Учительський Журнал он-лайн

 
Учительський Журнал он-лайн

Вечір пам"яті полеглих у Великій Вітчизняній війні та АТО "Полеглим присвячується..."

Друк

Грубляк Людмила Григорівна, вчитель фізики та математики, педагог-організатор Ставчанського НВК  Хотинського району Чернівецької області.

Виховний захід, присвячений пам"яті полеглих у роки Великої Вітчизняної війни та за період АТО.

Останнє оновлення на Четвер, 14 травня 2015, 12:15
 

Методична розробка уроку

Друк

Пугач Н.І.

У методичній розробці уроку фізики «Електромагнітна індукція. Закон електромагнітної індукції.» подано зразок використання інформаційно-комунікаційних технологій та проектної методики навчання (інформаційно-дослідницького, проблемного методів), випереджального навчання та інтеграції предметів як засобів активізації пізнавальної діяльності та посилення інтересу учнів до предмета «Фізика», що сприяє поглибленню знань із теми, розвитку самостійної пошукової діяльності учнів, умінь демонструвати результати дослідницької роботи.

У методичній розробці продемонстровано зв'язок курсу фізики з предметами професійно-теоретичної підготовки.

 

ВСТУП

 

Знання учнів повинні бути глибокими і міцними. Учні мають добре розуміти фізичну суть явищ та закономірностей, які вивчають, тому що практично неможливо застосовувати те, що погано знаєш, у чому погано розбираєшся.

Якщо учень завчив формулювання того чи іншого фізичного закону, то його знання – формальні. Він не розуміє фізичної суті закону, не бачить його змісту, не знаходить зв’язку з матеріалом, який вивчався, і , як наслідок, не зможе використовувати набуті знання практично.

Однією із основних причин слабкого розуміння суті фізичних законів та понять є недостатня активність учнів у навчальному процесі. На уроках учні не повинні бути лише слухачами і сторонніми спостерігачами. Під час вивчення нового матеріалу між викладачем та учнями повинен існувати тісний контакт. Викладач повинен надати учням можливість активно працювати разом із ним, розвиваючи в учнів навички самостійного логічного мислення, самостійної практичної діяльності, уміння застосовувати свої знання для вирішення практичних завдань.

Для розвитку учня в умовах традиційного навчання можуть і повинні використовуватися особистісно зорієнтовані технології. Проектна методика найкращим чином сприяє творчому розвитку учнів, оскільки вона спрямована на задоволення інтересів і потреб учня, будується з урахуванням його індивідуальних якостей.

Ця методика передбачає активне відтворення учнем у процесі діяльності засвоєних ним знань щодо суспільних способів перетворення дійсності, моральних і естетичних цінностей.

Виконання навчальних проектів із фізики дає змогу наблизити зміст навчання до реального життя, використати знання, уміння і навички для виконання практичних завдань. Засвоєння теоретичного матеріалу набуває сенсу, зацікавленості учнів у здобутті знань.

 

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМИ

На вивчення розділу «Електромагнітне поле» навчальною програмою відведено 11 годин.

Викладення матеріалу уроку за темою «Електромагнітна індукція. Закон електромагнітної індукції.» супроводжується проведенням дослідів із застосуванням лабораторного обладнання, що дає можливість учням дослідним шляхом переконатися в об’єктивності явищ, які вивчаються, а викладачеві сприяти ефективному засвоєнню матеріалу уроку.

Учення про електромагнітну індукцію – одне з тих фундаментальних питань фізики, на яких ґрунтується дія багатьох важливих сучасних технічних установок. Явище електромагнітної індукції разом із явищем руху провідника із струмом у магнітному полі є тією основою, на базі якої створено електричні генератори, двигуни й трансформатори.

Якісне засвоєння фізичних основ виникнення електрорушійної сили індукції має важливе значення для розуміння матеріалу наступної теми про виробництво, передавання й використання електричної енергії.

Під час вивчення зазначеної теми розкривається зв’язок матеріалу уроку із предметами професійно-теоретичної підготовки та демонструється практичне застосування учнями знань фізики у їх професійній діяльності.

 

 

МЕТОДИЧНИЙ КОМЕНТАР

Організаційна частина уроку забезпечує встановлення позитивного контакту з учнями, налаштування їх на співпрацю під час уроку та створення робочої атмосфери.

На початку уроку зосереджується увага учнів на епіграфі до уроку для акцентуації на головній ідеї навчального матеріалу.

Вступним словом у формі розповіді викладачем повідомляються тема та мета уроку, наголошується на зв’язку матеріалу уроку з реальним життям та предметами професійно-теоретичної підготовки, щоб зосередити увагу учнів на сприйнятті навчального матеріалу та налаштувати на роботу на уроці.

Для актуалізації опорних знань учнів використовується інтерактивна вправа «мозковий штурм». Учні по черзі висловлюють абсолютно всі, навіть алогічні думки з приводу проблеми. Висловлене не критикується і не обговорюється до закінчення висловлювань. Цей метод дозволяє швидко і ефективно відновити у пам’яті учнів фізичні терміни, закони та поняття, які вивчалися протягом попередніх уроків і є опорними для сприйняття нового навчального матеріалу. Подібні вправи з технології критичного мислення дозволяють активізувати розумові центри, що відповідають за пригадування.

Урок проводиться у вигляді конференції, як форми організації навчально-виховного процесу, що передбачає присутність в одній аудиторії учнів, які об'єднані однією метою – вирішенням певної теоретичної чи практичної проблеми. Учні зарані поділяються на групи, досліджують свою частину матеріалу (проводять дослідження, створюють мультимедійні презентації, виготовляють пристрої). На уроці кожна група представляє результати своєї роботи, які потім обговорюються і робляться відповідні висновки щодо досліджуваного явища. Проведення уроку у вигляді конференції сприяє формуванню знань, умінь і навичок учнів, їх закріпленню та вдосконаленню, поглибленню й систематизації; узагальненню результатів самостійної пізнавальної діяльності учнів під керівництвом викладача, що здійснюється завдяки спільним зусиллям викладача й учнів; поглибленню, зміцненню та розширенню діапазону знань учнів; формуванню позитивного ставлення до самостійного набуття ними знань; розвитку творчих здібностей учнів, їх активності; створенню передумов самовиховання, самовдосконалення, самовизначення учнів.

Об’єднання учнів у групи сприяє інтенсивному спілкуванню учнів між собою, розумінню важливості особистої участі та відповідальності за успіх спільної роботи. У межах спільної діяльності учні прагнуть одержати результат, що є вигідним для них самих і для всіх інших членів групи. У результаті виграють усі. Учні усвідомлюють, що всі члени групи організовані до спільної мети, успіх кожного визначається не тільки ним самим, а й зусиллями його товаришів.

Для показу значущості матеріалу уроку для подальшого використання у навчанні учні заздалегідь виготовляють пристрої, в основі роботи яких лежить явище електромагнітної індукції. Таким чином учні бачать перспективи використання знань, отриманих на уроках фізики, в подальшому вивченні предметів професійно-теоретичної підготовки та у професійній діяльності.

Для узагальнення знань використовуються опорні конспекти, що допомагають учням швидко повторити основні формули, визначення, поняття, які вивчалися на уроці, а також вчать встановлювати причинно-наслідкові зв’язки.

Підведення підсумків уроку є обов’язковим, оскільки учні не завжди можуть правильно оцінити обсяг виконаної роботи.

Домашнє завданням є репродуктивним, репродуктивним з елементами творчості та випереджальним. Це забезпечує виконання домашнього завдання учнями з різним рівнем знань та мотивує до вивчення наступної теми розділу.

 

ПЛАН УРОКУ

Тема уроку. Електромагнітна індукція. Закон електромагнітної індукції.

Цілі уроку:

навчальна ознайомити учнів з явищем електромагнітної індукції; показати роль експерименту як методу наукового пізнання, що лежить в основі відкриття явища; розкрити фізичний зміст закону Фарадея; ознайомити учнів із правилом Ленца; показати зв'язок матеріалу уроку з предметами професійно-теоретичної підготовки та приклади використання набутих знань на практиці й у професійній діяльності;

розвивальна розвивати в учнів уміння і навички порівнювати і аналізувати результати дослідів, робити з них висновки; висловлювати гіпотези, пропозиції; сприяти формуванню в учнів умінь логічно, стисло та послідовно викладати власні думки; уміти здійснювати самостійну пошукову діяльність; працювати з великим об’ємом інформації;

виховна виховувати в учнів почуття відповідальності за результати спільної роботи; уміння працювати в групах; на прикладі біографічних фактів з життя М. Фарадея виховувати цілеспрямованість і працьовитість, уміння долати  труднощі;

методична продемонструвати використання інформаційно-комунікаційних технологій та проектної методики як засобів поглиблення пізнавальної діяльності та розширення інтересів учнів до предмета «Фізика» в умовах особистісно-орієнтованого навчання;

практична – розглянути практичне застосування явища ЕМІ.

Очікувані результати. Учні називають основні етапи становлення вчення про магнетизм, його творців; умови виникнення явища електромагнітної індукції; наводять приклади дії закону електромагнітної індукції; формулюють означення закону електромагнітної індукції, правило визначення напрямку індукційного струму і записують формули; визначають напрямок індукційного струму.

Тип уроку: урок вивчення нового навчального матеріалу.

Вид уроку: урок-конференція.

Методи, прийоми та форми роботи: інформаційно-дослідницький, проектний, випереджальне навчання, словесна передача інформації, проведення дослідів, інтерактивні прийоми: робота у групах, мозковий штурм.

Дидактичне та матеріально-технічне забезпечення: комп’ютер із мультимедійним проектором, екран, комп’ютерні презентації учнів, відеоматеріали, модель генератора, виставка «Трансформатори», модель поїзда на магнітній подушці, модель металошукача, прилади і матеріали для проведення дослідів з ЕМІ, опорні конспекти.

Міжпредметні зв’язки: спецтехнологія, електротехніка, матеріалознавство, електропривод і електромеханічні автоматизовані системи.

 

Щаслива випадковість припадає лише на

одну частину підготовленого розуму…

Л. Пастернак

СТРУКТУРА УРОКУ

1. Організаційна частина (1 хв.).

1.1. Перевірка наявності учнів.

1.2. Перевірка готовності учнів до уроку.

2. Мотивація навчальної діяльності учнів (2 хв.).

2.1. Повідомлення теми програми та уроку, навчальної мети уроку.

2.2. Цільова установка уроку (завдання та очікувані результати уроку).

Розповідь викладача.

3. Актуалізація опорних знань учнів (2 хв.).

Інтерактивна вправа «Мозковий штурм».

4. Вивчення нового навчального матеріалу (30 хв.).

Проведення конференції (виступи учнів із презентаціями), проведення дослідів, демонстрація відео фрагментів.

5. Узагальнення та систематизація матеріалу, що вивчався (6 хв.).

Робота з опорними конспектами, проведення дослідів.

6. Підведення підсумків (3 хв.).

6.1. Аналіз діяльності учнів на уроці.

6.2. Повідомлення та обґрунтування оцінок.

6.3. Рефлексія.

7. Повідомлення домашнього завдання (1 хв.).


ПЕРЕБІГ УРОКУ

1.Організаційна частина.

Викладач. Шановні учні! Сьогоднішній урок ми проведемо у вигляді конференції. Конференція – це свого роду нарада з наукового питання. На конференції експерти у певних галузях можуть поділитися своїми поглядами, знаннями та досвідом. Організатори конференції запрошують усіх бажаючих взяти участь у її роботі.

Зверніть увагу на епіграф до нашого уроку. Це слова Л. Пастернака: «Щаслива випадковість припадає лише на одну частину підготовленого розуму». Ці слова він присвятив видатному вченому Майклу Фарадею.

2. Мотивація навчальної діяльності учнів.

2.1. Повідомлення теми програми та уроку, навчальної мети уроку.

Викладач. Ми з вами продовжуємо вивчати електродинаміку – фізику електромагнітних явищ. На сьогоднішньому уроці ми спробуємо осягнути нове для вас явище, яке було відкрите Майклом Фарадеєм в XIX столітті. Це явище – електромагнітна індукція. Мета нашого уроку – згадати уже відомі вам властивості електричних і магнітних полів, розглянути їх нові властивості, впевнитися в тому, що гіпотеза і експеримент є методами пізнання світу, вияснити значення явища електромагнітної індукції в фізиці в цілому та в житті людини. Тобто наше завдання – переконатись в тому, що знаєш; згадати, якщо забув; знайти нове.

2.2. Цільова установка уроку (завдання та очікувані результати уроку).

Викладач. Явище, якому присвячений сьогоднішній урок, поширене в природі і застосовується людиною в різних електротехнічних пристроях і машинах. Завдяки існуванню електромагнітної індукції енергія механічного руху на електростанціях перетворюється на енергію електричного струму, без якого важко уявити собі сучасне життя. Докладне вивчення цього явища дало змогу створити численні засоби зв'язку – телефон, телеграф, радіо, телебачення тощо.

Учення про електромагнітну індукцію – одне з тих фундаментальних питань фізики, на яких ґрунтується дія багатьох важливих сучасних технічних установок. Явище електромагнітної індукції разом із явищем руху провідника із струмом у магнітному полі є тією основою, на базі якої створено електричні генератори, двигуни й трансформатори. Тому якісне засвоєння фізичних основ виникнення електрорушійної сили індукції має важливе значення для розуміння матеріалу наступної теми про виробництво, передавання й використання електричної енергії.

На відкриття явища електромагнітної індукції у нас є лише 45 хвилин, Майкл Фарадей вирішував це завдання 10 років.

Давайте згадаємо ту межу, на якій ми зупинилися при вивченні електродинаміки. Ви знаєте, що навколо нерухомих зарядів існує електричне поле. Якщо ці заряди будуть впорядковано рухатися, тобто створювати електричний струм, то навколо них виникає магнітне поле. Тобто електричний струм породжує магнітне поле і може намагнітити шматок заліза.

А чи може магніт в свою чергу викликати появу електричного струму? ( проблемне запитання)

Це запитання, на яке сьогодні ми знайдемо відповідь.

3. Актуалізація опорних знань учнів.

Викладач. Кожен науковий співробітник повинен мати відповідні знання, щоб мати право приймати участь у конференції та проводити дослідницьку роботу. Перед тим, як перейти до вивчення нового навчального матеріалу, згадаймо основні поняття та визначення, що стосуються сьогоднішньої теми.

1)                Що таке магнітне поле?

2)                Де існує магнітне поле?

3)                Звідки пішла назва «магніт», магнітний?

4)                Яка фізична величина характеризує магнітне поле?

5)  Як експериментально впевнитись, що навколо провідника зі струмом існує магнітне поле?

6)                Як за магнітною стрілкою визначити напрям вектора магнітної індукції?

7)                Що таке електричний струм?

4. Вивчення нового навчального матеріалу.

Викладач. Розпочинаємо роботу нашої конференції. В ній беруть участь бібліографи, історики, експериментатори та практики.

Слово надається експертам з історії відкриття явища електромагнітної індукції.

Виступ групи учнів-істориків. (Додаток 1. Презентація «Історія відкриття явища електромагнітної індукції»)

Сьогодні будь-який школяр відтворить дослід Ерстеда, продемонструє «вихор електричного конфлікту», насипавши на картон, через центр якого проходить дріт зі струмом, залізні ошурки.

Але виявити магнітні дії струму було нелегко. 15 лютого 1820 року Ерстед, вже заслужений професор хімії Копенгагенського університету, читав своїм студентам лекцію. Лекція супроводжувалася демонстраціями. На лабораторному столі знаходилися джерело струму, провідник із затискачами і компас. У той час, коли Ерстед замикав ланцюг, стрілка компаса поверталася. При розмиканні ланцюга стрілка поверталася в попереднє положення. Це було перше експериментальне підтвердження зв'язку електрики і магнетизму, якого так довго шукали багато вчених.

У липні 1820 року Ерстед знову повторив експеримент, використовуючи більш потужні батареї джерел струму. Тепер ефект став значно сильнішим, причому тим сильнішим, чим товщим був дріт, який замикав контакти батареї. Крім того, він з'ясував одну дивну річ, яка не відповідала ньютонівським уявленням про дію та протидію. Висловлюючись словами Ерстеда, «магнітний ефект електричного струму має круговий рух навколо нього». Магнітна стрілка ніколи не вказувала на дріт, а завжди була напрямлена по дотичній до кіл. Наче б навколо дроту вихрилися невидимі згустки магнітних сил, що тягнуть за собою легку стрілку компаса. Ось чим був вражений учений. Те, що відкрилося йому, було новою таємницею, що не вкладається в рамки відомих законів. Мемуар Ерстеда вийшов у світ 21 липня 1820 року.

Подальші події розвивалися в досить незвичному і неквапливому тоді для науки темпі. Вже через кілька днів мемуар з'явився в Женеві, де в той час був з візитом Араго. Перше ж знайомство з дослідом Ерстеда довело йому, що знайдена розгадка завдання, над яким працював і він, і багато інших. Враження від дослідів було настільки велике, що один із присутніх під час  демонстрації піднявся і з хвилюванням промовив фразу, яка стала згодом знаменитою: «Панове, відбувається переворот!».

Араго повертається в Париж приголомшений. На першому ж засіданні академії 4 вересня 1820 року він повідомляє про досліди Ерстеда. Записи, зроблені в академічному журналі свідчать, що академіки просили Араго вже на наступному засіданні, 22 вересня, показати всім присутнім дослід Ерстеда, що називається, «в натуральну величину».

Повідомлення Араго з особливою увагою слухав академік Ампер. Він відчув у той момент, що прийшла його пора перейняти з рук Ерстеда естафету відкриття. Він чекав цього близько двадцяти років. І ось час настав – 4 вересня 1820 Ампер зрозумів, що повинен діяти. Всього через два тижні він повідомив світові про результати своїх досліджень.

Ампер не обмежується повторенням експерименту й повідомляє незабаром своє правило, яке дозволяє встановити напрямок відхилення магнітної стрілки під впливом струму.

Ампер потім поєднує відкриття Ерстеда із уже давно відомим явищем впливу один на одного постійних магнітів. Відомо, що два магніти – залежно від положення їх полюсів – можуть взаємно притягуватися або відштовхуватися. Якщо ж провідник, по якому протікає електричний струм, відштовхує постійний магніт у вигляді магнітної стрілки, міркував Ампер, то саме провідник повинен бути свого роду магнітом. А якщо так, то два провідники, по яких протікають електричні струми, теж повинні впливати один на одного механічними силами, на зразок постійних магнітів.

Це міркування, обґрунтоване математично, виявилося правильним.

Взаємозв’язок електрики і магнетизму був очевидний, і ідея добування електрики за рахунок магнетизму «літала» в повітрі. До розуміння електромагнітної індукції як фізичного явища вчені йшли довгим і тернистим шляхом. Найбільша заслуга у вивченні цього явища належить відомому англійському фізику Майклу Фарадею – неперевершеному майстрові проведення фізичного експерименту. Результати його досліджень покладено в основу фундаментальної теорії електромагнітного поля, яка свого часу стала новим кроком у пізнанні природи, відкрила нові шляхи вивчення її законів.

Після відкриття X. Ерстеда М.Фарадей записав у своєму науковому щоденнику програму досліджень коротким реченням: «Перетворити магнетизм на електрику».

Після тривалих наукових пошуків він у 1831 році одержав перші позитивні результати стосовно поставленого завдання: внаслідок взаємодії провідників із магнітним полем по них проходив електричний струм.

У своїх дослідженнях Фарадей керувався ідеєю про взаємозв’язок і єдність явищ, про взаємоперетворюваність «сил природи». У цих положеннях простежується закон збереження і перетворення енергії. З цих позицій цілком зрозуміле поставлене Фарадеєм у 1821 році і розв’язане через 10 років завдання « перетворити магнетизм в електрику».

Кажуть, що начебто для нагадування про це завдання Фарадей завжди носив із собою магніт. Часто розповідаючи про відкриття Фарадеєм електромагнітної індукції, усі говорять приблизно так: «Десять років працював Фарадей над цією проблемою, та ось одного разу опустивши в котушку магніт, виявив, що гальванометр показує струм».

Усе здається таким простим і легким. Насправді все було по іншому .У вивченні магнетизму робилися лише перші кроки.

Викладач. Тепер переходимо до практичної частини симпозіуму. В нашу фізичну лабораторію поступило завдання провести найважливіші досліди, які можна легко виконати на сучасному лабораторному обладнанні. Щоб зрозуміти, як Фарадею вдалося «перетворити магнетизм в електрику» виконаємо досліди Фарадея. Уявимо собі, що ми з вами знаходимося в XIX столітті, в лабораторії Фарадея. Звичайно, наші прилади відрізняються від тих, що були тоді, та й багато чого, про що Фарадей і не здогадувався, нам уже відомо. Йому знадобилися для відкриття роки, наповнені пошуками, вдалими і невдалими експериментами. Як відомо в науці немає короткої дороги, і негативний результат не менш важливий для вченого, ніж позитивний. Фарадей роками носив в кармані маленький смуговий магніт і дротяну котушку як нагадування про невирішену проблему. Його щоденники акуратно заповнювалися записами про результат численних експериментів.

Виступ учнів-експериментаторів

Дослід 1. Візьмемо котушку, помістимо всередину неї постійний магніт і з'єднаємо котушку з гальванометром . Виймаючи магніт з котушки, бачимо, що під час руху магніту стрілка гальванометра відхиляється ліворуч.

Але як тільки рух магніту припиняється, стрілка приладу повертається на нульову позначку. Тепер уведемо магніт у котушку. Під час руху магніту стрілка гальванометра знову відхиляється, тільки в іншому напрямку — праворуч. Після припинення руху магніту стрілка так само повертається на нульову позначку. Таким чином, електричний струм у котушці виникає тільки тоді, коли магніт рухається відносно котушки. Слід зазначити, що не тільки рух магніту відносно нерухомої котушки викликає в останній електричний струм. Явище виникнення електричного струму в замкненій котушці можна спостерігати також, якщо рухати саму котушку відносно нерухомого магніту або змінювати силу струму в іншій котушці, яка разом із досліджуваною надіта на спільне осердя.

Учні-історики. Довгий час вченим не вдавалося виявити зв'язок струму і магнітного поля. Майже одночасно з Фарадеєм отримати струм в котушці за допомогою магнітного поля намагався швейцарський фізик Колладон. Індикатором струму – гальванометром – в його дослідах була легка магнітна стрілка. Щоб уникнути впливу на неї магніту, який вносився в котушку, цю стрілку Колладон виніс у сусідню кімнату і туди ж протягнув провідники від котушки. Внісши магніт в котушку, вчений ішов до сусідньої кімнати і з сумом бачив, що стрілка гальванометра не відхиляється – струм відсутній.

До речі, помічником у Фарадея був відставний сержант Андерсен, який готував апаратуру, робив вимірювання і проводив блискучі демонстраційні досліди під час публічних лекцій великого вченого.

Фарадей дуже цінував свого асистента. Проте Андерсен, хоча і любив свого шефа, висловлювався так: «Я виконую всю роботу, а на його долю залишаються лише розмови».

Учні-експериментатори.

Дослід 2. Візьмемо котушки (котушку А і котушку В) і надінемо їх на спільне осердя. Котушку В через реостат приєднаємо до джерела струму, а котушку А замкнемо на гальванометр. Якщо тепер пересувати повзунок реостата, то в моменти збільшення і зменшення сили струму на котушці В через котушку А йде електричний струм. Стрілка гальванометра при збільшенні сили струму в котушці В відхиляється в один бік, а при зменшенні – в інший. Струм у котушці А виникатиме також у моменти замикання (або розмикання) кола котушки В.

Усі розглянуті досліди – це сучасний варіант тих, які протягом 10 років здійснював Майкл Фарадей, перш ніж дійти висновку: електричний струм у замкненій котушці виникає тільки тоді, коли магнітне поле, що пронизує її, змінюється. Цей струм було названо індукційним.

Викладач. (Додаток 2. Презентація «Явище електромагнітної індукції»)

Отже, поява індукційного струму є наслідком явища електромагнітної індукції.

Всі досліди Фарадея приводили до одного результату: у замкнутому провіднику під дією змінного магнітного поля виникає ЕРС індукції, що призводить до виникнення так званою індукційного струму. Це явище і називається явищем електромагнітної індукції.

Викладач. Слово надається бібліографам з вивчення питань «Цікаві факти з біографії Майкла Фарадея»

Виступ групи учнів - бібліографів. (Додаток 3. Презентація «Майкл Фарадей – справжній анахорет науки»)

Майкл Фарадей народився 22 вересня 1791 в Лондоні, в одному з найбідніших кварталів. Його батько був ковалем, а мати – дочкою землероба-орендаря. Квартира, в якій з'явився на світ і провів перші роки свого життя великий вчений, розміщувалася над стайнями. Майкл був одним із 10 дітей. «Варильщиц пива, женщин – пекарей,

И шестобитчиц видел, и ткачих,

Портных и пошлин сборщиков на рынках,

И медников, и множество других», –

так описує Хуш В. оточення майбутнього вченого.

Коли Фарадей досяг шкільного віку, його віддали в початкову школу. Курс, пройдений Майклом, обмежувався тільки навчанням читання, письма та початкового рахунку. За кілька кроків від будинку, в якому жила сім'я Фарадея, знаходилася книжкова крамниця. У віці 13 років він поступив на навчання до власника книжної лавки і майстерні, що переплітала книжки.

Фізичні та хімічні досліди Фарадей придумав ще хлопчиком при першому ж знайомстві з фізикою та хімією. Деякі із замовників його господаря, що належали до наукового світу і відвідували палітурню майстерню, зацікавилися відданим науці учнем палітурника і, бажаючи дати йому можливість отримати хоч якісь початкові знання в улюблених науках – фізиці й хімії, – влаштували йому доступ на лекції тодішніх учених.

Одного разу Майкл Фарадей відвідав одну з лекцій Хемфрі Деві, великого англійського фізика, винахідника безпечної лампи для шахтарів. Фарадей зробив докладний запис лекції, переплів її і відіслав Деві. Той був настільки вражений, що запропонував Фарадею працювати з ним в якості секретаря. Незабаром Деві відправився в подорож по Європі і взяв із собою Фарадея. За два роки вони відвідали найбільші європейські університети.

Повернувшись до Лондона в 1815 році, Фарадей почав працювати асистентом в одній з лабораторій Королівського інституту в Лондоні. На той час це була одна з найкращих фізичних лабораторій світу. З 1816 по 1818 Фарадей надрукував ряд дрібних заміток і невеликих мемуарів з хімії. За великим рахунком, цей період був для Фарадея лише підготовчою школю. Він не стільки працював самостійно, скільки вчився і готувався до тих блискучих робіт, які склали епоху в історії фізики та хімії.

12 червня 1821 Майкл одружується на міс Бернард. Зі своєю нареченою Фарадей був у найкращих стосунках ще з дитинства. Одруження відбулося без будь-якої пишноти – відповідно до характеру Фарадея. Шлюб Фарадея був дуже щасливим. Любляча дружина взяла на себе всі тяготи життя, щоб дати можливість чоловіку цілком віддатися науці. Сімейне щастя служило для Фарадея кращою розрадою в неприємностях, які випадали на його долю в перші роки його наукової діяльності.

До 1821 г. Фарадей опублікував близько 40 наукових робіт з хімії.

У 1823 році Фарадей вперше домігся скраплення газу і разом із тим запропонував простий, але надійний метод перетворення газів у рідину.

У 1824 році Фарадей зробив кілька другорядних відкриттів у галузі фізики. У наступному році Фарадей знову звертається від фізики до хімії, і результатом його робіт у цій області є відкриття бензину та сірчано-нафталінової кислоти. Немає потреби пояснювати, яке величезне значення має відкриття цих речовин.

Багато робіт могли самі по собі обезсмертити ім'я їх автора. Але найбільш важливими з наукових робіт Фарадея є його дослідження в області електромагнетизму й електричної індукції. Розділ фізики, який трактує явища електромагнетизму й індукційної електрики та має в даний час величезне значення для техніки, був створений Фарадеєм з нічого. Дослідження в області електромагнетизму й індукційної електрики, що є найціннішим алмазом у вінці слави Фарадея, поглинули велику частину його життя і його сил.

Фарадей йшов до свого відкриття не так легко. Це тривало 10 років. Фарадей спланував цілу серію експериментів, пишуть про 16 тис. дослідів. На одну й ту ж дерев'яну качалку Фарадей намотав паралельно один одному два ізольовані дроти; кінці одного дроту він з'єднав з батареєю з десяти елементів, а кінці другого – з чутливим гальванометром. Виявилося, що в той момент, коли в першому дроті з’являється і зникає струм, у другому дроті також з’являється струм і триває всього одну мить.

В 1830 році, Фарадей повністю зосередився на фізичних  дослідженнях і 29 серпня 1831 року відкрив явище електромагнітної індукції.

Потім Фарадей приступає до вивчення законів електрохімічних явищ. Самовідданість науці не могла не позначитися на здоров'ї Фарадея. Скоротили його життя хімічні досліди, в яких у великих кількостях використовувалась ртуть. Обладнання його лабораторії було непридатним із точки зору елементарної техніки безпеки. Ось лист самого Фарадея: «Минулої суботи в лабораторії стався ще один вибух, який знову поранив мені очі. Зараз мені краще, і я сподіваюсь, що через декілька днів я буду бачити так добре, як і раніше. Але в першу мить після вибуху мої очі були заліплені частинками скла. З них витягли тридцять осколків.».

Фарадей вирушав рано вранці в свою лабораторію і повертався в лоно сім'ї лише пізно ввечері, проводячи весь час серед своїх приладів. Це було життя справжнього анахорета науки, і в цьому, може, криється секрет численних відкриттів Фарадея. Золота голова, золоті руки, неймовірна наполегливість і любов до науки – ось секрет успіху Фарадея.

Учений не припиняв наукову діяльності до самої смерті. Фарадей помер 25 серпня 1867 року. Відкриття Фарадея отримали всесвітнє визнання. Російський вчений Столєтов писав: «Ніколи з часів Галілея людство не бачило стільки різноманітних і вражаючих відкриттів, що вийшли з однієї голови, і навряд чи скоро побачить нового Фарадея.».

(Демонстрація відеоролика)

Викладач. Існування індукційного струму в замкнутих провідниках свідчить про виникнення в них завдяки зміні магнітного поля деякої сторонньої ЕРС, яка відіграє ту ж саму роль, що і ЕРС батареї. Ця ЕРС може бути і великою, і малою. Можна експериментально виявити, від чого це залежить.

Виступ учнів експериментаторів.

Дослід 3. (Котушка, два магніти, гальванометр) Внісши в котушку один магніт, а потім два, можна виявити, що в другому випадку індукційний струм більший.

Дослід 4. (Магнітоелектрична машина) Збільшуючи швидкість обертання якоря можна помітити, що чим більш частота його обертання, тим яскравіше горить лампочка.

Викладач. Від чого залежить ЕРС індукції, а значить, і сила індукційного струму?

(Учні аналізують результати всіх дослідів і роблять свої висновки.)

Викладач. ЕРС індукції в замкнутому контурі дорівнює швидкості зміни магнітного потоку через площину контуру замкнутого провідника.

Фарадей становив кількісний закон електромагнітної індукції, описавши його рівнянням:

 

де  – електрорушійна сила (ЕРС), яка виникає в котушці, що перебуває у змінному магнітному полі, у вольтах; N – кількість витків у котушці; Φ – магнітний потік, у веберах.

Індукційний струм також підкоряється закону Ома.

Викладач. А тепер з’ясуємо деякі властивості індукційного струму.

Учні експериментатори.

Дослід 5. Вносимо магніт у котушку різними полюсами. Бачимо,що напрям струму, що виникає в котушці залежить від того, який полюс магніту вноситься в котушку – північний чи південний.

Ретельні дослідження відомого фізика X.Е. Ленца дали змогу встановити універсальне правило для визначення напрямку індукційного електричного струму без залучення електронної теорії, лише на основі зовнішніх проявів цього явища. З цією метою Е.X. Ленц дослідив взаємодію замкнутого провідника і змінного магнітного поля, яке викликало струм у провіднику.

Щоб краще зрозуміти суть цих дослідів, розглянемо спеціальний прилад.

Дослід 6.

На легкому горизонтальному важелі, що має вертикальну вісь обертання, знаходяться два легких кільця, одне з яких суцільне, а друге — розрізане. Важіль насаджений на тонке сталеве вістря так, щоб тертя було мінімальним.

Уведемо в суцільне кільце тонку котушку з феромагнітним осердям (електромагніт), увімкнену в електричне коло із джерела струму і вимикача.

Якщо замкнути коло живлення електромагніту, то кільце, відштовхуючись від котушки, зміститься на певну відстань і поверне важіль на деякий кут. Якщо дослід повторити, змінивши напрямок струму в котушці, то спостерігатимемо такий самий ефект. Отже, важливе значення має не напрямок струму в котушці і, відповідно, ліній індукції магнітного поля, а зростання індукції магнітного поля.

Правило Ленца: Індукційний струм, який виникає в замкнутому провіднику, має такий напрямок, що його магнітне поле компенсує ту зміну магнітного потоку, яка викликала цей струм.

Таким чином, ми з’ясували і узагальнили властивості індукційного струму, а більш детально розглянемо їх на наступному уроці.

Застосування явища електромагнітної індукції.

Викладач. Коли у Фарадея запитали, як можна практично використати його відкриття, він сказав «… Що можна вимагати від новонародженої дитини».

Слово надається експертам з вивчення питання практичного застосування явища електромагнітної індукції – електромонтерам з ремонту та обслуговування електроустаткування, які вивчали прилади і пристрої, дія яких ґрунтується на явищі електромагнітної індукції на уроках виробничого навчання, спецтехнологій та електротехніки.

Виступ учнів-практиків. (Додаток 4. Презентація «Практичне застосування явища електромагнітної індукції»)

1. Генератори електричної енергії.

Явище електромагнітної індукції використовують у механічних джерелах електричного струму – генераторах електричної енергії, без яких неможливо уявити сучасну електроенергетику. У таких генераторах механічна енергія перетворюється на електричну.

Щоб оцінити практичне значення відкриття Фарадея, оглянемося навколо себе. Ми живемо у вік електричних моторів і генераторів. Електроенергія, що подається в наші будинки по провідниках, виробляється електрогенераторами, дія яких заснована на явищі електромагнітної індукції. Електрогенератори встановлені в автомобілях, в літаках, на морських і річкових суднах.

Щоб зрозуміти принцип дії генератора, звернемося до досліду.

Дослід 7. Візьмемо рамку, що складається з кількох витків дроту, і обертатиме її в магнітному полі постійного магніту.

У рамці виникне електричний струм, наявність якого доводить світіння лампи.

З'ясуємо причину виникнення струму. Під час обертання рамки кількість магнітних ліній, що її пронизують, то збільшується, то зменшується. Отже, магнітне поле, що пронизує рамку, постійно змінюється. Тому в рамці виникає індукційний струм.

(Демонстрація моделі генератора змінного струму)

2. Трансформатори

Трансформатор – статичний електромагнітний пристрій, що має дві або більше індуктивно пов’язані обмотки і призначений для перетворення за допомогою електромагнітної індукції напруги змінного струму без зміни частоти змінного струму.

Трансформатори широко застосовуються в лініях електропередач, в розподільних та побутових пристроях. Передача електроенергії відбувається з меншими втратами при високій напрузі й малій силі струму. Тому, зазвичай лінії електропередач є високовольтними. Водночас побутові й промислові машини вимагають великої сили струму й малої напруги, тому перед споживанням електроенергія перетворюється в низьковольтну. Трансформатори знайшли застосування також у різних випрямних, підсилювальних, сигналізаційних та інших пристроях.

Найпростіший трансформатор складається з обмоток на спільному осерді. Одна з обмоток під'єднана до джерела змінного струму. Ця обмотка називається первинною. Інша обмотка, вторинна, служить джерелом струму для навантаження. Створений струмом у первинній обмотці змінний магнітний потік викликає появу ЕРС у вторинній обмотці, оскільки обидві обмотки мають спільне осердя. Співвідношення ЕРС у вторинній обмотці й напруги на первинній залежить від кількості витків у обох обмотках. (Демонстрація роботи трансформатора)

3. Електродинамічний мікрофон.

Одним із прикладів практичного застосування явища електромагнітної індукції є електродинамічний мікрофон. За його допомогою звукові коливання перетворюють на коливання електричного струму, які підсилюються за допомогою спеціальних електронних підсилювачів.

Обов'язковою частиною електродинамічного мікрофона є постійний магніт у вигляді кільця.

До одного з полюсів цього магніту приклеєний циліндричний стержень  з м'якого феромагнетика (заліза). До другого – феромагнітну пластинку з такого самого феромагнетика. У центрі цієї пластинки зроблено круглий отвір, який охоплює циліндричний стержень. Над стержнем знаходиться мембрана, яка під дією звукових хвиль може коливатися. До нижньої частини мембрани приклеєна невелика котушка з деякою кількістю витків ізольованого дроту. Котушка знаходиться в кільцевій щілині між полюсами постійного магніту. Виводи котушки гнучкими провідниками приєднані до спеціальних клем.

Якщо на мембрану мікрофона потрапляють звукові хвилі, вона починає коливатися разом із котушкою. Під час коливального руху котушки магнітний потік, який проходить крізь неї, змінюється, і в ній індукується змінна ЕРС індукції. Принцип дії електродинамічного мікрофона використовують також у різних датчиках для вивчення і контролю коливальних процесів.

4. Детектор металу.

Металошукач – це електронний пристрій, який виявляє присутність металу не контактуючи з ним і, виявивши, інформує про цей факт оператора (звуковим сигналом, переміщенням стрілки і так далі).

При включенні приладу в пошуковій голівці створюється електромагнітне поле, яке поширюється в довкілля, будь то земля, камінь, вода, дерево, повітря. На поверхні металів, що потрапили в зону дії пошукової котушки під дією електромагнітного поля виникають так звані вихрові струми. Ці вихрові струми створюють власні зустрічні електромагнітні поля, що призводять до зниження потужності електромагнітного поля, що створюється пошуковою котушкою, що і фіксується електронною схемою приладу. Крім того, це вторинне поле спотворює конфігурацію основного поля, що також уловлюється приладом. Електронна схема металошукача обробляє отриману інформацію і сигналізує про виявлення металу.

Незамінні металошукачі в будівництві і в процесі ремонтних робіт. Без цього приладу не обійтися, якщо необхідно скласти проект реконструкції старої будівлі, на яку відсутні креслення розташування балок і інших конструкцій або прослідкувати, як проходить в землі трубопровід чи електричний кабель. Допоможе цей пристрій і в тому випадку, коли необхідно просвердлити електричним дрилем отвір в стіні свого будинку, не пошкодивши електричної проводки. (Демонстрація роботи саморобного металошукача)

5. Поїзд на магнітній подушці.

Ще півстоліття тому магнітна подушка була чимось з області фантастики. Однак, сьогодні вчені багатьох країн працюють над створення транспорту на магнітній подушці. Потяги майбутнього будуть «парити» над землею.

Слід зазначити, що поїзд на магнітній підвісці почали експлуатувати у вісімдесятих роках минулого століття в Бірмінгемі. Щоправда, після одинадцяти років роботи цей поїзд був знятий з лінії через технічні проблеми. В даний час транспортна система на магнітній подушці діє в Китаї, з'єднуючи центр Шанхаю з міжнародним аеропортом Пудон. А в Японії експериментальний потяг на магнітній подушці MLX01 в 2003 році встановив абсолютний для даного виду транспорту рекорд швидкості, розігнавшись до 581км/год.

В поїзді на магнітній подушці надпровідні котушки зі струмом, що розташовані на дні вагона, індукують струм в алюмінієвих котушках на полотні дороги. Ці котушки відштовхуються і вагон припідіймається над землею. Рух поїзда викликаний взаємодією надпровідних котушок, розташованих вздовж стінок, і котушок всередині обмежувальних бортів полотна дороги.

(Демонстрація досліду)

5. Узагальнення та систематизація матеріалу, що вивчався.

Викладач. А зараз пригадаємо основні моменти нашого уроку за допомогою опорних конспектів. (Додаток 5. Опорний конспект «Електромагнітна індукція»)

Запитання:

  1. Що називається явищем електромагнітної індукції?
  2. В які моменти в котушці виникає струм?
  3. Від чого залежить напрям струму?
  4. Чому струм не виникає, коли магніт не рухається відносно котушки?
  5. Чи є принциповим, що рухається: магніт або котушка?

6. Підведення підсумків.

6.1. Аналіз діяльності учнів на уроці.

Викладач. Отже, сподіваюсь, що на сьогоднішньому уроці ви не тільки вивчили новий матеріал, але й вкотре переконалися в тому, що на уроках фізики ми з вами закладаємо фундамент для вивчення предметів професійно-теоретичної підготовки. І чим міцнішим буде цей фундамент, тим надійнішими будуть знання, які формуватимуться у вас як у майбутніх спеціалістів.

Давайте повернемося до епіграфу нашого уроку: «Щаслива випадковість припадає лише на одну частину підготовленого розуму».

Як ви вважаєте, чи випадково Фарадей, який у 16 років ледве вмів читати, стає відомим фізиком? Йому просто поталанило чи щось інше допомогло йому дістатися від учня палітурника до вершин наукового світу? Можливо, талан і відіграв свою роль, але найголовніше – те, що у нього була мета і він наполегливо ішов до неї.

Я бажаю і вам в житті мати мету і, не зважаючи на всі труднощі, її досягти.

6.2. Повідомлення та обґрунтування оцінок.

Викладач. Дякую вам за роботу на уроці. Вона була плідною та заслуговує хороших оцінок.

6.3. Рефлексія.

  1. Що нового ви дізналися на уроці?
  2. Чому навчилися ви при підготовці до уроку?
  3. Які виникали труднощі при підготовці до уроку?
  4. Чи є задоволення від проробленої роботи?
  5. Чи актуальна тема в наш час?

 

7. Повідомлення домашнього завдання.

1) Репродуктивне: за підручником В.Д. Сиротюка опрацювати тему «Електромагнітна індукція. Закон електромагнітної індукції».

2) Репродуктивне з елементами творчості: письмово проаналізувати використання явища електромагнітної індукції у побуті.

3) Випереджувальне: пояснити, чому на потужних електростанціях в генераторах змінного струму обертається магніт, а не котушка.


ІНФОРМАЦІЙНІ ДЖЕРЕЛА

  1. Бичков О.О. До проблеми оптимізації навчального процесу в сучасних умовах використання мультимедійних технологій // Нові технології навчання: Науково-методичний збірник. Випуск 42, 2006. – С. 36-43.
  2. Блудов М.І. Бесіди з фізики: Пер. з рос. – К.: Радянська школа, 1989.

С. 210-218.

  1. Сизов В.В. Електронні технології в навчальному процесі // Новітні технології навчання: Науково-методичний збірник. Спецвипуск,

2003. – С. 232-238.

  1. Фізика: підруч. для 11 кл. загальноосвіт. навч. закл. (рівень стандарту) / В.Д. Сиротюк, В.І. Баштовий. – К.: Освіта, 2010. –303 с.
  2. edu.delfa.net
  3. sp.bdpu.org
  4. muravej.com
  5. rta.ucoz.ua
  6. npblog.com.ua

 

 

ВИСНОВОК

Під час проведення уроку практично доведено, що використання інформаційно-комунікаційних технологій та методу проектів дає можливість індивідуалізувати і диференціювати навчальний процес, що важливо в умовах особистісно-орієнтованого навчання; сприяє розвитку в учнів пізнавальних навичок, уміння самостійно конструювати свої знання та орієнтуватися в інформаційному просторі.

Використання під час підготовки до уроку та у ході уроку інформаційно-комунікаційних технологій дало можливість застосувати дослідницькі, пошукові, проблемні методи, творчі за своєю суттю, навчити учнів створювати презентації, публікації, буклети, кросворди. Це відповідає єдиній методичній меті, над якою працює колектив училища: «Особистісно-орієнтоване навчання з використанням інформаційно-комунікативних технологій – умова розвитку творчого потенціалу учнів».

Під час актуалізації опорних знань застосовано інтерактивну технологію «Мозковий штурм» із метою відновити в учнівській пам’яті попередньо здобуті знання, установити послідовні зв’язки між засвоєним і новим матеріалом, спонукати до роздумів над проблемним запитанням у ході уроку.

Протягом уроку учні продемонстрували різні види проектів (інформаційні, дослідницькі, творчі у вигляді презентацій, фотоілюстрацій, бюлетеня), що сприяло ефективному сприйняттю, ґрунтовному засвоєнню нових знань, систематизації окремих фактів, подій, явищ, закріпленню набутих знань, умінь та навичок.

У ході уроку застосовано такі методи і прийоми, як розповідь з елементами бесіди, презентація учнівських проектів, тестування, демонстрація відеофрагментів, що забезпечило глибоке розуміння й сприйняття учнями навчального матеріалу. Основна робота на уроці будувалася на використанні випереджальних, індивідуальних та групових завдань.

Використання різноманітних технологій особистісно-орієнтованого навчання дозволило досягти методичної, практичної, триєдиної мети уроку, дослідити проблемне питання, з’ясувати виховний зміст епіграфа, співпрацювати та спілкуватися з учнями на сучасному технологічному рівні, зробити навчальний процес більш привабливим, емоційним, ефективним та об’єктивним.

 

 

Розробка уроку

Друк

Пугач Н.І.

У методичній розробці уроку фізики «Електромагнітна індукція. Закон електромагнітної індукції.» подано зразок використання інформаційно-комунікаційних технологій та проектної методики навчання (інформаційно-дослідницького, проблемного методів), випереджального навчання та інтеграції предметів як засобів активізації пізнавальної діяльності та посилення інтересу учнів до предмета «Фізика», що сприяє поглибленню знань із теми, розвитку самостійної пошукової діяльності учнів, умінь демонструвати результати дослідницької роботи.

У методичній розробці продемонстровано зв'язок курсу фізики з предметами професійно-теоретичної підготовки.

 

Всем тем, кто ушел в бессмертие и победил, посвящается...

Друк

 

Детальніше...
 

Всем тем, кто ушел в бессмертие и победил, посвящается...

Друк

Воспитательное мероприятие ко Дню Победы для учеников средних классов "Всем тем, кто ушел в бессмертие и победил, посвящается..." Зайцева Валентина Владимировна, учитель русского языка и литературы Вельбой Елена Анатольевна, учитель украинского языка и литературы

 

конспект уроку : Правопис не з прикметниками

Друк

Урок розроблено таким чином, щоб  учитель мав можливість ураховувати  різний  інтелектуальний рівень кожного учня

Останнє оновлення на Середа, 13 травня 2015, 19:56
 

Урок української літератури 5 клас. М. Вінграновський "Сама собою річка ця тече", "Бабунин дощ"

Друк

урок української літератури 5 клас

Рибчинська Ольга Василівна

 


Сторінка 7 з 3741


Новий сайт

Шановні користувачі та гості сайту .

Ми підготували для вас новий, яскравий і зручний сайт на якому ви зможете не тільки розповідати про свої розробки уроків і замовити сертифікати, але і з користю провести час зі своїми друзями та колегами в соціальній мережі , пограти в цікаві ігри та інш. Ми щойно запустили цей проект, встигніть пройти реєстрацію в числі перших і Ви зможете отримати унікальне і красиве посилання на свій профіль.

http://teacherjournal.in.ua/



Сплата online


Пошук

Контакти

Поштова адреса:

«Учительський журнал он-лайн»

ВГ «Основа», вул. Плеханівська, 66, оф. 5, м. Харків, 61001

Адміністратор порталу:

Тел. : (+3057) 731-96-33

e-mail: ua.teacherjournal@gmail.com

Як дізналися про наш сайт

Виберіть одну відповідь
 

Лічильник

Проверка сайта

© 2012 ТОВ «ВГ «Основа».

© 2015 Учительський Журнал он-лайн. Всі права захищено.
© 2006-2009 Українська локалізація: Joomla! Україна. Всі права захищено!
Joomla! - безкоштовне програмне забезпечення, яке розповсюджується за ліцензією GNU/GPL.

 

Редакція порталу «Учительський журнал он-лайн» може не поділяти точки зору автора та користувачів порталу, які висловлюються у формі коментарів до статей, повідомлень на форумі тощо.  Автори публікацій відповідають за достовірність фактів, цитат, власних назв і т.п. Матеріали публікуються в авторському варіанті, ілюстрації, пунктуація і лексика авторські. Претензії не приймаються. Матеріали не рецензуються.