Методика вивчення законів збереження в шкільному курсі фізики

2) Справджується в замкнутих системах;

3) Не тільки для малих швидкостей(v??c), але й в релятивістський механіці при v

4) Використовується у макро -, мікро -, та мегасвіті.

5) Використовується і для незамкнутих систем при співударі тіл, коли

6) Центр масс замкнутої системи не рухається або рухається прямолінійно і рівномірно.

2.3 Закон збереження електричного заряду

Не всі явища в природі можна зрозуміти і пояснити на основі використання понять і законів механіки, молекулярно-кінетичної теорії будови речовини та термодинаміки. Досить звернути увагу на той факт, що ні механіка, ні молекулярно-кінетична теорія, ні термодинаміка нічого не говорять про природу сил, які пов'язують окремі атоми в молекули, утримують атоми і молекули речовини в твердому стані на певних відстанях один від одного. Закони взаємодії атомів і молекул вдається зрозуміти і пояснити на основі уявлення про те, що в природі існують електричні заряди.

Найпростіше і повсякденне явище, в якому виявляється факт існування в природі електричних зарядів, - це електризація тіл при зіткненні, цей факт дозволяє учням проявити самостійність у вивчення даної теми[14].

Розділ «Електродинаміка» - один з найбільш складних розділів шкільного курсу, де вивчають електричні, магнітні явища, електромагнітні коливання і хвилі, питання хвильової оптики і елементи спеціальної теорії відносності. Поняття «електричний заряд», так само як і поняттям «електромагнітне поле», учні опановують поступово по мірі вивчення матеріалу електродинаміки. Школярам повідомляють, що заряд - кількісна міра здатності тіл до електромагнітних взаємодій. При цьому слід звернути їхню увагу на те, що термін «електричний заряд» вживають у різних випадках: як термін, рівнозначний виразами «заряджена частка», «заряджене тіло»; як властивість тіл або часток; як фізична величина[15].

Учні до 9 класу вже знаю про фундаментальну властивість - про існування зарядів двох видів, причому заряди одного знаку відштовхуються, заряди різних знаків притягуються один до одного. Дуже важливо роз'яснити, що електричний заряд не тотожний речовині. Заряд завжди пов'язаний з матеріальним носієм-тілом або часткою[15]. Електричний заряд - невід'ємна властивість деяких елементарних частинок. Не існує заряду без матеріального носія, хоча нейтральні елементарні частинки є (нейтрон та ін.)Аналіз досліду Іоффе - Міллікена показує, що електричний заряд дискретний, він може приймати строго визначені значення. Школярі повинні знати: вся сучасна фізика приводить до висновку про існування атома електрики-елементарного заряду. Є багато доказів дискретності заряду. Зараз їх знайомлять з одним із них, і далі вони дізнаються: закони електролізу, дослідження елементарних часток. Учні обов'язково повинні знати округлені: значення елементарного заряду і маси спокою електрона:

= 1,6 * Кл,

= 9,1 * кг.

Центральне місце в розділі «Електродинаміка» при вивченні елек-тричних зарядів займає закон збереження електричного заряду, який підтверджується усіма без винятку спостереженнями, що проводилися до сих пір. Він формулюється так в замкнутій системі, в яку не входять ззовні електричні заряди і з якої не виходять заряди, при будь-яких взаємодіях тіл алгебраїчна сума електричних зарядів усіх тіл залишається постійною:

Школярам дають можливість доказу справедливості закону збереження заряду: одночасна поява протилежних за знаком, але рівних за модулем зарядів при контактній електризації тіл. Пізніше вони дізнаються про появу двох протилежно заряджених частинок в процесі народження електронно-позитронної пари, а також перетворення електронно-позитронної пари в фотони, що також є доказом цього закону. Можна розповісти ще, що будь-які процеси електризації тіл (через вплив, хімічна електризація в гальванічному елементі, фотоіонізація та ін.) зводяться по суті до поділу рівних по модулю зарядів з протилежними знаками. Але не менш важливо усвідомити ще одну властивість заряду - його інваріантність, тобто незалежність модуля заряду від швидкості руху зарядженої частинки, а значить, і від системи відліку[15]

Основні знання, які повинні придбати школярі про взаємодію зарядів, зводяться до наступного: для нерухомих заряджених тіл взаємодія носить кулонівський характер. У разі рухомих зарядів сила електромагнітної взаємодії суттєво залежить від модуля і напрямку швидкості. Відповідно електромагнітне взаємодію як би складається з двох компонент: електричної та магнітної. Лише в окремих випадках (у деяких системах відліку) електромагнітне взаємодія носить тільки електричний або тільки магнітний характер. Але оскільки швидкість тіла залежить від системи відліку, то характер його взаємодії визначається системою відліку. Принципово важливо весь час підкреслювати школярам - взаємодія між зарядженими тілами (частками) здійснюється через поле[15]. Заряджені тіла (частки) безпосередньо один з одним не взаємодіють.

Висновок до розділу II

Поняття «енергії» не нове але єдиної думки про визначення його не існує. Кожне із зазначених формулювань в науковому і методичному плані є довершеними. Але питання про класифікацію видів та форм руху матерії, в даний час не має чіткого та однозначного роз'яснення. До того ж деякі формулювання представляють собою дуже глибокі значення, до якого учнів необхідно підводити поступово, в напрямку накопичення знань, умінь та навичок, а також розвитку мислення. До розуміння закону збереження енергії учнів підводять після вивчення понять робота, енергія, кінетична та потенційна енергія - один із найпоширеніших методів, при якому не руйнується логічні зв'язки.

Але не всі явища в природі можна зрозуміти і пояснити на основі використання понять і законів механіки, молекулярно-кінетичної теорії будови речовини та термодинаміки. Досить звернути увагу на той факт, що ні механіка, ні молекулярно - кінетична теорія, ні термодинаміка нічого не говорять про природу сил, які пов'язують окремі атоми в молекули, утримують атоми і молекули речовини в твердому стані на певних відстанях один від одного.

Важливим і невід'ємним елементом шкільної фізичної освіти є експеримент, як засіб отримання учнями пізнавальної інформації, забезпечення наочності під час вивчення фізики, а також формування практичних вмінь та навичок учнів. Роз'яснення та розуміння певних величин можливе лише під час проведення досліду.

ВИСНОВОК

Вивчення фізики в сучасних умовах є важливою складовою освітньої підготовки молодої людини, частиною загальнолюдської культури.

Державним стандартом базової і повної загальної середньої освіти визнано концентричну побудову курсу фізики 12-річної школи. Навчальний матеріал кожного основного розділу вивчається у два етапи відповідно до певного рівня глибини його опанування, складності використання математичного апарату.

У 9 класі завершується вивчення першого концентру, за яким фізика вивчається на рівні ознайомлення з фізичними явищами, поняттями і законами природи («Механічні явища», «Теплові явища», «Електромагнітні явища», «Світлові явища», «Атомне ядро. Ядерна енергетика»). У старшій школі продовжується вивчення фізики на рівні засвоєння основ фундаментальних фізичних теорій.

Фізика як навчальний предмет посідає визначальне місце у формуванні в учнів наукової картини світу і тому відіграє роль базового компоненту в змісті природничо-наукової освіти.

Загальновизнаною ідеєю сучасної освіти вважається відповідність її шкільного змісту розвитку науки, а також тим методам пізнання, які є вирішальними в науці. Реалізувати цю ідею в середній школі можливо завдяки диференційованому підходу до результатів навчання і структуруванню змісту освіти за різними програмними рівнями залежно від здібностей і освітніх потреб учнів, з урахуванням їхніх пізнавальних інтересів і життєвих намірів. Тому в старшій школі вивчення фізики здійснюється на засадах профілізації навчання, як це пропонує Державний стандарт базової і повної загальної середньої освіти, залежно від обраної учнями навчальної програми:

* на рівні стандарту курс фізики обмежується обов'язковими результатами навчання, тобто мінімально необхідною сумою знань і вмінь, які мають, головним чином, світоглядне спрямування;

* на академічному рівні закладаються базові знання з фізики, достатні для продовження навчання за напрямами, де потрібна відповідна підготовка з фізики;

* на рівні профільного навчання в учнів формуються фундаментальні знання з фізики, оскільки з їх удосконаленням учні здебільшого пов'язують своє майбуття в професійному зростанні.

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

1. Анофрикова С. В., Методика преподавания физики в средней школе: Частные вопросы[ Учебное пособие для студентов пед. ин-тов физ.- мат спец]/ под ред. С.Е. Каменецкого, Л.А. Ивановой.- М.: Просвещение, 1987.- 336с.

2. Бабін С.В.Методика вивчення закону збереження і перетворення енергії в курсі медичної та біологічної фізики: дис.к.п.н.:12.02.03/Бабін Сергій Володимирович, Ч.-2003, 185с.

3. Бар'яхтар В.Г.Фізика 10 клас[Академічний рівень:підручник для загальноосв. навчальних закладів]/Бар'яхтар Віктор Григорович,Божинова Ф.Я.-Х.: «Ранок», 2010.- 256с.

4. Божинова Ф.Я. Фізика 10 клас[підручник для загальноосв.навчальних закладів] - Харків: «Ранок», 2009. - 214 с.

5. Божинова Ф.Я. Фізика 8 клас[підручник для серед. загальноосвітніх шкіл]Ф. Я. Божинова, М. М. Кірюхіна, О. О. Кірюхіна, К.:«Ранок»-2009,256с.

6. Бугаев А. И. Методика преподавания физики в средней школе: Теорет. основы: [Учеб. пособие для студентов пед. ин -тов физ. -мат. спец.]- М.: Просвещение, 1981

7. Гельфер Я.М. Законы сохранения/ Яков Матвеевич Гельфер. -М.:Наука, 1997. -263с

8. Гончаренко С.У.Фізика[підручник для 10 кл. серед. загальноосв. шк.]/ Гончаренко Семен Устимович.-К.:Освіта, 2002.-319с.

9. Інформаційний збірник Міністерства Освіти і науки України, № 17-18, 18-21-2011

10. Коршак Є.В.Фізика, 8 кл[підручник для серед. загальноосвітніх шкіл]/ Коршак Євген Васильович, Ляшенко Олександр Іванович, Савченко Віталій Федорович.-Київ;Ірпінь:ВТФ «Перун», 2000.-192с.

11. Коршак Є.В.Фізика, 9 кл[підручник для серед. загальноосвітніх шкіл]/ Коршак Євген Васильович, Ляшенко Олександр Іванович, Савченко Віталій Федорович.-Київ;Ірпінь:ВТФ «Перун», 2002.-232с.

12. Програми середньої загальноосвітньої школи. Фізика, астрономія. 7-11 класи. - К.: Освіта, 1992.

13. Савельев И.В. Курс физики. Механика. Молекулярная физика. - М.:

14. Усова А.В., В. П. Орехов, С.Е. Каменецкий Методика преподавания физики в 7-8 классах, под. ред. Усовой Антонины Васильевной.- 4-е изд., перераб.- М.: Просвещение, 1990.- 319 с .

15. Усова А.В., В. П. Орехов, С.Е. Каменецкий. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школе. / Под ред. В.П Орехова, и А.В. Усовой- М: Просвещение, 1980. - 320 с.

16. Эвенчик Э.Е., Шамаш С.Я., Орлов В.А. Методика преподавания физики в средней школе. Механика./ Эвенчик Э.Е., Шамаш С.Я., Орлов В.А. М.: Просвещение, 1986.

Размещено на Allbest.ru