Тест к уроку Пояснительная записка к тесту
скачать Комитет по образованию Мингорисполкома Учреждение образования «Минское государственное профессионально-техническое училище № 114 строителей»  Кабинет физики МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА  Преподаватель высшей категории Белявская Г.И. Минск, 2006 Содержание I. Использование компьютерных моделей в процессе обучения физике 1. Введение (методическое обоснование проблемы) 2. Компьютерные модели в курсе физики 3. Виды уроков с использованием компьютерных моделей 4. Виды заданий к компьютерным моделям 5. Методика работы с компьютерными моделями II. Приложение - План урока «Газовые законы. Абсолютная температура» - Технологическая карта урока - Характеристика используемых компьютерных моделей - Тест к уроку - Пояснительная записка к тесту - План урока – лабораторная работа «Определение ускорения свободного падения с помощью маятника» - Дополнительное задание к лабораторной работе (Расчетные задачи с компьютерной проверкой) III.Литература 1 Информационные и телекоммуникационные средства обучения, программно-педагогические продукты, мультимедийные курсы все больше стали использоваться на уроках физики. XXI век называют «веком электронного общества» и «веком информационной цивилизации». По той роли, с какой входят информационные и телекоммуникационные технологии в историю развития человеческого общества, их можно сравнивать только с развитием книгопечатания. Предметные курсы, ориентированные на реализацию в рамках информационных технологий, рекомендуется вводить только при соблюдении следующих условий:
что и вызвало создание данного электронного пособия. Большой интерес к современным компьютерным системам как средству обучения действительно является мотивационной основой учебной деятельности. Сегодня проявляется своеобразная оценка качеств личности, предусматривающая повышенный статус ученика, владеющего элементами информационных технологий или просто умеющего делать что-то полезное с помощью компьютера. Групповая работа учащихся в среде информационных технологий порождает здоровую соревновательность, в то же время их работа формально мало зависит от учителя. Эта ситуация создает реальную основу для дифференциации и индивидуализации в обучении. Каждый ученик работает, решая посильные задачи. Все это способствует развитию у детей нормальной самооценки. Использование даже отдельных элементов информационных технологий значительно облегчает работу педагога, позволяет организовать собственное воздействие на действия учащихся. Работа в среде информационных технологий приучает понимать смысл каждой операции, формулировать и конкретизировать задание, выделять этапы его выполнения. 2 Наибольшей популярностью среди компьютерных энциклопедий, репетиторов и других обучающих программ, охватывающих большинство тем курса физики, пользуются такие программные продукты как: «Кирилл и Мефодий», «Физика в картинках», «Открытая физика». Курс «Открытая физика», являющийся одним из первых российских учебных компьютерных курсов, содержит теоретический материал по всем темам курса физики, контрольные вопросы, задачи с решениями, задачи для самостоятельного решения, компьютерные модели. В последнее время можно часто слышать вопросы: «А нужен ли вообще компьютер на уроках физики?» Не вытеснят ли компьютерные имитации реальный эксперимент из учебного процесса? «В каких случаях оправдано использование компьютерных программ на уроках физики?» Использование компьютера на уроках оправдано, прежде всего, в тех случаях, в которых он обеспечивает существенное преимущество по сравнению с традиционными формами обучения. Одним из таких случаев является использование компьютерных моделей в учебном процессе. Следует отметить, что под компьютерной моделью понимается компьютерная программа, которая позволяет имитировать физические явления, эксперименты, идеализированные ситуации, встречающиеся в задачах. В чем же преимущество компьютерного моделирования по сравнению с натурным экспериментом? Прежде всего, компьютерное моделирование позволяет получать наглядные динамические иллюстрации физических экспериментов и явлений, воспроизводить их тонкие детали, которые часто ускользают при наблюдении реальных явлений и экспериментов. При использовании моделей компьютер представляет уникальную, не достижимую в реальном физическом эксперименте, возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощенной модели. При этом можно поэтапно включать в рассмотрение дополнительные факторы, которые постепенно усложняют модель и приближают ее к реальному физическому явлению. Кроме того, компьютерное моделирование позволяет варьировать временной масштаб событий, а также моделировать ситуации, нереализуемые в физических экспериментах. Работа учащихся с компьютерными моделями чрезвычайно полезна, так как компьютерные модели позволяют в широких пределах изменять начальные условия физических экспериментов, что позволяет им выполнять многочисленные виртуальные опыты. Такая интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. Некоторые модели позволяют одновременно с ходом экспериментов наблюдать построение соответствующих графических зависимостей, что повышает их наглядность. Подобные модели представляют особую ценность, так как учащиеся обычно испытывают значительные трудности при построении и чтении графиков. Разумеется, компьютерная лаборатория не может заменить настоящую лабораторию. Тем не менее, выполнение компьютерных лабораторных работ требует определенных навыков, характерных и для реального эксперимента – выбор начальных условий, установка параметров опыта и т. д. 3 Компьютерные модели, разработанные компанией «ФИЗИКОН», легко вписываются в урок и позволяют организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности. Например, можно провести следующие виды уроков с использованием компьютерных моделей: ^ Учащимся предлагаются для самостоятельного решения задачи, правильность решения которых они смогут проверить, поставив компьютерные эксперименты. Самостоятельная проверка полученных результатов при помощи компьютерного эксперимента усиливает познавательный интерес учащихся, делает их работу творческой, а в ряде случаев приближает ее по характеру к научному исследованию. В результате многие учащиеся начинают придумывать свои задачи, решать их, а затем проверять правильность своих рассуждений, используя компьютерные модели. ^ Учащимся предлагается самостоятельно провести небольшое исследование, используя компьютерную модель, и получить необходимые результаты. Многие модели позволяют провести такое исследование за считанные минуты. Преподаватель формулирует темы исследований и помогает учащимся на этапах планирования и проведения экспериментов. ^ Для проведения такого урока разрабатываются соответствующие раздаточные материалы, т.е. бланки лабораторных работ. Задания в бланках располагаются по мере возрастания их сложности. Вначале предлагаются простые задания ознакомительного характера и экспериментальные задачи, затем расчетные задачи и, наконец, задания творческого и исследовательского характера. При ответе на вопрос или при решении задачи учащийся может поставить необходимый компьютерный эксперимент и проверить свои соображения. Расчетные задачи учащимся рекомендуется вначале решить традиционным способом на бумаге, а затем поставить компьютерный эксперимент для проверки правильности полученного ответа. Следует отметить, что задания творческого и исследовательского характера существенно повышают заинтересованность учащихся в изучении физики и являются дополнительным мотивирующим фактором. По этой причине уроки последних двух типов особенно эффективны, так как учащиеся получают знания в процессе самостоятельной творческой работы. Ведь эти знания необходимы им для получения конкретного, видимого на экране компьютера, результата. Преподаватель в таких случаях является лишь помощником в творческом процессе формирования знаний. 4 В процессе работы с мультимедийным курсом компании «ФИЗИКОН» «Открытая физика» можно использовать следующие виды заданий к компьютерным моделям: ^ Это задание предназначено для того, чтобы помочь учащимся понять назначение модели и освоить ее регулировки. Задание содержит инструкции по управлению моделью и контрольные вопросы. ^ После того как компьютерная модель освоена, имеет смысл предложить учащимся 1 – 2 эксперимента. Такие эксперименты позволяют учащимся глубже вникнуть в физический смысл происходящего на экране. ^ Далее можно предложить учащимся экспериментальные задачи, то есть задачи, для решения которых необходимо продумать и поставить соответствующий компьютерный эксперимент. Как правило, учащиеся с особым энтузиазмом берутся за решение таких задач. Несмотря на кажущуюся простоту, такие задачи очень полезны, так как позволяют учащимся увидеть живую связь компьютерного эксперимента и физики изучаемых явлений. ^ На данном этапе учащимся уже можно предложить задачи, которые вначале необходимо решить без использования компьютера, а затем проверить полученный ответ, поставив компьютерный эксперимент. Следует отметить, что, если эти задачи решаются в компьютерном классе, то время, отведенное на решение любой из задач, не должно превышать 5- 8 минут. Задачи, требующие более длительного времени для решения, имеет смысл предложить учащимся для предварительной проработки в виде домашнего задания или обсудить эти задачи на обычном уроке в кабинете физики, и только после этого использовать их в компьютерном классе. ^ При решении таких задач учащийся вначале должен разобраться, какого именно параметра не хватает для решения задачи, самостоятельно выбрать его величину, а далее действовать, как и в предыдущем задании. ^ В рамках данного задания учащемуся предлагается составить одну или несколько задач, самостоятельно решить их, а затем, используя компьютерную модель, проверить правильность полученных результатов. На первых порах это могут быть задачи, составленные по типу уже решенных на уроке, а затем и нового типа, если модель это позволяет. ^ Наиболее способным учащимся можно предложить исследовательское задание, то есть задание, в ходе выполнения которого им необходимо спланировать и провести ряд компьютерных экспериментов, которые бы позволили подтвердить или опровергнуть определенные закономерности. Самым сильным ученикам можно предложить самостоятельно сформулировать такие закономерности. В особо сложных случаях, учащимся можно помочь в составлении плана необходимых экспериментов. ^ С помощью ряда моделей можно продемонстрировать, так называемые, проблемные ситуации, то есть ситуации, которые приводят учащихся к кажущемуся или реальному противоречию, а затем предложить им разобраться в причинах таких ситуаций с использованием компьютерной модели. ^ Некоторые модели вполне можно использовать и при решении качественных задач. Такие задачи или вопросы, конечно, лучше сформулировать, поработав с моделью, заранее. При регулярной работе с компьютерным курсом можно составить компьютерные лабораторные работы, в которых вопросы и задачи расположены по мере увеличения их сложности. 5 Что же нужно сделать, чтобы урок в компьютерном классе был не только интересен по форме, но и дал максимальный учебный эффект? Прежде всего, на основе поурочного плана определить, какие компьютерные модели можно использовать при объяснении нового материала или предложить учащимся для работы в компьютерном классе. Далее к каждой выбранной модели составить таблицу, в которую следует занести названия параметров, которые может изменять пользователь, обозначения этих параметров, пределы и шаг их изменения. В эту таблицу также следует занести аналогичную информацию о параметрах модели, которые рассчитываются компьютером при выполнении экспериментов, и выводятся на экран монитора. Для создания такой таблицы нужно открыть соответствующую модель, определить диапазоны изменения регулируемых параметров, а затем провести несколько опытов с крайними значениями этих параметров. Такие эксперименты позволят определить предельные значения и шаг расчета параметров, которые рассчитываются компьютером в ходе экспериментов. Затем необходимо подготовить план работы с выбранной для изучения компьютерной моделью, сформулировать вопросы и задачи, согласованные с функциональными возможностями модели. Кроме того, желательно предупредить учащихся о том, что им в конце урока необходимо ответить письменно на вопросы или написать небольшой отчет о проделанной работе. В конце урока стоит обсудить всей группой основные трудности и обменяться мнениями о полученных результатах.
Таким образом, компьютерные модели, разработанные компанией «ФИЗИКОН», легко вписываются в урок и позволяют преподавателю организовать новые нетрадиционные виды учебной деятельности учащихся. ^ Цели урока: Обучающая: обеспечить прочное и сознательное усвоение следующих понятий и величин: изотермический, изобарный, изохорный процессы; абсолютная температура; законов: Бойля – Мариотта, Гей – Люссака, Шарля; закрепление пройденного материала с использованием компьютерной техники. Развивающая: развивать практические умения: читать и строить графики зависимости между основными параметрами состояния газа, решать задачи на нахождение параметров идеального газа в изопроцессах; развивать навыки самостоятельного мышления и индивидуальной работы учащихся. Воспитательная: Воспитание информационной культуры, настойчивости, трудолюбия, критичности мышления.  ^ активизация познавательной деятельности учащихся на уроках физики через использование информационных технологий. Место урока в курсе физики: Урок №6 темы «Основы термодинамики» ^ комбинированный. Вид урока: урок изучения нового материала. Междисциплинарные связи: взаимосвязь физики с математикой. ^ мультимедийный проектор, компьютер, компьютерная презентация урока. Технологическая карта урока по теме: «Экспериментальные газовые законы. Абсолютная температура».
Характеристика моделей ^ Модель демонстрирует свободные колебания математического маятника. Можно изменять длину нити l, угол φ0 начального отклонения маятника, коэффициент вязкого трения b. Выводятся графики зависимости угловой координаты и скорости от времени, диаграммы потенциальной и кинетической энергий при свободных колебаниях, а также при затухающих колебаниях при наличии вязкого трения. При работе с моделью необходимо учесть, что колебания математического маятника являются гармоническими только при достаточно малых амплитудах. ^ Моделируется изотермический процесс в газе, т. е. процесс квазистатического расширения или сжатия идеального газа, находящегося в контакте с тепловым резервуаром (T = const). Температуру резервуара можно выбирать. Приводится график зависимости P(V) для изотермического процесса, выводится энергетическая диаграмма, на которой указываются количество теплоты Q, полученной газом, произведенная газом работа A и изменение ΔU его внутренней энергии. При работе с моделью необходимо учесть, что в процессе изотермического расширения или сжатия внутренняя энергия идеального газа не изменяется, и полученное тепло полностью превращается в работу. ^ Моделируется изохорный процесс в газе, т. е. процесс квазистатического нагревания или охлаждения идеального газа при постоянном объеме V. Объем газа можно выбирать. Приведен график зависимости p(T) для изохорного процесса, выводится энергетическая диаграмма, на которой указываются количество теплоты Q, полученной газом, произведенная газом работа A и изменение ΔU его внутренней энергии. При работе с моделью необходимо учесть, что при изохорном процессе работа газа равна нулю, и все полученное тепло затрачивается на изменение внутренней энергии газа. ^ Моделируется изобарный процесс, т. е. процесс квазистатического расширения или сжатия идеального газа при постоянном давлении P. Давление газа можно выбирать. Приводится график зависимости V(T) для изобарного процесса, выводится энергетическая диаграмма, на которой указываются количество теплоты Q, полученной газом, произведенная работа A и изменение ΔU его внутренней энергии. При работе с моделью необходимо учесть, что при изобарном расширении температура газа растет, его внутренняя энергия увеличивается, и газ совершает положительную работу. При изобарном сжатии температура и внутренняя энергия уменьшаются, работа газа отрицательна. При расширении газ поглощает тепло, а при сжатии отдает. ^ Модель позволяет сравнивать абсолютные температуры различных тел. В центральном окне отображается объект, которому присуща данная температура (холодные межзвездные облака, Уран, Земля, солнечная корона, центр Солнца и т. д.) Перейти к другому слайду можно при помощи шкалы, расположенной в нижней части модели. Модель позволяет также рассматривать слайды в непрерывном режиме. Слайды сменяют друг друга каждые 3 секунды в заданной последовательности. ^ 1. Процесс, протекающий при неизменном значении одного из параметров называют … А. Плавление Б. Испарение ^ Г. Нагревание 2. Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре называют … А. Адиабатный ^ В. Изобарный Г. Изохорный 3. Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном давлении называют … А. Адиабатный Б. Изотермический ^ Г. Изохорный 4. Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянном объеме называют … А. Адиабатный Б. Изотермический В. Изобарный ^ 5. Объем данного количества газа при постоянной температуре … А. не зависит от давления Б. прямо пропорционален давлению ^ 6. Объем данного количества газа при постоянном давлении … А. не зависит от температуры Б. линейно зависит от температуры В. обратно пропорционален температуре ^ . Давление данного количества газа при постоянном объеме … А. не зависит от температуры Б. линейно зависит от температуры В. обратно пропорционально его температуре ^ . Каким законом описывается изотермический процесс? А. Гей – Люссака Б. Шарля В. Бойля – Мариотта Г. Клапейрона 9. Каким законом описывается изобарный процесс? ^ Б. Шарля В. Бойля – Мариотта Г. Клапейрона 10. Каким законом описывается изохорный процесс? А. Гей – Люссака Б. Шарля В. Бойля – Мариотта Г. Клапейрона 11.Уравнением изотермического процесса для данной массы идеального газа является: А.  Б.  В.  Г.  12. Уравнением изобарного процесса для данной массы идеального газа является: А. Б. В. Г. 13. Уравнением изохорного процесса для данной массы идеального газа является: А. Б. В. Г. 14. Изобарному процессу в идеальном газе соответствует график: А. Б. В. Г.        0  0  0 0 15. Изохорному процессу в идеальном газе соответствует график: А. Б. В. Г.   0 0 0 0 16. Изображенный график для данной массы идеального газа соответствует уравнению: 0 А. Б. В. Г.  17. Изображенный график для данной массы идеального газа соответствует уравнению: 0 А. Б. В. Г. 18. Как изменится давление в закрытом сосуде при возрастании температуры от 273 до 546К: А. Увеличится вдвое Б. Останется неизменным В. Уменьшится Г. Уменьшится вдвое ^ Данный тест содержит 18 вопросов по предмету «Физика» (тема «Газовые законы») и используется на уроке с целью закрепления данного материала. Примерная шкала тестовых заданий, на которую необходимо ориентироваться учащемуся: Ответы Баллы 1, 2 1 3, 4 2 5, 6 3 7, 8 4 9, 10 5 11, 12 6 13, 14 7 15, 16 8 17, 18 9 19, 20 10 Тема урока: Лабораторная работа №3 «Определение ускорения свободного падения с помощью маятника» Цели урока:1.Учить учащихся самостоятельному теоретическому обоснованию эксперимента. 2. Научить экспериментально, определять ускорение свободного падения. 3. Научить вычислять относительную и абсолютную погрешности измерения. 4. Развивать навыки самостоятельной работы учащихся с использованием компьютерной техники. 5. Воспитывать информационную культуру. 6. Формировать рефлексивные умения. Ход урока I. Вводный инструктаж 1. Создание рабочей атмосферы. Формулировка темы урока. 2. Постановка целей и задач урока. II. Выполнение лабораторной работы 1. Инструктаж по охране труда. 2. Формулирование цели работы. 3. Определение приборов и принадлежностей, необходимых для выполнения лабораторной работы. 4. Вывод расчетных формул. 5. Составление таблицы результатов 6. Экспериментальное определение ускорения свободного падения. 7. Заполнение таблицы результатов. 8. Вычисление погрешностей определения ускорения свободного падения. 9. Вывод (о сравнении экспериментальных и табличных значений ускорения свободного падения). III. Дополнительное задание (решение расчетных задач с компьютерной проверкой). IV. Рефлексия 1. Правильно выполнены _____________ задания потому, что … 2. Были затруднения (не выполнено) в ____________ заданиях, так как … 3. Выход из затруднений … ^
^
^
Задания к модели «Математический маятник» ^ (правильные ответы подчеркнуты) 1. Как изменится период колебаний математического маятника, если амплитуду его колебаний уменьшить в 2 раза? Трение отсутствует. 1) Уменьшится в 1,4 раза 2) Увеличится в 1, 4 раза 3) Уменьшится в 2 раза 4) Увеличится в 2 раза ^ 2. Как изменится период колебаний математического маятника, если длину нити увеличить в 1,5 раза? Укажите число наиболее близкое к ответу. 1) Уменьшится в 1,2 раза ^ 3) Уменьшится в 1,4 раза 4) Увеличится в 1,4 раза 5) Уменьшится 1,5 раза 3. При гармонических колебаниях математического маятника груз проходит путь от правого крайнего положения до положения равновесия за 0,5 с. Каков период колебаний маятника? 1) 0,5 с. 2) 1,0 с. 3) 1,5 с. 4) 2,0 с. 5) Среди ответов 1 – 4 нет правильного ответа. 4. Груз, прикрепленный к невесомой и нерастяжимой нити, совершает гармонические колебания в вертикальной плоскости с периодом 1,5 с и с амплитудой 15 см. Чему равна координата груза в момент, когда он достигает максимальной скорости? ^ 2) Только 15 см. 3) Только – 15 см. 4) 15 см или -15 см. 5) Среди ответов 1 – 4 нет правильного ответа. 5. Груз, прикрепленный к невесомой и нерастяжимой нити, совершает гармонические колебания в вертикальной плоскости с периодом 1,5 с и амплитудой 15 см. Чему равна координата груза в момент, когда он достигает минимальной скорости? 1) Только 0 см. 2) Только 15 см. 3) Только – 15 см. 4) 15 см или -15 см. 5) Среди ответов 1 – 4 нет правильного ответа. ^ 1. Математический маятник за 13 с совершил 6, 5 полных колебаний. Найдите период колебаний маятника. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ. Ответ: 2 с. 2. Прикрепленное к нити тело совершает гармонические колебания с частотой 0,5 Гц. Определите минимальное время, за которое тело проходит расстояние между положениями, соответствующими максимальным смещениям из положения равновесия. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ. Ответ: 1 с. 3. Математический маятник длиной 1,1 м совершил 100 колебаний за 210 с. Определите ускорение свободного падения. Ответ приведите с точностью до десятых. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ. Ответ: 9,8 м/с2. 4. Определите длину математического маятника, совершающего гармонические колебания с периодом 1,9 с. Ускорение свободного падения считать равным 9,8 м/с2. Ответ привести в сантиметрах. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ. Ответ: 90 см. 5. Период колебаний математического маятника в результате изменения его длины возрос в 1,2 раза. Определите отношение конечной длины маятника к первоначальной. Ответ округлите до десятых. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ. Ответ: 1,4. 6. Определите первоначальную длину математического маятника, если при изменении его длины до 1 м период его колебаний уменьшился в 1.1 раза. Ответ округлить до десятых. Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ. Ответ: 1,2 м. 7. На сколько процентов следует изменить длину математического маятника, чтобы период его колебаний увеличился на 20%? Проведите компьютерный эксперимент и проверьте Ваш ответ. Ответ: Увеличить на 44%. Литература
|
Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка: 