Развитие способностей моделирования физических процессов

у обучающихся в системе СПО с техническим уклоном

Журавлев С.А., преподаватель физики

ОГБПОУ «Костромской автотранспортный колледж»

Физика – одна из важнейших общеобразовательных дисциплин, как в

общеобразовательном цикле, так и в системе среднего профессионального

образования в целом. Одной из задач методики преподавания дисциплины

является формирование у обучающихся научного взгляда на процессы,

происходящие в природе, на свойства материалов и физические основы

работы различного оборудования.

Основными

методами

естественнонаучного

изучения

физики

в

современных образовательных учреждениях являются:



теоретический материал;



эксперимент;



решение задач.

Объем учебного материала в старших классах и в профессиональных

образовательных организациях среднего профессионального образования

достаточно большой, поэтому преподавателю сложно сохранить правильный

баланс обучения (как по теоретическим основам, так и экспериментальному

методу и решению задач).

Из педагогического опыта преподавания следует: обучение студентов

физике может быть успешным только в том случае, если они сталкиваются

на

занятиях,

как

с

теоретическим

материалом,

так

и

с

научным

экспериментом и решением задач. Сокращение времени, затрачиваемого на

изложение теоретического

материала, проведение демонстрационного

эксперимента и лабораторных работ, позволяет использовать его и на

формирование

у

обучаемого

состава

способностей

моделирования

физических процессов.

Моделирование в физике предполагает использование обучающимися

абстрактного мышления и идеализацию физического процесса или явления

(модель отражает только самые главные существенные характеристики).

В качестве примера приведу урок на тему «Вращение рамки с током в

однородном магнитном поле».

Цель: познакомить обучающихся с устройством и принципом действия

простейшего электродвигателя постоянного тока.

Задачи урока:

формирование у обучающихся научного представления о магнитном

поле и его связи с электрическим током,

отработка практических умений и закрепление знаний для описания

принципа действия электродвигателя,

развитие способностей самостоятельного моделирования физических

явлений и их научного объяснения.

Ход урока

1) Организационный момент

2) Актуализация ранее полученных знаний (повторение, беседа).

Проверка знаний по темам:

магнитное действие тока (опыты Эрстеда и Ампера), вектор магнитной

индукции, закон Ампера и правило нахождения направления силы Ампера.

3) Проведение эксперимента

Медную проволочную рамку, по которой протекает постоянный ток,

помещают между полюсами постоянного магнита. (При этом рамка может

свободно вращаться в вертикальной плоскости). Происходит наблюдение за

вращением рамки при изменении положения полюсов магнита.

4) Изучение нового материала

Рамка с током в однородном магнитном поле.

Принципиальное

устройство

простейшего

электродвигателя

постоянного тока.

Рассматривается рамка с током в однородном магнитном поле.

Находятся силы, которые действуют на каждую сторону рамки со стороны

магнитного поля. Определяется момент сил, который повернет рамку на угол

90 градусов.

Объясняется обучающимся, для чего служит в электродвигателе

коллектор и щётки.

5) Домашнее задание

Предлагается обучающимся самостоятельно определить направление

силы Ампера, которая действует на стороны рамки с током при следующих

условиях:

а) изменяется направление тока в рамке на противоположное;

б) изменяется направление тока, и меняются полюса магнитного поля.

Самостоятельная домашняя работа заключается в моделировании

явления, представленного на уроке, но уже с измененными начальными

условиями.

Отличительная

особенность

метода

моделирования

физических

процессов в системе школьного и среднего профессионального образования

проявляется в возможности получения обучающимися тех средств и

способов моделирования, используя которые они могут самостоятельно

моделировать некоторые процессы. При этом студенты должны понимать,

что от уровня их абстрагированного представления и идеализации модели

будет зависеть процесс описания самого физического явления.