Dipmod (710073), страница 4
Текст из файла (страница 4)
но q=qmcosωt, поэтому
где π/2 – сдвиг фаз между силой тока и зарядом (напряжением). Итак, мы выяснили, что сила тока при электромагнитных колебаниях тоже меняется по гармоническому закону.
(Посмотрим на экраны, там вы видите графики зависимости заряда и напряжения на конденсаторе и силы тока в цепи от времени. На графиках хорошо видно, что сила тока сдвинута относительно заряда на π/2).
Мы рассматривали идеальный колебательный контур, в котором нет потерь энергии и свободные колебания могут продолжаться бесконечно долго за счет энергии, однажды полученной от внешнего источника. В реальном контуре часть энергии идет на нагревание соединительных проводов и нагревание катушки. Поэтому свободные колебания в колебательном контуре являются затухающими.
Глава 3
Психолого – педагогический эксперимент
Специфической особенностью данного педагогического эксперимента является отсутствие случайности отбора, поскольку очень сложно отобрать учеников из разных классов и разных школ, чтобы сформировать из них потом экспериментальную и контрольную группы.
В соответствие с основными идеями исследования перед проведением педагогического эксперимента нами поставлена цель: проверить эффективность использования разработанной с помощью компьютерных технологий методики для более глубокого понимания учащимися данной темы и повышения эффективности учебного процесса повышения эффективности учебного процесса вообще.
Задачи педагогического эксперимента:
-
Провести в двух одиннадцатых классах уроки по теме “Электромагнитные колебания” с использованием разработанной методики и используя традиционный метод.
-
Провести в обеих группах контрольные работы по данной теме.
-
Провести анализ полученных результатов с последующими выводами.
Проведение педагогического эксперимента по проверке эффективности данной методики включает в себя следующие моменты:
-
Определение критериев эффективности данной методики.
-
Формирование двух относительно равных по имеющимся знаниям групп с помощью тестирования.
-
Непосредственное проведение уроков по данной методике.
Уроки проводились согласно следующему поурочному планированию:
1-й урок. Повторение материала об электромагнитной индукции.
2-й урок. Колебательный контур. Превращение энергии при ЭМК.
3-й урок. Аналогия между механическими и электромагнитными колебаниями.
4‑й урок. Уравнение свободных гармонических колебаний в контуре.
5‑й урок. Повторение и решение задач.
Обработка полученных результатов
Результаты эксперимента определялись по анализу контрольной работы (см. приложение №1) и наблюдений за учащимися экспериментальной и контрольной групп, в качестве которых были взяты два одиннадцатых класса школы № 64 г.Екатеринбурга. При проверке результатов опирались на (12).
Расчет среднего арифметического балла сделан по формуле:
где Хi – результат в баллах, i – номер тестируемого учащегося, N‑ количество тестируемых.
Результаты тестирования показали достаточно высокий средний балл (10 из 12 возможных).
Ниже приведена таблица результатов проведения контрольной работы.
Фамилия | Балл (Х) | Х2 |
| 11 10 8 | 121 100 64 |
Общие выводы.
На основании результатов исследования можно сделать следующие выводы:
-
Доказана актуальность использования компьютерных моделей при изучении электромагнетизма.
-
Предложенная методика обеспечивает ученику активную роль в исследовании физического явления или процесса.
-
В ходе исследования доказана педагогическая целесообразность предложенной методики, основные рекомендации которой следующие:
-
компьютерные модели необходимо применять не только при изучении нового материала, но и при решении задач, формировании понятий, демонстрационном эксперименте;
-
компьютерные модели позволяют учащимся влиять на ход эксперимента;
-
компьютерные модели должны применяться для демонстрации учащимся явлений, изучение которых в лабораторных условиях недоступно или ненаглядно;
-
Компьютерные технологии должны сочетаться с традиционными технологиями;
Экспериментальное обучение доказало, что предлагаемая методика использования компьютерных моделей при изучении электромагнитных колебаний приемлема и эффективна. Она приводит к повышению качества знаний и умений учащихся по этой теме, способствует развитию познавательного интереса, привлекает большее число учащихся к изучению физики, делает обучение более эффективным, а изучение – более доступным.
Библиографический список
-
Мамедов Т.М.О. Использование современных достижений научнотехнического прогресса, как фактор повышения качества преподавания школьного курса физики (Автореферат)
-
Кулакова М.Я. Создание компьютерной обучающей среды для учебной исследовательской работы на занятиях по физике
-
Вопросы компьютеризации учебного процесса
-
Гончарова С.В. Повышение эффективности наглядности обучения при использовании динамических компьютерных моделей на уроках физики.
-
Кудрявцев А.В. Методика использования ЭВМ для индивидуализации обучения физике.
-
Стариченко Б.Е. Компьютерные технологии в образовании. Инструментальные системы педагогического назначения.
-
Костко О.К. Электромагнитные колебания и волны. Теория относительности.
-
Использование компьютерных моделей для развития творчества учащихся // Развитие творческой активности учащихся в процессе обучения и профессиональной подготовки студентов. – Екатеринбург. : УрГПУ, 1995. –78 с.
-
Повышение эффективности наглядности при использовании динамических компьютерных моделей // Теоретические проблемы физического образования. – С.-Петербург. : Образование, 1996. – 87с.
10.Степанова Г.Н. Сборник вопросов и задач по физике для 10‑11 классов общеобразовательной школы. – СПб.:”Специальная литература”, 1997. – 384с.
Приложение №1
Контрольная работа по теме “Электромагнитные колебания”.
-
Какую роль играют индуктивность и емкость в колебательном контуре? (1 балл).
-
Почему в колебательном контуре колебания не прекращаются в тот момент, когда конденсатор полностью разрядится? (1 балл).
-
В каких случаях в колебательном контуре будут получаться незатухающие колебания? (1 балл).
-
Г
де будет сосредоточена энергия колебательного контура в момент времени t=T/4, t=T/2, t=5T/4 ? (1 балла). -
Найти отношение энергии магнитного поля к энергии электрического поля для момента времени t=T/8, считая, что процессы происходят в идеальном колебательном контуре. (1 балла).
-
Дан идеальный колебательный контур. Что в нем определяет частоту и амплитуду колебаний. (1 балл).
-
Пластины плоского конденсатора, включенного в колебательный контур, сближают. Как будет меняться при этом частота колебаний контура? (1 балла).
-
Как изменится период и частота колебаний в контуре, если индуктивность увеличить в 2 раза, а емкость – в 4 раза? (1 балл).
-
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=888 пФ и катушка индуктивностью L=2мГн. На какую частоту настроен контур? (1 б).
-
Вычислить частоту собственных колебаний в контуре, если его индуктивность равна 12мГн, емкость – 0,88мкФ, а сопротивление контура равно нулю. (1 балл).
-
Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью С=25нФ и катушки индуктивностью L=1,014Гн. Обкладки конденсатора имеют заряд q=2,5мкКл. Написать уравнение изменения разности потенциалов на обкладках конденсатора и тока в цепи с числовыми коэффициентами. Найти разность потенциалов на обкладках конденсатора и ток в цепи в моменты времени Т/8, Т/4, Т/2. Построить графики найденных зависимостей в пределах одного периода. (2 балла).
1 Компьютерные (информационные) технологии обучения – совокупность средств, приемов и методов применения компьютерной техники при обучении.
2 Данное поурочное планирование предложено Н.В. Усовой в ее пособии «Методика изучения физики в 9-10 классах».
37