Він повинен бути ретельно підготовленим, неодноразово випробуваним. Невдала демонстрація порушує хід уроку, завжди викликає розчарування й навіть може зародити недовіру до вчителя. От чому при підготовці радять завжди пам'ятати прислів'я: «Сім разів відміряй, а один раз відріж» - кілька разів випробуй попередньо дослід, щоб один раз добре показати його.
е) Демонстраційні досліди повинні відрізнятися короткочасністю, щоб не затягувати уроку.
Органічно зливаючись зі змістом уроку, демонстрації повинні займати увагу учнів на якийсь час, необхідний й достатній для визначеної мети, але ніяк не більше, щоб не відволіктися й не піти убік від теми [3].
ж) Цікавість передбачає, що установка повинна викликати в учнів інтерес.
Демонстрації повинні викликати дію не тільки на розумове сприйняття, але й на уяву учнів, щоб можна було в ході уроку швидко мобілізувати загальну увагу класу на деякі невеликі проміжки часу. Тому треба показувати досліди емоційно.
з) Кожний з демонструємих дослідів повинен бути змістовним, добре оформленим.
Щоб запам'ятати основні моменти, не можна перевантажувати урок великою кількістю демонстрацій і створювати враження калейдоскопічності.
и) При підготовці й проведенні дослідів треба прагнути до мінімальних витрат засобів і енергії при максимальній методичній цінності експерименту й обов'язково дотримувати загальновідомих правил з техніки безпеки [4].
2.3 Обладнання шкільного кабінету фізики
Фізика - експериментальна наука. Для успішної реалізації експериментального методу навчання необхідна достатня учбово-матеріальна база, що формується в шкільному кабінеті фізики. Добре обладнаний кабінет фізики - необхідна умова для вирішення вчителем всіх завдань навчально-виховного процесу: освітньої, розвиваючої тощо. У кабінеті необхідно створити комфортне середовище й для вчителя, і для учня. Це середовище повинне бути організоване так, щоб у максимальному ступені сприяти успішності й забезпечувати виконання вимог до охорони здоров'я й безпеки праці вчителі й учня.
У Наказі Міністерства освіти і науки України [14] зазначено, що робочі місця вчителів фізики, хімії, біології та трудового навчання монтуються на підвищенні, обладнуються демонстраційним столом
Кабінет фізики забезпечується системою електрообладнання із загальних стаціонарних та спеціалізованих взаємозв'язаних електричних пристроїв і джерел, які вмикаються до мережі змінного трифазного струму (з фазною напругою 127 В або 220 В) та однофазного (від 5 В до 250 В) постійного струму з напругою від 0 до 100 В. У лаборантській встановлюється центральний щиток, від якого подається однофазний і трифазний струм на розподільний щиток, з випрямлячем і регулятором напруги (розміщеним поряд з класною дошкою). До учнівських столів у кабінеті фізики підводиться постійний електричний струм (до 42 В).
У кожному кабінеті (класній кімнаті) розміщується класна (аудиторна) дошка різних видів: на одну, три або п'ять робочих площ у розгорнутому або складеному вигляді. Середній щит класної (аудиторної) дошки на три або п'ять робочих площ може бути використаний для демонстрації екранно-звукових засобів навчання на навісному екрані. На окремих робочих площах, залежно від специфіки предмета, може бути накреслено графічну сітку для побудови графіків - у кабінетах математики і фізики. У кабінеті фізики, інформатики, хімії, майстернях трудового навчання, обслуговуючої праці має бути інструкція і журнали ввідного та періодичного інструктажу з техніки безпеки, пожежної безпеки.
ВИСНОВКИ
Результати роботи полягають у наступному:
а) На основі аналізу методичної й науково-методичної літератури з дидактики, методики й техніки постановки фізичного експерименту було з'ясовано педагогічну цінність і доцільність використання на уроках фізики демонстраційного експерименту.
б) Розглянуто види фізичного експерименту в залежності від виконавця досліду та його ролі у функціонуванні окремих компонентів теорії; види демонстраційного експерименту;
в) Встановлено основні вимоги до демонстраційного експерименту та виділили етапи підготовки вчителя до уроку з використанням демонстрації.
г) Підготовлено практичні схеми простих демонстраційних експериментів для явищ: повного внутрішнього відбиття, інтерференції світла, дифракції світла.
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ
1. Бондарь А.К. Грампластинка и дифракция света / А.К. Бондарь // Квант. - 1980. - №4. - С.131 - 134.
2. Горев Л.А. Занимательные опыты по физике в 6 - 7 классах средней школы / Л.А. Горев - М.: Просвещение, 1985. - 175 с.
3. Демонстрационные опыты по физике в 6 - 7 классах средней школы / Покровский А.А., Буров В.А., Дубов А.Г., Зворыкин Б.С., Румянцев И.М.; Под ред. А.А. Покровского. - М.: Просвещение, 1974. - 272 с.
4. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Т.I. Механика, теплота / Покровский А.А., Буров В.А., Зворыкин Б.С., Кузьмин А.П., Румянцев И.М.; Под ред. А.А. Покровского.- М.: Просвещение, 1971. - 366 с.
5. Кикнадзе Д. С. Прибор Серели / Д.С. Кикнадзе, Р.С. Кикнадзе // Физика в школе. - 2008. - №1. - С.46 - 50.
6. Ким К.К. Использование лазера в физическом эксперименте / К.К. Ким // Физика в школе. - 2008. - №1. - С.41.
7. Корсак К.В. Провідні глобальні процеси та перспективні шляхи змін освіти в Україні / К.В. Корсак // Наук. вістн. - 2005. - №90. - С. 277 - 285.
8. Крыжановский В.Г. Физика: Основные сведения школьного курса / В.Г. Крыжановский. - Донецк.: Бао, 2001. - 96 с.
9. Лабораторный практикум по теории и методике обучения физике в школе: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / Каменецкий С. Е., Степанов С.В., Петрова Е.Б. и др.; Под ред. С.Е. Каменецкого и С.В. Степанова. - М.: Академия, 2002. - 304 с.
10. Малафіїк І.В. Дидактика: Навчальний посібник / І.В. Малафіїк. - К.: Кондор, 2005. - 398 с.
11. Матвеев А.Н. Оптика / А.Н. Матвеев. - М.: Высшая школа, 1985. - 353 с.
12. Методика использования физического эксперимента в учебном процессе. Сб. науч. тр. / Свердловск.: Свердл. пед. ин-т., 1985. - 136 с.
13. Павлова М.С. Функции эксперимента в научном и учебном познании / М.С. Павлова, Л.М. Любушкина // Физика в школе. - 2006. - №1. - С.46 - 50.
14. Про затвердження Положення про навчальні кабінети загальноосвітніх навчальних закладів: Наказ Міністерства освіти і науки України від 20.07.04, № 601, зареєстровано в Міністерстві юстиції України 9.09 04, № 1121 / 9720
15. Районні та обласні олімпіади юних фізиків: Донецька область, 2007/2008 навчальні роки / І.М. Пустиннікова, О.М. Семко, В.Д. Пойманов. - Донецьк.: ДонНУ, 2009. - 40 с.
16. Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе: 6 - 7 кл. / С.А. Хорошавин. - М.: Просвещение, 1988. - 175 с.
17. Чемберс М.Л. Запись компакт-дисков и DVD / М.Л. Чемберс. - М.: Диалектика, 2005. -- 304 с.
18. Чуянов В.А. Интерференция / В.А. Чуянов // ЭС юного физика. - М.,1984. - С. 104.
ДОДАТОК 1
1.1 Дифракція світла на СD або DVD диску
Якщо промінь від лазерної вказівки направити на поверхню СD або DVD диска, то на екрані у відбитому світлі можна спостерігати характерну дифракційну картину [15].
Інформація на диску записується у вигляді спіральної доріжки так званих піт (англ. pit - заглиблення), видавлених у полікарбонатній основі. Кожний піт має приблизно 100 нм у глибину й 500 нм завширшки. Довжина піта варіюється від 850 нм до 3,5 напівтемний. Проміжки між пітами називаються лендом (англ. land - простір, основа). Крок доріжок у спіралі становить 1,6 мкм [17]. Отже поверхню диску можна вважати відбивною дифракційною решіткою з періодом d, рівним відстані між доріжками
Нехай на відбивну решітку з періодом d падає плоска монохроматична хвиля довжиною під кутом до решітки. Відповідно до принципу Гюйгенса-Френеля, кожна точка відбиваючої поверхні решітки стає самостійним точковим джерелом, що посилає світло по всіляких напрямках.
2
Рисунок. 1.1
Розглянемо хвилі, що поширюються під кутом до решітки (рис. 1.1)
За допомогою збираючої лінзи (наприклад кришталика ока) ці хвилі можна зібрати в одну точку. Знайдемо умову, коли при додаванні хвилі будуть підсилювати одна одну.
Різниця ходи променів 1 і 2, що йдуть від відповідних точок А і В двох сусідніх ділянок, що відбиваються решіткою (рис. 1.2), дорівнює
|АК| = |NB| = d sin - d sin = d (sin - sin ), (1.1)
де KB - фронт відбитої хвилі у напрямку під кутом , AN - фронт падаючої хвилі. Якщо різниця ходи кратна довжині хвилі, фази коливань, що прийшли із точок А и В, тому коливання будуть однакові. Коливання будуть підсилювати одне одного. Аналогічно поводяться й всі інші ділянки решітки.
Рисунок. 1.2 - Відбивна дифракційна решітка
Отже, умову утворення головних максимумів можна записати так:
d (sin - sin ) = k , (1.2)
де k =0, 1, 2,… Зазвичай період решітки багато менше довжини хвилі (d), тому кути малі. Це означає, що головні максимуми розташовуються дуже близько один до одного й дифракційна картина виходить дуже нечіткою. Однак чим більше - кут падіння променів на решітку, тим більше кути . От чому краще використовувати не нормальне, а похиле падіння променів на решітку [1]. При похилому падінні променів на решітку умовою головних максимумів як і раніше є рівність різниці ходи променів у сусідніх щілинах цілому числу хвиль. А це означає, що дифракція при похилому падінні променів на решітку відбувається так, як при прямому, однак як період виступає проекція періоду решітки на перпендикулярний падаючому променю напрямок.
Тобто дифракція відбувається як би на решітці з меншим періодом, який дорівнює d cos [11].
1.2 Принцип дії світловоду
Заповнену рідиною поліпропіленову трубку, вигнуту у вигляді підкови, поміщають у паз і лазерною вказівкою освітлюють один з торців трубки. Вигнута трубка майже цілком освітлюється через явище повного внутрішнього відбиття світла [5]. Оскільки лазерна вказівка випромінює світло в червоному діапазоні, необхідно налити в трубку розчин перманганату калію - марганцівки.
Примітка. Слово «лазер» є скороченим записом англійської фрази Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, що переводитися так: посилення світла шляхом індуцьованого випускання випромінювання.
Також дослід бажано проводити у кабінеті фізики із затемненням (через недостатню потужність лазерної вказівки) [6].
Нехай промінь падає на границю розділу оптично більше густішого середовища, (з більшим показником заломлення), з оптично менш густішим. У цьому випадку промінь може повністю відбитися (рис. 1.3).
Повне внутрішнє відбиття може спостерігатися в тому випадку, коли світло, що падає на границю розділу двох прозорих середовищ, повністю відбивається від цієї поверхні. Кут падіння , при якому кут заломлення дорівнює 90 називається граничним кутом повного відбиття. Закон заломлення для цього випадку має вигляд:
й (1.3)
Де и - абсолютні показники заломлення, які показують, у скільки разів швидкість світла в даному середовищі менше швидкості світла у вакуумі:
(1.4)
Для границі розділу середовище - повітря закон Снелліуса має вигляд:
(1.5)
Рисунок. 1.3 [8].
1.3 Досліди з інтерференції
- Інтерференцію світлових хвиль можна спостерігати при розгляданні на сонячному або електричному світлі слідів від пальців рук на чистому знежиреному склі.
- Добре спостерігається інтерференційна картина на лазерному диску, якщо розглядати його під деяким кутом у напрямку до сонця або лампи накалювання (рис. 1.4).
Рисунок. 1.4 - Інтерференція на СD або DVD диску від сонячних променів
- Перед запиленим дзеркалом запалити ліхтарик (рис. 1.5). Навколо лампочки можна побачити райдужну облямівку. Вона виникає через інтерференцію світла, відбитого дзеркалом, яке покрите хаотично розташованими частками пилу. Ці частки утворюють дифракційні решітку [18].
Рисунок. 1.5
- Візьміть дві скляні пластинки розміром 60?80 мм (можна й іншого розміру). Злегка змажте поверхню однієї пластинки вазеліном і посипте тальком. Тонкий прозорий шар тальку накрийте другою пластинкою. Краї пластинок заклейте папером. Глянете через пластинки на ввімкнену лампу накалювання. Ви побачите навколо лампи райдужні кільця, які виникають внаслідок явища дифракції. На частках тальку промені відхиляються й интерферують [2].
Страницы: 1, 2, 3, 4
