Características de la enseñanza de la física en el contexto de la formación especializada. "Prácticas educativas innovadoras en el proceso educativo de la escuela: práctica educativa en química (nivel de perfil)" - Perfil de documento de formación en física, teniendo en cuenta la profesión elegida
Introducción
El artículo describe los problemas de la enseñanza de la física en una escuela especializada en el marco del paradigma cambiante de la educación. Se presta especial atención a la formación de habilidades experimentales versátiles en los estudiantes durante la realización de experimentos educativos. Se han analizado los planes de estudio existentes de diversos autores y cursos electivos especializados, desarrollados con las nuevas tecnologías de la información. Existe una brecha significativa entre los requisitos modernos para la educación y su nivel actual en Escuela moderna, entre el contenido de las asignaturas cursadas en la escuela, por un lado, y el nivel de desarrollo de las ciencias correspondientes, por otro lado, hablan de la necesidad de mejorar el sistema educativo en su conjunto. Este hecho se refleja en las contradicciones imperantes: - entre la formación final de los egresados de las instituciones de educación secundaria general y los requisitos del sistema de educación superior para la calidad de los conocimientos de los aspirantes; - la uniformidad de los requisitos del estado estándar educativo y la diversidad de inclinaciones y habilidades de los estudiantes; - las necesidades educativas de los jóvenes y la presencia de una dura competencia económica en la educación. De acuerdo con las normas y directrices europeas del Proceso de Bolonia, los "proveedores" de educación superior son los principales responsables de su garantía y calidad. Estos documentos también dicen que se debe fomentar el desarrollo de una cultura de calidad en la educación en las instituciones de educación superior, que es necesario desarrollar procesos mediante los cuales las instituciones educativas puedan demostrar su calidad tanto a nivel nacional como internacional.
Ι. Principios de selección de contenido educación Física
§ 1. Metas y objetivos generales de la enseñanza de la física
Entre los principales metas En las escuelas secundarias, dos son especialmente importantes: la transferencia de la experiencia acumulada por la humanidad en el conocimiento del mundo a las nuevas generaciones y el desarrollo óptimo de todas las capacidades potenciales de cada individuo. En realidad, las tareas del desarrollo de un niño a menudo se relegan a un segundo plano de las tareas educativas. Esto se debe principalmente a que la actividad del profesor se evalúa principalmente por la cantidad de conocimientos adquiridos por sus alumnos. El desarrollo infantil es muy difícil de cuantificar, pero es aún más difícil evaluar la contribución de cada maestro. Si los conocimientos y habilidades que debe adquirir cada alumno se determinan de forma específica y práctica para cada lección, entonces las tareas de desarrollo de los alumnos se pueden formular solo en términos generales para largos periodos de estudio. Sin embargo, esto puede ser una explicación, pero no una excusa para la práctica establecida de pasar a un segundo plano las tareas de desarrollar las habilidades de los estudiantes. Con toda la importancia del conocimiento y las habilidades en cada materia académica, es necesario darse cuenta claramente de dos verdades inmutables:
1. Es imposible dominar cualquier cantidad de conocimientos si no se desarrollan las habilidades mentales necesarias para su asimilación.
2. Ninguna mejora en los planes de estudio y las materias escolares les ayudará a contener toda la cantidad de conocimientos y habilidades que son necesarios para todas las personas en el mundo moderno.
Cualquier cantidad de conocimiento, reconocida hoy por algunos criterios como necesaria para todos, en 11-12 años, i. E. para el momento de la graduación de la escuela, no corresponderá completamente a las nuevas condiciones de vida y tecnológicas. Es por eso el proceso de aprendizaje debe centrarse no tanto en la transferencia de la cantidad de conocimientos como en el desarrollo de las habilidades para adquirir estos conocimientos. Habiendo tomado como axioma el juicio sobre la prioridad del desarrollo de habilidades en los niños, debemos concluir que en cada lección es necesario organizar la actividad cognitiva activa de los estudiantes con la formulación de problemas bastante difíciles. ¿Dónde se pueden encontrar tantos problemas para resolver con éxito el problema del desarrollo de las habilidades del estudiante?
No hay necesidad de buscarlos e inventarlos artificialmente. La naturaleza misma ha planteado muchos problemas, en el proceso de solución, que un hombre, desarrollándose, se convirtió en Hombre. La yuxtaposición de las tareas de adquirir conocimiento sobre el mundo que nos rodea y las tareas de desarrollar habilidades cognitivas y creativas no tiene ningún sentido: estas tareas son inseparables. Sin embargo, el desarrollo de habilidades está indisolublemente ligado precisamente con el proceso de cognición del mundo circundante, y no con la adquisición de una cierta cantidad de conocimientos.
Por lo tanto, lo siguiente tareas de enseñanza de la física en la escuela: la formación de ideas modernas sobre el mundo material circundante; el desarrollo de la capacidad para observar fenómenos naturales, plantear hipótesis para su explicación, construir modelos teóricos, planificar y realizar experimentos físicos para probar las consecuencias de las teorías físicas, analizar los resultados de los experimentos realizados y aplicarlos prácticamente en La vida cotidiana conocimiento adquirido en lecciones de física. La física como asignatura en escuela secundaria abre oportunidades excepcionales para el desarrollo de las habilidades cognitivas y creativas de los estudiantes.
El problema del desarrollo óptimo y la máxima realización de todas las potencialidades de cada individuo tiene dos caras: una es humanista; este es el problema del desarrollo y la autorrealización libres y completos y, en consecuencia, la felicidad de cada individuo; el otro es la dependencia de la prosperidad y la seguridad de la sociedad y el estado del éxito progreso científico y tecnológico... El bienestar de cualquier estado está cada vez más determinado por la forma en que sus ciudadanos pueden desarrollar y aplicar sus habilidades creativas de manera plena y eficaz. Convertirse en un ser humano es, ante todo, darse cuenta de la existencia del mundo y comprender su lugar en él. Este mundo está formado por la naturaleza, la sociedad humana y la tecnología.
En las condiciones de la revolución científica y tecnológica, tanto en el sector productivo como en el de servicios, se requieren cada vez más trabajadores altamente cualificados que sean capaces de operar máquinas complejas, automáticas, ordenadores, etc. Por tanto, la escuela se enfrenta a las siguientes Tareas: proporcionar a los estudiantes una preparación educativa general completa y formar habilidades de aprendizaje que permitan dominar una nueva profesión en poco tiempo o volver a capacitarse rápidamente al cambiar de producción. El estudio de la física en la escuela debería contribuir al uso exitoso de los logros de las tecnologías modernas en el dominio de cualquier profesión. La formación de un enfoque ecológico de los problemas de uso debe incluirse en el contenido del curso de física en la escuela secundaria. recursos naturales y preparar a los estudiantes para elecciones profesionales conscientes.
El contenido de un curso escolar de física de cualquier nivel debe centrarse en la formación de una cosmovisión científica y familiarizar a los estudiantes con los métodos de conocimiento científico del mundo que los rodea, así como con los fundamentos físicos de la producción, la tecnología y la tecnología modernas. la vida cotidiana humana. Es en las lecciones de física donde los niños deben aprender sobre los procesos físicos que tienen lugar tanto a escala global (en la Tierra y el espacio cercano a la Tierra) como en la vida cotidiana. La base para la formación de una imagen científica moderna del mundo en la mente de los estudiantes es el conocimiento sobre los fenómenos físicos y las leyes físicas. Los estudiantes deben recibir este conocimiento a través de experimentos físicos y trabajo de laboratorio, ayudando a observar un fenómeno físico en particular.
Desde la familiarización con los hechos experimentales, se debe pasar a generalizaciones utilizando modelos teóricos, probando predicciones de teorías en experimentos y considerando las principales aplicaciones de los fenómenos y leyes estudiados en la práctica humana. Los estudiantes deben desarrollar ideas sobre la objetividad de las leyes de la física y su capacidad de conocimiento mediante los métodos de la ciencia, sobre la validez relativa de cualquier modelo teórico que describa el mundo y las leyes de su desarrollo, así como la inevitabilidad de sus cambios en el futuro y la infinidad del proceso de conocimiento humano de la naturaleza.
Obligatorias son tareas para la aplicación de los conocimientos adquiridos en la vida cotidiana y tareas experimentales para que los estudiantes realicen experimentos y mediciones físicas de forma independiente.
§2. Los principios de selección del contenido de educación física a nivel de perfil.
1. El contenido de un curso de física escolar debe ser determinado por el mínimo obligatorio del contenido de la educación física. Es necesario prestar especial atención a la formación de conceptos físicos en escolares sobre la base de observaciones de fenómenos físicos y experimentos demostrados por el maestro o realizados por estudiantes de forma independiente.
Al estudiar una teoría física, es necesario conocer los hechos experimentales que la dieron origen, la hipótesis científica planteada para explicar estos hechos, el modelo físico utilizado para crear esta teoría, las consecuencias que predice la nueva teoría y los resultados. de verificación experimental.
2. Preguntas y temas adicionales en relación con el estándar educativo son apropiados si, sin su conocimiento, las ideas del graduado sobre la imagen física moderna del mundo serán incompletas o distorsionadas. Dado que la imagen física moderna del mundo es cuántica y relativista, los fundamentos de la teoría especial de la relatividad y la física cuántica merecen una consideración más profunda. Sin embargo, cualquier pregunta y tema adicional debe presentarse en forma de material no para la memorización y la memorización de memoria, sino que contribuya a la formación de ideas modernas sobre el mundo y sus leyes básicas.
De acuerdo con el estándar educativo, la sección "Métodos de cognición científica" se introduce en el curso de física para el décimo grado. Debe asegurarse la familiarización con ellos durante todo el estudio. Total curso de física, y no solo esta sección. Se introduce el apartado "Estructura y Evolución del Universo" en el curso de Física del 11º grado, ya que el curso de astronomía ha dejado de ser parte obligatoria de la educación secundaria general, y sin conocimiento de la estructura del Universo y las leyes de la su desarrollo, es imposible formar una imagen científica integral del mundo. Además, en las ciencias naturales modernas, junto con el proceso de diferenciación de las ciencias, los procesos de integración de diversas ramas de la cognición de la naturaleza desempeñan un papel cada vez más importante. En particular, la física y la astronomía resultaron estar inseparablemente vinculadas en la solución de los problemas de la estructura y evolución del Universo en su conjunto, el origen de las partículas elementales y los átomos.
3. No se puede lograr un éxito significativo sin el interés de los alumnos en la materia. No se debe esperar que la cautivadora belleza y la gracia de la ciencia, la intriga detective y dramática de su desarrollo histórico, así como las fantásticas oportunidades en el campo de las aplicaciones prácticas, se abran por sí solas a todos los que lean el libro de texto. La lucha constante contra la sobrecarga de los estudiantes y las incesantes demandas de minimizar los cursos escolares "secan" los libros de texto escolares, haciéndolos inadecuados para el desarrollo del interés por la física.
Al estudiar física a un nivel especializado, el docente puede dar en cada tema material adicional de la historia de esta ciencia o ejemplos de aplicaciones prácticas de las leyes y fenómenos estudiados. Por ejemplo, al estudiar la ley de conservación del impulso, es apropiado familiarizar a los niños con la historia del desarrollo de la idea del vuelo espacial, con las etapas de la exploración espacial y los logros modernos. El estudio de las secciones sobre óptica y física atómica debe completarse con un conocimiento del principio de acción del láser y diversas aplicaciones de la radiación láser, incluida la holografía.
Se debe prestar especial atención a las cuestiones energéticas, incluida la nuclear, así como a los problemas ambientales y de seguridad asociados con su desarrollo.
4. La implementación del trabajo de laboratorio de un taller físico debe estar asociada con la organización de actividades independientes y creativas de los estudiantes. Una posible opción para individualizar el trabajo en el laboratorio es la selección de tareas no estándar de naturaleza creativa, por ejemplo, la creación de un nuevo trabajo de laboratorio. Si bien el alumno realiza las mismas acciones y operaciones que luego realizarán el resto de alumnos, la naturaleza de su trabajo cambia significativamente, ya que él hace todo esto primero, y el resultado es desconocido para él o para el maestro. Aquí, en esencia, no se prueba una ley física, sino la capacidad del estudiante para preparar y realizar un experimento físico. Para lograr el éxito, es necesario elegir una de varias opciones para el experimento, teniendo en cuenta las capacidades del aula de física, para seleccionar los instrumentos adecuados. Después de realizar una serie de mediciones y cálculos necesarios, el alumno evalúa los errores de medición y, si son inaceptablemente grandes, encuentra las principales fuentes de errores e intenta eliminarlos.
Además de los elementos de creatividad, en este caso, los alumnos se animan con el interés del profesor por los resultados obtenidos, una discusión con él de la preparación y curso del experimento. Es obvio y beneficio publico trabaja. A otros estudiantes se les pueden ofrecer tareas de investigación individuales, donde tienen la oportunidad de descubrir patrones nuevos, desconocidos (al menos para él) o incluso hacer un invento. Descubrimiento independiente de una ley conocida en física o "invención" de un método de medición cantidad física es una prueba objetiva de la capacidad de creatividad independiente, le permite ganar confianza en sus habilidades y habilidades.
En el proceso de investigación y generalización de los resultados obtenidos, los estudiantes deben aprender a establecer Conexión funcional e interdependencia de fenómenos.; simular fenómenos, plantear hipótesis, probarlos experimentalmente e interpretar los resultados obtenidos; Estudiar las leyes y teorías físicas, los límites de su aplicabilidad.
5. La implementación de la integración del conocimiento de las ciencias naturales debe asegurarse mediante: consideración de varios niveles de organización de la materia; mostrando la unidad de las leyes de la naturaleza, la aplicabilidad de las teorías y leyes físicas a varios objetos (desde partículas elementales hasta galaxias); consideración de la transformación de la materia y la transformación de la energía en el Universo; considerando tanto las aplicaciones técnicas de la física como las relacionadas cuestiones ambientales en la Tierra y en el espacio cercano a la Tierra; discusión del origen Sistema solar, condiciones físicas en la Tierra, que brindaron la posibilidad del surgimiento y desarrollo de la vida.
6. La educación ambiental se asocia a ideas sobre la contaminación ambiental, sus fuentes, concentración máxima permisible (MPC) del nivel de contaminación, sobre los factores que determinan la estabilidad del medio ambiente de nuestro planeta, discusión del impacto de los parámetros físicos de la medio ambiente en la salud humana.
7. La búsqueda de formas de optimizar el contenido del curso de física, asegurando su cumplimiento con los objetivos cambiantes de la educación, puede conducir a nuevos enfoques para estructurar el contenido y los métodos de aprendizaje tema. El enfoque tradicional se basa en la lógica. El aspecto psicológico de otro posible abordaje es el reconocimiento como factor decisivo en el aprendizaje y el desarrollo intelectual experiencia en el campo de la materia objeto de estudio. Los métodos de conocimiento científico ocupan el primer lugar en la jerarquía de valores de la pedagogía personal. Dominar estos métodos convierte el aprendizaje en activo, motivado, de voluntad fuerte, emocionalmente actividad cognitiva coloreada.
El método científico de conocimiento es la clave de la organización. actividad cognitiva orientada a la personalidad de los estudiantes... El proceso de dominarlo con una formulación y solución independientes del problema trae satisfacción. Habiendo dominado este método, el alumno se siente como el maestro en juicios científicos. Esto contribuye a la relajación y al desarrollo de la iniciativa cognitiva del estudiante, sin la cual no se puede hablar de un proceso completo de formación de la personalidad. Como muestra la experiencia pedagógica, cuando la enseñanza se basa en el dominio de los métodos del conocimiento científico Actividades de aprendizaje todos los estudiantes resultan siempre individual... Un proceso educativo orientado a la personalidad basado en el método científico de la cognición permite desarrollar la creatividad.
8. Con cualquier enfoque, no se debe olvidar la tarea principal de la política educativa rusa: garantizar la calidad moderna de la educación basada en su preservación. fundamentalidad y cumplimiento de las necesidades actuales y futuras del individuo, la sociedad y el estado.
§3. Principios de selección del contenido de educación física en el nivel básico.
Es poco probable que un curso de física tradicional, centrado en comunicar una serie de conceptos y leyes en un tiempo educativo extremadamente corto, cautive a los escolares, solo una pequeña parte de ellos al final del noveno grado (el momento de elegir un perfil de educación en secundaria) adquiere un interés cognitivo claramente expresado en la física y muestra las habilidades correspondientes. Por lo tanto, se debe prestar la mayor atención a la formación de su pensamiento científico y cosmovisión. El error de un niño al elegir un perfil de formación puede tener un impacto decisivo en su destino futuro. Por lo tanto, el programa del curso y los libros de texto de física del nivel básico deben contener material teórico y un sistema de tareas de laboratorio adecuadas que permitan a los estudiantes estudiar física de forma independiente o con la ayuda de un profesor. La solución compleja de los problemas de la formación de la cosmovisión científica y el pensamiento de los estudiantes impone ciertas condiciones sobre la naturaleza del curso en el nivel básico:
– La física se basa en un sistema de teorías interrelacionadas indicadas en el estándar educativo. Por lo tanto, es necesario familiarizar a los estudiantes con las teorías físicas, revelando su génesis, capacidades, interconexión, áreas de aplicabilidad. En condiciones de escasez de tiempo de estudio, el sistema estudiado de hechos científicos, conceptos y leyes debe reducirse al mínimo necesario y suficiente para revelar los fundamentos de una teoría física particular, su capacidad para resolver importantes problemas científicos y aplicados;
– Para una mejor comprensión de la esencia de la física como ciencia, los estudiantes deben familiarizarse con la historia de su formación. Por lo tanto, el principio del historicismo debe fortalecerse y enfocarse en revelar los procesos de cognición científica que llevaron a la formación de las teorías físicas modernas;
– un curso de física debería construirse como una cadena de soluciones a problemas científicos y prácticos siempre nuevos utilizando un complejo de métodos científicos de cognición. Por lo tanto, los métodos del conocimiento científico deben ser no solo objetos de estudio independientes, sino también una herramienta en constante funcionamiento en el proceso de dominar este curso.
§4. El sistema de cursos electivos como un medio para desarrollar eficazmente los intereses y habilidades versátiles de los estudiantes.
Se ha introducido un nuevo elemento en el plan de estudios básico federal para las instituciones educativas de la Federación de Rusia con el fin de satisfacer los intereses individuales de los estudiantes y desarrollar sus habilidades: cursos electivos: obligatorios, pero a elección de los estudiantes... La nota explicativa dice: “... Escogiendo diversas combinaciones de asignaturas educativas básicas y especializadas y teniendo en cuenta los estándares de tiempo lectivo que establecen las normas y reglamentos sanitarios y epidemiológicos vigentes, de cada institución educativa, bajo ciertas condiciones, cada estudiante tiene derecho a formar su propio plan de estudios.
Este enfoque deja a la institución educativa amplias oportunidades para organizar uno o varios perfiles, y para los estudiantes, la elección de asignaturas académicas especializadas y optativas, que en conjunto conformarán su trayectoria educativa individual ".
Las asignaturas optativas son un componente del plan de estudios de una institución educativa y pueden desempeñar varias funciones: complementar y profundizar el contenido de un curso especializado o sus secciones individuales; desarrollar el contenido de uno de los cursos básicos; Satisfacer los diversos intereses cognitivos de los escolares que van más allá del perfil elegido. Los cursos electivos también pueden servir como campo de prueba para la creación y prueba experimental de una nueva generación de materiales de enseñanza y aprendizaje. Son mucho más efectivos que en las clases obligatorias ordinarias, es posible tener en cuenta la orientación personal de la educación, las necesidades de los escolares y las familias por los resultados de la educación. Brindar a los estudiantes la oportunidad de elegir diferentes cursos de estudio es la condición más importante para la implementación de una educación centrada en el estudiante.
En el componente federal del estándar estatal educación general también formuló requisitos para las habilidades de los graduados de la escuela secundaria (completa). La escuela de perfil debe brindar la oportunidad de adquirir las habilidades necesarias eligiendo ese perfil y cursos electivos que sean más interesantes para los niños, se correspondan con sus inclinaciones y habilidades. Los cursos electivos en escuelas pequeñas, en las que la creación de clases especializadas es difícil, pueden adquirir especial importancia. Los cursos electivos pueden ayudar a resolver otra tarea importante: crear las condiciones para una elección más consciente de la dirección de la educación superior asociada con un cierto tipo de actividad profesional.
Los cursos electivos * desarrollados hasta la fecha se pueden agrupar de la siguiente manera **:
– ofreciendo secciones separadas del curso de física de la escuela para un estudio en profundidad, incluidas las que no están incluidas en currículum escolar... Por ejemplo: " Estudios de ultrasonido"," Física del estado sólido "," El plasma es el cuarto estado de la materia.», « Termodinámica de equilibrio y no equilibrio"," Óptica "," Física del átomo y del núcleo atómico ";
– introducir los métodos de aplicación de los conocimientos en física en la práctica, en la vida cotidiana, en la tecnología y en la producción. Por ejemplo: " Nanotecnología"," Ingeniería y medio ambiente "," Modelización física y técnica "," Métodos de investigación física y técnica "," Métodos para resolver problemas físicos.»;
– dedicada al estudio de los métodos de cognición de la naturaleza. Por ejemplo: " Medidas de cantidades físicas», « Experimentos fundamentales en ciencia física», « Taller de física escolar: observación, experimentación»;
– dedicado a la historia de la física, la tecnología y la astronomía. Por ejemplo: " La historia de la física y el desarrollo de ideas sobre el mundo.», « Historia de la física rusa"," Historia de la tecnología "," Historia de la astronomía ";
– dirigido a integrar el conocimiento de los estudiantes sobre la naturaleza y la sociedad. Por ejemplo, " Evolución de sistemas complejos"," Evolución de la imagen científico-natural del mundo "," Física y Medicina», « Física en biología y medicina"," B Iofísica: historia, descubrimientos, modernidad"," Fundamentos de la Cosmonáutica ".
Para estudiantes de diferentes perfiles, se pueden recomendar varios cursos especiales, por ejemplo:
– fisico y matematico: "Física del estado sólido", "Termodinámica de equilibrio y no equilibrio", "Plasma: el cuarto estado de la materia", "Teoría especial de la relatividad", "Mediciones de cantidades físicas", "Experimentos fundamentales en ciencias físicas", "Métodos para resolver problemas de física "," Astrofísica ";
– fisicoquímico: "La estructura y propiedades de la materia", "Taller de física escolar: observación, experimentación", "Elementos de la física química";
– industrial-tecnológico: "Ingeniería y medio ambiente", "Modelado físico y técnico", "Métodos de investigación física y técnica", "Historia de la tecnología", "Fundamentos de la cosmonáutica";
– químico-biológico, biológico-geográfico y agro-tecnológico: "Evolución de la imagen científico-natural del mundo", "Desarrollo sostenible", "Biofísica: historia, descubrimientos, modernidad";
– perfiles humanitarios: "Historia de la física y desarrollo de ideas sobre el mundo", "Historia de la física doméstica", "Historia de la tecnología", "Historia de la astronomía", "Evolución de la imagen científico-natural del mundo".
Existen requisitos especiales para los cursos electivos destinados a mejorar la actividad independiente de los estudiantes, porque estos cursos no están sujetos al marco de los estándares educativos ni a los materiales de examen. Dado que todos ellos deben satisfacer las necesidades de los estudiantes, es posible, utilizando el ejemplo de los libros de texto para los cursos, elaborar las condiciones para la implementación de la función motivacional del libro de texto.
En estos libros de texto, es posible y muy deseable hacer referencia a fuentes extracurriculares de información y recursos educativos (Internet, educación adicional y autodidacta, la educación a distancia, actividad social y creativa). También es útil tener en cuenta la experiencia de 30 años del sistema de clases optativas en la URSS (más de 100 programas, muchos de los cuales cuentan con ayudas didácticas para los estudiantes y ayudas didácticas para los profesores). Los cursos electivos demuestran claramente la tendencia de desarrollo líder educación moderna:
La asimilación del material de la asignatura de enseñanza a partir de un objetivo se convierte en un medio de desarrollo emocional, social e intelectual del alumno, garantizando la transición de la docencia a la autoeducación.
ΙΙ. Organización de actividades cognitivas
§5. Organización de proyectos y actividades de investigación de los estudiantes.
El método del proyecto se basa en el uso de un modelo de una determinada manera para lograr el objetivo educativo y cognitivo establecido, un sistema de técnicas, una determinada tecnología de actividad cognitiva. Por tanto, es importante no confundir los conceptos de “Proyecto como resultado de la actividad” y “Proyecto como método de actividad cognitiva”. El método del proyecto requiere necesariamente que se investigue un problema. Se trata de una búsqueda, investigación, actividad creativa y cognitiva específicamente organizada de los estudiantes, individual o grupal, que proporciona no solo el logro de un resultado particular, formalizado en forma de un resultado práctico específico, sino la organización del proceso para lograr este resultado. por ciertos métodos y técnicas. El método del proyecto se centra en el desarrollo de las habilidades cognitivas de los estudiantes, la capacidad de diseñar de forma independiente sus conocimientos, navegar por el espacio de información, analizar la información recibida, plantear hipótesis de forma independiente, tomar decisiones sobre la dirección y los métodos para encontrar soluciones al problema. y desarrollar el pensamiento crítico. El método del proyecto se puede utilizar tanto en el aula (una serie de lecciones) sobre algunos de los temas más importantes, sección del programa, y en actividades extracurriculares.
Los conceptos de "actividad de proyecto" y "actividad de investigación" a menudo se consideran sinónimos, ya que en el transcurso de un proyecto, un estudiante o un grupo de estudiantes tiene que realizar una investigación, y el resultado de la investigación puede ser un producto específico. Sin embargo, debe ser necesariamente un producto nuevo, cuya creación está precedida de una idea y un diseño (planificación, análisis y búsqueda de recursos).
Al realizar investigaciones en ciencias naturales, parten de un fenómeno natural, un proceso: se describe verbalmente, con la ayuda de gráficos, diagramas, tablas, obtenidos, por regla general, sobre la base de mediciones, sobre la base de estas descripciones. Se crea un modelo del fenómeno, proceso, que se verifica a través de observaciones, experimentos ...
Entonces, el objetivo del proyecto es crear un nuevo producto, a menudo subjetivamente nuevo, y el objetivo de la investigación es crear un modelo de un fenómeno o proceso.
Al completar un proyecto, los estudiantes comprenden que una buena idea no es suficiente, es necesario desarrollar un mecanismo para su implementación, aprender a obtener la información necesaria, cooperar con otros estudiantes y hacer partes con sus propias manos. Los proyectos pueden ser individuales, grupales y colectivos, de investigación e informativos, a corto y largo plazo.
El principio de modularidad de la enseñanza asume la integridad e integridad, integridad y consistencia de las unidades de construcción de material educativo en forma de bloques-módulos, dentro de los cuales el material educativo se estructura en forma de un sistema de elementos educativos. A partir de bloques-módulos, como de elementos, se construye un currículo sobre una asignatura. Los elementos dentro del bloque-módulo son intercambiables y móviles.
El objetivo principal del sistema de formación de calificación modular es la formación de habilidades de autoeducación en el egresado. Todo el proceso se construye sobre la base del establecimiento consciente de objetivos y el establecimiento de objetivos propios con una jerarquía de vecinos (conocimientos, habilidades y habilidades), metas promedio (habilidades y habilidades educativas generales) y prometedoras (desarrollo de habilidades de personalidad).
M. N. Skatkin ( Skatkin M.N. Problemas de la didáctica moderna. - M .: 1980, 38–42, pág. 61.) señala acertadamente que la influencia negativa en la formación de la cosmovisión y la estructura categórica del pensamiento de los estudiantes, en el desarrollo del interés por el aprendizaje provoca "una sobrecarga de detalles innecesarios e insignificantes": "Los detalles no solo aumentan el trabajo inútil de La memoria, pero también oscurece lo principal, porque los escolares dejan de ver los árboles del bosque ". El sistema modular de organización del proceso educativo mediante la ampliación de bloques de material teórico, su estudio avanzado y un importante ahorro de tiempo presupone el movimiento del alumno según el esquema. "General - común - singular" con una inmersión gradual en los detalles y la transferencia de los ciclos de cognición a otros ciclos de actividad interrelacionada.
Cada alumno, en el marco del sistema modular, puede trabajar de forma independiente con el plan de estudios individual propuesto, que incluye un plan de acción objetivo, un banco de información y orientación metodológica para la consecución de las metas didácticas planteadas. Las funciones de un docente pueden variar desde el control de la información hasta la consultoría y la coordinación. La compresión del material educativo por medio de su presentación sistémica ampliada ocurre tres veces: durante las generalizaciones primarias, intermedias y finales.
La introducción de un sistema de clasificación modular requerirá cambios significativos en el contenido de la formación, la estructura y organización del proceso educativo, enfoques para evaluar la calidad de la formación de los estudiantes. La estructura y forma de presentación del material educativo está cambiando, lo que debería dotar al proceso educativo de una mayor flexibilidad y adaptabilidad. Familiar a escuela tradicional Los cursos de formación "ampliados" con una estructura rígida ya no pueden corresponder plenamente a la creciente movilidad cognitiva de los estudiantes. La esencia del sistema educativo de clasificación modular es que el estudiante elige por sí mismo un conjunto completo o reducido de módulos (una parte de ellos es obligatoria), construye un plan de estudios o el contenido de un curso de formación a partir de ellos. En cada módulo, los estudiantes reciben criterios que reflejan el nivel de dominio del material educativo.
Desde el punto de vista de una implementación más efectiva de la formación de perfiles, la organización móvil y flexible del contenido en forma de módulos de formación está cerca de la organización en red de la formación de perfiles con su variabilidad, elección e implementación de un programa educativo individual. Además, el sistema de calificación modular de la enseñanza, con su esencia y lógica de construcción, proporciona las condiciones para que los propios estudiantes se fijen metas, lo que determina la alta eficiencia de su Actividades de aprendizaje... Los alumnos y estudiantes desarrollan habilidades de autocontrol y autoestima. La información sobre la clasificación actual estimula a los alumnos. La elección de un conjunto de módulos entre muchos posibles está determinada por el propio estudiante, en función de sus intereses, habilidades, planes de educación continua con la posible participación de padres, maestros y profesores universitarios con los que coopera una institución educativa en particular.
Al organizar la educación especializada sobre la base de una escuela de educación general, en primer lugar, los estudiantes deben ser introducidos a posibles conjuntos de programas modulares. Por ejemplo, para las asignaturas del ciclo de ciencias naturales, puede ofrecer a los estudiantes lo siguiente:
– planeando ingresar a una universidad en base a los resultados del examen;
– centrado en el dominio independiente de los métodos más efectivos de aplicar los conocimientos teóricos en la práctica en forma de resolución de problemas teóricos y experimentales;
– planificar la elección de perfiles humanitarios en la formación posterior;
– presuponiendo después de la escuela dominar profesiones en el campo de la producción o el servicio.
Es importante tener en cuenta que un estudiante que quiera estudiar de forma independiente una asignatura de acuerdo con un sistema de calificación modular debe demostrar su competencia en el campo del dominio de este curso de una escuela básica. La forma óptima, que no requiere tiempo adicional y revela el grado de dominio de los requisitos del estándar educativo para la escuela básica, es una prueba introductoria que consta de tareas de opción múltiple que incluyen los elementos más importantes de conocimiento, conceptos, cantidades y leyes. . Es recomendable ofrecer esta prueba en las primeras lecciones de
Décimo grado a todos los estudiantes, y se debe otorgar el derecho al estudio independiente de la asignatura según el sistema modular de créditos a aquellos que hayan completado más del 70% de las tareas.
Podemos decir que la introducción de un sistema de calificación modular de la educación es hasta cierto punto similar a un estudio externo, pero no en escuelas externas especiales y no al final de la escuela, sino después de la finalización del estudio independiente del módulo seleccionado en cada escuela.
§7. La competencia intelectual como medio para desarrollar el interés por el estudio de la física.
Las tareas de desarrollar las habilidades cognitivas y creativas de los estudiantes no se pueden resolver por completo solo en las lecciones de física. Para su implementación, se pueden utilizar diversas formas de trabajo extracurricular. En este caso, la elección voluntaria de la ocupación por parte de los estudiantes debería desempeñar un papel importante. Además, debería haber estrecha conexión entre las actividades obligatorias y extracurriculares... Esta relación tiene dos caras. Primero: en el trabajo extraescolar en física, el apoyo debe estar en los conocimientos y habilidades de los estudiantes adquiridos en el aula. Segundo: todas las formas de trabajo extracurricular deben estar dirigidas a desarrollar el interés de los estudiantes por la física, a moldear su necesidad de profundizar y ampliar sus conocimientos, a una expansión gradual del círculo de estudiantes interesados en la ciencia y sus aplicaciones prácticas.
Entre las diversas formas de trabajo extracurricular en las clases de perfiles naturales y matemáticos, un lugar especial lo ocupan las competencias intelectuales, en las que los estudiantes tienen la oportunidad de comparar sus logros con los logros de sus compañeros de otras escuelas, ciudades y regiones, como así como en otros países. Actualmente, una serie de competencias intelectuales en física están muy extendidas en las escuelas de Rusia, algunas de las cuales tienen una estructura de múltiples etapas: escuela, distrito, ciudad, regional, zonal, federal (toda Rusia) e internacional. Mencionemos dos tipos de competiciones de este tipo.
1. Olimpiadas de Física. Esta es una competencia personal de escolares en la capacidad de resolver tareas no estándar realizado en dos rondas - teórica y experimental. El tiempo destinado a la resolución de problemas es necesariamente limitado. La prueba de las tareas de la Olimpiada se lleva a cabo exclusivamente sobre la base del informe escrito del estudiante, y el trabajo es evaluado por un jurado especial. La presentación oral del estudiante se proporciona solo en caso de apelación en caso de desacuerdo con los puntos establecidos. La ronda experimental le permite revelar la capacidad no solo de identificar los patrones de un fenómeno físico dado, sino también de "pensar en", según la expresión figurativa del laureado. premio Nobel G. Surye.
Por ejemplo, se pidió a los alumnos del décimo grado que investigaran las vibraciones verticales de una carga en un resorte y que establecieran experimentalmente la dependencia del período de vibraciones de la masa. La dependencia deseada, que no se estudió en la escuela, fue descubierta por 100 de cada 200 estudiantes.Muchos han notado que, además de las vibraciones elásticas verticales, ocurren vibraciones de péndulo. La mayoría intentó eliminar tales vibraciones como un obstáculo. Y solo seis investigaron las condiciones para su ocurrencia, determinaron el período de transferencia de energía de un tipo de oscilación a otro y establecieron la proporción de períodos en los que el fenómeno es más notable. En otras palabras, en el proceso de una determinada actividad, 100 escolares completaron la tarea requerida, pero solo seis descubrieron el nuevo tipo fluctuaciones (paramétricas) y establecieron nuevos patrones en el proceso de actividad no especificada explícitamente. Tenga en cuenta que de estos seis, solo tres han completado la solución del problema principal: investigaron la dependencia del período de oscilación de la carga con su masa. Aquí se manifestó una característica más de los niños superdotados: una tendencia a cambiar de ideas. A menudo no les interesa resolver el problema planteado por el profesor, si aparece uno nuevo y más interesante. Esta característica debe tenerse en cuenta al trabajar con niños superdotados.
2. Torneos de jóvenes físicos. Se trata de una competencia colectiva de escolares en la capacidad de resolver problemas teóricos y experimentales complejos. Su primera característica es que se asigna mucho tiempo para resolver problemas, se permite usar cualquier literatura (en la escuela, en casa, en bibliotecas), se permiten consultas no solo con compañeros de equipo, sino también con padres, maestros, científicos, ingenieros y otros especialistas. Las condiciones de las tareas se formulan brevemente, solo se destaca el problema principal, por lo que se proporciona un amplio margen para la iniciativa creativa en la elección de formas de resolver el problema y la integridad de su desarrollo.
Los problemas del torneo no tienen una solución inequívoca y no implican un modelo único del fenómeno. Los estudiantes deben simplificar, limitarse a suposiciones claras y formular preguntas que puedan responderse al menos cualitativamente.
Tanto las Olimpíadas de física como los torneos para jóvenes físicos han entrado desde hace mucho tiempo en la arena internacional.
§ocho. Soporte material y técnico de la enseñanza e implementación de tecnologías de la información
El Estándar Estatal de Física prevé el desarrollo de las habilidades de los estudiantes para describir y generalizar los resultados de las observaciones, utilizar instrumentos de medición para estudiar fenómenos físicos; presentar resultados de medición utilizando tablas, gráficos e identificar dependencias empíricas sobre esta base; Aplicar los conocimientos adquiridos para explicar los principios de funcionamiento de los dispositivos técnicos más importantes. La dotación de oficinas físicas con equipamiento es de fundamental importancia para la implementación de estos requisitos.
Ahora se está llevando a cabo una transición sistemática del principio instrumental de desarrollo y entrega de equipos a uno temático completo. El equipamiento de las salas físicas debe proporcionar tres formas de experimento: demostración y dos tipos de laboratorio (frontal - en el nivel básico del nivel superior, experimento frontal y práctica de laboratorio - en el perfil).
Se están introduciendo fundamentalmente nuevos medios: una parte importante de los materiales educativos (textos fuente, conjuntos de ilustraciones, gráficos, diagramas, tablas, diagramas) se colocan cada vez más en medios multimedia. Existe la posibilidad de su distribución y formación en red sobre la base de la sala de estudio de su propia biblioteca de publicaciones electrónicas.
Las recomendaciones para el soporte material y técnico (MTO) del proceso educativo desarrolladas en ISMO RAO y aprobadas por el Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia sirven como pauta en la creación de un entorno integral de desarrollo temático necesario para implementar los requisitos para el nivel de formación de los egresados en cada etapa de la educación que establece la norma. Creadores de MTO ( Nikiforov G.G., prof. V. A. Orlov(ISMO RAO), Pesotsky Yu.S. (FGUP RNPO "Rosuchpribor"), Moscú. Recomendaciones para el soporte material y técnico del proceso educativo. - "Física" No. 10/05.) Partir de las tareas del uso integrado de materiales y ayudas técnicas de enseñanza, la transición de formas reproductivas de actividad educativa a tipos de trabajo independientes, de búsqueda e investigación, la transferencia de énfasis a la componente analítico de la actividad educativa, la formación de la cultura comunicativa de los estudiantes y el desarrollo de habilidades para trabajar con diferentes tipos información.
Conclusión
Me gustaría señalar que la física es una de las pocas asignaturas en el curso de maestría en las que los estudiantes están involucrados en todo tipo de cognición científica, desde la observación de fenómenos y su investigación empírica, hasta proponer hipótesis, revelando sobre su base las consecuencias y la verificación experimental. de conclusiones. Desafortunadamente, en la práctica, no es raro que los estudiantes dominen las habilidades del trabajo experimental en el proceso de solo reproducir la actividad. Por ejemplo, los estudiantes hacen observaciones, realizan experimentos, describen y analizan los resultados obtenidos utilizando un algoritmo en forma de descripción de trabajo ya preparada. Se sabe que el conocimiento de la actividad que no se ha vivido está muerto e inútil. El interés es el motor de actividad más importante. Para que surja, no se debe dar nada a los niños "confeccionado". Los estudiantes deben adquirir todos los conocimientos y habilidades en el proceso de trabajo personal. El profesor no debe olvidar que aprender de forma activa es su trabajo conjunto como organizador de la actividad del alumno y el alumno que realiza esta actividad.
Literatura
Eltsov A.V.; Zakharkin A.I.; Shuytsev A.M. Revista científica rusa No. 4 (..2008)
* En “Programas de cursos electivos. Física. Entrenamiento de perfil... Los grados 9-11 "(M: Bustard, 2005) se nombran, en particular:
Orlov V.A.., Dorozhkin S.V. El plasma es el cuarto estado de la materia: un libro de texto. - M.: Binom. Laboratorio de conocimiento, 2005.
Orlov V.A.., Dorozhkin S.V. El plasma es el cuarto estado de la materia: Kit de herramientas... - M.: Binom. Laboratorio de conocimiento, 2005.
Orlov V.A.., Nikiforov G.G.... Termodinámica de equilibrio y no equilibrio: libro de texto. - M.: Binom. Laboratorio de conocimiento, 2005.
Kabardina S.I.., Shefer N.I. Medidas de cantidades físicas: un libro de texto. - M.: Binom. Laboratorio de conocimiento, 2005.
S. I. Kabardina, Shefer N.I. Medidas de cantidades físicas. Kit de herramientas. - M.: Binom. Laboratorio de conocimiento, 2005.
Purysheva N.S., Sharonova N.V., Isaev D.A. Experimentos fundamentales en ciencias físicas: una guía de estudio. - M.: Binom. Laboratorio de conocimiento, 2005.
Purysheva N.S., Sharonova N.V., Isaev D.A. Experimentos Fundamentales en Ciencias Físicas: Guía Metodológica. - M.: Binom. Laboratorio de conocimiento, 2005.
** El texto en cursiva indica cursos que cuentan con programas y ayudas didácticas.
Contenido
Introducción ……………………………………………………………………… ..3
Ι. Principios de selección del contenido de educación física ……………… ..4
§1. Metas y objetivos generales de la enseñanza de la física ……………………………… ..4
§2. Principios de selección del contenido de la educación física.
a nivel de perfil …………………………………………………… ..7
§3. Principios de selección del contenido de educación física.
en el nivel básico ………………………………………………. …………. 12
§4. El sistema de cursos electivos como medio de eficacia
desarrollo de intereses y desarrollo de los estudiantes …………………………… ...… ... 13
ΙΙ. Organización de la actividad cognitiva …………………………… ... 17
§5. Organización de diseño e investigación
actividades estudiantiles …………………………………………………… .17
§7. La competencia intelectual como medio
desarrollo del interés por la física ……………………………………………… ..22
§ocho. Logística de la docencia
e implementación de tecnologías de la información ………………………………… 25
Conclusión ………………………………………………………………… 27
Literatura …………………………………………………………………… .28
MINISTERIO DE EDUCACIÓN Y CIENCIA
República Popular de Lugansk
centro científico y metodológico para el desarrollo de la educación
Departamento de secundaria vocacional
educación
Características de la enseñanza de la física.
en el contexto de la formación especializada
abstracto
Loboda Elena Sergeevna
estudiante de cursos de actualización
profesores de física
profesores de física "GBOU SPO LPR
"Universidad de Sverdlovsk"
Lugansk
2016
La física como ciencia de la mayoría leyes generales la naturaleza, actuando como una asignatura escolar, hace una contribución significativa al sistema de conocimiento sobre el mundo circundante. Revela el papel de la ciencia en el desarrollo económico y cultural de la sociedad, contribuye a la formación de una cosmovisión científica moderna. La resolución de problemas de física es un elemento necesario del trabajo educativo. Las tareas proporcionan material para ejercicios que requieren la aplicación de leyes físicas a fenómenos que ocurren en ciertas condiciones específicas. Las tareas contribuyen a una asimilación más profunda y sólida de las leyes físicas, el desarrollo del pensamiento lógico, el ingenio, la iniciativa, la voluntad y la perseverancia en la consecución del objetivo planteado, despiertan el interés por la física, ayudan a adquirir habilidades para el trabajo independiente y sirven como herramienta indispensable para desarrollar la independencia en los juicios. En el proceso de completar las tareas, los estudiantes se enfrentan directamente a la necesidad de aplicar los conocimientos adquiridos en física en la vida, son más profundamente conscientes de la conexión entre la teoría y la práctica. Este es uno de los medios importantes de repetición, consolidación y prueba de los conocimientos de los estudiantes, uno de los principales métodos de enseñanza de la física.
La práctica educativa "Métodos para la resolución de problemas físicos" fue desarrollada para estudiantes de 9 ° grado en el marco de la formación previa al perfil.
La práctica educativa está diseñada para 34 horas. La elección del tema se debe a la importancia y pertinencia, en relación con la transición de las escuelas a la formación especializada. Los estudiantes que ya están en la escuela básica deben hacer cosas importantes para ellos. futuro destino elección de un perfil o tipo de futura actividad profesional. El significado práctico, la orientación aplicada, la invariancia del material en estudio están diseñados para estimular el desarrollo de los intereses cognitivos de los escolares y contribuir al desarrollo exitoso del sistema de conocimientos y habilidades previamente adquiridos en todas las áreas de la física.
Descargar:
Avance:
"Aceptado" "Aprobado"
Programa de trabajo
práctica de entrenamiento
en física
para el grado 9
"Métodos de solución
Tareas físicas "
Año académico 2014-2015
35 horas
Soviético
2014
Programa de internos
(34 horas, 1 hora por semana)
Nota explicativa
Metas basicas práctica educativa:
Tareas práctica educativa:
nivel elevado.
Resultados estimadospráctica educativa:
Como resultado de estudiar
saber / entender
ser capaz de
UMK.
Sección "Introducción
Sección "Fenómenos térmicos"
Sección "Óptica"
Sección "Cinemática"
Sección "Dinámica"
Sección "Leyes de conservación".
Cinemática. (4 horas)
Dinámica. (8 en punto)
Equilibrio de cuerpos (3 horas)
Leyes de conservación. (8 en punto)
Óptica (1)
tema | Número de horas. |
|
Clasificación de tareas | ||
Cinemática | ||
Dinámica | ||
Equilibrio de cuerpos | ||
Leyes de conservación | ||
Fenómenos térmicos | ||
Fenómenos eléctricos. | ||
VIII | Óptica | |
Horas totales |
material de enseñanzapráctica de entrenamiento
p / p | Tema de la lección | Tipo de actividad | Fecha. De acuerdo al plan | hecho | |
Clasificación de tareas (2 horas) | |||||
Conferencia | 4.09. | 4.09. | |||
Lección combinada | 11.09 | 11.09 | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
||
Cinemática (4) | |||||
Lección práctica | 18.09 | 18.09 | |||
Lección práctica | 25.09 | 25.09 | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
Lección práctica | 2.10 | 2.10 | Adquirir experiencia en el auto-cálculo de cantidades físicas. estructurar los textos, incluida la capacidad de resaltar lo principal y lo secundario, la idea principal del texto, construir una secuencia de eventos; formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
Lección práctica | 9.10 | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
Dinámica (8) | |||||
Lección práctica | 16.10 | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
Conferencia | 21.10 | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
|||
Lección práctica | 28.10 | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
10 4 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
11 5 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
12 6 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
13 7 | Conferencia | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
|||
14 8 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
Equilibrio de cuerpos (3 horas) | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||||
15 1 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
16 2 | (Trabajo de prueba). | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
17 3 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
Leyes de conservación (8) | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||||
18 1 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
19 2 | Conferencia | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
|||
20 3 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
21 4 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
22 5 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
23 6 | Conferencia | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
|||
24 7 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
25 8 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
Fenómenos térmicos (4) | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||||
26 1 | Resolviendo problemas sobre los fenómenos térmicos. | Lección práctica | Adquirir experiencia en el auto-cálculo de cantidades físicas. estructurar los textos, incluida la capacidad de resaltar lo principal y lo secundario, la idea principal del texto, construir una secuencia de eventos; formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
27 2 | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|||
28 3 | Resolviendo problemas. Humedad del aire. | Lección práctica | |||
29 4 | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
|||
Fenómenos eléctricos. (4) | |||||
30 1 | Lección práctica | ||||
31 2 | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
|||
32 3 | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
|||
33 4 | Eficiencia de las instalaciones eléctricas. | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
||
Óptica (1) | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. Adquirir experiencia en el auto-cálculo de cantidades físicas. estructurar los textos, incluida la capacidad de resaltar lo principal y lo secundario, la idea principal del texto, construir una secuencia de eventos; |
||||
34 1 | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
|||
Literatura para el profesor.
Literatura para estudiantes.
Avance:
Institución educativa presupuestaria municipal
escuela secundaria №1г. Soviético
"Aceptado" "Aprobado"
Subdirector de docencia y trabajo educativo Director de MBUSOSH # 1, Sovetskiy
T.V. Didich ________________ A.V. Bricheev
"" Agosto de 2014 "" Agosto de 2014
Programa de trabajo
práctica de entrenamiento
en física
para el grado 9
"Métodos de solución
Tareas físicas "
Año académico 2014-2015
Maestra: Fattakhova Zulekha Khamitovna
El programa se compila de acuerdo con
1. Programas de muestra en asignaturas. Física 7-9 M.: Educación. 2011 Academia de Educación de Rusia.2011 (Estándares de nueva generación).
2 .. Orlov V.L. Saurov Yu, A, "Métodos para resolver problemas físicos" (Programa de cursos electivos. Física. Grados 9-11. Formación de perfiles). Compilado por V.A.Korovin. Moscú 2005
3. Programas para instituciones educativas. Física. Astronomía. 7-11 grados. / comp. VIRGINIA. Korovin, V.A. Orlov. - M.: Avutarda, 2004
El número de horas según el plan de estudios para el curso académico 2014-2015: 35 horas
Considerado en una reunión del consejo metodológico escolar
Soviético
2014
Programa de internos
"Métodos para resolver problemas físicos"
(34 horas, 1 hora por semana)
Nota explicativa
La física como ciencia sobre las leyes más generales de la naturaleza, actuando como asignatura escolar, hace una contribución significativa al sistema de conocimiento sobre el mundo que nos rodea. Revela el papel de la ciencia en el desarrollo económico y cultural de la sociedad, contribuye a la formación de una cosmovisión científica moderna. La resolución de problemas de física es un elemento necesario del trabajo educativo. Las tareas proporcionan material para ejercicios que requieren la aplicación de leyes físicas a fenómenos que ocurren en ciertas condiciones específicas. Las tareas contribuyen a una asimilación más profunda y sólida de las leyes físicas, el desarrollo del pensamiento lógico, el ingenio, la iniciativa, la voluntad y la perseverancia en la consecución del objetivo planteado, despiertan el interés por la física, ayudan a adquirir habilidades para el trabajo independiente y sirven como herramienta indispensable para desarrollar la independencia en los juicios. En el proceso de completar las tareas, los estudiantes se enfrentan directamente a la necesidad de aplicar los conocimientos adquiridos en física en la vida, son más profundamente conscientes de la conexión entre la teoría y la práctica. Este es uno de los medios importantes de repetición, consolidación y prueba de los conocimientos de los estudiantes, uno de los principales métodos de enseñanza de la física.
La práctica educativa "Métodos para la resolución de problemas físicos" fue desarrollada para estudiantes de 9 ° grado en el marco de la formación previa al perfil.
La práctica educativa está diseñada para 34 horas. La elección del tema se debe a la importancia y pertinencia, en relación con la transición de las escuelas a la formación especializada. Los alumnos que ya están en la escuela básica deben elegir un perfil o tipo de actividad profesional futura que sea importante para su destino futuro. El significado práctico, la orientación aplicada, la invariancia del material en estudio están diseñados para estimular el desarrollo de los intereses cognitivos de los escolares y contribuir al desarrollo exitoso del sistema de conocimientos y habilidades previamente adquiridos en todas las áreas de la física.
Metas basicas práctica educativa:
Asimilación profunda del material mediante el dominio de varios métodos racionales de resolución de problemas.
Mejora de la actividad independiente de los estudiantes, mejora de la actividad cognitiva de los estudiantes.
Asimilación de leyes fundamentales y conceptos físicos en sus aplicaciones relativamente simples y significativas.
Una introducción a las habilidades del pensamiento físico a través de situaciones problemáticas, cuando una solución independiente de un problema o el análisis de una demostración sirve como base motivada para una consideración adicional.
Mejorar los métodos de las actividades de investigación de los estudiantes en el proceso de realización de tareas experimentales, en las que el conocimiento de nuevos fenómenos físicos precede a su estudio posterior.
Combinar el enfoque educativo general del curso con la creación de una base para la educación continua en la escuela secundaria.
Crear una motivación positiva para la enseñanza de la física a nivel especializado. Incrementar la competencia en información y comunicación de los estudiantes.
Autodeterminación de los estudiantes en relación a su perfil de bachillerato.
Tareas práctica educativa:
1. Ampliación y profundización de los conocimientos de física de los estudiantes
2. Aclaración de la capacidad y disposición del estudiante para dominar la asignatura en
nivel elevado.
3. Creación de las bases para la formación continua en una clase especializada.
El programa de práctica educativa amplía el plan de estudios del curso escolar de física, al mismo tiempo que se centra en la mejora adicional de los conocimientos y habilidades que ya dominan los estudiantes. Para ello, el programa se divide en varias secciones. La primera sección familiariza a los estudiantes con el concepto de "tarea", se familiariza con varios aspectos del trabajo con tareas. Al resolver problemas, se presta especial atención a la secuencia de acciones, el análisis de los fenómenos físicos, el análisis del resultado obtenido y la solución de problemas según el algoritmo.
Al estudiar la primera y la segunda sección, se planea utilizar varias formas de clases: una historia, una conversación con los estudiantes, una presentación de los estudiantes, una explicación detallada de ejemplos de resolución de problemas, configuración grupal de problemas experimentales, trabajo individual y en grupo. en la elaboración de problemas, familiaridad con varios conjuntos de problemas. Como resultado, los estudiantes deberían poder clasificar problemas, poder redactar los problemas más simples y conocer el algoritmo general para resolver problemas.
Las otras secciones se centran en el desarrollo de habilidades. decisión independiente tareas de varios niveles de complejidad, la capacidad de elegir una solución racional, la aplicación del algoritmo de solución. El contenido de los temas se selecciona para formar los métodos básicos de esta teoría física a la hora de resolver problemas. En el aula se asumen formas de trabajo colectivo y grupal: planteamiento, resolución y discusión de resolución de problemas, preparación para la Olimpiada, selección y redacción de problemas, etc. Como resultado, se espera que los estudiantes alcancen el nivel teórico de resolución de problemas. : resolución por algoritmo, dominio de las soluciones técnicas básicas, simulación de fenómenos físicos, autocontrol y autoestima, etc.
El programa de práctica educativa implica aprender a resolver problemas, ya que este tipo de trabajo es parte integral de un estudio completo de la física. Uno puede juzgar el grado de comprensión de las leyes físicas por la capacidad de aplicarlas conscientemente en el análisis de una situación física específica. Por lo general, la mayor dificultad para los estudiantes es la pregunta "¿por dónde empezar?" Esta capacidad de elegir una forma de resolver un problema, es decir, la capacidad de determinar qué leyes físicas describen el fenómeno en cuestión, solo atestigua una comprensión profunda y completa de la física. Para una comprensión profunda de la física, es necesario comprender claramente el grado de similitud de varias leyes físicas, los límites de su aplicación y su lugar en la imagen física general del mundo. Así, habiendo estudiado mecánica, el alumno debe comprender que la aplicación de la ley de conservación de la energía facilita mucho la resolución del problema, y también cuando es imposible de otras formas.
Un grado aún mayor de comprensión de la física está determinado por la capacidad de utilizar en la resolución de problemas los principios metodológicos de la física, como los principios de simetría, relatividad, equivalencia.
El programa de práctica educativa implica enseñar a los estudiantes los métodos y formas de encontrar una forma de resolver problemas. Como resultado del estudio del curso electivo, los estudiantes deben aprender a usar algoritmos para resolver problemas de cinemática, dinámica, leyes de conservación del momento y la energía, dividir un problema en subtareas, reducir un problema complejo a uno más simple, dominar un gráfico. solución. Y también brindar a los estudiantes la oportunidad de satisfacer el interés individual al mismo tiempo que los familiariza con las principales tendencias en el desarrollo de la ciencia moderna, contribuyendo así al desarrollo de intereses versátiles y orientación a la elección de la física para su posterior estudio en una escuela especializada.
Resultados estimadospráctica educativa:
en el tema- comprensión general de la esencia de la ciencia física; tarea física;
en el campo de la competencia comunicativa- dominio por parte de los estudiantes de las formas de comunicación de problemas (la capacidad de expresar de manera competente su punto de vista, acompañar con ejemplos, sacar conclusiones, generalizaciones);
en competencia social- desarrollo de habilidades de interacción a través de actividades grupales, trabajo en parejas de composiciones constantes y variables al realizar diversas tareas.
en el campo de la competencia de autodesarrollo- Estimular la necesidad y la capacidad de autoeducación, establecimiento de objetivos personales.
Como resultado de estudiarpráctica formativa en física "Métodos para la resolución de problemas físicos" el alumno debe:
saber / entender
- el significado de las leyes físicas de la mecánica clásica, la gravitación universal, la conservación de la energía y el momento, vibraciones mecanicas y olas
ser capaz de
- resolver problemas sobre la aplicación de las leyes físicas estudiadas por varios métodos
utilizar los conocimientos y habilidades adquiridos en la práctica y la vida cotidiana para:
autodeterminación consciente del alumno con respecto al perfil de formación superior.
UMK.
1. Orlov V.L. Saurov Yu, A, "Métodos para resolver problemas físicos" (Programa de cursos electivos. Física. Grados 9-11. Formación de perfiles). Compilado por V.A.Korovin. Moscú 2005
2. Programas para instituciones educativas. Física. Astronomía. 7-11 grados. / comp. VIRGINIA. Korovin, V.A. Orlov. - M.: Avutarda, 2004
3. Rymkevich A.P. Física. Libro de problemas. Grados 10 - 11.: Una guía para la educación general. Establecimientos. - M.: Avutarda, 2002.
4. Física. Grado 9: materiales didácticos / A.E. Maron, E.A. Granate. - M.: Avutarda, 2005.
5. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Física. Noveno grado: libro de texto. para educación general. Instituciones educacionales. - M.: Avutarda, 2006.
El programa está coordinado con el contenido del programa del curso principal de física. Orienta al docente hacia la mejora adicional de los conocimientos y habilidades ya adquiridos de los estudiantes, así como la formación de conocimientos y habilidades en profundidad. Para ello, todo el programa se divide en varias secciones.
Sección "Introducción"- es en gran parte de naturaleza teórica. Aquí, los escolares se familiarizan con la información mínima sobre el concepto de" tarea ", se dan cuenta de la importancia de las tareas en la vida, la ciencia, la tecnología, se familiarizan con varios aspectos del trabajo con tareas. En particular , deben conocer las técnicas básicas de elaboración de tareas, ser capaces de clasificar un problema en tres o cuatro aspectos.
Sección "Fenómenos térmicos"- Incluye los siguientes conceptos básicos: energía interna, transferencia de calor, trabajo como forma de cambio de energía interna, conductividad térmica, convección, cantidad de calor, capacidad calorífica específica de una sustancia, calor específico de combustión del combustible, temperatura de fusión y cristalización , calor específico de fusión y vaporización. Fórmulas: para calcular la cantidad de calor cuando cambia la temperatura corporal, combustión de combustible, cambios en los estados agregados de la materia. Aplicación de los procesos térmicos estudiados en la práctica: en motores térmicos, dispositivos técnicos y dispositivos.
Al trabajar con las tareas de esta sección, se llama sistemáticamente la atención sobre la cosmovisión y las generalizaciones metodológicas: las necesidades de la sociedad en la formulación y solución de problemas de contenido práctico, problemas de la historia de la física, la importancia de las matemáticas para resolver problemas, familiarización con el análisis del sistema de fenómenos físicos en la resolución de problemas. Al seleccionar tareas, es necesario utilizar, posiblemente, tareas más amplias de varios diferentes tipos... Lo principal en esto es el desarrollo del interés de los estudiantes en la resolución de problemas, la formación de una determinada actividad cognitiva al resolver un problema. Los estudiantes deben dominar la capacidad de leer gráficos de cambios en la temperatura corporal durante el calentamiento, la fusión, la vaporización, resolver problemas cualitativos utilizando el conocimiento sobre métodos de cambio de energía interna y varios métodos de transferencia de calor, encontrar en la tabla los valores del calor específico. capacidad de una sustancia, calor específico de combustión del combustible, calor específico de fusión y vaporización ... Se debe prestar especial atención a las transformaciones de energía, que muestran que el desempeño del trabajo mecánico por un motor térmico está asociado con una disminución en la energía interna del fluido de trabajo (vapor, gas). Las tareas sobre este tema se pueden utilizar con el propósito de la educación politécnica de los estudiantes.
Sección "Fenómenos eléctricos"- Las tareas sobre este tema deben ayudar a la formación de conceptos sobre corriente eléctrica y magnitudes eléctricas (corriente I, voltaje U y resistencia R), así como enseñar a los estudiantes a calcular circuitos eléctricos simples. Se presta especial atención a los problemas de la ley de Ohm y al cálculo de la resistencia de los conductores en función del material, sus dimensiones geométricas (longitud L y área de sección transversal S) y métodos de conexión, considerando conexión en serie, paralela y también mixta. de conductores. Es importante enseñar a los estudiantes cómo comprender los diagramas de circuitos y encontrar puntos de ramificación en el caso de conexiones en paralelo. Los estudiantes deben aprender a trazar circuitos equivalentes, es decir, circuitos en los que las conexiones de los conductores sean más claramente visibles. Resolución de problemas para varios métodos de cálculo de la resistencia de circuitos eléctricos complejos. Resolución de problemas de varios tipos para la descripción de circuitos eléctricos de corriente eléctrica continua utilizando la ley de Ohm, ley de Joule-Lenz. Formulación y solución de problemas experimentales frontales para determinar el cambio en las lecturas del instrumento cuando cambia la resistencia de ciertas secciones del circuito, para determinar las resistencias de las secciones del circuito, etc.
En el tema "Trabajo y energía actual" hay muy grandes oportunidades para considerar y resolver problemas experimentales: lámparas incandescentes eléctricas, electrodomésticos, medidores eléctricos son fáciles de demostrar, tome sus lecturas, datos de pasaporte y encuentre los valores requeridos de ellos. .
Al resolver problemas, los estudiantes deben adquirir las habilidades para calcular el trabajo y la potencia de la corriente, la cantidad de calor liberado en el conductor y aprender a calcular el costo de la electricidad. Los estudiantes deben conocer firmemente las fórmulas básicas mediante las cuales calculan el trabajo de la corriente A = IUt, la potencia actual P = IU, la cantidad de calor que se libera en el conductor cuando la corriente lo atraviesa Q = IUt (J).
Al resolver problemas, la atención principal se presta a la formación de la capacidad para resolver problemas, a la acumulación de experiencia en la resolución de problemas de diversas dificultades. Se está desarrollando el punto de vista más general sobre la solución del problema como descripción de tal o cual fenómeno físico mediante leyes físicas.
Sección "Óptica" - Incluye conceptos básicos: rectitud de propagación de la luz, velocidad de la luz, reflexión y refracción de la luz, distancia focal de una lente, potencia óptica de una lente. Las leyes de la reflexión y refracción de la luz. Habilidades en la aplicación práctica de conceptos y leyes básicos en los dispositivos ópticos estudiados. Habilidades básicas: tomar imágenes de un objeto usando una lente. Construya una imagen de un objeto en un espejo plano y en una lente delgada. Resolver problemas cualitativos y de diseño sobre las leyes de la reflexión de la luz, sobre la aplicación de la fórmula de la lente, sobre la trayectoria de los rayos en sistemas ópticos, el diseño y funcionamiento de dispositivos ópticos.
Sección "Cinemática"- Al estudiar cinemática, se le da un lugar significativo a la familiarización con métodos prácticos de medición de la velocidad y se consideran varios métodos para evaluar la precisión de la medición, métodos para construir y analizar gráficos de las leyes del movimiento.
Sobre el tema del movimiento desigual, resuelven problemas en los que investigan o encuentran valores que caracterizan el movimiento desigual: trayectoria, trayectoria, desplazamiento, velocidad y aceleración. De los diversos tipos de movimiento desigual, solo se considera en detalle el movimiento igualmente variable. El tema se completa resolviendo problemas sobre el movimiento a lo largo de un círculo: en estos problemas, la atención principal se presta al cálculo del ángulo de rotación; velocidad angular o período de rotación; velocidad lineal (circunferencial); aceleración normal.
Para resolver problemas, es importante que los estudiantes comprendan firmemente y sepan cómo utilizar la relación entre la velocidad lineal y angular del movimiento de rotación uniforme: también es necesario prestar atención a la comprensión de las fórmulas por parte de los estudiantes.
Sección "Dinámica"- El conocimiento adquirido por los estudiantes sobre varios tipos de movimiento, leyes y fuerzas de Newton permite resolver los principales problemas de la dinámica: mediante el estudio del movimiento de un punto material, para determinar las fuerzas que actúan sobre él; utilizando fuerzas conocidas para encontrar la aceleración, la velocidad y la posición de un punto en cualquier momento.
Con base en el conocimiento de los estudiantes de la cinemática del movimiento de igual variable, primero resuelven los problemas de movimiento rectilíneo de cuerpos bajo la influencia de una fuerza constante, incluso bajo la acción de la gravedad. Estas tareas permiten aclarar los conceptos de gravedad, peso e ingravidez. Como resultado, los estudiantes deben captar firmemente lo que se llama peso, la fuerza con la que un cuerpo en un campo gravitacional presiona un soporte horizontal o estira una suspensión. La fuerza de gravedad es la fuerza con la que el cuerpo es atraído hacia la Tierra.
Luego pasan a los problemas de movimiento curvilíneo, donde la atención principal se presta al movimiento uniforme de los cuerpos a lo largo de un círculo, incluido el movimiento de planetas y satélites artificiales en órbitas circulares.
En la sección "Dinámica", es necesario prestar especial atención al hecho de que hay dos tareas principales de la mecánica: directa e inversa. La necesidad de resolver el problema inverso de la mecánica: la definición de la ley de fuerzas se explica por el ejemplo del descubrimiento de la ley de la gravitación universal. A los estudiantes se les da el concepto del principio clásico de relatividad en la forma de una declaración de que en todos los marcos de referencia inerciales todos los fenómenos mecánicos proceden de la misma manera.
Apartado "Estática. Equilibrio de cuerpos rígidos"- En este tema, primero se resuelven problemas que están diseñados para brindar a los estudiantes las habilidades para sumar y descomponer fuerzas. A partir de los conocimientos adquiridos por los alumnos de 7º grado, resuelven varios problemas de suma de fuerzas actuando en línea recta. Luego, la atención principal se presta a resolver los problemas de sumar fuerzas que actúan en ángulo. En este caso, la operación de adición de fuerzas, aunque importante en sí misma, debe considerarse como un medio para aclarar las condiciones bajo las cuales los cuerpos pueden estar en equilibrio o en reposo relativo. El estudio de los métodos de descomposición de fuerzas tiene el mismo propósito. De acuerdo con la primera y segunda leyes de Newton, para el equilibrio de un punto material, es necesario que la suma geométrica de todas las fuerzas aplicadas a él sea igual a cero. El método general para resolver problemas es que se indican todas las fuerzas aplicadas al cuerpo (punto material) y luego, agregándolas o descomponiéndolas, se encuentran las cantidades requeridas.
Como resultado, es necesario que los estudiantes comprendan la regla general: un cuerpo rígido está en equilibrio si la resultante de todas las fuerzas que actúan sobre él y la suma de los momentos de todas las fuerzas son iguales a cero.
Sección "Leyes de conservación".- En esta sección, las leyes de conservación del momento, la energía y el momento angular se introducen no como consecuencia de las leyes de la dinámica, sino como leyes fundamentales independientes.
Las tareas sobre este tema deberían contribuir a la formación del concepto físico más importante de "energía". Primero, resuelven: los problemas de la energía potencial de los cuerpos, teniendo en cuenta la información recibida por los estudiantes en el séptimo grado, y luego, los problemas de la energía cinética. Al resolver problemas sobre energía potencial, debe prestar atención al hecho de que el valor de la energía potencial se determina en relación con el nivel que convencionalmente se toma como cero. Este suele ser el nivel de la superficie de la Tierra.
Los estudiantes también deben recordar que la fórmula WП = mgh es aproximada, ya que g cambia con la altura. Solo para valores pequeños, en comparación con el radio de la Tierra, los valores de h pueden considerarse g como una constante. La energía cinética determinada por la fórmula también depende del marco de referencia en el que se mide la velocidad. Muy a menudo, el marco de referencia está asociado con la Tierra.
El criterio general de si un cuerpo tiene energía cinética o potencial debería ser la conclusión sobre la posibilidad de realizar un trabajo con él, que es una medida del cambio de energía. Finalmente, resuelven los problemas de la transición de un tipo de energía mecánica a otro, lo que lleva a los estudiantes al concepto de la ley de conservación y transformación de la energía.
Después de eso, la atención principal se presta a los problemas sobre la ley de conservación de la energía en los procesos mecánicos, incluido el funcionamiento de mecanismos simples. Los problemas combinados que utilizan la ley de conservación de la energía son un medio excelente para repetir muchas áreas de la cinemática y la dinámica.
Se considera la aplicación de las leyes de conservación a la resolución de problemas prácticos utilizando ejemplos de propulsión a chorro, condiciones de equilibrio para sistemas de cuerpos, sustentación del ala de un avión, colisiones elásticas e inelásticas de cuerpos, principios de funcionamiento de mecanismos y máquinas simples. Se presta especial atención a las condiciones para la aplicación de las leyes de conservación en la resolución de problemas de mecánica.
Tarea física. Clasificación de tareas. (2 horas)
Qué es una tarea física. La composición del problema físico. Teoría física y resolución de problemas. El valor de las tareas en el aprendizaje y la vida. Clasificación de problemas físicos por contenido, método de asignación y solución. Ejemplos de tareas de todo tipo. Recopilación de problemas físicos. Requisitos básicos para la compilación de tareas. Requerimientos generales al resolver problemas físicos. Etapas de la resolución de un problema físico. Trabajando con el texto de la tarea. Análisis de un fenómeno físico; formulación de una idea de solución (plan de solución). Implementación del plan de solución del problema. Análisis de la solución y su significado. Tomando una desición. Defectos típicos en la resolución y formulación de una solución a un problema físico. Estudio de ejemplos de resolución de problemas. Varias técnicas y soluciones: algoritmos, analogías, técnicas geométricas. Método dimensional, solución gráfica, etc.
Cinemática. (4 horas)
Método de coordenadas para la resolución de problemas en cinemática. Tipos de movimientos mecánicos. Camino. Velocidad. Aceleración. Descripción del movimiento rectilíneo uniforme y del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado por el método de coordenadas. La relatividad del movimiento mecánico. Un método gráfico para resolver problemas de cinemática. Movimiento circular.
Dinámica. (8 en punto)
Resolución de problemas sobre las leyes básicas de la dinámica: Newton, la ley de la fuerza de gravedad, elasticidad, fricción, resistencia. Resolver problemas sobre el movimiento de un punto material bajo la influencia de varias fuerzas.
Equilibrio de cuerpos (3 horas)
Problemas de sumar fuerzas que actúan a lo largo de una línea recta. Resolver problemas sobre la suma de fuerzas que actúan en ángulo. Elementos de estática. Brazo de palanca. Condición de equilibrio de la palanca. Bloques. regla de oro mecánica.
Leyes de conservación. (8 en punto)
Clasificación de problemas en mecánica: resolución de problemas mediante cinemática, dinámica, utilizando leyes de conservación. Problemas para la ley de conservación de la cantidad de movimiento. Tareas para determinar trabajo y potencia. Problemas sobre la ley de conservación y transformación de la energía mecánica. Resolver problemas de varias formas. Elaboración de tareas para objetos o fenómenos específicos. Verificación mutua de tareas a resolver. Resolver problemas de Olimpiadas.
Fundamentos de Termodinámica. (4 horas)
Fenómenos térmicos: energía interna, transferencia de calor, trabajo como una forma de cambiar la energía interna, conductividad térmica, convección, cantidad de calor, calor específico de una sustancia, calor específico de combustión del combustible, temperatura de fusión y cristalización, calor específico de fusión. y vaporización. Cálculo de la cantidad de calor con un cambio en la temperatura corporal, combustión de combustible, un cambio en el estado de agregación de la materia. Aplicación de los procesos térmicos estudiados en la práctica: en motores térmicos, dispositivos técnicos y dispositivos.
Presión en el fluido. Ley de Pascal. Ley de Arquímedes.
Fenómenos eléctricos. (4 horas)
Amperaje, voltaje, resistencia de conductores y métodos de conexión, considerando conexión en serie, paralelo y mixta de conductores. Ley de Ohm, ley de Joule-Lenz. Trabajo y potencia de la corriente, la cantidad de calor liberado en el conductor, Cálculo del costo de la electricidad.
Óptica (1)
Propagación rectilínea de la luz, velocidad de la luz, reflexión y refracción de la luz, distancia focal de una lente, potencia óptica de una lente. Las leyes de la reflexión y refracción de la luz. Construya una imagen de un objeto en un espejo plano y en una lente delgada. Problemas cualitativos y de diseño para las leyes de la reflexión de la luz, para la aplicación de la fórmula de la lente,
Planificación educativa y temática.
tema | Número de horas. |
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Clasificación de tareas | ||
Cinemática | ||
Dinámica | ||
Equilibrio de cuerpos | ||
Leyes de conservación | ||
Fenómenos térmicos | ||
Fenómenos eléctricos. | ||
VIII | Óptica | |
Horas totales |
Planificación temática del calendario
material de enseñanzapráctica de entrenamiento
p / p | Tema de la lección | Tipo de actividad | Fecha. De acuerdo al plan | hecho | Las principales actividades del alumno (a nivel de actividades educativas) |
Clasificación de tareas (2 horas) | |||||
Qué es una tarea física. La composición del problema físico. | Conferencia | 4.09. | 4.09. | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
|
Clasificación de problemas físicos, Algoritmo de resolución de problemas. | Lección combinada | 11.09 | 11.09 | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; |
|
Cinemática (4) | |||||
Movimiento uniforme rectilíneo. Representaciones gráficas de movimiento. | Lección práctica | 18.09 | 18.09 | Adquirir experiencia en el auto-cálculo de cantidades físicas. estructurar los textos, incluida la capacidad de resaltar lo principal y lo secundario, la idea principal del texto, construir una secuencia de eventos; formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|
Algoritmo para la resolución de problemas a velocidad media. | Lección práctica | 25.09 | 25.09 | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|
Aceleración. Movimiento equivalente | Lección práctica | 2.10 | 2.10 | Adquirir experiencia en el auto-cálculo de cantidades físicas. estructurar los textos, incluida la capacidad de resaltar lo principal y lo secundario, la idea principal del texto, construir una secuencia de eventos; formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
|
Representación gráfica del control del acelerador. Una forma gráfica de resolver problemas. | Lección práctica | 9.10 | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
Dinámica (8) | |||||
Resolver problemas sobre las leyes de Newton mediante el algoritmo. | Lección práctica | 16.10 | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
Método coordinado para la resolución de problemas. El peso del cuerpo en movimiento. | Conferencia | 21.10 | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
||
Método coordinado para la resolución de problemas. El movimiento de cuerpos conectados. | Lección práctica | 28.10 | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
10 4 | Resolución de problemas: caída libre. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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11 5 | Método de coordenadas de resolución de problemas: el movimiento de cuerpos en un plano inclinado. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
12 6 | El movimiento de un cuerpo arrojado en ángulo hacia el horizonte. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
13 7 | Características del movimiento de los cuerpos en círculo: velocidad angular. | Conferencia | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
||
14 8 | Movimiento en el campo gravitacional. Velocidad espacial | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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Equilibrio de cuerpos (3 horas) | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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15 1 | El centro de gravedad. Condiciones y tipos de equilibrio. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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16 2 | Resolución de problemas para determinar las características del equilibrio. (Trabajo de prueba). | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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17 3 | Análisis de trabajo y análisis de tareas difíciles. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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Leyes de conservación (8) | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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18 1 | Impulso de poder. Resolver problemas para la segunda ley de Newton en forma de impulso. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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19 2 | Resolución de problemas sobre la ley de conservación de la cantidad de movimiento. | Conferencia | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
||
20 3 | Trabajo y poder. Eficiencia de mecanismos. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
21 4 | Energía potencial y cinética. Resolviendo problemas. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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22 5 | Resolución de problemas mediante cinemática y dinámica mediante leyes de conservación. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
||
23 6 | Presión en el fluido. Ley de Pascal. La fuerza de Arquímedes. | Conferencia | la formación de la capacidad de percibir, procesar y presentar información en formas verbales, figurativas, simbólicas, analizar y procesar la información recibida de acuerdo con las tareas planteadas, resaltar el contenido principal del texto leído, encontrar respuestas a las preguntas planteadas en él y presentarlo; comparar, buscar información adicional, |
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24 7 | Resolver problemas en hidrostática con elementos estáticos de forma dinámica. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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25 8 | Trabajo de prueba sobre el tema Leyes de conservación. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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Fenómenos térmicos (4) | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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26 1 | Resolviendo problemas sobre los fenómenos térmicos. | Lección práctica | Adquirir experiencia en el auto-cálculo de cantidades físicas. estructurar los textos, incluida la capacidad de resaltar lo principal y lo secundario, la idea principal del texto, construir una secuencia de eventos; formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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27 2 | Resolviendo problemas. Estados agregados de la materia. | Lección práctica | formular e implementar las etapas de resolución de problemas |
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28 3 | Resolviendo problemas. Humedad del aire. | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
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29 4 | Resolviendo problemas. Definición de sólido. Ley de Hooke. | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
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Fenómenos eléctricos. (4) | |||||
30 1 | Las leyes de los tipos de conexión de conductores. | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. Adquirir experiencia en el auto-cálculo de cantidades físicas. estructurar los textos, incluida la capacidad de resaltar lo principal y lo secundario, la idea principal del texto, construir una secuencia de eventos; |
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31 2 | Ley de Ohm. Resistencia de conductores. | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
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32 3 | Trabajo y potencia de corriente eléctrica. Ley de Joule-Lenz. | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
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33 4 | Eficiencia de las instalaciones eléctricas. | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
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Óptica (1) | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. Adquirir experiencia en el auto-cálculo de cantidades físicas. estructurar los textos, incluida la capacidad de resaltar lo principal y lo secundario, la idea principal del texto, construir una secuencia de eventos; |
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34 1 | Lentes. Imágenes en lentes Fórmula de lentes finas. Potencia óptica de la lente. | Lección práctica | Formular e implementar las etapas de resolución de problemas. |
||
Literatura para el profesor.
1. Programas para instituciones educativas. Física. Astronomía. 7-11 grados. / comp. VIRGINIA. Korovin, V.A. Orlov. - M.: Avutarda, 2004
2. Rymkevich A.P. Física. Libro de problemas. Grados 10 - 11.: Una guía para la educación general. Establecimientos. - M.: Avutarda, 2002.
3.Física. Grado 9: materiales didácticos / A.E. Maron, E.A. Granate. - M.: Avutarda, 2005.
4. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Física. Noveno grado: libro de texto. para educación general. Instituciones educacionales. - M.: Avutarda, 2006.
5. Kamenetsky S. E. Orekhov. V.P. "Metodología para la resolución de problemas de física en la escuela secundaria". M. Educación. 1987 año
6. FIPI. GIA 2011. Examen en una nueva forma. Física Grado 9 Opciones de formación para exámenes de comportamiento del GIA en una nueva forma. AST. ASTREL Moscú 2011.
7. FIPI. GIA 2012. Examen en una nueva forma. Física Grado 9 Opciones de formación para exámenes de comportamiento del GIA en una nueva forma. AST. ASTREL Moscú 2012.
8. FIPI. GIA 2013. Examen en una nueva forma. Física Grado 9 Opciones de formación para exámenes de comportamiento del GIA en una nueva forma. AST. ASTREL Moscú 2013
9. Boboshina S.V. física GIA en una nueva forma Grado 9 Trabajo práctico sobre la implementación de tareas de prueba típicas. Moscú. Examen 2011
10. Kabardin O.F. Kabardina S. I. Física FIPI Grado 9 GIA en una nueva forma Tareas de prueba típicas Moscú. Examen. año 2012.
11. Kabardin O.F. Kabardina S. I. Física FIPI Grado 9 GIA en una nueva forma Tareas de prueba típicas Moscú. Examen. Año 2013.
Literatura para estudiantes.
1. Rymkevich A.P. Física. Libro de problemas. Grados 10 - 11.: Una guía para la educación general. Establecimientos. - M.: Avutarda, 2002.
2.Física. Grado 9: materiales didácticos / A.E. Maron, E.A. Granate. - M.: Avutarda, 2005.
3. Peryshkin A.V., Gutnik E.M. Física. Noveno grado: libro de texto. para educación general. Instituciones educacionales. - M.: Avutarda, 2006.
4. FIPI. GIA 2011. Examen en una nueva forma. Física Grado 9 Opciones de formación para exámenes de comportamiento del GIA en una nueva forma. AST. ASTREL Moscú 2011.
5. FIPI. GIA 2012. Examen en una nueva forma. Física Grado 9 Opciones de formación para exámenes de comportamiento del GIA en una nueva forma. AST. ASTREL Moscú 2012.
6. FIPI. GIA 2013. Examen en una nueva forma. Física Grado 9 Opciones de formación para exámenes de comportamiento del GIA en una nueva forma. AST. ASTREL Moscú 2013
7. Boboshina S.V. física GIA en una nueva forma Grado 9 Trabajo práctico sobre la implementación de tareas de prueba típicas. Moscú. Examen 2011
8. Kabardin O.F. Kabardina S. I. Física FIPI Grado 9 GIA en una nueva forma Tareas de prueba típicas Moscú. Examen. año 2012.
9. Kabardin O.F. Kabardina S. I. Física FIPI Grado 9 GIA en una nueva forma Tareas de prueba típicas Moscú. Examen. Año 2013.
La práctica del perfil de los alumnos de 10º grado tiene como objetivo el desarrollo de sus competencias y habilidades prácticas generales y específicas, adquiriendo una experiencia práctica inicial en el marco del perfil educativo elegido. Las tareas de la práctica de perfil de los alumnos de 10 ° grado fueron determinadas por el profesorado del Liceo:
Profundizar en el conocimiento de los estudiantes de liceo sobre el perfil de formación elegido;
Formación de una personalidad moderna e independiente,
Enseñar los fundamentos de la investigación científica, clasificación y análisis del material obtenido;
Desarrollo de la necesidad de una mayor autoeducación y perfeccionamiento en el ámbito de las asignaturas del perfil de estudio elegido.
Durante varios años, la práctica especializada fue organizada por la administración del liceo en cooperación con Kursk State University, Kursk State Medical University, Southwestern University y consistió en asistir a conferencias de profesores de estas universidades, trabajar en laboratorios, excursiones a museos y departamentos científicos. , permaneciendo en los hospitales de Kursk como oyentes de conferencias de médicos y observadores (no siempre pasivos) del trabajo médico. Los estudiantes del Liceo visitaron unidades de universidades como el nanolaboratorio, el museo del departamento de medicina forense, el laboratorio forense, el museo geológico, etc.
Tanto científicos de renombre mundial como profesores no graduados de las principales universidades de Kursk hablaron con nuestros estudiantes. Las conferencias del profesor A.S. Chernyshev están dedicadas a lo más importante de nuestro mundo: una persona, profesora principal del Departamento de Historia General de KSU Yu.F. Korostylev habla sobre una variedad de problemas de la historia mundial y nacional, y el profesor de la facultad de derecho de KSU M.V. Vorobyov les revela las sutilezas de la ley rusa.
Además, en el curso de su práctica especializada, nuestros estudiantes tienen la oportunidad de conocer personas que ya han alcanzado ciertas alturas en sus actividades profesionales, como los principales empleados de la fiscalía de la región de Kursk y la ciudad de Kursk, la gerente de una sucursal de VTB Bank, y también probar suerte como asesores legales y tratar de hacer frente al programa de contabilidad "1C".
En el último año académico, comenzamos a cooperar con el campamento especializado "Indigo", que fue organizado por la South-Western State University. A nuestros estudiantes les gustó mucho el nuevo enfoque para organizar prácticas especializadas, especialmente porque los organizadores del campamento intentaron combinar la sólida formación científica de los escolares con el desarrollo y socialización de juegos y concursos.
Con base en los resultados de la práctica, todos los participantes elaboran informes creativos, en los que no solo hablan de los eventos realizados, sino que también dan una evaluación equilibrada de todos los componentes de la práctica especializada, y también expresan los deseos que la administración del liceo Siempre se tiene en cuenta a la hora de prepararse para la práctica del perfil el próximo año.
Resultados de la práctica de perfiles - 2018
En el curso académico 2017-201 8 liceo se negó a participar encambios de perfil de verano mi SWSU "Indigo", debido a revisiones de estudiantes insatisfactorias en 2017 y un aumento en el costo de participación.La práctica del perfil se organizó sobre la base del liceo con la participación de especialistas y recursos de KSMU, SWSU, KSU.
Durante la práctica, los estudiantes de décimo grado escucharon conferencias de científicos, trabajaron en laboratorios y resolvieron problemas complejos en materias especializadas.
Los organizadores de la práctica intentaron hacerla interesante e informativa, y trabajar para el desarrollo de la personalidad. nuestros estudiantes.
En la conferencia final en el Lyceum, los estudiantes compartieron sus impresiones sobre la práctica.La conferencia se organizó en forma de defensa de proyectos., tanto grupal como individual.Las clases más memorables fueron, según los estudiantes, clases en el Departamento de Química de KSU y KSMU, excursiones a KSU al laboratorio forense y a KSMU enMuseo del Departamento de Medicina Forense, clases con estudiantes y profesores de la Facultad de Derecho de KSU bajo el programa "Living Law".
Esta no es la primera vez que un profesor de psicología en KSU, doctor ciencias psicologicas, Jefe del Departamento de Psicología, KSU Aleksey Sergeevich Chernyshev. Su conversación sobre una persona les dio a los estudiantes del liceo la oportunidad de echar una nueva mirada a su propia personalidad y a los procesos que tienen lugar en sociedad tanto en nuestro país como en el mundo.
Una excursión al museo en el Departamento de Medicina Forense de KSMU se planeó originalmente solo para estudiantes de clase socioeconómica 10 B, pero a ellos se unieron sin problemas los estudiantes de la clase de química y biología. Los conocimientos e impresiones recibidas por nuestros alumnos hicieron que algunos de ellos volvieran a pensar en la correcta elección de su futura profesión.
Además de visitar universidades, durante la práctica, los estudiantes del liceo mejoraron activamente los conocimientos adquiridos en el liceo durante el año académico.Fue tanto la solución de problemas de mayor nivel, como el análisis y estudio de las tareas del examen, y la preparación para las Olimpiadas.. , y la resolución de problemas legales prácticos utilizandorecursos de Internet.
Además, los estudiantes recibieron asignaciones individuales., cuya implementación se informó durante las clases (realización de una encuesta sociológica, análisis de información sobre diversos aspectos).
Resumiendo la realización de la práctica especializada, los alumnos del liceo notaron el gran efecto cognitivo de las clases. Según muchos, la práctica se esperaba como algo aburrido, como una continuación de las lecciones, por lo que la inmersión resultante en el perfil fue una gran sorpresa para ellos. Al compartir información sobre la práctica con amigos de otras escuelas, los estudiantes de liceo a menudo escuchaban la respuesta: "¡Si tuviera esa práctica, también me esforzaría por conseguirla!"
Conclusiones:
Organización de prácticas especializadas para estudiantes de décimo gradosobre la base del liceo con la participación de recursos universitarios GRAMO ... Kursk tiene un efecto mayor que la participación en turnos especializados en el campamento "Indigo" en la South-West State University.
Al organizar un perfilsegunda práctica, es necesario combinar más actividades de aula y extracurriculares.
Es necesario planificar más temas de estudio general por todas las clases de perfil.
Métodos para estudiar el movimiento de rotación de un cuerpo rígido en clases con estudios avanzados de física.
Resumen de la lección sobre el tema "Movimiento de rotación de los cuerpos"
Ejemplos de resolución de problemas sobre el tema "Dinámica del movimiento de rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo"
Problema número 1
Problema número 2
Problema número 3
Bibliografía
Introducción
Una de las principales características del período moderno de reforma de la educación escolar es la orientación de la educación escolar hacia una amplia diferenciación educativa, lo que permite satisfacer las necesidades de todos los estudiantes, incluidos los que muestran interés especial y habilidad para el sujeto.
Actualmente, esta tendencia se profundiza con la transición de la educación secundaria superior a la educación especializada, lo que permite asegurar el restablecimiento de la continuidad de la educación secundaria y superior. El concepto de educación de perfil ha definido su objetivo como "mejorar la calidad de la educación y establecer el acceso equitativo a la educación completa para varias categorías de estudiantes de acuerdo con sus inclinaciones y necesidades individuales".
Para los estudiantes, esto significa que la elección de un perfil de educación físico y matemático debe garantizar un nivel de educación tal que satisfaga la principal necesidad de este grupo de estudiantes: continuar sus estudios en instituciones de educación superior del perfil correspondiente. Un egresado de bachillerato que decida continuar su formación en universidades de perfil físico y técnico debe tener una formación profunda en física. Es una base de formación necesaria en estas universidades.
La solución de los problemas de la enseñanza especializada en física solo es posible con la condición de utilizar programas avanzados y en profundidad. Un análisis del contenido de los programas para clases especializadas de varios grupos de autores muestra que todos contienen un volumen ampliado, en comparación con los programas básicos, de material educativo en todas las secciones de física y prevén su estudio en profundidad. Una parte integral del contenido de la sección "Mecánica" de estos programas es la teoría del movimiento de rotación.
Al estudiar la cinemática del movimiento rotacional, se forman los conceptos de características angulares (desplazamiento angular, velocidad angular, aceleración angular), se muestra su relación entre sí y con las características lineales del movimiento. Al estudiar la dinámica del movimiento rotacional, se forman los conceptos de "momento de inercia", "momento de impulso", se profundiza el concepto de "momento de fuerza". De particular importancia son el estudio de la ley básica de la dinámica del movimiento rotacional, la ley de conservación del momento angular, el teorema de Huygens-Steiner sobre el cálculo del momento de inercia durante la transferencia del eje de rotación, y el cálculo de la energía cinética de un cuerpo en rotación.
El conocimiento de las características cinemáticas y dinámicas y las leyes del movimiento de rotación es necesario para un estudio en profundidad no solo de la mecánica, sino también de otras ramas de la física. La teoría del movimiento de rotación, que a primera vista sugiere un área de uso "estrecha", ha gran importancia para el posterior estudio de la mecánica celeste, la teoría de las oscilaciones de un péndulo físico, las teorías de la capacidad calorífica de las sustancias y la polarización de los dieléctricos, el movimiento de las partículas cargadas en un campo magnético, las propiedades magnéticas de las sustancias, los modelos clásicos y cuánticos del átomo.
El nivel existente de preparación profesional y metodológica de la mayoría de los profesores de física para enseñar la teoría del movimiento rotacional en el contexto de la formación especializada es insuficiente, muchos profesores no tienen una comprensión completa del papel de la teoría del movimiento rotacional en el estudio. de un curso de física escolar. Por tanto, se necesita una formación profesional y metodológica más profunda, que permita al docente aprovechar las oportunidades didácticas para resolver los problemas de la educación especializada.
La ausencia de la sección "Análisis científico y metodológico y métodos de estudio de la teoría del movimiento de rotación" en los programas existentes de las universidades pedagógicas sobre la teoría y los métodos de enseñanza de la física conduce al hecho de que los graduados de las universidades pedagógicas tampoco están suficientemente preparados para resolver sus problemas profesionales en el proceso de enseñanza de la teoría del movimiento rotacional en clases especializadas.
Así, la relevancia del estudio está determinada por: la contradicción entre los requisitos de los programas de perfil escolar para el estudio en profundidad de la física con el nivel de conocimiento de los estudiantes de la teoría del movimiento rotacional y el nivel real de conocimiento de los estudiantes; la contradicción entre las tareas a las que se enfrenta el docente en el proceso de enseñanza de la teoría del movimiento rotacional en clases con estudio en profundidad de la física, y el nivel de su correspondiente formación profesional y metodológica.
El problema de la investigación es encontrar métodos efectivos Enseñar la teoría del movimiento de rotación en clases especializadas con un estudio en profundidad de la física.
El propósito del estudio es desarrollar métodos efectivos de enseñanza de la teoría del movimiento rotacional, que contribuyan a incrementar el nivel de conocimientos de los estudiantes necesarios para el dominio profundo de la asignatura de física escolar, y el contenido de la correspondiente formación profesional y metodológica de la misma. profesor.
El objeto de la investigación es el proceso de enseñanza de la física a los estudiantes en clases con un estudio en profundidad de la asignatura.
El tema de la investigación son los métodos de enseñanza de la teoría del movimiento rotacional y otros apartados en clases con un estudio en profundidad de la física.
Hipótesis de investigación: Si se desarrolla una metodología para la enseñanza de cinemática y dinámica del movimiento rotacional, esto aumentará el nivel de conocimiento de los estudiantes no solo en la teoría del movimiento rotacional, sino también en otras secciones del curso de física escolar, donde elementos de este se utilizan la teoría.
cuerpo de física de movimiento de rotación
Estudiar la dinámica del movimiento rotacional. sólido persigue el siguiente objetivo: familiarizar a los estudiantes con las leyes del movimiento de los cuerpos bajo la acción de momentos de fuerzas que se les aplican. Para ello, es necesario introducir el concepto de momento de fuerza, momento angular, momento de inercia, para estudiar la ley de conservación del momento angular relativo a un eje fijo.
Es aconsejable comenzar el estudio del movimiento de rotación de un cuerpo rígido estudiando el movimiento de un punto material a lo largo de un círculo. En este caso, es fácil introducir el concepto de momento de fuerzas con respecto al eje de rotación y obtener la ecuación del movimiento de rotación. Cabe señalar que este tema es difícil de dominar, por lo que, para una mejor comprensión y memorización de las principales relaciones, se recomienda realizar comparaciones con las fórmulas del movimiento traslacional. Los estudiantes saben que la dinámica del movimiento traslacional estudia las causas de la aceleración de los cuerpos y les permite calcular sus direcciones y magnitud. La segunda ley de Newton establece la dependencia de la magnitud y la dirección de la aceleración de la fuerza que actúa y la masa corporal. La dinámica de rotación estudia las causas de la aceleración angular. La ecuación básica del movimiento rotacional establece la dependencia de la aceleración angular del momento de fuerza y momento de inercia del cuerpo.
Además, considerando un cuerpo rígido como un sistema de puntos materiales que giran en un círculo, cuyos centros se encuentran en el eje de rotación del cuerpo rígido, es fácil obtener la ecuación de movimiento de un cuerpo absolutamente rígido alrededor de un eje fijo. . La dificultad para resolver la ecuación radica en la necesidad de calcular el momento de inercia del cuerpo con respecto a su eje de rotación. Si no es posible familiarizar a los estudiantes con los métodos para calcular los momentos de inercia, por ejemplo, debido a su entrenamiento matemático insuficiente, entonces es posible dar los valores de los momentos de inercia de cuerpos tales como una pelota o disco sin derivación. La experiencia muestra que los estudiantes tienen dificultades para dominar el concepto de la naturaleza vectorial de la velocidad angular, el momento de fuerza y el momento angular. Por tanto, es necesario dedicar el mayor tiempo posible al estudio de este apartado, considerar un mayor número de ejemplos y tareas (o hacerlo en actividades extraescolares).
Continuando con la analogía con el movimiento de traslación, considere la ley de conservación del momento angular. Al estudiar la dinámica del movimiento de traslación, se observó que, como resultado de la acción de la fuerza, el impulso del cuerpo cambia. Durante el movimiento rotatorio, el momento angular cambia bajo la influencia del momento de fuerza. Si el momento de las fuerzas externas es igual a cero, entonces se conserva el momento angular.
Se señaló anteriormente que las fuerzas internas no pueden cambiar la velocidad del movimiento de traslación del centro de masa de un sistema de cuerpos. Si, bajo la acción de fuerzas internas, se cambia la ubicación de las partes individuales del cuerpo giratorio, entonces permanece el momento angular total y cambia la velocidad angular del sistema.
Para demostrar este efecto, puede utilizar una configuración en la que se colocan dos arandelas en una varilla unida a una máquina centrífuga. Las arandelas están conectadas con un hilo (fig. 10). Todo el sistema gira a una cierta velocidad angular. Cuando se quema el hilo, los pesos se dispersan, el momento de inercia aumenta y la velocidad angular disminuye.
Un ejemplo de resolución del problema de la ley de conservación del momento angular. Una plataforma horizontal con masa M y radio R gira con velocidad angular. En el borde de la plataforma, hay una persona de masa m. ¿Con qué velocidad angular girará la plataforma si una persona se mueve desde el borde de la plataforma hasta su centro? Una persona puede verse como un punto material.
Solución. La suma de los momentos de todas las fuerzas externas alrededor del eje de rotación es igual a cero, por lo tanto, se puede aplicar la ley de conservación del momento angular.
Inicialmente, la suma de los momentos de impulso de la persona y la plataforma fue
Suma final del momento angular
De la ley de conservación del momento angular se sigue:
Resolviendo la ecuación de omega 1, obtenemos
Tipo de lección: Conferencia interactiva, 2 horas
Objetivos de la lección:
Socio-psicológico:
Los estudiantes deben para revelar su propio nivel de comprensión y asimilación de los conceptos básicos de cinemática y dinámica del movimiento rotacional, la ecuación básica de la dinámica del movimiento rotacional, la ley de conservación del momento angular, métodos para calcular la energía cinética de rotación; ser crítico con los propios logros en la capacidad de aplicar la ecuación básica de la dinámica del movimiento de rotación y la ley de conservación del momento angular a la solución de problemas físicos; desarrolle sus habilidades de comunicación: participe en la discusión del problema planteado en la lección; escucha la opinión de tus compañeros; Facilitar la colaboración en parejas, grupos en tareas prácticas, etc.
Académico:
Los estudiantes deben aprender que la magnitud de la aceleración angular de un cuerpo durante el movimiento de rotación depende del momento total de las fuerzas aplicadas y del momento de inercia del cuerpo, que el momento de inercia es una cantidad física escalar que caracteriza la distribución de masas en el sistema y aprenda a determinar el momento de inercia de cuerpos simétricos en relación con ejes arbitrarios utilizando el teorema de Steiner. Saber que el momento angular es una cantidad vectorial que conserva el valor numérico y la dirección en el espacio cuando el momento total de las fuerzas externas que actúan sobre un cuerpo o un sistema cerrado de cuerpos es igual a cero (ley de conservación del momento angular), comprender que la ley de conservación del momento angular es una ley fundamental de la naturaleza, consecuencia de la isotropía del espacio. Ser capaz de determinar la dirección de la velocidad angular, la aceleración angular, el momento de fuerzas y el momento angular, utilizando la regla del tornillo derecho.
Saber expresiones matemáticas de la ecuación básica de la dinámica del movimiento rotacional, la ley de conservación del momento angular, fórmulas para determinar el valor numérico del momento angular y la energía cinética de un cuerpo en rotación y poder utilizarlas en la resolución de varios tipos de prácticas problemas. Conoce las unidades de medida del momento angular, el momento de inercia.
Comprender que existe una analogía informal entre el movimiento de rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo y el movimiento de un punto material a lo largo de un círculo (o el movimiento de traslación de un cuerpo, que se puede considerar como un movimiento a lo largo de un círculo de una superficie infinitamente grande). radio), hay una analogía informal en la que se manifiesta la unidad material del mundo.
Objetivos de la lección:
Educativo:
Continuar la formación de nuevas competencias, conocimientos y habilidades, métodos de actividad que los estudiantes necesitarán en un nuevo entorno de información, mediante el uso de tecnologías modernas de aprendizaje de la información.
Contribuir a la formación de una cosmovisión holística, utilizando el método de analogías, comparando el movimiento de rotación de un cuerpo rígido con el movimiento de traslación, así como el movimiento de rotación de un cuerpo rígido con el movimiento de un punto material en un círculo, considerando el movimiento de rotación de un cuerpo rígido como un solo bloque: una descripción cinemática del movimiento, la ecuación básica de la dinámica del movimiento de rotación, la ley de conservación del momento angular como consecuencia de la isotropía del espacio y su manifestación en la práctica, la cálculo de la energía cinética de un sólido en rotación y aplicación de la ley de conservación de la energía a los cuerpos en rotación.
Muestre las posibilidades de un entorno de información altamente desarrollado, Internet, en la educación.
Educativo:
Continuar la formación de la idea de la cosmovisión de la capacidad de conocimiento de los fenómenos y propiedades del mundo material. Enseñar a los estudiantes a identificar las relaciones de causa y efecto al estudiar las leyes del movimiento de rotación de un cuerpo rígido, para revelar el valor de la información sobre el movimiento de rotación para la ciencia y la tecnología.
Contribuir a la formación de motivos positivos de aprendizaje entre los estudiantes.
Desarrollando:
Continuar la formación de competencias clave, incluida la competencia de información y comunicación de los estudiantes: la capacidad de buscar y seleccionar de forma independiente la información necesaria, analizar, organizar, presentar, transmitir y modelar objetos y procesos.
Promover el desarrollo del pensamiento de los estudiantes, potenciando la actividad cognitiva mediante el uso de un método de búsqueda parcial en la resolución de una situación problemática.
Continuar el desarrollo de las cualidades comunicativas de una persona mediante el trabajo en parejas en tareas para el modelado por computadora.
Promover la cooperación en microgrupos, proporcionar condiciones tanto para la recepción independiente de información que sea significativa para todo el grupo, como para desarrollar una conclusión general de la tarea propuesta.
Equipo y materiales necesarios: Sistema multimedia interactivo:
Proyector multimedia (dispositivo de proyección)
· Tablero interactivo
· Computadora personal
Clase de informática
Equipo de demostración: un disco giratorio con un conjunto de accesorios, el péndulo de Maxwell, una silla que gira fácilmente como un "banco" Zhukovsky, mancuernas, juguetes para niños: una peonza (torbellino), una pirámide de madera, carros de juguete con un mecanismo de inercia.
Motivación del estudiante: Promover un aumento de la motivación para el aprendizaje, la formación efectiva de conocimientos, habilidades y habilidades de alta calidad de los estudiantes a través de:
Creación y solución de una situación problemática;
Presentación de material educativo en una forma interesante, visualizada, interactiva y más comprensible para los estudiantes (el objetivo estratégico de la competencia es el objetivo estratégico de la lección).
I. Creación de una situación problemática.
Demostración: Una peonza que gira rápidamente (o un remolino) no cae, y los intentos de desviarla de la vertical provocan una precesión, pero no una caída. La peonza (dreidel, trompo - diferentes nombres para diferentes naciones) es un juguete aparentemente sencillo con propiedades inusuales.
“¡El comportamiento de la peonza es sumamente asombroso! Si no gira, se vuelca inmediatamente y no se puede mantener en equilibrio en la punta. Pero este es un objeto completamente diferente cuando está girando: no solo no cae, sino que también muestra resistencia cuando es empujado, e incluso asume una posición cada vez más vertical ", así dijo el famoso científico inglés J. Perry sobre la cima.
¿Por qué no cae la peonza? ¿Por qué reacciona de manera tan "misteriosa" a las influencias externas? ¿Por qué, después de algún tiempo, el eje de la parte superior se aleja espontáneamente de la vertical y la parte superior cae? ¿Has visto un comportamiento similar de los objetos en la naturaleza o la tecnología?
II. Aprendiendo material nuevo. Charla interactiva "Movimiento rotacional de un cuerpo rígido".
1. Parte introductoria de la conferencia: prevalencia del movimiento de rotación en la naturaleza y la tecnología (diapositiva 2).
2. Trabaje con el bloque de información 1 "Cinemática de movimiento de un cuerpo rígido en un círculo" (diapositivas 3-9). Etapas de actividad:
2.1. Actualización de conocimientos: visualización de la presentación "Cinemática del movimiento de rotación de un punto material" - el trabajo creativo de Natalia Katasonova para la lección "Cinemática del movimiento de un punto material" Agregado a la presentación principal, haga clic en un hipervínculo (diapositivas 56 -70).
2.2. Visualización de diapositivas "Cinemática del movimiento de rotación de un cuerpo rígido", identificando analogías en los métodos para describir el movimiento de rotación de un cuerpo rígido y un punto material (diapositivas 4-8).
2.3. Anotación de materiales para estudio adicional sobre el tema "Cinemática del movimiento de rotación de un cuerpo rígido" en la popular revista científica de física y matemáticas "Kvant" utilizando Internet: abrir algunos hipervínculos, comentar el contenido de los artículos y tareas para ellos (diapositiva 9).
3. Trabajar con el bloque de información 2 "Dinámica del movimiento de rotación de un cuerpo rígido" (diapositivas 10-21). Etapas de actividad:
3.1. Formulación del problema principal de la dinámica del movimiento rotacional, hipótesis sobre la dependencia de la aceleración angular de la masa del cuerpo giratorio y las fuerzas que actúan sobre el cuerpo basado en el método de analogía (diapositiva 11).
3.2. Verificación experimental de la hipótesis planteada mediante el dispositivo "Disco giratorio con conjunto de accesorios", formulación de conclusiones del experimento (diapositiva de fondo 12). Esquema de experimento:
Estudio de la dependencia de la aceleración angular del momento de las fuerzas actuantes: a) de la fuerza actuante F, cuando el brazo de la fuerza relativo al eje de rotación d del disco permanece constante (d = constante);
b) desde el brazo de la fuerza relativa al eje de rotación con una fuerza de actuación constante (F = const);
c) de la suma de los momentos de todas las fuerzas que actúan sobre el cuerpo con respecto a un eje de rotación dado.
Estudio de la dependencia de la aceleración angular de las propiedades de un cuerpo en rotación: a) de la masa del cuerpo en rotación en un momento de fuerzas constante;
b) sobre la distribución de masa relativa al eje de rotación en un momento constante de fuerzas.
3.3. Derivación de la ecuación básica de la dinámica del movimiento rotacional basada en la aplicación del concepto de cuerpo rígido como un conjunto de puntos materiales, el movimiento de cada uno de los cuales puede ser descrito por la segunda ley de Newton; Introducción del concepto de momento de inercia de un cuerpo como una magnitud física escalar que caracteriza la distribución de masa alrededor del eje de rotación (diapositivas 13-14).
3.4. Experimento de laboratorio informático con el modelo "Momento de inercia" (diapositiva 15).
El propósito del experimento: asegúrese de que el momento de inercia del sistema de cuerpos depende de la posición de las bolas en el radio y de la posición del eje de rotación, que puede pasar tanto por el centro del radio como por sus extremos.
3.5. Análisis de métodos para el cálculo de momentos de inercia de sólidos en relación con diferentes ejes. Trabajando con la tabla "Momentos de inercia de algunos cuerpos" (para cuerpos simétricos alrededor del eje que pasa por el centro de masa del cuerpo). Teorema de Steiner para calcular el momento de inercia alrededor de un eje arbitrario (diapositivas 16-17).
3.6. Consolidación del material estudiado. Resolver problemas sobre el rodamiento de cuerpos simétricos sobre un plano inclinado a partir de la aplicación de la ecuación básica de la dinámica del movimiento rotacional y la comparación de los movimientos de los cuerpos rígidos rodando y deslizándose desde un plano inclinado. Organización del trabajo: trabajo en pequeños grupos con verificación de la solución de problemas mediante una pizarra interactiva. (La presentación contiene una diapositiva con una solución al problema de hacer rodar una bola y un cilindro sólido desde un plano inclinado con una conclusión general sobre la dependencia del centro de aceleración de masa, y por lo tanto su velocidad al final del plano inclinado, sobre el momento de inercia del cuerpo) (diapositivas 18-21).
4. Trabajar con el bloque de información 3 "Ley de conservación del momento angular" (diapositivas 22-42). Etapas de actividad.
4.1. Introducción del concepto de momento angular como un vector característico de un cuerpo rígido en rotación por analogía con el momento de un cuerpo en movimiento traslacional. Fórmula de cálculo, unidad de medida (diapositiva 23).
4.2. La ley de conservación del momento angular como la ley más importante de la naturaleza: la derivación del registro matemático de la ley a partir de la ecuación básica de la dinámica del movimiento rotacional, una explicación de por qué la ley de conservación del momento angular debe considerarse un ley fundamental de la naturaleza junto con las leyes de conservación del momento lineal y la energía. Análisis de las diferencias en la aplicación de la ley de conservación del momento y la ley de conservación del momento angular, que tienen una forma de escritura algebraica similar, a un cuerpo (diapositivas 24-25).
4.3. Demostración de la conservación del momento angular con una silla que gira fácilmente (análoga al banco de Zhukovsky) y una pirámide de madera. Análisis de experimentos con el banco Zhukovsky (diapositivas 26-29) y experimentos sobre colisión rotacional inelástica de dos discos montados en un eje común (diapositiva 30).
4.4. Teniendo en cuenta y aplicando la ley de conservación del momento angular en la práctica. Análisis de ejemplos (diapositivas 31 a 40).
4.5. La segunda ley de Kepler como un caso especial de la ley de conservación del momento angular (diapositivas 41-42).
Experimento virtual con el modelo de leyes de Kepler.
El propósito del experimento: Ilustre la segunda ley de Kepler usando el ejemplo del movimiento de los satélites terrestres, cambiando los parámetros de su movimiento.
5. Trabajar con el bloque de información 4 "Energía cinética de un cuerpo en rotación" (diapositivas 43-49). Etapas de actividad.
5.1. Derivación de la fórmula para la energía cinética de un cuerpo en rotación. Energía cinética de un cuerpo rígido en movimiento plano (diapositivas 44-46).
5.2. Aplicación de la ley de conservación de la energía mecánica al movimiento de rotación (diapositiva 47).
5.3. Uso de la energía cinética del movimiento rotacional en la práctica (diapositivas 48-49).
6. Conclusión (diapositivas 50 a 53).
La analogía como método para conocer el mundo circundante: los sistemas o fenómenos físicos pueden ser similares tanto en su comportamiento como en su descripción matemática. A menudo, al estudiar otras ramas de la física, puede encontrar analogías mecánicas de procesos y fenómenos, pero a veces puede encontrar una analogía no mecánica con los procesos mecánicos. Los problemas se resuelven mediante el método de la analogía, se derivan las ecuaciones. El método de las analogías no solo contribuye a una comprensión más profunda del material educativo de diferentes ramas de la física, sino que también da testimonio de la unidad del mundo material.
Prueba y evaluación de conocimientos, habilidades y habilidades: No
Reflexión de actividades en la lección:
Autorreflexión de la actividad, el proceso de asimilación y el estado psicológico en la lección en el proceso de trabajar en partes individuales de la conferencia.
Trabaje con una pantalla reflectante al final de la lección (diapositiva 54) (hable en una oración). Continúa el pensamiento:
Hoy me enteré ...
Fue interesante ...
Fue dificil…
Realicé tareas ...
Problemas de aprendizaje ...
§ 6, 9, 10 (parte). Análisis de ejemplos de resolución de problemas para § 6, 9. Tarea creativa: preparar una presentación, un cartel interactivo u otro producto multimedia en base al bloque de información que más le interese. Opción: prueba o video tasker.
Información Adicional Requerida
Para una selección de tareas, use:
Walker J. Fuegos artificiales físicos. Moscú: Mir, 1988.
Recursos de Internet.
Justificación de por qué este tema es óptimo para estudiar utilizando medios, multimedia, cómo implementar:
Material educativo presentado en una forma interesante, visualizada, interactiva y más comprensible para los estudiantes. Se proporciona un experimento informático, realizado con modelos interactivos (Open Physics. 2.6) y resolución de problemas con verificación posterior utilizando una pizarra interactiva InterWrite. Existe un sistema de sugerencias-hipervínculos para ayudar a resolver problemas. La presentación contiene hipervínculos a recursos individuales de Internet (por ejemplo, artículos de la versión electrónica de la revista Kvant), que se pueden ver en línea, así como utilizar para preparar un trabajo creativo. Para actualizar el conocimiento se utiliza la presentación "Cinemática del movimiento rotacional de un punto material" elaborada en el estudio de la cinemática del movimiento de un punto material.
Se lleva a cabo un enfoque basado en competencias para la organización del proceso educativo, se proporciona una alta motivación de la actividad educativa.
Consejos para una transición lógica de esta lección a lo siguiente:
En el marco del sistema de crédito en bloque que utiliza el método de ampliación de las unidades didácticas de asimilación, esta lección es la primera; proporciona lecciones de corrección, consolidación de conocimientos y una lección de prueba utilizando una tarea de prueba diferenciada por el nivel de complejidad. Dependiendo de la calidad de la tarea creativa del hogar, es posible realizar en el marco del estudio del bloque "Movimiento de rotación de un cuerpo rígido".
Para consolidar los conocimientos en las clases con un estudio en profundidad de la física durante un taller al final del año, se puede ofrecer el siguiente trabajo de laboratorio "Estudio de las leyes del movimiento rotacional de un cuerpo rígido sobre un péndulo cruciforme de Oberbeck"
1. Introducción
Los fenómenos naturales son muy complejos. Incluso un fenómeno tan común como el movimiento corporal, de hecho, resulta no ser nada simple. Para entender lo principal y fenómeno físico Sin distraerse con vuelos secundarios, los físicos recurren al modelado, es decir, a la elección o construcción de un esquema simplificado del fenómeno. En lugar de un fenómeno (o cuerpo) real, se estudia un fenómeno ficticio (inexistente) más simple, similar al real en sus principales características. Tal fenómeno (cuerpo) ficticio se llama modelo.
Uno de los modelos más importantes tratados en mecánica es la carrocería absolutamente rígida. No existen cuerpos indeformables en la naturaleza. Cualquier cuerpo del suelo por la acción de las fuerzas que se le aplican se deforma en mayor o menor medida. Sin embargo, en los casos en que la deformación del cuerpo es pequeña y no afecta su movimiento, se considera un modelo llamado cuerpo absolutamente rígido. Podemos decir que un cuerpo absolutamente rígido es un sistema de puntos materiales, la distancia entre los cuales permanece invariable durante el movimiento.
Uno de los tipos de movimiento más simples de un cuerpo rígido es su rotación alrededor de un eje fijo. El estudio de las leyes del movimiento rotacional de un cuerpo rígido se dedica a este trabajo de laboratorio.
Recuerde que la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo se describe mediante la ecuación de momentos
Aquí está el momento de inercia del cuerpo con respecto al eje de rotación, es la velocidad angular de rotación. Mx es la suma de las proyecciones de los momentos de las fuerzas externas sobre el eje de rotación ONZ . Esta ecuación se parece a la ecuación de la segunda ley de Newton:
El papel de la masa m lo desempeña el momento de inercia T, el papel de la aceleración lo desempeña la aceleración angular y el papel de la fuerza lo desempeña el momento de las fuerzas Mx.
La ecuación (1) es una consecuencia directa de las leyes de Newton, por lo que su verificación experimental es al mismo tiempo una verificación de las disposiciones básicas de la mecánica.
Como ya se señaló, en este trabajo se estudia la dinámica del movimiento de rotación de un cuerpo rígido. En particular, la ecuación (1) se verifica experimentalmente - la ecuación de momentos para la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo.
2. Configuración experimental. Técnica experimental.
La configuración experimental, cuyo diagrama se muestra en la Fig. 1, se conoce como péndulo de Oberbeck. Aunque esta configuración es completamente diferente a un péndulo, por tradición y por brevedad, lo llamaremos péndulo.
El péndulo de Oberbeck consta de cuatro radios montados en un eje en ángulo recto entre sí. En el mismo buje hay una polea con un radio r... Todo este sistema puede girar libremente alrededor del eje horizontal. El momento de inercia del sistema se puede cambiar moviendo cargas luego a lo largo de los radios.
Par generado por la fuerza de tensión del hilo T , es igual a Mn = T r . Además, el péndulo se ve afectado por el momento de las fuerzas de fricción en el eje: METRO mp- Teniendo esto en cuenta, la ecuación (1) tomará la forma
Según la segunda ley de Newton para el movimiento de carga T tenemos
donde esta la aceleración a El movimiento de traslación de la carga está asociado con la aceleración angular del péndulo por una condición cinemática que expresa el desenrollado del hilo de la polea sin deslizamiento. Resolviendo las ecuaciones (2) - (4) juntas, es fácil obtener la aceleración angular
La aceleración angular, por otro lado, puede determinarse experimentalmente con bastante facilidad. De hecho, midiendo el tiempo (, durante el cual carga t
cae una distancia h, puedes encontrar la aceleración a: a =2 h / t 2 , y por lo tanto
aceleración angular
La fórmula (5) da la relación entre la magnitud de la aceleración angular , que se puede medir, y el valor del momento de inercia. La fórmula (5) contiene una cantidad desconocida METRO mp... Aunque el momento de las fuerzas de fricción es pequeño, no es tan pequeño como para ignorarlo en la ecuación (5). El papel relativo del momento de las fuerzas de fricción para una configuración dada de la instalación podría reducirse aumentando la masa de la carga m. Sin embargo, aquí deben tenerse en cuenta dos circunstancias:
1) un aumento de masa m conduce a un aumento de la presión del péndulo sobre el eje, lo que a su vez provoca un aumento de las fuerzas de fricción;
2) con un aumento en m, el tiempo de movimiento disminuye (y la precisión de la medición del tiempo disminuye, lo que significa que la precisión de la medición de la magnitud de la aceleración angular se deteriora.
El momento de inercia incluido en la expresión (5), según el teorema de Huygens-Steiner y la propiedad de aditividad del momento de inercia, se puede escribir como
Aquí está el momento de inercia del péndulo, siempre que el centro de masa de cada carga metro está en el eje de rotación. R es la distancia del eje a los centros de los pesos luego.
La ecuación (5) también incluye la cantidad T r 2. V condiciones de experiencia. (¡asegúrate de esto!).
Descuidando este valor en el denominador de (5), obtenemos una fórmula simple que se puede verificar experimentalmente
Investiguemos experimentalmente dos dependencias:
1. Dependencia de la aceleración angular E del momento de la fuerza externa M = t gramo siempre que el momento de inercia se mantenga constante. Si construyes una gráfica de dependencia = F ( METRO ) , entonces, de acuerdo con (8), los puntos experimentales deben estar en una línea recta (Fig.2), cuya pendiente es igual, y el punto de intersección con el eje OM da Mmp.
|
2. Dependencia del momento de inercia - de la distancia Rcargas al eje de rotación del péndulo (relación (7)).
Descubramos cómo probar esta dependencia experimentalmente. Para ello, transformamos la relación (8), despreciando en ella el momento de fricción de las fuerzas Mmp en comparación con el momento METRO = monseñor . (tal negligencia será legítima si el tamaño de la carga es tal que monseñor >> Mmp). De la ecuación (8) tenemos
Por eso,
De la expresión obtenida se desprende cómo verificar experimentalmente la dependencia (7): es necesario, habiendo elegido una masa constante de la carga m, medir la aceleración a en varias posiciones R carga metro en las agujas. Es conveniente mostrar los resultados como puntos en el plano de coordenadas. Azada, dónde
Si los puntos experimentales caen dentro de la precisión de la medición. línea recta (Fig.3), esto confirma la dependencia (9), y de ahí la fórmula
3. Medidas. Procesamiento de resultados de medición.
1. Equilibre el péndulo. Instale las pesas a una cierta distancia R del eje del péndulo. En este caso, el péndulo debe estar en un estado de equilibrio indiferente. Compruebe si el péndulo está bien equilibrado. Para hacer esto, el péndulo debe girarse varias veces y dejar que se detenga. Si el péndulo se detiene en varias posiciones diferentes, entonces está equilibrado.
2. Estime el momento de las fuerzas de fricción. Para hacer esto, aumentando la masa de la carga m, encuentre su valor mínimo metro 1, en el que el péndulo comienza a girar. Después de girar el péndulo 180 ° con respecto a la posición inicial, repita el procedimiento descrito y encuentre aquí el valor mínimo de p2. (Puede resultar que se deba a un equilibrio incorrecto del péndulo). Estime el momento de las fuerzas de fricción a partir de estos datos.
3. Verifique la dependencia (8) experimentalmente. (En esta serie de medidas, el momento de inercia del péndulo debe permanecer constante = constante). Fijar en los hilos un peso m> mi, (i = 1,2) y medir el tiempo t, durante el cual el peso cae a la distancia h. La medición del tiempo t para cada carga a un valor constante de h se repite 3 veces. Luego encuentre el valor promedio del tiempo de caída de la carga usando la fórmula
y determinar el valor promedio de la aceleración angular
Ingrese los resultados de la medición en la tabla
| METRO | ||||||||||||
Con base en los datos obtenidos, construya un gráfico de dependencia. = F ( METRO ). Determine el momento de inercia del péndulo y el momento de las fuerzas de fricción Mmp a partir de la gráfica.
4. Compruebe experimentalmente la dependencia (7). Para ello, tomando una masa constante m, determine la aceleración a de la carga a en 5 posiciones diferentes sobre los radios de los pesos, luego en cada posición R de la medida del tiempo de caída t de la carga m. desde una altura h repetir 3 veces. Encuentra el tiempo medio de caída:
y determinar el valor medio de la aceleración de la carga
Ingrese los resultados de la medición en la tabla
5. Explique los resultados obtenidos. Saque conclusiones si los resultados de los experimentos están de acuerdo con la teoría.
4. Preguntas de control
1. ¿Cómo llamamos a un cuerpo absolutamente rígido? ¿Qué ecuación describe la rotación de un cuerpo rígido alrededor de un eje fijo?
2. Obtenga una expresión para el momento angular y la energía cinética de un cuerpo rígido que gira alrededor de un eje fijo.
3. ¿Cómo se llama el momento de inercia de un cuerpo rígido alrededor de un eje determinado? Formular y demostrar el teorema de Huygens-Steiner.
4. ¿Qué medidas en sus experimentos causaron el mayor error? ¿Qué se debe hacer para reducir este error?
Problema número 1
La tarea:
Un volante en forma de disco con una masa de m = 50 kg y un radio de r = 20 cm se hizo girar hasta una velocidad de rotación de n1 = 480 min-1 y luego se dejó solo. El volante se ha detenido debido a la fricción. Encuentre el momento M de las fuerzas de fricción, considerándolo constante para dos casos: 1) el volante se detuvo después de t = 50 s; 2) el volante hizo N = 200 revoluciones hasta el tope.
Bibliografía
El principal
1. Libro de texto. por 10 cl. shk. y cl. con profundización estudio física / O. F. Kabardin, V. A. Orlov, E. E. Evenchik y otros; Ed. A. A. Pinsky. - 3a ed.: M.: Educación, 1997.
2. Curso opcional de física / O. F. Kabardin, V. A. Orlov, A. V. Ponomareva. - M.: Educación, 1977.
3.Adicional
4. Remizov A. N. Curso de física: libro de texto. para universidades / A. N. Remizov, A. Ya. Potapenko. - M.: Avutarda, 2004.
5. Trofimova T.I. Curso de física: libro de texto. manual para universidades. M.: Escuela superior, 1990.
Internet
1.http: //ru.wikipedia.org/wiki/
2.http: //elementy.ru/trefil/21152
3.http: //www.physics.ru/courses/op25part1/content/chapter1/section/paragraph23/theory.html etc.
nombrado en honor a Yaroslav el Sabio
Velikiy Novgorod
Ministerio de Educación y Ciencia de la Federación de Rusia
Novgorod Universidad Estatal
nombrado en honor a Yaroslav el Sabio
TUTORIAL
Libro de texto / FSBEI "Universidad Estatal de Novgorod lleva el nombre de Yaroslav el Sabio ", Veliky Novgorod, 2011 - 46 p.
Revisores: Doctor en Pedagogía, Profesor del Departamento de Métodos de Enseñanza de la Física, Universidad Estatal Pedagógica de Rusia que lleva el nombre
El libro de texto examina todo tipo de trabajo educativo de los estudiantes en el proceso de superación de la práctica docente en física en la escuela básica y en la escuela secundaria. Hay planes de análisis de lecciones y otras muestras de documentación didáctica para un profesor de física. Además, se considera el reporte de los estudiantes con base en los resultados de la práctica pedagógica y criterios para evaluar la práctica pedagógica. El manual está destinado a estudiantes de la especialidad 050203.65 - Física. El libro de texto fue aprobado no se discutió en la conferencia "Lecturas de Herzen", así como en una reunión del Departamento de Física General y Experimental de la Universidad Estatal de Novgorod.
© Institución Educativa Presupuestaria del Estado Federal
educación profesional superior Yaroslav the Wise Novgorod State University, 2011
INTRODUCCIÓN
La práctica pedagógica sirve de nexo entre la enseñanza teórica del alumno y su futuro trabajo autónomo en la escuela.
En el curso de la práctica pedagógica, las principales habilidades y habilidades profesionales se forman activamente: el futuro maestro observa y analiza varios aspectos del proceso educativo, aprende a realizar lecciones, clases adicionales y actividades extracurriculares, realiza un trabajo educativo con niños, es decir, adquiere experiencia profesional inicial y estímulo para su propio desarrollo creativo.
Debe tenerse en cuenta que el propósito de la práctica no es solo la formación de ciertas habilidades y habilidades necesarias para un futuro maestro. En el proceso de la práctica docente, el volumen de trabajo independiente del estudiante aumenta y el nivel de requisitos para el mismo cambia radicalmente. A menudo se cree que a un alumno en formación se le está enseñando una mala lección. En términos de adquirir alguna experiencia pedagógica, este es efectivamente el caso. Sin embargo, no se puede decir lo mismo de los discípulos. El daño causado a un estudiante negligente como resultado de una mala lección puede ser difícil de eliminar incluso para un maestro experimentado, especialmente en las condiciones modernas, cuando hay muy poco tiempo para estudiar física y es necesario enseñar mucho a los niños en el tiempo asignado. Por lo tanto, el alumno-aprendiz necesita ante todo desarrollar una actitud responsable hacia su trabajo, ya que los resultados de su trabajo se reflejan, ante todo, en los niños.
La práctica pedagógica se realiza en dos etapas, en los cursos IV y V, y en cada etapa tiene una serie de características.
METAS Y OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA PEDAGÓGICA SOBREIVCURSO
La práctica pedagógica en el 4to año tiene fines informativos y se lleva a cabo para que los estudiantes puedan sumergirse en la vida de la escuela, familiarizarse con las peculiaridades del trabajo del maestro no desde la posición de un estudiante, sino desde la posición de un maestro. . Tales actividades están diseñadas para preparar a los estudiantes para la percepción de disciplinas de acuerdo con los métodos de enseñanza de la física, aumentar la motivación para estudiarlas y mejorar la preparación de los estudiantes para Trabajo independiente en la escuela.
Objetivos de práctica:
Familiarizar a los estudiantes con los objetivos y contenidos principales de los métodos de enseñanza de la física.
Familiarizar a los estudiantes con la experiencia docente avanzada en las escuelas de Veliky Novgorod.
Empiece a preparar a los estudiantes para lecciones de física independientes.
Dar a conocer a los alumnos las posibles actividades extraescolares de los escolares en física.
Iniciar la formación de la capacidad de los estudiantes para realizar trabajos extraescolares en física.
La práctica pedagógica consta de dos partes:
Parte teórica: conferencias y seminarios sobre la metodología de la enseñanza de la física como preparación de los estudiantes para lecciones independientes, visitas, análisis elemento por elemento y análisis pedagógico de las lecciones de física en la escuela;
Parte práctica: realización de lecciones de prueba y actividades extracurriculares en la escuela, trabajando como asistente del maestro de clase, completando tareas en pedagogía, psicología e higiene escolar.
En el transcurso de la práctica, los estudiantes deben ampliar, profundizar y consolidar los conocimientos teóricos adquiridos en la universidad, aprender a aplicarlos de manera consciente y creativa en la labor docente y educativa con los estudiantes, y consolidar las competencias educativas.
Objetivos de la práctica:
Dominar la capacidad de observar y analizar la labor docente y educativa;
Aprenda a realizar lecciones de física de diferentes tipos; utilizar una variedad de tecnologías, métodos y técnicas para la presentación y consolidación de información educativa y enseñar la solución de problemas físicos; intensificar la actividad cognitiva de los estudiantes; para lograr una buena asimilación del curso de física por ellos;
Prepararse para actividades extracurriculares en física;
Aprenda a realizar las funciones de un maestro de clase (mantener la documentación del aula, realizar trabajo educativo grupal e individual con los estudiantes, trabajar con los padres).
La práctica está estructurada en seis partes:
1) conocimiento de la escuela y el trabajo de sus mejores maestros;
2) trabajo educativo (realización y asistencia de lecciones de física, realización de clases adicionales, control de cuadernos);
3) trabajar en un aula de física (conocer el equipo del estudio, arreglar dispositivos, hacer ayudas visuales, preparación de un experimento de demostración para la lección);
4) trabajo extracurricular en física (organización y realización de excursiones, realización de un trabajo creativo colectivo con los estudiantes);
5) trabajar como profesor de clase en un aula adjunta.
6) Cumplimiento de asignaciones en pedagogía, psicología e higiene escolar con base en materiales de la práctica pedagógica.
METAS Y OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA DE CAPACITACIÓN -V BIEN
El propósito de la práctica final es preparar a los estudiantes para cumplir con las funciones de profesor de física y profesor de clase.
Objetivos de la práctica:
Aprender a aplicar consciente y creativamente los conocimientos teóricos (en física, pedagogía, psicología y métodos de enseñanza de la física) para organizar el trabajo con los estudiantes.
Dominar un enfoque integrado de la enseñanza, el desarrollo y la educación de los estudiantes en el proceso de enseñanza de la física.
Verificar el grado de preparación para la actividad pedagógica independiente.
Aprenda a realizar una introspección de una lección de física para encontrar formas de mejorar la calidad de la enseñanza a los estudiantes.
Mejorar los conocimientos y habilidades adquiridos en la primera práctica.
Recopilar y resumir material de investigación para trabajos de curso y tesis sobre métodos de enseñanza en física o pedagogía.
La práctica docente incluye: -
Conocimiento de la escuela y el trabajo de sus mejores maestros;
Trabajo académico (realización de 15 a 18 lecciones de física, realización de clases adicionales, control de cuadernos);
Asistir, discutir y analizar lecciones de compañeros de grupo;
Trabajar en un aula de física (conocer el equipamiento del aula, arreglar dispositivos, hacer ayudas visuales, preparar un experimento de demostración para una lección);
Actividades extraescolares en física (organización y realización de excursiones, realización de un trabajo creativo colectivo con estudiantes);
Trabajar como maestro de aula en un aula adjunta;
Cumplimiento de trabajos de pedagogía y psicología basados en materiales de la práctica pedagógica.
ORGANIZACIÓN DEL TRABAJO DEL ESTUDIANTE
La práctica es un período estresante para un estudiante. Su éxito depende en gran medida de la correcta planificación del trabajo.
Cada alumno debe elaborar un plan individual de superación de la práctica pedagógica, que prevea el desarrollo de una amplia variedad de métodos y técnicas de trabajo con los alumnos. La secuencia y el horario del trabajo deben elegirse de tal manera que el plan de trabajo del equipo de la escuela no se interrumpa y los estudiantes no se sobrecarguen.
Para elaborar un plan individual de práctica y preparación para el trabajo, los estudiantes reciben la primera semana de trabajo en la escuela. Lo inician con un conocimiento general de la escuela, la clase, los profesores y la organización de la labor docente y educativa en este colectivo pedagógico. Este requisito no es estricto: en caso de necesidad industrial y buena preparación del alumno para la práctica, las lecciones pueden comenzar en la primera semana.
1. En una reunión especial, el director de la escuela (o su adjunto) familiariza a los estudiantes con la escuela; revela las características de la escuela, las principales tareas que el profesorado se ha marcado este curso. A menudo se discuten las dificultades que pueden surgir en el trabajo y cómo los estudiantes - los aprendices pueden ayudar a la escuela, etc.
2. Los estudiantes realizan un estudio activo de los estudiantes de su clase:
Asistir y observar lecciones en todas las materias;
Llevar a cabo conversaciones con alumnos, profesor de clase, profesores, psicólogo, educador social, bibliotecario, etc.;
Miran la revista, los archivos personales de los estudiantes, los formularios de su biblioteca, los cuadernos de temas.