.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
  • urok.bystrickaya.ru/programma-po-kursu-bibliotekovedenie.html
  • holiday.bystrickaya.ru/moskva-sankt-peterburg-nizhnij-novgorod-voronezh-rostov-na-donu-ekaterinburg-samara-novosibirsk-kiev-harkov-minsk-stranica-23.html
  • letter.bystrickaya.ru/motovilina-i-a-organizacionnoe-razvitie-i-innovacionnie-processi.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/pokazateli-otneseniya-uchrezhdenij-k-gruppam-po-oplate-truda-rukovoditelej.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/vcelyah-obespecheniya-koordinacii-deyatelnosti-obrazovatelnih-uchrezhdenij-uchrezhdenij-kulturi-i-sporta-a-takzhe-v-celyah-organizacii-ozdorovleniya-truda-otdiha.html
  • testyi.bystrickaya.ru/53-logopedicheskaya-rabota-pri-rechevom-nedorazvitii-uchebno-metodicheskoe-posobie-dlya-studentov-pedagogicheskih-fakultetov.html
  • shkola.bystrickaya.ru/realizaciya-soderzhatelnih-linij-gos-rnr-k-prikaz-ot-2010-g-uchebnij-plan-municipalnogo-obsheobrazovatelnogo.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskoe-posobie-joshkar-ola.html
  • thescience.bystrickaya.ru/ii-osnovnoe-soderzhanie-raboti-osobie-ekonomicheskie-zoni-kak-institucionalnie-instrumenti-vklyucheniya-rossii-v.html
  • education.bystrickaya.ru/136-van-den-dele-v-vajngart-p-soprotivlenie-i-vospriimchivost-nauki-k-vneshnemu-rukovodstvu-vozniknovenie-novih-disciplin-pod-vliyaniem-nauchnoj-politiki-httpcouriercomruprilposobieweing.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/glava-13-televidenie-s-g-kara-murza-manipulyaciya-soznaniem.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-uchitelya-sivchenko-eleni-ivanovni-uchitelya-visshej-kvalifikacionnoj-kategorii.html
  • turn.bystrickaya.ru/pismo-xcvi-pismo-i.html
  • write.bystrickaya.ru/glava-2-raboti-v-oblasti-geofizicheskogo-oruzhiya-na-poroge-geograficheskij-fakultet.html
  • notebook.bystrickaya.ru/kareliya-ekskursionnie-sbornie-turi.html
  • holiday.bystrickaya.ru/oblastnaya-celevaya-programma-informatizaciya-sistemi-obrazovaniya-kirovskoj-oblasti-na-2008-2010-godi-kirov-2008.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/ot-socialnoj-istorii-k-istorii-obshestva.html
  • learn.bystrickaya.ru/etap-7-vnedrenie-i-podderzhanie-programmi-monitoringa-monitoring-i-indikatori-razrabotka-nacionalnih-programm.html
  • doklad.bystrickaya.ru/urok-2-tema-osnovnie-ponyatiya-teorii-veroyatnosti.html
  • tests.bystrickaya.ru/konkursi-akcionernoe-obshestvo-ao-kaspij-neft-tme.html
  • literature.bystrickaya.ru/chastyu-programmi-ohrani-vodnih-obektov-ot-zagryazneniya-zakonodatelstva-rossijskoj-federacii.html
  • control.bystrickaya.ru/denis-skazhite-pozhalujsta-skolko-vse-taki-sobesedovanij-kto-pishet-3-kto-4-kto-to-nedavno-govoril-chto-2-zaranee-spasibo-stranica-8.html
  • textbook.bystrickaya.ru/kniga-nachinaetsya-s-pervih-upominanij-o-chislennosti-naseleniya-velikogo-novgoroda-i-zakanchivaetsya-ego-demograficheskim-prognozom-do-seredini-xxi-v-stranica-3.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/plan-nauchnoj-raboti-na-2010-god-temi-annotacii-tem-publikacii-konferencii-seminari-dissertacii.html
  • laboratornaya.bystrickaya.ru/referat-dlya-postupleniya-v-aspiranturu-po-specialnosti-12-00-08.html
  • lecture.bystrickaya.ru/badarlamasi-ekologiyali-himiya.html
  • urok.bystrickaya.ru/programma-antikrizisnih-mer-pravitelstva-rossijskoj-federacii-na-2009-god-vvedenie-stranica-7.html
  • tetrad.bystrickaya.ru/voda-i-eyo-svojstva-chast-2.html
  • education.bystrickaya.ru/1-putanica-v-date-okonchaniya-vojni-svyazana-s-dvumya-obstoyatelstvami-vopervih-7-maya-1945-goda-soyuzniki-ssha-i-velikobritaniya-uzhe-prinyali-kapitulyaciyu-gitlerovsk-stranica-19.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/luchshe-skuchat-vdvoem-chem-v-odinochku-test-horoshaya-li-vi-sobesednica-odinokih-lyudej-stalo-bolshe-schaste-prihodit.html
  • urok.bystrickaya.ru/problemi-geologii-i-osvoeniya-nedr-stranica-5.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/prestupnost-i-metodika-ee-izucheniya-chast-4.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/osnovnie-polozheniya-i-vivodi-dissertacii-nashli-otrazhenie-v-ugolovnom-sudoproizvodstve.html
  • universitet.bystrickaya.ru/standart-srednego-polnogo-obshego-obrazovaniyapo-fizike-srednee-polnoe-obshee-obrazovanie.html
  • bystrickaya.ru/vkomnate-za-stolom-sidel-starik-slozhno-bilo-skazat-skolko-zhe-emu-let-to-li-pyatdesyat-a-to-li-i-vse-semdesyat-stranica-7.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.