Введение 4
1 Теоретические основы формирования теоретических знании раздела
«Молекулярная физика» 8
1.1 Анализ учебников по теме исследования 8
1.2 Анализ основных понятий по теме исследования 11
1.3 Методика введения основных понятий по теме
исследования 17
2 Методика формирования практических умений по разделу
«Молекулярная физика» 29
2.1 Качественные и количественные задачи по теме исследования 29
2.2 Лабораторные работы по теме исследования 32
2.3 Содержание элективного курса по разделу «Молекулярная физика» 36
2.4 Методические рекомендации по теме исследования 42
Заключение 51
Список использованных источников
Физика в школьном образовании достаточно значима для физической науки в жизни современного общества, так как оказывает воздействие на темпы развития научно-технического прогресса. Поэтому важно сформировать у выпускника образовательного учреждения такие личностные качества, как активное познание окружающего мира, осознание ценности науки, умение обучаться и самообразовываться. Таким образом, задачей современного образования является не только получение учащимися определенных знаний по учебному предмету, но и успешная адаптация ребенка в социуме.
Физика является одним из фундаментальных предметов, которая содействует развитию логического и творческого мышления школьников, а также помогает ребенку познать окружающий мир. С помощью изучения физики объясняются многие явления в природе. Известно, что все тела и вещества в природе состоят из атомов и молекул. Изучив молекулярно¬кинетическую теорию, можно объяснить целый ряд физических явлений, свойств веществ (свойства жидкостей и газов, давления, тепловое явление и прочее) с точки зрения внутренней структуры вещества.
С помощью молекулярно-кинетической теории можно выяснить внутренние характеристики макроскопических тел и тепловые явления, происходящие в них, на базе того, что все на свете тела состоят из некоторых хаотически передвигающихся частиц. Важным моментом считается взаимосвязь между закономерностями поведения молекул и величинами, характеризующие свойства макроскопических тел. Основные понятия молекулярной физики «тепловое движение частиц», «масса и размеры молекул», «идеальный газ», ее фундаментальные положения применяются во многих разделах физики.
Еще древние ученые и философы имели представление, что теплота - это движение частиц, с помощью которого создаются тела. В. П. Орехов и А. В. Усова отмечают: «Большой вклад в развитие молекулярно-кинетической теории был изготовлен русским ученым М. В. Ломоносовым. Он изучал теплоту как вращательное движение частиц вещества. При помощи собственной теории Ломоносов дал полностью верное разъяснение явлений плавления, испарения и теплопроводности. Им был сделан вывод о существовании «большей либо последней степени холода, когда движение частичек вещества прекращается» [27, с. 181]. Также огромный вклад в развитие атомной теории внесли такие известные ученые, как Дмитрий Менделеев, Джон Дальтон, Амедео Авогадро.
В настоящее время современная физика не устанавливает пределы структурной делимости материи, но, совершенно точно заявляет, что элементами, которые определяют главные физические характеристики тел, являются атомы, молекулы и ионы. Поэтому изучение макроскопических тел и углубление в молекулярно-кинетическую теорию актуально для научных исследований современных ученых по сей день.
Несмотря на важность изучаемых физических знаний в разделе молекулярной физики, можно заметить, что школьники имеют, как правило, низкий интерес к изучению данной дисциплины. Молекулярная физика, также как и другие ее разделы, является наиболее трудным предметом. Её изучение требует от учащихся определенных знаний из других дисциплин, развитие логического и критического мышления.
Таким образом, актуальность изучения основных положений МКТ заключается в том, что физические знания по данной теме способствуют изучению и пониманию окружающей действительности, создают основу для реализации научно-технического прогресса в обществе, а также формируют общекультурные ценности у школьников.
Цель исследования - формирование теоретических знаний и практических умений при изучении раздела «Молекулярная физика в 10 классе».
Объект исследования - процесс изучения «Молекулярной физики» в школе.
Предмет исследования - методика формирования теоретических знаний и практических умений в разделе «Молекулярная физика» в 10 классе.
Для решения поставленной цели необходимо выполнить ряд задач, а именно:
1. Проанализировать основные понятия в разделе «Молекулярная физика»;
2. Рассмотреть методику введения основных понятий в разделе «Молекулярная физика»;
3. Разработать и апробировать элективный курс в блоке изучения темы исследования;
4. Разработать методические рекомендации по формированию
практических умений в разделе «Молекулярная физика».
Методологической основой исследования являются работы отечественных авторов Б. Б. Буховцева, С. В. Громова, Г. Я. Мякишева, А. В. Усова и А. В. Пёрышкина.
Методы исследования:
1. Теоретические: анализ научной, педагогической и методической литературы; обобщение, сравнение и систематизация имеющихся представлений по проблеме исследования;
2. Методы сбора эмпирических данных (анкетирование);
3. Методы обработки и интерпретации данных (методы статистической обработки данных исследования).
Этапы исследования:
1 этап (октябрь - декабрь 2021) - анализ литературы по теме исследования, определение цели, объекта, предмета, постановка задач. Подготовка экспериментального исследования;
2 этап (февраль - апрель 2022) - разработка и проведение элективного курса по теме исследования;
3 этап (апрель - май 2022) - повторная диагностика, анализ результатов исследования, подведение итогов исследования.
Экспериментальная база исследования: муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа №2 города Лесосибирска». Выборка исследования представлена учителем физики школы, объем выборки - 8 человек.
По результатам исследования была опубликована статья по теме «Основные положения МКТ» на сайте infourok.ru, которая успешно прошла проверку и получила высокую оценку от эксперта «Инфоурок». Также по результатам исследования был подготовлен доклад по теме «Некоторые способы определения размеров молекул» и принял участие в научно - практической конференции ЛПИ - филиала СФУ, где занял 2 место.
Выпускная квалификационная работа по теме «Формирование теоретических знаний и практических умений при изучении темы «Молекулярная физика»» содержит 55страниц текстового документа, 24 рисунка, 41 использованных источника и 5 таблиц.
В данной выпускной квалификационной работе, посвященной формированию теоретических знаний и практических умений при изучении темы «Молекулярная физика», решены следующие задачи, которые были определены, исходя из цели данной исследовательской работы:
- проанализировав теоретические подходы различных авторов, проведен анализ раскрытия темы «Молекулярная физика», представленной в учебниках 10-11 классах авторов С. В. Громова, Б. Б. Буховцева и Г. Я. Мякишева. Были выделены общие подходы и отличительные особенности в изложении темы исследования в данных учебниках;
- раскрыты основные понятия по теме исследования;
- рассмотрена методика введения основных понятий в 10 классе по учебникам авторов А. В. Усова, С. В. Громова и А. В. Пёрышкина;
- рассмотрены методические особенности по формированию теоретических знаний и практических умений по теме «Молекулярная физика» и разработан элективный курс для учащихся 10 классов, в котором использовались различные формы деятельности (решение качественных и количественных задач, выполнение лабораторных работ, прохождение веб - квеста, создание ментальных карт). В результате проведения элективного курса, выяснили, что способствуя росту интереса у учащихся, повышается усвоение изучаемого материала школьников.
Также нами были разработаны методические рекомендации по теме исследования. В рекомендации по данной теме были включены способы определения размеров молекул, а также приёмы, которые помогут оценивать результат учащихся после пройденного материала. Данные методические рекомендации имеют большое практическое значение и могут применяться не только учителями на уроках физики, но и студентами - практикантами.
Таким образом, задачи, поставленные в данной выпускной квалификационной работе, успешно реализованы в ходе исследования темы.
1. Айзенцон, А. Е. Физика: учебник практикум для прикладного бакалавриата / А. Е. Айзенцон. - Москва: Юрайт, 2016. - 264с.
2. Бахтина, Е. Ю. Физика: учебник и практикум для прикладного бакалавриата / Е. Ю. Бахтина. - Москва: Юрайт, 2016. - 308с.
3. Белов, В. Г. Термодинамика: учебник и практикум для академического бакалавриата / В. Г. Белов. - Москва: Юрайт, 2016. - 217с.
4. Бондарев, Б. В. Курс общей физики. Книга 3: термодинамика, статистическая физика, строение вещества: учебник для бакалавров / Б. В. Бондарев, Н. П. Калашников, Г. Г. Спирин. - Москва: Юрайт, 2017. - 347 с.
5. Бухарова, Г. Д. Молекулярная физика и термодинамика. Методика преподавания: учебное пособие для академического бакалавриата / Г. Д. Бухарова. - 2-е изд., испр. и доп. - Москва: Юрайт, 2018. - 221с.
6. Гиршфельд, Дж. Молекулярная теория газов и жидкостей /Дж. Гиршфельд, Ч. Кертисс, Р. Берд. -Москва: Академия, 2017. - 178с.
7. Громов, С. В. Физика: Оптика. Тепловые явления. Строение и свойства вещества: учебник для 11 класса / С. В. Громов, Н. В. Шаронова. - Москва: Просвещение, 2012. - 287с.
8. Громцева, О. И. Физика 10-11 классы / О. И. Громцева, Г. Я. Мякишев. Москва: Просвещение, 2015. - 236с.
9. Долгов, А. Н. Сборник решения задач по физике с решением: «Молекулярная физика. Термодинамика» / А. Н. Долгов. - Москва: Лань, 2018. - 227с.
10. Ерофеева, Г. В. Практические занятия по общему курсу физики: учебник для бакалавриата / Г. В. Ерофеева. - Москва: Юрайт, 2016. - 253с.
11. Кабардин, О. Ф. ЕГЭ 2015. Физика. Типовые тестовые задания / О. Ф. Кабардин, С. И. Кабардина, В. А. Орлов. - Москва: Экзамен, 2015. - 217 с.
12. Калашников, Н. П. Графические методы решения задач по молекулярно-кинетической теории и термодинамике идеальных газов / Н. П. Калашников, В. П. Красин. - Москва: Лань, 2020. - 192 с.
13. Каменецкий, С. Е. Теория и методика обучения в школе: Частные вопросы: Учебное пособие для студентов педагогических вузов / С. Е. Каменецкий, Н. С. Пурышева, Т. И. Носова. - Москва: Академия, 2013. - 384с.
14. Камзеева, Е. Е. Физика 9 класс. Основной государственный экзамен. Типовые тестовые задания / Е. Е. Камзеева. - Москва : Дрофа, 2017. - 142с.
15. Касьянов, В. А. Физика 10 класс. Базовый уровень: учебник / В. А. Касьянов. - Москва: Дрофа, 2015. - 416с.
16. Квасников, И. А. Молекулярная физика / И. А. Квасников. - Москва : Едиториал, 2019. - 230 с.
17. Кикоин, А. К. Молекулярная физика / А. К. Кикоин, И. К. Кикоин. - Москва: Физматлит, 2010. - 269с.
18. Кирьянов, А. П. Термодинамика и молекулярная физика: пособие для учащихся / А. П. Кирьянов, С. М. Коршунов,А. Д. Гладуна. - Москва: Просвещение, 2012. - 218с.
19. Кравченко, Н. Ю. Физика: учебник и практикум для прикладного бакалавриата / Н. Ю. Кравченко. - Москва: Юрайт, 2019. - 189с.
20. Ландау, Л. Д. Механика и молекулярная физика / Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшниц. - Москва: Добросвет, 2012. - 173с.
21. Лукьянова, А. В. Физика 10 класс, учимся решать задачи / А. В. Лукьянова. - Москва : Юрайт, 2017. - 142с.
22. Мякишев, Г. Я. Учебник по физике за 10 класс / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Сотский. - Москва : Лань, 2014. - 267с.
23. Мякишев, Г. Я. Учебник по физике за 10 класс. Молекулярная физика. Термодинамика. Углубленный уровень / Г. Я. Мякишев, А. 3. Синяков. - Москва: Вертикаль, 2015. - 311с.
24. Мякишев, Г. Я. Физика 10 класс. Базовый уровень: учебник / Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев. - Москва: Просвещение, 2016. - 291с.
25. Никеров, В. А. Физика: учебник и практикум для академического бакалавриата / В. А. Никеров. - Москва: Юрайт, 2020. - 168с.
26. Овчинкин, В. А. Сборник задач по общему курсу физики «Механика. Термодинамика и молекулярная физика» / В. А. Овчинкин. - Москва: МФТИ, 2014. - 309с.
27. Орехов, В. П. Методика преподавания физики в 8-9 классе / В. П. Орехов, А. В. Усова, К. В. Альбин. - Москва: Просвещение, 2010. - 384 с.
28. Перышкин, А. В. Физика. 7 класс: учебник / А. В. Перышкин. - Москва: Дрофа, 2013. - 231с.
29. Перышкин, А. В. Физика. 10 класс: учебник / А. В. Перышкин. - Москва: Дрофа, 2016. - 286с.
30. Ромашкевич, А. И. Молекулярная физика 10 класс, учимся решать задачи / А. И. Ромашкевич. - Москва: Дрофа, 2018. - 117с.
31. Русаков, А. В. Сборник задач по физике: «Молекулярная физика. Термодинамика. Постоянный ток. Магнитное поле» / А. В. Русаков, В. Г. Сухов. - Москва: Физматлит, 2017. - 348с.
32. Светозаров, В. В. Сборник задач по физике: Механика и молекулярная физика / В. В. Светозаров, А. И. Руденко. - Москва: Юрайт, 2019. - 215с.
33. Сивухин, Д. В. Общий курс физики: Термодинамика. Молекулярная физика / Д. В. Сивухин. - Москва: Физматлит, 2016. - 248с.
34. Сивухин, Д. В. Сборник задач по общему курсу физики «Термодинамика и молекулярная физика» / Д. В. Сивухин. - Москва: Физматлит, 2017. - 251с.
35. Скрышевский, А. Ф. Структурный анализ жидкостей и аморфных тел / А. Ф. Скрышевский. - Москва: Высшая школа, 2008. - 328с.
36. Трофимова, Т. И. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика / Т. И. Трофимова, А. В. Фирсов. - Москва: Юрайт, 2019. - 194с.
37. Трофимова, Т. И. Руководство к решению задач по физике / Т. И. Трофимова. - Москва: Юрайт, 2017. - 147с.
38. Трофимова, Т. И. Физика от А до Я: справочное пособие / Т. И. Трофимова. - Москва: Юрайт, 2018. - 156с.
39. Чернов, И. П. Молекулярная физика и термодинамика / И. П. Чернов, Ю. И. Тюрин. - Москва: Лань, 2020. - 288с.
40. Шилов, В. Ф. Молекулярная физика и термодинамика в 7-11 классах / В. Ф. Шилов. - Москва: Просвещение, 2016. - 96с.
41. Яковлев, В. Ф. Теплота и молекулярная физика / В. Ф. Яковлев. - Москва: Юрайт, 2018. - 198с.