Реферат: Методика преподавания темы “Электромагнитные колебания” в средней школе с использованием компьютерных технологий
Исходя из поставленной цели и сформулированной гипотезы, следуют задачи:
- разработать методику изложения темы “Электромагнитные колебания” с использованием ЭВМ.
- выяснить, с какими трудностями сталкиваются учащиеся в процессе изучения данной темы и, следовательно, каким вопросам и понятиям следует уделить особое внимание.
Для решения поставленных задач использованы следующие методы:
- изучение методической, психологической и справочной литературы по данной теме.
- знакомство с уже имеющимися разработками в области данной темы.
- проведение анкетирования среди учащихся 11-х классов и беседа по интересующей проблеме.
- проведение уроков по изучению электромагнитных колебаний в 11-х классах.
- обсуждение результатов эксперимента с преподавателями и психологами.
Эксперимент проводился в средней общеобразовательной школе N 64 г. Екатеринбурга с учащимися 11-х классов при изучении темы “Электромагнитные колебания”.
Глава 1 Дидактические принципы изучения темы “Электромагнитные колебания” в курсе физики средней школы
1.1 Методика изучения темы “Электромагнитные колебания” в курсе физики средней школы
При определении содержания и методов изучения данного раздела необходимо руководствоваться такими основными факторами, как научной значимостью отобранного для изучения материала и важностью его практических приложений.
Колебательные процессы – одни из самых распространенных процессов в природе. Изучение колебаний – это универсальный ключ ко многим тайнам мира.
Колебательные процессы, а именно электромагнитные колебания являются основой действия всех электро- и радиотехнических устройств.
В процессе изучения темы “Электромагнитные колебания” рассматриваются свободные электромагнитные колебания и автоколебания в колебательных контурах, а также вынужденные колебания в электрических цепях под действием синусоидальной ЭДС. Все эти вопросы имеют очень большое значение, так как на их основе затем изучаются электромагнитные волны с их научно-практическими приложениями.
При изложении данной темы в курсе физики средней школы учитель должен опираться на следующие основные положения:
- использование аналогий механических и электромагнитных колебаний;
- изучение и объяснение явлений и процессов на основе знаний об электрическом и магнитном полях и электромагнитной индукции, полученных в X классе;
- широкое применение физического эксперимента.
Содержание материала и последовательность его изложений отражены в ниже следующем примерном поурочном планировании[2] :
1-й и 2-й уроки. Повторение материала об электромагнитной индукции. Свободные и вынужденные электрические колебания.
3-й урок. Колебательный контур. Превращение энергии при ЭМК.
4-й урок. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями.
5-й урок. Уравнения гармонических колебаний в контуре. Упражнения.
Первые пять уроков отводятся на изучение процессов в колебательном контуре. Центральными являются уроки, на которых рассматривается колебательный контур, раскрывается сущность происходящих в нем процессов и устанавливается, что свободные электромагнитные колебания в идеальном контуре гармонические. С колебательным контуром учащиеся знакомятся, наблюдая электромагнитные колебания низкой частоты, возникающие в цепи, состоящей из последовательного соединенных конденсатора и катушки индуктивности.
Электромагнитные колебания вначале представляются как периодическое (в идеале - гармоническое) изменение физических величин (заряда, тока, напряжения), характеризующих состояние системы проводников. Затем показывается, что при этом происходит периодическое изменение энергий электрического поля конденсатора и магнитного поля катушки с током.
Очень важно при этом отметить, что эти изменения неразрывно связаны друг с другом, что выражается в сохранении полной энергии в идеальном колебательном контуре.
Необходимо показать, что колебательный контур – это система, у которой есть состояние устойчивого равновесия, характеризуемое состоянием с минимальной потенциальной энергией (конденсатор не заряжен), в которое система приходит сама собою (разрядка конденсатора) и через которое она может проходить “по инерции” (явление самоиндукции). Это следует подчеркнуть при количественном изучении процессов в контуре и получении формулы Томсона, так как только для колебательной системы имеет смысл понятие “собственная частота”.