Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

«Медвежьегорская средняя общеобразовательная школа №2»

Медвежьегорского района республики Карелия

Преимущества комбинированного принципа преподавания на уроках физики

Физика

(7-11 кл)

Сидорина Мария

Александровна,

учитель - практикант

физики в

МКОУ «МСОШ №2»

Медвежьегорск-2011

Обратный принцип обучения физике – это элемент «опережающего обучения» и такой принцип организации образовательного процесса на уроках физики, при котором изучение нового теоретического материала осуществляется учащимся самостоятельно в качестве домашнего задания, а аудиторное время расходуется на наглядную демонстрацию изучаемого явления, выработку навыков решения более сложных задач и умения практической реализации полученных знаний в повседневной жизни.

Данный принцип направлен в большей степени на получение обучающимися практических знаний и их усовершенствования.

Под прямым принципом обучения можно понимать получение знаний обучающимися непосредственно от учителя, дальнейшее закрепление которых, производится ими самостоятельно посредством работы с параграфами учебника. Время, затрачиваемое на уроке на реализацию практических знаний при данном принципе сокращается, но результативность теоретического оснащения остается наивысшей и в дополнительных комментариях не нуждается.

При комбинированном принципе обучения работу с материалами учебника и решение нескольких (1-2) простейших задач, базирующихся на приведенной в параграфе формуле, учащийся осуществляет самостоятельно, что присуще обратному принципу, но при этом, качество приобретаемых теоретических знаний остается подконтрольным посредством того, что, здесь как и при прямом принципе обучения, часть аудиторного времени расходуется на акцентирование и заострение внимания учащихся на самых важных теоретических понятиях изучаемой темы. Разница лишь в том, что его количество по сравнению с «чисто» прямым принципом, в разы сокращается, так как уже знакомый обучающимся материал, воспринимается ими легче и не требует приведения столь обширного числа выкладок, вследствие чего большая часть урока посвящается наглядному доказательству (посредством проводимых учителем опытов) изученных законов и явлений, а также их практической реализации, посредством решения большего объема задач (более высокого уровня) и выполнения лабораторных работ.

Преимущества применения комбинированного принципа обучения особенно ощутимы при его сравнении с отдельно «прямым» или с отдельно «обратным» принципами по следующим параметрам:

1. успеваемость при выполнении лабораторных и практических работ + процент самостоятельности выполнения работы

2. успеваемость при решении контрольных и самостоятельных работ

3. время, затрачиваемое на решение одного варианта работы, рассчитанного на урок

4. количество разобранных и решенных на уроке задач более сложного (не базового) уровня (II - III уровни сложности) + количество задач, представленных для самостоятельного решения

5) время, отводимое на наглядную демонстрацию (физический опыт) закона или явления. 6) дисциплинированность учащихся на уроке 7) степень заинтересованности учащихся предметом, выражающаяся величиной активности в работе с дополнительными материалами, подготовке собственных проектов и презентаций, участии в конкурсах и т.д.

В результате опытной проверки его эффективности оказалось, что:

1) результативность и продуктивность выполнения контрольных и лабораторных работ при комбинированном принципе значительно возрастают, что связано с достаточно большим объемом практики и предконтрольной подготовки, полученной учащимися в аудиторное время, вырученное преподавателем благодаря предварительной самостоятельной проработке обучающимися теоретического материала, а также расширенным спектром разобранных и прокомментированных учителем задач.

2)процент учащихся, которые не справляются с контрольной работой за время, отводимое на уроке при прямом принципе, при комбинированном - снижается на 10-12 %. Кроме того формируется группа учащихся, успевающих за урок выполнить часть 2ого варианта работы или же проработать дополнительное задание.

3)учащиеся, самостоятельно проработавшие перед уроком теоретический материал и задачи базового уровня, то есть обучаемые по комбинированному принципу, более расположены к восприятию трудной для понимания информации, трудоспособны и активны. Необходимость соотнесения самостоятельно усвоенного материала с дополнениями и комментариями учителя и поиска возможных ошибок делает учащихся более внимательными, усидчивыми, сосредоточенными и дисциплинированными.

Совмещение в одном комбинированном принципе элементов двух других – прямого и обратного - позволяет учащимся получить более расширенные и всеохватывающие знания предмета, так как способствует твердому усвоению теоретических основ, что не всегда выполняется с максимально возможным качеством при работе только по обратному принципу, и получению широких практических знаний, а также умения самостоятельной обработки информации, поиска взаимосвязи и сопоставления друг другу различных разделов физики, что не всегда выполняется при работе только по прямому принципу преподавания.

На уроке, при таком методе работы, учащийся проходит двойной круг обучения, подкрепляя самостоятельно добытые знания комментариями учителя, что способствует лучшему усвоению и запоминанию материала, индуцирует интерес к предмету.

Объединение элементов двух этих принципов в одном комбинированном поможет привить и сохранить интерес ребят к науке, активировать задатки научной и исследовательской деятельности учащихся, выработать навыки анализа информации, а также поиска и установления взаимосвязи между уже имеющимися знаниями и новыми комментариями и дополнениями к ним, развить способности к логическому и нестандартному мышлению, что является необходимым условием для успешного выступления на олимпиадах и различного рода конкурсах и соревнованиях по физике.

Пример урока по теме «Линзы. Построение изображений в собирающей линзе» в 9 классе, построенного по комбинированному принципу («обратный» + «прямой» принципы) преподавания физики.

(курс по учебнику С.В.Громова и Н.А.Родиной)

(Домашнее задание учащихся к данному уроку: параграф 35(самостоятельное изучение))

Цель:

1) Дополнить и закрепить знания учащихся по теме «Линзы. Построение изображений в собирающей линзе»

Оборудование:

1) ПК, медиапроектор, экран

2) 3 комплекта учебного лабораторного оборудования, состоящих из собирающей линзы, экрана и лампочки

Ход урока:

1) Приветствие, повторение материала предыдущего урока: (прямой принцип, так как данный материал был прокомментирован учителем на предыдущем уроке) (6 мин)

А) Что такое линзы?

Б) Какими они бывают?

(Ответ учащихся:

А) Линза – прозрачное тело, ограниченное двумя сферическими поверхностями. Б) Линзы бывают рассеивающими и собирающими)

Закрепление данного материала путем просмотра обучающего ролика: (приложение 2: фильм «рассеивающая и собирающая линзы»)

2) Переход к теме урока.

Опрос самостоятельно изученного материала: (обратный принцип) (3-4 мин)

А) сколько лучей необходимо для построения изображения?

(Ответ учащихся:2 луча)

Б) Какие это лучи?

(Ответ учащихся:

1) Луч, проходящий через центр линзы

2)Луч, падающий на линзу параллельно ее главной оптической оси)

В) Как ведут себя эти лучи после преломления в линзе?

(Ответ учащихся:

1ый луч практически не изменяет своего направления;

2ой луч либо сам, если линза собирающая, либо своим продолжением в обратную сторону, если линза рассеивающая, проходит через главный фокус линзы.)

Демонстрация обучающего ролика с целью закрепления знаний: (приложение 3: фильм «ход лучей в собирающей линзе») (прямой принцип) (2 мин)

3) Опытная проверка характеристик изображений предмета, получаемых с помощью собирающей линзы: (обратный принцип, так как происходит обращение к самостоятельно полученным знаниям).

(10-12 мин (включая разделение класса, раздачу оборудования))

Условия проведения: класс делится учителем на 3 группы, каждой из которых выдается лабораторное оборудование.

Задание: на основе самостоятельно полученных при подготовке к уроку знаний получить характеристику изображения предмета, находящегося:

1 группа: за двойным фокусом

2 группа: между фокусом и двойным фокусом

3 группа: между собирающей линзой и ее фокусом

После выполнения задания учитель просит по одному представителю от каждой группы пройти к доске и выписать свои ответы в сводную таблицу. Обобщение учащимися результатов таблицы (3-4 мин)

(Ожидаемые ответы:

1 группа: действительное, уменьшенное, перевернутое

2 группа: действительное, увеличенное, перевернутое

3 группа: мнимое, увеличенное, прямое)

Демонстрация обучающего видеоролика с целью углубления и закрепления знаний, а также поддержания интереса к текущей теме (прямой принцип) (2 мин)

(приложение 4: фильм «изображение в собирающей линзе)

4) акцентирование учителем внимания учащихся на принципе построения изображения в собирающей линзе (демонстрация учителем хода построения) (прямой принцип) (5- 6 мин)

Демонстрация решения задачи №145 из учебника (по рисунку 140(а)) (5 мин)

5) самостоятельное решение обучающимися заданий №145 по рисунку 140 (б) и №146 по рисунку 141 (а) (из учебника)

( с возможностью получения консультации преподавателя) (до конца урока)

Ресурсы: видеоролики скачаны с сайта http://class-fizika.narod.ru/vid.htm

Пример урока по теме «Последовательное и параллельное соединение проводников. Электрические цепи» в 9 классе, построенного по комбинированному принципу («обратный» + «прямой» принципы) преподавания физики.

(курс по учебнику С.В.Громова и Н.А.Родиной)

(Домашнее задание учащихся к данному уроку: параграфы 16-17(стр. 44-47), №64 и №69 (самостоятельно изучение))

Цель:

1. Расширить, дополнить и закрепить знания учащихся по теме «Электрические цепи», полученные ими в результате самостоятельного изучения.

2. Развить навыки решения экспериментальных и расчетных задач более высокого уровня сложности по соответствующей теме.

3. Получить экспериментальное подтверждение теоретических выкладок (формул), приведенных в заданном для самостоятельного изучения параграфе. Оборудование:

1. Распечатки тестов, выполненных в игровой форме

2. опорный конспект А.Е.Марона и Е.А.Марона для 7-9 классов

3. Демонстрационный лабораторный набор для учителя (демонстрационный амперметр, демонстрационный вольтметр, два резистора известных сопротивлений, ключ, источник тока, соединительные провода)

4. Лабораторные наборы для учащихся (вольтметр, амперметр, три резистора неизвестных сопротивлений, лампочка, ключ, источник тока, соединительные провода)

Ход урока:

Начало урока (5-7 мин): приветствие, закрепление самостоятельно пройденного учащимися теоретического материала, посредством выполнения игрового теста. (обратный принцип, поскольку закрепляются знания, полученные учащимися самостоятельно)

Правила выполнения игрового теста (по рядам): каждый ряд объединяется в команду и в течение ограниченного учителем времени (5 минут) решает выданный тест. Команда, справившаяся быстрее всех и получившая верный ответ, выигрывает.

(Учитель, по своему усмотрению, может выставить команде-победительнице отличные оценки)

Текст игры находится в приложении 1. Правильный ответ:U=IR.

После получения данного ответа учитель просит учащихся дать словесную формулировку закону Ома.

Переход к теме урока(2 мин) (обратный принцип, так как вновь происходит обращение к знаниям, полученным учащимися самостоятельно)

Опрос: дать определение последовательному и параллельному соединению проводников (с которым ознакомились в параграфе при выполнении домашнего задания).

(Ответы учащихся:

1. Последовательное соединение проводников - соединение проводников без разветвлений, когда конец одного проводника соединен с началом другого проводника.

2. Параллельное соединение проводников – соединение проводников, при котором все проводники подключаются к одной и той же паре точек А и В)

Наглядное доказательство закономерностей, действующих в последовательной и параллельной цепях. (12-15 мин) (чередование элементов прямого и обратного принципов: учитель производит наглядную демонстрацию явления, с которым учащиеся уже предварительно самостоятельно ознакомились теоретически (обратный принцип), при этом, все же снова останавливаясь на некоторых теоретических выкладках, акцентирует внимание учащихся на самых важных элементах изучаемого материала (прямой принцип))

Цель: экспериментально доказать справедливость соотношений I=I₁=I₂ для последовательной цепи и U=U₁=U₂ для параллельной.

1) Учитель с помощью демонстрационного лабораторного оборудования собирает последовательную цепь (обращая внимание учащихся на порядок расположения элементов цепи (при последовательном соединении потребителей они включаются в цепь поочередно друг за другом без разветвлений проводов между ними - комментарий учителя)), состоящую из источника тока, ключа и двух резисторов известных сопротивлений. В заранее подготовленную на доске таблицу заносит значения R₁ и R₂, а также показания вольтметра, снятые поочередно с первого, второго резисторов, а также с участка АВ, включающего в себя оба сопротивления R₁ и R₂.

По полученным учителем данным учащиеся рассчитывают значение I, I₁, I₂ и, проведя анализ результатов, делают вывод о справедливости соотношения I=I₁=I₂.

(Опираясь на данные, занесенные в таблицу, обучающиеся также получают соотношения для напряжений на проводниках и их сопротивлений: R=R₁+R₂, U=U₁+U₂)

Комментарии учителя:

1)(обобщение полученных результатов) при последовательном соединении проводников сила тока везде одинакова, напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных участках, а общее сопротивление складывается из сопротивлений отдельных проводников.

2) полученные закономерности справедливы для любого числа последовательно соединенных проводников

3) отличительная особенность последовательного соединения: при отказе одного элемента цепи, ток прекращается сразу во всей цепи.

2) Учитель с помощью того же демонстрационного набора собирает параллельную цепь (обращая внимание учащихся на изменения, произошедшие в размещении резисторов, по сравнению с последовательным соединением (все элементы цепи подключаются к одной и той же паре точек А и В – комментарий учителя)), только на этот раз с помощью амперметра замеряет силу тока поочередно на первом, втором резисторах, а также на участке АВ, включающем в себя оба сопротивления R₁ и R₂, вновь занося данные измерений в таблицу.

По полученным учителем данным учащиеся рассчитывают значение U, U₁, U₂ и, проведя анализ результатов, делают вывод о справедливости соотношения U=U₁=U₂ для параллельного соединения.

Используя таблицу, учитель обращает внимание учащихся на соотношение I=I₁+I₂, а также делает акцент на том, что в отличие от последовательного соединения, сопротивления проводников связаны иным соотношением: (1/R)=(1/R₁)+(1/R₂) (величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников) (С увеличением числа проводников общее сопротивление цепи уменьшается – комментарий учителя)

Комментарии учителя:

1) (обобщение полученных результатов) при параллельном соединение проводников напряжение на всех участках цепи одно и то же, общая сила тока равна сумме сил токов на отдельных проводниках, а общее сопротивление двух проводников находится как отношение произведения их сопротивлений к их сумме.

2) Две первые полученные закономерности справедливы для любого числа параллельно соединенных проводников

3) Отличительной особенностью параллельного соединения нескольких элементов является то, что при выключении одного из них остальные продолжают работать.

Применение экспериментально подтвержденных соотношений в решении задач (8-10 мин) (Прямой принцип, так как знания о методах решения задач 2и 3его уровней сложности учащиеся получают непосредственно от учителя)

(Время на данный вид деятельности выделено с запасом в 1-2 мин, для того чтобы учитель имел возможность, при необходимости, дать более расширенные комментарии к какому-либо этапу решения задачи или затратить его на воспроизведение схемы на доске для более комфортной работы)

Разбор с учителем задач №4 (третий уровень) и №9 (второй уровень) из сборника «Опорные конспекты и дифференцированные задачи по физике» А.Е.Марон, Е.А.Марон

№4

№ 4-III.

Определите общее сопротивление цепи по рисунку 78.

Решение:

На участке АВ (R_1,2,3) все резисторы соединены между собой параллельно, вследствие чего общее сопротивление участка АВ равно:

(1/Rab)=(1/R₁)+(1/R₂)+(1/R₃)=(1/30)+(1/15)+(1/30)=

=4/30 => Rab=(30/4)

Соединение резисторов на участке CD также является параллельным, поэтому общее сопротивление данного участка находится по той же формуле, что и в первом случае:

(1/Rcd)=(1/R₅)+(1/R₆)= (1/6)+(1/2)=4/6

=>Rcd=(6/4)

Участки АВ, ВС и СD соединены последовательно

=>общее сопротивление цепи:

R общ.цепи = Rab+ Rcd+R₄=(30/4)+ (6/4)+6=15 Ом

Ответ: 15 Ом

№ 9-II.

Определите силу тока в лампочке и ее сопротивление по рисунку 71.

Так как лампочка и резистор соединены параллельно, то напряжение на лампочке, резисторе, а также общее напряжение на данном участке цепи будут иметь одно и то же значение.

Найдем сопротивление на резисторе:

R= (Ur)/ (Ir) = (Uл)/ (Ir) =8/1=8 Ом.

Так как амперметр показывает общую силу тока в цепи, то можно рассчитать общее сопротивление:

Rобщ = Uобщ/Iобщ = Uл/Iобщ=8/(1,5)=80/15

Так как соединение лампочки и резистора параллельное, то сопротивления элементов цепи связаны следующим соотношением:

(1/Rобщ)=(1/Rл)+(1/Rr)

Выразим из формулы (1/Rл):

(1/Rл)= (1/Rобщ)- (1/Rr)

Подставив числовые данные, получим:

(1/Rл) = (15/80)-(1/8)

(1/Rл) =(5/80)

Rл = 16 Ом

Вторым вопросом задачи являлось выяснить значение силы тока, текущего через лампочку.

Выразим данную величину через закон Ома для участка цепи:

Iл=(Uл)/(Rл)=(8)/(16)=0.5 А

Ответ: Rл = 16 Ом, Iл =0.5 А

Решение задач с помощью лабораторного оборудования (заключительная часть урока – не менее 15 мин) (Обратный принцип, так как учащиеся самостоятельно пытаются применить на практике принципы решения базовых задач, с которыми они ознакомились при подготовке к данному уроку) Выполняется учащимися самостоятельно.

(При затруднениях возможна консультация с учителем, но она должна носить только направляющий характер)

(Учащимся выдаются лабораторные наборы, содержащие: вольтметр, амперметр, три резистора неизвестных сопротивлений, лампочка, ключ, источник тока, соединительные провода)

№1.

Определите сопротивления резисторов (R1, R2 и R3), если R2= R3.

Решение: учащиеся собирают цепь по приведенной в условии задачи схеме.

После замыкания ключа амперметр показывает значение силы тока в цепи. Вследствие того, что амперметр и резистор №1 соединены последовательно, учащиеся делают вывод о том, что сила тока на первом резисторе равна силе тока, замеренной амперметром. Сняв с помощью вольтметра значение напряжения на резисторе №1, обучающиеся рассчитывают R₁ по формуле закона Ома для участка цепи: R₁=U₁/I₁.

По причине того, что сопротивления второго и третьего резисторов (по условию задачи), а также напряжения на них (так как соединение параллельное) равны, то значения силы тока на них также будут равны между собой и рассчитываются по формуле I₂=I₃=(I)/(2).

Заключительным этапом решение задачи является снятие показаний вольтметра на втором или третьем резисторе (так как соединение параллельное, то U₂=U₃) и подстановка полученного значения в формулу R₂=R₃=U₂/I₂=U₂/(I/2)=(2*U₂)/ (I)

№2

Определите общее сопротивление цепи

Решение: учащиеся собирают цепь по приведенной в условии задачи схеме.

После замыкания ключа вольтметр показывает определенное значение напряжения.

Зная законы параллельного соединения, ребята делают вывод о том, что напряжение на первом и втором резисторах имеет то же значение. Далее, используя амперметр, учащиеся замеряют силу тока отдельно на первом и втором резисторах, после чего по полученным данным с помощью формулы закона Ома для участка цепи определяют значения сопротивлений R₁ и R₂.

Заключительным шагом в решении задачи является нахождение общего сопротивления цепи по формуле: (1/R)=(1/R₁)+(1/R₂)

(или R=(R₁*R₂)/(R₁+R₂))

(Обучающемуся, справившемуся с заданием раньше установленного срока, учитель, по желанию ученика, может выдать ему карточку с заданием на дополнительную оценку)

(Задание вновь выполнено в форме, близкой к игровой и не требует больших умственных усилий, для того чтобы избежать переутомления учащихся)

Текст дополнительного задания: (по желанию учащихся)

Соедините две части разрозненного предложения:

1. Электрический ток – это направленное…

2. Потребители могут быть соединены друг с другом…

3. Соотношение между током, напряжением и сопротивлением участка цепи выражается законом…

4. Проводник оказывает…

5. Во внешней части цепи…

6. Источник тока - устройство для создания…

7. Для расчета и анализа реальная электрическая цепь представляется…

8. Электрическая цепь представляет собой

совокупность…

А) технических устройств и физических объектов, по которым протекает электрический ток

Б) постоянного тока в проводнике

В) ток течет от плюса к минусу

Г) графически в виде расчетной электрической схемы

Д) последовательно или параллельно

Е) движение заряженных частиц

Ж) Ома

З) сопротивление электрическому току

Правильные ответы:

1-Е

2-Д

3-Ж

4-З

5-В

6-Б

7-Г

8-А

Домашнее задание: параграф 18, №81 (+№76 на повторение) (обратный принцип)

Список использованной литературы

1. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. Теоретические основы. М.: Просвещение,1981.

2. Современный урок физики в средней школе / Под ред. В.Г. Разумовского, Л.С. Хижняовой. М.:

Просвещение, 1983

3. Урок физики в современной школе: творческий поиск учителей: кн. Для учителя. Сост. Э.М. Браверман; / Под. ред. В.Г. Разумовского. М.: Просвещение, 1993.

4. Шишкин Н.Н. Клуб юных физиков: кн. для учителя: из опыта работы. М.: Просвещение, 1991.

Для урока:

1. Физика: учеб. для 9 кл. общеобразоват. учреждений/ С.В. Громов, Н.А. Родина. – 8-е изд.- М.: Просвещение, 2007.

2. Опорные конспекты и дифференцированные задачи по физике: 7,8,9 кл.: Кн. для учителя /А.Е. Марон, Е.А.Марон.- 3-е изд. – М.:Просвещение, 2007.

Приложение 1

Ответьте на вопросы теста и впишите полученные вами результаты на места, отмеченные знаком «?», в формуле : ? = ? * ?