Министерство
образования и науки Самарской области
ГБОУ СПО «ННХТ»
Учебно-методическая разработка по физике по внедрению
модульно-компетентностного подхода в образовательном процессе
по теме «Магнитное поле»
Разработала:
Преподаватель
физики
Комиссарова Н.П.
2014
Пояснительная записка
Учебно-методическая разработка по теме «Магнитное поле» разработана в
соответствии с Федеральным компонентом Государственного образовательного
стандарта среднего общего образования по физике.
Система
профессионального образования все более ориентируется на принцип
компетентности. Выпускники должны не только успешно выполнять свои
профессиональные задачи, но и грамотно строить взаимоотношения с членами
группы, уметь самостоятельно принимать решения, обладать гибкостью мышления.
Поэтому данная учебно-методическая разработка позволяет делать обучение физике
составной частью процесса формирования у учащихся основ естественнонаучной
культуры. Одним из перспективных направлений в плане решения этой задачи
является осуществление компетентностного подхода средствами модульных
технологий.
Технологическая
сторона данной методической разработки основана на принципах сотрудничества и
сотворчества; на уроке преподаватель «стоит не над учеником», а «рядом с ним».
Основной результат такой деятельности: интерес обучающихся к учебе,
обеспечение развития у обучающихся креативных качеств с учетом индивидуальных
особенностей личности, требования работодателя и ФГОС.
Представленная методическая
разработка содержит методические рекомендации для преподавателей и позволяет
обучающимся с помощью руководства по обучению освоить материал по теме в
соответствии с требованиями к уровню подготовки выпускников среднего общего
образования.
Изучение темы с
использованием модульной технологии рассмотрено на примере 4
уроков.
1 урок – вводный.
Учитель с помощью таблиц и демонстраций обращает внимание на главное при
изучении материала, помогает установить причинно-следственные и логические
связи.
Последующие уроки
состоят из теоретического материала и руководства по обучению (ряда
последовательных учебных элементов, направляющих деятельность учащихся).
Такое планирование
помогает пройти усвоение учащимися учебного материала следующим образом:
1-й уровень
– «знания-знакомства», - ученик работает на уровне «опознать знакомое»;
2-й уровень – «знания-копии», - ученик должен уметь воспроизвести формулы или
формулировки тех или иных понятий; 3-й
уровень – «знания-умения», - учащийся способен использовать те или иные
представления или понятия при решении расчетных или качественных задач.
Оценка
качества знаний и все виды контроля в рамках соответствующего модуля проводятся
в форме разноуровневого тестового задания (Приложение 1), решения качественных
и расчетных задач, ответов на контрольные вопросы (
Приложение 2 ).
По результатам заполнения
таблицы из Приложения можно проследить динамику активности отдельного
учащегося, провести корректировку учебно-воспитательной деятельности учащихся
(проведение консультаций, факультативов, индивидуальных занятий, пересмотр
заданий).
Цели :
1.Учебные:
- познакомить
учащихся с понятием «магнитное поле» (физический объект, действие магнитного
поля, источники);
- изучить свойства
магнитного поля и средства его описания;
- применять
полученные знания при решении задач;
- изучить
устройство и принцип действия приборов магнитоэлектрической системы;
- научить
составлять опорные конспекты.
2. Воспитательные:
- приобретение
навыков активного участия в обсуждении;
- умение слушать;
- видеть перспективу
изучаемого материала для других предметов.
3. Развивающие:
- развивать
активность и познавательный интерес;
- развивать умение
сравнивать, выделять главное, делать выводы.
В процессе изучения темы учащийся
должен
·
усвоить:
факт существования
магнитного поля и начальные представления о материальности магнитного поля;
·
знать:
понятия «индукция
магнитного поля», «магнитный поток», «линии магнитной индукции», закон Ампера,
правило левой руки для определения силы Ампера;
·
уметь:
решать задачи на
простейшие расчеты магнитной индукции, силы Ампера .
Демонстрации:
·
взаимодействие параллельных токов,
·
магнитное поле катушки с токов,
·
действие магнитного поля на ток,
·
устройство и действие амперметра, вольтметра,
громкоговорителя.
Учебная
литература:
Мякишев Г.Я. и Буховцев Б.Б. «Физика. Учебник для 11
класса общеобразовательных учреждений», Москва, Просвещение, 2012;
Сборник задач под редакцией А. П. Рымкевича «Физика. 10
– 11 классы. Пособие для общеобразовательных учреждений», Москва, Дрофа, 2012;
М.А. Ушаков, К.М. Ушаков «Раздаточный материал по
физике», Москва, Просвещение.
Тематическое планирование
Урок
№
|
Тема
урока
|
Учебные
цели урока
|
КИМы
|
Дом. задание
|
1.
|
Магнитное поле
|
Ввести понятие о магнитном поле (физический
объект, действие магнитного поля, источники), продолжить формирование умений
выделять электромагнитные явления и описывать их физическими величинами и
законами.
|
-
|
-
|
2.
|
Взаимодействие токов. Магнитное поле. Вектор
магнитной индукции – основная характеристика магнитного поля.
|
Сформировать умения выделять магнитное поле
по его действию; изучить свойства магнитного поля и средства его описания –
магнитные силовые линии, правило буравчика; ввести понятие вектора магнитной
индукции.
|
Тестовое задание
|
Проработать §§1,2,3.
Решить
задачу Р.835, Составить опорный конспект.
|
3.
|
Закон Ампера.
|
Изучить закон Ампера, сформировать умение
характеризовать магнитное поле.
|
Задачи Р.839,
№ 2,3,5,6,7,8
|
§3
|
4.
|
Электроизмери тельные приборы.
|
Изучить устройство и принцип действия
приборов магнитоэлектрической системы, громкоговорителя,
продолжить отработку знаний о магнитном поле
и его характеристиках
|
Контрольные вопросы
|
§§4,5
|
УРОК 1. Тема урока: «Магнитное поле»
В теме изучают
частное проявление электромагнитного поля- магнитное поле постоянного тока.
При изучении
материала преподаватель с помощью таблиц 1-3 и демонстраций обращает внимание
на качественный анализ сущности следующих явлений:
взаимодействие
электрических токов;
действие магнитного
поля на проводник или систему проводников.
Среди средств
описания действия магнитного поля (физические величины, законы)
уделяется правилам
левой руки и правого винта.
Анализируя таблицы
преподаватель помогает установить причинно-следственные и логические связи.
Демонстрации:
·
взаимодействие параллельных токов,
·
магнитное поле катушки с токов,
·
действие магнитного поля на ток,
·
устройство и действие амперметра, вольтметра,
громкоговорителя.
Таблица 1. Постоянное магнитное поле.
П О Л Е С В О Й С Т В
А
постоянного
тока, Порождается электрическим током,
постоянных магнитов
– действует на электрический ток.
вид
материи Постоянно во времени. Убывает от
источника. Вихревое. Поля бывают
разные: однородные, неоднородные…
Поля не действуют друг на друга; могут
существовать в одной области
пространства.
С Р Е Д С Т В А О П И С А Н
И Я
Магнитная
индукция
Определение:
величина, B = (Тл); В1›В2
направление.
Линии В,
поле
прямого тока
Магнитный
поток
Ф=В S cosα (Вб)
Скалярная величина
Принцип
В = В1 + В2
суперпозиции
полей
Взаимодействие
F = B I l
токов F┴B┴I2
Таблица 2. Сравнение свойств электрического и магнитного полей
Свойства
поля
|
Электростатическое
|
Магнитостатическое
|
Источник поля
|
Электрические заряды
|
Движущиеся заряды, ток
|
Виды полей
|
Однородное и неоднородное, постоянное во
времени
|
Однородное и неоднородное, постоянное во
времени
|
Характер поля
|
Потенциальное
|
Вихревое
|
Силовые линии поля
|
Незамкнутые
|
Замкнутые
|
Поле в веществе
|
Нет в проводниках, есть в диэлектриках
|
Есть в веществе
|
Энергия
|
Обладает
|
Обладает
|
Таблица 3. Магнитное поле
Действие
на ток
|
Действие
на заряд
|
Действие
на вещество
|
Взаимодействие токов.
Электродвигатель.
Приборы магнитоэлектрической системы.
Громкоговоритель.
|
Кинескоп.
Масс-спектрограф.
Северное сияние.
|
Намагничивание вещества – постоянные
магниты.
Магнитная запись информации.
Движение вещества в магнитном поле.
|
УРОК 2. Тема урока: Взаимодействие токов. Магнитное поле. Вектор
магнитной индукции – основная характеристика магнитного поля.
Изучение нового
материала начинается с постановки учебной проблемы:
Взаимодействуют ли
между собой движущиеся электрические заряды?
Если
взаимодействуют, то как и почему?
Чем такое взаимодействие
отличается от взаимодействия покоящихся точечных электрических зарядов?
Как и какие
характеристики поля необходимо ввести?
Общим ответом,
имеющим важное мировоззренческое значение является такой: характеристики поля
вводятся на основе его свойств.
Далее учащимся
предлагается работать с модулем урока, поэтапно выполняя действия УЭ.
Модуль урока 2.
Учебный
текст
|
Руководство
по обучению
|
Примеча-
ние
|
Эрстед Ампер
|
УЭ1. Зарисуйте рисунки и подпишите их
(§1)
|
|
|
УЭ2. Дайте определение магнитного поля.
Перечислите основные свойства магнитного поля (§1)
|
Используй-те данный
УЭ для
составле-
ния
опорного
конспекта
|
Линиями магнитной индукции (ЛМИ) называют
линии…………
Важная особенность ЛМИ состоит в том, что
…….
Поле с замкнутыми силовыми линиями
называют……..
Направление вектора магнитной индукции
устанавливают с помощью правила буравчика, которое состоит в
следующем: если направление поступательного движения….
Модулем вектора магнитной индукции………
|
УЭ3. Зарисуйте рисунки и продолжите
определения (§2, §3)
|
|
Задание 1.
|
УЭ4. Используя правило буравчика,
выполните задания по определению
направления линии магнитной индукции В.
Результаты покажите учителю; убедитесь в
правильности вашего решения.
|
|
B= - магнитная индукция.
[M]=[H м] – максимальный вращающий момент, действующий на рамку;
[I]=[A] – сила тока в рамке;
[S]=[м] – площадь рамки;
[B]=[Тл] (тесла) –
магнитная индукция.
|
УЭ5. Зарисуйте рисунок и запишите формулу
в тетрадь.
|
|
Задача №1.
Максимальный вращающий момент, действующий
на рамку площадью 1 см, находящуюся в
магнитном поле, равен 2 мкН·м. Сила тока, текущего в рамке, 0,5 А. Найти
индукцию магнитного поля.
Решение задачи №1
Дано:
Си
S=1см
1·10м
M=2мкH м 2·10H·м
I=0,5А
В - ?
Решение:
B=
Вычисление:
В=;
В=4·10Тл=0,04
Тл.
Ответ: В=0,04 Тл.
|
УЭ6. Разобрать и выписать в тетрадь
образец решения задачи №1.
|
|
Задача №2.
Рамка площадью 400 см2 помещена в
однородное магнитное поле с индукцией 0,1 Тл так, что нормаль к рамке
перпендикулярна линиям индукции. При какой силе тока на рамку будет
действовать вращающий момент 20 мНּм?
|
УЭ7. Решите задачу №2 самостоятельно.
Результат покажите преподавателю.
|
|
|
УЭ8. Для закрепления пройденного
материала возьмите у учителя тестовое задание, выполните его, сдайте на
проверку преподавателю и получите допуск к следующему УЭ.
|
|
УРОК 3. Тема урока: Закон Ампера.
Урок начинается
с проверки домашнего задания. Результат решения задачи представлен на доске.
Фронтально
повторяются вопросы:
Каков механизм
взаимодействия электрических токов?
Каковы важнейшие
свойства магнитного поля?
Какова основная
характеристика магнитного поля по аналогии с электрическим?
Преподаватель
повторяет, что важнейшим свойством магнитного поля является его действие на
ток.
Изучение нового
материала, отработка навыков и умений осуществляется с помощью модуля урока 3.
Модуль урока 3.
Учебный текст
|
Руководство по обучению
|
Примечание
|
|
УЭ1. Из §3 запишите формулу и определение
закона Ампера.
|
|
Направление силы Ампера определяется
правилом левой руки: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной
индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по
направлению тока, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы,
действующей на проводник.
|
УЭ2. Запишите в тетрадь и выучите правило
левой руки для определения силы Ампера
|
|
Задача №888 (1)
Дано:
Найти: FА
Решение:
|
УЭ3. Используя правило левой руки рассмотрите
примеры решения задач №839 (1, 4). Задачи №839
(2, 3, 5, 6, 7, 8) выполните
самостоятельно. Результат покажите учителю, получите обязательную оценку.
|
Рымкевич А.П. Сборник задач по физике.
Если у вас возникли вопросы по ходу
выполнения задания:
- повторите правило левой руки;
- обратитесь к преподавателю или обучающемуся,
который выполнил это задание.
|
УРОК 4. Тема урока: Электроизмерительные
приборы.
Содержание данного урока в целом
представлено предыдущими уроками, а также соответствующей темы в рабочей
программы по дисциплине ФИЗИКА. Эффективность урока усиливается включением в
ход урока практических заданий.
Устройство и принцип действия приборов
магнитоэлектрической системы учащиеся изучают с помощью модуля урока 4.
Модуль
урока 4.
Учебный текст
|
Руководство по обучению
|
Примечание
|
|
УЭ1. Зарисуйте рис. 20
(§4), подпишите составные части прибора
магнитоэлектрической системы.
|
|
|
УЭ2. Найдите составные части прибора
магнитоэлектрической системы и продемонстрируйте их соседу по парте.
|
Раздать по одному прибору (амперметр или
вольтметр) на парту.
|
Контрольные вопросы:
1. В каких областях прибора существует
магнитное поле?
2. Какой вид имеют полюса постоянного
магнита?
Зачем они нужны?
3. Поворачивается ли катушка на 90°?
4. Как направлен ток в катушке при
обозначенных символах (см. рис. 21 учебника)?
5. Какой прибор – амперметр или вольтметр
изображен на рис. 20 учебника?
|
УЭ3. Подготовьте письменно или устно
ответы на вопросы и получите допуск к следующему учебному элементу.
|
|
|
УЭ4. Для закрепления пройденного
материала возьмите у преподавателя раздаточный материал (задание 72-А) и
выполните его самостоятельно.
|
Если вы затрудняетесь в выполнении задания,
обратитесь к преподавателю или обучающемуся, который выполнил это задание.
|
|
УЭ5. Прочитайте §5 и подготовьте
сообщение о работе громкоговорителя для урока обобщающего повторения.
|
|
Приложение 1
Тестовое задание.
Уровень А (оценка 3)
1. Что наблюдалось в опыте в опыте Эрстеда?
а) взаимодействие двух параллельных
проводников с током;
б) взаимодействие двух магнитных стрелок;
в) поворот магнитной стрелки вблизи
проводника при пропускании через него тока;
г) возникновение электрического тока в
катушке при вдвигании в нее магнита.
|
1. Что наблюдалось в опыте Ампера?
а) взаимодействие двух параллельных
проводников с током;
б) взаимодействие двух магнитных стрелок;
в) поворот магнитной стрелки вблизи
проводника при пропускании через него тока;
г) возникновение электрического тока в
катушке при вдвигании в нее магнита.
|
2. Как называется единица магнитной
индукции?
а) Ватт; б) Тесла; в) Н·м; г) Ампер
|
2. Как называется единица магнитной
индукции?
а) Ватт; б) Н·м; в) ;
г) Ампер.
|
3. Как взаимодействуют между собой два
параллельных проводника, если по ним протекают токи в одном направлении?
а) притягиваются; б) отталкиваются;
в) сила взаимодействия равна нулю.
|
3. Как взаимодействуют между собой два
параллельных проводника, если по ним протекают токи в противоположных
направлениях?
а) притягиваются; б) отталкиваются;
в) сила взаимодействия равна нулю.
|
4. Рамку, площадь которой равна 0,5
м2 поместили в магнитное поле перпендикулярно линиям индукции.
Когда по рамке пропустили ток 4 А, на нее стал действовать момент сил 12 Н·м.
Чему равен модуль индукции магнитного поля?
а) 0,16 Тл; б) 1,5 Тл; в) 6 Тл; г) 24 Тл.
|
4. Рамку площадь которой 2
м2, поместили в магнитное поле перпендикулярно его силовым линиям.
Когда по рамке пропустили ток 3А, на нее стал действовать момент сил 3 Н·м.
Чему равен модуль индукции магнитного поля?
а) 0,5 Тл; б) 1 Тл; в) 2 Тл; г) 18 Тл
|
Уровень В (оценка 4)
5. На рисунке изображен проводник, по
которому течет электрический ток. Какое направление имеет вектор магнитной
индукции магнитного поля в точке М?
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) 5; е) 6.
|
5. На рисунке изображен проводник, по
которому течет электрический ток. Какое направление имеет вектор магнитной
индукции магнитного поля в точке М?
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4; д) 5; е) 6.
|
Уровень С (оценка 5)
6. Какой из вариантов соответствует схеме
расположения линии индукции магнитного поля вокруг прямолинейного проводника
с током перпендикулярно плоскости рисунка?
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4
|
6. Какой из вариантов соответствует схеме
расположения линии индукции однородного магнитного поля ?
а) 1; б) 2; в) 3; г) 4
|
1) 2) 3)
4)
Справочный
лист ответов для преподавателя
Тестовое задание
Номер
вопроса
|
Вариант
1
|
Вариант
2
|
1
|
В
|
А
|
2
|
Б
|
В
|
3
|
А
|
Б
|
4
|
В
|
А
|
5
|
В
|
Е
|
6
|
В
|
Б
|
Приложение 2
Контроль учебного процесса
Группа №_____
№
п/
п
|
Фамилия
Имя
обучающегося
|
Тестовое
задание
|
Задачи,
Р.№839
|
Контрольные
вопросы
|
Номер
задания
|
Оценка
|
Номер
задачи
|
Оценка
|
Номер
вопроса
|
Оценка
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
2
|
3
|
5
|
6
|
7
|
8
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принцип выставления оценок за правильно
выполненные задания
·
за тестовое задание:
уровень
А - «3», уровень В – «4», уровень С – «5»,
·
за решение задач:
4
задачи – «3», 5 задач –«4», 6 задач –«5»,
·
за ответы на контрольные вопросы:
3
вопроса –«3», 4 вопроса –«4», 5 вопросов –«5».
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.