Сторінка
3

Методика вивчення законів збереження в шкільному курсі фізики

У механіці закон збереження енергії розглядається на прикладі тіла, піднятого над Землею. Логічний ланцюжок вивчення даного закону такий:

Перший закон термодинаміки виражає закон збереження і перетворення енергії, поширений на теплові явища. Схема його вивчення в курсі фізики 9 класу наступна:

При вивченні основ електродинаміки розвивається поняття енергії. Учні дізнаються про енергію електричного поля, магнітного поля, електромагнітного поля. Закон збереження і перетворення енергії поширюється на електричні явища:

Так, дія ідеального коливального контуру пояснюється періодичними перетвореннями енергії електричного поля конденсатора в енергію магнітного поля котушки. Повна енергія ідеального контуру постійна.

Вивчаючи елементи квантової фізики, учні дізнаються про енергію атома і ядра, знайомляться з квантовим характером випромінювання і поглинання світла. Закон збереження і перетворення енергії учні застосовують при вивченні ядерного реактора.

Незважаючи на відмінності схем вивчення закону збереження і перетворення енергії, в них можна виділити загальні риси. У всіх розділах розглядаються приклади його використання для пояснення механічних, теплових, електричних, квантових явищ. Ці приклади показують, що для фізичних форм руху існує єдина кількісна міра, якою є енергія. Встановлення єдиної міри руху обумовлено тим, що фізичні форми руху здатні перетворюватися одна в одну в певних кількісних співвідношеннях.

Вивчення енергетичних понять і закону збереження і перетворення енергії супроводжується аналізом демонстраційних дослідів і лабораторних робіт. Методика формування поняття енергії та вивчення закону збереження і перетворення енергії передбачає різні форми проведення уроків.

Аналіз навчальної програми середньої та старшої школи з фізики

У 2011-2012 навчальному році завершується перехід загальноосвітніх навчальних закладів на вивчення предметів за новими різнорівневими навчальними програмами, які створено на основі Державного стандарту базової і повної загальної середньої освіти.

В основній школі, 7-9 кл., вивчається завершений базовий курс фізики, який закладає основи фізичних знань. Навчання фізики у 7-9 класах проводитиметься за програмою «Фізика. Астрономія» У 8-9 класах з поглибленим вивченням фізики викладання здійснюється відповідно до «Збірника навчальних програм для загальноосвітніх закладів з поглибленим вивченням предметів природничо-математичного та технологічного циклу»

У старшій школі вивчення фізики відбувається залежно від обраного профілю навчання: на рівні стандарту, академічному або профільному. Зміст навчального матеріалу для 10 та 11 класів визначається програмами для загальноосвітніх навчальних закладів.

Для більшої ясності важливим є вивчення навчальної програми з фізики для середньої та старшої школи з державними вимогами до рівня загальноосвітньої підготовки учнів.

З поняттям закон збереження механічної енергії учні вперше зустрічаються у 8 класі на початку II семестру , після розділу «Механічний рух» та «Взаємодія тіл». На той час учні вже знайомі з поняттям механічна взаємодія, тиск, пружність, вага, які є основою для подальшого вивчення розділу «Робота і енергія.»

Основна школа –рівень стандарту

Зміст навчального матеріалу

Державні вимоги до рівня загальноосвітньої підготовки учнів

Робота і енергія

Механічна робота. Одиниці роботи. Потужність та одиниці її вимірювання.

Кінетична і потенціальна енергії. Перетворення одного виду механічної енергії в інший.

Закон збереження механічної енергії.

Машини і механізми. Прості механізми.

Коефіцієнт корисної дії (ККД) механізмів. “Золоте правило” механіки.

Лабораторна робота

10. Визначення ККД похилої площини.

Демонстрації:

1. Визначення роботи під час переміщення тіла.

2. Рівність роботи під час використання простих механізмів.

3. Потенціальна енергія піднятого над Землею тіла і деформованої пружини.

4. Перехід одного виду механічної енергії в інший.

5. Виконання роботи за рахунок кінетичної енергії тіла.

6. Зміна енергії тіла під час виконання роботи

Узагальнюючі заняття

Енергія в житті людини. Теплоенергетика. Способи збереження енергетичних ресурсів. Енергозберігаючі технології. Використання енергії людиною та охорона природи.

Учень:

називає: види механічної енергії, одиницi роботи, потужностi, енергiї, простi механiзми;

наводить приклади використання машин i механiзмiв, перетворення одного виду механiчної енергiї в iнший;

формулює закон збереження механiчної енергiї, “золоте правило” механiки;

записує формули роботи, потужностi, ККД механiзму, кiнетичної енергiї, потенцiальної енергiї тiла, пiднятого над поверхнею Землi;

може описати перетворення кiнетичної енергiї в потенцiальну i навпаки; характеризувати машини i механiзми за їх потужнiстю; пояснити “золоте правило” механiки як окремий випадок закону збереження енергiї;

здатний спостерiгати перетворення енергiї в механiчних процесах;

вимiрювати потужнiсть i ККД механiзмiв; користуватися простими механiзмами (важiль, блок, похила площина);

може розв’язувати задачi, застосовуючи формули роботи, потужностi, кiнетичної та потенцiальної енергiї, коефiцiєнта корисної дiї, закон збереження механiчної енергiї.

 

Як бачимо за навчальною програмою, реалізується такий підхід, щодо вивчення закону збереження енергії: спочатку вводиться поняття робота, а вже потім на основі нього виводиться поняття енергія. У основній школі учні отримують лише початкові знання з даної теми, які необхідні їм для подальшого вивчення фізики. Такий метод навчання можна простежити і аналізуючи підручники з фізики 8 класу під ред. Коршака «…робота у фізиці - величина, що характеризує перетворення енергії одного виду в інший, яке відбувається у даній фізичній системі». Далі на розгляд учням дається декілька прикладів розв’язання задач, з детальним поясненням ходу розв’язку та отриманої відповіді. Після розгляду прикладів у § 45 автор зазначає доречним дати учням таке визначення: робота визначається як зміна величини, що дорівнює й описує стан тіла у довільний момент часу. Цю величину називають енергією. Фізична величина, що описує стан тіла і зміна якої визначає роботу, називається енергією. Після якого вводять поняття «кінетична енергія», зазначаючи, що кінетична енергія є величиною відносною. У підручнику важливе місце відведено на виведення формули для кінетичної енергії:розглянемо тіло масою m, на яке діє сила . Напрям дії сили збігається з напрямом переміщення. Роботу, яку виконує ця сила

Перейти на сторінку номер:
 1  2  3  4  5  6  7  8  9 


Інші реферати на тему «Педагогіка, виховання»: