Педагогическая технология развития у учащихся направленности на диалогическое общение при групповой форме обучения на уроках физики при изучении темы "Основы электродинамики" в средней школе (стр. 6 из 15)

В 1812г. Дэви открыл электрическую дугу.

В 1815г. уже было известно, что металлы имеют различную проводимость.

В 1821г. Дэви установил, что металлы можно разложить в ряд по возрастающей проводимости.

В 1920г. немецкий физик Иоганн Швейгер изобрел первый прибор для измерения силы тока – мультипликатор и Георг Симон Ом начал свои эксперименты. Ом вводит понятие “электроскопической силы”, пользуется понятием силы тока и записывает закон для участка цепи.

В 1832г. Фарадей посвящает специальную серию исследований доказательству тождественности “обыкновенного”, гальванического электричества, термоэлектричества и т.д.

В 1833г. Фарадей проводит исследования электропроводимости.

В 1834г. Гаррис показал, что проводимость воздуха не изменяется при нагревании.

В конце XIXв. после открытия электрона начала развиваться электронная теория проводимости. Ее начало дал Друде, а продолжил Лоренц.

В 1911г. Гейке Камерлинг-Оннес открыл явление сверхпроводимости.

Явление электролиза открыли в начале XIXв., а в его конце был открыт электрон Томсоном и стало ясно, что “молекула электричества” Максвеллу и “атом электричества” Гельмгольца есть заряд элементарной частицы вещества, называемый теперь элементарным зарядом.

1820г. Био и Савар проводят опыты по магнитному действию на тела. Ампер формулирует правило определения направления магнитного действия тела. В начале этого года Ампер открыл притяжение и отталкивание параллельных токов. А Фарадей пытается превратить “магнетизм в электричество”. Решение чего пришло в 1831г., когда он предположил, что индукция должна возникать при нестационарном процессе – основа открытия явления электромагнитной индукции. Математическое выражение закона электромагнитной индукции дал в 1873г. Максвелл.

2.3 Возможности учебного материала для развития мировоззрения, мышления, политехнического развития обучения.

Научные возможности темы.

Научные возможности темы "Основы электродинамики" огромны. Здесь учащиеся знакомятся с новыми физическими величинами, законами, значение и тех и других очень важно в жизни: учащиеся впервые знакомятся с новыми физическими величинами и единицами их измерений; знакомятся с новыми физическими явлениями (электризация тел, делимость заряда и др.); знакомятся с новыми законами физики - законом Ома и Джоуля – Ленца, законом сохранения; углубляется представление о фундаментальных физических величинах - работе, мощности; знакомятся с новым видом существования материи - электрическим полем; подчеркиваются физические характеристики поля, заряда, вещества - напряжение, сила тока, сопротивление; углубляются знания о строении вещества, а именно тема позволяет "заглянуть" внутрь атома и показать его строение по модели Резерфорда; узнают о том, что существуют два вида зарядов; рассматривают основы электронной теории.

Мировоззренческое значение темы.

Тема позволяет накопить материал для последующих обобщений и создать у учеников представление о материи и ее движении и о взаимосвязи явлений: убеждаем в существовании явления электризации тел в природе; показываем, сложность атома; убеждаем в существовании особого вида материи – электрического поля; подчеркиваем характеристики заряда, поля, проводника; подчеркиваем связь между силой тока, сопротивлением и напряжением; убеждаем в реальной объективности закона Ома для участка цепи при последовательном и параллельном соединениях; убеждаем в существовании закона Джоуля - Ленца; показываем исторический аспект темы, развитие данного раздела физики и техники отечественными и зарубежными учеными; показываем отличие движения заряженных частиц в проводнике и сверхпроводнике; показываем различие между электрическими и гравитационными полями; убеждаем, что всякое взаимодействие передается с конечной скоростью.

Развивающее значение темы.

Данная тема обладает большими возможностями для развития умений наблюдать, анализировать конкретные ситуации, выделять определенные признаки, сравнивать наблюдаемые явления: данная тема вносит большой вклад для развития логического и абстрактного мышления; используются аналогии; широко используется экспериментальный метод; развиваются умение строить и читать графики, строить схемы электрических цепей, читать эти схемы, собирать их; развитие умений видеть в быту, технике электрические явления и объяснять их с помощью изученного материала; развитие умений, навыков работы с приборами: амперметром, вольтметром, реостатом; продолжение развития умений работать с учебником, справочником, умений делать записи в тетрадях и т.п.

Политехническое значение темы.

Значение темы в политехническом аспекте огромно, т.к. учащиеся на каждом шагу сталкиваются с электричеством в повседневной жизни. С изучением данной темы программа предусматривает формирование у учащихся целого ряда практических умений и навыков: сборка простейших электрических цепей; включение измерительных приборов в цепь; измерение силы тока, напряжения, ЭДС; определение сопротивления проводников; измерение силы тока в цепи с помощью реостата; определение работы и мощности тока; расчет полного сопротивления, напряжения, силы тока при различных соединениях элементов цепи.

2.4 Физический эксперимент.

Электризация тел.

Оборудование: 1)маятник электрический на изолирующем штативе, 2)палочка из органического стекла, 3)палочка из эбонита, 4)кусок меха.

Опыта показывает факт электризации тел. Палочку из органического стекла натирают куском меха, а затем осторожно подносят к висящей на шелковой нити станиолевой гильзе электрического маятника. Гильза притягивается к палочке, обнаруживая тем самым, что палочка находится в необычном состоянии: она наэлектризована.

Опыт повторяют, заряжая трением о мех эбонитовую палочку или гребенку из пластмассы, трением о бумагу – стеклянную палочку или сургуч, и получают каждый раз тот же результат: наблюдают притяжение маятника к наэлектризованному телу.

Два рода зарядов.

Оборудование. 1)маятники электрические на изолирующих штативах (пара), 2)палочка из органического стекла, 3)палочка из эбонита, 4)кусок меха.

Заряженную трением о мех палочку из органического стекла подносят к станиолевой гильзе электрического маятника. Гильза сначала притягивается к палочке, но, коснувшись последней, отскакивает и удерживается на некотором расстоянии от нее. Опыт показывает, что во время соприкосновения часть заряда с палочки переходит на гильзу, после чего возникает взаимодействие двух заряженных тел, которое проявляется во взаимном отталкивании.

Тем же способом заряжают второй маятник и показывают их взаимное отталкивание, сдвигая штативы маятников и сближая точки подвеса нитей.

После этого один из маятников заряжают палочкой из органического стекла, а другой – из эбонита. Затем сближают маятники, не давая им соприкасаться, и наблюдают притяжение. Раздвинув маятники, подносят поочередно то к одному, то к другому маятнику заряженную палочку и наблюдают в одном случае притяжение, а в другом – отталкивание.

Результаты наблюдений позволяют сделать вывод о существовании электрических зарядов двоякого рода, а также о том, что однородные (одноименные) заряды взаимно отталкиваются, разнородные (разноименные) – притягиваются.

Далее заряжают электрические маятники разноименно и медленно сближают их до тех пор, пока они, притягиваясь, не коснутся друг друга. После соприкосновения гильзы опадают и практически оказываются почти незаряженными.

Устройство и действие электроскопа, электрометра.

Оборудование: 1)электроскоп или электрометр, 2)палочка из органического стекла, 3)кусок меха.

Электроскоп – прибор чувствительный и удобный, служит для обнаружения заряда. Главной части электроскопа является металлический стержень с двумя подвешенными к нему станиолевыми полосами – лепестками. Все остальное (стеклянная банка, пробка) служит только для установки главной части и защиты ее от повреждения.

Для демонстрации действия электроскопа электризуют палочку, а затем заряжают ею электроскоп. Врезультате отталкивания одноименных зарядов станиолевые лепестки у заряженного электроскопа разойдутся на больший или меньший угол в зависимости от величины сообщенного заряда.

Проводники и изоляторы.

Оборудование: 1)электроскопы (пара), 2)разрядник прямой на изолирующей ручке, 3)линейка деревянная ученическая, 4)палочка стеклянная, 5)палочка из органического стекла, 6)кусок меха.

Устанавливают рядом два электроскопа и, зарядив один из них с помощью палочки из органического стекла, соединяют шарики электроскопов проволочным разрядником, держа его за изолирующую ручку. Лепестки заряженного электроскопа резко опадают, а незаряженного – расходятся так, что углы между лепестками в обоих электроскопах оказываются одинаковыми. Это значит, что электрический заряд распределился поровну между двумя электроскопами.

Повторяют опыт, но шарики электроскопов соединяют деревянной линейкой, держа ее на планке из органического стекла. При этом наблюдается медленное опадание лепестков одного электроскопа, в то же время лепестки другого электроскопа так же медленно расходятся.

Соединяют заряженный электроскоп с незаряженным, прикасаясь к шарикам стеклянной палочкой, и демонстрируют отсутствие каких-либо изменений в показаниях приборов. Прикоснувшись к заряженному электроскопу проволокой, присоединенной к водопроводному крану, или специально сделанному заземлению, показывают, что заряд таким способом может быть отведен в землю. Прикосновение руки дает тот же эффект, следовательно, человеческое тело – проводник.