Методика изучения, контроля и систематизации знаний при изучении темы "Электрический ток в разных средах"

Разделы: Физика


При изучении темы  "Электрический ток в средах" целесообразно использовать составление таблицы, дающей возможность сопоставить механизм прохождения тока в различных средах, выявить различия и общие черты данного явления, применение его на практике (см. табл.1).

Составление таблицы возможно на любом этапе изучения темы в зависимости от образовательного уровня учащихся, подготовки учителя и цели, которую ставит перед собой учитель.

Рассмотрим работу с таблицей на разных этапах изучения темы.

1.   Составление таблицы можно начать на первом уроке. Опираясь на знания, полученные учащимися при изучении темы "Электрический ток" в курсе физики 8 класса, целесообразно напомнить им, что все вещества делятся на проводники и диэлектрики условно по количеству свободных носителей зарядов, напомнить условия протекания тока. Далее с помощью демонстраций учащимся показывается, что электрический ток можно получить в любой среде, подчеркнув, что во всех случаях для прохождения тока через среду в ней нужно создать электрическое поле, но в одних средах ток начинается сразу, т.к. в них есть свободные носители заряда, а в других носители заряда надо создать тем или иным способом.

Демонстрации:

1)      Свечение лампы - ток в металлах.
2)       Несамостоятельный разряд в газах - ток в газах.
3)       Прохождение тока через раствор соли - ток в жидкостях.
4)       Проводимость полупроводников при нагревании и освещении.
5)       Работа вакуумного диода - ток в вакууме.

 Затем, перед учащимися ставится задача изучить механизм появления, свойства и поведение носителей зарядов в различных средах, и практическое применение тока в этих средах в быту и технике. При этом сразу выстраивается план изучения темы в виде заполнения первой горизонтальной и первой вертикальной строк таблицы.

В дальнейшем возможно в хорошо подготовленных классах заполнение таблицы проводить горизонтальными строками. При этом четко просматриваются сходства и различия в проводимости  различных сред. Такой подход позволяет развивать мыслительную способность учащихся, способность сравнивать, анализировать, обобщать.

2.     В менее подготовленных классах заполнение таблицы можно проводить вертикальными столбцами по мере изучения механизма проводимости различных сред. При этом целесообразно после изучения темы "электрический ток в металлах" вместе с учащимися выделить основные компоненты (пункты) рассказа о данном явлении, поместив их в первую вертикальную колонку таблицы.

3.     Возможно заполнение таблицы вместе с учащимися на уроке обобщения темы с использованием доски. При этом   отдельные учащиеся заполняют и объясняют каждый свою колонку. ( В слабом классе это может делать сам учитель с помощью учеников).

4.     И, наконец, заполнение таблицы можно предоставить учащимся в конце изучения темы как самостоятельную, контрольную или домашнюю работ .

Таблица №1.

Среда Металлы Полупроводники Жидкости Вакуум Газы
Носители заряда Электроны Электроны и дырки Ионы Электроны Ионы и электроны
Образование носителей заряда При образовании кристалла валентные электроны теряют связь с ядром атома и становятся свободными. При разрыве ковалентных связей между атомами в результате нагревания кристалла или под действием света образуются свободные электроны и дырки - вакантные места в связях. При взаимодействии молекул жидкости с молекулами растворителя или при взаимодействии друг с другом  в результате нагревания молекулы распадаются на ионы. При нагревании металла с его поверхности вылетают самые быстрые электроны - термоэлектронная эмиссия. Под действием ионизатора или в результате тепловых столкновений молекулы газов теряют один или два электрона, становясь положительными ионами. Электрон остается свободным или присоединяется к нейтральному атому образуя отрицательный ион.
Способ создания электрического поля. Присоединение к проводнику источника тока. Присоединение полупроводникового элемента к источнику тока Введение в раствор электролитов электродов Введение в вакуумное пространство электродов. Введение в газовое пространство электродов.
Движение заряженных частиц в средах Электроны двигаются к положительному электроду. Электроны двигаются к положительному полюсу источника тока, дырки - к отрицательному Положительные ионы двигаются к катоду, отрицательные ионы - к аноду Электроны двигаются к аноду Положительные ионы двигаются к катоду, электроны и отрицательные ионы - к аноду
Вольтамперная характеристика
Основные законы

 

 

--

  -- --
Применение В электронагревательных  и осветительных приборах, электродвигателях, для подведения тока к любому электрическому устройству В радиотехнике для выпрямления тока, для изменения его характеристик, получения тока в солнечных батареях, в различного рода реле и автоматических устройствах Покрытие одних металлов другими, для получения чистых веществ, для заточки хирургических инструментов, для получения копий с рельефных изображений и т.д. В радиотехнике для выпрямления тока и изменения его характеристик, в электронно-лучевых трубках, используемых в телевидении, осциллографах, медицинских приборах и т.д. В лампах дневного света, рекламных трубках, электросварке, при искровой обработке металлов и т.д.

  В классе, где у учащихся развито образное мышление, можно во второй, третьей и четвертой горизонтальных строчках таблицы заменить текст   соответствующими рисунками (см. табл.2).

Таблица № 2 .

Среда Металлы Полупроводники Жидкости Вакуум Газы
образование носителей заряда
способ создания электрического поля
движение заряженных частиц в средах