Методика формирований понятий и законов

Рассмотрим кратко методику преподавания основных вопросов темы.

Электрический заряд - одно из самых сложных для учащихся физических понятий. К нему подводят учащихся на основе опытов по электризации тел. В настоящее время имеется много материалов, с которыми опыты по электризации получаются очень хорошо: стекло, эбонит, плексиглас, капрон, шелк и т.д. В литературе описано много занимательных опытов по электризации тел. Это позволяет дать учащимся домашнее задание экспериментального характера, которые они обычно с удовольствием выполняют.

Изучение электризации тел можно начать с рассказа о том, что еще в глубокой древности было открыто свойство янтаря притягивать мелкие предметы после натирания его шерстью. Далее учитель ставит и последовательно ищет с помощью эксперимента ответы на следующие вопросы:

1) Только ли янтарь при натирании шерстью электризуется?

Обязательно ли тела тереть друг о друга?

Обязательно ли натирать тела шерстью?

Электризуется оба или одно из соприкасающихся тел?

Отличаются ли друг от друга заряды, полученные на телах, сделанных из разных веществ?

Зависит ли род заряда, полученного на данном теле, от вещества, из которого состоит тело, соприкасающееся с данным?

Как взаимодействуют тела, имеющие заряды одинакового (противоположенного) знака.

Изучение явления электризации должно привести к формированию у школьников твердых убеждений в том, что электрический заряд всегда связан с материальным носителем – телом, частицей и, с одной стороны, характеризует свойство материальных носителей "притягивать к себе другие тела", а с другой стороны – является качественной мерой этого взаимодействия.

Электрическое поле. Современные представления о взаимодействии наэлектризованных тел опирается, как известно, на представления о неразрывной связи заряженной частицы с электромагнитным полем. Поэтому программой предусмотрено вслед за введением понятия "электрический заряд" ввести понятие "электрическое поле".

Понятие электрического поля вводят, как и понятие заряда, без определения. Ссылаясь на работу Фарадея и Максвелла, учитель утверждает, что в пространстве, где находится электрический заряд, существует электрическое поле. Взаимодействие между заряженными телами осуществляется посредством электрического поля, которое с помощью наших органов чувств непосредственно не воспринимается, о его существовании судят по измерению положения или скорости движения внесенного в него другого заряженного тела. Чтобы учащиеся привыкли "видеть" вокруг каждого заряженного тела электрическое поле, необходимо ставить перед ними вопросы такого типа: "Какие измерения произойдут с телом и в окружающем его пространстве, если металлический шар, потереть мехом? Если прикоснуться к металлическому шару заряженной палочкой?" и т.п. Важно научить ребят определять заряжено данное тело или нет по наличию (или отсутствию) вблизи него электрического поля. Учащиеся должны знать, что для ответа на этот вопрос нужно располагать вблизи исследуемого тела другое заряженное тело, способное легко изменить свое положение под действием малой электрической силы (например, металлическую гильзу, подвешенную на шелковой нити). Если это тело изменило свое положение, значит, на него подействовало электрическое поле и, следовательно, исследуемое тело имеет электрический заряд.

Электрон. Строение атома. Чтобы рассмотреть строение атомов, необходимо ввести понятие об электроне. Сделать это непросто, ведь электрон не воспринимается органами чувств. Авторы учебника А.В. Перышкин и Н. А. Родина вводят понятие электрона не догматически, предлагают действовать по аналогии с введением понятия молекулы. Для этого восьмиклассникам показывают, что электрический заряд делим. Можно получить 1/29, 1/49, 1/89 и т.д. Очевидно, существует предел делимости электрического заряда – заряженная частица, имеющая наименьший в природе электрический заряд. Подобно тому, как существование наименьшей частицы данного вещества в этой логике рассуждений кажется школьникам вполне существенным, так и существование электрона - частицы с наименьшим электрическим зарядом – воспринимаются ими как факт, не требующий специальных доказательств. Поэтому дальше можно сказать: действительно с помощью очень тонких экспериментов, позволивших измерить малые изменения электрического заряда, такая частица была обнаружена. Эту частицу назвали электроном.