Методика преподавания физики

1. Методика преподавания, ее предмет, функции, методы и цели исследования: образовательные, развивающие, воспитательные

Методики физики — это учение о принципах построения, формах и способах организации, а также о закономерностях развития теории физического образования и внедрения её результатов в практику. Методология методики содержит специальные методы исследований: 1) Изучение и обобщение передового педагогического опыта. 2) Сопоставительный анализ задач физического образования и педагогической практики. 3) Анализ психологических особенностей учащихся и процесса обучения физике и как следствие, разработка дидактических требований к учебникам, средствам обучения и методическим пособиям. 4) Выяснение объективных тенденций и закономерностей развития методики физики на основе анализа истории физического образования в нашей стране и развития методики в других странах. 5) Выдвижение на этой общей основе гипотез и их экспериментальная проверка. Предмет методики физики — это теория и практика обучения основам физики. Объект МПФ — учащиеся и преподаватель. Функции МПФ: 1. общеобразовательная (учащиеся получают знания основ физики и приобретают умения и навыки использовать эти знания на практике). 2. Развивающая (развивает познавательные возможности: самостоятельно изучать новую литературу, ориентироваться в потоке научно-технической информации, учиться логически мыслить и переходить от логического мышления к диалектическому и творческому). 3. Воспитывающая (обучение физики служит базой для формирования научного мировоззрения, которое реализуется при раскрытии таких аспектов, как человек и труд, человек и машина).

Цели МПФ: 1. Обучающие цели — формирование и развитие у учащихся научных знаний и умений, необходимых и достаточных для понимания явлений и процессов, происходящих в технике, природе и быту. 2. Воспитательные цели: — формирование научного мировоззрения и диалектического мышления; воспитание экологического мышления и поведения, трудолюбия и настойчивости. 3. Развивающие цели — развитие логического мышления, умения пользоваться методами дедукции и индукции, анализа и синтеза, формулировать выводы и обобщения; развитие умения экспериментировать, технически мыслить и в итоге развивать творческие способности.

2. Психолого-педагогические основы обучения физике

Способности формируются и развиваются под влиянием условий жизни и деятельности, обучения и воспитания человека. Но это не означает, что в одинаковых условиях у людей формируются одинаковые способности. Умственное (психическое) развитие зависит от биологического созревания ребенка. Отсюда изучение физики начинается с определенного возраста школьников, ступенчатое построение курса. Существуют оптимальные сроки для становления и развития определенных видов психической деятельности — сентизивные периоды. развития речи от 1−5 лет, для формирования модельного мышления от 11 до 13 лет, математического мышления от 15 до 20. Умственное развитие связано с накоплением фонда знаний как необходимого условия мышления. Критерии умственного развития: 1. быстрота усвоения материала; 2. экономичность мышления; 3. уровень аналитико-синтетической деятельности; 4. перенос приемов умственной деятельности с одной на другую. Аспекты психологич деятельности: 1. Определяются содержанием предмета — абстрагирование, модельное мышление — физическое мышление. 2. Эмоциональность (демонстрации, опыты). В 7−8 классах уровень абстрактного мышления низок и поэтому необходимо полнее опираться на чувственно-конкретное восприятие, использовать средства наглядности. Формировать умение сравнивать, анализировать, строить умозаключения. В 9-м такие понятия как «материальная точка», «скорость», «сила» нельзя увидеть, а можно только понять. Здесь необходимо формировать умение самостоятельно делать обобщения. В 10-м классе наиболее полно формируется теоретическое мышление. Хорошая теория является не только средством понимания явлений, но и средством их последующего воспроизведения в памяти. В 11-м классе все вышеперечисленные умения развиваются. Кроме того вырабатываются более сложные мыслительные операции, в частности, переносы знаний и умений по физике на приобретение знаний при изучении других предметов. Мотивы учения могут быть разнообразны: родители, институт, аттестат, быть как все и т. д. Выделим среди мотивов учения — познавательный интерес. Если учитель пробудил интерес к своему предмету, то создаются предпосылки для самостоятельной творческой работы.

3. Цикл познания в физике как науке и физике как учебном предмете

Цикл познания в методике преподавания физики научного познания идет от обобщения опытных фактов к формулировке проблемы, от неё к выдвижению гипотезы, построению абстрактных моделей явлений и установлению законов, далее — к выводу теоретических следствий и, наконец, к экспериментальной проверке или к практическому использованию полученных следствий. При этом нужно показать ученикам значение общественной практики как источника познания, роль моделей в познании, объективную правильность выводов теории в границах её применимости и важность практики как критерия истинности нашего знания.

Учебный процесс не совпадает с процессом научного познания, но путь познания объективной реальности всегда один и тот же: Накопление и анализ фактов и их связей в процессе предметно-материальной деятельности человека. В процессе обучения это изучение и анализ специально подобранных фактов, сопоставление их с ранее изученным, наблюдаемым. Абстрагирование — отвлечение от конкретных явлений и формулировка обобщения с использованием той или иной его модельной формы. Понятие о физической величине, законы, постулаты. Получение и обсуждение всевозможных конкретных выводов и следствий из главной закономерности. Это этап развертывания знания методами логических рассуждений и математических выводов. Особенность физики в том, что чисто в процессе выводов приходится прибегать к эксперименту для получения числовых значений констант и параметров, а также эмпирических частных закономерностей. Применение полученных знаний к конкретным физическим объектам и явлениям. В обучении это объяснение явлений природы, промышленных процессов, решение конкретных задач.

4. Методы обучения физике

На уроках физики используются разнообразные методы обучения: рассказ, объяснение, лекция, беседа, демонстрация опытов, иллюстрация рас-сказа моделями, плакатами, рисунками, диапозитивами, телепередачи, звукозапись и видео-запись, учебные кинофильмы, работа учащихся с учебником, справочной и научно-популярной литературой, выполнением лабораторных опытов, проведение наблюдений в живой природе, решение задач, работа с раздаточным и дидактическим материалом, фронтальный и индивидуальный опрос учащихся, самостоятельные и контрольные работы, программированный (тестовый) контроль знаний и др. Все эти методы делятся на: 1) Словесные, 2) Наглядные, 3) Практические. Словесные: Особенность этих методов в том, что они тесно сочетаются с физическим экспериментом, графиками, таблицами, решением задач. Беседа — это метод, при котором учитель не только излагает материал сам, но и с помощью заранее подготовленной системы вопросов повторяет с учениками необходимый материал, направляет их внимание на еще не известные им явления, углубляет их знания, подводит их к новым выводам, новым закономерностям. Виды бесед разнообразны: повторение пройденного материала, изучение нового материала, при проведении самостоятельных и лабораторных работ, беседы на экскурсиях. Наиболее ценны и эффективны эвристические беседы. Эвристика — это система обучении путем наводящих вопросов. Такие беседы развивают находчивость, активность, позволяют учащимся как ба самим «открывать» законы. План беседы предусматривает: 1. Логически выверенную группу вопросов. 2. Перечисление опытов и демонстраций с указанием их места в ходе урока. 3. Перечисление записей, рисунков на доске и в тетрадях учеников. Рассказ — связное изложение, не прерываемое диалогами. Его применяют во всех классах, особенно когда у учащихся отсутствует запас знаний, на основе которых могла бы начинаться беседа. Разновидность рассказа — объяснение. Его применяют тогда, когда нужно что-то доказать, обосновать, объяснить. используются такие логические операции как суждения, доказательства, умозаключение. Объяснение тесно связано с демонстрационным и фронтальным экспериментом. Школьная лекция характеризуется большей научной глубиной, логической стройностью и длительностью. Лекция проводится тогда, когда надо обосновать и развить сложное логическое построение, когда надо разобрать трудный вопрос, требующий введения новых представлений. Записи и зарисовки на доске — очень эффективное средство фиксации учащихся на главном в содержании урока. Что нужно фиксировать на доске: 1. План занятия (название темы урока, пункты плана изложения, дата). 2. Рисунки, схемы, графики. 3. Формулы и их выводы. 4. Численные данные, полученные в результате классных опытов. 5. Примеры числовых данных из научных исследований, фундаментальные константы. 6. Решения задач. 7. Фамилии ученых, даты открытий, названия научных работ и т. д. 8. Новые термины. 9. План фронтальной лабораторной работы. 10. Домашнее задание. Для подготовки к выполнению лабораторной работы могут быть использованы следующие приемы: 1. Повторение теоретического материала и изучение описания лабораторной работы. 2. Повторение теор материала и реш задач лаб содержания, т. е. экспериментальной задачи, с описанием последовательности действий, расчетом необходимых величин. 3. Повторение теоретического материала, затем ученики пытаются сами спланировать возможный ход эксперимента. Учитель для облегчения может перечислить необходимые приборы. Особое значение имеют приемы, обеспечивающие эмоциональное воздействие, повышающие внимание и интерес к объяснению учителя.

5. Проблемное обучение

Основные понятия проблемного обучения — проблемная ситуация, проблема и проблемная задача. Проблемная ситуация — затруднение, «препятствие», возникающее перед учащимся в процессе когда новые факты, явления не укладываются в систему имеющихся знаний. Осознание и принятие ситуации приводят к перерастанию проблемной ситуации в проблему. Начинается мыслительная деятельность ученика, и, используя имеющиеся знания и умения, последний определяет для себя исходные параметры и искомые неизвестные, т. е. превращает проблему в проблемную задачу: которая через логическую цепочку (гипотеза> ее проверка, экспериментальная или теоретическая, в случае неудачи — новая гипотеза >новая проверка и т. д.) приводит к искомому результату. Цель проблемного обучения — это усвоение не только основ физики, но и усвоение самого процесса получения знаний и научных фактов, где используются познавательные и творческие способности. Формы проблемного обучения: 1. проблемное изложение: формирует и решает задачу сам учитель. Учащиеся следят за логикой. 2. эвристическая беседа (путем наводящих вопросов): эвристическая беседа подразумевает заранее подготовленную систему вопросов приводящую к определенным выводам. 3. учитель формулирует проблему и предлагает ее для решения. Это — самостоятельный эксперимент учащихся решение экспериментальных задач (возможны различные варианты). Текущие задания на 2−3 дня, задания по теме на 5−7 дней. Задание на контролирование прибора, установки. 4. предлагает учащимся сформулировать проблему и искать пути ее решения (факультативы, кружки). Проблемное обучение может быть организовано на уроках физики с помощью разных средств обучения: с помощью демонстрационного эксперимента или фронтального опыта, в процессе решения задачи или обсуждения какого-либо вопроса и пр. Проблемное обучение может быть включено в ткань любого урока, на любом его этапе — и при изучении нового материала, и при его закреплении, и в процессе актуализации имеющихся знаний и т. д.

6. Способы создания проблемных ситуаций на уроках физике

Проблемная ситуация — затруднение, «препятствие», возникающее перед учащимся в процессе когда новые факты, явления не укладываются в систему имеющихся знаний. Проблемная ситуация должна обеспечивать активное проявление интереса учащихся к изучаемому вопросу и включение их в познавательный поиск. Проблемное обучение может быть включено в ткань любого урока, на любом его этапе — и при изучении нового материала, и при его закреплении, и в процессе актуализации имеющихся знаний и т. д. Способы создания проблемных ситуаций: 1. Ситуация неожиданности, когда факты, выводы, явления кажутся парадоксальными, необычными. Основой могут служить занимательные опыты, например, искривление луча — полное внутреннее отражение. 2. Ситуация конфликта: когда новые факты вступали в противоречие со старыми теориями. Опыт Майкельсона, квантовая физика. 3. Ситуация предположения. Учитель предполагает о существовании какой-либо закономерности или явления и вовлекает в поиск учеников. Электрический ток, магнитное поле, а можно ли возбудить ток с помощью магнитного поля? 4. Ситуация опровержения. Учащимся предлагается доказать несостоятельность какой-либо идеи. Проекты вечного двигателя, из пушки на луну, и т. д. 5. Ситуация несоответствия жизненного опыта научным данным. 6. Ситуация неопределенности. Задание содержит недостаточно данных для получения однозначного решения. Учащийся должен обнаружить недостаточность данных и ввести дополнительные условия в решение. С помощью проблемных ситуаций возможно изучить новые явления, законы, теории, решить задачи. Для создания проблемной ситуации используются: 1. Проблемные вопросы 2. Физические эксперименты (демонстрации) 3. Факты из истории открытия 4. Лабораторные работы 5. Экспериментальные задачи. Для постановки задачи важно: 1. Правильно сформулировать вопрос 2. Проблема должна устанавливать логическую связь между ранее изученным материалом и новыми знаниями 3. Создавать видимые границы известного и неизвестного 4. Вызывать чувство удивления, когда сопоставляется новое с известным и понимать о необходимости приобретении новых знаний.

7. Индукция и дедукция в методах обучения физике

В методологии физики методы обучения можно разделить на две большие группы: эмпирические и теоретические. Результаты наблюдений и экспериментов подвергаются анализу на основе сравнения и ведут к эмпирическим обобщениям на основе умозаключений по индукции. Индуктивное умозаключение — такое умозаключение, в результате которого на основании знания об отдельных предметах данного класса получается общий вывод, содержащий какое-нибудь знание о всех предметах класса. Например: меди, сталь, алюминий — проводят электрический ток, следовательно все металлы электропроводящие. Для развития теоретического, абстрактного мышления необходимо использовать теоретические методы познания: идеализация, мысленный эксперимент, аналогия, дедукция. вид абстракции — идеализация, т. е. замена реального объекта его схемой, моделью (модель атома, ядра, идеального газа, абсолютно твердого тела и т. д.). метод экспериментирования: технические затруднения, которые, могли бы возникнуть при реализации мысленного эксперимента, считается преодолимыми: (колебания маятника на Луне, Марсе и т. д.). Метод аналогии: знания об одном объекте переносятся на другой менее изученный, менее доступный для изучении, менее наглядный. Дедукция это форма мышления, когда новая модель выводится чисто логическим путем из некоторых данных мыслей — посылок. Дедуктивное умозаключение-то, что обеспечивает при истинности посылок и соблюдении правил логики истинность заключения. На уроках физики дедукция используется всегда, когда новое знание раскрывается на теоретическом уровне. Структура объяснения учителем нового материала, если его целью является теоретическое предсказание нового факта (закона), обычно такова: 1. Индуктивно строится модель изучаемого явления. 2. Проводится теоретический анализ модели или мысленный эксперимент. 3. В результате дедуктивно, выводится умозаключение, содержащее ранее неизвестный ученикам факт, который подлежит экспериментальной проверке.

8. Связь физики с другими предметами

Связь между учебными предметами является прежде всего отражением объективно существующей связи между отдельными науками и связи наук с техникой, с практической деятельностью людей. Типы меж предметных связей: 1. Информационные (освещение одного и того же явления с разных сторон). 2. Хронологические (природоведение, математика). 3. Прикладные (по выработке обобщенных навыков, умений). Связь с математикой. Выражается во взаимосвязи их идей и методов, которую можно условно разделить на три вида: 1) физика ставит задачи и создает необходимые для их решения математические методы; 2) развитая математическая теория используется для анализа физических явлений, что приводит к созданию новой физической теории 3) физическая теория опирается на математический аппарат, который развивается и совершенствуется по мере его использования в физике. К 7 классу учащиеся могут: производить действия с дробями, округлять числа, искать среднее арифметическое, решать линейные уравнения, системы из двух линейных уравнений. Изучают функции, их графики. В 8-м понятие степени, квадратный трехчлен — график, примерные вычисления. В 9-м —, решение систем второй степени с двумя переменными, погрешности. Темы. Тригонометрические функции, их графики и производные в 10−11 классе. Производная позволяет изучить вопросы физики на более высоком математическом уровне. С астрономией — молекулярная физика, электродинамика, ядерные реакции, механика. Общую предметная область: микро-, макрои мега уровни материи, общие методы исследования и общие законы. Эта причина того, что предметы интегрируются в единый курс. Химия: типы химических связей, Таблица Менделеева, кристаллические решетки. Общая предметная область: атомный и молекулярный уровни материи. Меж предметные связи физики и химии осуществляются в: формирование общих мировоззренческих понятии (материя, виды и структурные формы материи и т. д.), формирование понятий, общих для физики и химии (атом, молекула, электролитическая диссоциация, электролиз), изучение общих законов (закон сохранения энергии, закон электролиза и др.) и теорий (молекулярно-кинетическая и электронная теории).

9. Типы межпредметных связей

Межпредметные связи классифицируют по разным основаниям: по временному признаку: предшествующие, сопутствующие и перспективные связи. Предшествующие — связи курса физики с материалом, изучавшимся в других предметах раньше. Сопутствующие — связи между понятиями, законами, теориями, одновременно изучаемыми в разных учебных предметах. Перспективные — связи, при которых материал курса физики является базой для изучения других предметов, например обществоведения: понятия материи, пространства, времени, движения, взаимодействия рассматриваются в курсе физики, а затем обобщаются в курсе обществоведения. Типы меж предметных связей: 1. Информационные (освещение одного и того же явления с разных сторон). 2. Хронологические (природоведение, математика). 3. Прикладные (по выработке обобщенных навыков, умений). Реализация межпредметных связей позволяет: повышать научный уровень знаний благодаря более глубокому изучению явлений и св-в тел; формир-ие мировоззрений; развитие мышления; формир-ие общенаучных умений. По инф-му признаку: фактические — связи на уровне фактов (физика и астрономия: движение планет); понятийные (физика и химия: понятие атома); теоретические — на уровне законов и теорий (МКТ в физике и химии). Связь с математикой. Выражается во взаимосвязи их идей и методов, которую можно условно разделить на три вида: 1) физика ставит задачи и создает необходимые для их решения математические методы; 2) развитая математическая теория используется для анализа физических явлений, что приводит к созданию новой физической теории 3) физическая теория опирается на математический аппарат, который развивается и совершенствуется по мере его использования в физике. К 7 классу учащиеся могут: производить действия с дробями, округлять числа, искать среднее арифметическое, решать линейные уравнения, системы из двух линейных уравнений. Изучают функции, их графики. В 8-м понятие степени, квадратный трехчлен — график, примерные вычисления. В 9-м —, решение систем второй степени с двумя переменными, погрешности. Темы. Тригонометрические функции, их графики и производные в 10−11 классе. С астрономией — молекулярная физика, электродинамика, ядерные реакции, механика. Общую предметная область: микро-, макрои мега уровни материи, общие методы исследования и общие законы. Эта причина того, что предметы интегрируются в единый курс. Химия: типы химических связей, Таблица Менделеева, кристаллические решетки. Общая предметная область: атомный и молекулярный уровни материи. Меж предметные связи физики и химии осуществляются в: формирование общих мировоззренческих понятии (материя,), формирование понятий, общих для физики и химии (атом, молекула,), изучение общих законов (закон сохранения энергии) и теорий (МКТ)).

10. Структура курса физики в средней школе. Принцип цикличности в учебном познании

Необходимость начинать изучение физики в 6−8 определяется следующими задачами: подготовка к изучению физики в старших классах и к изучению других предметов; создание определенных интеллектуальных умений и навыков, требование политехнического образования, профессиональной ориентации, удовлетворение возрастных интересов учащихся. Физика относится к числу предметов, при изучении которых формируются такие особенности мышления, как обобщенное отражение действительности, установление закономерных связей между явлениями, связь с чувственным познанием, практикой. Возможны три способа обучения физике: радиальный, концентрический и ступенчатый. Радиальный — каждый раздел курса, тема и вопрос программы изучается в одном месте курса. Главным недостатком радиального построения является неравномерное нарастание трудностей в изучении материала, несоответствие степени развития учащихся. Концентрический — весь материал делят на части и сначала проходят наиболее простые вопросы всех разделов, затем более сложные вопросы тех же разделов. Ступенчатый — материал делится на две части, но при этом некоторые темы выходят только в первую ступень, не повторяясь во второй. Другие изучают только во второй ступени, и есть разделы, распределенные между двумя ступенями. Принципиальным преимуществом такого построения являются соответствие трудности изучаемого материала уровню развития и общеобразовательной подготовленности учащихся, и возможность постепенного формирования понятий.

11. Оснащение учебного процесса по физике и основные требования к оборудованию физических кабинетов

Обеспечение формирования глубоких и прочных знаний по физике невозможно без хорошо оборудованного кабинета, учитывающего специфику предмета. В практике работы школы сложились следующие типы физических кабинетов: 1. в школах с большим числом учащихся это 2 кабинета. Один для 7−9 классов, 2-й для 10−11. 2. в школах с одной или двумя параллелями — один для 7−11 классов. 3. в восьмилетних школах — для 7−9 классов. 4. в малокомнатных восьмилетних сельских школах — комплексный кабинет естествознания. Оснащение кабинета физики: 1. Полным комплектом учебного оборудования по физике в соответствии. 2. Комплектом ТСО + экран, система зашторивания. 3. Справочно-информационной, научно-популярной литературой, журналами, учебниками, сборниками задач, учебно-методическими пособиями. 4. Инструментами и материалами для ремонта и изготовления пособий. 5. Набором образцов лучших письменных, конструкторских и других работ учащихся. 6. Картотекой учебного оборудования для изучения каждого вопроса программы. 7. Картотекой дидактических материалов. 8. Противопожарным инвентарем и аптечкой, журналами инструктажей по технике безопасности. Общие принципы оснащения кабинета физики: 1. Принцип соответствия санитарно-гигиеническим нормам. 2. Принцип соответствия требованиям безопасности труда. 3. Принцип повышения коэффициента использования учебного оборудования. 4. Принцип сокращения непроизводительных временных затрат. Приборы для фронтальных лабораторных работ и работ практикума обычно хранятся в классе. В лаборантской находятся демонстрационные и дорогостоящие приборы практикума. Лаборантская комната также служит для подготовки демонстрационных опытов и дидактического материала к уроку, текущего ремонта приборов, кружковой работы. Обязанности заведующего кабинетом: Составляет перспективный план и план оборудования кабинета на год, распределяет работу между учителями и учащимися. При кабинете создается актив учащихся, который работает по оборудованию кабинета, принимает участие в кружковой, факультативной работе. Ближайшим помощником заведующего кабинетом является лаборант, обязанность которого — обеспечить всю техническую часть ведения хозяйства кабинета. Одной из основных обязанностей заведующего кабинетом является работа, связанная с приобретением оборудования.

12. Применение новых информационных технологий в процессе обучения физике

К наглядным пособиям относят плоскостные изображения (таблицы, плакаты, рисунки и чертежи, диапозитивы, диа-, кино-, теле-фильмы) а также объемные пособия-модели, коллекции. Значение наглядных пособий и ТСО: 1. Используются для иллюстраций объяснения учителя, для лучшего восприятия учащимися различных сторон и свойств изучаемых объектов, для концентрации внимания на узловых вопросах учебного материала. 2. В ряде случаев выступают как основное средство изучения материала. 3. Изучить механизм того или иного явления, процесса на молекулярном, атомном, ядерном уровне. 4. Ознакомить с проявлениями основных физических явлений в промышленности, с/х, транспорте и связи. 5. Воссоздать историческую обстановку, соответствующую времени великого научного или технического открытия. К тому же наглядные пособия через эмоциональное воздействие пробуждают интерес к изучаемому вопросу, развивают внимание, память, логическое мышление. На уроке с применением наглядных пособий и ТСО важно, чтобы работал не только экран телевизора, кинопроектор или магнитофон, главное чтобы работал ученик. Необходимым и главным условием высокой эффективности урока является слово учителя. Методики применения ТСО: Графипроектор (кодоскоп) — позволяет проектировать на экран изображение без затемнения. Основные ТСО — диафильмы, кинофильмы, телевидение. Преимущества диафильмов перед кинофильмами — можно устанавливать оптимальный темп усвоения для данного класса. Мультипликация позволяет моделировать явления на экране (движения электронов, ионов, кристаллическую решетку). Кинопроекция позволяет увеличивать наблюдаемые объекты, замедленная, ускоренная съемка позволяют проводить временную трансформацию изучаемых явлений (деформация тела, разрушение, диффузия) и т. д. Демонстрации дают больший эффект если используются систематически, а не от случая к случаю. Тогда они не рассматриваются учащимися как необычные явления, не возбуждает их, не ведет к нарушению дисциплины. Продолжительность не более 10−15 минут, т. к. теряется контакт с аудиторией, теряется интерес к кинофрагменту. Полезно ставить вопросы к фильму перед его демонстрацией, чтобы нацелить учащихся на восприятие узловых моментов.

13. Демонстрационный эксперимент

Демонстрационный эксперимент — это показ учителем опытов в ходе изучения теоретического материала, рассчитанный на одновременное восприятие их всеми учащимися класса. 1. Эксперимент создает наглядный образ 2. Демонстрационный эксперимент имеет важное, значение для выработки у учащихся правильного научного диалектико-материалистического мировоззрения, для понимания ими опыта в научном познании. 3. В ходе демонстрации опытов учитель раскрывает экспериментальные основы, на которых построена та или иная теория. 4. Используя опыты для подтверждения теоретических выводов, учитель знакомит учащихся с использованием опытов в качестве критерия истинности знаний. 5. В ходе показа опытов учащиеся учатся наблюдать, выделять главное, анализировать. 6. Показ опытов служит для пробуждения у учащихся интереса к физике Методические требования к демонстрационному эксперименту. 1. они должны ставиться вовремя: на том уроке, на котором разбирается тема включающая данную демонстрацию. 2. Важно, чтобы опыт вытекал из самого изложения, а не являлся чисто механическим придатком. 3. Опыт должен быть прост, нагляден и убедителен. 4. Сложный опыт должен быть разделен на части. 5. Основная задача демонстрации — показ физических явлений с качественной стороны. 6. Опыт должен быть надежным. 7. Существенную роль играет расположение приборов на экспериментальном столе учителя. 8. Эксперимент нельзя проводить молча. 9. Все опыты должны отвечать правилам безопасности. Основные требования к приборам для демонстраций: 1. Приборы должны быть прежде всего достаточных размеров, чтобы основные детали были видны всему классу. 2. Приборы должны быть просты по идее и несложны по конструкции. 3. Ценными качествами приборов являются: прочность конструкции, удобство пользования, легкость и быстрота сборки и разборки всей установки. 4. Измерительные приборы должны быть с хорошо видимыми издали делениями. 5. Ценное качество приборов — их комплектность, т. е. наличие дополнительных частей, приставок. Последовательность проведения демонстрации: 1. Четко указывается цель эксперимента, т. е. формулируется тот вопрос на который должен быть получен ответ из опыта. 2. Разъясняется опытная установка с помощью рисунка, плаката, а затем и на самих приборах. Указывается, на каких приборах нужно фиксировать внимание. 3. Лишь после этого проводится сам опыт 4. Контролируется восприятие опыта учащимися. Что вы наблюдали? 5. При необходимости результаты опыта записываются в тетрадь. 6. Учитель ставит вопросы, направленные на анализ результатов опыта, на объяснение их. 7. Учитель подводит итоги, т. е. еще раз напоминает цель эксперимента, как он проводился, что наблюдалось и какой вывод.

14. Методические требования к демонстрационному оборудованию, подготовка опытов учителем, последовательность этапов демонстрации

Методические требования к демонстрационному эксперименту. 1. они должны ставиться вовремя: на том уроке, на котором разбирается тема включающая данную демонстрацию. 2. Важно, чтобы опыт вытекал из самого изложения, а не являлся чисто механическим придатком. 3. Опыт должен быть прост, нагляден и убедителен. 4. Сложный опыт должен быть разделен на части. 5. Основная задача демонстрации — показ физических явлений с качественной стороны. 6. Опыт должен быть надежным. 7. Существенную роль играет расположение приборов на экспериментальном столе учителя. 8. Эксперимент нельзя проводить молча. 9. Все опыты должны отвечать правилам безопасности. Основные требования к приборам для демонстраций: 1. Приборы должны быть прежде всего достаточных размеров, чтобы основные детали были видны всему классу. 2. Приборы должны быть просты по идее и несложны по конструкции. 3. Ценными качествами приборов являются: прочность конструкции, удобство пользования, легкость и быстрота сборки и разборки всей установки. 4. Измерительные приборы должны быть с хорошо видимыми издали делениями. 5. Ценное качество приборов — их комплектность, т. е. наличие дополнительных частей, приставок. Последовательность проведения демонстрации: 1. Четко указывается цель эксперимента, т. е. формулируется тот вопрос на который должен быть получен ответ из опыта. 2. Разъясняется опытная установка с помощью рисунка, плаката, а затем и на самих приборах. Указывается, на каких приборах нужно фиксировать внимание. 3. Лишь после этого проводится сам опыт. 4. Контролируется восприятие опыта учащимися. Что вы наблюдали? 5. При необходимости результаты опыта записываются в тетрадь. 6. Учитель ставит вопросы, направленные на анализ результатов опыта, на объяснение их. 7. Учитель подводит итоги, т. е. еще раз напоминает цель эксперимента, как он проводился, что наблюдалось и какой вывод.

15. Система лабораторного эксперимента по физике в средней школе

Лабораторные работы развивают наблюдательность, умения и навыки по постановке и технике эксперимента, прививают логическое мышление, учат отличать главное от второстепенного. Лабораторный эксперимент должен ознакомить с физическими явлениями учащихся. По содержанию эксперименты лабораторные, делятся на: 1. Для констатирования различных явлений, их наблюдение и изучение. 2. Для иллюстрации законов и установления количественных зависимостей между вечинами. 3. По измерению различных величин и ознакомлению с измерительными приборами. 4. По определению физических постоянных. 5. Для ознакомления с различными приборами и техническими установками. Виды лабораторных занятий: Лабораторная работа на уроке. Лабораторная работа во внеучебное время для наиболее интересующихся физикой. Домашние экспериментальны работы Методика проведения лабораторных работ. 1. Вводная беседа (цель, план на доске инструктивные указания по обращению с приборами, оговаривается какие записи должны быть в тетрадях). 2. Выполнение работы. 3. Заключительная беседа (выводы и результаты коллективно обсуждаются). Лабораторные работы на уроке могут составлять с излагаемым курсом физики неразрывное целое и проводится по системе одной работы для всего класса и при том на одних приборах — фронтальная лабораторная работа и по системе разных работ в виде завершающего физического практикума. Учитель при подготовке к лабораторной работе: 1. Формулирует познавательную задачу, которую предстоит решить. 2. Выбирает прием проведения лабораторной работы и методику его осуществления. 3. Определяет, какие приборы необходимы. 4. Подбирает эти приборы и определяет их исправность. 5. Проделывает работу а) собирает установку б) проводит эксперимент в) определяет, какое измерение вносит максимальную погрешность и выясняет, какие условия эксперимента позволяют ее уменьшить. 6. Продумывает форму отчета в тетрадях учащихся. 7. Планирует задание на дом по подготовке к лабораторной работе. Описание лабораторных работ содержат краткую теорию, ход работы, необходимые объяснения задачи, литературу. Домашние экспериментальные работы — один из видов домашних заданий, когда пользуясь предметами домашнего обихода или изготовив простейшие приборы, учащиеся производят дома опыты или наблюдения. Измерить толщину листа книги, показания счетчика электроэнергии, устройство электрической лампочки.

16. Методика проведения фронтальных лабораторных работ по физике

Фронтальные лабораторные работы могут быть во времени от 10−15 минут до 1−2 часов. У одного прибора должно работать не более 2 человек, т. е. приборы должны быть в значительном количестве.

Методика проведения фронтальной лабораторной работы: 1. Вводная беседа. цель работы, прорабатывается план работы, даются необходимые инструктивные указания по обращению с прибором, записям, расчетом 2. Выполнение работы. В зависимости от характера работы приборы могут быть заранее расставлены на рабочих столах учащихся или раздаются лаборантам, учителем, самими учащимися после беседы. Учитель обходит столы учащихся, следит за их работой, чтобы в каждой группе все участвовали в работе, оказывает помощь отстающим. Если в работе учащихся получается заминка учитель привлекает внимание всех учащихся и дает необходимые пояснения классу. 3. Заключительная работа. По окончанию лабораторной работы выводы и результаты подвергаются коллективному обсуждению. Числовые результаты различных групп обсуждаются на доске. Анализируются причины ошибочных результатов. Фронтальные лабораторные работы могут быть проведены с использованием следующих приемов: 1. Проверочный прием — фронтальная лабораторная работа проводится после изучения вопроса. 2. Иллюстративный прием. Лабораторную работу сопровождают объяснение учителя, иллюстрируют его. В своем лабораторном эксперимента ученик повторяет все те действия, которые учитель производит с демонстративным оборудованием. 3. Эвристический прием. Учитель, давая указания, руководит практическими действиями учащихся, а затем своими вопросами направляет их логическую деятельность на анализ полученных из опыта данных и формулирование нового, ранее неизвестного им закона или факта. Лабораторный эксперимент выступает как источник новых знаний. 4. Исследовательский прием. Учащиеся получают только задания, а пути выполнения ищут сами. Обычно предложения учащихся по проведению лабораторной работы обязательно обсуждаются в классе и вырабатывается в итоге единый план выполнения работы. Функция учитель состоит лишь к контроле за работой учеников.

17. Организация физического практикума

Физический практикум более высокая ступень лабораторных занятий. Разные группы учащихся выполняют разные работы, по содержанию работы физического практикума более сложные, трудоемкие, требуют больше времени. Первое занятие практикума обязательно предваряется вводной беседой, в которой дается краткая характеристика работ, инструктаж по технике безопасности: Рассказывает: 1. Как готовится к работе. 2. Что делать на занятии. 3. Требования к отчету. 4. Организация контроля и оценки работы. 5. График выполнения лабораторных работ (вывешивается на стенде). Функции учителя в процессе выполнения лабораторной работы — контроль: 1. Подготовки учащихся. 2. Сборкой установки. 3. Правильностью работы с измерительными приборами. 4. Качеством обработки результатов и оформления отчетов. 5. Техники безопасности. Работы практикума выступают как средство развития исследовательских умений, как средство самостоятельной работы и творчества учащихся 1. За две-три недели учащиеся предупреждаются о проведении практикум, в кабинете вывешивается список работ, задания для повторения. Перед началом практикума: * проводится краткий анализ работ. * обращается внимание на особенность каждой работы. * обозначаются новые приборы и работа с ними. * учащиеся получают обязательный инструктаж по технике безопасности по каждой работе. * вывешивается график работ (в парах). 2. Перед началом работы выставляются на столах приборы, выдаются описания работы с приборами. На уроке в течение 10−15 минут учащиеся изучают приборы, разбираются с установками. Учитель в это время дает консультации, выясняет понимание учащимися цели работы и порядка выполнения работы. Работы могут быть как одночасовые, так и двухчасовые. В ходе 2-х часовых работ могут быть решены более глубокие исследования и решены более сложные задачи.

18. Способы решения физических задач: логический, математический (арифметический, алгебраический, геометрический и графический) и экспериментальный

Решение задач по физике способствуют более глубокому изучению материала, развивает логическое мышление и навыки самостоятельной работы, позволяет в удобной форме осуществлять повторение пройденного материала. Физические задачи классифицируются по содержанию, целевому назначению, глубине исследования вопроса, способам решения, способам задания условия задачи, по степени сложности и т, п. Можно разделять задачи по способам их задания, на текстовые (расчетные), графические, экспериментальные. Все эти задачи делятся на качественные и количественные. Качественные — решение не требует вычислений. Метод решения этих задач, заключающийся в построении логических умозаключений, основанных на физических законах, служит шкалой мышления, вырабатывает отчетливое понимание физических явлений, приучает начинает решение любой задачи с ее физического содержания. Примеры: «Почему на льду человек падает назад, а споткнувшийся о землю вперед. Графические задачи — наиболее ярко и доходчиво выражают функциональные зависимости между величинами. Используются графики для вывода формул, обобщения знаний. Экспериментальные задачи: данные для решения задачи берутся из опыта, опыт как проверка расчетных данных. Расчетные задачи могут решаться алгебраическим, геометрическим, графическим способами. Решение задач на закрепление материала должно начинаться с устных и простых качественных задач. Алгебраический способ решения задач заключается в применении формул и уравнений. При геометрическом способе используют теоремы геометрии, а при графическом — графики. Этапы решения задач. 1. Чтение и усвоение условия. 2. Запись условия. 3. При необходимости делается чертеж. Одновременно анализируется условие и устанавливается основной закон (ы), которые могут быть использованы при решении. 4. Учащийся пытается определить может ли задача быть решена на основе уже записанных законов, достаточно ли для этого данных? 5. Расчет искомой величины. 6. Анализ полученного решения, ответы, его реальности.

19. Аналитический, синтетический и аналитическо-синтетический методы решения задач

1. Аналитика — синтетический. Решение с «конца». Первой записывается формула содержащая искомую величину. Затем для каждой из величины, входящих в исходную формулу, записываются другие уравнения, отражающие их функциональную связь с величинами, заданными в условии. Поиск заканчивается, когда число уравнений равны числу неизвестных величин. Динамика: 1. Выявить все силы, действующие на тело. 2. Чертеж. 3. Записать II закон Ньютона в векторной форме? F=ma. 4. Выбрать из соображений удобство оси декартовой СК. 5. Записать II закон Ньютона в проекциях на выбранные оси ДСК. 6. При необходимости записать дополнительные выражения для сил, другие соотношения. 7. Решить полученную систему алгебраических уравнений. При использовании аналитического приема решение задачи начинают с анализа вопроса задачи и записи формулы, в которую входит искомая величина. Затем для величин, содержащихся в этой формуле, записывают уравнение, устанавливающее их связь с величинами, заданными в условии. При использовании синтетического приема решение задачи начинают с выяснения связей величин, данных в условии задачи, с другими до тех пор, пока в уравнение в качестве неизвестной не войдет искомая величина.

20. Основные типы уроков и их структура

За основу построения урока: а) Изложение нового материала. б) Лабораторная работа. в) Закрепление знаний по изложенному материалу. г) Проверка усвоения. д) Урок — повторение отдела курса. По дидактичной цели урока физики можно разделить на следующие типы: изучение нового учебного материала, закрепление знаний и формирование практических умений, обобщение и углубление знаний, контроль и учет знаний, комбинированный урок. Рассмотрим структуру уроков основных типов. 1. Урок изучение нового материала. Основной метод — беседа, рассказ, школьная лекция. Структура: Вступительная часть (беседа или упражнение). Повторение знаний, которые знают учащиеся и подводят к новым знаниям. Создание проблемной ситуации и организации ее решения. Выдвигается учебная задача, анализирующая способы ее решения и выдвигается гипотеза. Гипотезы подтверждаются, в основном физическим экспериментом. Анализ полученных результатов и выводы. Упражнения на закрепление. Домашнее задание. На протяжении всего урока идет учет и оценивание учащихся. 2. Урок закрепления знаний, формирования умений. Учащиеся должны получить определенные умения: применять полученные знания на практике, самостоятельно работать с учебником и другой литературой, решать задачи на основе известных законов и формул, обращаться с лабораторным оборудованием. Урок такого типа начинается с повторением изученного материала, которое направлено на проверку умений сравнивать явления, находить различия между ними. Основная часть урока посвящается развитию новых умений, получением знаний прикладного характера. Дидактическая структура уроков формирования экспериментальных умений, умений решать задачи, а также работать с книгой включает повторение и оценку знаний по изученному материалу, формирование новых и развитие имеющихся умений, применение знаний и умений в новой ситуации, домашнее задание. 3. Урок обобщения и углубления знаний. Обобщение и углубление знаний происходит в процессе повторения изученного материала и применения знаний на практике. Ведущим логическим приемом на таких уроках является обобщение. Для таких уроков характерны 2 направления повторения и закрепления знаний. Цель: Привести знания в систему. Научить выделять существенные признаки изучаемого явления. Установить связи между ранее изученными явлениями. Формы работы: Итоговая беседа, Обзорные лекции, Решение комбинированных задач, Просмотр учебных кинофильмов, Телепередача. Структура урока: Беседа с целью анализа физического явления, Решение задач и упражнений, Рефераты или сообщения учащихся и их обсуждения, Просмотр фильмов, Подведение итогов, Домашнее задание. 4. урок контроля и учета знаний. Необходимы, когда нужно получить общую картину качества усвоения знаний. Итоговые уроки проводятся в форме письменной контрольной работы. Формы проведения: Индивидуальный опрос (один у доски), Фронтальный (все сразу), Рефераты, Решение задач, Используются тесты и раздаточный материал, Письменные и контрольные работы, Контрольные и лабораторные. Зачеты (по большому разделу). Структура работы: Вступительный инструктаж, Выполнение работы, Итог (общие и индивидуальные ошибки). 5. Комбинированный урок. Структура комбинированного урока бывает следующей: 1. Проверка домашнего задания. 2. Изучение нового учебного материала. 3. Обобщение и закрепление прошедшего. 4. Задание на дом. Домашняя работа: школьники должны осознать цели выполнения работы, которые затем трансформируются в мотив деятельности. Самостоятельность, ясная задача, требования к результатам, работа с учебником, подбор заданий по уровню сложности.

21. Подготовка учителя физики к уроку. Поурочное планирование

Элементы подготовки: 1. Четко сформулировать задачи. 2. Проанализировать учебник по которому готовятся дети. 3. При подготовке использовать обязательно кроме учебника пособия, вузовские курсы, периодическую печать, научную литературу. 4. Ознакомится с методическими рекомендациями. 5. Определить связи данного урока с предыдущим материалом и последующим 6. Подобрать в физическом кабинете оборудование для демонстрации, собрать установку и обязательно проверить 7. Подобрать раздаточный материал 8. Подготовить наглядные пособия 9. Подобрать упражнения и задачи для решения в классе и дома 10. Подобрать рисунки, которые нужно выполнить на доске 11. Определить формы закрепления нового материала 12. Подготовить домашнее задание. Один из самых ответственных этапов деятельности учителя является подготовка к каждому конкретному уроку. Единой формы плана урока нет, но в нем должны быть отражены тема и цели урока, проверка домашнего задания, средства актуализации знаний учащихся, необходимых для изучения нового материала; последовательность и методы изложения закрепление изученного и организация самостоятельной работы учащихся; домашнее задание; перечень оборудования и наглядных пособий. 1. Тема урока «Свободное падение тел». 2. Задача урока — познавательная: а) доказать, что свободное падение тел — движение равноускоренное с постоянной для всех тел ускорением; б) вычислить величину ускорения свободного падения; в) произвести первичное закрепление материала. — воспитательная; а) развитие мышления учащихся созданием проблематичной ситуации и анализа результатов опыта на основе имеющихся теоретических знаний; б) развитие интереса к физике путем привлечения исторического материала; 3. Временная разбивка урока: а) организация время; б) фронтальный опрос; в) объяснение нового материала — 30 минут; г) решение задачи — 5 минут; д) подведение итогов, домашнее задание — 3 минуты. 4. Оборудование: 1) металлическая пластинка или любое плоское теплое тело; 2) два листа бумаги такого же размера, что и пластика; 3) трубка Ньютона; 4) стробоскоп; 5) капельница; 6) черный экран; 7) насос Камовского; 8) машина Атвуда; 9) электронный секундомер. Фронтальный опрос: 1. Какое движение называется равноускоренным? 2. Как доказать, что тело движется равноускоренно? 3. Какая физическая величина называется ускорением? 4. В каких единицах измеряется ускорение? 5. Как вычислить мгновенную скорость? 6. Как вычислить перемещение при равномерном движении? Объяснение нового материала. 1. Подведение итогов пройденного материала. 2. Создание проблемной ситуации с помощью опытов. 3. Дается определение свободного падения. 4. Доказательство того, что свободное падение — равноускоренное с помощью опытов со стробоскопом. 5. Измерение ускорения с помощью машины Атвуда. 6. Рассказ о работах Галилея. 7. Записать уравнение движения. 8. Подведение итогов. Решение задачи. Тело падает с высоты 80 м. Определить время падения тела и скорость в момент его падения. Д/з: уметь пересказать параграф, решение задач в тетради.

22. Факультативные занятии по физике. Физические олимпиады

Факультативные занятия — форма учебно-воспитательного процесса в школе. Они имеют целью углубление общеобразовательных знаний, политехнической подготовки, а также развитие разносторонних интересов и способностей учащихся. Факультативные занятия ориентируются для углубления знаний по физике. Проведение факультативов характеризуется меньшим числом учащихся, отсутствие строгого регламента. Факультативные занятия носят как теоретические, так и практический характер. Теоретические формы проведения факультативов: 1. Лекции: На первой ступени — лекции — беседы. Обязательно использовать проблемные ситуации. Учащихся знакомить с планом лекции. Продумать работу с тетрадями, указывать, какие наиболее важные моменты надо записывать, постепенно приучая к конспектированию. 2. Семинары. Учащиеся заранее знакомятся с планом семинара, готовят к нему несколько коротких сообщений, по которым в процессе проведения семинара развязывается обсуждение, дискуссия. 3. Учебные конференции — проводятся при обобщении материала на заключительных занятиях по разделу курса. Учащиеся выступают с докладами, сообщениями, расширяющими тематику основного плана факультативных занятий. 4. Практикум по решению задач. Задачи повышенной трудности, нетривиальные, с неполными данными. 5. Экспериментальная работа — основная черта — самостоятельный эксперимент исследовательского характера. Дифференцированный подход к учащимся. Например, в начале задание в общем виде, если затруднения, то дается дополнительный лист с наводящими указаниями, если опять нет, то инструкция с одним из способов выполнения задания. Олимпиады. Система проведения: 1. Олимпиады в школе. Проводятся в (полугодии по текстам, утвержденным районным оргкомитетом). 2. Районные (городские) олимпиады. Декабрь — январь. 3. Областные. Январь — февраль. 4. Республиканские. Март. 5. Международная олимпиада школьников. Выше 3. — экспериментальный тур.