.RU

Методика формирования понятия Плазма в школьном курсе физики

Тольяттинский Государственный Университет

Кафедра методики преподавания физики и физической электроники

Курсовая работа

Формирование понятия «плазма» в школьном курсе физики.

Выполнил: Королёв А. В. /Ф-501/

Руководитель: к.п.н. Антонов В. В.

Тольятти 2002 г.

Оглавление:

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

2. Формирование понятия «плазма»………………………………………..4

2.1 Основные этапы формирования физического понятия…………….4

2.2 Введение понятия «плазма»………………………………………….5

2.3 Свойства плазмы……………………………………………………..10

2.4 Применение плазмы……………………………………….…………11

3. Перспективы в области изучение плазмы в школьном курсе………….12

Возможные пути для изучения плазмы…………………………………12

*** Материал для спецкурса по физике по теме «ПЛАЗМА»…………….13

4. Заключение………………………………………………………………...31

5. Используемые источники информации………………………………….32

1. Введение

В настоящее время уровень развития такой науки, как физика, в мире достаточно высок. И, естественно, программы обучения физики, школьного курса, так же не должны отставать от уровня развития самой науки. Учащимся нужно, по возможности, находиться в курсе всех новшеств и наиболее интересных открытий и разработок.

Но ознакомить учащихся с понятием плазмы необходимо, так как в последние годы свойства веществ, находящихся, как принято говорить в «четвёртом состоянии», привлекают всё больше внимания учёных, что находит отражение и в научно – популярной литературе и в широкой печати.

В школьном курсе понятие «плазма» даётся в 10 классе, в ходе изучения раздела «Электрический ток в различных средах».

С педагогической точки зрения учебный материал по физике плазмы имеет огромное познавательное и мировоззренческое значение, большой практический интерес. На этом материале решается ряд педагогических проблем: политехническая направленность курса физики, формирование диалектико-материалистического мировоззрения учащихся, развитие их естественнонаучных представлений и общего кругозора. Изучение плазменного состояния должно стать частью учения о веществе и его физических свойствах.

Тема «Плазма» очень интересна и познавательна но, к сожалению, даётся в школьном курсе в минимальном, не достаточном, объёме. Поэтому, данная работа преследует две цели:

1. Объяснить процесс формирования понятия «плазма» в школе

2. Наметить возможные перспективы в области изучения плазмы и обозначить возможный материал для этого.

1. Формирование понятия «плазма»

2.1 Основные этапы формирования физического понятия.

Физика преподаётся как экспериментальная наука. Исходный материал для изучаемых вопросов в основном приобретается учащимися из целенаправленно поставленных наблюдений и опытов, в том числе и в домашних условиях. Последующее абстрагирование и обобщение данных опытов и наблюдений приводит к выделению основных физических понятий, созданию каких либо моделей, установлению принципов, законов и теорий. Заключительный этап – практика для учащихся выступает как применение приобретённых знаний в различной учебной деятельности, при решении задач, на лабораторных работах и, наконец, в общественно полезном и производительном труде.

Процесс формирования всякого физического понятия состоит в последовательном раскрытии качественных и количественных свойств изучаемых предметов и явлений, до состояния их словесного определения и осознания возможностей их практического применения.

Формирование физических понятий происходит на двух этапах.

Первый этап – движение от чувственно – корректного восприятия к абстрактному. В ходе чего детей учат видеть и уметь выделять в предмете или явлении его наиболее существенные признаки. Показывают, как в науке происходит абстрагирование. В итоге вводится словесное определения нового понятия.

На втором этапе осуществляется обобщение введённого понятия, более полно раскрывается его содержание и связь с другими.

Соответственно к моменту начала процесса формирования понятия учащийся должен обладать базой необходимых для этого знаний, умений и навыков.

2.2 Введение понятия «плазма»

Одно из важных условий обучения состоит в том, чтобы дать основы научных знаний о природе. Эти знания должны соответствовать динамично развивающимся научным взглядам, т.е. преподаватель должен иметь понятие и о новых физических теориях, и о перспективных с точки зрения применения областях науки, прежде всего о тех, которые становятся базой новой техники. Согласно проекту Стандарта образования требуется сформировать определенную систему знаний о веществе. Она включает в себя знания о строении и физических свойствах вещества в трех его состояниях: твердом, жидком и газообразном. Но существует еще и четвертое агрегатное состояние - плазма.

Ведение понятия «плазма» лучше начать с истории его возникновения, и объяснения значения слова «плазма».

Долгий путь вёл человека к познанию плазмы, к её использованию в различных отраслях техники. Когда же наука и техника включили плазму в сферу своего внимания, рост знаний о ней и её практическое применение пошли семимильными шагами. Тут и возникли плазмохимия и плазмохимическая технология.

Ещё крупнейший древнегреческий учёный Аристотель предполагал, что все тела состоят из четырёх низших элементов-стихий: земли, воды, воздуха и огня. Дальнейшее развитие науки наполнило новым содержанием эти термины. Действительно вещество может быть в четырёх состояниях: твёрдом, жидком, газообразном и плазменном.

Человек познакомился с плазмой на заре своего существования, увидев молнию. Плазма окружает нашу Землю в виде ионосферы, обеспечивая устойчивую радиосвязь на Земле. Плазму представляют собой наше Солнце и все звезды (человек уже давно пытается воспроизвести Солнце на Земле в установках управляемого термоядерного синтеза). Наконец, плазма заполняет всю Вселенную в виде очень разреженного межпланетного газа. В состоянии плазмы находится подавляющая часть вещества Вселенной — звёзды, звёздные атмосферы, туманности галактические и межзвёздная среда. Около Земли плазма существует в космосе в виде солнечного ветра, заполняет магнитосферу Земли (образуя радиационные пояса Земли) и ионосферу. Процессами в околоземной плазме обусловлены магнитные бури полярные сияния. Отражение радиоволн от ионосферной плазме обеспечивает возможность дальней радиосвязи на Земле.

Термин плазма был введен физиологами в середине прошлого века для обозначения бесцветного жидкого компонента крови, молока или живых тканей. Кровь представляет собой красную непрозрачную жидкость, состоящую из плазмы (55 %) и взвешенных в ней клеток, форменных элементов (45 %) - эритроцитов, лейкоцитов и тромбоцитов. Плазма крови содержит 90-92 % воды и 8-10 % неорганических и органических веществ. Неорганические вещества составляют 0,9-1% (ионы К, Na, Mg, Са, Cl, P и др.). Остальное приходится на органические вещества плазмы: 6-8 % составляют белки (альбумины, глобулины, фибриноген). Около 2 % приходится на них комолекулярные органические вещества (глюкоза, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, липиды, креатин). Водный раствор, который по концентрации солей соответствует плазме крови, называют физиологическим раствором.

В 1923 г. американские физики И.Ленгмюр и Л.Тонкс назвали плазмой особое состояние ионизованного газа. Физиков плазма сначала интересовала как своеобразный проводник электрического тока, а также как источник света. В настоящее время мы рассматриваем физические свойства плазмы под другим углом зрения - и плазма предстает перед нами в новом облике. Во-первых, это естественное состояние вещества, нагретого до очень высокой температуры, во-вторых, это динамическая система - объект приложения электромагнитных сил. Новые подходы к изучению поведения плазмы органически связаны с большими техническими проблемами, для которых физика служит научным фундаментом. Важнейшие из них - это управляемый термоядерный синтез и магнитогидродинамическое преобразование внутренней энергии в электрическую.

Плазма (греч. plasma) – оформленное.

При очень низких температурах все вещества находятся в твёрдом состоянии. Нагревание вызывает переход вещества из твёрдое в жидкое, а затем и в газообразное….

Для более быстрого и ёмкого восприятия темы процесс возникновения плазмы можно показать на достаточно простом опыте (процесс нагревания):

Пусть в замкнутом сосуде, сделанном из очень тугоплавкого материала, находиться небольшое количество какого-либо вещества. Начнём подогревать сосуд, постепенно повышая его температуру. Если первоначально вещество, содержащееся в сосуде, было в твёрдом состоянии, то в некоторый момент оно начнёт плавиться, а при ещё более высокой температуре испариться и образовавшийся газ равномерно заполнит весь объём. Когда температура достигнет достаточно высокого уровня, все молекулы газа (если это молекулярный газ) диссоциируют, т.е. распадутся на отдельные атомы. В результате в сосуде будет содержаться газообразная смесь элементов, из которых состоит вещество. Атомы этих элементов будут быстро и беспорядочно двигаться, испытывая время от времени столкновения между собой.

Естественно, возникает вопрос: как будут изменяться свойства

вещества, если нагревание продолжиться дальше и температура выйдет за пределы нескольких тысяч градусов? Конечно, при очень высокой температуре изображаемую нами картину нагревания вещества в тугоплавком сосуде можно представить только теоретически, т.к. предел термической стойкости даже самых тугоплавких материалов сравнительно невелик – 3 000 – 4 000 градусов. Допустим, что стенки сосуда способны противостоять сколь угодно высокой температуре, не разрушаясь и не испытывая никаких изменений. Итак, нагревание продолжается. В таком случае уже при 3 000 – 5 000 градусов мы сможем заметить признаки проявления новых процессов, которые будут связаны с изменением свойств самих атомов вещества.


nursultan-nazarbaev-zhdat-ukrainu-mi-ne-budem-gosduma-rf-monitoring-smi-6-aprelya-2006-g.html
nutricionist-dietolog-medicinskie-programmi-komissiya-agentstv-8-check-up-obshij.html
nuzhda-velikaya-vishe-svobodi.html
nuzhna-li-kosmosu-partijnost-mneniya-parlamentariev-grizlov-b-v-monitoring-smi-6-8-oktyabrya-2007-g.html
nuzhna-uchebnaya-disciplina-an-info-rmation-discussion-edition-nfarmacijna-diskusjnae-vidanne.html
nuzhni-neordinarnie-resheniya-kniga-izdayotsya-v-avtorskoj-redakcii.html
  • lektsiya.bystrickaya.ru/process-dokazivaniya-pri-pomoshi-kosvennih-dokazatelstv.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/urok-demokratii-v-istorii-respublikanskoj-turcii-ot-nejtraliteta-k-oppozicii-tureckij-ezhenedelnij-zhurnal-akis-v-borbe-za-demokratiyu-v-5.html
  • textbook.bystrickaya.ru/i-osnovnie-itogi-deyatelnosti-asdg-v-2005-godu-metodicheskoe-napravlenie-73-konsultacionnoe-napravlenie-73.html
  • grade.bystrickaya.ru/oblastnaya-celevaya-programma-socialnaya-podderzhka-invalidov-v-chelyabinskoj-oblasti-na-2011-2015-godi-stranica-5.html
  • tests.bystrickaya.ru/merki-za-prane-na-pari-dovedoha-do-bunt-na-notariusite-tema-stroitelstvo-stroitelen-kontrol.html
  • books.bystrickaya.ru/doklad-na-kollegiyu-ministerstva-imushestvennih-i-zemelnih-otnoshenij-respubliki-buryatiya-06-03-2013-g-na-temu-otchet-komiteta-zemelno-imushestvennoj-politiki-i-zemlepolzovaniya-za-2012-god.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/lekciya-8ekspluataciya-viklyuchatelej-i-razedinitelej-kurs-lekcij-dlya-studentov-spec-100100-kirov-2004.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-po-professionalnomu-modulyu-tehnicheskoe-obsluzhivanie-oborudovaniya-ustrojstv-scb-sankt-peterburg-2013-avtor-tvorogov-boris-mihajlovich-21-09-1944.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/modemi-v-sotovih-setyah-svyazi.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/programma-disciplini-dpp-f-02-logopediya-celi-i-zadachi-disciplini-cel.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/programma-x-vi-mezhdunarodnaya-nauchno-prakticheskaya-konferenciya-studentov.html
  • occupation.bystrickaya.ru/naredba-21-ot-18-yuli-2005-g-za-reda-za-registraciya-sobshavane-i-otchet-na-zaraznite-bolesti-vsila-ot-01-01-2006-g-stranica-2.html
  • esse.bystrickaya.ru/razdel-4-fizika-mikromira-a-g-rokah-fizika-tehnika-inte.html
  • uchebnik.bystrickaya.ru/viii-osnovnie-napravleniya-semejnogo-konsultirovaniya-v-rabote-socialnogo-pedagoga-s-semej.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/referat-po-discipline-inzhenernie-seti-na-temu-vodosnabzhenie.html
  • thesis.bystrickaya.ru/pravila-zemlepolzovaniya-i-zastrojki-gorodskogo-poseleniya-rostov-yaroslavl-2008g-stranica-5.html
  • predmet.bystrickaya.ru/soderzhimoe-kataloga-gostikotli-elektronnaya-biblioteka-energetika.html
  • institut.bystrickaya.ru/the-news-that-dr-blare-had-refused-to-join-the-antarctic-expedition-was-sensational-we-are-not-prepared-to-discuss-the-question.html
  • predmet.bystrickaya.ru/referat-srok-vipolneniya-stranica-12.html
  • credit.bystrickaya.ru/polozhenie-ob-organizacii-samostoyatelnoj-raboti-studentov-v-federalnom-gosudarstvennom-byudzhetnom-obrazovatelnom-uchrezhdenii-visshego-professionalnogo-obrazovaniya-buryatskij-gosudarstvennij-universitet.html
  • kontrolnaya.bystrickaya.ru/programma-prednaznachena-dlya-prepodavatelej-vedushih-dannuyu-disciplinu-uchebnih-assistentov-i-studentov-napravleniya-podgotovki-46-03-01-istoriya.html
  • pisat.bystrickaya.ru/teorema-pifagora-za-stranicami-uchebnika.html
  • literature.bystrickaya.ru/duglas-devis-frejd-yung-i-psihoanaliz-rukovodstvo-po-analiticheskoj-psihologii.html
  • letter.bystrickaya.ru/oblast-primeneniya-magistralnij-truboprovodnij-t-ransport-nefti-i-nefteproduktov-ekspluataciya-i-tehnicheskoe.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/sortirovka-i-klassifikaciya-sirih-almazov-uchebnoe-posobie-12-12-00-tehnologiya-hudozhestvennoj-obrabotki-materialov.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/programma-razvitiya-mou-osnovnaya-obsheobrazovatelnaya-shkola-83.html
  • znanie.bystrickaya.ru/analiz-proekta-koncepcii-razvitiya-turizma-v-oblasti-issledovatelskaya-rabota-530-kbajt-infrastruktura-turisticheskoj-industrii-1-oblasti-v-70-80-e-god.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/programma-15-18-aprelya-2008-goda.html
  • letter.bystrickaya.ru/model-idealnogo-gosudarstva-chast-3.html
  • upbringing.bystrickaya.ru/metodicheskie-rekomendacii-po-organizacii-ispolneniya-trebovanij-zakonodatelstva-v-oblasti-promishlennoj-bezopasnosti-i-strahovaniya.html
  • composition.bystrickaya.ru/palci-vo-rtu-yazik-telodvizhenij-allan-piz.html
  • institut.bystrickaya.ru/sto-velikih-mifov-i-legend-stranica-29.html
  • crib.bystrickaya.ru/kalendarno-tematicheskoe-planirovanie-na-2008-2009-uchebnij-god-informatika-8-klass.html
  • education.bystrickaya.ru/313-razvitie-socialnoj-sferi-v-g-nikiforov-glavnij-arhitektor-proekta-m-m-islamov-vedushij-arhitektor.html
  • credit.bystrickaya.ru/oformit-otchet-po-laboratornoj-rabote-soderzhanie-otcheta.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.