Использование эвристического метода при изучении темы «Величины, характеризующие колебательное движение» | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 сентября, печатный экземпляр отправим 2 октября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Педагогика

Опубликовано в Молодой учёный №30 (268) июль 2019 г.

Дата публикации: 26.07.2019

Статья просмотрена: 8 раз

Библиографическое описание:

Бахтина И. В. Использование эвристического метода при изучении темы «Величины, характеризующие колебательное движение» // Молодой ученый. — 2019. — №30. — С. 111-114. — URL https://moluch.ru/archive/268/61762/ (дата обращения: 16.09.2019).



Методы обучения, применяемые на уроках, играют огромную роль не только в вооружении учащихся полноценными знаниями, но и в развитии их познавательных способностей. По мнению ученых, наибольшая активность мышления достигается при возникновении проблемы. Такой подход лежит в основе проблемного обучения, которое реализуется с помощью трех методов: проблемное изложение знаний, частично-поисковый (эвристическая беседа), исследовательский.

Сегодня я остановлюсь на возможности применения одного из методов проблемного обучения — метода эвристической беседы. Характерным ее признаком является то, что учащиеся с помощью умелой постановки вопросов учителем и благодаря собственным усилиям и самостоятельному мышлению, подводятся к приобретению новых знаний. При этом важно понимать, что активизация познавательной деятельности определяется не самим методом беседы, а характером задаваемых вопросов. Ответ на вопрос должен опираться на имеющуюся базу знаний, но при этом не содержаться в прежних знаниях.

В качестве примера рассмотрим использование данного метода на этапе изучении нового материала по теме «Величины, характеризующие колебательное движение».

База знаний учащихся к началу урока:

– определение колебательного движения, его признаки;

– определение свободных колебаний;

– определение вынужденных колебаний;

– понятие колебательной системы и примеры (нитяной и пружинный маятники).

Опыт № 1: Учитель несколько раз отклоняет нитяной маятник на различное расстояние от положения равновесия (как показано на рис. 1), учащиеся наблюдают.

Рис. 1

Затем звучит вопрос: «Это одинаковые колебания или они чем-то отличаются?». Естественно, ученики поясняют, что отличия между колебаниями существуют, после чего учитель задает следующий вопрос: «Как вы думаете, ребята, должна ли существовать величина, которая бы характеризовала наблюдаемые вами отличия?». После положительного ответа учитель поясняет, что такая величина, действительно, существует и вводится понятие АМПЛИТУДЫ колебаний (определение, обозначение, единицы измерения). Итогом данного этапа служит ответ на вопрос: «Так чем же отличаются колебания, наблюдаемые нами в опыте № 1?». Теперь ученики знают, что у них разные амплитуды.

Опыт № 2: Демонстрируются колебания нитяного маятника с одинаковыми амплитудами (как показано на рис. 2).

Рис. 2

Звучит вопрос: «В данном опыте мы наблюдали колебания с одинаковыми амплитудами. Эти колебания одинаковы или они чем-то отличаются?». Здесь обучающиеся обычно предлагают разные варианты ответов: указывают на разную длину нити, многие замечают, что в первом случае маятник колеблется медленно, а в последнем — очень быстро. Но в ходе обсуждения все приходят к выводу о том, что если при одинаковых амплитудах колебания могут быть разными, то для их характеристики только амплитуды недостаточно, и должна существовать величина, характеризующая наблюдаемые отличия. Учитель вводит понятие ПЕРИОДА колебаний (определение, обозначение, единица измерения). Итогом данного этапа служит ответ на вопрос: «Так чем же отличаются колебания, наблюдаемые нами в опыте № 2?». Теперь обучающиеся знают, что у них разные периоды.

Далее ученики получают возможность высказать свои предположения о том, от каких величин может зависеть период колебаний нитяного маятника. Среди ответов звучат такие: от амплитуды, от длины нити, от массы груза. Выдвинутые гипотезы проверяются входе демонстрационных экспериментов, и на их основе обучающиеся делают выводы:

– при различных амплитудах и фиксированных длине нити и массе груза — периоды одинаковы. Вывод: период НЕ зависит от амплитуды!

– при различной длине нити и фиксированной массе — периоды различны. Вывод: чем длиннее нить, тем больше период, и наоборот.

– При различной массе и фиксированной длине нити — периоды одинаковы. Вывод: период НЕ зависит от массы груза!

По итогам проведенных экспериментов учитель предлагает обучающимся записать формулу периода колебаний нитяного маятника:

Затем ученикам дается возможность высказать свои предположения о том, от каких величин может зависеть период колебаний пружинного маятника. Ученики называют: массу груза, жесткость пружины, амплитуду. Далее следуют демонстрационные эксперименты, по итогам которых учащиеся с помощью учителя формулируют выводы.

– при различных амплитудах и фиксированных жесткости пружины и массе груза — периоды одинаковы. Вывод: период НЕ зависит от амплитуды!

– при различной жесткости и фиксированной массе — периоды различны. Вывод: чем меньше жесткость, тем больше период, и наоборот.

– При различной массе и фиксированной жесткости пружины — периоды различны. Вывод: чем больше масса груза, тем больше период колебаний и наоборот!

Формула периода колебаний пружинного маятника записывается в тетрадь.

Описание: формула 2

Далее можно предложить обучающимся найти ответ на такой вопрос (к ситуации по рис. 2): «Одинаковое ли количество колебаний совершат маятники а), б), в) за одно и то же время?». Этот вопрос затруднений не вызывает, т. к. ответ для учащихся очевиден: максимальное количество колебаний совершит маятник с короткой нитью, а минимальное — с самой длинной. После обсуждения учитель говорит о том, что для характеристики колебательных движений можно использовать не только время одного полного колебания — период, но и количество колебаний в единицу времени. Вводится понятие ЧАСТОТЫ колебаний (определение, обозначение, единица измерения).

Ответ на следующий вопрос — «Какая связь существует между периодом и частотой колебаний?», как правило, для многих очевиден, ученики указывают на обратно пропорциональную зависимость, после чего целесообразно записать формулы, связывающие эти величины.

Описание: https://konspekta.net/lektsiacom/baza7/606966205070.files/image084.png

Но самый интригующий вопрос еще впереди! Учитель спрашивает: «Ребята, как вы думаете, если мы возьмем два совершенно одинаковых нитяных маятника, приведем их в колебательное движение с одинаковыми амплитудами, то их колебания всегда будут совершенно одинаковыми?Чаще всего ученики дают положительный ответ. Выслушав ответы, учитель демонстрирует несколько вариантов колебаний двух одинаковых нитяных маятников (как на рис.3). После чего для учащихся становится очевидным, что должна быть физическая величина, характеризующая отличия, которые они наблюдали.

Учитель говорит о том, что для характеристики колебаний кроме амплитуды, периода и частоты используется еще одна величина — ФАЗА колебаний. После чего дается понятие синфазных колебаний (рис.3а), колебаний, осуществляемых в противофазе (рис. 3б) и колебаний, происходящих с некоторой разностью фаз (рис. 3в).

Рис. 3

Такое взаимодействие учителя и учеников в течение урока, по моему мнению, способствовует:

– усилению интеллектуальной активности учащихся;

– развитию мышления;

– глубокому пониманию учащимися изучаемого материала;

– формированию умения применить имеющиеся знания для решения новых познавательных и практических задач;

Хотелось бы отметить, что, наряду с экспериментами, немаловажная роль на уроке отводится и презентации, которая содержит опорный материал по теме, рисунки, данные справочников, чем помогает высвободить время урока для активного взаимодействия учителя и учащихся [1].

Литература:

  1. Презентация «Величины, характеризующие колебательное движение» [Электронный ресурс]: Персональный сайт учителя физики Бахтиной Ирины Владимировны. URL: https://bakhtinairina.ucoz.ru/load/prezentacii_9_klass/velichiny_kharakterizujushhie_kolebatelnoe_dvizhenie/13–1–0–13 (дата обращения 21.07.2019)
  2. Физика 9 класс. Учебник по физике 9 класс. Перышкин. Физика. 9 кл.: учебник / А. В. Перышкин, Е. М. Гутник. — М.: Дрофа, 2014


Задать вопрос