Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Щеколдинская основная общеобразовательная школа»

Зубцовского района Тверской области

Тема:

Проектирование учебного процесса

по физике на основе

педагогической технологии В.М. Монахова.

(для педагогов)

подготовила

учитель физики и математики

Новикова Ольга Александровна

Проектирование учебного процесса

по физике на основе

педагогической технологии В.М. Монахова.

Введение.

1. Анализ исходной ситуации.

Естественно-математическое образование в системе общего образования, являясь фундаментом научного миропонимания, занимает одно из ведущих мест. Оно обеспечивает знание основных методов изучения природы, фундаментальных научных теорий и закономерностей, формирует у учащихся умения исследовать и объяснять явления действительности.

Ни для кого не секрет, что последнее время происходит постепенное уменьшение количества часов, отводимых на изучение предметов естественно-математического цикла, что привело к снижению качества усвоения учебного материала и качества знаний, умений и навыков учащихся на уровне «применения».

Физика всегда считалась наукой естественной, причём фундаментальной. Она раньше других естественных наук вышла на уровень количественной теории.

Но всё же традиционный процесс обучения физике предусматривает такие виды деятельности, как наблюдение демонстрации, подготовленной учителем, выполнение лабораторных работ, ход которых изложен в учебнике, решение задач из сборников. В результате интерес к предмету у учеников с восьмого класса постепенно падает. Необходимо процесс обучения физике строить не только на восприятии действий по образцу, но и вовлекать учащихся в активную и разнообразную деятельность по овладению теорией и практикой предмета.

2. Выявление проблем, противоречий.

Исходя из выше сказанного, первая проблема сразу становится очевидной: с одной стороны сокращение часов на изучение предмета, а с другой стороны учащиеся очень часто выбирают физику для сдачи экзамена. Ситуация в нашей школе:

Учебный год.

Класс.

Кол – во учащихся.

Сдавали.

% успеваемости

% качества.

2004 – 2005

11

5

4

100

100

2005 - 2006

9

7

5

100

60

2006 - 2007

-

2007 - 2008

9

8

7

11

5

2 (ЕГЭ)

2008 - 2009

9

2

1

100

100

Исходя из предложенных условий, необходимо учить ребят планировать свою образовательную деятельность, самостоятельно добывать знания.

Учебный материал распределён по двум ступеням обучения: 1 ступень – 7-9 классы; 2 ступень – 10-11 классы. То есть, физику начинают изучать в 7 классе, когда ребятам по 12-13 лет. Психологи считают этот возраст началом длительного и, по мнению многих, одним из самых важных периодов развития человека, периодом, который принято описывать как «возраст второго рождения личности» (Ж.-Ж. Руссо).

Считается, что пик интеллектуального развития достигается уже в 12 лет. Но в это период одной из центральных потребностей подростка становится потребность в общении со сверстниками. Из психологических особенностей этого возраста вырастает ещё одна проблема – увлечь, заинтересовать ребят предметом. То есть, с одной стороны у семиклассника интерес к естественно-научным проблемам уступает место проблемам межличностных отношений и поэтому основная задача учителя формировать увлечённость предметом, умело используя методический арсенал и данные диагностической работы, с другой – к моменту начала изучения физики у ребят уже складывается своя, не всегда верная, картина мира. Конечно, проблема снимется, если использовать жизненный опыт учащихся, пробуждая живой интерес к явлениям окружающей среды, но опять же для этого мало материалов учебника.

Учебных программ по физике достаточно (А.Е. Гуревича, С.В. Громова, Н.А. Родиной, Е.М. Гутника и А.В. Пёрышкина, А.В. Касьянова). Авторы этих программ отчётливо понимают, что не реально и нецелесообразно требовать от учащихся воспроизведения по памяти каждого вопроса, обсуждаемого на уроке. Вместе с тем, противоположная тенденция – заниматься при изучении физики только развитием мышления и способностей учащихся без прочной опоры на конкретные знания – также не выдерживают критики. Поэтому создавая модель образовательного процесса необходимо определить место коррекции, где в центре внимания должны находиться, прежде всего основополагающие физические законы, понятия, теории и их типичные применения, которые прочно усваиваются обучающимися.

С увеличением такой нагрузки на ребят, сопровождающейся стремительным развитием мира техники, остро встаёт проблема здоровья, которая должна заботить каждого учителя.

Часто в погоне за интеллектуальным развитием, высокой образованностью теряется фундаментальная основа для полноценного развития личности – её физическое и духовное здоровье. По данным Всероссийского съезда педиатров, который проходил в Москве, здоровье каждого ребёнка ухудшается по мере обучения в школе минимум в пять раз. К окончанию школы хронические заболевания имеют 80% школьников. Исследования показывают, что традиционная организация образовательного процесса создаёт у школьников постоянные стрессовые перегрузки, которые приводят к поломке механизмов саморегуляции физиологических функций и способствуют развитию хронических болезней.

1.3. Основная проблема.

Итак, анализируя выявленные проблемы, можно сказать, что для повышения качества знаний и умений необходимо формировать у учащихся следующие ценности:

• потребность в получении знаний, учитывая их интересы;

• выбор наиболее оптимальных путей для решения учебных задач;

• планирование своей учебной деятельности;

• позитивная самооценка.

Достижению выше указанных результатов способствует использование современных педагогических технологий.

4. Гипотеза.

Традиционная педагогика умирает, но внутри неё рождается усилиями учёных и учителей-практиков новая, нацеленная не на абстрактную «гармоническую развитую личность», а на конкретного Петрова и Сидорова. Я считаю, что обучение будет успешным, если каждый урок строить так, чтобы усвоение материала шло с учётом индивидуальных особенностей ученика и на трёх уровнях: репродуктивном, продуктивном и творческом. Для выполнения этих целей использую педтехнологию академика В.М. Монахова, которая чудесным образом сплетает элементы традиционной педагогики, развивающее обучение и удовлетворяет принципам индивидуализации и дифференциации современного образования. Считаю, что данная технология поможет преодолеть выше перечисленные трудности.

1.5. Цель: разработка учебно-методического комплекта для системы уроков физики, используя педтехнологию Монахова, обеспечивающего прочное усвоение знаний учащимися и способствующего их личностному развитию.

1.6. Задачи:

• рассмотреть сущностную характеристику данной образовательной технологии;

• разработать учебно-методический комплекс системы уроков по теме (показать конкретно на примере темы «Работа и мощность» 7 класса), основываясь на сущностной характеристике технологии и диагностических данных учащихся класса;

• развивать познавательную активность учащихся, прививая интерес к науке;

• развивать интеллектуальные, волевые качества, способствовать развитию мыслительных операций учащихся;

• разработать систему диагностирования и повторения знаний, ориентированную не только на усвоение знаний, но и на развитие мышления и самостоятельности;

• рассмотреть вопрос об инновационном подходе к контролю и оцениванию деятельности учащихся.

1.7. Планируемый результат.

Качество знаний: 7 класс – до 100 %

8 класс – до 80 %

9 класс – до 100 %.

Готовый учебно-методический комплекс уроков по физике, включающий в себя технологические карты тем и информационные карты уроков, комплект контролирующего материала (тесты, физические диктанты, диагностики, контрольные работы по темам), мониторинг качества знаний по результатам учебной темы, коррекция.

/Учебно-методический комплекс уроков по физике 8 класса был представлен на Всероссийский конкурс «Современный урок» в номинации «Лучшие сценарии уроков по предмету», где был отмечен дипломом 1 степени. Учредители конкурса: центр «Педагогический поиск» и редакция журнала «Современный урок», главный редактор – Лизинский Владимир Михайлович./

Показателями успешности применения технологии можно считать: успеваемость, развитие интереса к предмету (когда ребята самостоятельно берут научную литературу по предмету в библиотеке, кабинете), участие в конкурсах, олимпиадах и спартакиадах по предмету, активное участие во внеклассных мероприятиях.

Формы и методы работы должны располагать к самостоятельному поиску и повышать интерес к изучению физики, развивать интуицию, без которой немыслимо творчество.

Измерители достижения планируемых результатов:

• диагностики;

• контрольные работы по учебным темам;

• итоговая годовая контрольная работа или тестирование;

• административные контрольные работы;

• экзамен по предмету.

Проектирование учебного процесса

по физике

на основе педагогической технологии

В.М. Монахова.

В настоящее время в педагогический лексикон прочно вошло понятие педагогической технологии. Однако в его понимании и употреблении существуют большие разночтения.

Педагогическая технология – это продуманная во всех деталях модель совместной педагогической деятельности по проектированию, организации и проведению учебного процесса с безусловным обеспечением комфортных условий для учащихся и учителя (В.М. Монахов).

Педтехнологию В.М. Монахова можно представить системой аксиом:

• Аксиомы 1 группы (включения):

- аксиома востребованности педтехнологии в российском образовательном пространстве;

- аксиома адекватности педтехнологии системе учитель, то есть её готовности к профессиональному тиражированию;

- аксиома универсальности педтехнологии по отношению к предметным системам.

• Аксиомы 2 группы (моделирование учебного процесса):

- аксиома параметризации процесса или его инфрамодели

1-й параметр представляет информацию о цели и направленности учебно-воспитательного процесса в виде системы микроцелей - «ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ».

2-й параметр доставляет управленческую информацию о факте достижения или не достижения микроцели - «ДИАГНОСТИКА».

3-й параметр формирует содержательную и количественную информацию об объёме, характере, особенностях самостоятельной деятельности учащихся, достаточную для гарантированного успешного прохождения диагностики - «ДОЗИРОВАНИЕ ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ».

4-й параметр – это информация о переводе методического замысла учителя в целостную и логически наглядную модель учебного процесса - «ЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА».

5-й параметр предоставляет информацию о педагогическом браке - «КОРРЕКЦИЯ».

- аксиома целостности и цикличности модели учебного процесса (основной объект – учебная тема с минимальным объёмом 6-8 часов и с максимальным 22-24 урока);

- аксиома технологизации информационной модели учебного процесса (создание технологической карты темы с пятью параметрами и информационных карт уроков, число которых соответствует числу уроков в данной теме).

Овеществлением педагогической технологии на начальном этапе является дидактический модуль – проект учебного процесса по отдельной теме курса.

Рассмотрим этапы проектирования на примере темы «Работа и мощность» 7 класс.

Учебная тема 3: Работа и мощность.

Механическая работа. Мощность. Простые механизмы. Момент силы. Правило моментов. «Золотое правило» механики. Коэффициент полезного действия.

Распределение уроков по теме.

Урок 1 – НМ – Механическая работа.

Урок 2 – НМ – Мощность.

Урок 3 – У – Работа и мощность. Диагностика 6.

Урок 4 – НМ – Рычаг.

Урок 5 – ЛР – Выяснение условия равновесия рычага.

Урок 6 – НМ – Правило моментов.

Урок 7 – НМ – Блок. Другие механизмы.

Урок 8 – НМ – Коэффициент полезного действия.

Урок 9 – ЛР – Определение КПД наклонной плоскости. Диагностика 7.

Урок 10 – ОС – Работа и мощность. Простые механизмы (урок-путешествие).

Урок 11 – КР – Контрольная работа №3 по теме «Работа и мощность».

Демонстрации:

• определение работы силы тяжести при подъёме твёрдого тела;

• определение работы силы трения;

• определение развиваемой мощности при подъёме на высоту;

• определение развиваемой мощности при движении тела по горизонтальной поверхности;

• определение выигрыша в силе при использовании подвижного блока.

Лабораторные работы:

1. Выяснение условия равновесия рычага.

2. Определение КПД наклонной плоскости.

Список таблиц:

• «Правила поведения при проведении опытов».

• «Этапы выполнения лабораторной работы».

• «Простые механизмы».

Требования к уровню подготовки учащихся.

1. Владеть методами научного познания.

1.1 Собирать установки для лабораторных работ, указанных выше.

1.2 Представлять результаты измерений в ходе работ в виде таблицы (с опорой на учебник).

2. Владеть основными понятиями и законами.

2.1 Давать определение: работа, мощность, рычаг, момент силы, блок, КПД.

2.2 Формулировать: правило рычага, правило моментов, «золотое правило» механики.

2.3 Вычислять: механическую работу, мощность, КПД.

3. Воспринимать, перерабатывать и предъявлять учебную информацию в различных формах (словесной, образной, символической).

3.1 Называть: простые механизмы.

3.2 Приводить примеры использования: понятий работы и мощности в жизни, простых механизмов.

Технологическая карта 3.

Учебная тема 3: Работа и мощность.

Логическая структура НМ НМ У НМ ЛР НМ НМ НМ ЛР ОС КР

учебного процесса Т6 Т7

ЦЕЛЕПОЛАГАНИЕ.

№ СР

ДИАГНОСТИКА.

КОРРЕКЦИЯ.

ПОМНИТЕ:

Т6 Базовый уровень:

– знать понятия «работа» и «мощность», физический смысл этих величин, обозначение, единицы измерения; - уметь решать задачи на вычисление работы и мощности тел.

Повышенный уровень:

- знать в каком случае работа положительная, отрицательная, равная нулю; - уметь решать задачи по теме в несколько шагов с переводом единиц в системе СИ; составлять самостоятельно план предложенного эксперимента.

СР - 6

1. Расчётная задача на нахождение механической работы с прямым использованием формулы.

2. Расчётная задача на вычисление мощности с прямым использованием формулы.

3. Расчётная задача на нахождение работы и мощности, усложнённая переводом единиц измерения в систему СИ.

4.Задача на вычисление мощности с использованием дополнительных формул.

Определение.

Обозначен.

Осн ед. изм.

Формула для вычислен

Работа - мера действия силы, зависящая от её величины и направления и от перемещения точки её приложения.

А

Дж

А = FS

Мощность - физическая величина, показывающая какая работа совершается за единицу времени.

N

Вт

N = A/t

Т7 Базовый уровень:

- знать физические величины и их единицы (плечо силы, коэффициент полезного действия), формулировки законов и формулы (для вычисления условия равновесия рычага, «золотое правило» механики, КПД простого механизма);

- уметь чертить схемы простых механизмов (рычаг, блок); решать задачи с прямым применением изученных законов и формул.

Повышенный уровень:

- уметь доказывать основные формулы темы; объяснять устройство, принцип действия и назначение простых механизмов; вычислять КПД механизмов, используя формулу; экспериментально определять условие равновесия рычага и КПД наклонной плоскости.

СР - 7

1. Теоретический вопрос на понимание темы.

2. Расчётная задача на нахождение КПД механизма.

3. Качественная задача по теме.

4. Расчётная задача на вычисление КПД механизма в несколько действий с дополнительным теоретическим вопросом.

Рычаг – твёрдое тело, способное вращаться вокруг неподвижной опоры.

Правило рычага: F2/F1 = l1/l2.

Момент силы (М) – физ. величина, равная произведению силы F на её плечо l.

Правило моментов: рычаг находится в равновесии, если момент силы, вращающей его по часовой стрелке, равен моменту силы, вращающего его против часовой стрелки.

Простые механизмы: блок, ворот, наклонная плоскость, клин, винт, лебёдка.

КПД (коэффициент полезного действия) – физ. величина, показывающая, какую долю составляет полезная работа от всей затраченной. Всегда меньше 100%.

«Золотое правило» механики: выигрывая с помощью механизма в силе, мы во столько же раз проигрываем в пути, и наоборот.

Диагностика № 6.

1. Игрушечный автомобиль проехал расстояние 5 м равномерно. Сила тяги автомобильчика – 3 Н. Какую работу он совершил?

2. Лыжник за 5 с совершает работу 5000 Дж. Какую мощность он при этом развивает?

3. Кот Матроскин и Шарик буксировали автомобиль дяди Фёдора до Простоквашино в течение 1 ч, действуя с силой 120 Н. Расстояние до Простоквашино 1 км. Вычислите работу, которую они совершили, и мощность, развиваемую котом и собакой.

4. Погрузчик дяди Саши поднял плиту массой 500 кг на 200 см за 4 с. Какую мощность развивал при этом двигатель?

Диагностика № 7.

1. Приведите три, четыре примера использования простых механизмов.

2. При подъёме груза полезная работа составила 200 Дж, при всей совершённой 350 Дж. Определите КПД данного механизма.

3. Найди все правильные ответы.

К уравновешенному рычагу приложили две равные по величине силы. Точки приложения сил находятся по разные стороны от оси вращения. Под действием этих сил рычаг вышел из равновесия. Почему это могло произойти?

а) Плечи сил не равны друг другу.

б) Обе силы стремились повернуть рычаг в одном направлении.

в) Моменты сил равны.

г) Одна сила стремилась повернуть рычаг по часовой стрелке, другая – против.

4. Рабочий поднимает груз массой 100 кг на высоту 0,3 м, пользуясь рычагом. К большому плечу рычага приложена сила 700 Н, под действием которой конец рычага опускается на 0,6 м. Определите КПД рычага. Может ли КПД простого механизма составлять 100 % ? Более 100 %? Почему?

Контрольная работа по теме «Работа и мощность».

1. Пока Петины друзья занимались общественно полезным трудом, Петя, масса которого 35 кг, залез на самую верхушку берёзы, высота которой 12 м. Какую механическую работу совершил Петя? (Г. Остер).

2. Семиклассник Вася, расталкивая в школьном буфете первоклассников, за одну минуту совершает работу, равную 4200 Дж. Какова мощность семиклассника, неудержимо рвущегося к еде? (Г. Остер).

3. Сможет ли нечистая сила в 1000 Н с помощью рычага, большое плечо которого 2 м, а меньшее 0,5 м, поднять из ямы сундук с сокровищами, масса которого 120 кг? Сделай пояснительный чертёж к задаче. (Г. Остер).

4. По наклонной плоскости перемещают груз весом 3,5 кН на высоту 1,4 м. Вычислите работу, совершаемую при этом, если КПД наклонной плоскости 60%.

Далее переходим к составлению технологической карты темы.

Технологическая карта - условное изображение технологии процесса в виде пошаговой, поэтапной последовательности действий с указанием применяемых средств – проект будущего учебного процесса.

Первым этапом её разработки является диагностика обучаемости, возможностей и способностей учащихся. Обучаемость – восприимчивость к обучению. Различают следующие уровни дифференциации учебной деятельности:

• общекультурный (понимание основных, ведущих идей курса, умение применять теоретические знания в практической ситуации);

• прикладной (глубокое знание системы понятий, умение решать проблемные ситуации в рамках темы, курса);

• творческий (умение решать проблемы в рамках темы, курса и смежных курсов посредством самостоятельной постановки цели и выбора программ действий).

Способности учащихся определяем с помощью специальных тестов, результаты которых заносим в таблицу (смотри приложение – таблица 1). Процесс обучения нельзя отделить от овладения и развития способностей учащихся. В помощь развитию мыслительных операций я создаю «Банк развивающих заданий по физике», который включает в себя:

1. Теоретическую часть (определение мыслительных операций, характеристики продуктивности, памятки по их тренировке);

2. Диагностическую часть, необходимую для определения, в заданиях какого типа нуждается ученик (тесты, методики, упражнения);

3. Практическая часть: упражнения на развитие восприятия, внимания, мнемических способностей (памяти), мышления;

4. Приложение. Включает в себя раздаточный материал.

Формирование этого банка позволяет реализовать мне следующие образовательные задачи:

• освоение необходимого объёма содержания курса физики;

• формирование умений использования полученной информации;

• развитие креативности, творческого потенциала при самостоятельном составлении задач

(развитие интереса к предмету);

• передача опыта построения системы межличностных отношений.

Итак, выявив реальный умственный потенциал, выделяем преимущественные интересы и формулируемый задачи, ориентируясь на них.

В технологической карте целостно и ёмко представлены главные параметры учебного процесса, обеспечивающие успех обучения: целеполагание, диагностика, дозированное домашнее задание, логическая структура и коррекция. Рассмотрим данные разделы подробнее.

Целеполагание – система микроцелей. Каждая микроцель - это некая группа уроков, на которых она должна быть достигнута.

Следующий раздел – диагностика. При проектировании первостепенное значение приобретает диагностика. Во-первых, как уже говорилось выше, разработку темы необходимо начинать именно с неё. Во-вторых, диагностика является завершающим этапом технологической цепочки по решению задач. Диагностика направлена на выявление результатов воздействия на учеников и оценку эффективности применения средств и методов обучения. Задачи диагностики: обеспечить реализацию личностноориентированного подхода; определить условия для эффективного саморазвития личности ребёнка и и оценить деятельность своей работы.

Количество диагностик в данной учебной теме совпадает с количеством микроцелей. В технологической карте указаны темы задач, а в приложении к ней конкретные задачи (это удобно, так как содержание задач можно в последствии менять). Каждая диагностика состоит из четырёх заданий. Содержание диагностики должно точно подчиняться микроцели. Задания составлены таким образом, чтобы проверить не только, насколько реализованы учебные задачи темы, но и развивающие и воспитательные задачи. А это означает, что наряду с заданиями по проверке основных знаний и умений (№1-№3) включены творческие задания, задания, требующие применения изученного материала в практических, жизненных ситуациях, умение доказывать правильность или ошибочность теоретических положений или практических действий, оценив, дать нравственную оценку деятельности человека. По завершению контроля необходимо определить, какие задачи реализованы успешно, а какие – неудовлетворительно. Результаты лабораторных работ, диагностик по теме и контрольных работ заносятся в таблицу «Мониторинг качества знаний по теме ...» (приложение – таблица 2- «Мониторинг качества знаний по теме «Работа и мощность»). На основании этих результатов я провожу коррекцию, а именно: при изучении следующей темы включаю в повторение те задания, по которым у учеников наибольшие затруднения или продлеваю время использования карточек с алгоритмами решения задач по теме, вызвавшей затруднения.

Логическая структура – наглядная модель учебного процесса. Структура представляется цепочкой уроков, которые разбиваются на группы (модули) по числу микроцелей.

И последний раздел – дозированное домашнее задание – таблицы разноуровневых домашних заданий и упражнений для самостоятельной деятельности учащихся. Дозированное домашнее задание по теме «Работа и мощность».

Дозированное домашнее задание по теме «Работа и мощность».

Тема.

Параграф.

Удовлетворительно (стандарт).

Хорошо.

Отлично.

Механическая работа.

18

1. В каких случаях совершается работа, а в каких случаях не совершается?

2. В каких случаях совершается работа: шарик катится по гладкой поверхности стола; трактор пашет землю; ученик поднимается по лестнице?

3. Пока Петины друзья занимались общественно полезным трудом, Петя, масса которого 35 кг, залез на самую верхушку берёзы, высота которой 12 м. Какую механическую работу совершил Петя?

Рассчитайте работу, совершаемую вами при ходьбе их дома в школу и обратно, если каждому шагу соответствует работа, равная в среднем 20 Дж.

Работа силы тяжести. Вывод формулы. №62 (учебник).

Мощность.

19

1. Переведи единицы измерения в СИ

20 МДж; 180 кДж; 34 см; 3,4 км; 2,5 кН; 2,56 МДж; 2 ч; 3 сут.;

20 мин.

2. Семиклассник Вася, расталкивая в школьном буфете первоклассников, за одну минуту совершает работу, равную 4200 Дж. Какова мощность семиклассника, неудержимо рвущегося к еде?

1. Два тела одинаковой массы поднимают лебёдки: одна – за 2 с, а другая за 10 с. Мощность какой лебёдки больше и во сколько раз?

2. Почему гружённый автомобиль движется по горизонтальной дороге медленнее, чем без груза?

1. Определите работу, которую вы совершаете при подтягивании на перекладине, а также мощность, развиваемую при этом. Используйте измерительную ленту и часы.

2. Вычислите мощность, которую развивает Карлсон, поднимаю Малыша массой 30 кг на крышу дома высотой 20 м со скоростью 2 м/с.

Рычаг.

20

1.Подготовьте сообщение на тему «Первые простейшие рычаги древности».

2. Правило рычага позволяет определить, уравновешен ли он, и записывается формулой …

1. На концах рычага действуют силы 2 Н и 18 Н. Длина рычага 1 м. Где находится точка опоры, если рычаг в равновесии?

2. Сможет ли нечистая сила в 1000 Н с помощью рычага, большое плечо которого 2 м, а меньшее 0,5 м, поднять из ямы сундук с сокровищами, масса которого 120 кг? Сделай пояснительный чертёж к задаче.

Измерьте линейкой плечи рычага (у ножниц, гаечного ключа, водопроводного крана и т.д.). Выясните, какой выигрыш в силе обеспечивает этот простой механизм в тех устройствах, у которых производились измерения.

Правило моментов.

21

1. Отгадай загадки:

1). У них тяжёлый труд,

Всё время что-то жмут.

2). Два брата – одно сердце.

2. Сформулируйте условие равновесия рычага, используя понятие «момент силы».

Качественные задачи, связанные с загадками.

1. Почему при сжатии в тисках детали берутся не за середину, а за край ручки тисков?

2. Чем отличаются ножницы для резки бумаги от ножниц для резки металла?

Можно ли ножницы назвать рычагом? Ножницы отрезают кусок картона, при этом рука сжимает их с силой 50 Н. Длина ручек ножниц 5 см, а от кольца до точки приложения силы 10 см. Определите силу, действующую на бумагу.

Блок.

22

1. Какой выигрыш в силе даёт подвижный блок? А в работе?

2. Изобразите схему использования блока, позволяющего поднимать груз вверх, прилагая силу вниз. Отметьте на схеме силы и их плечи.

1. Какой блок называют подвижным, а какой неподвижным? Где они применяются в жизни?

2. Зачем использовать неподвижный блок, ведь выигрыша в силе он не даёт?

Вывод формулы для неподвижного блока.

При помощи подвижного блока поднимается груз, прилагая силу 100 Н. Определите силу трения, если вес блока равен 20 Н, а вес груза 165 Н.

Другие механизмы.

23

Простые механизмы: наклонная плоскость, рычаг, подвижный и неподвижный блоки. Для чего необходимы эти механизмы?

Подготовьте сообщение на тему «Простые механизмы в быту и технике».

Подготовьте сообщение «Простые механизмы в профессии моих родителей» или «Простые механизмы у меня дома».

КПД.

24

1. Может ли КПД быть 100 % или более? Почему?

2. Как называется число, позволяющее оценить эффективность механизма?

3. Какой смысл скрыт в утверждении: КПД технического устройства равен 70%?

Бочку вкатывают по наклонному помосту, прилагая усилие 240 Н. Масса бочки 100 кг, длина помоста 5 м, высота помоста 1 м. Рассчитайте КПД данного механизма.

1. При помощи подвижного блока равномерно поднимают груз, прилагая к концу верёвки силу 100 Н. Определите силу трения, если масса самого блока равна 2 кг, а масса груза 16,5 кг. Какова будет полезная и затраченная работа и КПД установки, если высота подъёма груза 4 м?

2. По наклонной плоскости перемещают груз весом 3,5 кН на высоту 1,4 м. Вычислите работу, совершаемую при этом, если КПД наклонной плоскости 60%.

Следующий этап моей деятельности проектирование информационных карт уроков (их количество обозначено в логической структуре учебного процесса).

По теме проект учебного процесса состоит из технологической карты и набора информационных карт урока.

Информационная карта урока.

Задачи урока (обучение, развитие, воспитание).

Содержание учебно-познавательной деятельности учащегося.

Методический инструментарий учителя (методы, средства, организационные формы).

Результат взаимодействия «учитель – ученик».

Рассмотрим пример информационной карты на примере первого урока данной темы – «Механическая работа».

Информационная карта урока №1. нм

Механическая работа.

Задачи

Обучение.

Развитие.

Воспитание.

1. Познакомить с работой как новой физической величиной.

2. Выяснить физический смысл этой величины.

3. Рассмотреть варианты расчёта механической работы, зависящие от направлений силы и движения.

4. Разработать алгоритм решения расчётных задач по теме.

1. Развивать познавательные и духовные потребности учащихся.

2. Развивать творческое мышление через алгоритмизированное решение творческих задач.

3. Развивать речь, память.

Воспитывать умение применять изученный материал в практических ситуациях, умение защищать свои убеждения.

Содержание.

Методический инструментарий.

Результаты.

1. Орг. момент.

2. Постановка целей и задач.

3. Ознакомление учащихся с новой учебной информацией.

Составление на доске и в тетрадях конспекта основного изучаемого материала (Термин «работа», физический смысл данной величины, обозначение, единица измерения, постановка знака в формуле.)

4. Формирование знаний и репродуктивных умений у учащихся в процессе первичного закрепления.

* Алгоритм решение задач.

* Решение качественных и расчётных задач по теме, с использованием алгоритма.

5. Коррекция убеждений в процессе подведения итогов.

6. Дозированное домашнее задание.

Методы:

- объяснительно-

иллюстративный;

- словесные.

Средства:

- наглядные (схема «работа шарика на гладкой поверхности», алгоритм, карточки с задачами);

- сравнения;

- обобщение.

Формы обучения:

- лекция с элементами беседы;

- практическая работа;

Форма организации учебной работы учащихся:

- коллективная;

- фронтальная.

Уметь:

1. объяснять физический смысл понятия «работа»;

2. объяснять постановку знака при вычислении работы, опираясь на известные случаи зависимости направления силы и движения;

3. применять алгоритм нахождения работы при решении задач по теме.

В ходе изучения каждой учебной темы пополняется накопительная папка ученика (банк данных), в которую входят краткие конспекты по теме, тексты самостоятельных работ и диагностик. Туда же вкладываются все работы ученика по теме. Эта папка помогает ученику эффективно и продуктивно подготовиться к итоговому контролю по теме.

Каждую письменную работу необходимо оценить. Поэтому встаёт вопрос о необходимости применения инновационных подходов не только к контролю, но и к оцениванию знаний и умений обучающихся. Поиск новых способов стимулирования учебного труда обучающихся определяет иные подходы к оценке их деятельности. Для выявления уровня сформированности системы качества знаний у учащихся необходимы специально ориентированные поуровневые проверочные работы, которые должны точно соответствовать цели проверки; выявлять знания и типичные ошибки школьников. Тексты проверочных работ следует составлять исходя из того, что качество знаний характеризуется совокупностью относительно устойчивых свойств: прочности и системности. Кроме того, каждый ребёнок индивидуален, имеет свои способности, склонности и интересы. Требовать от всех учащихся усвоения программных знаний на одном уровне бесцельно и негуманно. Важно учитывать индивидуальные особенности каждого ребёнка и в соответствии с ними осуществлять дифференцированную оценку знаний.

Все проверочные работы составляются на трёх уровнях.

1. Репродуктивный. Это значит: понял, запомнил, воспроизвёл.

2. Конструктивный. Это значит: понял, запомнил, воспроизвёл, применил знания по образцу и в изменённой ситуации.

3. Творческий. Это означает: овладел знаниями на конструктивном уровне и научился переносить их в новые условия.

Исходя из выше сказанного, все работы состоят из четырёх заданий. Первое и второе задания предполагают прямое воспроизведение изученного материала, что позволяет говорить о сформированности у учащихся системы качеств знаний на репродуктивном уровне. Третье задание соответствует конструктивному уровню. При выполнении четвёртого последнего задания, творческого уровня, ребята должны самостоятельно найти выход из нестандартной ситуации.

Главное при составлении таких заданий – это правильный подбор задач, заданий по теме данного модуля, темы, чтобы они подходили к одному и тому же содержанию.

Перечисленные особенности проверочных работ требуют некоторой корректировки выставления отметок. При верном выполнении всех заданий выставляется отметка «5». Если ученик успешно справился с первыми тремя заданиями, а к выполнению четвёртого не притупил или допустил ошибку в решении, выставляется оценка «4». За безошибочное выполнение первых двух заданий, даже при наличии ошибок в решениях третьего и четвёртого заданий или при отсутствии этих заданий выставляется оценка «3». Школьникам, которые допускают ошибки при выполнении первых двух заданий работы и не получили отметку «3», даётся возможность после повторной подготовки решить ещё раз аналогичные задания проверочной работы. При таком подходе ученики более ответственно относятся к теоретической подготовке, и она становится более целенаправленной. Те ученики, которые хотят улучшить результат, могут выполнить повторную работу чуть выше по уровню к предыдущей. Информация о проведённых контрольных работах сводится в таблицу «Мониторинг качества знаний по физике». Такая информация помогает выявить затруднения учащихся, предупредить пробелы в знаниях и умениях, мотивированно осуществлять дифференцированный подход. Для ребят информация доступна, в любой момент они могут посмотреть результаты своих работ текущего модуля.

Организуя учебный процесс, нужно ставить перед собой двойную цель:

• добиваться безусловного достижения всеми учащимися уровня обязательной подготовки;

• создавать условия для усвоения материала на более высоких уровнях, направляя весь учебный процесс на зону ближайшего развития ученика.

Для реализации этих целей необходим тщательный отбор содержания учебного материала, обязательного для усвоения всеми учащимися. Этот отбор осуществляется на основе работы с учебными программами и государственными стандартами образования.

В рамках зоны ближайшего развития разработаны информационные карты первых трёх уроков, на которых разрабатывается и достигается первая микроцель.

Информационная карта данного урока находится выше (часть 2).

1. Организационный момент.

2. Постановка целей и задач урока.

Проблемный вопрос: просим одного ученика взять свой рюкзак и пройти несколько кругов вокруг своей парты по замкнутой траектории.

• Как вы думаете, совершает ли он работу в данной ситуации? (ответы в основном дают положительные).

• Вот сегодня наша задача познакомиться с новой физической величиной - «работа», выяснить её физический смысл, рассмотреть варианты расчёта механической работы, зависящие от направлений силы и движения, составить алгоритм решения расчётных задач по теме.

3. Ознакомление учащихся с новой учебной информацией.

Составляем краткий конспект на доске и в тетрадях в ходе лекции с элементами беседы.

Определение.

Обозначен.

Осн. единицы измерения.

Формула для вычисления

Работа - мера действия силы, зависящая от её величины и направления и от перемещения точки её приложения.

А

Дж (Джоуль)

А = FS

Пусть тело под действием постоянной силы F переместилось на расстояние S. Тогда возможны варианты в расчёте механической работы.

В ходе рассмотрения вариантов проводим демонстрации в соответствии с рис.44, 45, 46 учебника.

1. Если F и S сонаправлены, то А>0;

2. Если F и S противоположно направлены, то А<0;

3. Если, хотя бы одна из этих величин равны нулю или скорость тела перпендикулярна направлению силы, то А=0.

Условия, необходимые для совершения работы:

• к телу должна быть приложена какая-то сила;

• тело должно двигаться;

• направление движения не должно быть перпендикулярным по отношению к направлению действия силы.

4. Формирование знаний и репродуктивных умений у учащихся в процессе первичного закрепления.

На примере простейшей задачи составляем алгоритм решения расчётных задач по теме.

Какую работу совершает сила трения, действующая на ящик, при его перемещении на 0,4 м? Сила трения равна 5 Н.

- На какое тело действует сила? (ящик)

- На какое расстояние переместили ящик? (0,4 м)

- Чему равна приложенная сила? (5 Н)

- Как направлены сила и перемещение? (противоположно)

Fтр. S

- Какой вывод можем сделать? (в формуле для вычисления работы поставим знак минус).

1.Установите, на какое тело воздействует рассматриваемое тело.

2. Выделите участок движения, на котором производится воздействие.

3. Определите силу воздействия в ньютонах.

4. Если сила направлена по направлению, либо против направления движения, то

- определите пройденный путь в метрах;

- рассчитайте произведение силы на путь.

5. Если направление силы отлично от направления движения, то возможны два варианта:

- если угол между направлениями равен 90º, работа равна 0;

- в других случаях работу по известной формуле определить нельзя.

Дано: Решение:

F=5Н Если F и S противоположно направлены, то А<0, значит,

S=0,4 м А= - FS

А = - 5Н*0,4м = - 2 Дж

А-? Ответ: - 2 Дж.

• Используя данный алгоритм, решим ещё одну задачу.

Ребята 7 класса играли в футбол во дворе. Мяч улетел за пределы поля.

• Я за ним схожу, - сказал Максим.

• Бей оттуда, - крикнул Рома.

Максим ударил по мячу с силой 2 Н, под действием которой мяч пролетел 67 см. Какую работу совершил совершил Максим?

Один ученик у доски остальные работают в тетрадях.

Качественные задачи на первичное закрепление:

1) Какие силы совершают работу в следующих случаях?

• санки скатываются с горы (тяжести и трения)

• камень падает вертикально вниз (тяжести)

• автомобиль останавливается на горизонтальной дороге (трения)

• выстрел из пневматической винтовки (сила давления воздуха)

• сгорание метеорита в атмосфере Земли (сопротивления)

• движение стрелки пружинных часов (упругости и трения).

2) С горы вскачь, а в гору хоть плачь.

Объясни пословицу с точки зрения физики. (С горы работает сила тяжести, а в гору работаем мы против силы тяжести.)

5. Коррекция убеждений в процессе подведения итогов.

- Какую работу – положительную, отрицательную или равную нулю – совершает сила тяжести в следующих демонстрациях:

• подброшенная монетка летит вертикально вверх;

• монетка падает вертикально вниз;

• учитель держит в руках мячик;

• шарик катится по гладкой поверхности стола;

• трактор пашет землю.

Подведение итогов работы ребят на уроке. Повторение основных моментов урока.

6. Задание на дом.

Дозированное домашнее задание.

Информационная карта урока №2. нм

Мощность.

Обучение.

Развитие.

Воспитание.

1. Познакомить с мощностью как новой физической величиной.

2. Выяснить физический смысл этой величины.

3. Вывести формулу для расчёта мощности.

4. Разработать алгоритм решения расчётных задач по теме.

1. Развивать познавательные и духовные потребности учащихся.

2. Развивать творческое мышление через алгоритмизированное решение творческих задач.

3. Развивать речь, память.

Воспитывать умение применять изученный материал в практических ситуациях, умение защищать свои убеждения.

Содержание.

Методический инструментарий.

Результаты.

1. Орг. момент.

2. Актуализация знаний.

3. Постановка целей и задач.

4. Ознакомление учащихся с новой учебной информацией.

Составление на доске и в тетрадях конспекта основного изучаемого материала (Термин «мощность», физический смысл данной величины, обозначение, единица измерения, формула.)

5. Формирование знаний и репродуктивных умений у учащихся в процессе первичного закрепления.

* Алгоритм решение задач.

* Решение качественных и расчётных задач по теме, с использованием алгоритма.

6. Коррекция убеждений в процессе подведения итогов.

7. Дозированное домашнее задание.

Методы:

- объяснительно-

иллюстративный;

- словесные.

Средства:

- наглядные (таблица, алгоритм, карточки с задачами);

- сравнения;

- обобщение.

Формы обучения:

- лекция с элементами беседы;

Форма организации учебной работы учащихся:

- коллективная;

- фронтальная.

Уметь:

1. объяснять физический смысл понятия «мощность»;

2. переносить полученные знания на практику; применять полученные знания в жизненных ситуациях;

3. применять алгоритм нахождения работы при решении задач по теме.

1. Организационный момент.

2. Актуализация знаний.

V V

F

На рисунке два бруска, первый из которых движется по инерции, а второй движется под действием силы (трение в обоих случаях отсутствует). В каком из этих случаев совершается механическая работа? Ответ обоснуйте.

Ответы:

а) работа совершается в обоих случаях, так как бруски движутся;

б) работа не совершается ни в том, ни в другом случае, так как отсутствует сила трения скольжения;

в) работа совершается только в первом случае, так как брусок движется по инерции;

г) работа совершается только во втором случае, так как есть и сила, и перемещение, вызванное этой силой;

д) работа совершается только во втором случае, так как на брусок действует сила.

3. Постановка целей и задач урока.

- Представим, что в библиотеку привезли коробки с учебниками, которые надо занести. Кто быстрее справиться с этой работой ученик 11 класса или 7? Почему?

- Сегодня на уроке мы познакомимся с физической величиной, которая характеризуется быстротой совершения работы.

4. Ознакомление учащихся с новой учебной информацией.

Составляем краткий конспект на доске и в тетрадях в ходе лекции с элементами беседы.

Определение.

Обозначен.

Осн. единицы измерения

Формула для вычислен

Мощность - физическая величина, показывающая какая работа совершается за единицу времени.

N

Вт (Ватт)

N = A/t

• Старинные единицы мощности.

Лошадиная сила - «мерило-сила, вчетверо превышающая силу здоровой, крепкой лошади. В Англии применяется единица «Английская паровая лошадь». (В. Даль).

1 лошадиная сила = 735,5 Вт

5. Формирование знаний и репродуктивных умений у учащихся в процессе первичного закрепления.

На примере простейшей задачи составляем алгоритм решения расчётных задач по теме.

Чему равна мощность двигателя, если за 10 мин он совершает работу 7,2 МДж?

- Какое тело совершает работу? (двигатель)

- Чему равна совершённая работа? (7,2 МДж)

- Переведите в основные единицы. (7200000 Дж)

- За какое время была совершена данная работа? (за 10 мин)

- Переведите в основные единицы. (600 с)

- Как найти мощность? (найти отношение работу ко времени).

1. Выделите тело, над которым совершается работа.

2. Определите значение совершённой работы в джоулях.

3. Определите время, за которое совершается работа, в секундах.

4. Найдите отношение работу ко времени.

Дано: СИ Решение:

А = 7,2 МДж 7200000 Дж

t = 10 мин 600 с N = A/t

N = 7200000/600 = 12000 Вт = 12 кВт

N - ? Ответ: 12 кВт.

Используя данный алгоритм, решим ещё одну задачу.

- Вычислите мощность, которую развивает штангист в заданной ситуации. Штангист, поднимая штангу, совершает работу 5 кДж за 2 с.

Один ученик у доски остальные работают в тетрадях.

Качественные задачи на первичное закрепление:

• Два тела одинаковой массы поднимают лебёдки: одна – за 2 с, а другая – за 10 с. Мощность какой лебёдки больше и во сколько раз?

• Два одинаковых автомобиля движутся с разными скоростями. Одинаковую ли мощность они развивают?

6. Коррекция убеждений в процессе подведения итогов.

1 в

р

е

м

я

2 р

а

б

о

т

а

3 п

е

р

е

м

е

щ

е

н

и

е

4 э

н

е

р

г

и

я

5 д

ж

о

у

л

ь

6 с

и

л

а

7 м

е

т

р

8 Н

ь

ю

т

о

н

1. Величина, измеряемая в секундах.

2. Физическая величина, измеряемая в джоулях.

3. Вектор, соединяющий начало и конец движения.

4. Способность тела совершать работу.

5. Единица измерения энергии.

6. Дина.

7. Единица пути.

8. Английский учёный, один из основоположников классической механики.

- Найдите ключевое слово.

• Что Вы сегодня узнали об этой величине?

Обобщение ответов.

Подведение итогов урока.

7. Задание на дом.

Дозированное домашнее задание.

Информационная карта урока № 3. У

Решение задач по теме «Работа и мощность».

Обучение.

Развитие.

Воспитание.

1. Продолжить формирование умений решать задачи по данным темам.

2. Закрепить теоретические факты темы.

3. Помочь учащимся в освоении приёмов проверки правильности выполнения работы и оценки выполненного, в исправлении допущенных ошибок.

1. Развивать умение организации произвольного внимания в условиях смены форм познавательной деятельности.

2. Развивать речь, память.

Воспитывать умение применять изученный материал в практических ситуациях. Воспитывать привычку работать самостоятельно, рационально используя известные приёмы познавательной деятельности, и стремление к приобретению новых умений.

Содержание.

Методический инструментарий.

Результаты.

1. Орг. момент.

2. Постановка целей и задач.

3. Актуализация знаний.

4. Практика под руководством учителя.

5. Контроль усвоения знаний.

( Диагностика №6.)

6. Итог урока.

Методы:

- частично-поисковый;

- словесные.

Средства:

- наглядные (динамометр, линейка, предметы, деревянный брусок, часы, карточки с задачами);

- сравнения;

- обобщение.

Формы обучения:

- практикум;

Форма организации учебной работы учащихся:

- индивидуальная;

- парная;

- фронтальная.

Уметь:

1. решать задачи по данным темам;

2. переносить полученные знания на практику; применять полученные знания в жизненных ситуациях;

1. Организационный момент.

2. Постановка целей и задач. (ИК)

3. Актуализация знаний.

«Банк развивающих заданий».

1. Упр. на развитие внимания.

Среди буквенного текста имеются слова. Ваша задача заключается в том, чтобы как можно быстрее, просматривая текст, найти и подчеркнуть слова, связанные с нашей темой.

РПНРАБОТАОЛДГЕВАТТООРРНАИСТМОЩНОСТЬНАУКПЕРЕМЕЩЕНИЕУСИКИНАСОССИЛАНАКАУТДЖОУЛЬВСЕ

• Дайте определение найденных слов.

2. Упр. на развитие памяти.

Найди правильную дорогу, т.е. соедини стрелками физическую величину, соответствующую ей единицу измерения и обозначение.

Физ. величина.

Единица измерения.

Обозначение.

Работа.

А

кг

Мощность.

S

Дж

Время.

t

Вт

Перемещение.

m

м

Сила.

N

с

Масса.

F

Н

3. Упр. на развитие мышления.

«Подбери пару».

Взяв из 1 колонки значение физической величины, подбери из 2 – число, а из 3 – единицу измерения, чтобы получилось равенство.

1. 200 г 1. 20000 1. Вт

2. 20 кН 2. 0,2 2. кг

3. 2 МДж 3. 2 3. Дж

4. 2000 мВт 4. 2000000 4. Н

Трое учеников одновременно работают у доски, остальные проверяют.

Итог работы.

4. Практика под руководством учителя.

Делим ребят на 2 группы. Каждая группа выбирает карточку с практическим заданием. Выполняет его, делает вывод. По окончанию работы делают краткое сообщение и меняемся информацией (выступает один человек от группы).

1. Определение работы силы тяжести при подъёме твёрдого тела.

Приборы: динамометр, 3 предмета, линейка.

Задание: поднимите предметы с пола на парту, на стул, на высоту своего роста. Измерьте силу, действующую на них, и перемещение, которое они при этом проходят. Рассчитайте работу силы тяжести.

Все измерения и результаты занесите в таблицу.

2. Определение развиваемой мощности при движении тела по горизонтальной поверхности.

Приборы: динамометр, деревянный брусок, часы, линейка.

Задание: равномерно перемещая брусок по столу, определите силу, действующую на него. Измерьте время и перемещение и рассчитайте скорость. По этим данным вычислите развиваемую вами мощность.

Все измерения и результаты занесите в таблицу.

Подведение итогов.

5. Контроль усвоения знаний. ( Диагностика №6.)

Карточки с текстом.

Диагностика №6.

1. Игрушечный автомобиль проехал расстояние 5 м равномерно. Сила тяги автомобильчика – 3 Н. Какую работу он совершил?

2. Лыжник за 5 с совершает работу 5000 Дж. Какую мощность он при этом развивает?

3. Кот Матроскин и Шарик буксировали автомобиль дяди Фёдора до Простоквашино в течение 1 ч, действуя с силой 120 Н. Расстояние до Простоквашино 1 км. Вычислите работу, которую они совершили, и мощность, развиваемую котом и собакой.

4. Погрузчик дяди Саши поднял плиту массой 500 кг на 200 см за 4 с. Какую мощность развивал при этом двигатель?

6. Итог урока.

По своей деятельности на уроке заполнить таблицу.

«+» - делал (участвовал).

«-» - не делал (не участвовал).

«?» - в случае сомнения.

Проводил факты.

Обосновывал предложения

Проводил доказательства.

Применил теорию на практике.

Проводил эксперимент

Узнал что-то новое.

Литература.

1. Никишина И.В. Инновационные педагогические технологии и организация учебно-воспитательного и методического процессов в школе. - В.: Издательство «Учитель», 2007.

2. Никишина И.В. Инновационная деятельность современного педагога. - В.: Издательство «Учитель», 2007.

3. Сальникова Т. П. Педагогические технологии. - М.: Творческий центр

«Сфера», 2005.

4. Лизинский В.М. Значение негативной оценки деятельности учащегося в современном воспитательном процессе. // Современный урок. - 2007. - №19-20.

5. Мастропас З.П., Синдеев Ю.Г. Физика. Методика и практика преподавания. - Ростов-на-Дону, «Феникс», 2002.

6. Научно-практический журнал «Завуч для администрации школ».

7. Дубровина И.В. Практическая психология образования. - М.: Творческий центр «Сфера», 1998.

8. Политова С.И. Проектирование учебного процесса по авторской технологии академика В.М. Монахова. - Т.: 2002.

9. Кульневич С.В. Не совсем обычный урок. - В.: Издательство «Учитель»,

2002.

10. Шилов В.Ф. Домашние экспериментальные задания по физике 7 – 9 классы. - М.: Школьная пресса, 2003.

11.Горлова Л.А. Нетрадиционные уроки, внеурочные мероприятия. Физика 7 – 11 классы. - М.: ВАКО, 2006.

12.Макова Г.В. Мой взгляд на педагогические технологии. // Современный урок. - 2008. - №1.

13.Тихомирова С.А. Физика в пословицах, загадках и сказках. - М.: Школьная пресса, 2002.

14. Тихомирова С.А. Дидактические материалы по физике 7 – 11 классы. - М.: Школьная пресса, 2003.

15.Шилов В.Ф. Домашние экспериментальные задания по физике 7 – 9 классы. - М.: Школьная пресса, 2003.

16. Электронное издание. Физика. Механика, молекулярная физика, электричество и магнетизм, электромагнитные волны и оптика, теория относительности и квантовая физика.