скачать Токи в различных средах (предпрофильный элективный курс для учащихся основной школы) Н.В.Ключникова, учитель физики ГОУ ЦО № 548 «Царицыно» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА Направленность. Переход к профильному обучению в старшей школе требует от учеников получения дополнительных знаний по отдельным темам курса физики основной школы. Поэтому элективный курс, будет направлен на углубленное изучение одного из разделов электродинамики, связанным с прохождением электрического тока в различных средах. ^ В школе при изучении физики используется двухуровневая система обучения, когда с седьмого по девятый классы ученики изучают все основные темы всего курса а, начиная с десятого, происходит расширение и углубление полученных знаний и навыков. В связи с этим изучение раздела «Природа носителей электрического заряда в веществе», является новым для данного возраста. Знакомство учеников с этой темой целесообразно в связи с тем, что профильное образование предъявляет особые требования к ученикам, которые выберут своим профилем физику. Этот элективный курс представляет собой углубленнее изучение данной темы, помогает раскрыть глубинные процессы, которые происходят при прохождении электрического тока в различных средах. В то же время нельзя не учитывать, что современный ученик находится в условиях интенсивного развития инновационных технологий, когда конкурирующие фирмы производители «выбрасывают» на рынок усовершенствованные, модернизированные, постоянно усложняющиеся технические устройства. Очень часто дети и подростки, с их природным любопытством, стараются быть первыми при изучении нового, поэтому нередки случаи, когда учащиеся знают больше чем родители, подсказывая им критерии выбора бытовой техники, компьютеров. Например, за последнее десятилетие, в устройстве телевизионного приемника произошли большие изменения. Так, в начале использовалась электронно-лучевая трубка, потом были созданы жидкокристаллические телевизоры, а теперь и плазменные. Актуальность предложенного курса обусловлена с одной стороны потребностью общества в профильном обучении, а, следовательно, в предпрофильной подготовке, а с другой стороны развитием науки и использованием в технике новых передовых технологий, знания о которых необходимы современному человеку. ^ Целью является создание условий для развития интеллектуальных способностей учащихся на основе рассмотрения темы «Электрический ток в различных средах». Расширение знаний по базовому предмету, формирования умений вести анализ экспериментальных данных, по теме опираясь на классическую электронную теорию. Задачи: воспитание осознанного отношения к учению, укрепление интереса в изучении физики; ориентация школьников на выбор профиля обучения на старшей ступени; формирование знаний о теории и методах теоретического познания, о фундаментальных идеях физики; умения, проводить эксперимент, строить гипотезы, модели и аналогии; использовать классическую электронную теорию для объяснения электрического тока в различных средах; знакомство учеников с примерами использования полупроводниковых и вакуумными приборов в различных автоматических устройствах, электронно-вычислительной технике, космической связи; знакомство с явлениями природы, например с молнией. Возраст учащихся. Курс рассчитан на учащихся восьмого, девятого классов. ^ При работе используются следующие формы: беседа, консультации, поиск информации и ее анализ, подготовка докладов в печатном и электронном видах, практическое занятие по выполнению лабораторных работ. Групповые занятия по два часа один раз в неделю. ^ Теоретические: рассказ, беседа, семинар, дискуссия. Практические: лабораторные работы, творческие проекты. ^ Печатные издания, необходимые для работы: справочники, учебники; учебные таблицы «Фоторезистор», « Термистор», «Диод»; Оборудование необходимое для проведения демонстрационного и лабораторного эксперимента: стандартное оборудование кабинета физики имеющееся в наличии. ^ Образовательные и развивающие результаты. По окончании курса учащиеся должны знать и объяснять на основе классической электронной теории: электрический ток в вакууме, газах, полупроводниках. Уметь объяснять работу технических средств и природных явлений, в которых используются и наблюдаются электрический ток в различных средах: вакуумный диод, электронно-лучевая трубка, молния. Знать применение полупроводниковых приборов фоторезисторов и термисторов в технике и уметь объяснять принцип их работы. Практические умения. Проводить лабораторную работу согласно инструкции, делать вывод, рассчитывать погрешность; получать информацию из различных источников (справочников, учебников, Internet). ^ Проведение самостоятельных работ, семинаров. ПРОГРАММА (описание тематических блоков курса) Тема 1. Введение. Техника безопасности Информирование учеников о правилах поведения в кабинете, правилах работы со специальным оборудованием, правилах противопожарной безопасности. Тема 2. Повторение основных положений классической электронной теории. Электрический ток в металлах. Опыты: Э. Рикке, Л. И. Мандельштама – Н.Д. Папалекси, Стюарта – Толмена, Э. Резеофорда, Г. С. Ома. Определение заряда и скорости упорядоченного движения электронов. Повторение теоретических вопросов, связанных с основными положениями классической электронной теории, прохождением электрического тока в металлах их сопротивлением, законом Ома для участка цепи, последовательным и параллельным соединением, резисторами. Лабораторные работы: исследование зависимости сопротивления проводника то его длины, площади поперечного сечения и рода вещества; изучение закона Ома для участка цепи; изучение законов последовательного и параллельного соединения проводников с помощью амперметра и вольтметра. Тема 3. Электрический ток в вакууме и газах. Знакомство учеников с вакуумными приборами на примере вакуумного диода и электронно-лучевой трубки. Определение условий, при которых проводниками электрического тока могут быть и газы. Объяснение природных явлений, молнии и действие молниеотвода, процессы, происходящие на Солнце, использование не самостоятельных разрядов в технических устройствах и рекламах. Для объяснения электрического тока в вакууме и газе используется классическая электронная теория. При изучении этой темы предполагается активная работа учащихся по поиску и анализу дополнительных данных о природных явлениях и технических устройствах, в которых наблюдается или применяется электрический ток в газах. Для самостоятельной работы учащихся предлагаются следующие темы сообщений: молния, история изучения; способы защиты от молнии, эффективные и не очень; шаровая молния; использование в рекламных вывесках несамостоятельного разряда; разработка инструкции по правилам поведения во время грозы в лесу, поле, городе, доме, водоеме, дуговой разряд, плазма. Демонстрационные эксперименты: устройство и действие электронно-лучевой трубки; ионизация газов; несамостоятельный разряд; самостоятельный разряд в газах при пониженном давлении. Тема 4. Электрический ток в полупроводниках. Полупроводниковые приборы. При изучении полупроводников учеников знакомят с их основными свойствами на опытах с терморезисторами и фоторезисторами, изучается собственная и примесная проводимости, электронно-дырочный переход, полупроводниковый диод, транзистор. При изучении этой темы предполагается выполнение одной лабораторной работы по изучению транзистора. Формирование новых понятий и объяснение нового учебного материала будет происходить с опорой на демонстрационный эксперимент. Демонстрационные эксперименты: электрона и дырочная проводимость полупроводников; зависимость электропроводности полупроводников от температуры; зависимость электропроводности полупроводников от освещенности; односторонняя электропроводность полупроводникового диода. Лабораторная работа: изучение транзистора. Тема 5. Электрический ток в растворах и расплавах электролитов. Изучение темы начинается с выяснения, что такое электролит, далее переходим к выяснению, как будет проходить электрический ток в растворе поваренной соли, эта работа проходит экспериментальным путем. Далее, опираясь на знания, полученные учениками ранее при изучении удельного сопротивления проводника и внутреннего сопротивления источника тока, выясняем механизм электропроводности растворов электролитов и их сопротивление. Используя знания, полученные на уроках химии, изучаем явление электролиза и закон Фарадея, далее закрепляем эти знания при определении заряда электрона экспериментальным путем. Применение электролиза в технике целесообразно осваивать с использованием самостоятельной работы учащихся, которая предполагает подготовку сообщения по следующим темам: рафинирование меди; электролитическая полировка; электрометаллургия. Демонстрационные эксперименты: электропроводность стекла при нагревании; электролиз раствора медного купороса. Лабораторные работы: электропроводность растворов электролитов; определение заряда электрона. ^ ПОУРОЧНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ
^
^
|