Метод логически-структурных цепочек в курсе физики. Электромагнитные волны.
методическая разработка по физике (11 класс) на тему

Опубликовано 10.12.2013 - 14:53 - Караман Лариса Андреевна

Информационный взрыв и тысячелетний опыт изучения и преподавания наук принуждают и доказывают, что наиболее плодотворное освоение (научного материала в частности) происходит через зрительное восприятие. Поэтому из всех средств для нас наиболее важными являются наглядные пособия и приборы: кино, аппликации, компьютер и т.д. Если на занятии ученик видит записи педагога, слышит его объяснение, участвует в сборке прибора, то его зрительный анализатор воспринимает в единицу времени 100 единиц информации, слуховой – 10, а тактичный – 1. Необходимо помнить об этом при планировании урока.

Известный физик А.Б. Мигдал, например, советовал при исследовании вакуума попытаться представить, как из него что-то рождается, как он кипит, бурлит. Подобное делаю я при исследовании логически-структурных цепочек и метода аппликации.

Швейцарский учёный Р.Мейли убедился в том, что для творческой личности необходимо как логическое, так и образное мышление. В методике преподавания физики достаточно большое внимание уделяется логическому мышлению и явно недооценивается образное. Между тем любое решение творческих проблем выходит за пределы логического мышления. А. Эйнштейн утверждал о том, что у него вначале возникают некоторые знаки или более или менее ясные образы: “Слова с трудом подбираются лишь на следующей стадии.” Мышление в образах входит во все без исключения виды человеческой деятельности.

Составление условия задачи по чертежу, исследование задачи с неизвестными данными, составление логически-структурной цепочки для описания явлений, объектов, законов, теорий способствует развитию таких качеств пространственного мышления, как широта, полнота, динамичность образов, лёгкость оперирования ими. Идеи преобразования пространственных объектов лучше усваиваются на более абстрактных, условных графических изображениях. Стремление к наглядности объясняется тем, что, выражаясь словами академика Б.В. Раушенбаха, “созерцание даёт возможность проникнуть в сущность какого-либо явления, в некотором смысле даже глубже, чем путём логики.” В работе И.С Якиманской выделены основные виды наглядности, используемой при усвоении знаний: условно-графические (схемы), знаковые, модели (графики, диаграммы, формулы, математические символы).

В методике своей работы я систематически использую логически-структурные цепочки по всем разделам курса физики при объяснении законов, теорий, описании явлений, построении графиков, при объяснении принципа действия приборов, при решении задач и т.д. Логически-структурные цепочки способствуют развитию образного мышления. Проблема развития образного мышления при изучении физики практически не разработана. Согласно исследованиям, образное видение физических явлений способствует решению творческих задач. В своей работе я покажу методику использования логически-структурных цепочек, их назначение при решении задач, объяснении законов, описании физических явлений, построении графиков и т.д.

Скачать:

Вложение	Размер
elektromagnitnye_volny.doc	646.5 КБ

Предварительный просмотр:

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ.

Взаимосвязь полей.

C помощью логически-структурных цепочек было проведено исследование при решении проблемы: почему в явлении электромагнитной индукции при возрастании магнитного поля направление напряжённости вихревого электрического поля, порождаемого переменным магнитным полем определяется правилом левого винта, а при убывании магнитного поля направление напряжённости вихревого электрического поля, порождаемого переменным магнитным полем определяется правилом правого винта.

Согласно принципу Ленца при возрастании магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, направление индукционного тока совпадает с направлением вектора магнитной индукции.
При переходе от правила Ленца к следствию из правил Ленца: при возрастании магнитного потока, пронизывающего замкнутый контур, вектор изменения магнитного поля (B) противоположен вектору магнитной индукции магнитного поля индукционного тока  вектор изменения индукции магнитного поля и силу индукционного тока связывают правилом левого винта.
Пpи возрастании магнитного потока вектор изменения магнитной индукции совпадает с направлением магнитной индукции магнитного поля, изменение которого порождает переменное вихревое электрическое поле  B и Ii связывают правилом левого винта  вектор магнитной индукции магнитного поля, изменение которого порождает переменное вихревое электрическое поле и напряжённость вихревого электрического поля связывают правилом левого винта. Аналогично исследуют ситуацию, когда магнитный поток, пронизывающий замкнутый контур, убывает.

Стартовая ситуация: вновь рассматривается правило Ленца, затем переход к следствию из правил Ленца, но теперь вектор изменения индукции магнитного поля по направлению противоположен вектору индукции магнитного поля, изменение которого порождает вихревое электрическое поле, поэтому вектор магнитной индукции и индукционный ток, а, следовательно, вектор магнитной индукции и напряжённость электрического поля, связаны правилом правого винта. В гипотезе Максвелла всё наоборот  вытекает из закона сахранения энергии. Логически-структурные цепочки позволяют глубже проникнуть в сложные взаимосвязи электрического и магнитного полей.

Логически-структурные цепочки.

Взаимосвязь полей.

[мнемонические правила рук]

Явление электромагниной индукции.

Правило Ленца

V   B Bi  Bi и Ii

ЗСЭ правая рука (правый винт)

Следствие из правил Ленца

 B= B2 - B1 B

B1 B1  B и I

B2 B2

левый винт

3)   B B  B и Е

левый винт

Явление электромагниной индукции.

Правило Ленца.

  B Bi  Bi и Ii

Следствие из правил Ленца.

 B2 B= B2 - B1 B1 B  B и I

B1 B2 левый винт

3)   B B  B и Е

правая рука (правый винт)

Логически-структурные цепочки.

ВЗАИМОСВЯЗЬ ПОЛЕЙ.

Явление электромагнитной индукции

Гипотеза

Максвелла

магн. п.  вихр. эл. п.

B  ЭМИ

B B B B

 B и E

Е левый винт

B = B/t > 0

вихр. эл. п.  магн п.

E 

E E и B 

 E и B

пр. правой

B руки

E = E/t > 0

B и E  левый винт

B B  B и E

B правый винт

B

B = B/t < 0

E и B  правый винт

Е и B  левый винт

E

E = E/t < 0

Чем быстрее со временем изменяется индукция магнитного поля, тем больше напряжённость порождённого вихревого электрического поля.

Чем быстрее со временем изменяется напряжённость вихревого электрического поля, тем больше индукция порождённого магнитного поля.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ. ОПЫТЫ ГЕРЦА.

C 1978 года занимаюсь аппликациями: создан и описан метод Аппликации; изготовлен комплекс оригинальных учебно-наглядных пособий (систематизация аппликаций, создание технологии их содержания).

Этот метод аппликации отразился и на логически-структурных цепочках. Наглядно можно продемонстрировать при: