Обобщение - это процесс выделения общего, существенного в рассматриваемых явлениях, фактах и событиях. Поэтому урок-обобщение посвящается систематизации изученного, определению главного в нем: основных понятий, закономерностей, применений, этапов процесса познания и т.д.
Представляем урок, на котором происходит обобщение теоретического материала.
Такой урок проводится после изучения темы <Электрический ток в различных средах>. Состоит он из трех частей.
Часть I -фронтальное повторение учебного материала по вопросам. Спрашиваю: что называется электрическим током? Какая физическая величина характеризует постоянный электрический ток? В каких единицах она измеряется? Какие условия необходимы для существования тока? К каким физическим объектам - средам - применимы эти условия? Какой должна быть установка для обнаружения и изучения электрического тока в среде? (Ответ дается в виде схемы.)
Часть II - выдвижение и решение проблемы: как протекает ток в различных средах, т. е. в металле, электролите, газе, вакууме, полупроводнике, диэлектрике? Проблему ставлю я, а ученики решают ее каждый индивидуально. Источником сведений служит учебник. Записи для удобства сравнения делают в таблицу, имеющую следующие графы:
Таблица 18
Электрический ток в различных средах
N п/п |
Среда |
Носители свободного заряда |
Графики |
Практическое применение |
||
Название |
Причина образования |
- Зависимость сопротивления от температуры |
Вольт-амперная характеристика |
|||
1 |
Металл |
Электроны |
Существуют в металле |
|||
2 |
Электролит |
Ионы |
Электролитическая диссоциация |
|||
3 |
Газ |
Ионы и электроны |
Ионизация |
При самостоятельном разряде При несамостоятельном разряде |
||
4 |
Вакуум |
Посторонний источник заряженных частиц (например, катод) |
Термоэлектронная эмиссия |
|||
5 |
Полупроводник |
Электроны и дырки |
Существуют в веществе |
|||
6 |
Диэлектрик |
Заряженные частицы |
Существуют в веществе в незначительных количества |
Часть III - экспериментальная работа. Обращают внимание учеников на тот факт, что вольт-амперные характеристики различных сред отличаются друг от друга; поэтому по их виду, а также по характеру зависимости сопротивления среды от температуры можно осуществить классификацию веществ. Предлагают воспользоваться этим фактом и выполнить экспериментальное задание.
Каждому ученику выдается <черный ящик> с клеммами (рис. 68), в котором скрыты какое-то вещество или элемент электрической цепи (например, резистор сопротивлением 0,5-1 кОм), электролит (раствор поваренной соли определенной концентрации), диэлектрик, электронная лампа-диод. (В качестве корпусов для <черных ящиков> взяты пластмассовые корпуса от выпускаемого промышленностью набора конденсаторов; крышку отделяют ножом, после чего вместо конденсатора впаивают необходимый прибор и крышку приклеивают на прежнее место.)
Кроме этого, каждый получает выпрямитель <Практикум>, миллиамперметр (0-50 мА), вольтметр (0-15 В), соединительные провода. Требуется разобраться в классической проблемной ситуации: снять вольт-амперную характеристику <черного ящика> в прямом и обратном направлениях, вычертить ее в тетради (в масштабе), а потом по ней установить электрические свойства среды и обоснованно ответить на вопрос о содержимом <черного ящика>. Проводя процесс <опознания>, ученики должны обратиться к заполненной ранее таблице.
Опыт работы показывает, что для учащихся труден анализ вольт-амперных характеристик резистора (рис. 69) и электролита (рис. 70).
Но ребята без особого труда устанавливают наличие в <черном ящике> проводника, хотя не могут точно определить, что именно он собой представляет: металл или электролит, поэтому часто прибегают к дополнительным методам их идентификации (например, встряхиванию). В случае такого затруднения можно предложить снять вольт-амперную характеристику прибора повторно, поместив его в полиэтиленовый мешочек, а тот - в горячую воду. У электролита сопротивление уменьшится (кривая <поднимется>), а у металла - увеличится (кривая <опустится>).
В сильном классе или группе сильных учащихся можно дать задания с более сложными <черными ящиками>, т. е. такими, в которых смонтирован один из следующих объектов: а) коммутаторная лампочка (рассчитанная на 60 В); б) терморезистор (М2К); в) резистор, последовательно включенный с полупроводниковым диодом. Вольт-амперные характеристики этих объектов показаны наглядно на рисунках 71, 72, 73.
Их анализ не совсем прост. Дело в том, что протекающий по лампочке или терморезистору электрический ток нагревает их, что приводит к изменению силы тока в цепи: уменьшению в первом случае и увеличению-во втором. Вид последней характеристики указывает на наличие в цепи элемента с односторонней проводимостью (например, полупроводникового диода); при возрастании прямого тока через диод большая часть напряжения падает на резисторе, поэтому вольт-амперная характеристика при увеличении напряжения приобретает линейный характер.
Опыт показывает, что, как правило, с экспериментальными заданиями справляются все ученики. Поскольку эти задания содержат элемент <тайны>, выполнение их проходит с большим интересом.
Еще один урок обобщения теоретического материала. Урок посвящен обобщению знаний по кинематике и проводится в конце изучения этого раздела в IX классе. Основан на самостоятельной работе учащихся с самодельными дидактическими карточками (сделаны в двух вариантах) и таблицами, учебником физики.
Он состоит из двух частей: первая систематизирует известные сведения о равномерном движении, вторая - о равнопеременном.
Сообщают ученикам, что нынешний урок-это урок обобщения, т. е. выделения общих закономерностей в физических явлениях, и одновременно повторения кинематики. На нем придется обдумывать и осмысливать разные факты, делать сравнения и на их основе - выводы. Поэтому вначале - подготовительный этап, разминка.
Первая часть работы. Ученики получают самодельные дидактические карточки типа той, что изображена на рисунке 1 цветной вклейки VI . На ней показано несколько туристических маршрутов, исходящих из одного пункта. Задание: охарактеризовать эти маршруты с точки зрения физики, найти в них сходство и различие, заполнить таблицу 19.
Таблица 19
Анализ туристических маршрутов
Номер маршрута |
Характеристики маршрута |
Сравнение маршрутов, т.е. что у них |
Вывод |
||
Перемещение |
Траектория |
общее |
разное |
||
После обсуждения формулируют выводы: 1) у групп, идущих по маршрутам 2, 4, 5, 6, 7, одинаковые перемещения, у маршрутов 1, 2, 3 перемещения разные; 2) у групп, следующих по маршрутам 6, 7, одинакового типа траектории- прямолинейные, у групп 1, 2, 3,4, 5 - криволинейные. Вспоминают, что в физике называется перемещением и траекторией, заключают: движения групп 6 и 7 прямолинейные, остальных групп - криволинейные. Первые подчиняются законам прямолинейного движения, вторые - криволинейного.
Следующий этап работы - первый основной. Учащимся раздают дидактические карточки типа рисунка 2 на цветной вклейке VI : нужно найти то общее, что характерно для изображенных на картинках а - е ситуаций. Если ученики затрудняются, то им задают наводящие вопросы, например такие: в каких случаях совершаются похожие движения? Как называются эти движения?
Ученики получают карточки типа рисунка 74. Им поясняют, что на бумажных лентах а - е зафиксированы с помощью чернильной капельницы через указанные там промежутки времени движения различных тел.
Рис.74
Нужно расшифровать эти записи, выявить однотипные движения и сказать, что общего у них. После выполнения задания проходит беседа. Выясняется, что движения, зафиксированные на лентах а, б, в, е, равномерные, а на лентах г, д - неравномерные; движения а, е совершаются с одинаковой скоростью, равной I см/с, а движения б, в - тоже с постоянными, но уже другими скоростями - 2 и 0,5 см/с. Вспоминают, что называется прямолинейным равномерным движением и что неравномерным.
Ученики приступают к созданию обобщающей таблицы <Прямолинейное равномерное движение>, в которую будут собраны воедино все сведения об этом виде движения и его закономерности. Делают ее на развороте тетради. В ней 6 разных по ширине столбцов, их названия пишут постепенно. Первый столбец - <Примеры>: в него записывают содержание картинок, представленных на рисунке 2 вклейки. Затем проставляют название второго столбца - <Скорость>, а в сам столбец - сведения о скорости: v = const . Пишут название третьего столбца <Перемещение>; для того чтобы заполнить его, ученикам предлагают открыть учебник ( 6 издания 1984 г.) и найти формулу для расчета перемещения; появляется запись s = vt .
Учащиеся получают еще одну дидактическую карточку-типа рисунка 75. К ней задание: выберите по графикам однотипные движения; ответьте на вопрос: что общего у них? После выслушивания разных мнений с их обоснованием выясняют, что графики а, в, д, ж характеризуют прямолинейное равномерное движение, а остальные - неравномерное, что на графиках а, ж изображено движение с одинаковой скоростью. После этого дается название еще одному столбцу таблицы - <График скорости> и туда зарисовывают вид этого графика.
Ученикам предлагают открыть учебник (7) и найти, как выглядит график зависимости координаты тела от времени для тел, совершающих прямолинейное равномерное движение. Требуется назвать соответствующим образом предпоследний столбец и внести туда чертеж графика. Получается таблица 20.
│Таблица 20
Прямолинейное равномерное движение
К таблице делают такое пояснение. Здесь собраны все важнейшие сведения о равномерном прямолинейном движении; все тела в технике и природе, участвующие в таких движениях, подчиняются записанным закономерностям, их объединяют и делают родственными именно эти общие свойства.
Вторая часть работы. Ученики получают сначала карточки типа рисунка 3 на цветной вклейке VI . Задание аналогично зад гнию к карточке 2: нужно сказать, что общего у движений, изображенных на картинках а-д. Затем анализируют рисунок 79. Для занимательности его можно сопроводить такими словами: <С орбитальной космической станции получены фотографии перемещений нескольких объектов; ЭВМ <перевела> эти фотоснимки в графики движения, и они поступили к вам на дешифровку и обработку информации. Как вы можете охарактеризовать эти движения? Выделите однотипные и дайте сведения о них>. Далее ученики готовят и заполняют большую (тоже на тетрадный разворот) сводную таблицу, в которой будут собраны все основные сведения о. прямолинейном равнопеременном движении. У таблицы 7 столбцов: 1 - <Примеры>, 2 - <Ускорение>, 3 - <Скорость>, 4- <Перемещение>, 5 - <График скорости>, 6-<График ускорения>, 7- <Вывод>. Для заполнения столбца 1 используют карточку (см. рис. 3 на вклейке VI ) и свои жизненные наблюдения; сведения в столбцы 2-4 берут из учебника, просматривая 12, 13, а для заполнения столбца 5 обращаются к карточке, изображенной на рисунке 79, или к 13 учебника; как заполнить два последних столбца, придумывают сами. После завершения работы таблица выглядит так, как таблица 21.
Таблица 21
Прямолинейное равнопеременное (равноускоренное) движение