ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ТЕОРИЯ ПО ЭЛЕКТРОДИНАМИКЕ 6
1.1. Описание датчиков VERNIER и их преимущества 6
1.2. Теория по электродинамике 11
Глава 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 26
2.1. Лабораторная работа «Измерение ЭДС и внутреннего сопротивления
источника тока» 26
2.2. Лабораторная работа «Построение вольт-амперной характеристики
лампы накаливания, исследование зависимости температуры вольфрамовой нити от напряжения на лампе» 30
2.3. Лабораторная работа «Измерение магнитного поля катушки с током». 36
2.4. Лабораторная работа «Изучение законов зарядки и разрядки
конденсатора» 42
2.5. Лабораторная работа «Закон Фарадея. Влияние изменения магнитного
потока движущегося магнита» 47
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 51
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 53
Физический эксперимент - это способ познания природы, заключающийся в изучении природных явлений в специально созданных условиях [33]. В силу своей значимости он занимает особое место в преподавании курса физики [2]. Он играет важнейшую роль в процессе обучения физики, позволяет более прочно укоренить полученные знания, а порой является единственным способом их приобретения.
В его разработку внесли существенный вклад очень многие ученые - методисты и практики. Фундаментальные труды в этой области принадлежат П.А. Знаменскому [8], А.А. Покровскому [23], а также В.А. Бурову и Ю.И. Дику [24].
Но каким он должен быть в наш информационный век технологий?
Научно- технический процесс не стоит на месте, появляются все более разнообразные приборы. Например, еще каких-то десять лет назад школы и университеты использовали только меловые доски, сейчас же мы имеем интерактивные. Именно поэтому в образовании требуются новые подходы к обучению, новые технологии [30]. На сегодняшний день актуальной методической задачей в обучении физике является задача применения в учебном процессе различных средств учебного физического эксперимента [21, 22].
Один из способов решения этой задачи может быть введение в школьную программу экспериментальную деятельность с использованием нового современного оборудования от компании Vernier. М.А. Петрова
считает, что применение датчиков позволяет проводить ранее известные работы физического практикума на другом уровне, на уровне,
соответствующем запросам современных физических исследований [20].
Таким образом, актуальность темы исследования подтверждается высокой потребностью современной школы в новых образовательных подходах в физическом эксперименте, в связи с возрастанием интереса к информационным технологиям. Именно комплексное введение в школьный курс физики лабораторных экспериментов с использованием современных датчиков приведет к явному улучшению понимания изучаемого материала, повысит познавательный интерес учащихся как к физике, так и к науке в целом.
Цель: Раскрыть основные особенности в устройстве современных датчиков и организовать физический практикум для учащихся старших классов с их применением, а именно с использованием программно - аппаратного комплекса Vernier.
Объект: Физический эксперимент с использованием современных датчиков в старшей школе.
Предмет: Процесс обучения физике в старшей школе с
использованием современных датчиков на основе программно-аппаратного комплекса Vernier в физическом эксперименте.
Задачи:
• изучить методическую литературу по применению современных датчиков в обучении физики;
• описать датчики программно-аппаратного комплекса Vernier и
выявить их преимущества;
• разработать лабораторный практикум по электродинамике с
использованием датчиков Vernier в измерениях физических величин.
Методы исследования:
Теоретические: анализ, синтез и обобщение научно-методической и учебно-методической литературой по теме исследования
Эмпирические: описание и представление лабораторных работ по физике с использованием современных датчиков Vernier.
Структура выпускной квалификационной работы:
Введение, которое содержит в себе цель, объект, предмет и задачи исследования, а также методы исследования.
Первая глава представляет собой теоретические основы и включает в себя два параграфа. В первом параграфе раскрывается понятие современных датчиков, так же приводится описание датчиков Vernier и их преимущества. Во втором параграфе содержится теоретическая составляющая по разделу физики «электродинамика».
Вторая глава является практической частью работы. Она включает в себя ряд лабораторных работ с использованием современных датчиков, рекомендованных к использованию на занятиях по физики в старшей школе.
Применение данных лабораторных работ в школьной практике позволит учителям не только формировать естественнонаучное мышление в рамках лабораторных работ, но и развивать у учащихся творческий подход и инициативность. А разнообразие разработанных работ позволяет обеспечить системность и четкую структурированность полученных знаний.
В рамках разработанного цикла явно прослеживается интеграция информатики в процесс изучения физики в старшей школе. Учащиеся, в свою очередь, используя персональный компьютер и датчики Vernier, смогут более наглядно и доступно усвоить сложные понятия и физические законы по электродинамике.
В результате проделанной мной работы, выполнена актуальная на сегодняшний день методическая задача в обучении физике, в учебном процессе применены различные средства учебного физического эксперимента.
В школьную программу 10-11 классов Школы № 24, г. Сочи введена экспериментальная деятельность с использованием нового современного оборудования от компании Vernier. Работы физического практикума проводятся на уровне, соответствующем запросам современных физических исследований.
В результате выполненной мной работы цель достигнута: раскрыты основные особенности в устройстве современных датчиков и организован физический практикум для учащихся старших классов с их применением, а именно с использованием программно-аппаратного комплекса Vernier.
В ходе работы выполнены следующие задачи исследования:
• изучена методическая литература по применению современных датчиков в обучении физике;
• описаны датчики программно-аппаратного комплекса Vernier и выявлены их преимущества;
• разработан лабораторный практикум по электродинамике с использованием датчиков Vernier в измерениях физических величин.
Актуальность темы моего исследования подтверждается высокой востребованностью разработанного мною практикума в старших классах школы № 24 и высоким интересом школьников, на которых проводилась апробация практикума, к физическому эксперименту и к возрастанию интереса к информационным технологиям. Введение в школьный курс физики комплексного лабораторного практикума с использованием современных датчиков привело к улучшению понимания изучаемого материала, повысило познавательный интерес учащихся к физике, как к науке в целом.
