Введение 3

Глава I. Учебный физический эксперимент 6

1.1. Сущность понятия "учебный физический 6

эксперимент" 6

1.2. Требования к учебному физическому эксперименту 8

1.3. Методика постановки учебного физического эксперимента 13

Глава II. Изучение полупроводников 16

2.1. Особенности изучения полупроводников 16

2.2. История исследования полупроводников 18

2.3. Основные свойства полупроводников 26

2.4. Основные модельные представления об электропроводности полупроводников 32

2.5. Описание полупроводников в школьных учебниках физики 43

Глава 3. Демонстрационный физический эксперимент, помогающий в усвоении свойств полупроводников и применения этих свойств 53

3.1. Средства, необходимые при изучении полупроводников в школе 53

3.2. Демонстрационные эксперименты 55

Заключение 68

Приложение 1 72

Элементы электронного обучающего средства представленные на прилагаемом диске. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДИОДОВ 72

Список использованной литературы 76

Образование играет огромную роль в развитии человека. Назначение образования в том, чтобы воспитать всесторонне развитую, гармоничную личность. Соответственно, недостаточно просто изложить учащемуся некоторый материал. Задача учителя заключается в том, чтобы заинтересовать ученика изучаемым материалом, помочь в его усвоении, облегчить восприятие. Что же необходимо для этого?

1. Учитель должен сам прекрасно владеть материалом, который собирается изучать с учениками.

2. Учитель должен четко себе представлять, что собирается рассказывать и показывать учащимся, чего хочет добиться в ходе проведения уроков.

3. Учитель должен представлять и учитывать психофизиологические возможности обучаемых.

4. Учитель должен уметь использовать все возможные средства для того, чтобы учащиеся заинтересовались изучаемым материалом, поняли его, усвоили и научились применять в конкретных случаях.

Широкие возможности для решения данных задач предоставляет учебный эксперимент. Выделим основные задачи, которые можно решить при постановке учебного эксперимента:

1. Мотивация учащихся к изучению некоторого материала.

2. Создание проблемной ситуации.

3. Наглядное представление изучаемого свойства, явления и т.д.

4. Обучение умению наблюдать, анализировать увиденное, выявлять связи с другими явлениями.

5. Формирование мировоззрения учащегося.

а. Изучение места эксперимента в науке.

б. Эксперимент - как средство проверки гипотез и др.

Обобщая вышесказанное, необходимо отметить, что все это послужило основанием для выбора темы выпускной работы.

Объектом исследования данной работы является изучение полупроводников в школьном курсе физики.

Предмет исследования: использование школьного физического эксперимента при изучении полупроводников в школьном курсе физики.

Полупроводники выбраны в качестве объекта исследования не случайно. Во-первых, они сравнительно недавно начали изучаться физикой-наукой как особый класс веществ. Во-вторых, в школьном курсе физики уделяется мало внимания изучению полупроводников. В третьих, в большинстве учебников имеются различные недочеты при рассмотрении данной темы. (См. анализ учебников).

Предмет исследования выбран в связи с тем, что хотя основной набор опытов и не меняется, но найти материал, посвященный рассмотрению системы опытов по данной теме, в настоящее время достаточно трудно. Например в таком крупном информационном ресурсе как Internet:, не имеется практически никакой информации по изучению полупроводников и постановке соответствующей системы опытов. Те же источники, которые можно найти, относятся к 60-80 гг. прошлого века, соответственно ориентируясь на достижения того времени и учебники тех лет.

Целью исследования является:

1) анализ теоретических основ изучения полупроводников,

2) анализ данной темы в некоторых школьных учебниках по физике,

3) анализ возможностей применения физического эксперимента при изучении полупроводников,

4) подбор системы учебного эксперимента, помогающего в изучении полупроводников и их свойств.

Задачи исследования:

" Выявить сущность понятия "физический эксперимент";

" Проанализировать требования, предъявляемые к учебному эксперименту, и методику его постановки;

" Проанализировать теоретическую основу изучения полупроводников

" Проанализировать представление данной темы в наиболее широко распространенных школьных учебниках, рекомендованных для использования министерством образования;

" Проанализировать представление школьного физического эксперимента в этих учебниках;

" Проанализировать демонстрационный и лабораторный физический эксперимент, помогающий изучению полупроводников и их свойств;

" Систематизировать учебные физические эксперименты по данной теме.

Методы исследования:

1. Теоретическое обобщение.

2. Систематизация, классификация.

3. Сравнение, анализ.

4. Моделирование.

Данная работа состоит из введения, трех глав, разбитых на пункты, заключения. К работе прилагается компакт диск с электронным вариантом данной работы. Также на CD находятся разработанные нами электронные материалы, такие как анимации по теме полупроводников, модели по теме полупроводников, Web-страница, являющаяся элементом обучающего программного средства.

1. Анциферов А.И., Пищиков И.М. Практикум по методике и технологии школьного физического эксперимента: Учебное пособие для студентов пед. ин-тов по физ.-мат. специальности. -М.: Просвещение, 1984. - 255 с., ил.

2. Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе: Теор. основа: Учеб. пособие для студ. пед. ин-тов -М.: Просвещение, 1981. - 288 с.

3. Буров В.А. Методика изучения полупроводников в школе. - М.: Просвещение, 1965, - 156 с.

4. Вопросы методики обучения физике в школе. / Под ред. Резникова Л.И. - М.: Издательство академии педагогических наук РСФСР, 1963.-174 с., ил.

5. Горячкин Е.Н., Орехов В.П. Методика и техника физического демонстрационного эксперимента в восьмилетней школе. Пособие для учителей. - М.: Издательство "Просвещение", 1964. - 484 с., ил.

6. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы. Пособие для учителей. В 2 Ч. / Под ред. А.А. Покровского Ч. 2 Электричество, оптика и физика атома. -М.: Просвещение, 1968 г.: 432 с. ил.

7. Захарова И.Г. Информационные технологии в образовании: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений. - М.: Издательский центр "Академия", 2003. - 192 с.

8. Иноземцева С.В., Чижевский Е.А. Проблемы постановки учебного эксперимента. Учебное пособие. - Брянск: Издательство БГПУ, 1996. - 96 с.

9. Кабардин О.Ф. Физика: Справ, материалы. Учеб. пособие для учащихся. - М.: Просвещение, 1985. - 359 с., ил.

10. Калашников С.Г. Электричество. - М.: Издательство "Наука", 1970.-668 с., ил.

11. Касьянов В.А. Физика 11 кл.: Учебник для общеобразоват. учеб, заведений. - М.: Дрофа, 2001. 416 с.: ил., 8 цв. вкл.

12. Лабораторный практикум по теории и методике обучения физике в школе: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений / Каменецкий С.Е., Степанов С.В., Петрова Е.Б. и др.; Под ред. Каменецкого С.Е. и Степанова С.В. - М.: Издательский центр "Академия", 2002. - 304 с.

13. Марголис А.А., Парфентьева Н.Е., Иванова Л.А. Практикум по школьному физическому эксперименту. Учеб. пособие для студентов физ.-мат. фак. педагогических институтов. Изд. 3-е, перераб. и доп. М., "Просвещение", 1977. - 304 с., ил.

14. Методика преподавания физики в 8-10 классах средней школы. Ч. 1 / Орехов В.П., Усова А.В., Турышев И.К. и др.; Под ред. Орехова В.П. и Усовой А.В. - М.: Просвещение, 1980. - 320 с., ил.

15. Методические рекомендации по созданию и использованию педагогических программных средств: (Сб. ст.) / НИИ средств обучения и учеб. кн. АПН СССР; [Отв. ред.: И.В. Роберт]. - М., 1991.

16. Мякишев Г. Я. Физика: Учеб. для 10 кл. общеобразоват. учреждений / Г.Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н.Н. Сотский. - 12-е изд. - М.: Просвещение, 2004. - 336 с.: ил. - 13ВК 5-09-013164-3.

17. Роберт И.В. Современные информационные технологии в образовании. - М.: "Школа-Пресс", 1994. - 66 с.

18. Соболев С.В. Краткое пособие по физике для поступающих в вузы. - М.: Издательство Московского Университета, 1964. - 360 с., ил.

19. Советский энциклопедический словарь /Научно-редакционный совет: Прохоров А.М. (пред.) - М.: "Советская энциклопедия", 1981. - 1600 с., ил.

20. Теория и методика обучения физике в школе: Общие вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений / Каменецкий С.Е., Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. и др.; Под ред. Каменецкого С.Е., Пурышевой Н.С. - М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 368 с.

21. Теория и методика обучения физике в школе: Частные вопросы: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб, заведений / Каменецкий С.Е., Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е. и др.; Под ред. Каменецкого С.Е., Пурышевой Н.С.. - М.: Издательский центр "Академия", 2000. - 384 с.

22. Физическая энциклопедия. Т П. Добротность - Магнитооптика. / Гл. ред. Прохоров А.М.. Ред. кол. Алексеев Д.М., Балдин А.М., Бонс-Бруевич А.М., Боровик-Романов А.С. и др. - М.: Сов. энциклоп., 1990. - 703 с., ил.

23. Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе: 6-7 кл. -М.: Просвещение. 1988. - 175 с.: ил.

24. Чижевский Е.А. Лабораторные задания по методике обучения физике. Часть 1. - Брянск: Издательство БГПУ, 1999. - 99 с.

25. Шалимова К. В. Физика полупроводников: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1985. - 392 с., ил.

26. Шахмаев Н.М., Каменецкий С.Е. Демонстрационные опыты по электродинамике. Изд. 2-е, перераб. Пособие для учителей. - М.: "Просвещение", 1973. - 352 с., ил.

27. Шахмаев Н.М., Шилов В.Ф. Физический эксперимент в средней школе: Механика. Молекулярная физика. Электродинамика. - М.: Просвещение, 1989. - 255 с., ил.

28. Шпольский Э.В. Атомная физика, т.1. - М.-Л.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1949. - 524 с., ил.

29. Щуркова Н.Е., доктор педагогических наук. Практикум по педагогической технологии.- М.: Педагогическое общество России, 2001, - 250 с.

30. Элементарный учебник физики: учебное пособие. В 3 т. / Под ред. Г.С. Ландсберга: Т.2 Электричество и магнетизм. - 12-е изд. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2000 г. - 480 с. - 13ВМ 5-6221-0003-3 (Т. 2)

31. Яворский Б.М., Пинский А.А. Основы физики, т. 2. - М.: "Наука", 1972.-736 с.,

Примечаний нет.