Стандарт второго поколения. Физика. Постоянно действующий семинар для учителей физики Обучение построению и анализу графиков по результатам эксперимента. - презентация

1 Стандарт второго поколения. Физика. Постоянно действующий семинар для учителей физики Обучение построению и анализу графиков по результатам эксперимента Руководитель: Анисимова Валентина Евгеньевна январь 2012г.

2 Из требований Стандарта Учащиеся должны овладевать не только практическими умениями, но и основами естественнонаучного метода познания. Оптимальным для достижения указанных целей является использование тематических комплектов лабораторного оборудования по механике, молекулярной физике, электричеству и оптике. В состав оборудования общего назначения рекомендуется включить комплект научных калькуляторов, так как их использование оптимизирует организацию вычислений при решении учащимися задач, проведения лабораторных работ, использовании табличных данных. Применение калькуляторов создает одинаковые условия для изучения физики всеми учащимися, вне зависимости от уровня их вычислительных умений. В состав оборудования включен калькулятор FX-82ES потому, что он сертифицирован в ИСМО РАО для применения в школах и для использования на ЕГЭ.

3 Обучение построению и анализу графиков по результатам эксперимента Для свободного обращения с различными источниками информации (учебниками, научно-популярными журналами и др.) необходимы умения работать с графиками функций, что является обязательным условием успеха обучения в школе, в ВУЗе и в дальнейшей профессиональной деятельности. Умения работать с графиками формируются сразу в нескольких школьных курсах: математики, физики, информатики и др. Но при этом обучение в рамках каждого курса идет по разному, на специфичном предметном материале, в разных ситуациях, что вызывает у учащихся трудности в переносе знаний о графических зависимостях с одного школьного предмета на другой. Например, ученики зачастую не понимают, почему на уроках математики прямую линию строят по двум точкам, а на уроках физики для построения той же прямой необходимо заполнить целые таблицы экспериментальных данных.

4 Математическая база для формирования графических умений Материал, изучаемый на уроках математики 5-6 Классы Шкалы и координаты Координатная плоскость Графики 7 Класс Функция, график функции Линейная функция Прямая пропорциональная зависимость Функция вида y=x² и y=x³ 8 Класс Функция y=kx², ее свойства и график Функция y=k/x, ее свойства и график Функция y=ax²+bx+c, ее свойства и график Функция y=(x)½, ее свойства и график 9 классФункция y=ax², ее свойства и график Графики функций y=ax²+n и y=a(x-m)² Построение графиков квадратной функции

5 Трудности переноса знаний и умений в построении и анализе графиков функций из математики в физику Богатый материал для обучения построению и анализу графиков имеется в курсе математики, НО использование его на уроках физики во многом затруднено. Это связано с тем, что в математике используются однотипные обозначения зависимых и независимых переменных, коэффициентов, осей (всегда x, y, z), а в физике – самые разнообразные обозначения. В результате этого учащиеся зачастую отождествляют ось ординат и ось ОУ, ось абсцисс и ось ОХ или считают, что величина, которая стоит в левой части уравнения, всегда является функцией (зависимой переменной), а величина в правой части – аргументом (независимой переменной).

6 Работа учащихся с таблицами, диаграммами, графиками функций разного типа на уроках информатики. Информационные программы 5-6 классы В приложениях Microsoft Word, PowerPoint, Paint учащиеся учатся работать с таблицами, диаграммами, текстами, рисунками. 7 класс В Microsoft Excel обучаются работать с электронными таблицами. 8 класс Школьники программируют в разных приложениях 9 класс Учащиеся знакомятся с приложением Microsoft Office Access Если в учебном плане предусмотрено изучение информатики не с 5, а с 7 класса, то изучение данных тем сдвигается соответственно на 2 года.

7 Компьютерные программы, обучающие работать с графиками. Широкие возможности для построения и преобразования графиков функций различного вида представляют такие компьютерные программы как «Живая математика», «Открытая математика. Функции и графики», приложение «Advanced Graphed» и « Microsoft Excel». Название программы Доступность на уроке Возможности компьютерной программы Инфо рмати ка Фи Зи ка Строит функцию по формуле Строит график по таблице Строит график по принципу графичес кого усредне ния Опр. по график у вид зависи мости Опр. По графи ку коорд инаты точки Microsoft Excel Advanced Graphed Открытая математика. Функции и графики __ ++ + Живая математика

8 Обучение построению графиков по экспериментальным данным Для обучения построению графиков по экспериментальным данным, целесообразно использовать приложение Microsoft Excel или Advanced Graphed, так как они обладают рядом преимуществ: доступны для всех ОУ, позволяют определить по графику вид зависимости, определить по графику координату точки, построить функцию по таблице, построить график по экспериментальным данным. В программе Microsoft Excel можно проводить конкретное построение графиков, используя принцип графического усреднения, для этого необходимо выбрать опцию «точечная диаграмма». Этот тип диаграммы позволяет сравнить пары значений, он используется, если сравниваемые значения относятся к независимым измерениям. Однако это приложение позволяет построить график с помощью принципа усреднения только одной зависимости – линейной. Для учащихся 7-8 классов удобнее использовать приложение Microsoft Excel, так как оно проще для восприятия. В старших классах преимущество следует отдать Advanced Graphed, так как это приложение предназначено для обработки результатов научного эксперимента, что недоступно при работе в приложении Microsoft Excel.

9 В варианты экзаменационных работ включены вопросы, требующие произвести количественный анализ графиков зависимости некоторых величин. U, B2468 I, A0,511,52 Вопросы: 1. При каком напряжении сила тока в проводнике равна 1,5 А? 2.. Что происходит с силой тока при уменьшении напряжения? 3. Чему равно сопротивление данного проводника?

10 U, B I, A0,511,52 I, A0,5124 Проанализируйте графики и выберите правильные утверждения: 1.Первый проводник имеет большее сопротивление, чем второй. 2.Сила тока во 2 проводнике больше зависит от напряжения. 3.Сила тока в обоих проводниках прямопропорционально зависит от напряжения на концах проводника. 1 2 I,A U,B

11 7 класс 8 класс t,°C t,мин 1 2 Изображены графики зависимости изменения температуры от времени двух тел одинаковой массы. У какого из тел выше температура плавления? У какого тела больше удельная теплота плавления? Одинаковы ли удельные теплоемкости тел? По графикам зависимости пути от времени определить скорости и сравнить их. Какой путь проходят 1 и 2 тела за время 4 секунды? S,м

12 Рекомендации по проведению лабораторных работ по физике Обратить внимание на формирование следующих умений: 1.Построение графиков зависимости величин. 2.Запись результатов измерений и вычислений с учетом погрешностей измерений и необходимых округлений. 3.Анализ результатов опыта. 4.Формулировка выводов по результатам, заданным в виде таблицы или графика.

13 Успешное обучение Долг учителя – средствами своего предмета предоставлять разнообразные возможности для развития личности учащегося и отмечать все его успехи, создавая тем самым стимулы к продолжению обучения. Неуспевающих учащихся в нормальном учебном процессе быть не должно. Если учитель учит, то у каждого ученика есть какие-либо успехи. Задача учителя заметить эти успехи и заслуженно оценить. Нет успехов – нет желания к продолжению деятельности. Нет желания – нет и самой деятельности. Поэтому обучение должно быть успешным, победным. Для успешного обучения нужно не только ставить перед учениками трудные проблемы, но и незаметно помогать им «самостоятельно» найти решение этих проблем. успех на каждом уроке является стимулом к дальнейшему обучению. Обучение всегда трудное занятие, но оно обязательно должно быть победным для всех школьников, хотя и на разном уровне!

14