Особливості навчання фізики в основній школі

План.

Особливості навчання фізики в основній школі. Елементи МКТ та їх використання для пояснення фізичних явищ у 7 класі

Лекція 1

П Л А Н

Розділ І. Змістовий модуль 1. 4

Лекція 1. 4

Особливості навчання фізики в основній школі. Елементи МКТ та їх використання для пояснення фізичних явищ у 7 класі 4

Розділ ІІ. Змістовий модуль 2-3. 14

Лекція 2-3. 14

Вивчення світлових явищ у 7 класі 14

Розділ ІІІ. Змістовий модуль 4. 26

Лекція 4. 26

Формування уявлень про механічний рух на І ступені навчання фізики 26

Розділ ІV. Змістовий модуль 5. 32

Лекція 5. 32

Вивчення періодичних механічних рухів. 32

Розділ V. Змістовий модуль 6. 41

Лекція 6. 41

Науково-методичний аналіз теми «Взаємодія тіл». 41

Розділ VІ. Змістовий модуль 7-8. 49

Лекція 7-8. 49

Методика вивчення теми «Тиск. Тиск твердих тіл, рідин і газів». 49

Розділ VІІ. Змістовий модуль 9. 58

Лекція 9. 58

Формування поняття про роботу і енергію.. 58

Розділ VІІІ. Змістовний модуль 10. 65

Лекція 10. 65

Вивчення теплових явищ у курсі фізики 8 класу. 65

Розділ ІХ. Змістовний модуль 11. 73

Лекція 11. 73

Методика вивчення теплових явищ (продовження) 73

Розділ Х. Змістовний модуль 12. 76

Лекція 12. 76

Методика вивчення розділу "Електричне поле" у 9 класі 76

Розділ І. Змістовий модуль 1

1. Особливості навчання фізики в основній школі.

2. Значення, завдання, структура і зміст теми про будову речовини.

3. Формування основних понять.

Література:

1. Божинова Ф.Я., Кирюхін М.М., Кирюхіна О.О. Фізика 7 клас: Підручник. – Х.: Веста; Вид. «Ранок», 2007. – 96 с.

2. Альохіна Л.А. Фізика, 7 клас: Розгорнуте календарне планування. – Х.: Веста: Вид. «Ранок», 2007. – 96 с.

3. Песін О.І. Фізика 7 клас: Методика викладання. – Х.: Веста: Вид. «Ранок», 2007. – 192 с.

4. Пёрышкин А.В., Родина Н.А. Преподавание физики в 6-7 классах ср. шк. – М.: Просвещение, 1985. – 206 с.

5. Методика преподавания физики в 6-7 классах средней школы / Под ред. В.П. Орехова и А.В.Усовой. – М.: Просвещение, 1976. – 384 с.

6. Методика преподавания физики в средней школе: Частн. вопр. / Под ред. С.Е. Каменецкого и Л.А. Ивановой. – М.: Просвещение, 1976. – 384 с.

7. Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе: 6-7 кл. – М.: Просвещение, 1988. – 175 с.

І. Особливості структури і змісту.

В основній школі закладаються основи фізичного пізнання світу. Курс фізики основної школи ґрунтується на пропедевтиці фізичних знань, що відбуваються на більш ранніх етапах навчання при вивченні природознавства.

Всі явища, що вивчаються, розташовані у порядку зростання складності форм руху матерії (від механічних і теплових до електромагнітних і світлових). Певне порушення складають теми: «Будова речовини» і «Світлові явища».

Таке раннє введення мікроструктурних уявлень пор будову речовини дозволяє розглядати деякі явища не тільки феноменологічно, а й пояснювати їх внутрішній механізм, що сприяє формуванню теоретичного мислення, вчить учнів дедуктивній логіці міркувань.

Включення світлових явиш у курс фізики 7 класу значно розширює перед учнями фізичну картину світу, збагачує їх експериментальну та практичну підготовку завдяки простим законам і доступному експерименту.

Таким чином, введення елементів МКТ та оптики (електродинаміки) на І ступені сприяє реалізації дидактичних принципів, врахуванню вікових особливостей, припускає мінімальне використання математичного апарату.

Введення елементів МКТ супроводжується ретельно відібраним експериментом.

Весь матеріал курсу фізики розташований так, щоб врахувати міжпредметні зв’язки: з одного боку, він опирається на знання, отримані при вивченні інших дисциплін, а з іншого – сам є основою для розуміння деяких тем з інших предметів.

Зміст курсу фізики І ступеня є логічно завершеним базовим курсом, в якому є матеріал, що вивчається тільки на І ступені (гідро і аеростатика, світлові явища, прості механізми, види теплопередачі, закон Ома для ділянки кола і ін.). Також він містить питання, з якими відбувається тільки початкове знайомство а більш докладно вони вивчатимуться у старших класах (маса, сила, робота, енергія, температура, заряд, електричне і магнітне поле і ін.).

ІІ. Особливості методики викладання.

Методика викладання фізики у 7-9 класах повинна будуватися з врахуванням вікових особливостей учнів. У зв’язку з тим, що у дітей 12-14 років здатність до абстрактного мислення розвинута слабо, майже всі явища, що вивчаються, повинні розкриватися на емпіричному рівні: від спостереження явищ в конкретній ситуації до висунених гіпотез і їх експериментальної перевірки. Тому фізичний експеримент повинен бути основним засобом навчання.

Але емпіричний рівень пізнання приводить лише до розвитку індуктивного методу мислення, який недостатній для вивчення фізичних теорій у старших класах. Тому важливо формувати у учнів 7-9 класу дедуктивне мислення: правильна побудова пояснення фізичних явищ, теоретичні міркування, теоретичне виведення наслідків і перевірка їх експериментом.

Одним із головних вимог до уроку є організація самостійної діяльності учнів. Ця діяльність може бути спрямована на отримання певної інформації із підручників, довідників, мережі Інтернету; на засвоєння понять, методів мислення, методів пізнання та інших інтелектуальних чи практичних дій.

У 7 класі на навчання фізики відводиться 35 годин на рік, що вдвічі менше, ніж раніше. Крім того, збільшилась кількість лабораторних робіт. Все це створює методичні проблеми, які можна спробувати розв’язати організувавши самостійну роботу учнів.

Під час вибору форм і методів проведення уроків необхідно мати на увазі, що учні цього віку досить рухливі, люблять брати участь у змаганнях, не соромляться висловлювати свої думки вголос. Тому основним методом ведення уроку повинна стати пошукова бесіда; під час розв’язування задач – групові форми роботи. Частіше слід практикувати уроки – змагання, ігри, дослідницькі проекти, тощо.

2. Значення, завдання, зміст і структура теми про будову речовини.

Знання про будову речовини накопичуються протягом усіх років навчання в школі. Цей факт відбиває величезне значення цих знань для формування наукового світогляду школярів.

Професор Ричард Фейнман, лауреат Нобелівської премії й один з найвидатніших фізиків світу, писав:

«Якби в якому-небудь катаклізмі загинули всі наукові знання, і до наступних поколінь живих істот дійшла б тільки одна фраза, то яка фраза містила б найбільшу інформацію в найменшій кількості слів? Я впевнений, що це була б атомна гіпотеза (або атомний факт, називайте це як вам зручно): всі матеріальні тіла побудовані з атомів — маленьких частинок, які перебувають у нескінченному русі, притягуючи одна одну, коли вони перебувають на невеликій відстані, але протидіють спробам щільно притиснути їх одну до одної».

Хтось, природно, може не погодитися з тим, що має бути написане в цій єдиній фразі, однак що-небудь стосовно існування атомів і їхньої природи завжди буде займати одне з головних місць у списку, який складе будь-який учений.

Суть стратегії вивчення будови речовини, розрахованої на всі роки навчання фізики, полягає в наступному: від дослідів до введення основ­них теоретичних понять, далі до розвитку цих понять у теоретичну концепцію й потім до застосування теорії для пояснення ряду явищ. Початок реалізації цієї стратегії припадає на 5-й клас (!) і пов’язаний з вивченням теми «Тіла й речовини, які оточують людину» у курсі «Природознавство». На вивчення цієї теми приділяється 8 годин. П’ятикласники отримують початкові відомості про речовини та їхні сполуки, чисті речовини та суміші. Учні повинні засвоїти, що за зов­нішньою цілісністю предметів навколишнього світу криється складна будова речовини: тіла складаються з атомів, молекул, інших частинок, які перебувають у безперервному русі й взаємодіють між собою. Таким чином, учитель фізики, приступаючи до вивчення будови речовини в 7-му класі, повинен спиратися на початкові відомості про будову речовини, з якими учні вже ознайомилися в 5-му класі. Всі ці відомості фактично повторюються в 7-му класі. З огляду на цю обставину, учитель фізики повинен використати відведений час на відновлення, впорядкування й поглиблення наявних пропедев­тичних знань, звертаючи при цьому особливу увагу на виконання й обговорювання дослідів, передбачених програмою.

У наступних темах курсу фізики 7-9 класів знання про будо­ву речовини продовжують формуватися й поглиблюватися. Так, при вивченні механічного руху можна розглянути як приклад рух молекул газу, швидкість їхнього руху, при вивченні інерції — рух молекул газу від одного зіткнення до іншого, при введенні поняття маси — масу молекул.

Наступний етап формування знань про будову речовини специ­фічний тим, що ці знання застосовуються для пояснення досліджу­ваних явищ, і, отже, він корисний у двох відношеннях: розвиваються самі знання про молекули й створюється можливість для теоретично­го пояснення явищ. Так, на основі уявлень про молекули можна опи­сати механізм тиску газів і його залежність від об’єму й температури газу, обґрунтувати закон Паскаля, причину відмінності атмосферного тиску на різних висотах.

При вивченні розділу «Теплота» корисно дати молекулярно-кіне­тичне тлумачення поняття внутрішньої енергії, пояснити такі явища, як нагрівання тіл при теплопередачі й здійсненні роботи, теплопро­відність тіл, плавлення й тиск, випарювання і конденсація.

Таким чином, відомості про молекулярну будову речовини, уве­дені на початку шкільного курсу фізики, можуть бути використані й розвинені надалі при вивченні багатьох питань.

З огляду на викладене вище, можна сформулювати дидактичні цілі вивчення теми «Будова речовини». У ході розгляду елементів молекулярно-кінетичної теорії й молекулярної фізики учні повин­ні засвоїти такі основні відомості: всі тіла складаються із частинок (молекул); останні перебувають у стані безперервного безладного руху; молекули взаємодіють одна з одною; залежністю сил взаємодії від відстані між частинками пояснюються відмінності властивостей речовини в трьох агрегатних станах.

Більш загальними завданнями вивчення будови речовини є озна­йомлення учнів з поняттям моделі на прикладі моделі будови твердого тіла, рідини й газу; розвиток у школярів навичок у поясненні явищ на основі знань про будову речовини.

Одержання відомостей про будову речовини сприяє здійсненню міжпредметних зв’язків. Так, явище дифузії можна ілюструвати відомими учням фактами з біології, ботаніки, географії; дифузією пояснюється проникнення кисню в кров живого організму через тканини легенів, вуглекислого газу з повітря в листя рослин, атмо­сферного повітря у воду водойм, підтримка деякої однорідності складу атмосфери поблизу поверхні Землі тощо.

Політехнічний кругозір учнів може бути розширений при вивчен­ні будови речовини прикладами застосування в техніці тіл з різними механічними властивостями: твердих тіл для виготовлення деталей, рідин у гідравлічному пресі, газів у пневматичних інструментах тощо. Прикладом застосування дифузії в техніці може служити спосіб насичення залізних виробів вуглеводнем при їхньому загар­туванні (вироби упаковують разом з деревним вугіллям і ставлять у гарячу піч на порівняно довгий час, за який відбувається дифузія вуглецю й заліза). Знання про структуру твердих тіл дозволяють розповісти про можливості перегрупування їхніх частинок і ство­рення речовин із заздалегідь заданими властивостями — сплавів, пластмас тощо.

Викладання матеріалу про будову речовини в 7-му класі сприяє розумінню школярами пізнаванності світу й невичерпності властивостей матерії. Уже на цьому етапі вчитель може показати уч­ням, що розвиток науки обумовлює перехід від менш повних до більш повних знань про природу. Зокрема, можна показати, що фізичні моделі лише з певним ступенем точності відбивають властивості досліджуваного об’єкта, однак у процесі його дослідження моделі змінюються, уточнюються, удосконалюються, що відповідає більш повному й докладному знанню об’єкта.

Найважливіша задача теми – підвести учнів до ідеї про дискретність речовини.

Структура і зміст теми:

Речовина маса
Прості Молекула Складні Розміри молекул
Атом
Рух - невід’ємна властивість	Між молекулами є проміжки	Молекули притягуються і відштовхуються
Явище дифузії	Броунівський рух	Зміна об’єму тіла	Збереження об’єму і форми тіла, змочування, зклеювання.
	Три стани речовини
Тверда	Рідка	Газоподібна
Зберігають форму і об’єм	Зберігають об’єм, легко змінюють форму	Не зберігають ні форми, ні об’єму
Молекули упаковані щільно	Коливаються навколо певних точок	Молекули упаковані щільно, але притягання між ними не таке велике	Відстані між молекулами набагато більші від розмірів самих молекул
У певному порядку			Молекули рухаються хаотично
Кристали

Дата добавления: 2014-01-13