Актуальность проекта
На
практических занятиях уроков физики,
технологии, кружковых объединений часто приходится собирать электрические цепи
изучаемых конструкций на основе их принципиальных схем. Учащиеся легко справляются со сборкой
цепей, содержащих только последовательные или только параллельные участки. Если
же исследуемая конструкция представляет
собой смешанное соединение участков, то
они испытывают затруднения при идентификации их принципиальных и монтажных схем.
Мы,
изучив данную проблему, разработали, на наш взгляд, эффективный способ решения
вышеназванной проблемы. Идея заключается
в том, что на начальном этапе изучения электрических явлений мы предлагаем
провести несколько практических экспериментов по сборке параллельного,
последовательного, смешанного соединений, используя до пяти миниатюрных
низковольтных ламп накаливания.
Материально-техническое обеспечение проекта
1.
Все предлагаемые опыты нами были собраны и изучены на базе
комплекта «Экспериментальные задания по электродинамике», разработанного учащимися школьного технопарка «Импульс». Из
данного комплекта нами отобраны пять ламп накаливания МН 6,3 В х 0,3 А, два
соединительных проводника и макетная плата (фото 1).
Низковольтные лампы накаливания используются в качестве
участков исследуемых электрических цепей. Использование ламп в качестве
участков удобно тем, что по свечению ламп без измерительных приборов можно
контролировать состояние цепи.
Макетная плата представляет собой изоляционную
пластину, на которой в определенном порядке установлено девять пронумерованных
пружинных контактов, предназначенных для соединения участков (ламп) в
электрическую цепь.
Достоинство данного оборудования заключается в том, что
на сборку каждой конструкции уходит менее одной минуты, что позволяет
приобрести устойчивые навыки сборки электрических цепей учащимися среднего и
старшего возраста за 1-2 урока.
Также для сборки исследуемых электрических цепей можно
использовать штатное лабораторное оборудование физического кабинета.
2.
Для питания электрических цепей можно использовать любой
источник питания постоянного или переменного тока с регулируемым напряжением до 12 В.
Мы используем батарею элементов 4,5 В, известный как
«квадратная» батарейка. При необходимости получения напряжения 9 В и 12 В
соединяем последовательно два или три источника тока.
Методические
рекомендации
1. На практических занятиях для эффективности
приобретения практических навыков предлагаем выполнить следующие виды работ:
- сборку цепей по их принципиальным схемам;
- начертание принципиальных схем собранных конструкций.
2. На принципиальных схемах (см. ниже) нами специально
приведены различные варианты ориентации участков цепей – ламп, выключателей,
источников питания, с тем, чтобы учащиеся приобретали навыки свободного чтения
схем и конструирования взаимных связей
деталей на монтажной плате.
3. На принципиальных схемах, приводимых ниже, точки
соединений ламп между собой пронумерованы. Цифры возле точек соответствуют
номерам пружинных контактов макетной платы вышеназванного комплекта. По мнению
авторов именно такое расположение ламп на макетной плате наиболее соответствует
принципиальной схеме конструкции.
Хотя пользователи по своему усмотрению могут
конструировать любую другую конфигурацию макетной схемы по данной
принципиальной схеме, что подтверждает достигнутые успехи исполнителей.
Практическая часть
проекта
Ниже для практического эксперимента предлагаем
несколько принципиальных схем последовательного, параллельного и смешанного
соединения и для образца прилагаем фотографии монтажных схем некоторых из них.
Выводы реализации
проекта
1.
Приведенными выше конструкциями далеко не исчерпаны все
возможные варианты сборки электрических цепей с использованием до 5-ти ламп.
Авторы предлагают вам самостоятельно составить схемы и
собрать соответствующие конструкции, что, несомненно, явится подтверждением того, что идентификация
принципиальных и макетных электрических схем вами освоена хорошо.
2.
Эффективность данного подхода мы испытывали среди
учащихся начальных, средних, старших классов и получили хорошие
результаты.
Например, использование данной технологии и методики при изучении темы
«Электрические явления» на уроках физики 8-ых (8-а, 8-б, 8-в) классов
Ишеевского многопрофильного лицея в 2011-2012 учебном году привело к повышению
качества знаний от 18 до 26 % в зависимости от класса.
3.
Данная технология идентификации принципиальных и монтажных
электрических схем широко распространяется среди общеобразовательных учебных
учреждений России и стран СНГ посредством занятий авторской Всероссийской школы повышения
квалификации учителей физики, технологии, руководителей технических кружков,
действующей при школьном технопарке «ИМПУЛЬС» Ишеевского многопрофильного
лицея.
Литература
1.
Комплект «Экспериментальные задания по электродинамике».
Разработан и произведён учащимися, являющимися членами школьного технопарка
«Импульс» Ишеевского многопрофильного лицея.
1.
Головин П.П. Школьный физико-технический кружок.
Учебно-методическое пособие. - М.:Просвещение, 1991. -159 с.
2.
Головин П.П. Учимся радиоэлектронике. Учебно-методическое
пособие. –Ульяновск: изд-во РИЦ «Реклама», 1999. -224 с.
3.
Головин П.П. Фронтальные лабораторные работы и практикум по
электродинамике. 2 выпуск. Учебно-методическое пособие. – Ульяновск: изд-во
«Корпорация технологий продвижения», 2007. -256 с.
|