Реферат: Ответы на вопросы к госу по МПФ
К изучению данной темы можно подойти различными способами. Рассмотрим один из них.
Изучение данной темы можно начать, проделав ряд опытов: 1. При погружении мяча в аквариум с водой, учащиеся убеждаются, что мяч всплывает. Ответ: возникает выталкивающая сила со стороны жидкости (газа). 2. Берут металлический груз из набора гирь, подвязанного на нити, и погружают в воду, от не всплывает, а погружается на дно. Вопрос: Действует ли в этом случае выталкивающая сила. Затем переходят к нахождению значения этой силы. Это можно сделать, используя различные методические приемы: 1. В начале теоретически находят значение этой силы, а затем на опыте подтверждают. 2. Рассматривают условие плавания тел, рассматривая 3 случая: Выталкивающая сила, больше, равна и меньше веса тела.
2. Методика изучения темы «Первоначальные сведения о строении вещества» в 7 классе.
В связи с конкретно-образным мышлением учащихся данного возраста на первых порах трудно убедить их в объективном существовании атомов, молекул, электронов – этих чувственно не воспринимаемых частиц вещества. Для преодоления этой трудности необходимо прежде всего убедить семиклассников в том, что наши органы чувств при непосредственном восприятии объектов не всегда дают верную информацию о свойствах этих объектов. Например, глядя на густое дерево издалека, мы воспринимаем его крону в виде сплошного тела и, только приблизившись к дереву, начинаем различать отдельные листья.
Поэтому тот факт, что мы видим окружающие нас тела сплошными, еще не означает, что они таковы на самом деле Необходимы опыты, позволяющие дать обоснованный ответ на вопрос о строении вещества.
Опытов, подводящих к догадке о дискретном строении вещества, может быть проделано много, например - уменьшение объема газа при сжатии, расширение твердых тел, жидкостей, газов при нагревании, уменьшение их объема при охлаждении, уменьшение суммарного объема воды и спирта при их перемешивании и др. Обязательными являются опыты, показывающие возможность дробления вещества на все более и более мелкие кусочки (дробление куска мела, получение муки, растворение краски в воде и др.), так как молекула вводится как предел дробимости данного вещества.
В данной теме учащиеся по существу впервые встречаются с такими малыми размерами, как размеры молекул, и осознать, образно представить частицы столь малых размеров они не в состоянии. Поэтому не имеет смысла приводить числовое значение размеров молекул. Лучше сравнить эти размеры с размерами объектов, хорошо знакомых ребятам из жизненной практики. Например, можно сказать, что молекула во столько раз меньше яблока среднего размера, во сколько раз яблоко меньше земного шара, или: если мысленно увеличить размеры молекулы воды так, чтобы она выглядела шариком радиусом 1 мм, то при этом молекулы, из которых состоит бумага, выглядели бы как веревка толщиной 1 см и длиной до 10 м.
Большую роль в формировании правильных представлений о размерах молекул играет фронтальная лабораторная работа "Измерение размеров малых тел". При ее выполнении учащиеся знакомятся с методом рядов при определении размеров малых тел (горошин, крупинок, диаметра проволоки и др.) и самостоятельно рассчитывают размер молекулы, работая с фотографиями, приведенными в учебнике. Эти фотографии, сделанные с помощью электронного микроскопа, должны показать учащимся, что объективное существование молекул и атомов – в настоящее время твердо установленный факт.
О том, что молекулы движутся, школьники могут догадаться сами, если им предложить объяснить причину распространения быстро испаряющихся пахучих веществ. Догадку учитель должен рассматривать как гипотезу, которая может быть подтверждена или опровергнута опытом. Опыты по диффузии газов и жидкостей описаны в методической литературе. Об опыте
по диффузии твердых тел рассказывается во фрагменте "Диффузия" кинофильма "Молекулы и молекулярное движение".
Весьма важным элементом знаний, приобретаемых учащимися при изучении темы "Первоначальные сведения о строении вещества", является знание о связи скорости движения молекул с температурой тела. На это положение опираются при рассмотрении способов изменения внутренней энергии тела (VIII класс). Догадаться о связи скорости движения молекул и температуры тела учащиеся тоже могут самостоятельно, наблюдая за образованием разных объемов окрашенной воды при растворении одинаковых кусочков грифеля химического карандаша в холодной и теплой воде. Предположение о том, что при более высокой температуре молекулы движутся быстрее, высказанное учащимися, следует рассматривать как гипотезу и предложить им придумать дома опыт для ее проверки.
Семиклассники должны хорошо понимать, что теплая вода состоит из таких же молекул, что и холодная. Разница заключается лишь в скоростях движения молекул.
К догадке о взаимном притяжении молекул можно подвести учащихся вопросом: почему же тела, состоящие из молекул, между которыми есть промежутки, не рассыпаются? Чтобы заострить внимание на расстоянии, при котором притяжение между молекулами становится заметным, целесообразно для проверки предположения, высказанного в ответе на поставленный вопрос, взять сначала две стеклянные трубочки и показать, что при их сближении они "не слипаются", а затем то же самое проделать с двумя кусочками пластилина.
Об отталкивании молекул школьники тоже могут догадаться самостоятельно, если им предложить объяснить опыты, обнаруживающие упругость газов, малую сжимаемость жидкости, твердых тел и др.
Таким образом, основные знания в этой теме учитель не должен давать в готовом виде, а, умело создавая проблемные ситуации с помощью эксперимента, побуждать учащихся искать пути решения проблемы, разрабатывать, планировать и проводить эксперимент с целью проверки высказанных гипотез, анализировать его результаты. Только в этом случае семиклассники будут осваивать эмпирический метод познания.
Вместе с тем в данную тему входят и такие научные факты, экспериментальное обоснование которых в данном курсе невозможно Это следующие утверждения, молекулы одного вещества одинаковы, молекулы состоят из атомов, атомы состоят из элементарных частиц Эти утверждения дают догматически.
Для проверки знаний по данной теме лучше всего воспользоваться заданиями с выбором ответа, поскольку учащиеся еще не успели научиться свободному обращению с новой для них физической терминологией и будут затрудняться в выражении своих мыслей письменно.
Изучение темы целесообразно завершить уроком-конференцией, на которой семиклассники в коротких выступлениях расскажут о жизни и деятельности М. В. Ломоносова и его работах по изучению строения вещества.
3. Научно-методический анализ и методика формирования понятий тема: «Тепловые явления» в 8 классе.
При изучении данной темы учащиеся знакомятся с рядом понятий: теплота, количество теплоты, теплоемкость, теплопередача, конвекция и т.д. при изучении данной темы используется политехнический материал, изучается двигатель внутреннего сгорания, паровая турбина, паровое отопление.
Рассматривая методику изучения некоторых вопросов данной темы:
3.1. Хаотичное, тепловое движение молекул, температура.
Приступая к изучению данного вопроса необходимо повторить с учащимися основные положения МКТ. Учащиеся вспоминают, что молекулы находятся в непрерывном хаотическом движении. Такое движение получило название теплового . Напоминаем, что скорость движения зависит от температуры. Затем, переходим к температуре. В 8 классе авторы учебника Перышкин, Родина не дают определения температуры, так как они не вводят понятия теплового равновесия. Достаточно, если учащиеся воспримут понятие температуры, как о степени нагретости тел, ознакомятся с устройством и принципом действия термометра. На опыте объясняется учащимся следующую демонстрацию: берут 3 одинаковых сосуда, в первом – нагретая вода, во втором – комнатной температуры, в третьем – холодная. Опускаем палец. В субъективности теплового ощущения ученики убеждаются на этом опыте. Из этого можно сделать вывод: необходимы специальные приборы – термометры – принцип действия которых основан на тепловом расширении. Вместе с учащимися выяснить правила измерения термометром. 1) каждый термометр предназначен для измерения температуры только в определенных пределах. 2) нельзя пользоваться термометром, если измеряемая температура выше или ниже установленных для данного прибора значений. 3) отсчет по термометру нужно производить через некоторое время. 4) при измерении температуры термометр (кроме медицинского) не должен извлекаться из среды, температура которой измеряется. 5) следить за правилами расположения глаза.
Полезно сообщить учащимся некоторые значения температур встречающихся в природе и технике.
3.2. Внутренняя энергия тел и способы ее измерения
Внутренняя энергия – это одно из фундаментальных понятий в физике. К формированию этого понятия можно подойти различными путями, например, авторы учебника формирование этого понятия начинают с опыта о кажущемся нарушении закона сохранения энергии при соударении неупругих тел. Опыт: шар падает на спальную плиту. Непонятно, до удара, шар и стальная плита обладали внутренней энергией. Второй способ: используется идея о том, что работа представляет собой меру изменчивости или превращения энергии. Если тело способно совершить работу, то оно обладает энергией. Здесь можно предложить опыт с картофелем пистолетом (колба закрывается картофельной пробкой и помещается под колпак воздушного насоса, откачав воздух, пробка вылетает). Возникает вопрос: Обладал ли воздух в колбе энергией? (Да).
Далее дают определение: Энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело называется внутренней энергией.
Дальнейшая задача состоит в том. Чтобы ознакомить учащихся со способами измерения внутренней энергии. Для этого проводится ряд опытов: нитью натирают цилиндр и резиновая пробка вылетает; в сосуд наливают немного воды, накачивают в него воздух, пробка вылетает и в сосуде наблюдается пар; в шарообразную колбу с изогнутым концом, в трубку наливается вода (капелька) держа колбу в руках капелька будет перемещаться по трубке. На основе опытов приходим к выводу, что внутреннюю энергию можно изменить двумя способами: теплообмен и совершение работы.
Далее дают определение: Процесс изменения внутренней энергии при котором над телом совершается работа, а энергия передается от одних частиц к другим называют теплопередачей .
Виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция, излучение.