сделайте вывод, как зависит густота силовых линий и эквипотенциалей электрического поля от величины поверхностной плотности заряда.
7. А) Меняя величину пробного заряда, проследите, как меняется сила, действующая на этот заряд со стороны электрического поля конденсатора.
7. Б) Сделайте вывод, как зависит сила электрического поля конденсатора от величины пробного заряда.
8. А) Измените знак пробного заряда и проследите, как изменится сила, действующая на этот заряд со стороны электрического поля конденсатора.
8. Б) Сделайте вывод, какое направление имеет сила электрического поля конденсатора, действующая на пробный заряд в зависимости от знака этого заряда.
9. А) Поверхностная плотность заряда конденсатора равна 0,6* 10-8 Кл/м2. Определите силу электрического поля, действующую на пробный заряд 0,4* 10-8Кл внутри конденсатора.
9. Б) По данным модели составьте условие задачи, проведите ее решение и проверку с помощью компьютерной модели.
При регулярной работе с компьютерными моделями на основе придуманных заданий имеет смысл составить бланки компьютерных работ. Задания следует располагать по мере возрастания их сложности: начиная с самых простых заданий ознакомительного характера и экспериментальных задач и заканчивая заданиями творческого, исследовательского или поискового характера. Использование данных бланков дает наибольший учебный эффект. Считаем, что необходимо создание единой методики применения не только компьютерных моделей, но и в целом электронных образовательных ресурсов.
УДК 378.147.88:004.9 С 603
Н.М. Соловьева, Т.А. Макаренко
Якутский государственный университет E-mail: yktnti @,v andex. ru
Применение икт-технологий в организации педагогической практики студентов
В статье описывается применение икт- технологий в организации педагогической практики студентов. С появлением технологии World Wide Web компьютерные и телекоммуникационные системы стали играть существенную роль в образовании. Это связано с тем, что Веб-технологии обеспечивают не только представление учебной информации, но и услуги быстрой и удобной связи, а также интерактивного взаимодействия между преподавателем и обучающимся. Это приводит к интерактивному общению студентов и преподавателей. Создание сайтов и их применение в педагогическом процессе, дает возможность повысить качество знаний и улучшить профессиональную подготовку студентов.
N.M. Solovyeva, T.A. Makarenko
Y akutsk state university E-mail: vktnti @v andex. ru
The application of information technologies in teaching practice of students
The article describes the application of IKT technologies while organizing the pedagogical practice of the students. With the invention of World Wide Web, computer and telecommunication systems have began to play an essential role in education. This is bound up with the WEB-technologies which provide not only representation of the educational information, but
