«Информационно-коммуникационные технологии в образовании»

Разработка урока: Лабораторная работа

«Исследование смешанного соединения проводников»

11 класс

Автор: Назаренко О.Г,

учитель физики и информатики

ОУ «Славгородский городской лицей»

г.Славгорода, Алтайского края.

г. Славгород 2007 год

Пояснительная записка

Представленный проект интегрированного урока физики-информатики разработан для УМК, разработанного В.А.Касьяновым. При подготовке и проведения урока используется учебник «Физика-11» В.А.Касьянов, «Тетрадь для лабораторных работ по физике 11 класс», В.А. Касьянов, В.А. Коровин.

В настоящее время внедрение современных компьютерных технологий открывает новые возможности для проведения демонстрационного эксперимента и лабораторных работ на уроках физики, позволяет разрабатывать и проводить интегрированные уроки физики-информатики. Учитель при проведении подобного урока должен создать условия для формирования у учащихся навыков не только в работе с компьютерными программами, но и в проведении, описании и анализе компьютерного эксперимента, который позволяет исследовать физическое явление на основе компьютерной модели.

Уже третий год при проведении лабораторных работ по теме «Постоянный электрический ток» в 11 классе я успешно применяю виртуальную лабораторию «Цепи постоянного тока» из учебного курса «Открытая физика» и презентацию, разработанную в программе Power Point (Приложение 1).

Применяемый мною учебный компьютерный курс "Открытая Физика" соответствует программе курса физики для общеобразовательных учреждений России. В полный курс, который содержит 82 компьютерных эксперимента, 19 видеозаписей физических экспериментов и 2 часа звуковых пояснений, вошли практически все разделы физики, изучаемые в школьной программе.

Для проведения работы «Исследование смешанного соединения проводников» в «Тетради для лабораторных работ – 11» В.А. Касьянов, В.А. Коровин (Приложение 2) я организую интегрированные уроки физики-информатики.

Представленная мною лабораторная работа проводится в кабинете информатики, где мы используем компьютеры, диапроектор и экран. Во время урока организация выполнения работы осуществляется с помощью презентации. Презентация демонстрируется на экран для тех учеников, кто предпочитает работать вместе со всеми, однако, копии презентации рассылаются на все компьютеры, для тех, кто привык работать самостоятельно и выполняет основное задание быстро. Этот прием позволяет выполнить личностно-ориентированный подход к обучению, позволяет более сильным учащимся проявить себя в выполнении дополнительных заданий различного уровня сложности. В процессе выполнения работы ученики работают со слайдами презентации, программой «Открытая физика» и записывают результаты измерений, расчеты и выводы в тетрадь для лабораторных работ.

Рабочее время распределяется следующим образом: 20 минут на работу с программами, 20 минут на проведение расчетов и оформление работы в тетрадях.

В процессе выполнения работы учащиеся демонстрируют навыки в обращении с компьютерными программами: Windows XP, «Открытая физика» и Power Point, знания о составлении электрических схем и умения проводить расчеты электрических цепей постоянного тока. Таким образом, после проведения урока, учащиеся получают оценки по физике и по информатике.

Прогнозируемые результаты:

• Физика: Умение составлять электрические схемы и проводить измерения силы тока и напряжения на участках схемы, умение анализировать результаты, полученные при выполнении работы, записывать эти результаты в виде вывода.

• Информатика: Умение работать с компьютерными программами: Windows XP, Power Point, «Открытая физика».

Планирование лабораторной работы

Тема: «Исследование смешанного соединения проводников в цепях постоянного тока»

Цель:

• создать условия для формирования умений: проводить эксперимент, описывать и обобщать его результаты, проводить измерения и представлять результаты с помощью компьютерной технологии;

• Создать условия для развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности в приобретении новых знаний, при выполнении экспериментальных исследований с использованием информационных технологий.

Задачи урока:

• Учебная – Изучить смешанное соединение проводников в цепях постоянного тока, используя для этого компьютерные технологии, отработать навыки владения средствами компьютерной технологии.

• Воспитательная – создать условия для развития познавательного интереса учащихся к физике, для воспитания информационной культуры;

• Развивающая – развитие творческого мышления, расширение кругозора учащихся;

Оборудование:

• Оборудование компьютерного класса: компьютеры, диапроектор, экран.

• Компьютерные программы: Windows XP, Power Point, «Открытая физика».

Дидактическое обеспечение:

• «Тетрадь для лабораторных работ 11 класс» В.А. Касьянов,

В.А. Коровин.

• Слайды презентации к уроку.

• Справочные системы компьютерных программ.

План:

1. Организационный момент: проверка посещаемости, раздача тетрадей для лабораторных работ по физике, включение компьютеров.

2. Работа с презентацией:

1. Представление раздела: «Цепи постоянного тока».

2. Объявление темы лабораторной работы: «Исследование смешанного соединения проводников».

3. Знакомство с целью работы, оборудованием, теоретическим обоснованием:

   1. Цель: С помощью компьютерной программы «Открытая физика» изучить характеристики смешанного соединения проводников.

   2. Оборудование: программа «Открытая физика».

   3. Теоретическое обоснование: тетрадь для лабораторных работ (стр.8); справочная система программы «Открытая физика».

4. Порядок выполнения работы:

   1. Знакомство с интерфейсом программы «Открытая физика».

В окне СОДЕРЖАНИЕ выберите раздел ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ.

В данном разделе откройте главу ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

1. 2. Элементы программы, их расположение и назначение.

Данное окно содержит рабочее поле и значки элементов электрической цепи: проводник, батарейка, резистор, вольтметр, амперметр, выбор. С помощью указателя мыши вы можете выбрать элемент цепи, поместить на рабочее поле и откорректировать его параметры (значение сопротивления резистора).

Чтобы цепь заработала, нажмите кнопку СЧЕТ, чтобы очистить рабочее поле – кнопку ОЧИСТИТЬ.

Меню окна содержит три кнопки, позволяющие вызвать звуковое сопровождение по теме ПОСТОЯННЫЙ ТОК, теоретический материал и дополнительное задание.

1. 3. Сборка изучаемой схемы: схема, значения ЭДС и сопротивления резисторов.

[pic]

При составлении цепи задайте следующие параметры:

ε = 4В,

R1= 1 Ом,

R2= 2 Ом,

R3= 4 Ом

5. Проведение измерений и расчетов (по тетради для лабораторных работ 11 класса УМК В.А. Касьянова).

   1. Значения силы тока, напряжения, сопротивления участков цепи.

Рассчитайте значение силы тока в такой цепи с помощью кнопки СЧЕТ и показаний амперметра. Запишите в тетрадь для лабораторных работ (стр.10) как I1. Запишите предел измерения амперметра и вольтметра: Imax=2A, U max=6B.

Подключите вольтметр к точкам 1,2 и измерьте напряжение U12. Подключите вольтметр к точкам 1,3 и измерьте напряжение U13. Подключите вольтметр к точкам 2,3 и измерьте напряжение U23.

5. 2. класс точности приборов, предел измерения приборов. Запишите класс точности амперметра и вольтметра: kA=kV=25.

   3. Абсолютной погрешности измерения силы тока, напряжения и сопротивления. Результат измерения силы тока с учетом абсолютной погрешности ΔI:

ΔI= Imax =... , I1 ± ΔI =...;

Результат измерения напряжения с учетом абсолютной погрешности ΔU:

ΔU= Umax =... , U12 ± ΔU =...

5. 4. Далее выполняете пункты 10-21 в тетради для лабораторных работ (стр.11-12).

   5. Сравнение сопротивления участка 2-3 с заранее известным значением.

   6. Сравнение напряжения на участке 1-3 с суммой напряжений участка 1 и участка 2-3.

   7. Сравнение сопротивления участка 1-3 с суммой сопротивлений на участке 1 и участке 2-3.

6. Анализ измерений и расчетов. Оформление вывода.

6. Дополнительное задание на выбор:

   1. Ответьте на вопрос: Позволяет ли компьютерная программа выполнить физический эксперимент?

6. 2. Выполните дополнительное задание, предложенное в тетради на странице 12.

Убедитесь, что при параллельном соединении проводников справедливо равенство:

I1= I2 + I3

6. 3. Выполните предложенное в программе дополнительное задание:

[pic]

8. Сдать тетради для проверки.

Литература:

1. «Физика в школе», 2001, №7, стр. 20-31: В.А.Коровин, А.Н.Мансуров, В.А.Касьянов, О.Ф. Кабардин, В.А.Орлов «Об экспериментальном преподавании физики в 11 классах в 2001/2002 учебном году»

2. В.А. Касьянов «Физика 11 класс», изд. Дрофа, Москва, 2003г.

3. В.А. Молодцов, Н.Б. Рыжикова «Современные открытые уроки информатики». – Рстов н/Д: Изд-во «Феникс», 2002 г.

4. Кушниренко А.Г., Леонов М.А., Кузьменко Б.А., Назаров Н.А., Подольская С.Б., Ханжин.
   “Информационная культура: Новые информационные технологии. 11 класс”: Пособие для общеобразоват. учеб. заведений – М: Дрофа, 2001г.

5. “Информатика 10-11 кл.” /под ред. Макаровой Н.В. – С. Петербург.: Питер, 1999г.

6. Стандарт основного общего образования по физике.

7. Стандарт основного общего образования по информатике.

Приложение №1

Слайды презентации к лабораторной работе:

1. Название изучаемого раздела физики.

[pic]

2. Тема лабораторной работы.

[pic]

3. Цель, оборудование, теоретическое обоснование.

[pic]

4. Порядок выполнения работы.

[pic]

5. Интерфейс программы.

[pic]

6. Сборка схемы.

[pic]

7. Проведение расчетов.

[pic]

8,9. Оформление расчетов.

[pic]

[pic]

10. Дополнительное задание 1.

[pic]

11. Дополнительное задание 2.

[pic]

12. Дополнительное задание 3.

[pic]

Приложение №2

К [pic] опия лабораторной работы из «Тетради для лабораторных работ Физика-11», авторы В.А.Касьянов, В.А.Коровин.

[pic]

[pic]