По теме «Использование наглядных приемов оформления и решения задач в процессе изучения темы «Электрические явления» в курсе физики 8 класса»
На курсах повышения квалификации по ИОЧ
Вариативный блок
«Современные педагогические технологии преподавания физики»
выполнил учитель гимназии № 3
Самарского района г. Самары
Синетов Андрей Петрович
Самара, 2012
В процессе объяснения решения задач у меня, как у учителя, возникает потребность найти самый простой и понятный способ объяснения решения. И здесь очень помогает возможность использовать рисунок, схему, таблицу или иной графический объект. Поэтому я стараюсь использовать графику как можно шире и предлагать детям для решения такие задачи, которые бы использовали графическое изображение как основной элемент, необходимый для решения. Например, задачи на построение изображения в линзах, задачи на построение графиков изопроцессов в газах, задачи по динамике на движение тела под действием нескольких сил. В данной работе я рассмотрю решение задач на расчет электрических цепей при изучении темы «Закон Ома, последовательное и параллельное соединения проводников» из курса физики 8 класса. Задачи на расчет электрических цепей подразумевают наличие электрической цепи с заданными параметрами и содержащей один или несколько неизвестных параметров, которые требуется найти в задаче. Основная компонента решения – рассмотрение структуры электрической цепи, что подразумевает работу с графическим объектом, значит, задействует образное, пространственно-логическое мышление. Поскольку, во-первых, таких заданий практически нет во многих школьных предметах, эти задания вызывают интерес из-за своей новизны и необычности. Во-вторых, у детей есть потребность именно в заданиях такого рода, потому что они тренируют те стороны мышления ребенка, которые у него хорошо развиты и требуют дальнейшего развития (я имею в виду пространственно-логическое мышление и воображение). Практика показала, что дети с удовольствием решают такие задачи, несмотря на их кажущуюся трудность.
В работе я предлагаю рассмотреть несколько этапов изучения материала, которые могут быть использованы на разных уроках. Выделять буду только те моменты, которые относятся к моей теме.
1 урок.
Изучение темы «Последовательное и параллельное соединения проводников».
Несмотря на то, что в учебнике эти темы изучаются последовательно, я из экономии времени и для более наглядного изложения изучаю эти темы одновременно, параллельно, и считаю такой способ более эффективным.
Дети составляют следующую таблицу
  Последовательное соединение
| Параллельное соединение
|
|
|
|
| I=I1=I2
| I=I1+I2
|
| U=U1+U2
| U=U1=U2
|
| R=R1+R2
| Выводим формулу 1)через понятие проводимости σ = σ1+ σ2 1/R=1/R1+1/R2
2) I=I1+I2; U/R=U1/R1+U2/R2; U=U1=U2;
U/R=U/R1+U/R2; 1/R=1/R1+1/R2
|
| N одинаковых резисторов соединены последовательно. Чему равно их общее сопротивление? R=R1+R2+…+RN=R1+R1+…+R1=NR1
| N одинаковых резисторов соединены параллельно. Чему равно их общее сопротивление? 1/R=1/R1+1/R2+…+1/RN=
=1/R1+1/R1+…+1/R1=N/R1; R=R1/N
|
Каждую из формул объясняем, почему это получается так, а не иначе.
Выводим формулу для общего сопротивления двух резисторов, соединенных параллельно Rобщ= 
и говорим, что в дальнейшем этой формулой можно пользоваться сразу, без вывода.
Выводим формулу для общего сопротивления трех резисторов, соединенных параллельно Rобщ= 
. Говорим, что такой формулой пользоваться неудобно. Особо подчеркиваю, что формула Rобщ= 
неверна, хотя возникает соблазн ей воспользоваться.
Урок 2.Рассматриваем все схемы возможного соединения трех одинаковых резисторов и находим их общее сопротивление. Чтобы не пропустить ни одной схемы, я говорю, что два резистора можно соединить только двумя способами (последовательно и параллельно). Третий резистор можно к первой схеме присоединить двумя способами (последовательно и параллельно) и ко второй схеме третий резистор можно присоединить только двумя способами. В результате получаем всего четыре схемы соединения трех резисторов. Заносим все схемы в таблицу.
Пример расчета общего сопротивления для 3 схемы.
Сначала находим общее сопротивление 1 и 2 резистора: R12= = 
= 
. Затем считаем его одним резистором R12, к нему третий резистор присоединен последовательно, значит, Rобщ= R12+R3=R/2+R=3R/2. После выполнения работы отмечаю, что во всех схемах Rобщ получилось различное.
Урок 3.Расчет электрических цепей, состоящих из двух резисторов.
Предлагается множество задач, которые требуется решить устно. Это вызывает энтузиазм, поскольку дети привыкли решать задачи письменно, и устное решение для них представляется более легкой формой работы. Задачи даются в виде массива рисунков, изображающих электрические схемы, где внутри резисторов подписаны их сопротивления в Омах, кроме того, может быть указано напряжение на одном из участков или общее напряжение, а также сила тока. Неизвестный элемент цепи отмечен знаком вопроса.
Ниже приводится такая таблица.
Одну из задач решаем письменно. При этом детям дается образец оформления, которого они затем будут придерживаться.
Пример решения задачи № 5.
            Дано:
| Анализ:
I2=U2/R2
I1=I2
U1=Uобщ-U2
R1=U1/I1
| Решение:
I2=8 В/4 Ом=2 А
I1=2 A
U1=12 В – 8 В=4 В
R1=4 В/2 А=2 Ом
|
Подчеркивается, что 1)все элементы цепи должны быть пронумерованы; 2)индекс у сопротивления, силы тока и напряжения одного элемента цепи должен быть одинаков; 3)каждому действию в решении соответствует своя формула в анализе.
Урок 4. Рассматриваем все схемы возможного соединения четырех одинаковых резисторов и находим их общее сопротивление. Принцип здесь такой же, что и для трех резисторов. Сначала изображаем все возможные схемы соединения трех резисторов, а затем к ним добавляем четвертый возможными способами (последовательно и параллельно). В результате получается таблица.
Обращаем внимание, что схеме № 3 из левой колонки соответствуют не две, а три схемы из правой колонки. Но две схемы № 7 из правой колонки – это по сути одна и та же схема, потому что общее сопротивление схемы 7а и схемы 7б одинаковое.
Пример расчета схемы № 6.
R12= = = ; R123=R12+R3= +R= 
; Rобщ= 
.
Урок № 5.Расчет электрических цепей из трех резисторов.
Учащимся предлагается ряд задач, оформленных в виде таблицы. Задачи решаются устно, часть задач решается письменно.
2015-05-30
422
3
4
