Методическая разработка урок – игры по теме: «Магнитное поле. Электромагнитная индукция»

Методическая разработка

Урок – игра по теме:

«Магнитное поле. Электромагнитная индукция»

Составитель Морозова Е.В.

Тула 2026

Содержание

Введение ……………………………………………………………………………………. . 3

1 Проведение занятия

1.1 План занятия……………………………………………………………………………… 5

1.2Организация учебного занятия…………………………………………………………… 6

1.3 Чтение докладов по теме «Магнитное поле»……………………………………………. 6

1.4 Проверка усвоения полученной информации в форме тестирования……………….. 9

1.5 Обобщение и систематизация ранее изученного материала………………………… 10

1.6 Овладение исследовательскими умениями……………………………………………. 13

1.7 Проверка практических умений……………………………………………………….. 14

1.8 Выдача домашнего задания……………………………………………………………. 15

Заключение………………………………………………………………………………… 16

Литература………………………………………………………………………………….. 17

Введение

Для познания мира – и физического, и духовного –

совершенно необходимы два существенно различных метода:

с одной стороны – дискурсивный, логический,

с другой стороны – интуиция

непосредственно синтетическое суждение,

не опирающееся на доказательство

Е.Л.Фейнберг

Физика занимает особое место среди учебных дисциплин. Как учебный предмет она создает представление о научной картине мира, формирует творческие способности. Эффективность обучения будет достигнуто в том случае, если в процессе обучения будет сформирован интерес к занятиям. Среди множества путей формирования интереса к учению одним из наиболее эффективных является организация игровой деятельности. Причем любая игра должна способствовать решению основной учебной задачи занятия.

Игра, учение и труд являются основными видами деятельности человека. При этом игра готовит человека к учению, так и к труду, сама являясь одновременно и учением и трудом.

Игру можно назвать восьмым чудом света, так как в ней заложены огромные воспитательные и образовательные возможности. В процессе игр не только приобретаются знания, но и развивается наблюдательность, способность различать отдельные свойства, выявлять их существенные признаки. Таким образом, игры оказывают большое влияние на умственное развитие учащихся, совершенствуя их логическое мышление, внимание, память, творческое воображение.

Известный французский ученый Луи де Бройль утверждал, что все игры (даже самые простые) имеют много общих элементов с работой ученого. В игре привлекает поставленная задача, которую можно преодолеть, а затем радость открытия и ощущение преодоленного препятствия. Именно поэтому всех людей независимо от возраста привлекает игра.

На занятиях физики игра приобретает особенно большое значение, как писал Я.И. Перельман, не столько для друзей физики, сколько для ее недругов, которых важно не приневолить, а приохотить к учению.

Для организации и проведения дидактических игр необходимо соблюдать определенные требования:

• Игра должна основываться на свободном творчестве и самодеятельности учащихся.

• Игра должна вызывать только положительные эмоции. Цель игры должна быть достижимой, ее оформление – красочным и разнообразным. Эмоции побуждают учащихся к высказываниям, активному участию, увеличивают напряжение их сил, положительно влияют на внимание.

• В игре должен быть элемент соревнования между отдельными учащимися или командами, что значительно повышает самоконтроль, приучает к четкому соблюдению установленных правил, хорошо активизирует деятельность.

Таким образом, дидактическая игра позволяет, как коллективизировать познавательную деятельность, так и индивидуализировать работу учащихся, давая задания, которые посильны каждому. Кроме того, игра по физике, способствует развитию наблюдательности, умения видеть необычное в знакомых вещах, задавать себе вопросы о тех явлениях, с которыми встречаются в жизни. Однако, не следует преувеличивать образовательного значения дидактических игр, так как они не могут быть источником систематических и точных игр. Дидактические игры хороши с другими формами обучения, использование которых должно в конечном итоге преследовать следующие цели: учитель должен дать знания, соответствующие современному уровню развития науки; он должен научить приобретать знания самостоятельно.

1 Проведение занятия

1.1План занятия

Тип занятия: урок обобщения и систематизации

Вид занятия: урок – игра

Дидактические цели занятия:

Образовательные: студенты знают основные понятия и формулы по темам «Магнитное поле», «Электромагнитная индукция», умеют решать задачи; необходимо организовать систематизацию и углубление знаний по данным темам.

Развивающие: развивать логическое мышление путем сравнения, обобщения и классификации; способствовать овладению исследовательскими умениями; развивать познавательный интерес и коммуникативные свойства речи.

Воспитывающие: формирование представлений о процессе познания,

Межпредметные связи:

Обеспечивающие дисциплины: математика, география, биология, история физики.

Обеспечиваемые дисциплины: электротехника.

Методы обучения: словесные, практические.

Ход учебного занятия

1.2Организация учебного занятия

На данном этапе занятия преподаватель сообщает тему занятия, поставленные перед учащимися цели и задачи, план занятия, правила игры и регламент времени для каждого этапа занятия.

1.3 Чтение докладов по теме «Магнитное поле»

Первый учащийся. Из истории компаса

Магнит – это камень из Магнезии – древнего города Малой Азии, тело, обладающее намагниченностью. Магнитные явления известны людям с давних времен. В 1600 г. Уильям Гильберт выпустил книгу «Новая физиология о магнитах, магнитных силах и великом магните – Земле», в которой привел факты, доказывающие, что наша планета – магнит. Известно, что кусок магнитного железняка, будучи подвешенным, ориентируется в пространстве особым образом. Этот факт – основа одного из величайших изобретений человека – компаса.

Удивительная способность магнита притягивать железо была известна еще в древности. Свойство указывать на север или юг Земли было открыто позже. Но уже третьем веке изготавливали особые «югоукозатели» в виде маленького человечка с вытянутой рукой. Эта фигурка – древнейший компас – укреплялась на магните, который мог вращаться. Значительно позже (в VIII – IХ вв.) арабы стали применять компас для мореплавания.

Первые компасы представляли кусочки намагниченного железа, прикрепленные к пробке, плавающие в глиняном сосуде с водой. Такие примитивные приборы применяли кочевники при переходах через пески бескрайних пустынь. Устройство простейшего сегодняшнего компаса такое: в плоской цилиндрической пластмассовой коробочке на острие стальной иглы находится магнитная стрелка. Один конец стрелки окрашен в синий цвет, он указывает направление на север; другой окрашен в красный цвет, он указывает на юг; на дне коробочки расположено градусное кольцо.

Компасы бывают разные. Например, в маршрутах геологов и географов сопровождает горный компас, который имеет приспособление для измерения углов наклона поверхности Земли и горных пластов.

Второй учащийся. Магнитное поле Земли и его природа

Сегодня ученые знают, что одна из особенностей Земли как планеты – наличие у нее магнитного поля. Именно благодаря этому мы можем пользоваться компасом.

Что же является источником этого магнитного поля? По современным воззрениям первая причина – это процессы, происходящие в недрах Земли. Ядро Земли является жидким и состоящим из железа; в нем циркулируют круговые токи, которые и порождают земное магнитное поле.

В 1958 г. при помощи космических аппаратов российские и американские ученые открыли существование вокруг Земли двух «поясов», которые расположены в экваториальной плоскости. Эти «пояса» (их называют радиационными) состоят из движущихся потоков заряженных частиц – протонов и электронов, которые создают кольцевой ток. Таким образом, кольцевой ток – вторая причина существования у Земли магнитного поля. В грубом приближении на не слишком больших расстояниях от поверхности планеты ее магнитное поле напоминает поле полосового магнита. Северный полюс этого магнита находится в Южном полушарии и не на поверхности Земли, а на некоторой глубине. Южный магнитный полюс находится в Северном полушарии и тоже в недрах планеты.

Еще одна интересная особенность этих полюсов: они постепенно смещаются. Полученные данные говорят о том, что магнитное поле Земли некогда имело почти противоположное направление по сравнению с нынешним.

Третий учащийся. Магнитные аномалии

Магнитное поле Земли образует магнитосферу нашей планеты. Она простирается на расстояние 70-80 тыс. км. В направлении на Солнце. В некоторых районах Земли величина, характеризующая магнитное поле (напряженность), всегда резко отличается от средних значений. Эта ненормальность (аномалия) может охватывать большие региональные площади. Большинство аномалий объясняется залеганием под поверхностью Земли горных пород, содержащих железные руды. Примерами могут служить такие места как Криворожский бассейн, Горная Шория. В районе Курской магнитной аномалии напряженность магнитного поля в 5 раз больше средней.

Кратковременные изменения магнитного поля Земли, называемые магнитными бурями, вызывают вспышки на Солнце и сопровождающие их выбросы потоков заряженных частиц. Особенно сильные магнитные бури возникают в том случае, когда такой поток охватывает всю Землю. Менее сильные порождаются потоками частиц проходящих мимо Земли.

Четвертый учащийся. Влияние магнитного поля

В 80-е гг. ХХ в. ученые разработали методы определения напряженности магнитного поля, которую Земля имела тысячи и миллионы лет назад. Было установлено, что вулканическая лава остывая, фиксирует магнитное поле, которое Земля имела во время извержения. Изучая образцы лав различных эпох, ученые обратили внимание на то, что в последние миллионы лет магнитное поле Земли возросло.

Магнитное поле Земли является одним из факторов воздействия среды обитания на человека и живые существа. Это воздействие может быть благоприятным или неблагоприятным в зависимости от силы воздействия.

Известно, что магнитное поле действует на движущиеся электрические заряды, электрические токи, магниты. В биологических системах, в том числе в организме человека, существуют упорядоченные движения электрических зарядов (электронов и ионов), определяющие все основные процессы жизнедеятельности клеток. Кроме токов и зарядов, в живом организме имеются маленькие «магнитики»; это – молекулы различных веществ, прежде всего молекулы воды. Магниты взаимодействуют между собой. Именно поэтому меняющееся магнитное поле вызывает переориентацию маленьких «магнитиков» в организме, располагая их иначе, чем прежде. Отклоняясь от обычного направления, они перестают нормально выполнять свои функции, отчего начинает страдать весь организм. В организме человека возникают дополнительно к существующим в нем биотокам иные электрические токи, что еще больше нарушает его нормальную жизнедеятельность.

1.4 Проверка усвоения материала (тестирование)

Инструкция: дописать фразы.

Вариант №1

1 Источник магнитного поля земли _____________________________________________

2 Южный магнитный полюс Земли находится вблизи ______________________________ географического полюса.

3 Области на земном шаре, где направление магнитной стрелки всегда образует большой угол с направлением магнитных силовых линий Земли, называют _____________________________________________________________________________

4 Причина магнитной бури ___________________________________________________

Вариант №2

1 Магнитная стрелка, свободно вращающаяся вокруг вертикальной оси, всегда устанавливается в данном месте Земли в определенном порядке, потому что ___________________________________________________________________________

2 Северный магнитный полюс Земли находится около ______________________________

географического полюса.

3 Кратковременный «всплеск» изменения магнитного поля Земли называют

_________________________________________________________________________

4 Магнитная аномалия объясняется ______________________________________________

Ответы к тестовым заданиям

Вариант №1

1Круговые токи в ядре Земли, радиационные пояса

2 Северного географического пояса

3 Магнитная аномалия

4 Солнечная активность

Вариант №2

1 Существование магнитного поля

2 Южного географического полюса

3 Магнитная буря

4 Залежи железной руды

1.5 Обобщение и систематизация ранее изученного материала

Физическое домино

Игра проводится с целью повторения и закрепления материала по всей теме. Предполагается несколько комплектов игры (в зависимости от количества команд). Данная игра позволяет повторить материал и дать правильную самооценку своим знаниям

Правила игры

Готовится четное число карт, каждая из которых делится на две части. В этих частях помещают портреты ученых, физические величины, формулы, чертежи и рисунки, изображающие физические явления.

Карты раздают учащимся и заранее договариваются о той, которая начинает игру. Затем играющие по очереди выставляют свои карты так, чтобы каждая следующая карта была логически связана с предыдущей.

Выигрывает тот, кто первым выставил все свои карты.

1.6 Овладение исследовательскими умениями

(решение экспериментально-проблемных заданий)

Важнейшей составляющей данной работа является поиск идеи решения предложенных в задании экспериментальных задач. Работа выполняется самостоятельно в течении 15 минут. Установки для опытов заранее подготавливаются на отдельном столе и на время закрываются от учащихся.

Вариант №1

1 Как с помощью магнита (без источника напряжения) получить электрический ток? Кто впервые решал эту проблему?

2 Какие движения катушки и магнита порождают в цепи электрический ток? Сформулируйте общее правило возникновения индукционного тока.

3 Всегда ли удается получить электрический ток в замкнутой цепи при движении магнита. От чего зависит ЭДС индукции?

Вариант №2

Приборы и материалы: миллиамперметр, рамка с витками проводника, магниты разной формы и размера, соединительные провода, ключ, источник тока

1Осуществляя различного рода перемещения рамки, присоединенной к миллиамперметру в поле дугового и дугообразного магнитов, покажите, что ЭДС индукции возникает лишь тогда, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий проводящий контур.

Возможное решение. При вращении линейного магнита вокруг оси, когда ось магнита параллельна самой себе, индукционный ток не возникает. При вертикальном же перемещении магнита или рамки поток индукции меняется и в рамке возникает индукционный ток.

2Продемонстрируйте закон электромагнитной индукции. Используйте при этом различные способы изменения величины магнитного потока.

Возможное решение. Чем больше скорость движения рамки или магнита, тем быстрее меняется магнитный поток, тем больше сила индукционного тока.

3Проверьте соответствует ли правилу Ленца, направление индукционного тока, фиксируемое миллиамперметром в различных опытах.

1.7 Проверка практических умений (решение задач)

Вариант №1

1

0,8 м

I₁ =2А

F – ?

I₂ =5А

Вариант №2

1Используя данные рисунка, определить расстояние между параллельными проводниками. Токи одного или различных направлений проходят по проводникам?

1.8 Домашнее задание

1 Составить кроссворд

2 Повторить по учебнику главу 1, 2 «Магнитное поле», «Электромагнитная индукция»

Правила составления кроссворда

1 Выберите форму кроссворда: традиционный, диагональный, дуговой и т.д.

2 Выберите слова по теме. Помните, что они в кроссворде могут быть только существительными в именительном падеже, единственном числе.

3 Цифры в сетке пишите аккуратно и четко в верхнем углу клетки, чтобы оставалось место для буквы.

4 Порядковые номера проставляют последовательно в клетках, предназначенных для первой буквы слова, независимо от его горизонтального или вертикального расположения.

5 Продумайте вопросы, давая каждому слову научно-правильное, лаконичное толкование (определение).

6 Зарисуйте кроссворд и запишите вопросы и ответы к нему на отдельных листах.

7 Кроссворд должен состоять из 10-15 слов.

Заключение

Целью образования и воспитания является создание условий для формирования из каждого ученика свободной, творческой, критически мыслящей личности, способной осознавать и развивать свои задатки и склонности, находить свое место в жизни. Для успешной социальной адаптации человека в современном обществе ему нужны не только глубокие научные знания, но и умения творчески применять их на практике.

Ценность физики как учебного предмета не ограничивается вкладом в систему знаний об окружающем мире. Ее функция не исчерпывается и тем, что в числе других предметов естественнонаучного цикла она обеспечивает формирование современного научного мировоззрения и миропонимания. Физика имеет громадное значение: она вооружает учащихся методам познания, баз которых человек не может стать творческой личностью.

Решение этих проблем в процессе преподавания физики неразрывно связано с совершенствованием содержания учебного материала, методики и технологии обучения.

Игровая методика обучения с различными формами деятельности учащихся, включая самостоятельные экспериментальные исследования, повышает качество образования, помогает ориентироваться в научной информации, открывает возможности для самоконтроля и самооценки, способствует преодолению таких недостатков в знаниях, как непонимание теоретического материала, неумение объяснять, предвидеть, предсказывать физические явления, неспособность отличить научное знание от недостоверной информации.

Список литературы

1 Громов С.В. «Физика: Школьная энциклопедия» – М.: Дрофа, 1999. – 336с.

2 Ланина И.Я. «100 игр по физике: Книга для учителя» – М.: Просвещение, 1995. – 224с.

3 Г.Я. Мякишев, Б.Б.Буховцев «Физика: учебник для 11 классов общеобразовательных учреждений». – М.: Просвещение, 2004. –336с.

2