Организация и методика проведения факультатива «Элементы зонной теории» - pismo.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Методика изучения экологии с учетом регионального компонента в дополнительном... 1 98.74kb.
Тема: история развития теории вероятностей. Предмет теории вероятностей 1 71.49kb.
Аудит страховых организаций и особенности его проведения 4 936.64kb.
Элементы специальной теории относительности 1 23.85kb.
Проектирование информационных систем 1 310.37kb.
3 курса среднего сестринского образования исо 1 27.34kb.
Методические рекомендации по курсу «Введение в обществознание» 8-9... 1 53.73kb.
Лабораторная работа №2, элементы теории 1 60.7kb.
Элементы статистики и теории вероятности на уроках математики 1 101.29kb.
Вопросы к зачету 1 29.73kb.
1. организация работы акушерского стационара. Костный таз. Тазовое... 6 2040.43kb.
Е. Н. Пойкина Магдагачинский район пгт ушумун мобу ушумунская сош 1 89.04kb.
Урок литературы «Война глазами детей» 1 78.68kb.
Организация и методика проведения факультатива «Элементы зонной теории» - страница №1/1

Организация и методика проведения факультатива «Элементы зонной теории»
Более тридцати лет в нашей школе проводятся факультативные занятия. Первоначально факультативы выполняли роль творческой лаборатории, в которой учитель отрабатывал тот новый учебный материал, который спустя несколько лет , вводился в обязательную школьную программу. Можно указать на такие факультативы, как «Строение и свойства вещества», «Элементы специальной теории относительности», «Физика элементарных частиц» и т.д. Впоследствии в школьном курсе физики появились соответствующие разделы: «Полупроводники»( в теме «Прохождение электрического тока через различные среды), или «Основы специальной теории относительности» и т.д.

Однако, в последние годы стала изменяться и внешняя форма нашей школы. Появились лицеи, гимназии, классы с определенной ориентацией на углубленное изучение отдельных предметов. Соответственно, изменилось и содержание, и уровень преподавания. Но факультативы сохранились, хотя существенно изменилась их роль. Без факультативных занятий невозможно существенное повышение качества обучения, дальнейшее повышение научности преподавания, они выполняют профориентационную роль. Факультативные занятия требуют более усиленной самостоятельной работы учащихся, более полного раскрытия их потенциальных способностей. Исходя из этого, к факультативным занятиям на добровольной основе привлекаются самые любознательные и работоспособные учащиеся.

Методика проведения факультативных занятий в определенной степени отработана. Основной формой теоретических занятий является учебная лекция с непременными элементами об ратной связи. Часть времени отводится (при отсутствии учебной литературы) на запись учебного материала учащимися (под диктовку), если нет другого способа размножения текста. Для контроля усвоения учебного материала необходимо проводить зачетные занятия. По отдельным вопросам программы факультатива можно готовить с учащимися семинарские занятия, на которых на основе ранее изученного материала сами учащиеся дают объяснения, например, работы некоторых технических устройств. Конечно, последние занятия требуют дополнительной работы учителя.

Предлагаемая ниже программа факультатива составляет основу давно проводимого курса «Строение и свойства вещества». Выделяемая часть имеет самостоятельное значение, поэтому назовем новый факультатив «Элементы зонной теории». Он представляет собой адаптированный для средней школы курс современной физики твердого тела. Его главной особенностью является то, что в нем практически отсутствуют аналитические расчеты. Физическая суть явлений и устройств познается с помощью так называемых зонных схем(диаграмм). Многолетний личный опыт автора убедительно свидетельствует о доступности для учащихся такой методики. А его новизна, по сравнению с обычной методикой широкого использования аналитических расчетов, вызывает у учащихся повышенный интерес. Предлагаемая методика позволяет глубоко разобраться в физической сущности рассматриваемого вопроса, учит учащихся не только мыслить, но и грамотно излагать свои мысли, которые уже не «спрячешь» за математическими построениями.

Небольшую и временную трудность(если, конечно, учитель обратит на это внимание) представляет то, что «энергетическая зона» – это не физическая реальность, а физический образ, с помощью которого мы графически выражаем то, что происходит в твердых телах в результате сильного взаимодействия их структурных частиц между собой. Но экспериментальное подтверждение следствий, вытекающих из наших модельных физических представлений, свидетельствует об адекватном отражении нашей теорией того, что происходит с энергетическими состояниями атомов (молекул, ионов) при объединении их с образованием твердого тела. Не следует забывать, что зонная теория является частью квантовой электронной теории, основанной на корпускулярно-волновых свойствах электронов, входящих в состав структурных частиц твердого тела. Именно это и обуславливает возникновение энергетических зон.
Приведем примерную программу предлагаемого факультатива.





Т Тема занятия

Учебные вопросы



1

Классическая электронная теория твердых тел, ее успехи и затруднения



1.История открытия электрона.

2. Электроны в металлах и диэлектриках

3. Успехи в объяснении электропроводности и затруднения в объяснении теплоемкости металлов


2

С

1.Опыты Резерфорда

2.Теория Бора и ее экспериментальное подтверждение

3.Спин.Принцип Паули.

4.Волновые и корпускулярные свойства электронов



3

Строение твердых тел

1.Структура твердых тел

2.Кристаллическая решетка

3.Типы связей в твердых телах


4

Образование энергетических зон

1.Идеализированный процесс образования твердого тела

2.Коллективизация энергетических состояний

3.Заполнение коллективизированных состояний электронами


5

Примеры «построения» энергетических зон

1.Оптическая(спектроскопическая) символика энергетических состояний в атоме

2.Энергетические зоны в твердом натрии

3.Энергетические зоны в кристалле поваренной соли

4.Зависимость ширины энергетической зоны от расстояния между структурными частицами




6

Деление твердых тел на диэлектрики, полупроводники и проводники

1.Названия энергетических зон

2.Зонные схемы различных типов твердых тел



7

Зонные модели дефектов кристаллической решетки

1.Виды дефектов(их классификация)

2.Зонные схемы дефектов

3Доноры и акцепторы, их энергетические состояния


8

Собственная проводимость полупроводников

1.Зонная схема чистого полупроводника

2.Электроны и «дырки»

3.Электронный и «дырочный» токи

4.Температурная проводимость чистого полупроводника



9

Примесная проводимость полупроводника

1.Донорные и акцепторные примеси

2.Полупроводники n- и р -типов

3.Зонные схемы полупроводников n- и р -типов


10

Контакт двух полупроводников разного типа проводимости(р-n-переход)

1.Способы получения полупроводников n- и р- типов

2.Возниконовение контактной разности потенциалов на р-n-переходе

3.Выпрямляющее действие р-n- перехода











11

Кристаллический триод-транзистор

1.Равновесное состояние n-p-n –транзистора

2.Транзистор как усилитель сигнала



12

Полупроводниковые приборы

1.Полупроводниковые приборы, основанные на р-n – переходе в транзисторе

2.Полупроводниковый квантовый генератор



13

Объяснение ряда физических явлений на основе зонных представлений

1.Явление люминесценции

2.Электретное состояние твердого тела

3.Зонная схема основного состояния физического вакуума


14

Квантовые статистики

1.Квантовомеханическое объяснение явлений сверхпроводимости и сверхтекучести

15

Итоговое занятие

Консультационно-зачетное занятие

В предлагаемой программе содержится 15 пунктов. Однако, это не означает, что на факультатив «Элементы зонной теории» отводится 30 учебных часов. Длительность изучения темы зависит как от подготовленности самого учителя, так и от успешного усвоения материала учащимися. Иногда имеет смысл задержаться с переходом к следующему вопросу программы. Возможен и сокращенный вариант курса. Особенностью данного факультатива является изложение материала на основе зонных схем, заготавливаемых заранее (у автора данного сообщения набор таких плакатов служит уже более двух десятков лет, хранится в плоском планшете, размер плакатов – обычный ватманский лист).

Не отрицая существование различных методических «секретов», автор сообщения абсолютно убежден, что только грамотность и увлеченность самого учителя позволит ему интересно и правильно изложить содержание курса, общеобразовательное и практическое значения которого трудно переоценить.

Предлагаемый факультатив посвящен раскрытию физических основ явлений, происходящих в полупроводниках. В пособии отсутствуют радиотехнические схемы, так как это должно быть предметом рассмотрения совершенно другого факультатива или кружка. Не вошли в программу и такие вопросы, как «туннельные диоды» или «интегральные схемы» и другие достижения полупроводниковой техники. Но это нельзя считать недостатком факультатива потому, что это невозможно сделать на первом этапе изучения основ одной из глав современной физики твердого тела.

Автор готов поделиться своим многолетним опытом . Убежден, что учителя , проводя этот факультатив, получат и личную творческую радость, и, возможно, определят дальнейшую судьбу своих учеников.

Литература

1.Г.А.Розман Современные представления о строении и свойствах твердых тел.(учебное пособие). Ленинград, 1975г.,



2 Г.А. Розман Физика полупроводников и полупроводниковых приборов (учебное пособие) Псков.,изд.ПОИПКРО, 1994г.

3.Г.А. Розман Строение и свойства вещества(учебное пособие)