Проблемный урок по физике
методическая разработка на тему

+

ФГОУ СПО «Бутурлиновский механико-технологический колледж»

                                                                 Рассмотрено:

                                                                      На заседании ЦК

                                                                                        ___________________________

                                                                                        Протокол №________________

                                                                                          От «___»______________200_г.

                                                                 Председатель ЦК

                                                                                         ___________________________

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Проблемного урока

По дисциплине:    «ФИЗИКА»

Раздел:  ЭЛЕКТРОДИНАМИКА.

Тема:  «ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВИЖУЩИЙСЯ ЗАРЯД.» 

Курс: I

                                                                                                        Составитель:

                                                                                           Преподаватель физики

                                                                                                            Ковалева

                                                                                                    Елена Павловна

г. Бутурлиновка

                                                                 20011г.

                              Содержание

1. Пояснительная записка
2. Конспект урока
3. Литература
4. Приложения

I. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

     Урок - основная форма организации учебного процесса в среднем специальном учебном заведении. Он является коллективной формой организации обучения, которой присущи постоянный состав студентов, определенные временные рамки занятий, твердо установленное расписание и организация учебной работы над одним и тем же материалом. На этом логически законченном целостном элементе учебно-воспитательного процесса в сложном взаимодействии представлены цель, содержание, средства и методы обучения, проявляются личность и мастерство преподавателя, индивидуальные и возрастные особенности студентов, 'происходит реализация целей и задач их обучения, воспитания и развития.

В зависимости от целей и задач учебного заведения обучение может быть проблемным и не проблемным. Задачей нашего колледжа является формирование гармонически развитой личности.

Важнейший показатель всесторонне и гармонично развитой личности -наличие высокого уровня мыслительных способностей. Если обучение ведет к развитию творческих способностей, то его можно считать развивающим обучением – обучением, при котором преподаватель, опираясь на знание специальных педагогических средств, ведет целенаправленную работу по формированию мыслительных способностей и познавательных потребностей своих студентов в процессе изучения основ науки. Такое обучение является проблемным.

Особенностью проблемного урока является то, что повторение пройденного материала в большинстве случаев сливается с изучением нового. При этом осуществляется непрерывное повторение знаний и умений в новых связях и отношениях, за счет чего у студентов происходит расширение объема знаний и их углубление. Структурными элементами проблемного урока являются:

• Актуализация имеющихся знаний студентов;
• Усвоение новых знаний и способов действий;
• Формирование умений и навыков.

Актуализация имеющихся знаний. Цель актуализации состоит в том, что имеющиеся знания следует сделать актуальными в данный момент, т.е. активизировать работу памяти и подготовить опорные знания студента для успешного восприятия и усвоения новых знаний, возбудить интерес к рассматриваемой проблеме, создать эмоциональный настрой, оценить готовность студентов к восприятию нового учебного материала. Виды деятельности студента на данном этапе: устное или письменное изложение приобретенных ранее знаний, решение задач, выполнение упражнений и т.д. Активизация состоит в том, чтобы обучить не отдельным мыслительным операциям, а системе умственных действий для решения не стереотипных задач. На этапе актуализации чаще всего создается проблемная ситуация. Следовательно, основная задача этого этапа состоит в подготовке обучаемых к самостоятельной поисковой деятельности.

Усвоение новых знаний и способов действия. Именно здесь усваиваются новые знания, раскрывается сущность новых понятий и способы умственной деятельности студента. Деятельность преподавателя на данном этапе должна быть направлена на создание проблемной ситуации, помощь студентам в выявлении новых  данных или устранении некоторых логических ошибок, управление их деятельностью. Методы работы преподавателя: рассказ, объяснение, беседа, демонстрация опыта, кинофильма и т.д. Деятельность студентов направлена на усвоение новых знаний в условиях проблемной ситуации. Эта задача может решаться ими как логическим путем, так и интуитивно. Методы работы: работа с учебником и справочной литературой, самостоятельное наблюдение или лабораторный эксперимент, решение задач, составление схемы или чертежа экспериментальной установки и др.

Формирование умений и навыков. При постановке и решении учебных проблем студенты разрешают противоречия учебного познания. На этой основе происходит превращение знаний в убеждения. Однако глубокое усвоение

полученных знаний происходит лишь в процессе их применения на практике. Поэтому важнейшим элементом проблемного урока следует считать этап формирования умений и навыков. Здесь происходит отработка знаний и умений, а также умственных и практических действий. К этому этапу проблемного урока в большинстве случаев относят проверку правильности решения учебной проблемы.

                            Актуальность:

Необходимость обновления содержания и педагогических технологий курса физики не вызывает сомнения и диктуется большим количеством накопившихся здесь проблем. Это и низкий престиж школьной физики, отсутствие интереса к ней, а отсюда неудовлетворительное качество знаний у значительной массы студентов первокурсников. Это и большой объем сложной научной информации, изучаемой в весьма сжатые сроки. Излагаемый в курсе материал слабо связан с повседневным опытом и познавательными интересами студентов. В учебниках физики преобладает традиционный информационно-объяснительный подход, не раскрываются пути физического познания. Большая часть предлагаемых задач абстрактны, схематичны, далеки от жизненного опыта студентов. Необходимость интенсивного внедрения элементов проблемности на моих уроках физики обусловлена стремлением быстрее освободиться от технологии «традиционного урока». По данной причине я решила создать свою разработку по теме из раздела «Электродинамика».               

                          Педагогическая идея:

 Свой  урок   выстраиваю  таким   образом,   чтобы   происходило сочетание восприятия объяснений преподавателя студентом с его собственной поисковой деятельностью по выполнению практических заданий. В ходе изложения нового материала опираюсь на знания студентов приобретенные ранее; использую жизненные ситуации, возникающие при выполнении практических заданий, в ходе наблюдения за природой. Проблемная ситуация возникает при попытке студентов самостоятельно достигнуть поставленной перед ними практической цели.(Что такое сила Лоренца? Как определяют ее значение? Как определяют ее направление?) Данный вид урока стимулирует проявление активности, инициативы, творчества у студентов; развивает интуицию и дискуссионное мышление; учит искусству решения различных научных, практических проблем, опыту творческого решения теоретических и практических задач.

             Процесс реализации педагогической идеи:

  На уроках применяю опорные конспекты (ОК).ОК- краткая запись наиболее значимой информации. На уроке студенты переписывают готовые ОК с экрана на черновые листы, а дома самостоятельно ,используя цветные ручки и фломастеры ,красиво переносят их в рабочие тетради, осуществляя выделения .Затем по ОК готовят рассказ. Получается многократное повторение и самостоятельная подготовка. Чтобы у студентов появилась потребность к самостоятельным размышлениям, я стараюсь в конце каждого урока задать проблемный вопрос в виде интересной задачи, необычного опыта, чтобы вызвать интерес, создать стимул к поиску ответа.

Приучаю студентов самостоятельно составлять ОК по изученной теме. При этом они учатся извлекать из нее основную информацию, выстраивать ее в логическую цепочку. В процессе такой работы весь учебный материал «свертывается» в несколько слов и картинок , связанных между собой, и заносится в ОК; при воспроизведении же записи текст и образы «развертываются» в рассказ. Уроки изучения нового материала строю по методике в основу которой можно положить изречение:                 «УЧИТЬСЯ- ЗНАЧИТЬ УЧИТЬ СЕБЯ».

      Границы и условия применения разработки:

 Данную разработку целесообразно использовать в работе, т.к. становиться возможным достижение прогнозируемого результата. Этап    формирования умений и навыков совпадает с этапом проверки правильности решения проблем. Отсюда максимальная самостоятельность студентов на данном этапе урока. Излагая данный материал в виде лекции, студенты получают от преподавателя уже готовые выводы, не давая возможности самореализоваться. В основе урока, методическую разработку которого я представляю, лежит принцип частично-поисковой учебно-познавательной деятельности студента, приложения знаний к практике. На основе анализа фактов студенты самостоятельно делают выводы и обобщения, формируют с помощью преподавателя определенные понятия. В результате у студентов вырабатываются навыки умственных операций и действий, навыки переноса знаний, развивается внимание, воля, творческое воображение. Проблемное обучение формирует гармонически развитую творческую личность способную логически мыслить, находить решения в различных ситуациях, способную систематизировать и накапливать знания, способную к высокому самоанализу, саморазвитию. Постоянная постановка перед студентом проблемных ситуаций приводит к тому, что он не «пасует» перед проблемами, а стремится их разрешить, тем самым мы имеем дело с творческой личностью всегда способной к поиску. Вот почему я отдала предпочтение проблемному в отличие от традиционного обучения (комбинированного урока).

Изложение нового материала в такой форме продуктивно и доступно для студентов с различной степенью подготовленности.

II КОНСПЕКТ УРОКА

ТЕМА УРОКА:  Действие магнитного поля на движущийся заряд.

ЦЕЛИ УРОКА:

   Дидактическая: дать понятие силы Лоренца, вывести формулу для

                                            определения численного значения силы Лоренца, выяснить направление Fл по правилу левой руки, привести примеры использования Fл в современной технике.

                 Воспитательная: формировать умение работать самостоятельно, вырабатывать у студентов чувство ответственности за результаты своей работы, чувство самокритичности в оценке качества усвоения учебного материала.

        Развивающая: развивать умение выделять главное  и обобщать результаты     работы, умение рационально планировать работу с тем, чтобы выполнить её в строго указанное время, развивать скорость психических процессов, формировать познавательную деятельность студентов  в процессе активной личной деятельности.

МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ:  учебный кабинет.

ВРЕМЯ ЗАНЯТИЯ:  90 минут.

ТИП УРОКА: урок изучения нового программного материала.

ВИД УРОКА: теоретическое занятие.

МЕТОД ПРОВЕДЕНИЯ УРОКА:  беседа с обратной связью.

ОСНАЩЕНИЕ УРОКА: магнит, источник тока, алюминиевый провод, соединительные провода, осциллограф, кодоскоп, плакат-таблица с изображением кинескопа и масс- спектрографа, экран.

Внутри предметные связи: 

1. электростатика;
2. кинематика;
3. динамика.

Межпредметные связи:

1. электротехника;
2. электроника;
3. математика.

Хронокарта занятия

Ход занятия

1. Организационный момент:

Преподаватель оценивает готовность аудитории к занятию, наличие необходимых таблиц. Контроль внешнего вида студентов. Рапортичка старосты об отсутствующих. Запись в журнале темы урока и отсутствующих. Выясняет, были ли затруднения при выполнении домашнего задания, если были, совместно со студентами разрешает возникшие вопросы.

   II. Этап актуализации знаний методом фронтального опроса и индивидуальной           работы у доски.

      1.

Вопросы для фронтального опроса:

1) Характеризовать понятие электрического и магнитного полей;

2) Как взаимодействуют электрические токи одинакового и разных направлений;

3) Как направлены линии индукции магнитного поля?

4) Чем отличаются линии напряженности магнитного поля от линий индукции магнитного поля?

5) Сформулировать правило буравчика для прямолинейного проводника с током;

6) Сформулировать правило буравчика для витка с током.

2. Индивидуальная работа у доски по карточкам (см. приложение).

     (во время фронтального опроса)

 III. Этап постановки проблемных задач и ориентировки студентов на              дальнейшую поисковую деятельность.

Вам нужно узнать:

1. что такое сила Лоренца;
2. как определяют ее значение;
3. как определяют ее направление;
4. как находят радиус движения заряда по окружности в МП;
5. научиться демонстрировать действие силы Лоренца на электронный пучок и на движущиеся  заряды внутри проводника.

Эта часть урока нужна для того, чтобы студенты знали, в каком направлении они должны продвигаться и что от них требуется. Добившись в конце цели, они получат удовлетворение от того,  что справились с поставленной задачей, а это их вдохновит на дальнейшие занятия.

IV.Этап самостоятельного «добывания» знаний из текста, изложенного в учебной и научной литературе.

1.Чтение студентами соответствующего параграфа в учебнике и запись в черновую тетрадь возникших вопросов.

(   Для изучения новой темы нужен твердый фундамент знаний из ранее изученного.Поэтому нет смысла продвигаться вперед, не зная старое. Для этой цели каждому студенту дается возможность определить, что он не знает, и только после уяснения идти дальше. Главное: студенты сами определяют неясные вопросы и сами находят на них ответы в учебнике.).

2. Анализ и выяснение ответов на возникшие вопросы преподавателем совместно со студентами ( из ранее изученного материала.).

3.Второе чтение текста параграфа, выделение из него главных мыслей и составление из них логической цепочки.

( В процессе такой работы заложенная в учебнике обширная информация как бы «свертывается» в несколько слов и фраз, связанных между собой.)

1)Силу, действующую в магнитном поле на движущуюся заряженную частицу со стороны МП , называют силой Лоренца.

2)Значение силы Лоренца определяется формулой: .

3)Направление силы Лоренца определяет правило левой руки.

4)Под действием силы Лоренца меняется лишь направление скорости частицы, если скорость перпендикулярна вектору В.

5)Действие силы Лоренца можно обнаружить с помощью опыта.

6)Заряженная частица в однородном МП будет двигаться по окружности, если угол между скоростью движения частицы и направлением вектора магнитной индукции будет равен 90о.

7)Применение силы Лоренца: кинескоп и масс-спектрограф.

4.Нахождение материала для пояснения отдельных звеньев составленной логической цепочки (третье чтение учебника.) и частичное закрепление изученного путем ответов студентов на вопросы преподавателя:

-Какова причина возникновения силы Лоренца?

(Движущийся электрический заряд-это ток, он создает свое МП. Это МП и МП , в котором движется заряд, взаимодействуют, что порождает силу Лоренца.

-Вывести на доске формулу для вычисления силы Лоренца.

 F= F/ N,

Где  F- сила, действующая на проводник с током в МП (сила Ампера), N – это число зарядов в этом проводнике (см. рис.1).

Сила Ампера равна :

F= IΔlBsinα.

Известно, что

I = q0nvS,

где n – число зарядов в единице объема.

       Подставив (3) в (2) и получившееся выражение в (1), будем иметь:

 FЛ= ,                            (4)

Sl – объем проводника, откуда nV = N. С учетом этого (4) принимает вид:  FЛ= - выражение для силы Лоренца. Здесь - угол между направлением движения зарядов (тока) и векторов магнитной индукции.

Процесс выделения и раскрытия логических цепочек предполагает неоднократное чтение учебного материала . Первичное- дает студентам общее представление, вторичное позволяет выделить главные мысли, третье - выделить материал для пояснения отдельных звеньев. Тесное сочетание устных и письменных видов деятельности способствует пониманию, развитию речи и владению научной терминологией.

Элементарный  подсчет показывает, что обычно каждый  студент говорит на уроке по «делу» не более 2 мин.Значит ,если мы предложим студентам думать «про себя» в течение 10-15 мин. о тексте учебника, вникая в рассуждения, чтобы правильно сделать записи в тетради, то мы значительно увеличим объем активной деятельности каждого. А это положительно скажется на знании и послужит развитию логического мышления.

-А как определить направление силы Лоренца?

(Если левую руку расположить так , чтобы составляющая, перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь , а четыре пальца были направлены по движению  положительного заряда , то отогнутый на 90 большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца.

(Студент выполняет на доске рис. 2  и иллюстрирует с его помощью сказанное.)

-- Можно ли с помощью опытов убедиться в существовании силы Лоренца? Посмотрите на имеющийся на столе набор оборудования.

(Если к светящемуся пятну на экране осциллографа,  которое является следом от попадания на него потока электронов, поднести магнит, то положение пятна изменится.

Если проводник с током поместить между полюсами дугообразного магнита, то  под действием  силы Ампера проводник придет в движение. Электрический ток в металле—это поток электронов Если магнитное поле действует на совокупность зарядов, то оно действует и на один заряд .

(Студенты демонстрируют опыты с помощью преподавателя.))

--Как найти радиус окружности , по которой  будет двигаться электрический заряд в магнитном поле?

( Воспользоваться  формулой :

Ее левая часть, согласно второму закону Ньютона ma, правая- выражение для силы Лоренца при условии, что sin=1.Откуда

    И последнее : рассмотрим, как используют Fл  в современной технике. Посмотрите на плакат – таблицу. ( На стенде вывешен плакат с изображением кинескопа и масс-спектрографа.)

  В кинескопе быстро летящие к экрану электроны  отклоняются то больше, то меньше меняющимся МП.

  В масс-спектрографе происходит следующее: Вакуумная камера прибора помещена в магнитное поле Заряженные частицы, ускоренные электрическим полем , попадают в магнитное поле , Их траектория меняется и они оставляют на фотопластинке след, позволяющий с большой точностью измерить радиус траектории r. По этому радиусу рассчитывают удельный заряд иона. Зная заряд иона , легко определить его массу.

  На уроке неоднократно прозвучало имя Лоренца Кто же он? Эту тайну нам раскроет студент ( Готовит материал заранее о жизни и деятельности Г.Х.Лоренца.)

  Самостоятельно подготовленный доклад—еще один способ «добывания» знаний. Остальные кратко записывают главное.   

5.Этап суммирования вышеизложенного материала и  записи опорного конспекта  на черновые листы. (Готовый ОК проецируется кодоскопом на экран .)

V.Этап закрепления изученного Раздаются карточки с вопросами по вышеизложенному материалу, выслушиваются ответы.( см. приложения)

VI. Задание на дом (c комментариями преподавателя):

§11.3.,  11.4  задача №17.5( сборник задач).

    VII.Итог урока, подведение итогов   Преподаватель высказывается о выполнении поставленной в начале урока цели,  проводит анализ занятия, оценивает подготовку и активность студентов на уроке, выставляет отметки в журнал, называет имена отличившихся с комментариями.

Данный этап можно дополнить этапом самооценки, когда  каждый попробует оценить сам себя. Потом результаты оглашаются.

В заключении подчеркну: на данном уроке студенты «создают» знания и потому осознают их, понимают и тут же закрепляют.

III ЛИТЕРАТУРА

1. Пинский А. А., Граковский Г. Ю. Физика Москва: «Форум-Инфра-М» 2006г.
2. Жданов Л. С., Жданов Г. Л. Физика для средних специальных учебных заведений. М. Высш. Шклоа, 1990г.
3. Гладкова Р. А, Сборник задач по физике М. Высш. Школа, 1996г.
4. Абушкин Х. Х. Проблемный урок в среднем специальном учебном заведении, журнал «Среднее проф. Образ.» №5 2010г.

5. Горлова Л. А. нетрадиционные уроки, внеурочные мероприятия по физике. М. ВАКО, 2009г.

6. Татьянкин Б. А. Обзор современных педагогических технологий – издание подготовлено по публикациям в Интернете, 2010г.

7. Татьянкин Б. А. Методические рекомендации учителю физики. Справочные материалы. Воронеж: ВГПУ, 2009г.

8. Журнал «Физика в школе» №4, 2010г.

9. Образовательный стандарт среднего(полного) общего образования по физике.

IV ПРИЛОЖЕНИЯ

                          Карточки для индивидуальной работы у доски.

Карточка №1

Как узнать, что в данной точке пространства существует электрическое

      поле?

1. Поместить в эту точку магнитную стрелку и посмотреть, ориентируется ли она.
2. Поместить в эту точку заряд и посмотреть, действует ли на него сила электрического поля.
3. Поместить в эту точку лампу накаливания и посмотреть, загорится ли она.
4. Этого нельзя определить экспериментально, так как поле не действует на наши органы чувств.

Карточка №2

Как изменится сила кулоновского взаимодействия двух точечных электрических зарядов, если расстояние между ними увеличить в три раза?

1) Увеличится в 3 раза.

2) Уменьшится в 9 раз.

3) Уменьшится в 3 раза.

4) Увеличится в 9 раз.

Карточка №3

На точечный заряд q со стороны точечного заряда Q действует сила притяжения F.Заряд q увеличивают в 4 раза .Напряженность поля , создаваемого зарядом Q ,в точке пространства , где расположен заряд q.

1. Не изменится.
2. Увеличится в четыре раза.
3. Уменьшится в 4 раза.
4. Зависит от расстояния между зарядами.

Карточка №4

          Как изменится модуль напряженности электрического поля, созданного точечным электрическим зарядом, при увеличении расстояния от этого заряда в n раз?

1. увеличится в n раз.
2. Уменьшится в n раз.
3. Увеличится в n2 раз.
4. Уменьшится в n2 раз.