МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
АРМАВИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ университет
Кафедра физики и методики ее преподавания
Конспект лекции по предмету «Теория и методика преподавания физики»
на тему: «ФОРМИРОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ КИНЕМАТИКИ В 9 И 10 КЛАССАХ»
Провел:
аспирант 1 года обучения
Богачева Алла Александровна
Руководитель практики:
К.п.н., доцент Нескороменко В.М.
Научный руководитель:
Д.п.н., профессор Дьякова Е.А.
АРМАВИР 2010
Цель: Научить студентов методике формирования у учащихся 9 и 10 классов средней школы представлений о теме «Кинематика».
Задачи: 1) научить студентов методике формирования основных понятий, законов, закономерностей и явлений по данной теме;
2) привить студентам осознание важности эксперимента при преподавании физики;
3) вовлечение студентов в работу лектора.
Первоначальные понятия о механическом движении учащиеся получают в 7 классе, где они знакомятся с равномерным и неравномерным прямолинейным движением, даются определения скорости равномерного и средней скорости неравномерного движения (через путь), решаются задачи на указанные виды движений.
Структура, краткое содержание материала по кинематике в 9 классе отражено на таблице 6.
Анализ содержания позволяет выделить основные понятия:
– материальная точка;
– система отсчета;
– параметры изменения положения тела: путь (S), перемещение ( [pic] ), изменение координат ( [pic] );
– равномерное прямолинейное движение (через вектор перемещения);
– равноускоренное прямолинейное движение (через вектор изменения перемещения);
– относительность движения.
Д [pic] ля введения понятия материальной точки Учащимся показывают опыт по рис 1. и предлагают им с помощью линейки определить на сколько переместилось тело в положении 1, затем 2.
Рис. 1
В процессе выполнения этого задания встает вопрос до какой точки измерять перемещение? Эта проблемная ситуация позволяет объявить тему урока и его задачи.
Вводить параметры S, [pic] , [pic] удобно с помощью рис. 1., на котором отмечаются положения 1 и 2, траектория движения и обсуждается вопрос, как однозначно задать положение точки 2, если положение точки 1 точно известно?
У [pic] чащиеся сами предлагают:
Измерить длину траектории от 1 до 2.
Провести вектор из 1 до 2.
Найти начальные, конечные координаты и их изменение.
После такого обсуждения предлагают учащимся сформулировать определения пути, перемещения, изменения координат.
Чтобы учащиеся могли участвовать в исследовании различных видов движения их необходимо познакомить с методами записи движений:
А) метод меток, например, (при движении шарика по наклонному желобу, отмечают его положение через равные промежутки времени, используя метроном)
Б) капельный метод
В) стробоскопический (движущееся в темноте тело освещается импульсным источником света и фотографируется). На фотографии видны положения тела через равные промежутки времени. Такая фотография свободно падающего тела (0=0) имеется в учебнике «Физика – 9» Перышкина А.В, Гутника Е.М .
Для «создания» понятия равномерного и равноускоренного прямолинейных движений их записывают на движущиеся ленте капельным методом, полученные записи используются для формулировок определений равномерного и равноускоренного движений.
Учащимся предлагают изготовить модели равномерного и равноускоренного прямолинейного движения.
[pic]
Это позволяет им хорошо запомнить определения этих видов движения.
Затем, полученные записи используются для выявления всех признаков каждого изучаемого движения:
таблица зависимости [pic]
графика [pic]
графика [pic]
определения постоянных параметров движения
уравнений движений в векторной и скалярной форме.
После выявления всех признаков каждого движения учащиеся должны выполнить действие распознавания равномерного (равноускоренного) движений по таблицам, графикам, уравнениям. (здесь можно использовать дидактические материалы).
П [pic] ри изучении вопросов кинематики выполняются две лабораторные работы, (см. таблицу 6), они посвящены изучению равноускоренного движения (тела, скатывающего с наклонной плоскости и свободного падения тел с [pic] ).
Также необходимо уделить достаточное внимание решению задач, имея в виду, что в базовом курсе основное внимание уделяется равноускоренному движению с начальной скоростью, равной нулю. Особенности свободного падения тел изучаются после законов Ньютона.
При рассмотрении вопросов относительности демонстрируют опыты (с платформой и маленькой тележкой), доказывающие относительность [pic] и S, а также траектории движения. Формулы перехода от одной системы отсчета к другой в базовом курсе физики не записываются.
В 10 классе основные понятия кинематики изучаются в разделе «Кинематика», состоящего из двух глав «Кинематика точки», «Кинематика твердого тела» (табл. 7, 8).
В старших классах большое внимание уделяется векторному характеру характеристик движения. Кроме прямолинейного движения изучаются движение по окружности и вращение твердого тела. Положение тела в пространстве определяется радиусом-вектором, а перемещение [pic] .
При изучении различных видов движений следует повторить записи равномерного, равноускоренного движений и осуществить запись равномерного движения по окружности и равномерного вращения, а дома сделать модели этих движений, которые потом используются для составления уравнений движения.
[pic] [pic]
t0 = 0, [pic]
При рассмотрении каждого вида движения следует пользоваться той же последовательностью, что и в 9 классе. Нужно иметь в виду, что в 10 классе изучаются равноускоренное движение с начальной скоростью отличной от нуля, поэтому при решении задач пользуются уравнениями:
[pic]
Для усвоения основных понятий и признаков движений необходимо выполнение учащимися следующих действий:
Изготовление моделей записи всех изучаемых видов движения
Распознавание различных видов движения по графикам S(t), x(t),vx(t), ax(t),φ(t), ω(t)
Распознавание различных видов движения по уравнениям S(t), x(t),vx(t), ax(t),φ(t), ω(t)
Определение постоянных параметров движения по выше рассмотренным графикам и уравнениям
Определение всех признаков движения по заданной совокупности необходимых и достаточных (см. таблицу 9)
Составление уравнений движения по моделям записи (для равномерного, равноускоренного прямолинейного, равномерного по окружности и равномерного вращения)
Решение задач из материалов ЕГЭ.
[pic] [pic]
[pic]
[pic]
[pic]
