Приемы сравнения
материал по теме

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРИЕМОВ СРАВНЕНИЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ.

Горбунова Марианна Александровна,

учитель физики высшей квалификационной категории

МОУ «Алманчиковская СОШ» Батыревского района

ВВЕДЕНИЕ

        Индивидуализация учебного процесса является в последнее время одной из ведущих идей в школьном обучении. Становится все более очевидным, что школа при обучении и воспитании учащихся должна опираться на их индивидуальные особенности, подготавливать их к той сфере жизнедеятельности, к которой они наиболее расположены и в которой смогут принести наибольшую пользу обществу.

        Осуществить индивидуализацию обучения возможно с применением индивидуальной технологии обучения. При реализации этой задачи стоит проблема в применении новых информационных способов подачи учебного материала, разработки оригинальных подходов в подаче учебного материала и его изложении.

        Проблема использования приема сравнения в учебном процессе актуальна, так как она позволяет реализовать личностный подход в обучении. Я работаю над разработкой системы формирования умений учащихся по применению сравнений в курсе физики средней общеобразовательной школы в виде таблиц.

        Прием сравнения состоит из приема сопоставления и приема противопоставления.

        При сопоставлении устанавливают отношения сходства свойств, качеств и признаков изучаемых различных предметов, явлений, процессов и т.п.

        При противопоставлении устанавливают существенные различия в свойствах, качествах и признаках изучаемых предметов, явлений, процессов.

        Хотя сопоставление и противопоставление являются диаметрально противоположными логическими операциями, они находятся в глубоком диалектическом единстве, которое позволяет анализировать предмет, явление, процесс во всех его проявлениях и тончайших оттенках.

        Объектом сравнения в курсе физики средней школы могут быть предметы окружающей действительности (тела, явления и процессы, протекающие в природе, специальные опыты), понятия (вещество, поле, физические величины, идеальные модели, формулы и уравнения, гипотезы, законы, аксиомы, постулаты, теории), системы единиц измерения физических величин и др.

        Целью использования приема сравнения является формирование умения учащихся сравнивать, а назначением – выработать единый подход к рассмотрению различных физических явлений.

        Приемы сравнения и противопоставления в школьном курсе физики могут быть применены: при изучении нового материала, при решении задач, в лабораторных работах, самостоятельных и творческих работах, в домашних заданиях, во внеклассных и дополнительных занятиях и т.д.

        В учебном процессе эта работа может носить обучающий , тренировочный и творческий характер. Во всех случаях главным моментом является активизация мышления и развитие познавательного интереса у учащихся. Этим и определяется большое методическое значение применения приемов сопоставления и противопоставления при обучении физики в школе.

        Техника использования различных форм сравнения проста и доступна всем учителям физики. Она легка и осуществима и для сельского учителя. Удобно изображать различные таблицы на плакатах, тогда они могут служить наглядными средствами обучения, а так как находятся все время перед глазами учащихся, то быстрее непроизвольно запоминаются, обогащая их объем знаний.

        Любой новый прием обучения должен способствовать гармоничному развитию личности ребенка. Это положение находит свое подтверждение в глубинных процессах, связанных с физиологией и психологией организма ребенка, так как механизм сопоставления и противопоставления лежит в основе работы центральной нервной системы человека. Следует также подчеркнуть дидактическую целесообразность диалектического единства применения приемов сравнения. Применение приемов сопоставления и противопоставления позволяет учителю активизировать познавательную деятельность учащихся, наладить прямую и обратную  связь «учитель-ученик».

МЕТОДИКА ПРИМЕНЕНИЯ ТАБЛИЦ СРАВНЕНИЯ

        Прием сопоставления и противопоставления в форме таблиц наиболее ярко выражается при сравнении качественных сторон явлений, признаков и свойств тел, процессов, теорий и т.п.

        Сравнение в форме таблиц состоит в составлении колонок ответов на явно или мысленно поставленные вопросы, относящиеся к свойствам сравниваемых объектов. На различных этапах обучения таблицы усложняются.

        Обычно при объяснении нового материала путем сопоставления и противопоставления я излагаю учебный материал в плане сравнения с ранее изученным. Для достижения большей эффективности усвоения нового материала в процессе объяснения мы с учащимися составляем частные таблицы сопоставления и противопоставления, а затем (при закреплении) и объединенные таблицы, подводящие итог изученному ранее.

        Обычно в таблице сравниваются два объекта: понятия, предметы, явления и т.д. сравнение ведется на основе вопросов, предлагаемых мной; или составленных самими учащимися при получении соответствующего задания.

        Таблица может быть нарисована на доске, проецироваться на экран с помощью мультимедиапроектора или нарисована на плакате. В своей работе  я использую таблицы на плакатах и таблицы, нарисованные на доске, т.к. остальные средства современной техники не вполне доступны для рядового учителя на данном этапе нашей жизни. А наглядность – главнейший из принципов обучения в школе.

        Почему же мне нравится прием сравнения в обучении физике?

        Во-первых, его можно применять наряду с другими методами и приемами обучения физики. Сравнивать можно свойства, качества и признаки тел, явлений, процессов, формул, словесных выражений графиков функциональной зависимости на уроках различных типов.

        Во-вторых, это наиболее наглядный и удобный метод, имеющий последовательность:

- сравнение двух объектов путем ответов на поставленные вопросы;

- сравнение двух объектов без вопросов учителя;

- раздельное сравнение сходных и различных свойств объектов;

- разработка перечня признаков (сравнение трех и более объектов; сравнение классов физических равенств; сравнение выражений функциональной зависимости);

- таблицы (сравнение вариантов формулировок физических законов), в которых объекты сравнения не заданы учителем, а подбираются самими ученикам в процессе их работы с дополнительной литературой.

        В-третьих, прием сравнения расширяет объем знаний учащихся при изучении физических явлений, т.к. дает возможность им дифференцировать довольно близкие по своим признакам понятия. Также прием сравнения в форме таблиц приучает думать, последовательно и лаконично излагать свою речь, помогает систематизировать знания по физике.

        И самое главное. Таблицы сравнения построены в соответствии с дидактическим принципом «от простого к сложному», и изучение объектов путем сравнения их свойств, качеств и признаков, происходит в диалектическом единстве многообразия всех сторон объектов.

        В моей работе представлены таблицы сравнения для седьмого, и частично для остальных классов. Остальные таблицы находятся еще в стадии разработки. Часть таблиц пишется сразу на доске, а часть таблиц написана на плакатах. В работе они будут отмечены.

ЗАДАНИЯ ТАБЛИЦ СРАВНЕНИЯ ДЛЯ 7 КЛАССА

        Тема 1. «Введение: физические явления».

        После изложения нового материала даю детям задание на дом: рассмотреть действия детских игрушек и отметить виды физических явлений, которые в них наблюдаются. Данные наблюдения внести в таблицу 1.

        В таблице ребенок, сравнивая различные виды явлений по определенному признаку, сопоставляет общее-сходное и частное-различное.

        

        Тема 2. «Первоначальные сведения о строении вещества».

        Т.К. при изложении нового материала я иллюстрирую на примерах величину размеров молекул, то применяю таблицу 2, т.к. семиклассники еще редко встречались с «большими» числами и «Большими» степенями чисел.

        Тема 3. «Три состояния вещества».

        Заранее вывешиваю таблицу 3 (за неделю). Учащиеся дома (или в классе) должны, отвечая на вопросы в таблице, сравнить два объекта. На первом этапе обучения не все учащиеся умеют проводить сравнения, им в этом помогает перечень вопросов в таблице.

        Эту таблицу можно применять по-разному.

1. Таблица заполняется после объяснения учителя вместе с ним в классе;

2. Таблица заполняется дома самостоятельно и проверяют ее в классе вместе с учителем;

3. Таблицу заполняют самостоятельно в классе, а тетради проверяются и после этого выставляются оценки всему классу.

        Тема 4. «Механическое движение».

        В ходе объяснения нового учебного материала показываю учащимся, как сделать запись равномерного или неравномерного движения, а затем предлагаю сравнить эти два движения с помощью таблицы 4.

        Вопросы для таблицы составляем вместе с классом, а отвечают на них дома. Здесь важно то, что я помогаю, учу составлять обобщенные вопросы учащимся, чтобы в дальнейшем они могли это делать самостоятельно.

        Тема 5. «Скорость».

        При объяснении данной темы ввожу понятие скалярной и векторной величины используя таблицу 5.

        Аналогичную таблицу строим самостоятельно (т.е. дома), при изучении понятия сила, добавив еще одну характеристику силы – точку приложения.

        Тема 6. «Масса и вес».

        Т.к. учащиеся очень часто не различают, путают, подменяют эти два понятия, то я противопоставляю эти два понятия при помощи таблицы 6.

        Тема 7. «Инерция».

        Рассматриваем в плане сравнения задачи из учебника. Ответы, объясняющие предложенные в задачах явления, записываем в таблицу 7. в ней в сжатой форме даны описания явлений и их объяснения.

        Тема 8. «Вес тела».

        Изложение темы провожу традиционным способом, проводя сопоставление и противопоставление веса и силы тяжести. Для проведения сравнения учащимся предлагаю дома заполнить таблицу 8.

        Тема 9. «Сила тяжести и сила упругости».

        Таблицу 9 предлагаю учащимся в качестве домашнего задания. Вопросы для таблицы учащиеся составляют самостоятельно.

        Тема 10. «Жидкостный и металлический манометры».

        Даю детям вопросы для сравнения и они должны составить таблицу. Вопросы:

1. Для чего служат любые типы манометров?

2. Одинаково ли устройство манометров?

3. Нарисуйте схемы их устройства.

4. Перечислите, из каких основных устройств они состоят?

5. Каков принцип действия манометров?

6. В чем различие в устройстве шкал у этих манометров?

7. Какой из манометров удобнее? Почему?

8. Где применяется данный тип манометра?

9. Точность показания какого манометра выше?

        Тема 11. «Парадокс Паскаля».

        Рассматривая таблицу 10 заостряю внимание учащихся на сходных и различных свойствах сравниваемых объектов, что приводит детей к выводу, что сила давления на дно и стенки сосуда не зависит от его формы, а определяется высотой и плотностью налитой в сосуд жидкости.

        Тема 12. «Сила Архимеда».

        Уже само изложение новой темы идет с использованием приема сравнения. Для этого учащимся предлагаю задание: сравнить силы давления жидкости на верхнее и нижнее основание бруска, который полностью погружен в сосуд с жидкостью. На дом задаю таблицу 11.

        Тема 13. «Плавание тел».

        К этому уроку учащиеся готовятся заранее. Они изготавливают картезианского водолаза (инструкции даю на предыдущем уроке). На уроке учащимся предлагаю провести опыты:

№1. Водолаз тонет.

№2. Водолаз всплывает.

№3. Водолаз плавает на глубине.

        Затем предлагаю учащимся объяснить явление. Если учащиеся затрудняются ответить, то предлагаю сравнить силу тяжести и архимедовую силу, действующие на водолаза. Результаты этих опытов вместе сводим в  таблицу 12.

        Тема 14. «Простые механизмы».

        Для сравнения различных видов простых механизмов применяю таблицу 13.

        Заключительные уроки.

        При проведении заключительных уроков провожу обучение учащихся составлению физических формул и их словесных формулировок, применяя таблицу 14.

        Также предлагаю им заполнить таблицу 15, в которой учащиеся проводят сравнение всех сил, изученных за год обучения в 7 классе. Сложность задания состоит в необходимости одновременного сравнения шести сил.

        

        

ПРИЛОЖЕНИЯ

Таблица 1. (вычерчивается на доске)

№№	Название игрушки	Какой вид физического явления в ней наблюдается
1
2
3
4
5

Таблица 2. (пишется на плакате)

№№	Большое число	Его интерпретация (конкретным образом знакомых учащемуся предметов)
1	2,5*1019 число Лошмидта	Число молекул в 1см3 газа. Если молекулы выпускать из сосуда в комнату (108 за 1 секунду), то потребуется 9000 лет. Если взять такое количество кирпича, то можно этими кирпичами покрыть земной шар. Высота покрытия будет 120 м.
2	Число молекул в капле воды 1/12 см3	Если это число молекул выпустить в Черное море, в котором огорожен «сосуд2 площадью 400 км2, а глубиной 1 км, и перемешать, то в 1л воды будет 7*104 молекул.
3	Вы дышите молекулами Цезаря	6 молекул на каждого – такое количество молекул достанется на каждого жителя Земли, если поделить число молекул, которые выдохнул Цезарь в последний раз перед смертью, на число жителей на Земле

Таблица 3. (пишется на плакате)

№№	Свойство, явление, процесс	Сравниваемые объекты
		Газ	Жидкость
1	Какой характер движения частиц?	Частицам присуще хаотичное (прямолинейное) движение	Частицам присуще хаотичное (прямолинейное) движение и колебательное
2	Каково расстояние между молекулами?	Большое (во много раз больше размеров молекул)	маленькое
3	Как сжимается тело?	Легко	Плохо (практически несжимаемо)
4	Каковы силы взаимодействия между молекулами?	Маленькие	Большие
5	Какова скорость диффузии?	Большая	Маленькая
6	Занимает ли постоянный объем в данном состоянии?	Нет	Да
7	Изменяет ли свою форму?	Да	Да
		Принимает форму сосуда

Вывод: Любое вещество может находиться в трех агрегатных состояниях, причем строение и свойства вещества в этих состояниях разные.

Таблица 4. (пишется на плакате)

№№	Свойство явления, процесс	Сравниваемые объекты
		Равномерное движение	Неравномерное движение
1	Дать определение данному виду движения	Это такое движение , при котором тело за любые равные промежутки времени проходит: одинаковые расстояния                      неодинаковые расстояния
2	Является ли скорость постоянной величиной7	Да	Нет
3	Одинаковы ли записи движения на ленте?	Нет	Нет
4	В чем их отличие?	Между двумя соседними отметками расстояния: равные                                                         разные
5	Одинаковы ли графики скорости этих движений?	Нет	Нет
6	Изобразите их	V  0                                        t	V     0                                            t
7	Одинаковы ли графики пути этих движений?	Нет	Нет
8	Изобразите их	S   0                                           t	S     0                                         t

Вывод: Оба движения исследуются одинаково, но имеют разные характеристики, следовательно, это различные движения.

Таблица 5. (вычерчивается на доске)

№№	Сравниваемые величины
	Скалярная величина	Векторная величина
1	Имеется модуль: t	Имеется модуль: u
2	Нет направления Например:	Имеется направление Например:
3	Путь – S Время - t Площадь – S Объем -  V	Скорость - U

Таблица 6. (пишется на плакате)

№№	Вопросы	Сравниваемые объекты
		масса	вес
1	К какого рода величинам относятся?	скалярная	векторная
2	Какова единица измерения величины	кг	Н
3	Каким прибором измеряется?	рычажные весы	пружинные весы (динамометр)
4	Изменяется ли величина в различных точках Земли и зависит ли она от высоты?	нет	да
5	Чему равна величина в состоянии невесомости?	не изменяется	равен нулю
6	Изменяются ли величины на других планетах (например, на Луне)	масса тела на Земле и Луне одинакова	вес тела на Земле в 6 раз больше, чем на Луне

Вывод: Масса и вес – различные физические величины, у каждой из которых имеются свои характерные особенности.

Таблица 7. (пишется на доске)

№№	Явление	Как проявляется инерция	Объяснение
1	Насаживание молотка на рукоятку	Молоток не может сразу остановиться, сохраняет свою скорость	Т.к. на молоток действует сила. Сила действует на рукоятку.
2	Падает споткнувшийся человек	Человек сохраняет свою скорость	Т.к. на ноги подействовала сила, а на голову не подействовала
3	При ударе по железке она входит в рубанок, а при ударе по колодке - выходит	Железка сохраняет свою скорость	При действии на железку силы, она входит в молоток, а при ударе о колодку остается на месте, а сдвигается колодка
4	Пассажиры откланяются в сторону при повороте	Пассажиры сохраняют величину и направление скорости	Т.к. на пассажиров не действует сила, то они движутся в том же направлении, что и первоначально, а автобус уже движется в другом направлении и по отношению к нему движение получается либо вправо, либо влево

Таблица 8. (пишется на доске)

№№	Вопросы	Сопоставляемые и противопоставляемые объекты
		Сила тяжести	Вес
1	Векторной или скалярной является физическая величина?	Векторная	Векторная
2	Назовите единицу измерения	Ньютон	Ньютон
3	Камень лежит на подставке. К какому телу приложены сила тяжести и вес?	Сила тяжести приложена к камню	Вес приложен к подставке
4	Каково направление силы?	Сила тяжести направлена по вертикали (по отвесу), вниз	Направление веса совпадает с направлением нормали к площади опоры
5	Какова формула силы?	Fт=m*g	P=m*g
6	Взаимодействие каких тел выражает сила?	Тело взаимодействует с Землей	Тело взаимодействует с опорой или подвесом
7	Можно ли избавиться от силы?	Нет	Можно, в состоянии невесомости

Вывод: Сила тяжести и вес имеют сходные (векторные величины, оба понятия – силы, иногда вычисляются по одинаковой формуле, измеряются в одних и тех же единицах) и различные (приложены к разным телам, в условиях Земли от одной силы можно избавиться, а от другой нельзя) признаки, следовательно они не тождественны.

Таблица 9. (составляют самостоятельно)

№3	Вопросы	Какая физическая величина
		Сила тяжести	Сила упругости
1	Дайте определение силы	Сила, с которой земля притягивает к себе данное тело	Сила, возникающая при деформации и направленная против нее
2	Векторной или скалярной является данная величина?	Векторной	Векторной
3	К какому телу приложена?	Любому телу	Деформированному телу
4	Как направлена?	Вертикально вниз	Против деформации
5	Какова природа силы?	Притяжение Земли	Сила взаимодействия между молекулами

Таблица 10. (пишется на плакате)

Вид сравнения	№№	Вопросы	Сравниваемые сосуды
			Сосуд А	Сосуд В	Сосуд С
Сходные свойства	1	Какова площадь основания?	одинаковая
	2	Какова высота жидкости в сосуде?	одинаковая
	3	Какова плотность жидкости в сосуде?	одинаковая
	4	Каково давление жидкости на дно сосуда?	одинаковая
	5	Какова сила давления на основание сосуда?	одинаковая
Различные свойства	1	Какова форма сосуда (изобразите, опишите)
	2	Каков вес жидкости в сосудах?	Меньше силы давления	Равен силе давления	Больше силы давления
	3	Почему вес жидкости в сосудах различен, а давление и сила давления одинаковы?	Это зависит от формы сосуда

Таблица 11. (составляют самостоятельно)

№№ п/п	Вопросы	Сравниваемые объекты
		Нижнее основание	Верхнее основание
1	Какова площадь поверхности оснований?	Одинакова
2	Каково давление жидкости на различные основания?	p1=rgh1	p2=rgh2
3	Почему давление разное?	Так как h1>h2, то p1>p2
4	Какова сила давления на основания куба?	F1=rgh1S	F2=rgh2S
5	Какая сила давления больше?	F1>F2

Вывод: Разность сил давления на нижнее и верхнее основания куба равна F=rgS(h1-h2)=rgH – весу жидкости, вытесненной телом при погружении.

Таблица 12. (пишется на доске)

№№  п/п	Свойство, явление, процессы	Сравниваемые объекты
		Опыт №1	Опыт №2	Опыт №3
1	Результаты опыта	Водолаз тонет	Водолаз всплывает	Водолаз плавает на глубине
2	Какие силы действуют на водолаза?	Сила тяжести и архимедова сила
3	Какая из сил больше?	Сила тяжести	Сила Архимеда	Одинаковы
4	Изобразите силы, приложенные к телу	Fa          Ft	Fa          Ft	Fa                      Ft

Вывод: Тело плавает в том случае, если сила тяжести и архимедова сила, действующие на него, равны.

Таблица 13. (пишется на плакате)

Вид срав нения	№№	Вопросы	Различные объекты
			Рычаг	Наклонная плоскость	Блок
Сходные свойства	1	Дают ли выигрыш в силе? Во сколько раз?	F1/F2=l1/l2=n раз	mg/F=l/h=n раз	Неподвижный блок не дает выигрыш в силе, а подвижный – в 2 раза
	2	Дают ли проигрыш в расстоянии? Во сколько раз?	В расстоянии мы проигрываем во столько раз, во сколько выигрываем в силе
	3	Дают ли выигрыш в работе?	Нет	Нет	Нет
Различные свойства	1	Каково устройство механизма?	Твердое тело, закрепленное на оси	Плоскость, расположенная под различными углами	Деталь в виде колеса с желобом по окружности для нити, цепи
	2	Каков КПД механизма?	средний	наименьший	наибольший
	3	Каково применение и назначение?	В механизмах для передачи движения	В быту и технике для уменьшения нагрузки	В строительстве для изменения направления движения
	4	В чем преимущество?	Выигрыш в силе, малая сила трения	Выигрыш в силе	Изменение направления движения; чтобы получить большой выигрыш в силе, нужно применять полиспаст
	5	В чем недостатки?	громоздкость	громоздкость	Невелик выигрыш в силе

Вывод: Ни один из простых механизмов не дает выигрыша в работе; если мы выигрываем в силе, то проигрываем в расстоянии, и наоборот.

Таблица 14. (пишется на плакате)

№№ п/п	Сопоставляемые объекты
	Словесная формулировка	Формула
1	Масса тела прямо пропорциональна его плотности и объему
2	Скорость численно равна отношению пути ко времени
3	Сила тяжести равна произведению числа 9,8 Н/м на массу тела
4	Давление равно отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности
5	Механическая работа прямо пропорциональна силе и прямо пропорциональна пройденному пути
6	Мощность равна отношению работы ко времени, за которое она была совершена
7	Вес тела прямо пропорционален массе
8	Потенциальная энергия тела, поднятого над землей, прямо пропорциональна его массе и прямо пропорциональна высоте
9	Сила, выталкивающая тело из газа или жидкости, равна весу газа или жидкости в объеме тела
10	Давление жидкости на дно сосуда прямо пропорционально плотности и высоте столба жидкости
11	Рычаг находится в равновесии, когда силы, действующие на него обратно пропорциональны плечам этих сил
12	Пути, пройденные точками приложения сил на рычаге, обратно пропорциональны силам
13	КПД механизма равен отношению полезной работы к затраченной

Таблица 15. (заполняется самостоятельно)

№№ п/п	Вопросы	Сравниваемые силы
		тяжести	упругости	вес	трения	давления	архимедова
1	Дайте определение силе
2	Каково ее обозначение?
3	Какова ее единица измерения?
4	К какому телу приложена сила?
5	Куда направлена сила?
6	К какого рода величинам относится?
7	Изобразите силу
8	Какова природа силы?
9	Можно ли избавиться от силы в условиях земли?

Resource id #1440Resource id #1439Resource id #1439