Формирование универсальных учебных действий на уроках физики

Министерство образования и науки Республики Татарстан

ГБОУ СПО «Казанский строительный колледж»

ПРОЕКТНАЯ  РАБОТА

НА ТЕМУ

 «Формирование универсальных учебных действий на уроке физике»

Выполнил:

Учитель физики ГОУ СПО

«Казанский строительный колледж»,

1-ой квалификационной категории

Сергейчева Т.А.

Казань 2015г.

Содержание:

1. Введение.                                                                                                 -3

2.     Формирование универсальных учебных действий на уроках физики.

2.1 .Личностные универсальные учебные действия                            -5

2.2 Регулятивные универсальные учебные действия                          -6

2.3 Познавательные универсальные учебные действия                      -6

2.4 Коммуникативные универсальные действия                                 -8

2.5 Технологическая карта урока                                                        -11                               

3.     Заключение.                                                                                          -18

4.     Литература.                                                                                           -19

5.     Приложения.                                                                                         -20

1.     Введение.

Перемены, происходящие в современном обществе, требуют ускоренного совершенствования образовательного пространства, определения целей образования, учитывающих государственные, социальные и личностные потребности и интересы. В связи с этим приоритетным направлением становится обеспечение развивающего потенциала новых образовательных стандартов. Развитие личности в системе образования обеспечивается, прежде всего, через формирование  универсальных учебных действий (УУД), которые выступают инвариантной основой образовательного и воспитательного процесса. Овладение учащимися универсальными учебными действиями  выступает как  способность к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта.  УУД  создают возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентностей, включая организацию усвоения, то есть умения учиться.

В широком значении термин «универсальные учебные действия» означает умение учиться, т.е. способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта.

Важнейшей задачей современной системы образования является формирование совокупности “универсальных учебных действий”, обеспечивающих компетенцию “научить учиться”, а не только освоение учащимися конкретных предметных знаний и навыков в рамках отдельных дисциплин.

 Обучение физике начинается в период, когда ребёнок переживает самый сложный период своей жизни - подростковый возраст. Этот особый статус возраста связан с изменением социальной ситуации развития подростков, в их стремлении приобщиться к миру взрослых, ориентацией поведения на нормы и ценности этого мира. Подросток, воспитывающийся в условиях детского дома, сложнее проходит (переживает) данный этап. Всё это накладывает отпечаток и на обучение.

В Программе развития универсальных учебных действий для основного общего образования выделены четыре  блока (вида) универсальных учебных действий:

— личностные — смыслообразование на основе развития мотивации и целеполагания учения; развитие Я-концепции и самооценки; развитие морального сознания и ориентировки учащегося в сфере нравственно-этических отношений;

— регулятивные — целеполагание и построение жизненных планов во временной перспективе; планирование и организация деятельности; целеобразование; самоконтроль и самооценивание; действие во внутреннем плане;

— познавательные – исследовательские действия (поиск информации, исследование); сложные формы опосредствования познавательной деятельности; переработка и структурирование информации (работа с текстом, смысловое чтение); формирование элементов комбинаторного мышления как одно го из компонентов гипотетико-дедуктивного интеллекта; работа с научными понятиями и освоение общего приёма доказательства как компонента воспитания логического мышления;

— коммуникативные действия, направленные на осуществление межличностного общения (ориентация в личностных особенностях партнёра, его позиции в общении и взаимодействии, учёт разных мнений, овладение средствами решения коммуникативных задач, воздействие, аргументация и пр.); действия, направленные на кооперацию — совместную деятельность (организация и планирование работы в группе, в том числе умение договариваться, находить общее решение, брать инициативу, разрешать конфликты); действия, обеспечивающие формирование личностной и познавательной рефлексии.

2. Формирование универсальных учебных действий на уроках физики.

 Овладение обучающимися воспитанниками универсальными учебными действиями выступает как способность к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта. УУД создают возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентностей, включая организацию усвоения, то есть умения учиться.

 Функции универсальных учебных действий включают:

 • обеспечение возможностей обучающегося самостоятельно осуществлять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и способы их достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности;

 • создание условий для гармоничного развития личности и ее самореализации на основе готовности к непрерывному образованию, необходимость которого обусловлена поликультурностью общества и высокой профессиональной мобильностью;

 • обеспечение успешного усвоения знаний, умений и навыков и формирование компетентностей в любой предметной области.

 Процесс освоения обучающимися универсальных учебных действий происходит в контексте разных учебных предметов и, в конечном счете, ведет к формированию способности самостоятельно успешно усваивать новые знания, умения и компетентности, включая самостоятельную организацию процесса усвоения, т. е. умение учиться. Данная способность обеспечивается тем, что универсальные учебные действия – это обобщенные способы действий, открывающие возможность широкой ориентации обучающихся, как в различных предметных областях, так и в строении самой учебной деятельности, включая осознание обучающимися ее целей, ценностно-смысловых и операциональных характеристик. Таким образом, достижение “умения учиться” предполагает полноценное освоение всех компонентов учебной деятельности, которые включают: учебные мотивы, учебную цель, учебную задачу, учебные действия и операции (ориентировка, преобразование материала, контроль и оценка).

 Рассмотрим виды универсальных учебных действий (личностные, регулятивные, познавательные, коммуникативные) и как мы с ними работаем на уроках физики в условиях детского дома-школы.

 2.1. Личностные универсальные учебные действия.

 Личностными результатами обучения физике являются:

 1) сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

 2) убежденность в возможности познания природы в необходимости различного использования достижений науки и технологии для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как к элементу общечеловеческой культуры;

 3) самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

 4) готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;

 5) мотивация образовательной деятельности обучающихся воспитанников на основе личностно-ориентированного подхода;

 6) формирование ценностных отношений друг к другу, к учению, к результатам обучения.

 Великий итальянский физик Г. Галилей - основоположник научного метода в исследовании явлений природы, выделил 4 этапа в его развертывании:

 • Приобретение чувственного опыта при изучении группы явлении;

 • Выдвижение гипотезы, позволившей объединить наблюдения и факты и связать их в некую модель;

 • Математическое развитие гипотезы или нахождение логических следствий;

 • Опытная проверка гипотезы (совершается открытие новых физических законов и явлений).

 Личностным результатом обучения физике на мой взгляд становится убежденность обучающихся воспитанников в возможности познания природы, уважение к авторам открытий и изобретений, появление интереса к физике как к элементу общечеловеческой культуры. На этой стадии понимания ученик начинает рассматривать причины открытия, происхождение изучаемого явления, постигая законы, лежащие в основе этого явления, предвидит различные следствия, вытекающие из этих законов. При этом он видит закономерность изучаемого явления, целостную картину окружающего мира.

 2.2. Регулятивные универсальные учебные действия.

 Регулятивные действия обеспечивают организацию обучающимся своей деятельности, к ним относятся:

·        целеполагание, как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что известно и усвоено обучающимися, и того, что еще неизвестно;

·        планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; составление плана и последовательности действий;

·        прогнозирование - предвосхищение результата и уровня усвоения его временных характеристик;

·        контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона;

·        коррекция - внесение необходимых дополнений и корректив в план, и способ действия в случае расхождения от эталона;

·        оценка - выделение и осознание обучающимися того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения;

·        волевая саморегуляция, как способность к мобилизации сил и энергии, способность к волевому усилию, преодоление препятствия.

 Регулятивные универсальные учебные действия формируются при выполнении лабораторных работ, при решении экспериментальных задач, при решении качественных и количественных задач.

2.3. Познавательные универсальные учебные действия.

 Общеучебные УУД включают:

·        самостоятельное выделение и формирование познавательной цели;

·        поиск и выделение необходимой информации, применяя методы информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств;

·        структурирование знаний;

·        выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;

·        рефлексию способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности;

·        смысловое чтение, при котором происходят процессы постижения учеником ценностно-смыслового содержания текста, т. е. осуществляется процесс интерпретации, наделения смыслом;

·        умение адекватно, осознанно и произвольно строить речевые высказывания в устной и письменной речи;

·        действие со знаково-символическими средствами (замещение, кодирование, декодирование, моделирование).

 Развитие общеучебных УУД на уроках физики предусматривает:

 • формирование умений воспринимать, перерабатывать предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить ответы на поставленные вопросы и излагать его;

 • приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий для решения познавательных задач.

 Универсальные логические действия.

 В рамках школьного обучения под логическим мышлением понимается способность и умение обучающихся производить простые логические действия (анализ, синтез, сравнение, обобщение и т.д).

 Совокупность логических действий представляет собой:

 • сравнение конкретно-чувственных и иных данных (с целью выделения тождеств), различия, определения общих признаков и составление классификации;

 • анализ - выделение элементов, расчленение целого на части;

 • синтез - составление целого из частей;

 • сериация - упорядочение объектов по выделенному основанию;

 • классификация - отношение предмета к группе на основе заданного признака;

 • обобщение - генерализация и выведение общности для целого ряда или класса единичных объектов на основе выделения сущностной связи;

 • доказательство - установление причинно - следственных связей, построение логической цепи рассуждений;

 • установление аналогий.

 С целью реализации познавательных УУД мною используются опорные конспекты (ОК), структурно - логические схемы, работа обучающихся воспитанников над учебными проектами. В конце изучения каждой темы мы с воспитанниками составляем обобщающий опорный конспект или структурно - логическую схему, тем самым научаем ребят видеть все явления и процессы во взаимосвязи друг с другом, учим умению базировать основными понятиями и формулами, устанавливать между ними связь и выстраивать логические цепочки. Всё это позволяет систематизировать знания, учит обучающихся воспитанников выделять основное, а моя задача лишь направлять их мысли. Схема «рождающаяся» на глазах, воспринимается ими, как результат собственного труда, лучше запоминается и в дальнейшем используется как справочная. Она может быть полезна при решении задач, при выполнении тестовых заданий. Такие схемы помогают освоить основной материал. Слабоуспевающие обучающиеся, вначале используют схему, как опору. С ее помощью можно воспроизвести материал, ответить на вопросы учителя, учитывая логические связи и зависимости по стрелкам, вписать в нее информацию, воспроизвести схему (ОК) по памяти, выписать обозначения всех физических величин, встречающихся на схеме (ОК) и их единицы. Изучаемый материал связывается воедино, развивается логическое мышление, навыки самостоятельной работы с учебником, повышается активность обучающихся воспитанников, растет интерес к предмету.

 2.4. Коммуникативные универсальные действия.

 Коммуникативные действия обеспечивают социальную компетентность и сознательную ориентацию обучающихся на позиции других людей, умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем;

 Видами коммуникативных действий являются:

 • планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками – определение цели;

 • постановка вопросов - принципиальное сотрудничество в поиске и сборе информации;

 • управление поведением партнера - контроль, коррекция, оценки действий партнера;

 • умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи.

 В коммуникативную компетентность входит способность устанавливать и поддерживать необходимые контакты с другими людьми, владение определенными нормами общения, поведения.

Элементы формирования коммуникативной УУД можно рассмотреть на примере урока конференции. Урок – конференция - особая форма учебного занятия, сочетающая индивидуальную работу каждого ученика (подготовка сообщения и выступление с ним на уроке) с активной работой всего класса (конспектирование выступлений, обсуждение докладов, оценивание выступлений).

Формирование требований ФГОС при изучении темы 

«Постоянный ток. Законы постоянного тока. Сила тока. Условия, необходимые для существования тока. Виды соединения проводников»

В результате изучения темы обучающийся должен знать:

·              смысл понятий: электромагнитное поле, элементарный электрический заряд, сила электрического тока, электрическое напряжение, электрическое сопротивление;

·       смысл закона Ома для участка цепи, вклад российских и зарубежных ученых, оказавших наибольшее влияние на развитие физики.

В результате изучения темы обучающийся должен уметь:

·              описывать и объяснять результаты наблюдений и экспериментов: взаимодействие проводников с током;  

·       применять полученные знания для решения физических задач;

·       воспринимать и на основе полученных знаний самостоятельно оценивать информацию, содержащуюся в сообщениях СМИ, научно-популярных статьях;

·              использовать новые информационные технологии для поиска, обработки и предъявления информации по физике в компьютерных базах данных и сетях (сети Интернета).

Изучение темы способствует формированию у обучающихся следующих общих компетенций:

     ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения задач, оценивать их выполнение и качество.

     ОК 6. Работать в коллективе и команде.

Образовательные цели: дать понятие постоянного электрического тока, рассмотреть законы постоянного тока, ввести понятие силы тока, обозначение, единицы измерения. Рассмотреть условия, необходимые для существования тока в цепи. Изучить виды соединения проводников. Научить решать задачи разного типа по теме урока. Подчеркнуть необходимость знаний для студентов по данной теме, их связь с реальной жизнью.

Воспитательные цели: развивать коммуникативные способности через организацию работы в малых группах; создавать содержательные и организационные условия для развития самостоятельности в добывании студентами знаний, скорости восприятия и переработки информации, культуры речи, воспитании настойчивости в достижении цели; формировать умение работать в коллективе, команде.

Развивающие цели: развивать активность студентов, умения анализировать, сравнивать, делать выводы и обобщать.

Актуальность изучения темы

        Мы не представляем свою жизнь без холодильника, телевизора, компьютера. Не проходит и дня, чтобы мы не использовали электрическую энергию в своих целях: пользовались бытовыми приборами, освещением. Электричество прочно вошло в нашу жизнь, стало обыденным явлением. И мы со временем становимся беспечными, забыв о том какую опасность, таит электрический ток. Даже взрослые люди часто неправильно обращаются с электроприборами, подвергая свою жизнь опасности.
        Опасность работы с электроприборами заключается в том, что ток и напряжение не имеют внешних признаков, которые позволили бы человеку при помощи органов чувств (зрения, слуха, обоняния) обнаружить грозящую опасность и принять меры предосторожности. 
       Действие электрического тока на живые организмы было открыто итальянским учённым Луиджи Гальвани. Ноябрьским днём 1770 г. он был поражён странным явлением: находившиеся на столе обезглавленные лягушки, над которыми профессор проводил опыты, вздрагивали. Их лапки вздрагивали каждый раз, когда из стоящей в кабинете электростатической машины извлекали яркие искры. Особенно сильными были содрогания лапок, когда к ним были присоединены проволоки, свисавшие до земли.
       Ныне Гальвани считают основоположником электрофизиологии, раздела медицины оказывающее положительное влияние на организм человека. Кратковременные высоковольтные электрические разряды через сердце помогают иногда предотвратить смерть пациента при тяжёлом нарушении сердечной деятельности.

Технологическая карта урока

Предмет____физика___________________  

Класс___10____________________________________________________________

Тема урока__Постоянный электрический ток. Законы постоянного тока____________

Тип урока_ Урок первичного предъявления новых знаний________________________

Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность учащегося
		Познавательная	Коммуникативная	Регулятивная
1.Орг.момент	Приветствие. Проверка готовности аудитории.		Слушают учителя
2.Актуализация знаний	Предоставляет возможность повторить домашнее задание, озвучивает вопрос и выставляет отметку за устный ответ у доски.	Пытаются ответить на вопросы	Слушают учителя. Строят понятные ответы	Принимают вопросы
3. Сообщение темы занятия, постановка цели, обозначение актуальности данной темы.	Сообщает тему занятия, определяет цель, обосновывает значимость изучаемой темы.	Фиксируют проблему	Слушают учителя, задают вопросы.	Принимают и сохраняют учебную цель.
4.Изучение нового материала по плану.	Излагает новый материал, демонстрирует презентацию.	Записывают в тетради формулы, чертят виды соединений	Участвуют в обсуждении содержания материала, ставят учебную задачу на основе соответствия того что уже известно, и того, что еще неизвестно	Задают вопросы, обосновывают свои выводы
5. Первичное закрепление знаний	Раздает тест для первичного закрепления материала.	Осуществляют работу по выполнению предложенных задний	Учатся формулировать собственное мнение	Осуществляют самоконтроль
6. Решение расчетных задач	Разбор задачи, алгоритма ее решения. Контролирует решение задач студентами, указывает на ошибки.	Применяют новые знания для решения задач.	Используют речь для пояснения своего действия	Отрабатывают навыки и умения по решению конкретных задач. Осуществляют контроль по результату.
7. Задания на самостоятельную работу	Раздает карточки, определяет время для самостоятельной работы студентов		Умеют слышать и понимать
8. Самостоятельная работа.	Контролирует ход работы, помогает, указывает на ошибки	Выбирают наиболее эффективные способы и подходы к выполнению заданий	Представляют конкретное содержание задач и представляют их в нужной форме	Осознают качество и уровень усвоения материала
9. Итоговый контроль	Контролирует взаимопроверку, поясняет критерий оценки.	Контролируют и оценивают результат	Рефлексия своих действий	Осуществляют пошаговый контроль по результату
10.Подведение итогов занятия, выставление оценок	Оценивает работу в целом, индивидуально, обоснование полученных студентами оценок	Определяют свои ошибки	Обсуждают ошибки и пути их устранения	Эффективно сотрудничают с учителем и со сверстниками, готовы вести диалог
11.Домашнее задание.	Проводит инструктаж по выполнению домашнего задания.	Осознанно строят речевые высказывания	Слушают учителя и участвуют в обсуждении домашнего задания	Задают вопросы по выполнению домашней работы

Технологическая карта урока

Предмет____физика___________________  

Класс___10____________________________________________________________

Тема урока_Обощающее занятие по теме: Постоянный электрический ток. Электрическое поле.

Тип урока_ Урок систематизации и обобщения знаний и умений.________________________

Этап урока	Деятельность учителя	Деятельность учащегося
		Познавательная	Коммуникативная	Регулятивная
1.Орг.момент	Приветствие. Проверка готовности аудитории.	Управляют своей познавательной и учебной деятельности	Осознают свои действия	Принимают и сохраняют учебную цель
2.Актуализация знаний	Задает загадки, пословицы.	Пытаются решить проблему	Участвуют в обсуждении решения проблемы	Осуществляют  самоконтроль
3.Физический диктант.	Проводит инструктаж по выполнению работы, определяет время.	Вспоминают определения, обозначения и названия физических величин	Умеют слышать, слушать и понимают поставленные вопросы	Записывают свои ответы
4.Программированный «Тест-лото».	Проводит инструктаж по выполнению работы, определяет время.	Пытаются решить задание	Описывают содержание совершенных действий	Свои ответы заносят в таблицу
5.Самостоятельная работа по вариантам.	Контролирует решение задач студентами, указывает на ошибки.	Выделяют и формулируют познавательную цель. Выделяют количественные характеристики объектов, заданные словами.	Осознают качество и уровень усвоения учебного материала.	Умеют представлять конкретное содержание и представлять его в нужной форме.
6.Игра в детективов.	Ставит проблему перед студентами.	Выдвигают и обосновывают гипотезы	Планируют и выполняют совместную работу, умеют вести дискуссию, правильно выражать свои мысли	Осознают качество и уровень усвоения материала
7. Решение задач.	Предлагает решить задачи	Анализируют условия и требования задачи.  Выражают структуру задачи разными средствами, выбирают обобщенные стратегии решения.	Устанавливают рабочие отношения, учатся эффективно сотрудничать и способствовать продуктивной кооперации.	Составляют план и последовательность действий. Распределяют функции и объем заданий.
8. Проверка домашней работы.	Заслушивает сообщения студентов.	Устанавливают причинно-следственные связи. Осознанно строят высказывания на предложенные темы	Планируют и согласованно выполняют совместную деятельность, распределяют роли, взаимно контролируют действия друг друга, умеют договариваться, вести дискуссию, правильно выражать свои мысли в речи, уважают в общении и сотрудничестве партнера и самого себя.	Принимают познавательную цель и сохраняют ее при выполнении учебных действий
9. Рефлексия.	Подводит итог урока, собирает тетради с самостоятельной работой	Осознанно и произвольно строят речевые высказывания в устной  форме	Обсуждают итоги урока, что получилось, а что не получилось	Выделяют и осознают то, что уже усвоено, на каком уровне, намечают пути устранения пробелов. Осознанно определяют уровень усвоения учебного материала
10.Домашнее задание.	Проводит инструктаж по выполнению домашнего задания.	Выделяют и формулируют познавательную цель	Развивают способность с помощью вопросов добывать недостающую информацию	Принимают познавательную цель и сохраняют ее при выполнении домашнего задания

3. Заключение.

Для создания проекта я проработала методическую литературу: Болотова В.С. Формирование универсальных учебных действий (УУД) на уроке физики. http://www.profistart.ru/ps/blog/12656.html;

Ивашкин Д.А. Освоение метода познания на уроках физики: журн. Физика в школе / Изд. Первое сентября, № 14, с. 23-25, 2011;

Пигалицын Л.В. Всероссийский съезд учителей физики в МГУ-2011: журн. Физика в школе /Изд. Первое сентября, № 16, с. 49-52 , 2011; В.Г. Разумовский, В.А. Орлов, Ю. И. Дик «Методика обучения физике.10 класс». 2009;

В.Г. Разумовский, В.А. Орлов, Ю. И. Дик «Физика. 10 класс». 2011;

А.В. Федотова «Роль универсальных учебных действий в системе современного общего образования». 2012 , изучила стандарты 2 поколения. Разработала технологическую карту по теме «Законы постоянного тока» для 10 класса. Данную проектную работу могут использовать преподаватели физики.
4. Литература

1. Болотова В.С. Формирование универсальных учебных действий (УУД) на уроке физики. http://www.profistart.ru/ps/blog/12656.html.

2.     Ивашкин Д.А. Освоение метода познания на уроках физики: журн. Физика в школе / Изд. Первое сентября, № 14, с. 23-25, 2011.

3.     Пигалицын Л.В. Всероссийский съезд учителей физики в МГУ-2011: журн. Физика в школе /Изд. Первое сентября, № 16, с. 49-52 , 2011.

4.     Министерство образования и науки РФ «Федеральные государственные     образовательные стандарты основного общего образования. 2013

5.     Рабочая программа по физике, 2013.

6.     В.Г. Разумовский, В.А. Орлов, Ю. И. Дик «Методика обучения физике.10 класс». 2009

7.     В.Г. Разумовский, В.А. Орлов, Ю. И. Дик «Физика. 10 класс». 2011

8.     А.В. Федотова «Роль универсальных учебных действий в системе современного общего образования». 2012

Приложение по теме «Законы постоянного тока»

Изучение нового материала

1. Постоянный ток.

Электрический ток - упорядоченное движение заряженных частиц под действием сил электрического поля или сторонних сил.

За направление тока выбрано направление движения положительно заряженных частиц.

Электрический ток называют постоянным, если сила тока и его направление не меняются с течением времени.

2. Законы постоянного тока.

Законы Ома.

Закон Ома для однородного участка цепи.

Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению при постоянном сопротивлении участка  и обратно пропорциональна сопротивлению участка при постоянном напряжении.

где U - напряжение на участке,  R - сопротивление участка.

Закон Ома для полной цепи.

Сила тока в полной цепи равна отношению электродвижущей силы источника к сумме сопротивлений внешнего и внутреннего участка цепи.

где R - электрическое сопротивление внешнего участка цепи,  r - электрическое сопротивление внутреннего участка цепи.

3. Условия, необходимые для существования тока.

       Для существования постоянного электрического тока необходимо наличие свободных заряженных частиц и наличие источника тока. в котором осуществляется преобразование какого-либо вида энергии в энергию электрического поля.

        Источник тока - устройство, в котором осуществляется преобразование какого-либо вида энергии в энергию электрического поля. В источнике тока на заряженные частицы в замкнутой цепи действуют сторонние силы. Причины возникновения сторонних сил в различных источниках тока различны. Например в аккумуляторах и гальванических элементах сторонние силы возникают благодаря протеканию химических реакций, в генераторах электростанций они возникают  при движении проводника в магнитном поле, в фотоэлементах - при действия света на электроны в металлах и полупроводниках.

        Электродвижущей силой источника тока называют отношение работы сторонних сил к величине положительного заряда, переносимого от отрицательного полюса источника тока к положительному.

Основные понятия.

       Сила тока - скалярная физическая величина, равная отношению заряда, прошедшего через проводник, ко времени, за которое этот заряд прошел.

где I - сила тока, q - величина заряда (количество электричества), t - время прохождения заряда.

       Напряжение - скалярная физическая величина, равная отношению полной работе кулоновских и сторонних сил при перемещении положительного заряда на участке к значению этого заряда.

где A - полная работа сторонних и кулоновских сил,  q - электрический заряд.

       Электрическое сопротивление - физическая величина, характеризующая  электрические свойства участка цепи.

где ρ - удельное сопротивление проводника, l - длина участка проводника,  S - площадь поперечного сечения проводника.

Короткое замыкание.

       Из закона Ома для полной цепи следует, что сила тока в цепи  с заданным источником тока зависит только от сопротивления внешней цепи R.

Если к полюсам источника тока подсоединить проводник с сопротивлением  R<< r, то тогда только  ЭДС источника тока и его сопротивление будут определять  значение силы тока в цепи. Такое значение силы тока будет являться предельным для данного источника тока и называется током короткого замыкания. 

4. Виды соединения проводников.

Последовательное и параллельное

соединение проводников.

Электрическая цепь включает в себя источника тока и проводники (потребители, резисторы и др), которые могут соединятся  последовательно или параллельно.

При последовательном соединении конец предыдущего проводника соединяется с началом следующего. Во всех  последовательно соединенных проводниках сила тока одинакова: I1= I2=I Сопротивление всего участка равно сумме сопротивлений всех отдельно взятых проводников: R = R1+ R2 Падение напряжения на всем участке равно сумме паданий напряжений на всех отдельно взятых проводниках: U= U1 +U2 Напряжения на последовательно соединенных проводниках пропорциональны их сопротивлениям.

При параллельном соединении проводники подсоединяются к одним и тем же точкам цепи. Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме токов, текущих в каждом проводнике: I = I1+ I2 Величина, обратная сопротивлению разветвленного участка,  равна сумме обратных величин обратных сопротивлениям каждого отдельно взятого проводника:      Падение напряжения во всех проводниках одинаково: U= U1 = U2 Силы тока в проводниках обратно пропорциональны их сопротивлениям

Смешанное соединение - комбинация  параллельного и последовательного  соединений.

Устный опрос.

1.     Что такое электризация? Объясните это явление?

2.     Что такое электрический заряд? Единица измерения.

3.     Сформулируйте закон сохранения электрического заряда.

4.     Как взаимодействуют разноименные заряды? Одноименные? Сформулируйте закон Кулона. Что изменится в записи закона, если заряды поместить в диэлектрик.

5.     Что такое напряженность электрического поля?

6.     Как определить напряженность поля точечного заряда? Её направление?

7.     В чем состоит принцип суперпозиции?

8.     Какое электрическое поле называется однородным? Чем оно создается?

Тест для первичного закрепления материала

1.    Электрическим током называется…
А) упорядоченное движение частиц
Б) направленное движение заряженных частиц
В) направленное (упорядоченное) движение электронов
Г) беспорядочное движение частиц вещества

2.    За направление тока принято направление …
А) движения электронов                     Б) движения ионов
В) движения положительно заряженных частиц
Г) движения отрицательно заряженных частиц

3.    Какая величина равна отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения?
А) сила тока              Б) напряжение          В) сопротивление          Г) работа тока

4.    Электрическое напряжение  измеряется в…
А) Амперах                Б) Вольтах                В) Джоулях                     Г) Омах

5.     Сила тока в проводнике…
А) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника
Б) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению 
В) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника
Г) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению

6.     Реостат применяют для регулирования в цепи …
А) напряжения             Б) силы тока                  В) напряжения и силы тока

7.     При увеличении длины проводника его электрическое сопротивление…
А) уменьшится                Б) увеличится              В) не изменится

Эталоны ответов

1	2	3	4	5	6	7
Б	В	А	Б	А	Б	Б

Задания для итогового контроля

Тест « Соединение проводников»
1. Требуется изготовить гирлянду из лампочек, рассчитанных на напряжение 6 В. Чтобы ее можно было включить в сеть напряжением 120 В. Сколько для этого потребуется лампочек?
a) 44
b) 20
c) 60
2. Рассчитайте сопротивление елочной гирлянды, состоящая из 50 лампочек, если каждая лампочка в ней имеет сопротивление 10 Ом:
a) 500 Ом
b) 200 Ом
c) 600 Ом 
3. Два проводника сопротивлением 15 Ом и 5 Ом соединены параллельно. Вычислите их общее сопротивление:
a) 25 Ом
b) 3,75 Ом
c) 5 Ом
4. Проводники сопротивлением 2 Ом, 3 Ом и 5 Ом соединены последовательно и включены в сеть напряжением 20 В. Определите силу тока в каждом проводнике:
a) 1А

b) 2 А
c) 3 А
5. Реостат и лампа включены последовательно в электрическую сеть напряжением 120 В. Вольтметр, подключенный к лампе, показывает напряжение 100 В. Определите напряжение на реостате.
a) 120 В
b) 100 В
c) 20 В

Эталоны ответов к заданиям итогового контроля

1	2	3	4	5
b	a	b	b	c

Критерии оценки: за решение 3-х задач– «3» балла

  за решение 4-х задач (имеются незначительные недочеты) – «4» балла

  за решение 5-ти задач  – «5» баллов

Домашнее задание

Цель: Определить объем информации для самостоятельной работы, обратить внимание на значимые моменты.

На оценку «3»:  Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений (с приложением на электронном носителе). Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011 г. &104 - 107  читать, конспект учить.

На оценку «4»:  Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений (с приложением на электронном носителе). Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011 г. &104 - 107 читать, пересказ, конспект учить, упр. 19 (2)

На оценку «5»:  Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений (с приложением на электронном носителе). Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011 г. &104 - 107  читать, пересказ, конспект учить, упр. 19 (3, 6), доклады: Георг Ом», «Короткое замыкание. Предохранители», «Применение электрических приборов в строительстве»

Приложение к занятию «Обобщающее занятие по теме «Законы постоянного тока. Электрическое поле»

2. Конкурс пословиц, поговорок и загадок

Загадки:

1)    Как солнце горит, быстрее ветра летит, по силе себе равных не имеет. (молния).

2)    Гори ясно, если знаешь правила то безопасно (электричество)

3)    Без ног бежит, без огня горит (электричество).

4)    Не на меру, не на вес во всех лампах оно есть (напряжение).

5)    Без языка, а дает о себе знать (электрический ток).

6)    Два брата - годами равные, характером разные (электрические заряды).

7)    Дарья с Марьей видятся, да не сходятся (два заряда с одинаковыми знаками).

8)    Без рук, без ног, а все его боятся (напряжение).

9)    Хоть не собака, а кусается (электрический ток).

10)       Все дети, как дети, а этот настырный. Испортил всем праздник - остался невинный(перегоревший проводник).

3. Физический диктант.

Вопросы:

1)    Обозначение и единицы измерения заряда.

2)    Обозначение и единицы измерения силы тока.

3)    Обозначение и единицы измерения напряжения.

4)    Обозначение и единицы измерения сопротивления.

5)    Обозначение и единицы измерения электрической емкости.

6)    Обозначение и единицы измерения напряженности.

7)    Обозначение и единицы измерения работы.

8)    Формула закона Кулона.

9)    Формула электрической емкости конденсатора.

10)                       Формула силы тока.

11)                       Формула, выражающая закон Ома для участка цепи.

12)                       Формула зависимости сопротивления от размеров проводника.

13)                       Законы последовательного соединения проводников.

14)                       Законы параллельного соединения проводников.

15)                       Формула работы электрического тока.

16)                       Формула, выражающая закон Джоуля-Ленца.

17)                       Формула, выражающая закон Ома для полной цепи.

4. Программированный “Тест - лото”      

О Т В Е Т Ы	вопросы
		1	2	3	4	5	6	7	8	9
	1
	2
	3
	4

Вопросы:

1. В природе существуют электрические заряды:

1)    положительные;

2)    отрицательные;

3)    положительные и отрицательные;

4)    нейтральные.

2. Отрицательным является заряд:

1)    протонов;

2)    ионов;

3)    нейтронов;

4)    электронов.

3. Напряженность электрического поля в данной точке численно равна силе, действующей на. . .

1)    заряд, помещенный в данную точку поля;

2)    положительный заряд, помещенный в данную точку поля;

3)    единичный положительный заряд, помещенный в данную точку поля;

4)    единичный положительный заряд, помещенный в поле.

4. Элементарный электрический заряд обозначается и имеет размерность:

1)    E = 8,85 *10-12 Кл 2\ Н*м2

2)    е = 1,6 *10 -19 Кл

3)    к = 9 *10 9 Н*м2 \ Кл2

4)    п = 3,14

5. Единицей измерения заряда является:

1)    мерт;

2)    Вольт;

3)    Ом:

4)    Кулон.

6. Электрическим током называется:

1)    упорядоченное движение электронов;

2)    упорядоченное движение протонов;

3)    упорядоченное движение заряженных частиц;

4)    упорядоченное движение нейтронов.

7. Сопротивление проводника зависит:

1)    от длины проводника;

2)    от материала проводника и его размеров;

3)    от поперечного сечения проводника;

4)    от материала проводника.

8. Силу тока в проводнике можно измерить:

1)    вольтметром;

2)    источником тока;

3)    гальванометром;

4)    амперметром.

9. Сила тока на участке цепи равна:

1)    I = E \ (R + r);

2)    I = q \ t;

3)    I = U \ R;

4)    I = A \ Ut.

5.  Самостоятельная работа.

             1 вариант

№1. Ток силой в 21А разветвляется по двум сопротивлениям в 3 и 3 Ом. Определить силы токов в ветвях цепи.

№2. В сопротивлении 0,4Ом поглощается мощность в 0,25кВт. Определить силу тока и падение напряжения на сопротивлении.

№3. На заряд 2*10^-7Кл в некоторой точке электрического поля действует сила 0,015Н. Определить напряженность поля в этой точке.

             2 вариант

№1.Определить длину нихромовой проволоки для электрической плитки, которая будет включена в цепь с напряжением 110В, если сечение проволоки 0,15мм², а сила тока не должна превышать 5А (r = 1,05*10^-6Ом*м).

№2. Напряженность поля в некоторой точке о,4*10³Н/Кл. Определить величину силы с которой поле в этой точке будет действовать на заря

4,5*10^-6Кл.

№3. Напряженность поля в некоторой точке 0,4*10³Н/Кл. Определить величину силы, с которой поле в этой точке действует на заряд

4,5*10^-6Кл.

        3 вариант

№1. На сколько равных частей надо разрезать проволоку сопротивлением 50Ом, чтобы при параллельном соединении этих частей получить сопротивление 2Ом.

№2. Два одинаковых по величине и знаку точечных заряда, расположенных на расстоянии 3м друг от друга в вакууме, отталкиваются с силой 0,4Н. Определить величину каждого заряда.

№3. При сообщении проводнику заряда 0,008Кл его потенциал становится равным 1000В. Определить емкость проводника.

6. Игра в детективов.

Детектив 1.

Войдя в комнату доктор Ватсон увидел что Шерлок Холмс с интересом смотрит в окно.

- Что Вы там рассматриваете Холмс? - спросил он.

- Ватсон, вы никогда не обращали внимание как правильно ведут себя птицы, присаживаясь на высоковольтные линии ?

- А разве существуют какие-то правила? - спросил Ватсон.

- Я думаю что должны - ответил Холмс. - Ведь по линии электропередач течет ток силой 1800 А.

- Но тогда птица должна погибнуть в ту же секунду когда она сядет на провод !

- Но ведь этого не происходит Ватсон! И как Вы думаете, почему?

(ОТВЕТ: Провода электропередач имеют сопротивление 0,00005 Ом на погонный метр. Птица, присаживаясь, располагает лапки на расстоянии 2,5 см. Отсюда следует, что сопротивление между лапками птицы равно 0,0000005 Ом у провода. Значит можно вычислить напряжение под которым находится птица, оно равно 0,0009 В. Электрический ток проходит в виде тихого разряда, но из-за малости, птица не ощущает его.)

Детектив 2.

Развернув утреннюю газету доктор Ватсон углубился в чтение. Через некоторое время он начал посмеиваться.

- Что смешного напечатали, доктор? - спросил Холмс.

- В газете находится статья, в которой повествуют о проблемах одной строительной компании, которая стала проводить линии электропередач в тропической стране ! - ответил Ватсон.

- И что же в этом смешного, доктор? - спросил Холмс.

Что на это ответил Ватсон?

(ОТВЕТ: Компании пришлось решать очень специфические проблемы.

Как предохранить провода от обезьян, которые играя с ними вызывают короткие замыкания.

Как обезопасить опорные столбы от слонов, которые стараются их выворачивать. )

Детектив 3.

Доктора Ватсона и Шерлока Холмса в новогоднюю ночь пригласили в гости друзья. И, вдруг, как гласит один из законов Мерфи: "Все, что должно сломаться, обязательно сломается, причем в самый неподходящий момент".

И, что же произошло? Когда хозяин дома стал включать елочную гирлянду для детей, одна из лампочек рассчитанных на напряжение в 3,5 В перегорела.

Дети расстроились, хозяин в панике, ведь под рукой нет запасной лампочки. Надо спасать праздник, решил Холмс. И, попросив всех успокоиться, Холмс произнес магические слова и сделал одно действие.

Ко всеобщей радости детей, гирлянда загорелась.

Позже доктор Ватсон спросил у Холмса, что же он сделал?

Что же ответил Холмс?

(ОТВЕТ: "Я сделал действие, которое опасно для жизни. И прошу его не повторять. Я вставил палец в патрон от лампочки. При этом падение напряжения на пальце составило 143 В при напряжении в сети 220 В. ")

Детектив 4.

Вечером доктор Ватсон и Шерлок Холмс сидели дома, в теплой уютной гостиной. А за окнами бушевала гроза.

Холмс спокойно читал газету, а Ватсон размышлял: !Не опасно ли в такую погоду находиться на улице?".

Не выдержав он спросил у Холмса:

- Почему нельзя находиться во время грозы под большим деревом или поблизости от них, почему нельзя лежать на земле?"

Что ответил Ватсону Холмс?

(ОТВЕТ: Большие деревья имеют хорошо развитую корневую систему. Они хорошо заземлены, и под влиянием наэлектризованных облаков на них накапливаются притекающие из земли электрические заряды. - дерево притягивает молнию для разряда.

Рядом с деревом стоять тоже опасно. Электрический ток проходит преимущественно по участку цепи с наименьшим сопротивлением. Если тело человека имеет большую проводимость, то ток пройдет через человека, а не через дерево.

Лежать на земле - совсем глупо. Попадая в землю ток разветвляется по поверхности и при близком разряде молнии, между головой и ногами может возникнуть смертельно опасная разность потенциалов. Лучше присесть на корточки.)

7. Решение задач:

1)    Определите длину широчайшей мышцы спины, если нервный импульс, проходящий через нее имеет напряжение 50 мВ, а сила тока 5 мА. Площадь поперечного сечения мышцы 3,14 см², а удельное сопротивление 1,5 103 Ом ·м.

2)                            Сопротивление тела рыбы в среднем равно 180 Ом, напряжение вырабатываемое органами различных видов рыб разное. Например: электрический скат создает напряжение в 60 В, электрический угорь – 300 В, электрический сом – 350 В, а угорь-электрофорус – 500 В. Установите какое значение имеет сила тока для каждой рыбы.

 10.Домашнее задание.

Две лампочки одинаковой мощности сначала включают последовательно, а потом параллельно. Как меняется накал лампочек и почему?