Управление общего и профессионального образования

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа «10»

Муниципальный смотр - конкурс методических и

дидактических средств обучения

номинация: физика, математика, информатика

                                                                        Мониторинг и результаты

                                                                              качества обучения «заверяю».

                                                                           Директор МБОУ СОШ №10

                                                                         ________  В. Н. Дерюшева

Новые подходы к преподаванию раздела «Электродинамика» в основной школе»

 (из опыта работы)

                                                  Нужина Татьяна Валентиновна,    

                                        учитель физики,

                                                 высшая квалификационная категория

                                                                   МБОУ  «СОШ №10»

Чайковский -  2012г

Содержание

.

Введение.

1. Основные идеи.

1.  Информационный подход.
2.  Существующий методологический подход к изучению раздела «Электродинамика».
3.  Поиски новых методологических подходов к изучению раздела «Электродинамика».

    2.  Результаты учебной деятельности.

2.1 Примеры продуктов учебной деятельности.

2.2 Выводы о проделанной работе.

2.3 Результаты  ГИА за 2009 – 2010 учебный год и 2010 – 2011 уч.год.

   3.  Приложения.

         Материалы к урокам.

         Электронные презентации

         Список используемой литературы на уроке.

1. Введение.  

Нам, учителям – практикам, много лет работающим в школе  и без глубокого анализа современного состояния образования понятно о наличии в  нашей образовательной системе ряда противоречий:

- между возросшими требованиями государства (ГИА, ЕГЭ) с одной стороны и сложившейся системой обучения физике в общеобразовательных учреждениях с другой;

- между необходимостью формирования  у учащихся системных предметных и метапредметных знаний, обобщенных умений на основе важнейших  видов учебно-познавательной деятельности при обучении физике, – с одной стороны, и недостаточной разработанностью технологий организации этих видов деятельности, средств, методов и приемов обучения,  с другой стороны.

Все понимают,  что цель обучения – не запоминание учеником фактов, и формулировок, а понимание основных физических явлений и их связей с окружающим миром. Понимание – многоэтапный процесс, не имеющий конца. Для понимания исключительно важна цельность восприятия, раскрытие объекта в движении, в развитии, от параграфа к параграфу, от темы к теме.

Работая по учебникам  А.В. Перышкина в основной школе и учебникам      Г.Я. Мякишева в старшей школе, я обратила внимание на то, что  авторы в качестве основной « учебной единицы» предлагают параграф учебника. А что является связующим звеном между параграфами в теме? Какая идея или «объект», а может быть технологический прием? Ответа на этот вопрос я не нашла в нашей методологии.

Учебники Н.С. Пурышевой  разноуровневые, продуманные, в них сделаны попытки структурировать материал по темам, но связующего звена  в них  снова  нет. Углубляется и расширяется лишь  содержательная линия             А.В. Перышкина.

Цель моей работы  – поиски новых, результативных подходов к изучению раздела «Электродинамика» в основной школе по учебникам А.В. Перышкина и Н.С. Пурышевой, основным учебникам физики, рекомендованным для основной школы.

Инструментарий  – информационный подход, использование элементов методики укрупнения дидактических единиц.

При условии, что  полученные предметные  знания в основной школе, должны стать базовыми для дальнейшего укрупнения и углубления в 10 -11 классе.

2. Основные идеи.

1.  Информационный подход.

Современный ученик, погруженный в современное  информационное «поле» в школе и дома, получает  огромное количество отдельных сведений, т.е. информации. Но информация и знания – это далеко не одно и то же.  

Чтобы информация стала знанием необходима целенаправленная мыслительная деятельность, которая затем становится  основой практических действий,  готовности человека использовать усвоенные знания и умения и способы деятельности в реальной жизни.  Как выстраивать эту мыслительную деятельность на уроке?  Как поэтапно, логично и целостно знакомить учащихся с новой информацией?

 Человек постоянно,  в процессе свой практической деятельности,  сталкивается с необходимостью обращения к разным источникам информации.  Учащиеся основной школы  на уроках     встречаются с устной  и письменной речью, схемой, рисунком, структурно-логической схемой, таблицей, аналитическим способом представления информации (формула, уравнение), учатся самостоятельно работать с разными источниками информации, учатся  извлекать, транслировать и усваивать информацию, представленную разными способами. Понятно, что каждый из этих способов  представления информации каждый ребенок осваивает «в свое время» и  согласно учебным программам.  И чтобы освоить тот или иной способ представления информации,  у учащегося должны быть  сформированы или развиты  те или иные интеллектуальные умения. Интеллектуальные умения (операции):  

-        умение описывать то, что было обнаружено органами чувств (устная речь);

-         умение проводить сравнение и противопоставление;

-         умение расчленять целое на составные части – анализ и обратная операция – синтез;

-         умение проводить рассуждение от частного к общему, обобщение;

-         умение проводить абстрагирование, моделирование и т.д.  

Мы понимаем, учащиеся могут забыть со временем тот или иной факт, определение, название величины, формулировку закона и его математическую формулу, но отличить факт от вымысла, причину от следствия, модель от реального объекта не «разучатся».  Важно, научить их  понимать, что знания имеют приблизительный характер, более или менее точное описание и объяснение явлений возможно только в конкретных границах, что явления не могут быть вредными или полезными, такими их делает человек.  

По моему глубокому убеждению, в современном физическом образовании  учащиеся должны получать наглядные примеры развития системы понятий,   новое знание на основе анализа ситуации и предсказания ее дальнейшего развития,  владеть методами     научного познания.  И деятельность, в которую погружен каждый ребенок, должна быть разнообразной (от чтения текста учебника и проведения лабораторного опыта  до решения качественных и расчетных задач), регулярной, подчеркнуто системной и инструментальной.

  2. 2 Существующий методологический  подход  к изучению раздела «Электродинамика».

Одним из самых больших и значимых   разделов, в программе по физике,  является « Электродинамика».  По этому разделу  в КИМах ГИА  и ЕГЭ  присутствует наибольшее число заданий в каждой из частей работы.  

Как подготовить учащихся  по данному разделу: дать им базовые знания, научить универсальным способам умственной  деятельности, развить индивидуальные способности  и подготовить к большому объему  самостоятельной работы  по   решению  задач?  

Фундаментальные понятия электродинамики: электрический заряд, электромагнитное взаимодействие и электромагнитное поле.

В нашей методологии сложилось мнение: понятие электромагнитного поля должно пройти 3 основные стадии формирования. Вначале,  на качественном уровне (в основном путем демонстрационных экспериментов),  даются первоначальные сведения об электромагнитном поле, выявляется взаимосвязь его компонентов – электрических и магнитных полей,  подчеркивается существование единого электромагнитного поля. Далее в соответствии с программой последовательно и достаточно подробно излагаются частные проявления электромагнитного поля – электрическое и магнитное поля, их свойства и основные качественные и количественные характеристики. Наконец рассматривается переменное электромагнитное поле, дается характеристика поля как особого вида материи, показывается полный спектр электромагнитных излучений и проводится обобщение сведений об электромагнитном поле.  Делаются выводы:

1.        Электромагнитное взаимодействие лежит в основе всех электрических, магнитных, оптических и электромагнитных явлений вообще.

2.        Электромагнитное взаимодействие характеризуется близкодействием, причем скорость его распространения наибольшая в природе – 3.108 м/с.

3.        Электромагнитное взаимодействие универсально, что обусловлено электрической структурой вещества.

4.        Электромагнитное взаимодействие, как и другие виды взаимодействия, материально. Материальным носителем его является электромагнитное поле.

2. 3 Поиски новых методологических подходов к преподаванию раздела «Электродинамика»

Как логично, системно  выстроить учебную деятельность по данному  курсу в 8 – 9 классах, а в 10 – 11 классах  лишь дополнить и углубить, не меняя  структуры,  увеличивая, наращивая  объем  содержания?

Содержание раздела « Электродинамика» определяется стандартом образования. Анализируя каждый год итоги  ГИА и ЕГЭ, я для себя  сделала вывод, чтобы обеспечить усвоение учебного материала на уровне требований, предусмотренных стандартом образования  основной школы, уровень предъявления учебного материала должен быть выше уровня требований этого стандарта, а отработка учебного материала должна проводиться на уровне требований этого стандарта. И самое грамотное, красивое и эмоциональное преподнесение учащимся готового знания не может сегодня обеспечить устойчивого интереса и полноценного успеха на ГИА или ЕГЭ.   Знание должно быть получено учащимися  в деятельности.

Решила структуру содержания в теме  и последовательность изучения тем  по разделу «Электродинамика»   изменить, это мне позволило спланировать  деятельность по формированию  системных предметных знаний.  

Что взять в качестве дидактической единицы в 8 классе и используя, элементы методики укрупнения дидактических единиц – постоянное обращение к ранее введенным понятиям, но в новых ситуациях, уточнять, раскрывать физический смысл в последующих темах раздела « Электродинамика»?

Я выделила для себя две дидактические единицы -  строение атома и атомного ядра – первая дидактическая единица, а вторая – поле.

При таком подходе, во – первых, возможно дальнейшее изучение электродинамики (постоянный ток)  уже в  8 классе  на основе представлений электронной теории строения вещества, а во-вторых,  получила  возможность изучать вопросы строения атома, опережая химию. Формирование понятий электрический заряд, ион, закон сохранения заряда проводим  в физике как фундаментальное, а не прикладное. Появляется возможность в 9 классе разобраться с тем, что такое излучение. Установление законов геометрической оптики и открытие волновых свойств света, позволяет высказать гипотезу об электромагнитной природе света. Новое обращение к строению атома позволяет объяснить,  как происходит излучение света атомом. При обсуждении постулатов Бора проблема границ применимости теории получает новое звучание.

Ключевые слова – движение, взаимодействие, энергия. Развитие этих понятий параллельно позволит установить сходство и различие  вещества и поля.

Моя последовательность работы с содержанием раздела «Электродинамика» в 8 – 9 классе.

1 этап

Сформулировав свои педагогические подходы к данной теме, я структурировала  учебную деятельность.

Способы деятельности  -  различные виды работы  с информацией (информационная компетентность).

С позиций такого информационного подхода учебная деятельность -  процесс, в котором ученик,  работая индивидуально или в группе:

1) последовательно обнаруживают информацию (приводят известные им сведения из круга, определенного учителем текстом параграфом, раздаточными материалами, и полученные из разных источников, в том числе и из собственного жизненного опыта);

2)        определяют ее место в уже имеющейся у каждого системе знаний (пусть и донаучной, бытовой);

3)        помещают эти новые сведения в нужный «файл», в нужное место в системе знаний;

4)        устанавливают связи между новыми и прежними сведениями.

В этом процессе некоторые ранее установленные связи становятся прочнее,  другие уточняются или корректируются, а третьи (ошибочные) устраняются.                      

Понятно, что при таком информационном подходе все усилия учеников направляются на освоение интеллектуальных операций таких как:

1. сравнение (сопоставление, противопоставление);
2. анализ;
3. синтез;
4. индукция;
5. устная речь;
6. дедукция;
7. аналогии;
8. обобщение;
9. классификация;

1. конкретизация

Педагогические приемы, которые срабатывают при таком информационном подходе:

- Высокий уровень наглядности.  Использую все: таблицы, схемы, ЦОРы, демонстрации опытов, практические работы, лабораторные работы.

Использование визуального приема: фотографии, рисунки, презентации, различные демонстрации опытов – не только для иллюстрации теории, но и для формирования зрительного образа, что  в 8 – 9 классе очень важно. Зрительный образ затем материализуется в «объект», который нуждается в  изучении, уточнении границ его применения.

Много лет у нас в кабинете физики хранился прибор по электростатике для наблюдения электрических полей с помощью манной крупы и касторового масла. Мы его не использовали из-за отсутствия  в школе кодоскопа и электрофорной машины. В прошлом году провели опыты с помощью высоковольтного выпрямителя, сделали фотографии и сейчас используем в виде презентаций эти фотографии. Учащимся особенно запоминается использование в опытах манной крупы и касторового масла – создается образ поля, пока на чувственном уровне, но уже создается.

- Систематически прошу подтвердить свое высказывание чтением фрагментов из текста параграфа.

Это создает предпосылку к постоянному поиску учащимися ключевых слов (атом, поле, взаимодействие, движение, энергия) в тексте. Быстрее идет процесс запоминания понятий. Формируется устная  и письменная речь.

-Ведение словарика основных терминов и понятий по теме.

Учащиеся обнаруживают одинаковые подходы к изучению тем (например, способ представления поля через силовые линии). Имеют возможность в любой момент воспользоваться этой информацией. Иногда просто прочитать в виде убедительного аргумента при решении качественной задачи.

-Решение задач.  Решаем разные виды задач: расчетные с использованием формул для напряженности электрического поля (8 класс), магнитной индукции (8 класс), силы Ампера, силы Лоренца, магнитного потока (9 класс). Качественные задачи    на изображение   электрических сил (8 класс), действующих на пробные заряды, внесенные в поле,  созданное несколькими зарядами  и ищем равнодействующую этих сил в 9 классе. В 8 классе находим  направление  вектора магнитной индукции в данной точке магнитного поля и  сравниваем с направлением    вектора магнитной индукции в другой точке поля. Сравниваем на качественном уровне модули электрической силы в задачах на электрическое поле  и магнитной индукции – больше или меньше в данных точках  магнитного поля.

Учащиеся легко справляются с предложенным видом деятельности.  Использование  одного заряда, 2-х зарядов, трех  и т.д,  различное сочетание знаков зарядов  вносит элементы  новизны в задачи. Позволяет обеспечить разноуровневое обучение.

Ставший традиционным прием «Подведем итоги». Это уроки обобщающего повторения, где учащиеся еще раз весь материал  по изучаемым темам структурируют  пока  в виде таблиц.  Это не новый  метод представления информации  в 8 – 9 классе, учащиеся с ним знакомы.  Проделав впервые  в 8 классе  творческую работу  по структурированию изученного материала по теме « Электрическое поле» учащиеся легко с ней справляются  в теме               « Магнитное поле» - один и тот же вид деятельности, информация заносится в знакомые «файлы» и группируется в отдельную «папку». При работе с таблицами срабатывает метод аналогий.

Аналогия: если любая вещь имеет в нашем  доме вполне определенное место, то вероятность отыскать ее (даже среди очень большого числа других вещей) весьма велика. Значит,  нужно научить детей каждое новое сведение  о поле и атоме  помещать в « свой файл» А «файлы» группировать в «папки», следуя определенной логике. А «папки» размещать на своих «полках».

-Использование обобщенных планов деятельности А.В. Усовой дает замечательную возможность работать с новыми понятиями, теорией, опытами, приборами  системно.

-Схема урока, которой чаще всего пользуюсь на уроке:

Проверка домашнего задания или подведение  итогов деятельности на предыдущем уроке.

Предъявление новой информации. Постановка целей и задач урока совместно с учащимися.

Практика под руководством учителя.

Независимая самостоятельная практика учащихся.

Самоконтроль и самооценка результатов работы.

Подведение итогов занятия.

Определение домашнего задания.

-Домашнее задание.  Чтобы исключить элемент списывания с готовых домашних заданий стараюсь задания давать  творческие:

-сделать дополнительные иллюстрации к тексту параграфа (презентации, рисунки, схемы и т.д.);

-сделать рисунок с изображением сил, действующих на пробный заряд в квадрате, прямоугольном треугольнике, равнобедренном треугольнике;

- показать направление вектора магнитной индукции в данных точках поля;

-сделать рисунок строения атома…….. по модели Томсона  и Резерфорда;

-сделать сравнительную  таблицу аргументов  « За» и «против»  строительства АЭС в Чайковском районе;

-подготовить вопросы для соседа по тексту параграфов;

-приготовить сообщение;

-составить план по тексту параграфа;

-сформулировать основную идею эксперимента;

-выдвинуть гипотезу в лабораторной работе;

- провести опрос на тему « Нужно ли знать строение атома?», « Нужно ли изучать явление радиоактивности?», «Что вы знаете о магнитных бурях?» и т.д.

- решить кроссворд;

-составить кроссворд, лабиринт;

-подготовить  устный журнал для учащихся 5-х классов на тему «Электризация».

-Систематическое использование тестового материала.  Приобрели замечательные тесты для 7 – 9 классов по физике А.В.Чеботаревой  и              О.И. Громцевой. Тестовый материал составлен  по параграфам к учебникам А.В. Перышкина – это материал для отработки ключевых понятий, а тесты контролирующего характера  беру из учебника Н.С. Пурышевой.

- Использование разноуровневых контрольных работ.  Все контрольные работы по темам разноуровневые.  Это способствует развитию мотивации и познавательного интереса.  Рефлексия по итогам проделанной работы у учащихся проходит на уровне самооценки  с  анализом  собственных ошибок.

В тетрадях для контрольных работ  они пишут о том, что они умеют, что знаю, и над чем еще надо работать в данной теме.

3. Результаты учебной деятельности.

3.1.Примеры продуктов учебной деятельности.

Словарь основных понятий:

Электродинамика.

Часть 1.  Электростатическое поле.

Электродинамика - раздел физики, изучающий электромагнитные взаимодействия.

Поле – способ описания электромагнитных  взаимодействий.

« Электромагнитное поле - это часть пространства, которая содержит в себе и окружает тела, находящиеся в электрическом или магнитном состоянии»

                                                                                                   Д.К. Максвелл  

Как различать эти состояния?

Электрический заряд – мера электромагнитных взаимодействий, физическая величина, пропорциональная разности числа протонов  и электронов в теле.

Точечный заряд – модель заряженного тела, движение которого и взаимодействие с другими заряженными телами может описываться с помощью модели материальной точки. Заряд, сосредоточенный на теле, линейные размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с расстоянием до других заряженных тел, с которыми он взаимодействует.

Пробный точечный положительный заряд – заряд, который не искажает исследуемое поле (не вызывает перераспределения зарядов, создающих поле)

Электростатическое поле, создаваемое неподвижным (в данной системе отсчета) заряженным телом.

Стационарное поле – поле, характеристики которого не изменяются с течением времени.

Поле однородное – силовые линии во всех точках поля имеют одно и то же направление.

Силовые линии – воображаемые линии, с помощью которых можно представить электромагнитное взаимодействие.

Силовые линии электростатического поля -  Воображаемые линии, касательные к которым в каждой точке пространства совпадает с направлением вектора силы, действующего на пробный точечный заряд, внесенный в данную точку поля.

Напряженность электрического поля – силовая характеристика поля.

Проводник – это модель вещества, содержащего свободные заряды – заряженные частицы, способные перемещаться внутри проводника на любые расстояния под действием  электрической  силы.

Диэлектрик – это модель вещества, внутри которого заряженные частицы занимают фиксированное положение. Под действием внешней  электрической силы эти частицы могут смещаться из положения равновесия только на расстояния, не превышающие размеров атомов.

Конденсатор – система, состоящая из двух параллельных проводящих пластин, несущих одинаковые по модулю заряды противоположного знака, расстояние между которыми много меньше их линейных размеров.

Обобщающая таблица. Электрическое поле. 8 класс

Обобщающая таблица. Электродинамика. 9 класс

Таблица. ДОМИНИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЗНАНИЙ

 Атом и атомное ядро    8  - 9 класс

Вопросы  для данной таблицы готовят учащиеся в процессе учебной деятельности -  задания   « Вопросы для соседа» сейчас на уроке  (повторение пройденного)  или дома.

  Очень хорошо такая таблица  помогает при подготовке к ГИА (здесь присутствуют вопросы    части А, В, С).

 3. 2  Выводы  о проделанной работе:

1.        Изменила существующую   последовательность в изучении  учебного материала по разделу « Электродинамика».

2.        Сделала попытку найти новые  связи  и отношения между понятиями в темах и в целом разделе через  дидактические единицы – поле  и строение атома и атомного ядра.

3.        Проделала работу по разделению содержания  многозвучных физических терминов.

4.        Ввела в тему  графические и экспериментальные задачи (на основе заданий ГИА и ЕГЭ).

5.        Ввела в раздел систематическое использование тестового материала по темам.

6.        Ввела  разноуровневые контрольные работы  (уровень А,В,С).

7.        Ввела в практическую деятельность уроки  обобщения и систематизации материала по теме, разделу.

8.        Ввела в практику ведение опорных конспектов  учащимися и отдельно рабочих (домашних) тетрадей для самостоятельной работы.

9.        Соотношение между  репродуктивной деятель ностью на уроке и  самостоятельной поисковой деятельности  постаралась свести к 50% : 50%.

10. Домашние задания стараюсь давать творческие,  в виде проектов.

Трудности с которыми столкнулась:

1. Отсутствие хорошей материально-технической базы в кабинете по данному разделу. Нет сегодня электрофорной машины, действующей модели генератора переменного тока, не хватает и нет  хорошего качества постоянных магнитов.
2. Использование только  компьютора и  проектора  - тоже не решает проблему предъявления информации и работы с ней. Необходимо иметь в кабинете хотя бы несколько  ноотбуков, принтер.
3. Нет учебников Н.С. Пурышевой в школьной библиотеке. Приходится готовить к уроку много раздаточного материала по этим учебникам.

3. 3 Результаты ГИА:                                            

2009-2010 год  учебный год.  

Работаю по данной модели в 9 а,б,в,г  с 8 класса.

Имею - 100% успеваемость в классах  по темам  раздела «Электродинамика».

17 человек выбирают  физику в качестве экзамена  ГИА.  Мошков Лев – призер муниципальных туров олимпиад по физике – сдает экзамен по  «портфолио».

100% учащихся  справились с экзаменом. Качество – 56 %. Лучший результат в муниципальном районе.

2010-        2011 учебный год.

 Работаю только один год  в двух девятых классах – 9 –в,г. Слабые классы с низким уровнем качества обучения.

По году  -100% - успеваемость по  темам « Электромагнитное поле»,

 « Строение атома, атомного ядра».

6 человек выбирают физику в качестве экзамена ГИА.

Все 6 человек , 100% справились с экзаменом. Тестовый балл 24,4 балла.  Сейчас 4 человек продолжают обучение в НОЦ на профильном уровне, а 2 человека успешно обучаются в гуманитарно-промышленном колледже.

Приложение. 

Материалы к уроку.

Сообщение.  Молния и ее воздействия

В древние времена молния вызывала у людей ужас. Имеющиеся наскальные рисунки изображают людей, павших на землю, а с неба до земли  изображена стрела, очень похожая на молнию.

Предметом « нападения» молний часто были церкви, соборы. Например,  в январе 1762 года молния ударила в колокольню церкви в Корнуэлле. Колокольня была полностью  разрушена, а осколки массой до 150 кг разбросаны на расстоянии до 500 м. Широко известны случаи разрушения каменных и кирпичных дымовых труб, бетонных покрытий, расщепления древесных стволов, откалывания кусков кирпичной и каменной кладки стен, скручивание проводов, сплющивание стенок резервуаров, схлестывание проводов.

Причиной наблюдаемых явлений служит внезапное нарастание электродинамических усилий, температуры, давления газов и паров, появляющихся в местах протекания электрических разрядов.

Попытки ученых объяснить молнию как процесс электрического разряда (электрического тока в газах) относится к началу 18 века и связаны с именами М.В. Ломоносова и Георга Рихмана. ( Геог Рихман – сын шведского капитана, преподавал физику в Петербурге)

В результате сложных физических и аэродинамических процессов в облаках происходит разделение электрических зарядов противоположных знаков.

Появление тучевых масс, заряженных положительными и отрицательными зарядами, вызывает появление между ними электрического поля. Благодаря электростатической индукции и переносу зарядов дождем поверхность земли под тучей так же заряжается и, следовательно, электрическое поле возникает между тучей и землей.

После того как потенциал облака (работа по созданию и разделению зарядов, переносу зарядов)  достигнет критической величины, начинается ионизация воздуха  и развитие разряда, направляющегося или к соседней части тучи, или к земле. Ионизация приводит к образованию светящегося плазменного канала, по которому проходит импульс основного тока молнии. Канал ионизированного газа как бы замыкает накоротко две тучи или тучу с землей. Сила электрического тока в канале достигает 105 А.  Выделяется огромная энергии – до 109 Дж. Температура канала достигает 104 К (Солнце – 107 К), что и рождает яркий свет, который мы наблюдаем при разряде молнии. После прохождения импульса основного тока наступает пауза длительностью от 10 до 50 с, за это время канал практически гаснет, его температура падает до 103 К.  В науке установлено, что свечение и разогрев плазменного канала развиваются в направлении от земли к туче. Поэтому после паузы мощный импульс  тока распространяется по восстановленному каналу снизу вверх.  Пауза между свечениями всего несколько миллисекунд, поэтому несколько мощных импульсов мы воспринимаем как единый разряд молнии, как единую мощную вспышку.

Молния опасна также тем, что ее удар в незащищенное или неправильно защищенное сооружение может вызвать поражение людей, находящихся в здании или около него.

Пермский край является одним из грозоностных районов России – причем сильно грозовым районом. Количество грозодней в году превышает 30.

Чем это обусловлено?

 Можно искать ответ на этот вопрос методом мозгового штурма, работая в группах или провести интегрированный урок с географией – все зависит от уровня подготовленности класса.

1. Географическим расположением Пермского края:

-задерживающее влияние Уральского хребта и образование восходящих потоков, направленных от равнины к возвышенностям;

- благоприятствует наличие возвышенностей расположенных близ влажных мест;

-через территорию Пермского края проходят массы морского полярного и арктического воздуха с севера. Что так же способствует развитию конвекции, способной разрушить температурное распределение в воздухе и создать предпосылки к грозообразованию;

-неоднородность грунтов (болота, пески, глины, водоносные слои), грунты обладающие большой проводимостью будут поражаться чаще. Например,  нередки случаи, когда молния ударяет в лощину, расположенную между двумя высокими холмами. Обычно скалистый или песчаный грунт холмов имеет высокое сопротивление, в то время, когда в лощине имеются выходы подпочвенных вод (родники, ключи, болотца);

2.        Наличием  энергетических сооружений (ГЭС, ТЭЦ, линии электропередач).

Задания для «мозгового штурма».

1.        В своей работе  «Гром и молния» французский физик Доменик Франсуа Араго (1786-1853) описывает такой случай…

« В июле 1681г. корабль «Королева» находящийся в сотне миль от берега, в открытом море, был поражен молнией, которая причинила значительные повреждения в мачтах, парусах. Когда же наступила ночь, то по положению звезд выяснилось, что из 3-х компасов, имеющихся на корабле, два вместо того, чтобы показывать на север,стали указывать на запад.»

Араго также описывает случай, когда молния, ударившая в дом, сильно намагнитила в нем стальные ножи, вилки и другие металлические предметы. Каким образом это произошло?

1. У имеющегося в вашем распоряжении подковообразного магнита стерлись обозначения полюсов. Конечно, существует множество способов узнать, какой из них является южным, а какой – северным. Но вам предложено выполнить это задание с помощью … телевизора! Как вы должны поступить?
2. Для определения направления магнитного меридиана предполагается воспользоваться стаканом с водой, щепоткой нашатыря, ножницами, мотком медной проволоки, небольшой цинковой пластинкой и пробкой. Как с помощью перечисленного набора выполнить задание?
3. В ящике стола лежали два совершенно одинаковых по внешнему виду бруска. Один из них был изготовлен из мягкого железа, а второй - стальной и намагничен. Как, пользуясь только этими двумя брусками, отличить магнит от простого железа.
4. На замкнутый железный сердечник надеты две катушки. Как определить число витков в каждой из них, если в вашем распоряжении  имеется источник переменного тока, моток изолированной проволоки и весьма чувствительный вольтметр.

Примечание. Принимаются все гипотезы, все версии, даже самые фантастические.

Самое главное – процесс говорения. Говорение активизирует жизненный опыт учащихся.

Эти вопросы были предложены в качестве одного из заданий на школьном турнире знатоков физики 8 класс « В мире электрических явлений и полей» 2010-2011учебный год.

 Практическая работа  (уровень В)

Изучение магнитного поля постоянного магнита

Цель работы: исследовать зависимость величины силы магнитного поля магнита от расстояния до него.

Оборудование: постоянный магнит – 2 шт., компас, лист бумаги.

Задание:

1. Продумайте,  как можно исследовать зависимость силы магнитного поля постоянного магнита от расстояния до него.
2. Какова роль магнитной стрелки в ваших опытах?
3. Продумайте,  как можно оформить результаты вашей практической работы.
4. Сформулируйте выводы.

Практическая работа  (уровень А)

Изучение магнитного поля постоянного магнита

Цель работы: исследовать зависимость величины силы магнитного поля магнита от расстояния до него.

Оборудование: постоянный магнит – 2 шт., компас, лист бумаги.

Ход работы

1. Положите на лист бумаги оба магнита так, чтобы они расположились в линию друг за другом и обращены были друг к другу северными полюсами. При этом расстояние между ними должно быть примерно 10 см.
2. Медленно приближайте один магнит к другому до тех пор, пока второй магнит не придет в движение.
3. Верните магниты в исходное положение. Поверните оба магнита на 1800 так, чтобы они были обращены друг к другу южными полюсами. Расстояние между ними примерно 10 см.
4. Снова приближайте один магнит к другому, пока второй не начнет двигаться.
5. Расположите оба магнита параллельно друг другу так, чтобы их одноименные полюса были обращены в одну сторону. Расстояние между ними 10 см.  Еще раз повторите сближение магнитов до тех пор, пока второй не начнет двигаться.
6. Сделайте вывод: (по характеру движения второго магнита),  как одноименные  полюса магнитов действуют друг на друга.

1. Повторите опыты, размещая магниты разноименными полюсами друг к другу (смотри  п. 1-5)
2. Сделайте вывод: (по характеру движения второго магнита), как разноименные полюса магнитов действуют друг на друга.
3. На одном  краю стола разместите компас.  На другом -  оба магнита одноименными полюсами в одну сторону.  
4. После того, как стрелка компаса установится в магнитном поле Земли, начинайте приближать один магнит к компасу.
5. По повороту магнитной стрелки определите расстояние, на котором магнитное поле магнита станет  «заметным» для компаса.
6. Продолжая приближать магнит к компасу, следите за изменением угла отклонения стрелки от первоначального положения.  Как изменяется положение стрелки компаса?
7.  Повторите опыт, приближая магнит к компасу другим полюсом.
8.  Сделайте вывод о том,  что происходит с магнитной стрелкой компаса при приближении к ней  постоянного магнита с более сильным магнитным полем.  Направление каких силовых линий  будет показывать   магнитная стрелка?

Задачи.   Магнитное поле  Уровень «В»

1. Какова индукция магнитного поля, в котором на проводник с длиной активной части 5 см действует сила 50 мН? Сила тока в проводнике 25 А. Проводник расположен перпендикулярно индукции магнитного поля.
2. На прямой проводник длиной 50 см, расположенный перпендикулярно силовым линиям поля с индукцией 0,02 Тл, действует сила 0,15 Н. Найти силу тока в проводнике.
3. Какая сила, действует со стороны магнитного поля с индукцией 30 мТл на находящийся в поле прямолинейный провод длиной 50 см, по которому идет ток 12 А? Провод образует прямой угол с направлением вектора магнитной индукции поля.
4. Магнитный поток через квадратную рамку со стороной 5 см, плоскость которой перпендикулярна линиям индукции однородного магнитного поля, равен 0,1 мВб. Каков модуль вектора магнитной индукции поля?
5. Как надо ориентировать проволочную рамку в однородном магнитном поле, чтобы магнитный поток через рамку был равен нулю? Был максимальным?

Задачи. Магнитное поле  Уровень «С»

1. Сила тока в горизонтально расположенном проводнике длиной 20 см и массой 4г равна 10 А. Найдите индукцию магнитного поля, в которое нужно поместить проводник, чтобы сила тяжести уравновесилась силой Ампера.
2. Горизонтальный проводник массой 20 г подвешен на двух проводах. Средняя часть проводника длиной 50 см находится в вертикальном однородном магнитном поле с индукцией 0,10 Тл; провода находятся вне области магнитного поля. По проводнику протекает ток 2 А. На какой угол от вертикали отклоняются провода?
3. Точка А находится посередине между двумя длинными параллельными проводами. Если ток течет только в одном из проводников, магнитная индукция поля в точке А     равна   10 мТл.  Какой станет индукция магнитного поля в этой точке, если по другому проводнику пропустить такой же ток?  Рассмотрите два случая: а) направления токов одинаковы;

б) направления токов противоположны.

 Презентации ( электронное приложение на  диске).

Приложение  Используемая учебная литература на уроках.

       Учебная литература для учащихся 8 классов

       А.В.Перышкин  «Физика -8» М. Дрофа. 2003        

Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская «Физика- 8» М. Дрофа. 2007

С.В. Громов, Н.А. Родина «Физика -9» М. Просвещение. 2000

Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская «Физика- 8. Рабочая тетрадь» М. Дрофа.  2007

А.В. Чеботарева «Тесты по физике. 8 класс» М. Экзамен. 2011

     О.И. Громцева « Контрольные и самостоятельные работы по физике. 8 класс» М.                      Экзамен. 2010

     В.И. Лукашик, Е.В. Иванова «Сборник задач по физике. 7 – 9 класс» М. Просвещение. 2001

  Учебная литература для учащихся  9 классов

А.В. Перышкин, Е. М. Гутник «Физика – 9» М. Дрофа. 2009

Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская, В.М. Чаругин «Физика – 9» М. Дрофа. 2007

Н.С. Пурышева, Н.Е. Важеевская «Физика- 9. Рабочая тетрадь» М. Дрофа. 2007

А.В. Чеботарева «Тесты по физике. 9 класс» М. Экзамен. 2011

    О.И. Громцева « Контрольные и самостоятельные работы по физике. 9 класс» М. Экзамен. 2010

    В.И. Лукашик, Е.В. Иванова «Сборник задач по физике. 7 – 9 класс» М. Просвещение. 2001

       А.П. Рымкевич «Сборник задач по физике. 9 – 11 классы» М. Дрофа.2004