Информационно-коммуникационные технологии в преподавании физики

Информационно-коммуникационные технологии

- это система методов и способов сбора, передачи, накопления, обработки, хранения, представления и использования информации на основе применения современных компьютерных и других технологических средств.

Уроки физики:
- мультимедийные сценарии уроков;
 - компьютерная лаборатория;
 - проверка знаний на уроке. 

Внеурочная деятельность:  
- творческие задания;
- домашние лабораторные работы;
- ученические конференции; 
- проектная деятельность.

Практическая направленность обучения

Эксперимент
Таблица
Алгоритм
Задача
Проект
Применение

Экспериментоформление лабораторных работ с помощью MS Word

В данном случае предлагается выполнить
(произвести измерения и расчеты ) на уроке физики, а оформить лабораторную работу на уроке информатики с помощью MS Word. Желательно, чтобы эти два урока проводились в один и тот же день и были интегрированы. При этом учащиеся лучше понимают суть лабораторной работы, т.к. им приходится вручную вводить описание темы, вывод расчётных формул. Что касается оформления, то учащимся приходится проявлять свои знания и умения в работе с текстовым редактором, буфером обмена, таблицами и т.д.

Лабораторная работа.Определение жёсткости пружины.

Цель работы: определить жёсткость пружины, проверить для неё выполнение закона Гука и рассчитать погрешности прямых измерений абсолютного удлинения пружины.

Оборудование: штатив, динамометр со шкалой, закрытой миллиметровой бумагой, набор грузов массой по 102 гр.
Вывод расчётных формул:Если к пружине с начальной длиной L0 подвесить грез массой m, то под действием груза пружина удлиняется. Её длина равна L, а абсолютное удлинение x = L - L0.На покоящийся относительно пружины груз действуют две компенсирующие друг друга силы: тяжести m*g и упругости F.

Порядок выполнения работы:1. Собрать установку согласно рисунку, закрыв шкалу динамометра миллиметровой бумагой.2. Отметить на бумаге положение стрелки-укозателя ненагруженной пружины чёрточкой с цифрой 0.3. Подвесить к пружине один груз массой 0.102 кг. И отметьте положение стрелки-укозателя чёрточкой с цифрой 1. Измерьте расстояние между цифрами 0-1. Это и есть абсолютное удлинение x1 пружины под действием груза. Повторить измерения x1 три раза.4. Выполнить задание 3, подвесив к пружине поочерёдно два, три, четыре груза, и определите соответствующее абсолютное удлинение пружины x2, x3, x4. Данные занести в таблицу.

Выводы: после выполнения данной практической работы я научился: определять жёсткость пружины, рассчитывать погрешности прямых измерений абсолютного удлинения пружины.

АлгоритмПроведение лабораторных работ с помощью MS PowerPoint

Чаще всего при выполнении лабораторных работ учитель физики сталкивается с множеством проблем. Основными из них являются, как правило, плохая подготовка учащихся к лабораторной работе и , как следствие, нескоординированные действия при её выполнении. Поэтому, очень удобно, имея в кабинете физики хотя бы один компьютер, а ещё лучше и видео-проектор), проводить лабораторные работы с помощью MS PowerPoint. Их выполнение можно разбить на этапы, которые будут отображаться на экране компьютера:
Определить тему и цели лабораторной работы.
Ознакомиться с оборудованием, необходимым для выполнения лабораторной работы.
Повторить вывод расчетных формул.
Приступить к выполнению лабораторной работы (так же каждое действие пошагово).
Обработать полученные данные, начертить графики, рассчитать погрешности.
Сделать главные выводы.
Выполнить суперзадание.

Начертить заданные процессы в заданной системе координат.
Вынести параметры заданных состояний на оси.
Описать процессы перехода системы из одного состояния в другое.
Начертить две другие системы координат.
Перенести заданные параметры на соответствующие оси.
Выбрать систему координат для решения.
Начертить характерный график изопроцесса на этой системе координат и указать номера состояний принадлежащих этому графику.
На этом графике найти указанные точки (2).
Указать третий параметр этих состояний (вынести на третью ось). По соответствующему изопроцессу определить третий параметр на третьей оси.
Перенести третий параметр на третью систему координат, найти точки соответствующих состояний, начертить графики перехода системы из одного состояния в другое.

A6    
    На рисунке представлена зависимость координаты центра шара, подвешенного на пружине, от времени. Период колебаний равен
Ответ:          2 с          4 с          6 с         10 с

ПроектИспользование тематических презентаций на уроках

Очень интересные, запоминающиеся уроки можно провести с помощью тематических презентаций двумя способами:
учитель сам готовит тематическую презентацию по какой-либо теме
учитель заранее просит учащегося, или группу учащихся, подготовить тематическую презентацию

Выдающийся английский учёный, заложивший основы современного естествознания, создатель классической физики, член Лондонского королевского общества (1627), президент (с 1703). Работы относятся к механике, оптике, астрономии, математике. Научное творчество Ньютона сыграло исключительно важную роль в истории развития физики.

По словам А.Эйнштейна, "Ньютон был первым, кто попытался сформулировать элементарные законы, которые определяют временной ход широкого класса процессов в природе с высокой степенью полноты и точности" и "... оказал своими трудами глубокое и сильное влияние на всё мировоззрение в целом".
В его честь названа единица сила в Международной системе единиц - ньютон.

Был первым учёным, сначала высказал гипотезу, объясняющую эти явления, а потом строго её доказал. Он предположил, что между любыми телами существуют силы тяготения, и, например, падение камня и движение Луны по своей орбите определяются силой притяжения Земли.
Используя формулу Ньютон рассчитал центростремительные ускорения планет. Он обнаружил, что сила тяготения Солнца сообщает всем планетам ускорение, не зависящее от их массы и убывающее обратно пропорционально квадрату расстояния от Солнца.

Две материальные точки притягиваются друг к другу с силами, прямо пропорциональными произведению масс этих точек и обратно пропорциональными квадрату расстоянию между ними. Где G — коэффициент пропорциональности

Гравитационная постоянная.

Некоторые примеры расчетов.

Закон справедлив для: 1. Однородных шаров.
2. Для материальных точек
3. Для концентрических тел.

Примеры:
Притяжение электрона к протону в атоме водорода – 2 ?10-11Н. Тяготение между Землей и Луной – 2? 1020 Н.Тяготение между Солнцем и Землей - 3,5? 1022 Н.
Трудности :
Закон не объясняет причин тяготения, а только устанавливает количественные закономерности (объяснение - общая теория относительности, А.Эйнштейн, 1916 г.)
В случае взаимодействия трех и более тел задачу нельзя решить в общем виде. Требуется учитывать "возмущения", вызванные другими телами (открытие Нептуна Адамсом и Леверье в 1846 г. и Плутона в 1930).
В случае тел произвольной формы требуется суммировать взаимодействия между малыми частями каждого тела.

Применение

Выполнение опытов и наблюдений в домашних условиях является важным дополнением ко всем видам экспериментальных и практических работ, проводимых в школе.

Домашние опыты и наблюдения приучают учащихся к исследовательской работе, рождают творческую мысль и развивают способность к изобретательству, вырабатывают у них наблюдательность, внимание, настойчивость и аккуратность. Домашние опыты учащиеся выполняют охотнее, чем другие виды домашних заданий, а большое количество вариантов исключает списывание. После их выполнения оформляется отчет, в котором учащиеся не только объясняют последовательность своих действий, но и дают полное теоретическое обоснование описываемому явлению.

Так как подготовка учащихся разная, то задания дифференцированы.

1 вариант
Насыпьте в стакан с водой столовую ложку соли. Не размешивайте!
Через 10 – 15 минут убедитесь в том, что вещество равномерно распределилось по всему объёму.
1. На основании чего вы можете сделать такой вывод?
2. Как это объяснить с молекулярной точки зрения?
Повторите опыт, взяв более горячую воду.
3. Зависит ли скорость протекания процесса от температуры воды?
4. Чем это объясняется?
5. Исследуйте, зависит ли скорость протекания процесса от рода вещества, взяв любые доступные дома.

2 вариант
Возьмите стакан и наполните его до краев водой.
Осторожно насыпьте в воду соль и размешивайте ее тонкой спицей.
Опишите, что вы наблюдаете?
Сколько соли вам удалось всыпать в стакан?
Объясните полученный результат.

Примерный план урока с использованием презентации "Линзы"

Урок начинается с введения понятия линзы.

Дается определение, вводится понятие сферической линзы, главной оптической оси, понятие тонкой линзы.

При этом рассматривается слайд 1 презентации.

приведенные на 1, 2 и 6 слайдах рисунки взяты с компакт-диска дидактических материалов УПМ СПб).

Обсуждаются разные виды линз, различающиеся по форме преломляющих поверхностей.

Вводятся понятия собирающей и рассеивающей линз.

Пользуясь рисунком, приведенном на слайде 2, учитель вводит понятие фокуса линзы.

Для построения изображения в собирающей (слайды 3 и 4) линзе предлагается использовать основные лучи, ход которых хорошо известен.

По нумерации слайда 3, первый луч - до линзы распространяется параллельно главной оптической оси линзы, после линзы проходит через задний фокус линзы.

Второй луч проходит через оптический центр линзы и не меняет направление распространения.

Третий луч - до линзы проходит через передний фокус линзы, после линзы распространяется параллельно главной оптической оси.
На слайде 4 приведена аналогичная схема построения изображения в собирающей линзе в случае мнимого изображения.

На слайде 5 приведена схема построения изображения в рассеивающей линзе.

Учитель подчеркивает, что луч 1 в данном случае после преломления в линзе меняет свое направления распространения таким образом, чтобы его продолжение проходило через передний фокус линзы.
Второй луч - как и в случае собирающей линзы - при прохождении через линзу не меняет своего направления распространения.

Слайд 6 используется для вывода формулы тонкой линзы. Учитель дает задание ученикам построить изображение в собирающей линзе. Например, задание может звучать следующим образом: построить изображение в собирающей линзе с фокусным расстоянием 2 см предмета высотой 1 см, находящегося на расстоянии 3 см от линзы.

При этом ученикам предлагается последовательно использовать все три луча. Тем самым отрабатывается понятие основных лучей. Далее, сравнивается построенное изображение с рисунком на слайде. Вводятся обозначения d - расстояние от линзы до предмета, f - расстояние от линзы до изображения. Из анализа подобных треугольников, получившихся при пересечении главной оптической оси лучами 1, 2 и 3, выводится формула тонкой линзы, вводится понятие увеличения линзы и выводится формула для его расчета.

Далее ученики получают карточки с домашним заданием. Как правило, домашнее задание предполагает построение изображения в линзе и сравнение построения с расчетом по формуле тонкой линзы.