Введение 3
ГЛАВА 1. ОСОБЕННОСТИ ПРЕПОДАВАНИЯ ФИЗИКИ В ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ КЛАССАХ 6
1.1. Школьное инженерно-техническое образование: проблемы и
перспективы развития 6
1.2. Анализ содержания учебного материала по разделу «Динамика
периодического движения» 14
1.2.1. Движение тел в гравитационном поле 14
1.2.2. Динамика свободных колебаний 15
1.2.3. Колебательная система под действием внешних сил 17
1.2.4. Вынужденные колебания. Резонанс 17
Выводы по первой главе 18
ГЛАВА 2. МЕТОДИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РАЗДЕЛА ШКОЛЬНОГО КУРСА
ФИЗИКИ «ВРАЩАТЕЛЬНОЕ ДВИЖЕНИЕ» 19
2.1. Методические особенности преподавания раздела «Вращательное
движение» 19
2.2. Демонстрационные опыты по разделу «Вращательное движение» 21
2.3. Физический практикум по разделу «Вращательное движение» 24
Обсуждение результатов 35
Выводы по второй главе 49
Заключение 51
Библиографический список 53
Приложение 55
Одной из главных особенностей современного периода реформирования школьного образования является ориентация на широкую дифференциацию обучения, позволяющую удовлетворить потребности каждого учащегося, в том числе и тех, кто проявляет особый интерес и способности к предмету.
В настоящий момент эта тенденция углубляется переходом старшей ступени средней школы на профильное обучение, что позволяет обеспечить восстановление преемственности среднего и высшего образования. Концепция профильного обучения определила его целью повышение качества образования и установление равного доступа к полноценному образованию различных категорий учащихся в соответствии с их индивидуальными склонностями и потребностями.
Для учащихся это означает, что выбор физико-математического профиля обучения должен гарантировать такой уровень обучения, который бы позволял удовлетворить главную потребность данной группы учащихся - продолжение образования в высших учебных заведениях соответствующего профиля. Выпускник средней школы, решивший продолжить образование в вузах физического и технического профилей, должен иметь углубленную подготовку по физике. Она является необходимой базой для поступления и обучения в этих вузах.
Решение задач профильного обучения физике возможно только при условии использования расширенных, углубленных программ. Анализ содержания школьных программ для профильных классов различных авторских коллективов показывает, что все они содержат расширенный, по сравнению с базовыми программами, объем учебного материала по всем разделам физики и предусматривают его углубленное изучение. Составной частью содержания раздела «Механика» этих программ является теория вращательного движения. Знания кинематических и динамических характеристик и законов вращательного движения необходимы для углубленного изучения не только механики, но и других разделов физики.
Существующий уровень профессионально-методической
подготовленности большинства учителей физики к преподаванию теории вращательного движения в условиях профильного обучения недостаточен, у многих учителей нет полного понимания роли теории вращательного движения в изучении школьного курса физики. Поэтому необходима более глубокая профессионально-методическая подготовка, которая позволила бы учителю максимально использовать дидактические возможности для решения задач профильного обучения.
Таким образом, актуальность исследования определяется: противоречием между требованиями, предъявляемыми школьными профильными программами для углубленного изучения физики к уровню знаний учащихся по теории вращательного движения.
Проблемой исследования является поиск экспериментальных методов для преподавания теории вращательного движения, имеющего большой прикладной характер.
Цель исследования: разработать физический практикум для учащихся инженерно-технических классов по разделу «Вращательное движение».
Объектом исследования являются процесс обучения физике учащихся в средних общеобразовательных учреждениях.
Предметом исследования является организация обучения физике учащихся инженерно-технических классов на основе физического практикума по разделу «Вращательное движение».
Гипотеза: если в процессе обучения физике учащихся инженерно-технических классов использовать систематически специально разработанные физические практикумы, то уровень подготовки по физике данных учащихся повысится.
В соответствии с обозначенной целью, предметом и объектом исследования поставлены следующие задачи:
1. Изучить состояние исследуемой проблемы в практике школьного обучения;
2. Провести теоретический анализ проблемы исследования в
методической литературе и научно-методической литературе по теме исследования;
3. Выделить основные понятия для организации экспериментально-познавательной деятельности учащихся;
4. Разработать физический практикум по разделу «Вращательное движение».
5. Провести апробацию разработанного физического практикума по разделу «Вращательное движение».
Решение поставленных задач потребовало использования следующих методов:
1.Анализ учебной и методической литературы, связанной с преподаванием раздела «Вращательное движение».
2.Обобщение и систематизация содержания материала по разделу «Вращательное движение».
3.Наблюдение за учащимися в процессе обучения физике на педагогической практике.
Апробация проводилась с учащимися МБОУ СШ № 27 г. Красноярска.
Проблема, рассмотренная в выпускной квалификационной работе, актуальна и раскрыта на определенном уровне. Разработан физический практикум и методика его проведения в инженерно-технических классах.
Особое внимание учителю физики, работающему с учащимися данных классов, следует уделить физической сущности таких проведенных опытов:
■ возникновение центростремительной силы;
■ зависимость центростремительной силы
■ модель опыта Штерна;
■ модель маятника Фуко;
■ равновесие системы вращающихся тел.
Разработанный физический практикум рекомендован в качестве учебного пособия для экспериментального изучения прикладных вопросов раздела «Вращательное движение». Корректировка разработанного содержания физического практикума требует экспериментальной проверки в специально организованном педагогическом эксперименте.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы были решены следующие задачи:
1. Изучено и проанализировано состояние исследуемой проблемы в практике школьного профильного обучения физике;
2. Проведен теоретический анализ методической литературы по теме исследования;
3. Выделены основные понятия для организации познавательной деятельности учащихся;
4. Разработан физический практикум для инженерно-технических классов.
Проблема, рассмотренная в выпускной квалификационной работе, актуальна и требует своего дальнейшего исследования по проверке эффективности разработанного физического практикума.
В результате частичной апробации разработанного физического практикума было выявлено, что учащиеся затрудняются в причинах возникновения вращательного движения. Путают такие понятия как «пара сил» «угловая» и «линейная скорость» и записи Второго закона Ньютона.
