2.2. Методичні особливості викладання розділу „Електродинаміка".
Повноцінна реалізація всього комплексу навчальних цілей, у тому числі і розвиваючих, при вивченні фізики за будь-якою технологією вимагає передовсім вивчення методичних аспектів самого фізичного матеріалу. Саме тому зупинюсь більш детально на аналізі методичних, методологічних і світоглядних особливостей електродинаміки (11 кл.). Цей розділ був обраний у зв'язку з об'єктивною складністю навчального матеріалу; різноманітністю і значною роллю розумових дій, що використовуються при його вивченні і сприяють розвитку не тільки формально-логічного, але й діалектичного мислення, критичності мислення.
Зупинюся більш детально на дослідженні особливостей вивчення теми «Електродинаміка» в загальноосвітній школі.
Аналіз фізичного матеріалу досліджуваних розділів програми середньої школи, дає можливість відзначити такі його особливості:
• високий рівень абстрактності і теоретичності багатьох понять, що вивчаються у рамках даної теми, зокрема, таких, як вихрове електричне поле, струм зміщення, електромагнітне поле й інші;
• значна роль математичного апарату, що використовується для дослідження і описання фізичних явищ, наприклад, електромагнітних коливань, змінного струму тощо;
• велике значення матеріалу для систематизації фізичних знань, установлення взаємозв'язку і діалектичної єдності різних понять і явищ, а отже, і для формування єдиної сучасної матеріалістичної картини світу і розвитку діалектичного мислення;
• широке використання матеріалу теми у практичній діяльності людини, що сприяє переносенню знань з теоретичного рівня до практики і вирішенню питань політехнічної освіти.
Зазначені особливості обумовлюють надзвичайно велике значення всіх без винятку розумових операцій і прийомів мислення при вивченні теми.
На цьому зосереджується увага вчителів у новій програмі з фізики для учнів 7-11 класів ЗНЗ, де до державних вимог щодо рівня загальноосвітньої підготовки учнів з цієї теми включено наступні види умінь:
- наводити приклади (конкретизація);
- розрізняти (порівняння);
- формулювати (абстрагування);
- характеризувати (аналіз, порівняння);
- пояснювати (аналіз, конкретизація);
- здійснювати спостереження (аналіз, абстрагування);
- користуватися відповідними правилами (конкретизація);
- оцінювати (аналіз, порівняння);
- робити висновки (узагальнення);
- розв'язувати задачі (конкретизація, абстрагування);
- графічно представляти (абстрагування);
- систематизувати (систематизація);
- досліджувати (аналіз, прогнозування).[24]
Як видно, всі ці дії пов'язані з однією або декількома розумовими операціями. Таким чином, програма націлює на цілеспрямовану роботу щодо розвитку мислення учнів в тому числі й критичного, що дозволяє зрозуміти та використовувати набуті знання.
Методичні особливості вивчення теми «Електромагнітна індукція»
№з/п |
Матеріал, що вивчається |
Методичні особливості вивчення матеріалу |
Основні логічні операції і прийоми мислення, що задіяні при вивченні матеріалу |
Електромагнітна індукція |
|||
1. |
Історичний екскурс. Передісторія відкриття явища ЕМІ. |
Вивчення матеріалу відбувається шляхом ознайомлення з історичними фактами, що мають не тільки інформативне значення, але й світоглядне, оскільки доводять можливість і показують шляхи пізнання Всесвіту, а також виховне навантаження, оскільки демонструють приклади натхненної, самовідданої праці, віри у правильність вибраного шляху. |
Аналіз, порівняння, узагальнення. Розвиток критичного мислення на основі аналізу і порівняння різних історичних підходів до проблеми дослідження. |
2. |
Явище ЕМІ |
Ознайомлення з явищем ЕМІ можна проводити як індуктивним методом на дослід, за допомогою яких можна спостерігати електромагнітну так і дедуктивно. |
Аналіз, синтез, порівняння, абстрагування, узагальнення, наукове прогнозування. |
3. |
Поняття індукційного вихрового електричного поля. |
Введення даного поняття проводиться на основі згаданих вище дослідів, шляхом порівняння, проведення аналогії і визначення спільних і суттєво відмінних рис вихрового електричного поля з вже відомими магнітним і електростатичним полями. |
Аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, аналогія. |
4. |
Магнітний потік. |
Повторення
магнітного потоку раціонально проводити
дедуктивним методом: спочатку дається
поняття магнітного потоку,
як
а потім розглядаються часткові випадки. |
Аналіз, порівняння конкретизація. |
5. |
Закон ЕМІ |
Закон ЕМІ зручно вивчати на основі аналізу й узагальнення дослідів, розглянутих раніше. |
Аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, конкретизація. |
6. |
Правило Ленца |
Вивчається на основі раніше розглянутих дослідів і з опорою на закон збереження енергії. Після формулювання правила необхідно продемонструвати його застосування на різноманітних прикладах і дослідах, акцентуючи увагу на виконанні закону збереження енергії. |
Аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, конкретизація, аналогія. |
7. |
ЕРС індукції в прямолінійних провідниках. |
При виведенні формули для ЕРС індукції в прямолінійних провідниках доцільно продемонструвати два підходи: використовуючи поняття сили Ампера і на основі закону ЕМІ. |
Аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, конкретизація.
|
8. |
Явище самоіндукції. |
Знайомство з явищем самоіндукції відбувається на основі аналізу процесів, що відбуваються в електричній схемі, що містить соленоїд, при зміні сили струму (спочатку при замиканні й розмиканні ключа). Обов'язковим є акцентування на тому факті, що самоіндукція є частковим випадком явища електромагнітної індукції, підкоряється правилу Ленца і закону збереження енергії. |
Аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, конкретизація. |
9. |
Поняття електромагнітного поля. |
Введення поняття єдиного електромагнітного поля проводиться шляхом доведення відносності поділу поля на електричну і магнітну компоненти, що є прямим наслідком відносності руху. важливим моментом вивчення данного матеріалу є систематизація і узагальнення набутих раніше знань про магнітне, вихрове електричне і електростатичне поля, а також акцентування уваги на їх матеріальності. Даний матеріал має велике значення для усвідомлення взаємозалежності, взаємообумовленості і відносності явищ у природі. |
Аналіз, синтез, порівняння, узагальнення, конкретизація, систематизація, абстрагування. Розвиток діалектичного мислення. |
скалярного
добутку векторів ,
В ході аналізу фізичного матеріалу розділу «Електродинаміка» установлено, що порівняно з іншими розділами шкільного курсу фізики для даного характерним є: високий рівень абстрактності і теоретичності багатьох понять; значна роль математичного апарату у засвоєнні матеріалу; міцні зв'язки з вивченими раніше темами („Механічні коливання і хвилі”, „3акони постійного струму”, „Електростатика”, „Магнітне поле”); широке використання матеріалу теми у практичній діяльності людини.