Лабораторная работа «Исследование смешанного соединения проводников» 11 класс

«Информационно-коммуникационные технологии в образовании»

Разработка урока: Лабораторная работа

«Исследование смешанного соединения проводников»

11 класс

Автор: Назаренко О.Г,

учитель физики и информатики

ОУ «Славгородский городской лицей»

г.Славгорода, Алтайского края.

 

 

г. Славгород   2007 год

 

Пояснительная записка

Представленный проект интегрированного урока физики-информатики разработан для УМК, разработанного В.А.Касьяновым. При подготовке и проведения урока используется учебник «Физика-11» В.А.Касьянов, «Тетрадь для лабораторных работ по физике 11 класс», В.А. Касьянов, В.А. Коровин.

В настоящее время внедрение современных компьютерных технологий открывает новые возможности для проведения демонстрационного эксперимента и лабораторных работ на уроках физики, позволяет разрабатывать и проводить интегрированные уроки физики-информатики. Учитель при проведении подобного урока должен  создать условия для формирования у учащихся навыков не только в работе с компьютерными программами, но и в проведении, описании и анализе компьютерного эксперимента, который позволяет исследовать физическое явление на основе компьютерной модели.

Уже третий год при проведении лабораторных работ по теме «Постоянный электрический ток» в 11 классе я успешно применяю виртуальную лабораторию «Цепи постоянного тока» из учебного курса «Открытая физика» и презентацию, разработанную в программе Power Point (Приложение 1).

Применяемый мною учебный компьютерный курс "Открытая Физика" соответствует программе курса физики для общеобразовательных учреждений России. В полный курс, который содержит 82 компьютерных эксперимента, 19 видеозаписей физических экспериментов и 2 часа звуковых пояснений, вошли практически все разделы физики, изучаемые в школьной программе.

Для проведения работы «Исследование смешанного соединения проводников» в «Тетради для лабораторных работ – 11» В.А. Касьянов, В.А. Коровин (Приложение 2) я организую интегрированные уроки физики-информатики.

 Представленная мною лабораторная работа проводится в кабинете информатики, где мы используем компьютеры, диапроектор и экран. Во время урока организация выполнения работы осуществляется с помощью презентации. Презентация демонстрируется на экран для тех учеников, кто предпочитает работать вместе со всеми, однако, копии презентации рассылаются на все компьютеры, для тех, кто привык работать самостоятельно и выполняет основное задание быстро. Этот прием позволяет выполнить личностно-ориентированный подход к обучению, позволяет более сильным учащимся проявить себя в выполнении дополнительных заданий различного уровня сложности. В процессе выполнения работы ученики работают со слайдами презентации, программой «Открытая физика» и  записывают результаты измерений, расчеты и выводы в тетрадь для лабораторных работ.

   Рабочее время распределяется следующим образом: 20 минут на работу с программами, 20 минут на проведение расчетов и оформление работы в тетрадях.

 В процессе выполнения работы учащиеся демонстрируют навыки в обращении с компьютерными программами: Windows XP, «Открытая физика» и Power Point, знания о составлении электрических схем и умения проводить расчеты электрических цепей постоянного тока. Таким образом, после проведения урока, учащиеся получают оценки по физике и по информатике.

Прогнозируемые результаты:

§  Физика: Умение составлять электрические схемы и проводить измерения силы тока и напряжения на участках схемы, умение анализировать результаты, полученные при выполнении работы, записывать эти результаты в виде вывода.

§  Информатика: Умение работать с компьютерными программами: Windows XP, Power Point, «Открытая физика».

Планирование лабораторной работы

Тема: «Исследование смешанного соединения проводников в цепях постоянного тока»

Цель:

ü создать условия для формирования умений: проводить эксперимент, описывать и обобщать его результаты, проводить измерения и представлять результаты с помощью компьютерной технологии;

ü Создать условия для  развития познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности в приобретении новых знаний, при выполнении экспериментальных исследований с использованием информационных технологий.

Задачи урока:

§  Учебная – Изучить смешанное соединение проводников в цепях постоянного тока, используя для этого  компьютерные технологии, отработать навыки владения средствами компьютерной технологии.

§  Воспитательная – создать условия для развития познавательного интереса учащихся к физике, для воспитания информационной культуры;

§  Развивающая – развитие творческого мышления, расширение кругозора учащихся;

Оборудование:

§  Оборудование компьютерного класса: компьютеры, диапроектор, экран.

§  Компьютерные программы: Windows XP, Power Point, «Открытая физика».

Дидактическое обеспечение:

§   «Тетрадь для лабораторных работ 11 класс» В.А. Касьянов,

      В.А. Коровин.

§  Слайды презентации к уроку.

§  Справочные системы компьютерных программ.

План:

1.     Организационный момент: проверка посещаемости, раздача тетрадей для лабораторных работ по физике, включение компьютеров.

2.     Работа с презентацией:

1)    Представление раздела: «Цепи постоянного тока».

2)    Объявление темы лабораторной работы: «Исследование смешанного соединения проводников».

3)    Знакомство с целью работы, оборудованием, теоретическим обоснованием:

a.      Цель: С помощью компьютерной программы «Открытая физика» изучить характеристики смешанного соединения проводников.

b.     Оборудование: программа «Открытая физика».

c.      Теоретическое обоснование: тетрадь для лабораторных работ (стр.8); справочная система программы «Открытая физика».

4)    Порядок выполнения работы:

a.     Знакомство с интерфейсом программы «Открытая физика».

В окне СОДЕРЖАНИЕ выберите раздел ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ.

  В данном разделе откройте главу ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА.

b.     Элементы программы, их расположение и назначение.

Данное окно содержит рабочее поле и значки элементов электрической цепи: проводник, батарейка, резистор, вольтметр, амперметр, выбор. С помощью указателя мыши вы можете выбрать элемент цепи, поместить на рабочее поле и откорректировать его параметры (значение сопротивления резистора).

Чтобы цепь заработала, нажмите кнопку СЧЕТ, чтобы очистить рабочее поле – кнопку ОЧИСТИТЬ.

Меню окна содержит три кнопки, позволяющие вызвать звуковое сопровождение по теме ПОСТОЯННЫЙ ТОК, теоретический материал и  дополнительное задание.

c.      Сборка изучаемой схемы: схема, значения ЭДС и сопротивления резисторов.

 

При составлении цепи задайте следующие параметры:

ε = 4В,

R1= 1 Ом,

R2= 2 Ом,

R3= 4 Ом

5)    Проведение измерений и  расчетов (по тетради для лабораторных работ 11 класса УМК В.А. Касьянова).

a.    Значения силы тока, напряжения, сопротивления участков цепи.

Рассчитайте значение силы тока в такой цепи с помощью кнопки СЧЕТ и показаний амперметра. Запишите в тетрадь для лабораторных работ (стр.10) как I1. Запишите предел измерения амперметра и вольтметра: Imax=2A, U max=6B.

Подключите вольтметр к точкам 1,2 и  измерьте напряжение U12. Подключите вольтметр к точкам 1,3 и  измерьте напряжение U13. Подключите вольтметр к точкам 2,3 и  измерьте напряжение U23.

b.    класс точности приборов, предел измерения приборов. Запишите класс точности амперметра и вольтметра: kA=kV=25.

c.    Абсолютной погрешности измерения силы тока, напряжения и сопротивления. Результат измерения силы тока с учетом абсолютной погрешности ΔI:

                   ΔI= Imax          =... ,  I1 ±  ΔI =...;

Результат измерения напряжения с учетом абсолютной погрешности ΔU:

ΔU= Umax          =...  ,      U12 ± ΔU =...

d.    Далее выполняете пункты 10-21 в тетради для лабораторных работ (стр.11-12).

e.    Сравнение сопротивления участка 2-3 с заранее известным значением.

f.      Сравнение напряжения на участке 1-3 с суммой напряжений участка 1 и участка 2-3.

g.    Сравнение сопротивления участка 1-3 с суммой сопротивлений на участке 1 и участке 2-3.

6)    Анализ измерений и расчетов. Оформление вывода.

7)    Дополнительное задание на выбор:

a.    Ответьте на вопрос: Позволяет ли компьютерная программа выполнить физический эксперимент?

b.    Выполните дополнительное задание, предложенное в тетради на странице 12.

Убедитесь, что при параллельном соединении проводников справедливо равенство:

I1= I2  +  I3

c.    Выполните предложенное в программе дополнительное задание:

8)    Сдать тетради для проверки.

Литература:

1.                «Физика в школе», 2001, №7, стр. 20-31: В.А.Коровин, А.Н.Мансуров, В.А.Касьянов, О.Ф. Кабардин, В.А.Орлов «Об экспериментальном преподавании физики в 11 классах в 2001/2002 учебном году»

2.                В.А. Касьянов «Физика 11 класс», изд. Дрофа, Москва, 2003г.

3.     В.А. Молодцов, Н.Б. Рыжикова «Современные открытые уроки информатики». – Рстов н/Д: Изд-во «Феникс», 2002 г.

4.     Кушниренко А.Г., Леонов М.А., Кузьменко Б.А., Назаров Н.А., Подольская С.Б., Ханжин.
 “Информационная культура: Новые информационные технологии. 11 класс”:  Пособие для общеобразоват. учеб. заведений – М: Дрофа, 2001г.

5.     “Информатика 10-11 кл.” /под ред. Макаровой Н.В. – С. Петербург.: Питер, 1999г.

6.                Стандарт основного общего образования по физике.

7.                Стандарт основного общего образования по информатике.

Приложение №1

Слайды презентации к лабораторной работе:

1. Название изучаемого раздела физики.

2. Тема лабораторной работы.

3. Цель, оборудование, теоретическое обоснование.

4.  Порядок выполнения работы.

5. Интерфейс программы.

6. Сборка схемы.

7. Проведение расчетов.

8,9. Оформление расчетов.

10. Дополнительное задание 1.

11. Дополнительное задание 2.

12. Дополнительное задание 3.

Приложение №2

Копия лабораторной  работы из «Тетради для лабораторных работ Физика-11», авторы В.А.Касьянов, В.А.Коровин.