Презентація до уроку з фізики (10 клас) на тему: експериментальна робота з фізики "Зміна тиску". Розробка системи експериментальних завдань із фізики на прикладі розділу "механіка"

ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ

ЗАВДАННЯ

ПРИ НАВЧАННІ

ФІЗИКИ

Сосіна Наталія Миколаївна

вчитель фізики

МБОУ «ЦО №22 – Ліцей мистецтв»

Експериментальні завдання грають велику роль навчанні учнів фізики. Вони розвивають мислення та пізнавальну активність, сприяють глибшому розумінню сутності явищ, виробленню вміння будувати гіпотезу та перевіряти її на практиці. Основне значення рішення експериментальних завдань полягає у формуванні та розвитку за їх допомогою спостережливості, вимірювальних умінь, умінь поводитися з приладами. Експериментальні завдання сприяють підвищенню активності учнів під час уроків, розвитку логічного мислення, вчать аналізувати явища

До експериментальних завдань належать ті, які можуть бути вирішені без постановки дослідів чи вимірів. Ці завдання щодо ролі експерименту у вирішенні можна розділити на кілька видів:

Завдання, у яких без експерименту не можна отримати відповіді на запитання;

Експеримент використається для створення проблемної ситуації;

Експеримент використовується для ілюстрації явища, про яке йдетьсяу завданні;

Експеримент використовують для перевірки правильності рішення.

Вирішувати експериментальні завдання можна і на уроці та вдома.

Розглянемо деякі експериментальні завдання, які можна використати на уроці.

ДЕЯКІ ПРОБЛЕМНІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Пояснити явище, що спостерігається

- Якщо нагріти повітря в банці і зверху на шийку банки покласти злегка надутий повітряна куляз водою, то він засмоктується у банку. Чому?

(Повітря в банку остигає, його щільність збільшується, а обсяг

зменшується – кулька втягується в банку)

- Якщо злегка надута повітряна куля полити гарячою водою, то він збільшиться у розмірі. Чому?

(Повітря нагрівається, швидкість молекул збільшується і вони частіше ударяються об стінки кульки. Тиск повітря збільшується. Оболонка еластична, сила тиску розтягує оболонку і кулька збільшується в розмірі)

- Гумову кульку, опущену в пластикову пляшку, неможливо надути. Чому? Що треба зробити, щоб можна було надути кульку?

(Кулька ізолює атмосферу повітря в пляшці. При збільшенні об'єму кульки повітря в пляшці стискається, тиск зростає і перешкоджає надуванню кульки. Якщо в пляшці зробити отвір, то тиск повітря в пляшці буде рівно атмосферному і кульку можна надути).

- Чи можна закип'ятити воду в сірниковій коробці?

Розрахункові завдання

– Як визначити втрату механічної енергії за одне повне коливання вантажу?

(Втрата енергії дорівнює різниці значень потенційної енергії вантажу в початковому та в кінцевому положенні через один період).

(Для цього треба знати масу сірника та час її горіння).

Експериментальні завдання, які спонукають до пошуку інформації

для відповіді на запитання

- Піднесіть до головки сірника сильний магніт, він майже не притягується. Спалить сірчану головку сірника і знову піднесіть до магніту. Чому тепер притягується головка сірника до магніту?

Знайдіть інформацію про склад сірникової головки.

ДОМАШНІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

Великий інтерес у учнів викликають домашні експериментальні завдання. Проводячи спостереження, за якимось фізичним явищем, ставлячи вдома експеримент, який слід пояснити і під час цих завдань, учні вчаться самостійно мислити, розвивають свої практичні навички. Виконання експериментальних завдань відіграє особливо важливу роль у підлітковому віці, тому що в цей період перебудовується характер навчальної діяльностішколяра. Підлітка вже не завжди задовольняє те, що відповідь на його запитання є у підручнику. У нього з'являється потреба отримати цю відповідь з життєвого досвіду, спостережень за навколишньою дійсністю, з результату власних експериментів Домашні досліди та спостереження, лабораторні роботи, експериментальні завдання учні виконують охочіше та з більшим інтересом, ніж інші види домашніх завдань. Завдання стають більш осмисленими, глибокими, підвищується інтерес до фізики та техніки. Вміння спостерігати, експериментувати, досліджувати та конструювати стають складовоюу підготовці учнів до подальшої творчої праці різних галузях виробництва.

Вимоги до домашніх експериментів

Насамперед, це, звичайно, безпека. Так як досвід проводиться учнем вдома самостійно без безпосереднього контролю вчителя, то в досвіді не повинно бути жодних хімічних речовинта предметів, що мають загрозу для здоров'я дитини та її домашнього оточення. Досвід не повинен вимагати від учня будь-яких суттєвих матеріальних витрат, при проведенні досвіду повинні використовуватися предмети та речовини, які є практично у кожному будинку: посуд, банки, пляшки, вода, сіль тощо. Експеримент, що виконується вдома школярами, повинен бути простим по виконанню та обладнанню, але, водночас, бути цінним у справі вивчення та розуміння фізики в дитячому віцібути цікавим за змістом. Оскільки вчитель немає можливості безпосередньо контролювати досвід, що виконується учнями вдома, то результати досвіду повинні бути відповідним чином оформлені (приблизно так, як це робиться при виконанні фронтальних лабораторних робіт). Результати досвіду, проведеного учнями вдома, слід обов'язково обговорити та проаналізувати на уроці. Роботи учнів не повинні бути сліпим наслідуванням шаблонів, що встановилися, вони повинні укладати в собі найширший прояв власної ініціативи, творчості, шукання нового. На основі вищесказаного можна сформулювати вимоги, що пред'являються до домашніх експериментальних завдань:

- Безпека при проведенні;
- Мінімальні матеріальні витрати;
- Простота по виконанню;
– мати цінність у вивченні та розумінні фізики;
- Легкість подальшого контролю вчителем;
- Наявність творчого забарвлення.

ДЕЯКІ ДОМАШНІ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ЗАВДАННЯ

- визначити щільність плитки шоколаду, шматка мила, пакетика соку;

- Візьміть блюдце і опустіть його ребром у каструлю з водою. Блюдце тоне. Тепер опустіть блюдце на воду дном, воно плаває. Чому? Визначте силу, що виштовхує, що діє на плаваюче блюдце.

- Виконайте шилом у дні пластикової пляшки отвір, швидко заповніть водою і щільно закрийте кришкою. Чому вода перестала виливатися?

- Як визначити початкову швидкість кулі іграшкового пістолета, маючи в своєму розпорядженні тільки рулетку.

- На балоні лампи написано 60 Вт, 220 В. Визначте опір спіралі. Розрахуйте довжину спіралі лампи, якщо відомо, що вона виготовлена ​​із вольфрамового дроту діаметром 0,08 мм.

- Запишіть за паспортом потужність електричного чайника. Визначте кількість теплоти, що виділяється за 15 хв та вартість споживаної за цей час енергії.

Для організації та проведення уроку із проблемними експериментальними завданнями перед учителем відкривається велика можливістьпроявити свої творчі здібності, підібрати завдання на власний розсуд, розраховані той чи інший клас, залежно від ступеня підготовки учнів. В даний час існує велика кількість методичної літератури, яку може спиратися вчитель під час підготовки до уроків.

Можна використовувати такі книги як

Л. А. Горьов. Цікаві досліди з фізики в 6-7 класах середньої школи - М.: «Освіта», 1985 р

В. Н. Ланґе. Експериментальні фізичні завдання на кмітливість: Навчальний посібник. - М.: Наука. Головна редакція фізико-математичної літератури, 1985

Л. А. Горлова. Нетрадиційні уроки, позаурочні заходи- М.: "Вако", 2006

В. Ф. Шилов. Домашні експериментальні завдання з фізики. 7 – 9 класи. - М.: «Шкільна преса», 2003

У додатках наведено деякі експериментальні завдання.

ДОДАТОК 1

(З сайту вчителя фізики В. І. Єлькіна)

Експериментальні завдання

1 . Визначте, скільки крапель води міститься у склянці, якщо у вас є піпетка, ваги, різновага, склянка з водою, посудина.

Рішення. Накапайте, скажімо, 100 крапель у порожню посудину і визначте їхню масу. У скільки разів маса води в склянці більша за масу 100 крапель, у стільки разів більше число крапель.

2 . Визначте площу однорідної картонки неправильної форми, якщо у вас є ножиці, лінійка, ваги, різновага.

Рішення. Зважте платівку. Виріжте з неї фігуру правильної форми (наприклад, квадрат), площу якого легко виміряти. Знайдіть відношення мас - воно дорівнює відношенню площ.

3 . Визначте масу однорідної картонки правильної форми (наприклад, великого плаката), якщо у вас є ножиці, лінійка, ваги, ваги.

Рішення. Весь плакат не потрібно зважувати. Визначте його площу, а потім виріжте з краю фігуру правильної форми (наприклад прямокутник) і виміряйте його площу. Знайдіть відношення площ – воно дорівнює відношенню мас.

4 . Визначте радіус металевої кульки, не користуючись штангенциркулем.

Рішення. Об'єм кульки визначте за допомогою мензурки, а з формули V = (4/3) R 3 визначте її радіус.

Рішення. Намотайте щільно олівець, наприклад, 10 витків нитки і виміряйте довжину обмотки. Розділивши на 10, дізнайтеся діаметр нитки. За допомогою лінійки визначте довжину котушки, розділіть її на діаметр однієї нитки та отримайте число витків в одному шарі. Вимірявши зовнішній та внутрішній діаметри котушки, знайдіть їх різницю, поділіть на діаметр нитки – дізнаєтеся кількість шарів. Розрахуйте довжину одного витка в середній частині котушки та підрахуйте довжину нитки.

Устаткування. Мензурка, пробірка, склянка з крупою, склянка з водою, лінійка.

Рішення. Вважайте крупинки приблизно рівними та кулястими. Використовуючи метод рядів, обчисліть діаметр крупинки, та був її обсяг. У пробірку з крупою налийте води, щоб вода заповнила проміжки між крупинками. Використовуючи мензурку, обчисліть загальний обсяг крупи. Поділивши загальний обсяг крупи на обсяг однієї крупинки, підрахуйте кількість крупинок.

7 . Перед вами шматок дроту, вимірювальна лінійка, кусачки та ваги з різновагою. Як з одного разу відрізати два шматки дроту (з точністю до 1 мм), щоб отримати саморобні різновиди масою 2 і 5 г?

Рішення. Виміряйте довжину та масу всього дроту. Обчисліть довжину дроту, що припадає на кожен грам її маси.

8 . Визначте товщину волосся.

Рішення. Намотайте виток до витка волосся на голку та виміряйте довжину ряду. Знаючи кількість витків, обчисліть діаметр волосся.

9 . Про заснування міста Карфагена складено переказ. Дідон, дочка тирського царя, втративши чоловіка, вбитого її братом, бігла в Африку. Там вона купила у нумідійського царя стільки землі, «скільки займає волова шкура». Коли угода відбулася, Дідона розрізала волов'яну шкуру на тонкі ремінці і завдяки такому хитрощі охопила ділянку землі, достатню для спорудження фортеці. Так, начебто виникла фортеця Карфаген, а згодом було побудовано і місто. Спробуйте приблизно визначити, яку площу могла зайняти фортеця, якщо вважати, що розмір волов'яної шкіри 4 м2, а ширина ремінців, на які Дідона її розрізала, 1 мм.

Відповідь. 1 км2.

10 . З'ясуйте, чи має алюмінієвий предмет (наприклад, кулька) усередині порожнини.

Рішення. За допомогою динамометра визначте вагу тіла у повітрі та воді. У повітрі P = mg, а воді P = mg – F, де F = gV – сила Архімеда. За довідником знайдіть та обчисліть об'єм кульки V у повітрі та у воді.

11 . Обчисліть внутрішній радіус тонкої скляної трубочки, використовуючи ваги з різновагою, вимірювальну лінійку, посудину з водою.

Рішення. У трубочку наберіть воду. Виміряйте висоту стовпа рідини, потім вилийте воду з трубочки та визначте її масу. Знаючи густину води, визначте її об'єм. З формули V = SH = R2H обчисліть радіус.

12 Визначте товщину алюмінієвої фольги, не користуючись мікрометром чи штангенциркулем.

Рішення. Масу алюмінієвого листа визначте зважуванням, площу – за допомогою лінійки. За довідником знайдіть густину алюмінію. Потім обчисліть об'єм і формули V = Sd – товщину фольги d.

13 . Обчисліть масу цеглини у стіні будинку.

Рішення. Так як цегла стандартна, то в стіні знайдіть цеглу, у яких можна виміряти довжину, товщину або ширину. За довідником знайдіть щільність цегли, та обчисліть масу.

14 . Виготовте кишенькові ваги для зважування рідини.

Рішення. Найпростіші "ваги" - мензурка.

15 . Два учні зробили для визначення напряму вітру флюгером. Зверху вони помістили гарні прапорці, вирізані з того самого шматка жерсті – одному флюгері прямокутної форми, іншому – трикутної. Для якого прапорця, трикутного чи прямокутного, потрібно більше фарби?

Рішення. Так як прапорці виготовлені з одного і того ж шматка жерсті, їх досить зважити, більший по масі має велику площу.

16 . Листок паперу накрийте книгою та ривком підніміть її. Чому за нею піднімається листок?

Відповідь. Листок паперу піднімає атмосферний тиск, т.к. у момент відриву книги між нею та листком утворюється розрідження.

17 . Як вилити воду з банки, що стоїть на столі, не торкаючись її?

Устаткування. Трилітрова банка, на 2/3 заповнена водою, довга гумова трубочка.

Рішення. У банку опустіть один кінець довгої гумової трубочки, заповненої водою повністю. Другий кінець трубки візьміть у рот і відсмоктуйте повітря до тих пір, поки рівень рідини в трубці не виявиться вище краю банки, потім вийміть її з рота, а другий кінець трубочки опустіть нижче за рівень води в банку - вода потече сама. (Цей прийом часто використовують водії при переливанні бензину з бака автомобіля у каністру).

18 . Визначте, який тиск чинить металевий брусок, що щільно лежить на дні посудини з водою.

Рішення. Тиск на дно склянки складається з тиску стовпа рідини над бруском і тиску, що чиниться на дно безпосередньо бруском. За допомогою лінійки визначте висоту стовпа рідини, а також площу грані бруска, на якій він лежить.

19 . Дві однакові за масою кульки занурені одна – в чисту, інша – у сильно солону воду. Важель, до якого вони підвішені, знаходиться в рівновазі. Визначте, в якому посудині чиста вода. Пробувати воду на смак не можна.

Рішення. Куля, занурена в солону воду, втрачає у вазі менше, ніж кулька в чистій воді. Тому його вага буде більша, отже, це та кулька, яка висить на більш короткому плечі. Якщо прибрати склянки, то перетягне кулька, підвішена до довшого плеча.

20 . Що потрібно зробити, щоб шматочок пластиліну плавав у воді?

Рішення. З пластиліну виготовити «човник».

21 . Пластмасову пляшку з-під газованої води заповнили на 3/4 водою. Що потрібно зробити, щоб кинута в пляшку кулька з пластиліну тонула, але спливала б, якщо пробку закрутити і стиснути стінки пляшки?

Рішення. Усередині кульки потрібно створити повітряну порожнину.

22 . Який тиск на підлогу чинить кішка (собака)?

Устаткування. Листок паперу в клітку (з учнівського зошита), блюдце з водою, побутові ваги.

Рішення. Зважте тварину на домашніх терезах. Змочіть лапки і змусіть його пробігти листком паперу в клітинку (з учнівського зошита). Визначте площу лап та обчисліть тиск.

23 . Щоб швидко вилити сік із банки, треба проробіть дві дірки у кришці. Головне, щоб, коли ви починаєте виливати сік із банки, вони опинилися одна вгорі, інша діаметрально внизу. Чому потрібні дві дірки, а не одна? Пояснення. У верхню дірку надходить повітря. Під впливом атмосферного тиску сік випливає із нижньої. Якщо дірка одна, то тиск у банку періодично змінюватиметься, і сік почне булькати.

24 . Листом паперу котиться шестикутний олівець, ширина грані якого 5 мм. Якою є траєкторія руху його центру? Накресліть.

Рішення. Траєкторія – синусоїда.

25 . На поверхні круглого олівця поставили крапку. Олівець встановили на похилу площину і дали змогу, обертаючись, скотитися. Намалюйте траєкторію руху точки щодо поверхні столу, збільшену в 5 разів.

Рішення. Траєкторія – циклоїда.

26 . Підвісьте металевий стрижень на двох штативах так, щоб рух міг бути поступальним; обертальним.

Рішення. Стрижень підвісьте на двох нитках так, щоб він був горизонтальним. Якщо його штовхнути вздовж, він буде переміщатися, залишаючись паралельним себе. Якщо його штовхнути упоперек, він почне вагатися, тобто. здійснювати обертальний рух.

27 . Визначте швидкість руху кінця секундної стрілки ручного годинника.

Рішення. Виміряйте довжину секундної стрілки - це радіус кола, по якому вона рухається. Потім розрахуйте довжину кола і обчисліть швидкість

28 . Визначте, яка кулька має велику масу. (Кульки в руки брати не можна.)

Рішення. Кульки встановіть у ряд і за допомогою лінійки одночасно всім повідомите однакову силу поштовху. Той, що відлетить на найменшу відстань, і є найважчим.

29 . Визначте, яка пружинка з двох на вигляд однакових має більший коефіцієнт жорсткості.

Рішення. Пружинки зчепить і розтягуйте в протилежні сторони. Пружинка з меншим коефіцієнтом жорсткості розтягнеться більше.

30 . Вам дано два однакові гумові м'ячики. Як довести, що один з м'ячиків підстрибне вище за інший, якщо їх впустити з однакової висоти? Кидати м'ячі, зіштовхувати між собою, піднімати зі столу, катати по столу – не можна.

Рішення. На м'ячі слід натиснути рукою. Який м'яч пружніший, той і відскакувати буде вище.

31 . Визначте коефіцієнт тертя ковзання сталевої кульки по дереву.

Рішення. Візьміть дві однакові кульки, з'єднайте їх між собою пластиліном для того, щоб вони при скочуванні не оберталися. Дерев'яну лінійку встановіть у штативі під таким кутом, щоб кульки, що ковзають по ній, рухалися прямолінійно і рівномірно. І тут = tg , де – кут нахилу. Вимірявши висоту похилої площини та довжину її основи, знайдіть тангенс цього кута нахилу (коефіцієнт тертя ковзання).

32 . У вас іграшковий пістолет та лінійка. Визначте швидкість вильоту «кулі» під час пострілу.

Рішення. Постріл зробіть вертикально вгору, засікайте висоту підйому. У найвищій точці кінетична енергія дорівнює потенційній – із цієї рівності знайдіть швидкість.

33 . Горизонтально розташований стрижень масою 0,5 кг лежить одним кінцем на опорі, а іншим на знімному столику демонстраційного динамометра. Які показання динамометра?

Рішення. Загальна вагастрижня 5 Н. Так як стрижень спирається на дві точки, то вага тіла розподіляється на обидві точки опори порівну, отже динамометр покаже 2,5 Н.

34 . На учнівському столі – візок із вантажем. Учень трохи штовхає її рукою, і візок, пройшовши деяку відстань, зупиняється. Як знайти початкову швидкість візка?

Рішення. Кінетична енергіявізки в початковий момент її руху дорівнює роботі сили тертя на всьому шляху руху, отже, m2/2 = Fs. Щоб знайти швидкість, треба знати масу візка з вантажем, силу тертя та пройдений шлях. Виходячи з цього необхідно мати ваги, динамометр, лінійку.

35 . На столі лежать куля та куб, зроблені зі сталі. Маси їх однакові. Ви підняли обидва тіла і притиснули до стелі. Чи однаковою потенційною енергією вони володітимуть?

Рішення. Ні. Центр ваги куба нижче центру тяжіння кулі, отже, потенційна енергія кулі менша.

ДОДАТОК 2

(З книги В. Н. Ланге «Експериментальні фізичні завдання на кмітливість» - експериментальні завдання в домашній обстановці)

1. Вам запропонували знайти густину цукру. Як це зробити, маючи в своєму розпорядженні тільки побутову мензурку, якщо досвід потрібно провести з цукровим піском?

2. Як за допомогою 100-грамової гирки, тригранного напилка та лінійки з поділками приблизно визначити масу деякого тіла, якщо вона не особливо відрізняється від маси гирки? Як зробити, якщо замість гирки дано набір «мідних» монет?

3. Як за допомогою мідних монетзнайти масу лінійки?

4. Шкала ваг, що є в будинку, проградуйована лише до 500 г. Як з їх допомогою зважити книгу, маса якої близько 1 кг, маючи також котушку з нитками?

5. У вашому розпорядженні є наповнена водою ванна, маленька банка з широкою шийкою, кілька копійчаних монет, піпетка, кольорова крейда (або м'який олівець). Як за допомогою цих – і лише цих – предметів знайти масу однієї краплі води?

6. Як за допомогою ваг, набору гирь і посудини з водою визначити густину каменю, якщо його обсяг неможливо виміряти безпосередньо?

7. Як розрізнити, маючи в розпорядженні пружину (або смужку гуми), шпагат і шматок заліза, в якій із двох непрозорих судин налити гас, а в якому - гас із водою?

8. Як, користуючись вагами та набором гир, можна знайти місткість (тобто внутрішній об'єм) каструлі?

9. Як розділити вміст циліндричної склянки, до країв наповненої рідиною, на дві однакові частини, маючи ще одну посудину, але іншої форми і трохи меншого об'єму?

10. Два товариші відпочивали на балконі і розмірковували над тим, як визначити, не відкриваючи сірникових коробок, у чиїй коробці залишилося менше сірників. А який спосіб ви можете запропонувати?

11. Як визначити положення центру мас гладкої палиці, не користуючись інструментами?

12. Як виміряти діаметр футбольного м'яча за допомогою жорсткої (наприклад, звичайної дерев'яної) лінійки?

13. Як знайти діаметр невеликої кульки за допомогою мензурки?

14. Необхідно можливо точніше дізнатися діаметр порівняно тонкого дроту, маючи для цього лише шкільний зошит «в клітинку» і олівцем. Як слід вчинити?

15. Є частково заповнена водою посудина прямокутного перерізу, в якій плаває занурене у воду тіло. Як за допомогою однієї лінійки знайти масу цього тіла?

16. Як за допомогою сталевої спиці та мензурки з водою знайти густину пробки?

17. Як, маючи тільки лінійку, знайти щільність дерева, з якого виготовлена ​​паличка, що плаває у вузькій циліндричній посудині?

18. Скляна пробка має всередині порожнину. Чи можна за допомогою ваг, набору гирь і посудини з водою визначити об'єм порожнини, не розбиваючи пробки? А як можна, то як?

19. Є залізний лист, прибитий до підлоги, легка дерев'яна палиця (стрижень) та лінійка. Розробте спосіб визначення коефіцієнта тертя дерева залізо із застосуванням лише перелічених предметів.

20. Перебуваючи в кімнаті, освітленій електричною лампою, потрібно дізнатися, яка з двох лінз, що збирають, з однаковими діаметрами має велику оптичну силу. Жодних спеціальних приладів для цієї мети не дано. Вкажіть спосіб розв'язання задачі.

21. Є дві лінзи з однаковими діаметрами: одна збираюча, інша, що розсіює. Як визначити, яка з них має більшу оптичну силу, не вдаючись до допомоги приладів?

22. У довгому коридорі, позбавленому вікон, висить електрична лампа. Її можна запалити та погасити вимикачем, встановленим біля вхідних дверей на початку коридору. Це незручно, що виходить надвір, оскільки до виходу він змушений пробиратися в темряві. Втім, лампа, що ввійшла й увімкнула при вході, теж незадоволена: пройшовши коридор, він залишає лампу, що даремно горить. А чи не можна вигадати схему, що дозволяє вмикати і вимикати лампу з різних кінців коридору?

23. Уявіть собі, що для вимірювання висоти будинку вам було запропоновано скористатися порожньою консервною банкою та секундоміром. Чи зуміли б ви впоратися із завданням? Розкажіть, як діяти?

24. Як знайти швидкість витікання води з водопровідного крана, маючи циліндричну банку, секундомір та штангенциркуль?

25. З нещільно прикритого водопровідного крана тоненькою цівкою витікає вода. Як за допомогою лише однієї лінійки можна визначити швидкість витікання води, а також її об'ємну витрату (тобто об'єм води, що витікає з крана в одиницю часу)?

26. Пропонується визначити прискорення вільного падіння, спостерігаючи за цівкою води, що випливає з нещільно закритого водопровідного крана. Як виконати завдання, маючи для цього лінійкою, посудиною відомого обсягу і годинами?

27. Припустимо, що вам потрібно наповнити водою великий бак відомого об'єму за допомогою гнучкого шланга, з циліндричною насадкою. Ви хочете знати, скільки часу триватиме це нудне заняття. Чи не можна його обчислити, маючи лише лінійку?

28. Як за допомогою гирки відомої маси, легкого шнура, двох цвяхів, молотка, шматочка пластиліну, математичних таблицьі транспортир визначити масу деякого предмета?

29. Як визначити тиск у футбольному м'ячіза допомогою чутливих ваг та лінійки?

30. Як за допомогою циліндричної посудини з йодом і лінійки визначити тиск усередині електричної лампочки, що перегоріла?

31. Спробуйте вирішити попереднє завдання, якщо нам дозволено використовувати наповнену водою каструлю та ваги з набором гирь.

32. Дана вузька скляна трубка, запаяна з кінця. Трубка містить повітря, відокремлене від навколишньої атмосфери стовпчиком ртуті. Є також міліметрова лінійка. Визначте за допомогою атмосферний тиск.

33. Як визначити питому теплотупароутворення води, маючи домашній холодильник, каструлю невідомого об'єму, годинами і газовим пальником, що рівномірно горить? Питому теплоємність води вважатиме відомою.

34. Потрібно дізнатися потужність, яка споживається від міської мережі телевізором (або іншим електричним приладом), за допомогою настільної лампи, котушки з нитками, шматочка заліза та електролічильника. Як виконати це завдання?

35. Як знайти опір електричної праски в робочому режимі (відомості про його потужність відсутні) за допомогою електролічильника та радіоприймача? Розглянути окремо випадки радіоприймачів, що живляться від батарей та міської мережі.

36. За вікном сніг, а у кімнаті тепло. На жаль, виміряти температуру нічим – немає термометра. Але є батарея гальванічних елементів, дуже точні вольтметр і амперметр, скільки завгодно мідного дроту і фізичний довідник. Чи не можна за допомогою їх знайти температуру повітря в кімнаті?

37. Як вирішити попереднє завдання, якщо фізичного довідника не виявилося, але додатково до перелічених предметів дозволено користуватися електричною плиткою та каструлею з водою?

38. У наявного у нашому розпорядженні підковоподібного магніту стерлися позначення полюсів. Звичайно, існує безліч способів дізнатися, який із них є південним, а який - північним. Але вам запропоновано виконати це завдання за допомогою телевізора! Як ви повинні вчинити?

39. Як визначити знаки полюсів немаркованої батареї за допомогою мотка ізольованого дроту, залізного стрижня та телевізора.

40. Як дізнатися, чи намагнічений сталевий стрижень, маючи у своєму розпорядженні шматок мідного дроту та котушку з нитками?

41. Дочка звернулася до батька, що записує при світлі лампи показання електролічильника, з проханням відпустити її погуляти. Даючи дозвіл, батько попросив дочку повернутися рівно за годину. Як батько зможе проконтролювати тривалість прогулянки, не користуючись годинником?

42. Завдання 22 досить часто публікується у різних збірниках і тому добре відоме. А ось завдання того ж характеру, але дещо складніше. Придумайте схему, що дозволяє вмикати та вимикати електричну лампу або якийсь інший прилад, що працює від електромережі, з будь-якої кількості різних пунктів.

43. Якщо поставити дерев'яний кубик на вкритий сукном диск програвача радіоли близько до осі обертання, кубик обертатиметься разом із диском. Якщо відстань до осі обертання велика, кубик, як правило, скидається з диска. Як визначити коефіцієнт тертя дерева про сукно за допомогою однієї лише лінійки?

44. Розробте метод визначення об'єму кімнати за допомогою досить довгої та тонкої нитки, годинника та гирки.

45. При навчанні музиці, балетному мистецтву, у тренуванні спортсменів та деяких інших цілей часто використовується метроном - прилад, видає періодичні уривчасті клацання. Тривалість інтервалу між двома ударами (клацаннями) метронома регулюється переміщенням вантажу за спеціальною шкалою, що коливається. Як проградуювати шкалу метронома в секундах за допомогою нитки, сталевої кульки та рулетки, якщо це не зроблено на заводі?

46. ​​Вантажівку метронома з невідградуйованою шкалою (див. попереднє завдання) потрібно встановити в таке положення, щоб проміжок часу між двома ударами дорівнював одній секунді. Для цієї мети можна користуватися довгими сходами, каменем і рулеткою. Як розпорядитися цим набором предметів, щоб виконати завдання?

47. Є дерев'яний прямокутний паралелепіпед, у якого одне ребро значно перевищує два інші. Як за допомогою однієї лінійки визначити коефіцієнт тертя бруска об поверхню підлоги в кімнаті?

48. Сучасні кавомолки приводяться в дію електродвигуном невеликої потужності. Як, не розбираючи кавомолки, визначити напрямок обертання ротора її двигунам

49. Дві порожнисті кулі, що мають однакову масу та об'єм, пофарбовані однаковою фарбою, дряпати яку небажано. Одна куля виготовлена ​​з алюмінію, а інша - з міді. Як найпростіше дізнатися, яка куля алюмінієва, а яка - мідна?

50. Як визначити масу деякого тіла за допомогою однорідної рейки з поділками і шматка не дуже товстого мідного дроту? Дозволено також користуватися фізичним довідником.

51. Як оцінити радіус увігнутого сферичного дзеркала (або радіус кривизни) увігнутої лінзи) за допомогою секундоміра та сталевої кульки відомого радіусу?

52. Дві однакові сферичні колби зі скла наповнені різними рідинами. Як визначити, в якій рідині швидкість світла більша, маючи для цього лише електричну лампочку і аркуш паперу?

53. Забарвлену целофанову плівку можна використовувати як найпростіший монохроматор - пристосування, що виділяє із суцільного спектра досить вузький інтервал світлових хвиль. Як за допомогою настільної лампи, програвача з платівкою (краще довгограючою), лінійки та аркуша картону з невеликим отвором визначити середню довжину хвилі з цього інтервалу? Добре, якщо у вашому експерименті братиме участь товариш із олівцем.

)

викладач фізики
ДАВУ НВО Професійне училище №3 м.Бузулук

Pedsovet.su – тисячі матеріалів для щоденної роботивчителі

Дослідно-експериментальна робота з розвитку вміння учнів професійних училищ вирішувати завдання з фізики.

Рішення завдань одна із основних способів розвитку мислення учнів, і навіть закріплення їх знань. Тому проаналізувавши ситуацію, коли деякі учні не могли вирішити навіть елементарне завдання, не тільки через проблеми з фізикою, а й з математикою. Моє завдання складалося з математичної сторони та фізичної.

У своїй роботі з подолання математичних труднощів учнів використала досвід вчителів Н.І. Одинцевий (м.Москва, Московський педагогічний державний університет) та Є.Є. Яковець (м.Москва, середня школа №873) з корекційними картками. Картки складені за зразком карток, які у курсі математики, але орієнтовані курс фізики. Картки зроблені з усіх питань курсу математики, що викликає труднощі у учнів під час уроків фізики («Переклад одиниць виміру», «Використання властивостей ступеня з показником», «Вираз величини з формули» та інших.)

Корекційні картки мають подібні структури:

правило→ зразок→ завдання

визначення, дії→ зразок→ завдання

дії → зразок → завдання

Корекційні картки застосовуються у таких випадках:

Для підготовки до контрольної роботи та як матеріал для самостійних занять.

Учні під час уроку чи додатковому занятті з фізики перед контрольної роботою, знаючи свої прогалини з математики, можуть отримати конкретну картку з слабо засвоєного математичного питання, позайматися і усунути прогалину.

p align="justify"> Для роботи над математичними помилками, допущеними в контрольній.

Після перевірки контрольної роботи педагог аналізує математичні труднощі учнів і звертає їхню увагу до допущені помилки, що вони ліквідують під час уроці чи додатковому занятии.

Для роботи з учнями з підготовки до ЄДІ та різних олімпіад.

При вивченні чергового фізичного закону та наприкінці вивчення невеликий розділабо розділу пропоную учням вперше спільно, та був самостійно(домашнє завдання) заповнити таблицю№2. При цьому даю пояснення, що такі таблиці допоможуть нам під час вирішення завдань.

Таблиця №2

Найменування

фізичної величини

З цією метою на першому уроці вирішення завдань показую учням на конкретному прикладіяк користуватись цією таблицею. І пропоную алгоритм розв'язання елементарних фізичних завдань.

Встановити, яка величина невідома у завданні.

Користуючись таблицею №1, з'ясувати позначення, одиниці виміру величини, а також математичний закон, що пов'язує невідому величину та задані в задачі величини.

Перевірити повноту даних, необхідні рішення завдання. При їх нестачі використовувати відповідні значення з довідкової таблиці.

Оформити короткий запис, аналітичне рішення та чисельну відповідь завдання у загальноприйнятих позначеннях.

Звертаю увагу учнів, що алгоритм досить простий та універсальний. Він може застосовуватися до розв'язання елементарного завдання з будь-якого розділу шкільної фізики. Пізніше елементарні завдання будуть входити як допоміжні завдання більш високого рівня.

Таких алгоритмів вирішення завдань з конкретних тем досить багато, але запам'ятати їх практично неможливо, тому доцільніше навчити учнів не методам вирішення окремих завдань, а методу пошуку їх вирішення.

Процес розв'язання задачі полягає у поступовому співвіднесенні умови задачі з її вимогою. Починаючи вивчати фізику, учні немає досвіду розв'язання фізичних завдань, але деякі елементи процесу розв'язання задач з математики може бути перенесено рішення завдань з фізики. Процес навчання учнів вмінню вирішувати фізичні завдання полягає в свідомому формуванні вони знання засоби рішення.

З цією метою на першому уроці вирішення завдань слід познайомити учнів з фізичним завданням: уявити їм умову завдання як конкретну сюжетну ситуацію, в якій відбувається деяке фізичне явище.

Вочевидь, що формування в учнів вміння самостійно вирішувати завдання починається з вироблення вони вміння виконувати найпростіші операції. Насамперед учнів слід навчити правильно і повно записувати короткий запис («Дано»). Для цього їм пропонується виділити з тексту кількох завдань структурні елементи явища: матеріальний об'єкт, його початковий і кінцевий стан, об'єкт, що впливає, і умови їх взаємодії. За цією схемою спочатку вчитель, а потім кожен із учнів самостійно аналізують умови отриманих завдань.

Проілюструємо сказане прикладами аналізу умови наступних фізичних завдань (таблиця №3):

Ебонітова кулька, заряджена негативно, підвішена на шовковій нитці. Чи зміниться сила її натягу, якщо друга така сама, але позитивно заряджена кулька помістити в точці підвісу?

Якщо заряджений провідник покритий пилом, він швидко втрачає свій заряд. Чому?

Між двома пластинами, розташованими горизонтально у вакуумі на відстань 4,8 мм один від одного, знаходяться в рівновазі негативно заряджена крапелька масою масою 10 нг. Скільки «надлишкових» електронів має крапля, якщо на пластини подано напругу 1кВ?

Таблиця №3

Структурні елементи явища

Безпомилкове знаходження структурних елементів явища в тексті завдання всіма учнями (після аналізу 5-6 завдань) дозволяє перейти до наступної частини уроку, що має на меті засвоєння учнями послідовності виконання операцій. Отже, загалом учні аналізують близько 14 завдань (не доводячи рішення остаточно), що виявляється достатнім навчання виконанню дії «виділення структурних елементів явища».

Таблиця №4

Картка – припис

Завдання: висловіть структурні елементи явища в

фізичних поняттяхта величинах

Орієнтовні ознаки

Замініть вказаний у задачі матеріальний об'єкт відповідним об'єктом, що ідеалізується. Виразіть параметри початкового об'єкта за допомогою фізичних величин. Замініть зазначений у задачі об'єкт, що впливає, відповідним ідеалізованим об'єктом. Виразіть характеристики об'єкта, що впливає, за допомогою фізичних величин. Виразіть характеристики умов взаємодії з допомогою фізичних величин. Виразіть характеристики кінцевого стану матеріального об'єкта з допомогою фізичних величин.

Далі учні навчаються вираженню структурних елементів аналізованого явища та його характеристик мовою фізичної науки, що надзвичайно важливо, оскільки всі фізичні закони сформульовані для певних моделей, й у реального явища, описаного завдання, має бути побудована відповідна модель. Наприклад: «маленька заряджена кулька» - точковий заряд; «тонка нитка» - зневажливо мала маса нитки; «шовкова нитка» - немає витоку заряду і т.п.

Процес формування цієї дії аналогічний попередньому: спочатку викладач у розмові з учнями показує на 2-3 прикладах, як його виконувати, потім учні проводять операції самостійно.

Дія «складання плану розв'язання завдання» формується в учнів одночасно, оскільки складові операції вже відомі учням та освоєні ними. Після показу зразка виконання дії кожному учневі для самостійної роботивидається картка – припис «Складання плану розв'язання задачі». Формування цієї дії проводиться до того часу, поки вона виконуватиметься безпомилково усіма учнями.

Таблиця №5

Картка – припис

«Складання плану розв'язання задачі»

Операції, що виконуються

Визначте, які характеристики матеріального об'єкта змінилися внаслідок взаємодії. З'ясуйте причину, що обумовлює зміну стану об'єкта. Запишіть причинно-наслідковий зв'язок між впливом за цих умов та зміною стану об'єкта у вигляді рівняння. Виразіть кожен член рівняння через фізичні величини, що характеризують стан об'єкта та умови взаємодії. Виділіть потрібну фізичну величину. Виразіть фізичну величину через інші відомі.

Четвертий та п'ятий етапи вирішення завдань проводяться традиційно. Після освоєння всіх дій, що становлять зміст методу пошуку рішення фізичного завданняповний їх перелік виписується на картку, яка служить учням орієнтиром при самостійному розв'язанні завдань протягом кількох уроків.

Для мене цей метод цінний тим, що засвоєний учнями щодо одного з розділів фізики (коли він стає стилем мислення), успішно застосовується при вирішенні завдань будь-якого розділу.

У ході експерименту виникла необхідність надрукувати алгоритми вирішення завдань на окремих аркушах для роботи учнями не лише на уроці та після уроку, а й удома. Через війну роботи з розвитку предметної компетентності з розв'язання завдань була скомплектована папка дидактичний матеріал на вирішення завдань, яким міг скористатися будь-який учень. Потім разом із учнями було зроблено кілька копій таких папок, за кожен стіл.

Використання індивідуального підходу допомагало формувати в учнів найважливіших компонентів навчальної діяльності - самооцінки та самоконтролю. Правильність ходу розв'язання задачі перевірялася вчителем і учнями - консультантами, а потім дедалі більше учнів все частіше стали допомагати один одному, мимоволі втягуючись у процес розв'язання задач.

Домашні експериментальні завдання

Завдання 1.

Візьміть довгу важку книгу, перев'яжіть її тонкою ниткою та

прикріпіть до нитки гумову нитку завдовжки 20 див.

Покладіть книгу на стіл і дуже повільно починайте тягнути за кінець

гумові нитки. Спробуйте виміряти довжину гумової нитки, що розтягнулася в

момент початку ковзання книги.

Виміряйте довжину нитки, що розтягнулася, при рівномірному русі книги.

Покладіть під книгу дві тонкі циліндричні ручки (або два

циліндричних олівця) і так само тягніть за кінець нитки. Виміряйте довжину

нитки, що розтягнулася, при рівномірному русі книги на катках.

Порівняйте три отримані результати та зробіть висновки.

Примітка. Наступне завдання є різновидом попереднього. Воно

так само спрямовано на порівняння тертя спокою, тертя ковзання та тертя

Завдання 2.

Покладіть на книгу шестигранний олівець паралельно до її корінця.

Повільно піднімайте верхній край книги доти, доки олівець не почне

ковзати вниз. Трохи зменшіть нахил книги та закріпіть її в такому

положенні, підклавши під неї щось. Тепер олівець, якщо його знову

покласти на книгу, з'їжджати не буде. Його утримує на місці сила тертя.

сила тертя спокою. Але варто цю силу трохи послабити – а для цього достатньо

клацнути пальцем по книзі, - і олівець поповзе вниз, доки не впаде на

стіл. (Той самий досвід можна зробити, наприклад, з пеналом, сірниковим

коробкою, гумкою і т.п.)

Подумайте, чому цвях легше витягти з дошки, якщо обертати його

навколо осі?

Щоб товсту книгу пересунути по столу одним пальцем, треба прикласти

деяке зусилля. А якщо під книгу покласти два круглі олівці або

ручки, які будуть в даному випадкуроликовими підшипниками, книга легко

пересунеться від слабкого поштовху мізинцем.

Зробіть досліди і зробіть порівняння сили тертя спокою, сили тертя

ковзання та сили тертя кочення.

Завдання 3.

На цьому досвіді можна спостерігати відразу два явища: інерцію, досліди з

Візьміть два яйця: одне сире, а інше зварене круто. Закрутіть

обидва яйця на великій тарілці. Ви бачите, що варене яйцеповодиться інакше,

ніж сире: воно обертається значно швидше.

У вареному яйці білок і жовток жорстко пов'язані зі своєю шкаралупою та

між собою т.к. перебувають у твердому стані. А коли ми розкручуємо

сире яйце, то ми розкручуємо спочатку лише шкаралупу, тільки потім, за рахунок

тертя, шар за шаром обертання передається білку та жовтку. Таким чином,

рідкі білок і жовток своїм тертям між шарами гальмують обертання

шкаралупи.

Примітка. Замість сирого та вареного яєць можна закрутити дві каструлі,

в одній з яких вода, а в іншій знаходиться стільки ж за обсягом крупи.

Центр важкості. Завдання 1.

Візьміть два грановані олівці і тримайте їх перед собою паралельно,

поклавши на них лінійку. Почніть зближувати олівці. Зближення буде

відбуватися почергово: то один олівець рухається, той інший.

Навіть якщо ви захочете втрутитися у їхній рух, у вас нічого не вийде.

Вони все одно рухатимуться по черзі.

Як тільки на одному олівці тиск побільшав і тертя настільки

Другий олівець може тепер рухатися під лінійкою. Але через деяке

час тиск і над ним стає більше, ніж над першим олівцем, і з-

після збільшення тертя він зупиняється. А тепер може рухатися перший

олівець. Так, рухаючись по черзі, олівці зустрінуться на самій середині

лінійки біля її центру тяжкості. У цьому легко переконається у поділах лінійки.

Цей досвід можна зробити і з ціпком, тримаючи її на витягнутих пальцях.

Зсуваючи пальці, ви помітите, що вони, теж по черзі рухаючись, зустрінуться

під серединою палиці. Щоправда, це лише окремий випадок. Спробуйте

проробити те ж саме зі звичайною щіткою, лопатою або граблями. Ви

побачите, що пальці зустрінуться не на середині палиці. Спробуйте пояснити,

чому так відбувається?

Завдання 2.

Це старовинний, дуже наочний досвід. Складний ніж у вас,

мабуть, олівець теж. Заточіть олівець, щоб у нього був гострий кінець,

і трохи вище кінця вставте напіврозкритий складаний ніж. Поставте

вістря олівця на вказівний палець. Знайдіть таке положення

напіврозкритого ножа на олівці, при якому олівець стоятиме на

пальця, злегка похитуючись.

Тепер питання: де знаходиться центр ваги олівця та складаного

Завдання 3.

Визначте положення центру ваги сірника з головкою та без головки.

Поставте на стіл сірникову коробку на довгу вузьку його грань і

покладіть на коробку сірник без головки. Цей сірник буде служити опорою для

інший сірники. Візьміть сірник з головкою і врівноважте її на опорі так,

щоб вона лежала горизонтально. Позначте ручкою положення центру тяжіння

сірники з голівкою.

Зіскребіть головку з сірника і покладіть сірник на опору так, щоб

позначена вами чорнильна точка лежала на опорі. Це тепер вам не

вдасться: сірник не лежатиме горизонтально, оскільки центр ваги сірника

перемістився. Визначте положення нового центру тяжкості і зауважте,

яку сторону він перемістився. Позначте ручкою центр ваги сірника без

Сірника з двома точками принесіть у клас.

Завдання 4.

Визначте положення центру тяжіння плоскої фігури.

Виріжте з картону фігуру довільної (якийсь химерної) форми

і проколіть у різних довільних місцях кілька отворів (краще, якщо

вони будуть розташовані ближче до країв фігури, це збільшить точність). Убийте

у вертикальну стіну чи стійку маленький гвоздик без капелюшка чи голку та

повісьте на нього фігуру через будь-який отвір. Зверни увагу: фігура

повинна вільно гойдатися на гвоздиці.

Візьміть схилу, що складається з тонкої нитки і вантажу, і перекиньте його

нитку через гвоздик, щоб він вказував вертикальний напрямок

підвішеною фігурою. Позначте на фігурі олівцем вертикальний напрямок

Зніміть фігуру, повісьте її за будь-який інший отвір і знову при

за допомогою схилу та олівця позначте на ній вертикальний напрямок нитки.

Точка перетину вертикальних ліній вкаже положення центру тяжіння

цієї фігури.

Пропустіть через знайдений вами центр ваги нитку, на кінці якої

зроблений вузлик, і підвісьте фігуру на цій нитці. Фігура має триматися

майже горизонтально. Чим точніше проведений досвід, тим горизонтальнішим буде

тримати фігуру.

Завдання 5.

Визначте центр ваги обруча.

Візьміть невеликий обруч (наприклад, п'яльці) або зробіть кільце з

гнучкого прутика, з вузької смужки фанери або жорсткого картону. Підвісьте

його на гвоздик і з точки привішування опустіть схилу. Коли нитка схилу

заспокоїться, позначте на обручі точки її дотику до обруча та між

цими точками натягніть і закріпіть шматок тонкого дроту або волосіні

(Натягувати треба досить сильно, але не так щоб обруч міняв свою

Підвісьте обруч на гвоздик за будь-яку іншу точку і проробіть те саме

саме. Крапка перетину дротів або лісок і буде центром тяжкості обруча.

Зауважте: центр ваги обруча лежить поза речовиною тіла.

До місця перетину дротів або лісок прив'яжіть нитку та підвісьте на

ній обруч. Обруч буде в байдужій рівновазі, оскільки центр

тяжкості обруча та точка його опори (підвісу) збігаються.

Завдання 6.

Ви знаєте, що стійкість тіла залежить від положення центру тяжіння та

від величини площі опори: чим нижчий центр тяжкості і більше площа опори,

тим тіло стійкіше.

Пам'ятаючи це, візьміть брусок або порожню коробку від сірників і, ставлячи його

почергово на папір у клітинку на найширший, на середній та на самий

меншу грань, обводьте щоразу олівцем, щоб отримати три різні

площі опори. Підрахуйте розміри кожної площі у квадратних сантиметрах

та проставте їх на папері.

Виміряйте та запишіть висоту положення центру ваги коробка для всіх

трьох випадків (центр ваги сірникової коробки лежить на перетині

діагоналей). Зробіть висновок, при якому положенні коробок є найбільш

стійким.

Завдання 7.

Сядьте на стілець. Ноги поставте вертикально, не підсовуючи їх під

сидіння. Сидіть прямо. Спробуйте встати, не нахиляючись уперед,

не витягаючи руки вперед і не зсуваючи ноги під сидіння. У вас нічого не

вийде - встати не вдасться. Ваш центр тяжіння, який знаходиться десь

всередині вашого тіла, не дасть вам встати.

Яку ж умову треба виконати, щоб стати? Потрібно нахилитися вперед

або підібгати під сидіння ноги. Встаючи, ми завжди робимо те й інше.

При цьому вертикальна лінія, що проходить через ваш центр тяжіння, повинна

обов'язково пройти хоча б через одну зі ступнів ваших ніг чи між ними.

Тоді рівновага вашого тіла виявиться досить стійкою, ви легко

зможете підвестися.

Ну, а тепер спробуйте встати, взявши до рук гантелі чи праску. Витягніть

руки вперед. Можливо, вдасться встати, не нахиляючись і не підгинаючи ноги під

Інерція. Завдання 1.

Покладіть на склянку поштову листівку, а на листівку покладіть монету

або шашку так, щоб монета була над склянкою. Вдарте по листівці

клацанням. Листівка має вилетіти, а монета (шашка) впасти у склянку.

Завдання 2.

Покладіть подвійний аркуш паперу з зошита на стіл. на одну половину

листа покладіть стопку книг заввишки не нижче 25см.

Злегка піднявши над рівнем столу другу половину аркуша обома

руками, стрімко смикніть лист до себе. Аркуш повинен звільнитися з-під

книг, а книги мають залишитися дома.

Знову покладіть на аркуш книги та тягніть його тепер дуже повільно. Книги

рухатимуться разом із листом.

Завдання 3.

Візьміть молоток, прив'яжіть до нього тонку нитку, але щоб вона

витримувала тяжкість молотка. Якщо одна нитка не витримує, візьміть дві

нитки. Повільно підніміть молоток за нитку. Молоток висітиме на

нитці. А якщо ви захочете його знову підняти, але вже не повільно, а швидким

ривком, нитка обірветься (передбачте, щоб молоток, падаючи, не розбив

нічого під собою). Інертність молотка настільки велика, що нитка не

витримала. Молоток не встиг швидко наслідувати вашу руку, залишився на місці, і нитка порвалася.

Завдання 4.

Візьміть невелику кульку з дерева, пластмаси або скла. Зробіть з

щільного паперу жолобок, покладіть у нього кульку. Швидко рухайте по столу

жолобок, а потім раптово його зупиніть. Кулька за інерцією продовжить

рух і покотиться, вискочивши з жолобка.

Перевірте, куди покотиться кулька, якщо:

а) дуже швидко потягнути жолоб та різко зупинити його;

б) тягнути жолоб повільно та різко зупинити.

Завдання 5.

Розріжте яблуко навпіл, але не до кінця, і залиште його висіти

Тепер вдарте тупою стороною ножа з яблуком, що висить зверху на ньому.

чогось твердого, наприклад по молотку. Яблуко, продовжуючи рух по

інерції, виявиться перерізаним і розпадеться на дві половинки.

Те саме виходить, коли колють дрова: якщо не вдалося

розколоти чурбак, його зазвичай перевертають і щосили, ударяють обухом

сокири про тверду опору. Чурбак, продовжуючи рухатися за інерцією,

насаджується глибше на сокиру і розколюється надвоє.

Опис роботи:Ця стаття може бути корисною вчителям фізики, які працюють у 7-9 класах за програмами різних авторів. У ній наведено приклади домашніх дослідів та експериментів, які проводяться за допомогою дитячих іграшок, а також якісні та експериментальні завдання, у тому числі і з рішеннями, розподіленими за класами навчання. Матеріалом цієї статті можуть скористатися й самі учні 7-9 класів, мають підвищений пізнавальний інтерес і бажання проведення самостійних досліджень, у домашніх умовах.

Введення.При навчанні фізики, як відомо, велике значеннямає демонстраційний та лабораторний експеримент, яскравий та вражаючий, він впливає на почуття дітей, збуджує інтерес до досліджуваного. Для створення інтересу до уроків фізики, особливо в молодших класах, можна, наприклад, демонструвати на уроках дитячі іграшки, які часто простіші в обігу та ефективніші, ніж демонстраційне та лабораторне обладнання. Використання дитячих іграшок приносить користь, т.к. вони дозволяють дуже наочно, на знайомих з дитинства об'єктах демонструвати як ті чи інші фізичні явища, а й прояв фізичних законів у навколишній світ та його застосування.

При вивченні деяких тем іграшки будуть майже єдиними наочними посібниками. Методика застосування іграшок під час уроків фізики підпорядковується вимогам, які пред'являються до різним видамшкільного експерименту:

1. Іграшка має бути яскравою, але без непотрібних для досвіду деталей. Усі другорядні деталі, які мають важливого значення у цьому досвіді, нічого не винні відволікати уваги учнів і тому їх потрібно закрити, чи зробити менш помітними.

2. Іграшка має бути знайомою учням, т.к. підвищений інтерес до конструкції іграшки може заступити суть самої демонстрації.

3. Слід дбати про наочність та виразність дослідів. Для цього потрібно вибирати іграшки, що найбільш просто і наочно демонструють дане явище.

4. Досвід повинен бути переконливим, не містити тих, що не належать до даному питаннюявищ і не давати приводу до неправильного тлумачення.

Іграшки можуть бути використані при проведенні будь-якого етапу навчального заняття: при поясненні нового матеріалу, при фронтальному експерименті, вирішенні завдань та закріпленні матеріалу, але найбільш доцільним, на мій погляд, є використання іграшок у домашніх експериментах, самостійних дослідницьких робітах. Застосування іграшок допомагає збільшити кількість домашніх дослідів та дослідницьких робіт, що безсумнівно сприяє виробленню експериментальних навичок та створює умови для творчої роботинад матеріалом, що вивчається, при якому головне зусилля спрямоване не на запам'ятовування того, що написано в підручнику, а на постановку експерименту і обмірковування його результату. Досліди з іграшками будуть для учнів одночасно і навчанням та грою, причому такою грою, яка неодмінно потребує зусиль думки.

Фізиці»

Учитач фізики:

Горшенєва Наталія Іванівна

2011 г
Роль експерименту у навчанні фізики.

Вже у визначенні фізики як науки закладено поєднання у ній як теоретичної, і практичної елементів. Дуже важливо, щоб у процесі навчання фізики вчитель зміг якнайповніше продемонструвати своїм учням взаємозв'язок цих частин. Адже коли учні відчують цей взаємозв'язок, вони зможуть багатьом процесам, які відбуваються навколо них у побуті, у природі, дати правильне теоретичне пояснення.

Без експерименту немає, і може бути раціонального навчання фізиці; одне словесне навчання фізики неминуче призводить до формалізму та механічного заучування. Перші думки вчителя мають бути спрямовані на те, щоб учень бачив досвід і проробляв його сам, бачив прилад у руках викладача та тримав його у своїх власних руках.

Навчальний експеримент - це засіб навчання у вигляді спеціально організованих та проведених вчителем та учнем дослідів.

Цілі навчального експерименту:

• 
  Вирішення основних навчально – виховних завдань;
• 
  Формування та розвиток пізнавальної та розумової діяльності;
• 
  Політехнічна підготовка;
• 
  Формування світогляду учнів.

Функції експерименту:

• 
  Пізнавальна (освоюються основи наук практично);
• 
  Виховує (формування наукового світогляду);
• 
  Розвиваюча (розвиває мислення та навички).

Види фізичних експериментів.

Які форми навчання практичного характеру можна запропонувати на додаток до розповіді викладача? У першу чергу, звичайно, це спостереження учнями за демонстрацією дослідів, що проводяться вчителем у класі при поясненні нового матеріалу або при повторенні пройденого, так само можна запропонувати досліди, що проводяться самими учнями під час уроків у процесі фронтальної лабораторної роботи під безпосереднім наглядом вчителя. Ще можна запропонувати: 1) досвіди, які проводять самі учні в класі під час фізичного практикуму; 2) досвіди-демонстрації, які проводяться учнями при відповідях; 3)досліди, які проводяться учнями поза школою за домашніми завданнями вчителя; 4) спостереження короткочасних і тривалих явищ природи, техніки та побуту, які проводяться учнями вдома за особливими завданнями вчителя.

Що можна сказати про наведені вище форми навчання?

Демонстраційний експеримент є однією із складових навчального фізичного експерименту і є відтворенням фізичних явищ учителем на демонстраційному столі за допомогою спеціальних приладів. Він належить до ілюстративних емпіричних методів навчання. Роль демонстраційного експерименту у навчанні визначається тією роллю, яку експеримент грає у фізиці-науці як джерело знань та критерій їхньої істинності, та його можливостями для організації навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Значення демонстраційного фізичного експерименту у тому, что:

Учні знайомляться з експериментальним шляхом пізнання у фізиці, з участю експерименту у фізичних дослідженнях (в результаті вони формується науковий світогляд);

У учнів формуються деякі експериментальні вміння: спостерігати явища, висувати гіпотези, планувати експеримент, аналізувати результати, встановлювати залежності між величинами, робити висновки тощо.

Демонстраційний експеримент, будучи засобом наочності, сприяє організації сприйняття учнями навчального матеріалу, його розуміння та запам'ятовування; дозволяє здійснити політехнічне навчання учнів; сприяє підвищенню інтересу до вивчення фізики та створення мотивації вчення. Але при проведенні вчителем демонстраційного експерименту основну діяльність виконують сам вчитель і, найкращому випадку, один - два учні, решта учнів лише пасивно спостерігають за досвідом, який проводить учитель, самі при цьому нічого не роблять власними руками. Отже, необхідна наявність самостійного експерименту учнів із фізики.

Лабораторні заняття.

При навчанні фізики в середній школі експериментальні вміння формуються, коли самі збирають установки, проводять вимірювання фізичних величин, виконують досліди. Лабораторні заняття викликають у учнів дуже великий інтерес, що цілком природно, тому що при цьому відбувається пізнання учнем навколишнього світу на основі власного досвідута власних відчуттів.

Значення лабораторних занятьз фізики у тому, що з учнів формуються ставлення до ролі і місце експерименту у пізнанні. При виконанні дослідів у учнів формуються експериментальні вміння, які включають як інтелектуальні вміння, так і практичні. До першої групи належать уміння: визначати мету експерименту, висувати гіпотези, підбирати прилади, планувати експеримент, обчислювати похибки, аналізувати результати, оформляти звіт про виконану роботу. До другої групи належать уміння: збирати експериментальну установку, спостерігати, вимірювати, експериментувати.

Крім того, значення лабораторного експерименту полягає в тому, що при його виконанні у учнів виробляються такі важливі особисті якостіяк акуратність у роботі приладами; дотримання чистоти та порядку на робочому місці, у записах, які робляться під час експерименту, організованість, наполегливість у отриманні результату. У них формується певна культурарозумової та фізичної праці.

У практиці навчання фізики у школі склалися три види лабораторних занять:

Фронтальні лабораторні роботи з фізики;

Фізичний практикум;

Домашні експериментальні роботи з фізики.

Виконує самостійні лабораторні роботи.

Фронтальні лабораторні роботи - це такий вид практичних робіт, коли всі учні класу одночасно виконують однотипний експеримент, використовуючи однакове обладнання. Фронтальні лабораторні роботи виконуються найчастіше групою учнів, що з двох осіб, іноді є можливість організувати індивідуальну роботу. Тут виникає складність: не завжди у шкільному кабінеті фізики є достатньо комплектів приладів та обладнання для проведення таких робіт. Старе обладнання стає непридатним, а, на жаль, не всі школи можуть дозволити собі закупівлю нового. Та й від обмеження часу нікуди не дінешся. А якщо в однієї з бригад щось не виходить, не працює якийсь прилад чи чогось не вистачає, тоді вони починають просити допомоги вчителя, відволікаючи інших від виконання лабораторної роботи.

У 9-11 класах проводиться фізичний практикум.

Фізичний практикумпроводиться з метою повторення, поглиблення, розширення та узагальнення отриманих знань з різних темкурсу фізики; розвитку та вдосконалення в учнів експериментальних умінь шляхом використання складнішого обладнання, складнішого експерименту; формування вони самостійності під час вирішення завдань, що з експериментом. Проводиться фізичний практикум, як правило, наприкінці навчального року, іноді - наприкінці першого і другого півріччя і включає серію дослідів з тієї чи іншої теми. Роботи фізичного практикуму учні виконують у групі з 2-4 осіб різному устаткуванні; на наступних заняттях відбувається зміна робіт, що проводиться за спеціально складеним графіком. Складаючи графік, враховують кількість учнів у класі, кількість робіт практикуму, наявність устаткування. На кожну роботу фізичного практикуму відводяться дві навчальні години, що вимагає введення у розклад здвоєних уроків з фізики. Це становить труднощі. З цієї причини і через брак необхідного обладнання практикують одногодинні роботи фізичного практикуму. Слід зазначити, що кращими є двогодинні роботи, оскільки роботи практикуму складніше, ніж фронтальні лабораторні роботи, виконуються вони більш складному устаткуванні, причому частка самостійної участі учнів значно більше, ніж у разі фронтальних лабораторних робіт.

До кожної роботи вчитель повинен скласти інструкцію, яка повинна містити: назву, мету, список приладів та обладнання, коротку теорію, опис невідомих учнів приладів, план виконання роботи Після проведення роботи учні повинні здати звіт, який має містити: назву роботи, мету роботи, список приладів, схему чи малюнок установки, план виконання роботи, таблицю результатів, формули, за якими обчислювалися значення величин, обчислення похибок вимірів, висновки. При оцінці роботи учнів у практикумі слід враховувати їхню підготовку до роботи, звіт про роботу, рівень сформованості вмінь, розуміння теоретичного матеріалу, використовуваних методів експериментального дослідження

А що буде, якщо вчитель запропонує учням виконати досвід чи провести спостереження поза школою, тобто вдома чи на вулиці? Досліди, що задаються додому, повинні не вимагати застосування будь-яких приладів та суттєвих матеріальних витрат. Це мають бути досліди з водою, повітрям, з предметами, які є в кожному будинку. Хтось може засумніватись у науковій цінності таких дослідів, звичайно, вона там мінімальна. Але хіба погано, якщо дитина сама може перевірити відкритий за багато років до неї закон чи явище? Для людства користі ніякої, але яка вона для дитини! Досвід – завдання творче, роблячи щось самостійно, учень, хоче він цього чи ні, а замислиться: як простіше провести досвід, де зустрічався він з подібним явищем на практиці, де ще може бути корисним це явище. Тут треба помітити, щоб діти навчилися відрізняти фізичні досліди від усіляких фокусів, не плутати одне з одним.

Домашні експериментальні роботи Домашні лабораторні роботи - найпростіший самостійний експеримент, який виконується учнями вдома, поза школою, без безпосереднього контролю з боку вчителя за перебігом роботи.

Основні завдання експериментальних робіт цього виду:

Формування вміння спостерігати фізичні явища у природі та у побуті;

Формування вміння виконувати вимірювання за допомогою вимірювальних засобів, що використовуються у побуті;

Формування інтересу до експерименту та до вивчення фізики;

Формування самостійності та активності.

Домашні лабораторні роботи можуть бути класифіковані в залежності від обладнання, що використовується при їх виконанні:

Роботи, в яких використовуються предмети домашнього вжиткута підручні матеріали (мірна склянка, рулетка, побутові ваги тощо);

Роботи, у яких використовуються саморобні прилади (важальні ваги, електроскоп та ін.);

Що потрібно дитині, щоб провести досвід вдома? Насамперед, напевно, це достатньо докладний описдосвіду, із зазначенням необхідних предметів, де у доступній для дитини формі сказано, що треба робити, на що звернути увагу. З іншого боку, вчитель зобов'язаний провести докладний інструктаж.

Вимоги до домашніх експериментів. Насамперед, це, звичайно, безпека. Оскільки досвід проводиться учнем вдома самостійно, без безпосереднього контролю вчителя, то досвід має бути ніяких хімічних речовин і предметів, які мають загрозу здоров'ю дитини та її домашнього оточення. Досвід не повинен вимагати від учня будь-яких суттєвих матеріальних витрат, при проведенні досвіду повинні використовуватися предмети та речовини, які є практично у кожному будинку: посуд, банки, пляшки, вода, сіль тощо. Експеримент, що виконується вдома школярами, повинен бути простим по виконанню та обладнанню, але, водночас, бути цінним у справі вивчення та розуміння фізики в дитячому віці, бути цікавим за змістом. Оскільки вчитель немає можливості безпосередньо контролювати досвід, що виконується учнями вдома, то результати досвіду повинні бути відповідним чином оформлені (приблизно так, як це робиться при виконанні фронтальних лабораторних робіт). Результати досвіду, проведеного учнями вдома, слід обов'язково обговорити та проаналізувати на уроці. Роботи учнів нічого не винні бути сліпим наслідуванням які встановилися шаблонам, вони мають у собі найширший прояв своєї ініціативи, творчості, шукань нового. На основі вищесказаного коротко сформулюємо пред'явлені до домашніх експериментальних завдань вимоги:

Безпека під час проведення;

Мінімальні матеріальні витрати;

Простота виконання;

Легкість подальшого контролю учителем;

Наявність творчого забарвлення.
Домашній експеримент можна ставити після проходження теми у класі. Тоді учні побачать на власні очі і переконаються у справедливості вивченого теоретично закону чи явища. У цьому отримані теоретично і перевірені практично знання досить міцно відкладуться у тому свідомості.

А можна і навпаки, поставити завдання додому, а після виконання провести пояснення явища. Таким чином, можна створити у учнів проблемну ситуаціюі перейти до проблемного навчання, яке мимоволі народжує у учнів пізнавальний інтерес до матеріалу, що вивчається, забезпечує пізнавальну активність учнів у ході навчання, веде до розвитку творчого мисленняучнів. У такому разі, навіть якщо школярі не зможуть пояснити побачене будинки на досвіді явище самі, то вони з цікавістю слухатимуть розповідь викладача.

Етапи проведення експерименту:

1. 
   Обґрунтування постановки експерименту.
2. 
   Планування та проведення експерименту.
3. 
   Оцінка одержаного результату.

Будь-який експеримент має починатися з гіпотези, а закінчуватися висновком.

1. 
   Формулювання та обґрунтування гіпотези, яку можна покласти в основу експерименту.
2. 
   Визначення мети експерименту.
3. 
   З'ясування умов, необхідні досягнення поставленої мети експерименту.
4. 
   Планування експерименту, що включає відповідь на запитання:
   • 
     які спостереження провести
   • 
     які величини виміряти
   • 
     прилади та матеріали, необхідні для проведення дослідів
   • 
     хід дослідів та послідовність їх виконання
   • 
     вибір форми запису результатів експерименту
5. 
   Відбір необхідних приладів та матеріалів
6. 
   Збір установки.
7. 
   Проведення досвіду, що супроводжується спостереженнями, вимірами та записом їх результатів
8. 
   Математична обробка результатів вимірів
9. 
   Аналіз результатів експерименту, формулювання висновків

Загальну структуру фізичного експерименту можна як:

Проводячи будь-який експеримент, необхідно пам'ятати про вимоги до експерименту.

Вимоги до експерименту:

• 
  Наочність;
• 
  Короткочасність;
• 
  Переконливість, доступність, достовірність;
• 
  Безпека.

Крім перерахованих вище експериментів, існують уявні, віртуальні експерименти (див. Додаток), які проводяться у віртуальних лабораторіях і мають велике значення у разі відсутності обладнання.

Психологи відзначають, що складний зоровий матеріал запам'ятовується краще, ніж його опис. Тому демонстрація дослідів запам'ятовується краще, ніж розповідь вчителя про фізичний досвід.

Школа - це найдивовижніша лабораторія, тому що в ній створюється майбутнє! І яке воно буде, залежить від нас, учителів!

Я вважаю, що й вчитель у викладанні фізики користується експериментальним методом, у якому учні систематично включаються у пошуки шляхів вирішення питань і завдань, можна очікувати, що результатом навчання буде розвиток різнобічного, оригінального, не скутого вузькими рамками мислення. А – це шлях до розвитку високої інтелектуальної активності учнів.

Програма.
Класифікація видів експериментів.
Польовий

(екскурсії)

Домашній

Шкільний

Думковий

Реальний

Віртуальний

Залежно від кількості та розмірів

Лаборатор
Практичес
демонстраційні

За місцем проведення

За способом проведення

Залежно від суб'єкта

Експеримент