Введение 3
Глава 1. Законы сохранения в механике 5
§1.1 Закон сохранения полной механической энергии 5
§1.2 Законы сохранения импульса 10
§1.3 Анализ учебно-методического комплекса по теме «Законы
сохранения» в основной школе 15
Глава 2. Моделирование в методике изучения закона сохранения 48
§2.1 Моделирование физических процессов 48
§2.2 Маятник Галилея 51
§2.3 Маятник Максвелла 56
Заключение 60
Список использованной литературы 62
Среди всех законов природы особое внимание следует обратить на законы сохранения энергии и импульса. Закон сохранения, является общим и универсальным, определяя огромное философское, методологическое и научное значение. Так же законы сохранения играют огромную роль, и является важной основой при расчётах в физике и различных технических науках.
Одним из показателей теоретического описания действительности является использование моделей в современной науке. Использование моделей позволяет разделить реальность происходящих явлений и процессов от их теоретического описания. Также на основе моделей науки мы сможем сознательно планировать и строить новую реальность.
Таким образом, мы получаем определённую систему научных фактов, на основе которых можно будет строить другие модели, а также и выстроить доверие обучающихся к предмету физики.
Цель работы: Разработать модели для демонстрации законов сохранения в механике.
Поставленная нами цель предполагает решение следующих задач:
1. Определить основные понятия и законы$
2. Провести анализ УМК по физике основной школы по законам сохранения;
3. Описать установки, необходимые для демонстрации законов сохранения.
Объект: Изучение законов сохранения механики в основной школе.
Предмет: Процесс обучения физики в основной школе.
Гипотеза: Изучение законов сохранения будет более успешным, если использовать демонстрационные модели.
Данная работа является актуальной, так как материально техническая база многих школ не оснащена необходимым техническим оборудованием, для демонстрации законов сохранения.
Закон сохранения является одним из фундаментальных законов природы, на основе которого создаются представления о многих явлениях и процессах происходящих в окружающем мире. Обучающимся как никогда важна наглядность изучаемых явлений, но к сожалению на практике, достаточно часто, мы можем наблюдать, что не все явления или процессы возможно показать с использованием школьного оборудование.
Так например, при изучении законов сохранения, многие школы не обладают достаточным материально-техническим оснащением, для демонстрации данных законов. При изучении обучающимися в 7 классе закона сохранения энергии, из-за отсутствия наглядности, им не совсем понятно природа данного закона и его суть.
Моделирование можно назвать «спасательным кругом» обучающего процесса. Моделирование раскрывает сущность физических явлений, помогает качественно и количественно проанализировать ту или иную закономерность в физике.
Из анализа учебно-методического комплекса мы видим, что впервые обучающиеся сталкиваются с законом сохранения полной механической энергии в курсе 7 класса. На данном этапе, при изучении темы законов сохранения, первоначально, обучающиеся знакомятся с такими понятиями как энергия, кинетическая энергия, потенциальная энергия, полная механическая энергия, а также с законом сохранения энергии.
Далее в 8 классе при изучении Темы внутренняя энергия, обучающиеся вспоминают ранее изученный материал, и приходят к тому, полная энергия будет также сохраняется при переходе механической энергии во внутреннюю.
Программа 8 класса также знакомит ребят с таким понятием как импульс тела, импульс системы, изменение импульса, зависимостью импульса от массы и скорости тела, зависимость импульса от силы, действующей на тело или систему тел, законом сохранения импульса.
В 9 классе мы можем заметить, что большинство авторов повторяют изученное в курсе 7-го класса темы закона сохранения энергии, курса 8 класса закона охранения импульса, а также изучают превращения энергии при механических колебаниях.
Созданная нами модель, является важным критерием оценки работы педагога, его способность использовать имеющиеся оборудования и материалы для качественного преподнесения обучающимся информации, а также творчество в деятельности учителя.
Таким образом, мы можем сделать вывод, что качество обучения зависит, по больше мере от учителя, того как он подходит к решению определённых вопросов связанных с наглядностью процесса обучения.
