Експериментална работа по използването на електронни учебници в процеса на изучаване на физика. Избираема дисциплина: „Практическа и експериментална физика“

Стойността и видовете самостоятелен експеримент на учениците по физика.При преподаване на физика в средното училище се формират експериментални умения при извършване на самостоятелна лабораторна работа.

Физическото образование не може да бъде представено само под формата на теоретични уроци, дори ако демонстрационни физически експерименти се показват на учениците в класната стая. Към всички видове сетивни възприятия е наложително да се добави „ръчна работа“ в класната стая. Това се постига, когато учениците извършват лабораторен физически експеримент, когато сами сглобяват инсталации, измерват физически величини, извършват експерименти. Лабораторните занятия предизвикват голям интерес сред учениците, което е съвсем естествено, тъй като в този случай студентът опознава света около себе си въз основа на собствения си опит и собствените си чувства.

Значението на лабораторните класове по физика се крие във факта, че учениците формират представа за ролята и мястото на експеримента в познанието. При извършване на експерименти учениците развиват експериментални умения, които включват както интелектуални, така и практически. Първата група включва умения: да определя целта на експеримента, да излага хипотези, да избира инструменти, да планира експеримент, да изчислява грешки, да анализира резултатите, да изготвя доклад за извършената работа. Втората група включва умения: сглобяване на експериментална инсталация, наблюдение, измерване, експериментиране.

Освен това значението на лабораторния експеримент се крие във факта, че по време на неговото изпълнение учениците развиват такива важни личностни качества като точност в работата с инструменти; спазване на чистотата и реда на работното място, в записите, които се правят по време на експеримента, организация, упоритост при получаване на резултата. Те развиват определена култура на умствен и физически труд.

В практиката на преподаване на физика в училище има три вида лабораторни класове:

Фронтална лабораторна работа по физика;

Работилница по физика;

Домашна експериментална работа по физика.

Фронтална лабораторна работа- това е вид практическа работа, когато всички ученици в класа извършват едновременно един и същ тип експеримент, използвайки едно и също оборудване. Фронталната лабораторна работа се извършва най -често от група от двама студенти, понякога е възможно да се организира индивидуална работа. Съответно офисът трябва да разполага с 15-20 комплекта инструменти за челна лабораторна работа. Общият брой на такива устройства ще бъде около хиляда броя. Имената на челните лабораторни работи са дадени в учебната програма. Има много от тях, те са предвидени за почти всяка тема от курса по физика. Преди да извърши работата, учителят идентифицира готовността на учениците за съзнателно изпълнение на работата, определя с тях нейната цел, обсъжда напредъка на работата, правилата за работа с инструменти, методи за изчисляване на грешките в измерването. Фронталната лабораторна работа не е много сложна по съдържание, хронологично е тясно свързана с изучавания материал и обикновено е предназначена за един урок. Описания на лабораторната работа могат да бъдат намерени в учебниците по физика в училище.

Работилница по физикаосъществява се с цел повтаряне, задълбочаване, разширяване и обобщаване на знанията, придобити от различни теми от курса по физика; развитие и усъвършенстване на експерименталните умения на учениците чрез използване на по -сложно оборудване, по -сложен експеримент; формирането на тяхната независимост при решаване на проблеми, свързани с експеримента. Физическата работилница не е свързана във времето с изучавания материал; обикновено се провежда в края на учебната година, понякога в края на първия и втория семестър и включва поредица от експерименти по определена тема. Учениците извършват физически работилници в група от 2-4 души на различно оборудване; в следващите уроци има промяна в работата, която се извършва съгласно специално съставен график. Когато съставяте график, вземете предвид броя на учениците в класа, броя на произведенията на работилницата, наличието на оборудване. За всяка работа на работилницата по физика се отделят два академични часа, което изисква въвеждане на двойни уроци по физика в графика. Това създава трудности. По тази причина и поради липсата на необходимото оборудване се практикуват едночасови физически работилници. Трябва да се отбележи, че двучасовата работа е за предпочитане, тъй като работата на работилницата е по-сложна от челната лабораторна работа, те се извършват на по-сложно оборудване, а делът на независимото участие на учениците е много по-голям, отколкото в случая на челна лабораторна работа. Физическите работилници се предоставят главно в програмите от 9-11 клас. Всеки клас има приблизително 10 часа учебно време за семинара. За всяка работа учителят трябва да изготви инструкции, които да съдържат: името, предназначението, списък на устройствата и оборудването, кратка теория, описание на непознатите за ученика устройства, план за изпълнение на работата. След завършване на работата учениците трябва да представят доклад, който трябва да съдържа: името на работата, целта на работата, списък на устройствата, диаграма или чертеж на инсталацията, план за изпълнение на работата, таблица с резултати, формули, по които се изчисляват стойностите на величините, изчисления на грешки при измерването, заключения. При оценката на работата на учениците в работилницата трябва да се вземе предвид подготовката им за работа, доклад за работата, нивото на формиране на умения, разбиране на теоретичния материал, използваните методи на експериментално изследване.

Домашна експериментална работа.Домашната лабораторна работа е най -простият независим експеримент, който се извършва от учениците у дома, извън училище, без директния контрол на учителя върху хода на работата.

Основните задачи на експерименталната работа от този тип:

Формиране на способността да се наблюдават физически явления в природата и в ежедневието;

Формиране на способността да се извършват измервания с помощта на измервателни уреди, използвани в ежедневието;

Формиране на интерес към експеримента и към изучаването на физика;

Формиране на самостоятелност и активност.

Домашната лабораторна работа може да бъде класифицирана в зависимост от оборудването, използвано за извършването й:

Работи, в които се използват домакински предмети и импровизирани материали (мерна чаша, рулетка, домакински везни и др.);

Работи, в които се използват домашно приготвени устройства (везни за лъчи, електроскоп и др.);

Работи, извършвани на промишлени устройства.

Класификацията е взета от.

В своята книга S.F. Покровски показа, че домашните експерименти и наблюдения във физиката, извършени от самите ученици: 1) правят възможно нашето училище да разшири областта на връзката между теория и практика; 2) развиват интереса на учениците към физиката и технологиите; 3) събудете творческата мисъл и развийте способността да измисляте; 4) да научи студентите на самостоятелна изследователска работа; 5) развиват в тях ценни качества: наблюдателност, внимание, постоянство и точност; 6) допълване на лабораторната работа в класната стая с материал, който по никакъв начин не може да се извърши в класната стая (поредица от дългосрочни наблюдения, наблюдение на природни явления и т.н.), и 7) приучване на учениците към съзнателна, целенасочена работа.

Домашните експерименти и наблюдения във физиката имат свои характерни черти, като са изключително полезно допълнение към класната стая и като цяло училищната практическа работа.

Отдавна се препоръчва на учениците да имат домашна лаборатория. тя включваше на първо място линийки, чаша, фуния, везни, тежести, динамометър, трибометър, магнит, часовник с втора ръка, железни стружки, тръби, проводници, батерия, крушка. Въпреки това, въпреки че комплектът включва много прости инструменти, това предложение не придоби популярност.

За да организирате домашна експериментална работа на учениците, можете да използвате така наречената минилаборатория, предложена от учителя-методист Е.С. Обедков, който включва много домакински предмети (бутилки пеницилин, ластици, пипети, линийки и т.н.), които са достъпни за почти всеки ученик. E.S. Обедков е разработил много голям брой интересни и полезни експерименти с това оборудване.

Също така стана възможно използването на компютър за провеждане на моделен експеримент у дома. Ясно е, че съответните задачи могат да бъдат предложени само на тези ученици, които имат компютър и софтуер и педагогически инструменти у дома.

За да искат учениците да учат, е необходимо учебният процес да е интересен за тях. Какво е интересно за учениците? За да получим отговор на този въпрос, нека се обърнем към откъси от статията на I.V. Литовко, МОС (П) Училище № 1 на Свободен „Домашни експериментални задачи като елемент от творчеството на учениците“, публикувано в Интернет. Ето какво казва I.V. Литовко:

„Една от най-важните задачи на училището е да научи учениците как да учат, да засили способността им за саморазвитие в процеса на образование, за което е необходимо да се формират подходящи стабилни желания, интереси и умения у учениците. Важна роля в това играят експерименталните задачи по физика, които по своето съдържание са краткосрочни наблюдения, измервания и експерименти, тясно свързани с темата на урока. Колкото повече наблюдения на физически явления, експерименти прави един ученик, толкова по -добре ще усвои изучавания материал.

За да проучат мотивацията на учениците, им бяха зададени следните въпроси и те получиха резултатите:

Какво харесвате в изучаването на физика ?

а) решаване на проблеми -19%;

б) демонстрация на експерименти -21%;

Физика "

Имамчетец по физика:

Горшенева Наталия Ивановна

2011 G
Ролята на експеримента в преподаването на физика.

Вече в дефиницията на физиката като наука има комбинация както от теоретична, така и от практическа част. Много е важно в процеса на преподаване на физика учителят да демонстрира на своите ученици взаимовръзката на тези части възможно най -пълно. В края на краищата, когато учениците почувстват тази връзка, те ще могат да дадат правилно теоретично обяснение на много от процесите, протичащи около тях в ежедневието, в природата.

Без експеримент няма и не може да има рационално преподаване на физика; едно устно обучение по физика неизбежно води до формализъм и запомняне на ум. Първите мисли на учителя трябва да са насочени към това ученикът да види експеримента и да го направи сам, да види устройството в ръцете на учителя и да го държи в собствените си ръце.

Образователен експеримент е средство за преподаване под формата на специално организирани и провеждани от учители и ученици експерименти.


Цели на тренировъчния експеримент:

  • Решаване на основни учебни и образователни проблеми;

  • Формиране и развитие на познавателна и умствена дейност;

  • Политехническо обучение;

  • Формиране на мирогледа на учениците.
Експериментални функции:

  • Когнитивна (основите на науката се усвояват на практика);

  • Образователна (формиране на научен мироглед);

  • Развиващ (развива мислене и умения).

Видове физически експерименти.

Какви форми на практическо обучение могат да бъдат предложени, за да допълнят историята на инструктора? На първо място, разбира се, това е наблюдението от учениците на демонстрацията на експериментите, проведени от учителя в класната стая при обясняване на нов материал или при повторение на преминатото, също е възможно да се предложат експерименти, проведени от учениците себе си в класната стая по време на уроци в процеса на челна лабораторна работа под прякото ръководство на учителя. Можете също така да предложите: 1) експерименти, проведени от самите ученици в класната стая по време на физическа работилница; 2) демонстрационни експерименти, провеждани от учениците при отговор; 3) експерименти, проведени от ученици извън училище върху домашната работа на учителя; 4) наблюдения на краткосрочни и дългосрочни явления от природата, технологиите и ежедневието, извършвани от учениците у дома по специални задачи на учителя.

Какво може да се каже за горните форми на образование?

Демо експеримент е един от компонентите на образователен физически експеримент и е възпроизвеждане на физически явления от учител на демонстрационна маса с помощта на специални устройства. Позовава се на илюстративни емпирични методи на преподаване. Ролята на демонстрационния експеримент в преподаването се определя от ролята, която експериментът играе във физиката-наука като източник на знания и критерий за тяхната истина, и от възможностите му за организиране на учебно-познавателната дейност на учениците.

Значението на демофизичния експеримент е, че:

Учениците се запознават с експерименталния метод на познание във физиката, с ролята на експеримента във физическите изследвания (в резултат на това те формират научен мироглед);

Учениците развиват някои експериментални умения: наблюдават явления, излагат хипотези, планират експеримент, анализират резултатите, установяват връзки между количествата, правят изводи и т.н.

Демонстрационният експеримент, като средство за визуализация, допринася за организацията на възприемането от учениците на учебния материал, неговото разбиране и запомняне; ви позволява да провеждате политехническо образование на студенти; насърчава повишения интерес към изучаването на физика и създаването на мотивация за учене. Но когато учителят провежда демонстрационен експеримент, основната дейност се извършва от самия учител и в най -добрия случай от един или двама ученици, останалите ученици наблюдават само пасивно експеримента, проведен от учителя, докато те самите не правят нищо с тях собствени ръце. Следователно е необходимо да има независим експеримент на студентите по физика.

Лабораторна работа.

Когато преподават физика в средното училище, експерименталните умения се формират, когато те сами сглобяват инсталации, измерват физически величини и извършват експерименти. Лабораторните изследвания предизвикват голям интерес сред студентите, което е съвсем естествено, тъй като в същото време студентът опознава света около себе си въз основа на собствения си опит и собствените си чувства.

Значението на лабораторните класове по физика се крие във факта, че учениците формират представа за ролята и мястото на експеримента в познанието. При извършване на експерименти учениците развиват експериментални умения, които включват както интелектуални, така и практически. Първата група включва умения: да определя целта на експеримента, да излага хипотези, да избира инструменти, да планира експеримент, да изчислява грешки, да анализира резултатите, да изготвя доклад за извършената работа. Втората група включва умения: сглобяване на експериментална инсталация, наблюдение, измерване, експериментиране.

Освен това значението на лабораторния експеримент се крие във факта, че по време на неговото изпълнение учениците развиват такива важни личностни качества като точност в работата с инструменти; спазване на чистотата и реда на работното място, в записите, които се правят по време на експеримента, организация, упоритост при получаване на резултата. Те развиват определена култура на умствен и физически труд.

В практиката на преподаване на физика в училище има три вида лабораторни класове:

Фронтална лабораторна работа по физика;

Работилница по физика;

Домашна експериментална работа по физика.

Извършване на независима лабораторна работа.

Фронтална лабораторна работа - това е вид практическа работа, когато всички ученици в клас изпълняват едновременно един и същ тип експеримент, използвайки едно и също оборудване. Фронталната лабораторна работа се извършва най -често от група студенти, състояща се от двама души, понякога е възможно да се организира индивидуална работа. Тук възниква трудността: кабинетът по физика не винаги разполага с достатъчен брой комплекти инструменти и оборудване за извършване на такава работа. Старото оборудване се разпада и за съжаление не всички училища могат да си позволят да си купят ново. И не можете да се измъкнете от срока. И ако някой от екипите не успее, някое устройство не работи или нещо липсва, те започват да молят учителя за помощ, като отвличат вниманието на другите от извършване на лабораторни работи.

В 9-11 клас се провежда физическа работилница.

Работилница по физикаосъществява се с цел повтаряне, задълбочаване, разширяване и обобщаване на знанията, придобити от различни теми от курса по физика; развитие и усъвършенстване на експерименталните умения на учениците чрез използване на по -сложно оборудване, по -сложен експеримент; формирането на тяхната независимост при решаване на проблеми, свързани с експеримента. Физическата работилница се провежда, като правило, в края на учебната година, понякога в края на първия и втория семестър и включва поредица от експерименти по определена тема. Учениците изпълняват работата на физическата работилница в група от 2-4 души на различно оборудване; в следващите уроци има промяна в работата, която се извършва съгласно специално съставен график. Когато съставяте график, вземете предвид броя на учениците в класа, броя на произведенията на работилницата, наличието на оборудване. За всяка работа на работилницата по физика се отделят два академични часа, което изисква въвеждане на двойни уроци по физика в графика. Това създава трудности. По тази причина и поради липсата на необходимото оборудване се практикуват едночасови физически работилници. Трябва да се отбележи, че двучасовата работа е за предпочитане, тъй като работата на работилницата е по-сложна от челната лабораторна работа, те се извършват на по-сложно оборудване, а делът на независимото участие на учениците е много по-голям, отколкото в случая на челна лабораторна работа.

За всяка работа учителят трябва да изготви инструкции, които да съдържат: името, предназначението, списък на устройствата и оборудването, кратка теория, описание на непознатите за ученика устройства, план за изпълнение на работата. След завършване на работата учениците трябва да представят доклад, който трябва да съдържа: името на работата, целта на работата, списък на устройствата, диаграма или чертеж на инсталацията, работен план, таблица с резултати, формули чрез които се изчисляват стойностите на величини, изчисления на грешки при измерването, заключения. При оценката на работата на учениците в работилницата трябва да се вземе предвид подготовката им за работа, доклад за работата, нивото на формиране на умения, разбиране на теоретичния материал, използваните методи на експериментално изследване.

Но какво ще стане, ако учителят поиска от учениците да извършат експеримент или да направят наблюдение извън училище, тоест у дома или на улицата? домашните експерименти не трябва да изискват използването на каквито и да било устройства и значителни материални разходи. Това трябва да са експерименти с вода, въздух, с предмети, които има във всеки дом. Някой може да се усъмни в научната стойност на подобни експерименти, разбира се, там тя е минимална. Но лошо ли е, ако едно дете може да провери закон или явление, открито много години преди него? Няма полза за човечеството, но какво е това за едно дете! Опитът е творческа задача, като прави нещо сам, ученикът, независимо дали го иска или не, и ще си помисли: колко по -лесно е да се проведе експеримент, където той се е срещал с подобно явление на практика, където това явление все още може бъде полезно. Тук трябва да се отбележи, че децата се научават да различават физическите експерименти от всякакви трикове, да не бъркат едното с другото.

Домашна експериментална работа. Домашната лабораторна работа е най -простият независим експеримент, който се извършва от учениците у дома, извън училище, без директния контрол на учителя върху хода на работата.

Основните задачи на експерименталната работа от този тип:

Формиране на способността да се наблюдават физически явления в природата и в ежедневието;

Формиране на способността да се извършват измервания с помощта на измервателни уреди, използвани в ежедневието;

Формиране на интерес към експеримента и към изучаването на физика;

Формиране на самостоятелност и активност.

Домашната лабораторна работа може да бъде класифицирана в зависимост от оборудването, използвано за извършването й:

Работи, в които се използват домакински предмети и импровизирани материали (мерна чаша, рулетка, домакински везни и др.);

Работи, в които се използват домашно приготвени устройства (везни за лъчи, електроскоп и др.);

Какво е необходимо на детето, за да има опит у дома? На първо място, вероятно това е доста подробно описание на преживяването, посочващо необходимите елементи, където се казва под достъпна за детето форма какво да прави, на какво да обърне внимание. Освен това учителят е длъжен да предостави подробни инструкции.

Изисквания за домашни експерименти. На първо място, това е, разбира се, безопасността. Тъй като експериментът се провежда от ученика у дома самостоятелно, без прякото наблюдение на учителя, експериментът не трябва да съдържа никакви химикали и предмети, които застрашават здравето на детето и домашната му среда. Опитът не трябва да изисква значителни материални разходи от ученика; по време на експеримента трябва да се използват предмети и вещества, които се намират в почти всеки дом: чинии, буркани, бутилки, вода, сол и т.н. Експеримент, проведен у дома от ученици, трябва да бъде прост в изпълнението и оборудването, но в същото време да бъде ценен при изучаването и разбирането на физиката в детството и да бъде интересен по съдържание. Тъй като учителят няма възможност да контролира директно опита, който учениците извършват у дома, резултатите от експеримента трябва да бъдат правилно формализирани (приблизително както се прави при извършване на челна лабораторна работа). Резултатите от опита, проведен от учениците у дома, трябва да бъдат обсъдени и анализирани в урока. Работата на учениците не трябва да бъде сляпо имитиране на установени модели, те трябва да съдържат най -широкото проявление на собствената им инициатива, креативност и търсене на нещо ново. Въз основа на горното ще формулираме накратко експерименталните домашни задачи изисквания:

Безопасност по време на извършване;

Минимални материални разходи;

Лесно изпълнение;

Лесен последващ надзор от учителя;

Наличието на творческо оцветяване.
Домашен експеримент може да бъде зададен след завършване на темата в час. Тогава учениците ще видят със собствените си очи и ще се убедят в валидността на теоретично изучения закон или явление. В същото време знанията, получени теоретично и тествани на практика, ще бъдат здраво натрупани в съзнанието им.

И обратно, можете да зададете задача у дома и след приключване да обясните явлението. По този начин е възможно да се създаде проблемна ситуация за учениците и да се премине към проблемно обучение, което неволно дава на учениците познавателен интерес към изучавания материал, осигурява познавателната активност на учениците по време на обучението и води до развитие на творческите мислене на ученици. В този случай, дори ако учениците не могат сами да обяснят явлението, което са видели у дома, те ще слушат с интерес разказа на учителя.

Етапи на експеримента:


  1. Обосновка за поставянето на експеримента.

  2. Планиране и провеждане на експеримент.

  3. Оценка на получения резултат.
Всеки експеримент трябва да започне с хипотеза и да завърши със заключение.


  1. Формулиране и обосновка на хипотеза, която може да се използва като основа за експеримент.

  2. Определяне целта на експеримента.

  3. Изясняване на условията, необходими за постигане на целта на експеримента.

  4. Планиране на експеримент, който включва отговори на въпроси:

    • какво наблюдение да се проведе

    • какви количества да се измерват

    • инструменти и материали, необходими за провеждане на експерименти

    • хода на експериментите и последователността на тяхното изпълнение

    • избор на формата за записване на резултатите от експеримента

  5. Избор на необходимите устройства и материали

  6. Колекция за инсталиране.

  7. Провеждане на експеримент, придружен от наблюдения, измервания и запис на техните резултати

  8. Математическа обработка на резултатите от измерванията

  9. Анализ на експериментални резултати, формулиране на заключения
Общата структура на физически експеримент може да бъде представена като:

Когато провеждате всеки експеримент, трябва да запомните изискванията за експеримента.

Изисквания към експеримента:


  • Видимост;

  • Краткотрайност;

  • Убедителност, достъпност, надеждност;

  • Сигурност.

В допълнение към горните видове експерименти съществуват мисловни, виртуални експерименти (виж приложението), които се извършват във виртуални лаборатории и са от голямо значение при липса на оборудване.


Психолозите отбелязват, че сложният визуален материал се запомня по -добре от описанието му. Следователно демонстрацията на експериментите е заснета по -добре от историята на учителя за физическото преживяване.

Училището е най -невероятната лаборатория, защото в него се създава бъдещето! И какво ще бъде, зависи от нас, учителите!

Вярвам, че ако учителят в преподаването на физика използва експериментален метод, при който учениците систематично се включват в търсенето на начини за решаване на проблеми и проблеми, тогава можем да очакваме, че резултатът от преподаването ще бъде развитието на разнообразни, оригинални, неограничени мислене. А е пътят към развитието на висока интелектуална активност на обучаемите.

Приложение.
Класификация на видовете експерименти.
Поле

(екскурзии)


У дома

Училище


Психически

Истински

Виртуален

В зависимост от количеството и размера


Лаборатория
Практичен
демонстрация

По място

По начин на провеждане

В зависимост от темата

Експериментирайте

ЕКСПЕРИМЕНТАЛНО

ЗАДАЧИ

ПРИ ОБУЧЕНИЕ

ФИЗИКА

Сосина Наталия Николаевна

Учител по физика

МБОУ "ЦО No 22 - Лицей на изкуствата"

Експерименталните проблеми играят голяма роля в обучението на студентите по физика. Те развиват мислене и познавателна дейност, допринасят за по -задълбочено разбиране на същността на явленията, развитие на способността да се формира хипотеза и да се провери на практика. Основното значение на решаването на експериментални проблеми е формирането и развитието с помощта на наблюдение, умения за измерване и способност за боравене с устройства. Експерименталните задачи помагат за увеличаване на активността на учениците в класната стая, развитието на логическото мислене, научават да анализират явленията.

Експерименталните проблеми включват тези, които не могат да бъдат решени без настройване на експерименти или измервания. Според ролята на експеримента в решението, тези задачи могат да бъдат разделени на няколко типа:

    Проблеми, при които отговор на въпрос не може да бъде получен без експеримент;

    Използва се експеримент за създаване на проблемна ситуация;

    Използва се експеримент за илюстриране на явлението, посочено в проблема;

    Използва се експеримент за проверка на правилността на разтвора.

Експерименталните проблеми могат да бъдат решени както в час, така и у дома.

Нека разгледаме някои експериментални проблеми, които можете да използвате в урока.

НЯКОИ ПРОБЛЕМНИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИ ПРОБЛЕМИ

    Обяснете наблюдаваното явление

- Ако загреете въздуха в буркан и поставите леко напомпан балон с вода върху горната част на гърлото на буркана, той се засмуква в буркана. Защо?

(Въздухът в кутията се охлажда, плътността му се увеличава и обемът

намалява - топката се изтегля в буркана)

- Ако леко напомпан балон се излее с гореща вода, той ще се увеличи по размер. Защо?

(Въздухът се нагрява, скоростта на молекулите се увеличава и те по -често удрят стените на топката. Налягането на въздуха се увеличава. Черупката е еластична, силата на натиск опъва черупката и топката се увеличава по размер)

- Гумена топка, поставена в пластмасова бутилка, не може да се надува. Защо? Какво трябва да се направи, за да се надуе балона?

(Балонът изолира атмосферата на въздуха в бутилката. Когато обемът на балона се увеличи, въздухът в бутилката се компресира, налягането се увеличава и предотвратява надуването на балона. Ако в бутилката се направи дупка, въздухът налягането в бутилката ще бъде равно на атмосферното налягане и балонът може да се надуе).

- Възможно ли е да се вари вода в кибритена кутия?

    Изчислителни задачи

- Как да определим загубата на механична енергия за една пълна вибрация на товара?

(Загубата на енергия е равна на разликата в стойностите на потенциалната енергия на товара в началното и крайното положение след един период).

(За да направите това, трябва да знаете теглото на кибритената клетка и времето на изгаряне).

    Експериментални проблеми, предизвикващи извличане на информация

да отговоря на въпроса

- Донесете силен магнит на главата на мача, той едва привлича. Изгорете серната глава на кибритена клетка и я върнете към магнита. Защо сега главата на мача е привлечена от магнита?

Намерете информация за състава на кибритена глава.

ДОМАШНИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИ ПРОБЛЕМИ

Домашните експериментални проблеми представляват голям интерес за учениците. Наблюдавайки всяко физическо явление, създавайки експеримент у дома, който трябва да бъде обяснен при изпълнение на тези задачи, учениците се научават да мислят независимо, развиват своите практически умения. Изпълнението на експериментални задачи играе особено важна роля в юношеството, тъй като през този период естеството на учебната дейност на ученика се възстановява. Тийнейджърът вече не винаги е удовлетворен, че отговорът на въпроса му е в учебника. Той има нужда да получи този отговор от житейския опит, наблюденията на заобикалящата реалност, от резултата от собствените си експерименти. Учениците изпълняват домашни експерименти и наблюдения, лабораторни работи и експериментални задачи по -охотно и с по -голям интерес от другите видове домашни. Задачите стават по -смислени, задълбочени, интересът към физиката и технологиите се увеличава. Способността да се наблюдават, експериментират, изследват и проектират се превръща в неразделна част при подготовката на учениците за по -нататъшна творческа работа в различни области на производството.

Изисквания за домашни експерименти

На първо място, това е, разбира се, безопасността. Тъй като експериментът се провежда от ученика у дома сам, без прякото наблюдение на учителя, експериментът не трябва да съдържа никакви химикали и предмети, които застрашават здравето на детето и домашната му среда. Опитът не трябва да изисква значителни материални разходи от ученика; по време на експеримента трябва да се използват предмети и вещества, които се намират в почти всеки дом: чинии, буркани, бутилки, вода, сол и т.н. Експеримент, проведен у дома от ученици, трябва да бъде прост в изпълнението и оборудването, но в същото време да бъде ценен при изучаването и разбирането на физиката в детството и да бъде интересен по съдържание. Тъй като учителят няма възможност да контролира директно опита, който учениците извършват у дома, резултатите от експеримента трябва да бъдат правилно формализирани (приблизително както се прави при извършване на челна лабораторна работа). Резултатите от опита, проведен от учениците у дома, трябва да бъдат обсъдени и анализирани в урока. Работата на учениците не трябва да бъде сляпо имитиране на установени модели, те трябва да съдържат най -широкото проявление на собствената им инициатива, креативност и търсене на нещо ново. Въз основа на горното можем да формулираме изискванията за домашни експериментални задачи:

- безопасност по време на извършване;
- минимални материални разходи;
- лекота на изпълнение;
- имат стойност при изучаването и разбирането на физиката;
- лекота на последващ контрол от учителя;
- наличието на творческо оцветяване.

НЯКОИ ДОМАШНИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛНИ ПРОБЛЕМИ

- Определете плътността на шоколадов блок, парче сапун, торба сок;

- Вземете чинийка и я потопете с ръб в тенджера с вода. Чинийката потъва. Сега спуснете чинийката с главата надолу във водата, тя плува. Защо? Определете плаваемостта на плаващата чиния.

- Направете дупка в дъното на пластмасовата бутилка с шило, бързо напълнете с вода и затворете плътно с капака. Защо водата спря да изтича?

- Как да се определи скоростта на муцуната на пистолет за играчки само с рулетка.

- На крушката на лампата пише 60 W, 220 V. Определете съпротивлението на бобината. Изчислете дължината на намотката на лампата, ако е известно, че е направена от волфрамова жица с диаметър 0,08 мм.

- Запишете мощността на електрическата кана според паспорта. Определете количеството топлина, отделяно за 15 минути, и цената на консумираната енергия през това време.

За да организира и проведе урок с проблемни експериментални задачи, учителят има чудесна възможност да покаже творческите си способности, да избира задачи по свое усмотрение, предназначени за определен клас, в зависимост от степента на подготовка на учениците. Понастоящем има голямо количество методическа литература, на която учителят може да разчита при подготовката си за уроци.

Можете да използвате книги като напр

Л. А. Горев. Забавни експерименти по физика в 6-7 клас на средното училище - М.: „Образование“, 1985

В. Н. Ланге. Експериментални физически проблеми за изобретателност: учебник.- М .: Наука. Главна редакция на физико -математическата литература, 1985 г.

Л. А. Горлова. Нетрадиционни уроци, извънкласни дейности - М.: „Вако“, 2006

В. Ф. Шилов. Експериментална домашна работа по физика. 7-9 клас. - М.: „Училищна преса“, 2003

Някои експериментални проблеми са дадени в приложенията.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

(от сайта на учителя по физика В. И. Елкин)

Експериментални задачи

1 ... Определете колко капки вода се съдържат в чаша, ако имате пипета, везни, тежести, чаша вода, съд.

Решение. Изсипете, да речем, 100 капки в празен съд и определете тяхната маса. Колко пъти масата на водата в чаша е по -голяма от масата на 100 капки, колко пъти броят на капките е по -голям.

2 ... Определете площта на еднакъв картон с неправилна форма, ако имате ножици, линийка, везни, тежести.

Решение. Претеглете чинията. Изрежете от него правилна форма (например квадрат), чиято площ е лесна за измерване. Намерете съотношението на масите - то е равно на съотношението на площите.

3 ... Определете масата на еднакъв картон с правилна форма (например голям плакат), ако имате ножици, линийка, везни, тежести.

Решение. Не е нужно да претегляте целия плакат. Определете неговата площ и след това изрежете правилна форма (например правоъгълник) от ръба и измерете нейната площ. Намерете съотношението на площите - то е равно на съотношението на масите.

4 ... Определете радиуса на металната топка, без да използвате шублер.

Решение. Определете обема на топката с помощта на чаша и от формулата V = (4/3) R 3 определете нейния радиус.

Решение. Навийте плътно около молив, например, 10 завъртания на конец и измерете дължината на намотката. Разделете на 10, за да намерите диаметъра на резбата. С помощта на линийка определете дължината на намотката, разделете я на диаметъра на една нишка и получете броя на завоите в един слой. След като измерите външния и вътрешния диаметър на бобината, намерете тяхната разлика, разделете на диаметъра на конеца - ще разберете броя на слоевете. Изчислете дължината на един оборот в средата на макарата и изчислете дължината на конеца.

Оборудване. Чаша, епруветка, чаша със зърнени храни, чаша вода, линийка.

Решение. Помислете за зърната приблизително равни и сферични. Използвайки серийния метод, изчислете диаметъра на зърното и след това неговия обем. Изсипете вода в епруветка със зърнени храни, така че водата да запълни празнините между зърната. С помощта на чаша изчислете общия обем на зърнените култури. Разделяйки общия обем на зърнените култури на обема на едно зърно, пребройте броя на зърната.

7 ... Пред вас е парче тел, измервателна линийка, ножове за тел и везна с тежест. Как да отрежете две парчета тел наведнъж (с точност 1 мм), за да получите домашно тежести с тегло 2 и 5 г?

Решение. Измерете дължината и теглото на целия проводник. Изчислете дължината на жицата за всеки грам от нейното тегло.

8 ... Определете дебелината на косата си.

Решение. Навийте бримката към бримката на косата на иглата и измерете дължината на реда. Знаейки броя на завоите, изчислете диаметъра на косата.

9 ... Има легенда за основаването на град Картаген. Дидона, дъщеря на тирийския крал, след като загуби съпруга си, убит от брат си, избяга в Африка. Там тя е купила от нумидийския цар толкова земя, „колкото отнеме кравешка кожа“. Когато сделката се осъществи, Дидо наряза кравешката кожа на тънки прашки и благодарение на такъв трик, обхвана площ от земя, достатъчна за изграждането на крепост. И така, сякаш е възникнала крепостта Картаген и по -късно градът е построен. Опитайте се грубо да определите колко площ може да заеме крепостта, ако приемем, че размерът на говедата кожа е 4 м2, а ширината на лентите, в които Дидона я е нарязала, е 1 мм.

Отговор. 1 км 2.

10 ... Разберете дали алуминиев предмет (като топка) има кухина вътре.

Решение. Използвайте динамометър, за да определите телесното си тегло във въздуха и водата. Във въздуха P = mg, а във водата P = mg - F, където F = gV е силата на Архимед. Намерете и изчислете обема на топката V във въздуха и във водата, като използвате справочника.

11 ... Изчислете вътрешния радиус на тънка стъклена тръба, като използвате претеглена везна, линийка и съд с вода.

Решение. Напълнете тръбата с вода. Измерете височината на колоната с течност, след това излейте водата от тръбата и определете нейната маса. Знаейки плътността на водата, определете нейния обем. Изчислете радиуса по формулата V = SH = R 2 H.

12 Определете дебелината на алуминиевото фолио, без да използвате микрометър или нониер.

Решение. Определете масата на алуминиевия лист чрез претегляне, площта - с помощта на линийка. Намерете плътността на алуминия в справочника. След това изчислете обема и от формулата V = Sd - дебелината на фолиото d.

13 ... Изчислете масата на тухлата в стената на къщата.

Решение. Тъй като тухлите са стандартни, потърсете тухли в стената, които могат да бъдат измерени по дължина, дебелина или ширина. Намерете плътността на тухлата в справочника и изчислете масата.

14 ... Направете "джобна" везна за претегляне на течност.

Решение. Най -простата "везна" е чаша.

15 ... Двама ученици направиха флюгер, за да определят посоката на вятъра. Отгоре поставят красиви знамена, изрязани от едно и също парче калай - върху една правоъгълна флюгер, от друга - триъгълна. Кое знаме, триъгълно или правоъгълно, изисква повече боя?

Решение. Тъй като знамената са изработени от едно и също парче калай, достатъчно е да ги претеглите, като по -голямото тегло има по -голяма площ.

16 ... Покрийте лист хартия с книга и го дръпнете нагоре. Защо един лист се издига зад нея?

Отговор. Парче хартия повишава атмосферното налягане, защото в момента, в който книгата се откъсва, между нея и листа се образува разреждане.

17 ... Как да излеете вода от буркан на масата, без да го докосвате?

Оборудване. Трилитров буркан, 2/3 напълнен с вода, дълга гумена тръба.

Решение. Потопете единия край на дълга гумена тръба, напълно напълнена с вода, в буркана. Вземете другия край на епруветката в устата си и смучете въздуха, докато нивото на течността в епруветката е над ръба на кутията, след това я извадете от устата си и спуснете другия край на епруветката под нивото на водата в кутия - водата ще потече сама. (Тази техника често се използва от водачите, когато наливат бензин от резервоар за кола в контейнер).

18 ... Определете колко налягане се упражнява от метална пръчка, която лежи здраво на дъното на съд с вода.

Решение. Налягането върху дъното на стъклото се състои от налягането на колоната с течност над бара и налягането, оказвано върху дъното директно от пръта. С помощта на линийка определете височината на колоната с течност, както и площта на ръба на пръта, върху който тя лежи.

19 ... Две топки с еднаква маса са потопени, едната в чиста вода, другата в силно солена вода. Ръката, към която са окачени, е в равновесие. Определете кой съд съдържа чиста вода. Не можете да опитате водата.

Решение. Топка, потопена в солена вода, губи по -малко тегло от топката в чиста вода. Следователно теглото му ще бъде по -голямо, следователно, това е топката, която виси на по -късото рамо. Ако свалите очилата, тя ще издърпа топката, окачена на по -дългата ръка.

20 ... Какво трябва да се направи, за да накара парче пластилин да плава във вода?

Решение. Направете "лодка" от пластилин.

21 ... Пластмасовата бутилка сода се напълни 3/4 с вода. Какво трябва да се направи, така че пластилинова топка, хвърлена в бутилка, да потъне, но да изплува, ако коркът се завинтва и стените на бутилката се изстискат?

Решение. Вътре в топката трябва да се направи въздушна кухина.

22 ... Колко натиск оказва котката (кучето) на пода?

Оборудване. Парче хартия в клетка (от тетрадка на ученик), чинийка с вода, домакински везни.

Решение. Претеглете животното на домашна везна. Навлажнете лапите му и го накарайте да претича парчето хартия в клетката (от бележника на ученика). Определете площта на краката и изчислете налягането.

23 ... За да излеете бързо сока от консервата, трябва да направите две дупки в капака. Основното е, че когато започнете да изливате сока от консервата, те са едно отгоре, а другото диаметрално отдолу. Защо са необходими две дупки вместо една? Обяснение. Въздухът влиза в горния отвор. Под влияние на атмосферното налягане сокът изтича от дъното. Ако има само една дупка, тогава налягането в кутията периодично ще се променя и сокът ще започне да „бълбука“.

24 ... Шестоъгълен молив се търкаля върху лист хартия, чийто ръб е с ширина 5 мм. Каква е траекторията на центъра му? Рисувам.

Решение. Траекторията е синусоида.

25 ... На повърхността на кръглия молив беше направена точка. Моливът е поставен на наклонена равнина и е оставен да се търкаля, докато се върти. Начертайте траекторията на точката спрямо повърхността на масата, увеличена 5 пъти.

Решение. Траекторията е циклоидна.

26 ... Закачете металния прът на два статива, така че движението му да може да бъде транслационно; ротационен.

Решение. Закачете пръта на две нишки, така че да е хоризонтална. Ако го натиснете заедно, той ще се премести, оставайки успореден на себе си. Ако го натиснете напречно, той ще започне да се колебае, т.е. направете въртеливо движение.

27 ... Определете скоростта на движение на края на втората стрелка на ръчния часовник.

Решение. Измерете дължината на втората ръка - това е радиусът на окръжността, по която се движи. След това изчислете обиколката и изчислете скоростта

28 ... Определете коя топка има най -голяма маса. (Не можете да вземете топките.)

Решение. Поставете топките в един ред и използвайте линийка, за да кажете на всички една и съща сила на натиск по едно и също време. Този, който ще отлети от най -малкото разстояние, е най -тежкият.

29 ... Определете коя от двете на пръв поглед идентични пружини има най -висок коефициент на твърдост.

Решение. Затегнете пружините и се опънете в противоположни посоки. Пружина с по -нисък коефициент на твърдост ще се разтегне повече.

30 ... Дават ви две еднакви гумени топки. Как можете да докажете, че една от топките ще скочи по -високо от другата, ако падне от същата височина? Хвърлянето на топки, бутането един срещу друг, повдигането от масата, търкалянето по масата не е разрешено.

Решение. Топките трябва да се притискат с ръка. Която топка е по -еластична, отскокът ще бъде по -висок.

31 ... Определете коефициента на триене на плъзгане на стоманена топка върху дърво.

Решение. Вземете две еднакви топки, свържете ги с пластилин, така че да не се въртят при търкаляне. Поставете дървената линийка в триножника под такъв ъгъл, че плъзгащите се по него топчета да се движат по права линия и равномерно. В този случай = tg, където е ъгълът на наклон. След като измерите височината на наклонената равнина и дължината на нейната основа, намерете тангента на този ъгъл на наклон (коефициент на триене на плъзгане).

32 ... Имате пистолет за играчки и линийка. Определете скоростта на "куршума" при изстрел.

Решение. Снимайте вертикално нагоре, отбележете височината на издигането. В най -високата точка кинетичната енергия е равна на потенциалната - от това равенство намерете скоростта.

33 ... Хоризонтално разположен прът с тегло 0,5 кг лежи в единия край на опора, а в другия край на подвижна маса на демонстрационен динамометър. Какви са показанията на динамометъра?

Решение. Общото тегло на пръта е 5 N. Тъй като пръчката опира в две точки, теглото на тялото е равномерно разпределено към двете опорни точки, следователно, динамометърът ще покаже 2,5 N.

34 ... На масата на ученика има каруца с товар. Ученикът леко го бута с ръка и каруцата, преминавайки определено разстояние, спира. Как да намеря началната скорост на количката?

Решение. Кинетичната енергия на количката в началния момент на нейното движение е равна на работата на силата на триене по целия път на движение, следователно, m 2/2 = Fs. За да намерите скоростта, трябва да знаете масата на натоварената количка, силата на триене и изминатото разстояние. Въз основа на това е необходимо да има баланс, динамометър, линийка.

35 ... На масата има топка и куб от стомана. Масите им са еднакви. Вдигнахте и двете тела и ги притиснахте към тавана. Ще имат ли същата потенциална енергия?

Решение. Не. Центърът на тежестта на куба е по -нисък от центъра на тежестта на топката, следователно потенциалната енергия на топката е по -малка.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

(от книгата на V. N. Lange "Експериментални физически проблеми за изобретателност" - експериментални проблеми у дома)

1. Бяхте помолени да намерите плътността на захарта. Как да направите това само с домашна чаша, ако експериментът трябва да се проведе с гранулирана захар?

2. Как да се сближи масата на тяло с помощта на 100-грамово тегло, триъгълна пила и линийка с деления, ако тя не се различава много от теглото на тежестта? Какво да направите, ако вместо тежест е даден набор от "медни" монети?

3. Как да намерим масата на владетеля с помощта на медни монети?

4. Скалата на везните, налични в къщата, е калибрирана само до 500 г. Как можем да ги използваме за претегляне на книга, чието тегло е около 1 кг, също с макара с конец?

5. На ваше разположение са вана, пълна с вода, малък буркан с широко гърло, няколко стотинки, очна капка, пастел (или мек молив). Как да използвате тези - и само тези - обекти, за да намерите масата на една капка вода?

6. Как да използваме везни, набор от тежести и съд с вода, за да определим плътността на камък, ако обемът му не може да бъде измерен директно?

7. Как да различим, имайки на ваше разположение пружина (или лента от каучук), връв и парче желязо, в кой от двата непрозрачни съда е излят керосин, а в кой - керосин с вода?

8. Как, като използвате везна и набор от тежести, можете да намерите капацитета (т.е. вътрешния обем) на тенджера?

9. Как да разделим съдържанието на цилиндрична чаша, пълна до ръба с течност, на две еднакви части, имащи още един съд, но с различна форма и малко по -малък обем?

10. Двама другари си почиваха на балкона и размишляваха как да определят, без да отварят кибритените кутии, в чиято кутия имаше по -малко кибрит. Какъв начин можете да предложите?

11. Как да определим положението на центъра на масата на гладка пръчка, без да използваме никакви инструменти?

12. Как да се измери диаметърът на футболна топка с помощта на твърда (например обикновена дървена) линийка?

13. Как да намерим диаметъра на малка топка с помощта на чаша?

14. Необходимо е да се знае възможно най -точно диаметърът на относително тънка жица, като за целта има само училищна тетрадка „в клетка“ и молив. Какво трябва да се направи?

15. Има правоъгълен съд, частично напълнен с вода, в който плува тяло, потопено във вода. Как да намерим масата на това тяло с помощта на една линийка?

16. Как да се намери плътността на корка с помощта на стоманена игла и чаша, пълна с вода?

17. Как, като имате само линийка, можете да намерите плътността на дървесината, от която е направена пръчката, плаваща в тесен цилиндричен съд?

18. Стъклената тръба има кухина вътре. Възможно ли е да се определи обемът на кухина с помощта на везни, набор от тежести и съд с вода, без да се счупят тапите? И ако да, как?

19. Има железен лист, прикован към пода, лека дървена пръчка (пръчка) и линийка. Разработете метод за определяне на коефициента на триене на дървесина върху желязо, като използвате само изброените елементи.

20. Намирайки се в стая, осветена от електрическа лампа, трябва да разберете коя от двете събиращи лещи със същия диаметър има най -висока оптична мощност. За тази цел не се дават специални устройства. Посочете начин за решаване на проблема.

21. Има две лещи с еднакви диаметри: едната се сближава, другата се разсейва. Как да определим кой от тях има най -голяма оптична мощност, без да прибягва до помощта на инструменти?

22. Електрическа лампа виси в дълъг коридор без прозорци. Тя може да бъде запалена и гасена с превключвател, инсталиран на входната врата в началото на коридора. Това е неудобно за тези, които излизат на улицата, защото трябва да си проправят път на тъмно, преди да излязат. Този, който влезе и запали лампата на входа обаче, също е недоволен: след като премине коридора, той напуска лампата, която гори напразно. Възможно ли е да се измисли схема, която ви позволява да включвате и изключвате лампата от различни краища на коридора?

23. Представете си, че сте помолени да използвате празна тенекия и хронометър за измерване на височината на къща. Бихте ли успели да се справите със задачата? Кажете ни как да постъпим?

24. Как да се намери скоростта на потока на водата от кран, имащ цилиндричен буркан, хронометър и нониус?

25. Водата изтича от хлабаво затворен кран на тънка струя. Как можете да определите дебита на водата само с една линийка, както и нейния обемен дебит (тоест обема на водата, изтичаща от крана за единица време)?

26. Предлага се да се определи ускорението на гравитацията чрез наблюдение на воден поток, изтичащ от хлабаво затворен кран за вода. Как да изпълним задачата, като имаме за тази цел линийка, съд с известен обем и часовник?

27. Да предположим, че трябва да напълните голям резервоар с известен обем с вода, като използвате гъвкав маркуч, снабден с цилиндрична дюза. Искате да знаете колко дълго ще продължи тази скучна дейност. Не можете ли да го разберете само с линийка?

28. Как да определим масата на обект, като използваме тегло с известна маса, светлинен кабел, два пирона, чук, парче пластилин, математически таблици и транспортир?

29. Как да се измери налягането във футболна топка с помощта на чувствителна везна и линийка?

30. Как да се определи налягането вътре в изгорялата крушка с помощта на цилиндричен съд с йод и линийка?

31. Опитайте се да разрешите предишния проблем, ако ни е позволено да използваме съд, напълнен с вода и везна с набор от тежести.

32. Като се има предвид тясна стъклена тръба, запечатана в единия край. Тръбата съдържа въздух, отделен от околната атмосфера с колона живак. Има и владетел. Определете с тяхна помощ атмосферното налягане.

33. Как да се определи специфичната топлина на изпаряване на водата, имаща домашен хладилник, тенджера с неизвестен обем, часовник и еднакво гореща газова горелка? Специфичният топлинен капацитет на водата се счита за известен.

34. Трябва да разберете консумираната от градската мрежа мощност от телевизор (или друг електрически уред), като използвате настолна лампа, намотка от конец, парче желязо и електромер. Как завършвате това търсене?

35. Как да се намери съпротивлението на електрическа ютия в действие (няма информация за нейната мощност) с помощта на електромер и радиоприемник? Разгледайте отделно случаите на радиостанции, работещи с батерии, и градска мрежа.

36. Вали сняг от прозореца, но в стаята е топло. За съжаление няма какво да се измери температурата - няма термометър. Но след това има батерия от галванични клетки, много точен волтметър и амперметър, толкова медна жица и физически справочник. Възможно ли е с тяхна помощ да се намери температурата на въздуха в помещението?

37. Как да решим предишния проблем, ако няма физически справочник, но освен изброените елементи е разрешено да се използва електрическа печка и тенджера с вода?

38. Обозначенията на полюсите са изтрити от подковообразния магнит, с който разполагаме. Разбира се, има много начини да разберете коя е южна и коя северна. Но ще бъдете помолени да изпълните тази задача с помощта на телевизора! Какво трябва да направиш?

39. Как да определим знаците на полюсите на немаркирана батерия с помощта на намотка от изолиран проводник, желязна пръчка и телевизор.

40. Как да разберете дали стоманен прът е намагнетизиран, ако имате на разположение парче медна тел и макара с конец?

41. Дъщерята се обърна към баща си, който записва показанията на електромера от светлината на лампа, с молба да я пусне на разходка. Давайки разрешение, бащата помоли дъщеря си да се върне точно час по -късно. Как един баща може да контролира продължителността на разходката, без да използва часовника?

42. Проблем 22 се публикува доста често в различни сборници и затова е добре известен. Но задачата е от същия характер, но малко по -трудна. Измислете верига, която ви позволява да включвате и изключвате електрическа лампа или друг захранван от мрежата уред от произволен брой различни места.

43. Ако поставите дървен куб върху покрит с плат диск на радио плейър близо до оста на въртене, кубът ще се върти заедно с диска. Ако разстоянието до оста на въртене е голямо, кубът, като правило, се изхвърля от диска. Как да определим коефициента на триене на дърво върху плат само с една линийка?

44. Разработете метод за определяне обема на помещението, като използвате достатъчно дълга и тънка нишка, часовник и тегло.

45. При преподаване на музика, балетно изкуство, при обучение на спортисти и за някои други цели често се използва метроном - устройство, което излъчва периодични резки щраквания. Продължителността на интервала между два удара (щраквания) на метронома се регулира чрез преместване на тежестта върху специална люлееща се скала. Как да завършим метронома за секунди с помощта на низ, стоманена топка и рулетка, ако не е направено във фабриката?

46. ​​Теглото на метронома с неградуирана скала (виж предишния проблем) трябва да бъде настроено в такова положение, че интервалът от време между два удара да е равен на една секунда. За тази цел е позволено да се използва дълга стълба, камък и рулетка. Как трябва да се изхвърли този набор от елементи, за да се изпълни задачата?

47. Има дървен правоъгълен паралелепипед с единия ръб много по -голям от другите два. Как да използвате само една линийка, за да определите коефициента на триене на пръта върху повърхността на пода в стаята?

48. Съвременните кафемелачки се захранват от електромотор с ниска мощност. Как, без да разглобявате кафемелачка, да определите посоката на въртене на ротора на неговите двигатели

49. Две кухи топки със същата маса и обем са боядисани със същата боя, която е нежелателна за надраскване. Едната топка е от алуминий, а другата е от мед. Кой е най -лесният начин да разберете коя топка е алуминиева и коя е медна?

50. Как да се определи "масата на определено тяло с помощта на еднаква летва с деления и парче не много дебела медна тел? Също така е позволено да се използва физическия справочник".

51. Как да се оцени радиусът на вдлъбнато сферично огледало (или радиусът на кривината на вдлъбната леща) с помощта на хронометър и стоманена топка с известен радиус?

52. Две еднакви сферични стъклени колби са пълни с различни течности. Как да определим в коя течност скоростта на светлината е по -голяма, като имаме за тази цел само електрическа лампа и лист хартия?

53. Оцветеният целофанов филм може да се използва като обикновен монохроматор - устройство, което отделя доста тесен интервал от светлинни вълни от непрекъснатия спектър. Как да определим средната дължина на вълната от този интервал с помощта на настолна лампа, грамофон с плоча (за предпочитане дълго играеща), линийка и лист картон с малка дупка? Добре е, ако приятел с молив ще участва във вашия експеримент.


Въведение

Глава 1. Теоретични основи на използването на експерименталния метод в уроците по физика в гимназията

1 Ролята и значението на експерименталните задачи в училищния курс по физика (дефиницията на експеримент в педагогиката, психологията и в теорията на методите на преподаване на физика)

2 Анализ на програми и учебници за използването на експериментални задачи в училищен курс по физика

3 Нов подход за изпълнение на експериментални задачи по физика с помощта на конструктори Lego по примера на раздела „Механика“

4 Методи за провеждане на педагогически експеримент на ниво установителен експеримент

5 Заключения от първа глава

Глава 2. Разработка и методика за провеждане на експериментални задачи в раздел „Механика“ за ученици от 10 паралелки с общообразователен профил

1 Разработване на системи от експериментални задачи по тема "Кинематика на точка". Методически препоръки за използване в уроците по физика

2 Разработване на системи от експериментални задачи по темата "Кинематика на твърдо тяло". Методически препоръки за използване в уроците по физика

3 Разработване на системи от експериментални задачи по тема "Динамика". Методически препоръки за използване в уроците по физика

4 Разработване на системи от експериментални задачи на тема "Закони за запазване в механиката". Методически препоръки за използване в уроците по физика

5 Разработване на системи от експериментални задачи по тема "Статика". Методически препоръки за използване в уроците по физика

6 Заключения по втората глава

Заключение

Библиография

Отговорът на въпроса


Въведение


Уместност на темата. Общоприето е, че изучаването на физика дава не само фактически знания, но и развива личност. Физическото възпитание несъмнено е област на развитие на интелигентността. Последното, както знаете, се проявява както в умствената, така и в обективната дейност на човек.

В това отношение експерименталното решаване на проблеми, което задължително включва и двата вида дейност, е от особено значение. Както всеки тип решаване на проблеми, той има структура и модели, общи за процеса на мислене. Експериментален подход отваря възможности за развитие на въображаемо мислене.

Експерименталното решаване на физически проблеми, поради тяхното съдържание и методология на решаване, може да се превърне във важно средство за развиване на универсални изследователски умения и способности: създаване на експеримент въз основа на определени модели на изследване, експериментиране само по себе си, способността да се изолират и формулират най -значимите резултати , изложи хипотеза, адекватна на изследваната тема., и въз основа на нея да изгради физически и математически модел, да включи компютърните технологии в анализа. Новостта на съдържанието на физическите задачи за учениците, променливостта в избора на експериментални методи и средства, необходимата независимост на мисленето при разработването и анализа на физико -математическите модели създават предпоставките за формиране на творчески способности.

По този начин разработването на система от експериментални задачи по физика на примера на механиката е от значение по отношение на развитието и личностно ориентираното обучение.

Обект на изследването е процесът на обучение на ученици от десети клас.

Предмет на изследването е система от експериментални задачи по физика по примера на механиката, насочени към развитие на интелектуални способности, формиране на изследователски подход, творческа активност на учениците.

Целта на изследването е да се разработи система от експериментални задачи по физика, като се използва механиката като пример.

Изследователска хипотеза - Ако демонстрациите на учителя, свързаните с тях домашни и класни преживявания на учениците, както и експерименталните задачи за учениците по избираеми дисциплини са включени в системата на физическия експеримент на раздел „Механика“, а познавателната активност на учениците по време на тяхната внедряването и обсъждането се организира въз основа на проблематичност, след което учениците ще имат възможност да придобият, заедно със знания за основни физически понятия и закони, информационни, експериментални, проблемни, умения за дейност, което ще доведе до повишен интерес към физиката като предмет . Въз основа на целта и хипотезата на изследването бяха поставени следните задачи:

1. Определете ролята и значението на експерименталните задачи в училищния курс по физика (дефиницията на експеримент в педагогиката, психологията и в теорията на методите на обучение по физика).

Анализирайте програми и учебници за използването на експериментални задачи в училищен курс по физика.

Да се ​​разкрие същността на методологията на педагогическия експеримент на нивото на установяващия експеримент.

Да се ​​разработи система от експериментални задачи за раздел „Механика“ за ученици от 10 паралелки с общообразователен профил.

Научната новост и теоретичното значение на работата са следните: Установена е ролята на експерименталното решение на физическите задачи като средство в развитието на познавателните способности, изследователските умения и творческата активност на учениците от 10 клас.

Теоретичната стойност на изследванията се определя от разработването и обосноваването на методологическите основи на технологията на проектиране и организацията на образователния процес за експериментално решаване на физически проблеми като средство за развитие и ученик-ориентирано обучение.

За решаване на поставените задачи беше използван набор от методи:

· теоретичен анализ на психолого -педагогическата литература и сравнителни методи;

· системен подход за оценка на резултатите от теоретичния анализ, метода на изкачване от абстрактното към конкретното, синтеза на теоретичен и емпиричен материал, метода на смислено обобщение, логическо и евристично разработване на решения, вероятностно прогнозиране, прогнозно моделиране, мисъл експеримент.

Работата се състои от увод, две глави, заключение, библиография, приложения.

Апробирането на разработената система от задачи беше извършено на базата на интернат № 30 на средното общообразователно образование на Отворено акционерно дружество „Руски железници“, адрес: град Комсомолск - на Амур, проспект Ленин 58/2 .


Глава 1. Теоретични основи на използването на експерименталния метод в уроците по физика в гимназията


1 Ролята и значението на експерименталните задачи в училищния курс по физика (дефиницията на експеримент в педагогиката, психологията и в теорията на методите на преподаване на физика)


Робърт Уудуърт, който публикува своя класически учебник по експериментална психология (Experimental psychology, 1938), определи експеримента като подредено изследване, при което изследователят директно модифицира фактор (или фактори), поддържа останалите непроменени и наблюдава резултатите от системните промени .......

В педагогиката В. Сластенин определя експеримента като изследователска дейност с цел изследване на причинно-следствените връзки в педагогическите явления.

Във философията Соколов В.В. описва експеримента като метод на научното познание.

Основателят на физиката е А. П. Знаменски. описва експеримента като вид познавателна дейност, при която ключовата ситуация за определена научна теория не се разиграва в реални действия.

Според Робърт Уудуърт, заявяващ експеримент е експеримент, който установява наличието на някакъв неизменен факт или явление.

Според В. Сластенин установяващият експеримент се провежда в началото на изследването и има за цел да изясни състоянието на нещата в училищната практика по разглеждания проблем.

Според Робърт Уудуъртс, формиращ (трансформиращ, преподаващ) експеримент има за цел активно да формира или възпитава определени аспекти на психиката, нива на активност и др.; се използва при изследване на специфични начини за формиране на личността на детето, като осигурява комбинация от психологически изследвания с педагогическо търсене и проектиране на най -ефективните форми на образователна работа.

Според В. Сластенин това е формиращ експеримент, в процеса на който се конструират нови педагогически явления.

Според В. Сластенин експерименталните задачи са краткосрочни наблюдения, измервания и експерименти, тясно свързани с темата на урока.

Лично ориентираното обучение е учене, при което личността на детето, неговата оригиналност, вътрешна стойност, субективно преживяване на всеки от тях се разкриват първо и след това се координират със съдържанието на образованието. Ако в традиционната философия на образованието социално-педагогическите модели на развитие на личността са описани под формата на външно зададени модели, стандарти на познание (познавателна дейност), то личностно ориентираното обучение изхожда от признаването на уникалността на субективния опит на ученика като важен източник на индивидуална жизнена дейност, проявена по -специално в познанието. Така се признава, че в образованието има не просто интернализация на детето от дадени педагогически влияния, а „среща“ на дадения и субективен опит, един вид „култивиране“ на последното, неговото обогатяване, нарастване, трансформиране, което представлява "вектора" на индивидуалното развитие.Признаването на ученика като основна действаща личностно ориентирана педагогика е фигура на целия образователен процес.

При проектирането на образователния процес трябва да се изхожда от признаването на два равни източника: преподаване и учене. Последното не е просто производно на първото, а е независим, лично значим и следователно много ефективен източник на развитие на личността.

Обучението, ориентирано към личността, се основава на принципа на субективността. От него произтичат редица разпоредби.

Учебният материал може да не е еднакъв за всички ученици. На ученика трябва да се даде възможност да избира това, което отговаря на неговата субективност при изучаване на материал, изпълнение на задачи, решаване на проблеми. В съдържанието на учебните текстове са възможни и приемливи противоречиви преценки, променливост на изложението, проява на различни емоционални нагласи и авторски позиции. Ученикът не запаметява необходимия материал с предварително определени изводи, а сам го избира, изучава, анализира и прави свои изводи. Акцентът не е върху развитието само на паметта на ученика, а върху независимостта на неговото мислене и оригиналността на неговите изводи. Проблемният характер на задачите, неяснотата на учебния материал тласкат ученика към това.

Формиращият експеримент е вид експеримент, специфичен изключително за психологията, при който активното влияние на експерименталната ситуация върху субекта трябва да допринесе за неговото умствено развитие и личностно израстване.

Помислете за ролята и значението на експерименталните задачи в психологията, педагогиката, философията и теорията на физическите методи на преподаване.

Основният метод на изследователска работа на психолог е експериментът. Известният руски психолог С.Л. Рубинщайн (1889-1960) изтъкна следните качества на експеримент, които определят значението му за получаване на научни факти: „1) В експеримент самият изследовател предизвиква феномена, който изучава, вместо да чака, както при обективно наблюдение, докато случаен поток от явлението му дава възможност да го наблюдава ... 2) Като има възможност да индуцира изследваното явление, експериментаторът може да варира, да променя условията, при които явлението се случва, вместо, както при простото наблюдение, да ги отведе по начина, по който случайността им ги доставя. 3) Чрез изомеризиране на отделни условия и промяна на едно от тях, като запазва останалите непроменени, експериментът по този начин разкрива значението на тези индивидуални условия и установява редовни взаимоотношения, които определят процеса, който изучава. Следователно експериментът е много мощен методологически инструмент за идентифициране на модели. 4) Разкривайки закономерните връзки между явленията, експериментът често може да варира не само самите условия в смисъла на тяхното присъствие или отсъствие, но и количествените им съотношения. В резултат на това експериментът установява качествени закономерности, които могат да бъдат формулирани математически ”.

Най -яркото педагогическо направление, предназначено да реализира идеите за „ново възпитание“, е експерименталната педагогика, чийто водещ стремеж е разработването на научно обоснована теория за образованието и възпитанието, способна да развие индивидуалността на личността. Основан през 19 век. експериментална педагогика (терминът е предложен от Е. Мейман), насочена към цялостно изследване на детето и експериментално обосноваване на педагогическата теория. Тя оказа силно влияние върху хода на развитието на родната педагогическа наука. ...

Никоя тема не трябва да се разглежда чисто теоретично, както не трябва да се работи без да се обхваща нейната научна теория. Умелото съчетание на теория с практика и практика с теория ще даде необходимия образователен и възпитателен ефект и ще гарантира изпълнението на изискванията, които педагогиката ни налага. Основният инструмент за преподаване на физика (неговата практическа част) в училище е демонстрационен и лабораторен експеримент, с който ученикът трябва да се справи в класната стая, когато обяснява на учителя, в лабораторни упражнения, във физическа работилница, в кръг по физика и у дома .

Без експеримент има и не може да има рационално преподаване на физика; едно устно обучение по физика неизбежно води до формализъм и запомняне на ум.

Експеримент в училищен курс по физика е отражение на метода на научните изследвания, присъщ на физиката.

Постановката на експерименти и наблюдения е от голямо значение за запознаване на учениците със същността на експерименталния метод, с неговата роля в научните изследвания във физиката, както и за формирането на способността за самостоятелно придобиване и прилагане на знания и развитието на творчески способности.

Уменията, формирани по време на експериментите, са важен аспект за положителната мотивация на учениците за изследователска дейност. В училищната практика експериментът, експерименталният метод и експерименталната дейност на учениците се прилагат главно при формулирането на демонстрационни и лабораторни експерименти, в проблемно-търсещи и изследователски методи на преподаване.

Фундаменталните научни експерименти представляват отделна група от експериментални основи на физиката. Редица експерименти са демонстрирани върху оборудването, налично в училището, други - върху модели, а трети - чрез гледане на филми. Изучаването на фундаментални експерименти ви позволява да активизирате дейността на учениците, допринася за развитието на тяхното мислене, предизвиква интерес и насърчава независими изследвания.

Голям брой наблюдения и демонстрации не предоставят на учениците способността да извършват самостоятелно и цялостно наблюдение. Този факт може да се дължи на факта, че в повечето от експериментите, предлагани на учениците, се определят съставът и последователността на извършване на всички операции. Този проблем се задълбочава допълнително с появата на печатни тетрадки за лабораторни работи. Студентите, завършили повече от тридесет лабораторни работи по такива тетрадки само за три години на обучение (от 9 до 11 клас), не могат да определят основните операции на експеримента. Въпреки че за ученици с ниско и задоволително ниво на обучение, те осигуряват ситуация на успех и създават познавателен интерес, положителна мотивация. Това отново се потвърждава от изследванията: повече от 30% от учениците обичат уроците по физика за възможността самостоятелно да извършват лабораторна и практическа работа.

За да могат учениците да формират всички елементи на експерименталните методи на образователни изследвания в класната стая и лабораторната работа: измервания, наблюдения, фиксиране на техните резултати, провеждане на математическа обработка на получените резултати и в същото време тяхното изпълнение е придружено от високо степен на независимост и ефективност, преди започване на всеки експеримент, на учениците се предлага евристична рецепта „Уча се да създам експеримент“, а преди наблюдение евристична рецепта „Уча се да наблюдавам“. Те казват на учениците какво да правят (но не и как), очертават посоката на движение напред.

Големи възможности за организиране на самостоятелни експерименти на учениците има „Бележникът за експериментални изследвания на ученици от 10 клас“ (автори Н. И. Запрудски, А. Л. Карпук). В зависимост от способностите на учениците им се предлагат два варианта за провеждане (независимо като се използват общи препоръки за планиране и провеждане на експеримента-вариант А или в съответствие с поетапните действия, предложени във вариант Б). Изборът на допълнителни експериментални изследвания и експериментални проблеми към програмата предоставя големи възможности за реализиране на интересите на студентите.

Като цяло, в процеса на независима експериментална дейност, учениците придобиват следните специфични умения:

· наблюдават и изучават явленията и свойствата на веществата и телата;

· опишете резултатите от наблюденията;

· излагат хипотези;

· изберете инструментите, необходими за провеждане на експерименти;

· направете измервания;

· изчислява грешките на преките и косвените измервания;

· представят резултатите от измерванията под формата на таблици и графики;

· интерпретира резултатите от експериментите;

· Направете заключения;

· обсъдете резултатите от експеримента, участвайте в дискусията.

Образователен експеримент по физика е неразделна, органична част от курс по физика в гимназията. Успешната комбинация от теоретичен материал и експеримент, както показва практиката, дава най -добрия педагогически резултат.


.2 Анализ на програми и учебници за използването на експериментални задачи в училищен курс по физика


В гимназията (10 - 11 клас) се използват и използват пет учебни материала.

УМК - „Физика 10-11“ изд. Касянов В.А.

Клас. 1-3 часа седмично. Учебник, изд. Касянов В.А.

Курсът е предназначен за ученици от общообразователни класове, за които физиката не е основен предмет и трябва да се изучава в съответствие с основния компонент на учебната програма. Основната цел е да се формират у учениците идеи за методологията на научното познание, ролята, мястото и връзката на теорията и експеримента в процеса на познание, за тяхната връзка, за структурата на Вселената и за позицията на човек в света около тях. Курсът е предназначен да формира мнение сред студентите относно общите принципи на физиката и основните проблеми, които решава; да осъществява екологично образование на ученици, т.е. да формират тяхното разбиране за научните аспекти на опазването на околната среда; да разработи научен подход към анализа на новооткритите явления. Тази ЕМС по отношение на съдържанието и методите на представяне на учебния материал е подобрена от автора в по-голяма степен от други, но изисква 3 или повече часа седмично за изучаване (10-11 клас). Комплектът включва:

Методическо ръководство за учителя.

Бележник за лабораторна работа за всеки от учебниците.

УМК - „Физика 10-11“, изд. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Соцкий Н.Н.

Клас. 3-4 часа седмично. Учебник, изд. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Соцкий Н.Н.

Клас. 3-4 часа седмично. Учебник, изд. Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б.

Физика 10 клас. Проектиран за 3 или повече часа седмично, към екипа на първите двама известни автори Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. добави Соцки Н.Н., който написа раздел по механика, чието изучаване сега се наложи в висше специализирано училище. Физика 11 клас. 3-4 часа седмично. Групата автори е същата: Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б. Този курс е леко преработен, в сравнение със „стария Мякишев“ почти не се е променил. Има леко прехвърляне на отделни части към випуск. Този комплект е преработена версия на традиционните учебници (почти целият СССР е учил с тях) за гимназия от същите автори.

УМК - „Физика 10-11“, изд. Л. И. Анциферов

Клас. 3 часа седмично. Учебник, изд. Л. И. Анциферов

Програмата на курса се основава на цикличния принцип на изграждане на учебни материали, предвиждащ изучаване на физическата теория, нейното използване при решаване на проблеми, прилагането на теорията на практика. Разграничават се две нива на образователно съдържание: основният минимум, задължителен за всички и образователен материал с повишена трудност, адресиран до ученици, които се интересуват особено от физиката. Този учебник е написан от известен методист от Курск, проф. Л. И. Анциферов Дългогодишната работа в педагогически университет и преподаването на студенти доведоха до създаването на този училищен курс. Тези учебници са трудни за общообразователното ниво, изискват преразглеждане и допълнителни учебни материали.

УМК - „Физика 10-11“, изд. Громов С.В.

Клас. 3 часа седмично. Учебник, изд. Громов С.В.

Клас. 2 часа седмично. Учебник, изд. Громов С.В.

Учебниците са предназначени за висшите класове на общообразователните училища. Включва теоретично представяне на „училищната физика“. В същото време се отделя значително внимание на историческите материали и факти. Редът на представяне е необичаен: механиката завършва с главата на SRT, последвана от електродинамика, MKT, квантова физика, физика на атомното ядро ​​и елементарни частици. Такава структура, според автора на курса, позволява да се формира в съзнанието на студентите по -строга представа за съвременната физическа картина на света. Практическата част е представена с описания на минималния брой стандартни лабораторни дейности. Преминаването на материала включва решаването на голям брой проблеми, дадени са алгоритми за решаване на основните им видове. Във всички представени по-горе учебници за гимназия трябва да се реализира т. Нар. Общообразователно ниво, но това до голяма степен ще зависи от педагогическите умения на учителя. Всички тези учебници в съвременното училище могат да се използват в часове по естествени науки, технически и други профили, с решетка от 4-5 часа седмично.

УМК - „Физика 10-11“, изд. Мансуров А.Н., Мансуров Н.А.

11 клас. 2 часа (1 час) седмично. Учебник, изд. Мансуров А.Н., Мансуров Н.А.

На този комплект работят единични училища! Но той е първият учебник за предполагаемия хуманитарен профил по физика. Авторите се опитват да формират представа за физическата картина на света, последователно се разглеждат механичните, електродинамичните и квантово-статистическите картини на света. Съдържанието на курса включва елементи на познавателни методи. Курсът съдържа фрагментарно описание на закони, теории, процеси и явления. Математическият апарат почти никога не се използва и се заменя с устно описание на физическите модели. Решаване на проблеми и лабораторна работа не са предвидени. В допълнение към учебника са публикувани учебни помагала и планиране.


3 Нов подход за изпълнение на експериментални задачи по физика с помощта на конструктори Lego по примера на раздела „Механика“

училище по физика експериментална механика

Изпълнението на съвременните изисквания за формиране на експериментални умения е невъзможно без използването на нови подходи за практическа работа. Необходимо е да се използва техника, при която лабораторната работа не изпълнява илюстративна функция към изучавания материал, а е пълноценна част от съдържанието на образованието и изисква използването на изследователски методи в преподаването. В същото време ролята на фронталния експеримент се увеличава при изучаване на нов материал с помощта на изследователския подход, като максималният брой експерименти трябва да се прехвърли от демонстрационната маса на учителя в бюрата на учениците. При планирането на образователния процес е необходимо да се обърне внимание не само на броя на лабораторните работи, но и на видовете дейности, които те формират. Препоръчително е да се прехвърли част от работата от непреки измервания към изследване, за да се проверят връзките между стойностите и изграждането на графики на емпирични зависимости. В същото време обърнете внимание на формирането на следните умения: проектирайте експериментална настройка въз основа на формулирането на хипотезата на опита; изграждане на графики и изчисляване на стойностите на физическите величини от тях; анализирайте резултатите от експериментални изследвания, изразени под формата на експериментални изследвания, изразени под формата на таблица или графика, направете заключения въз основа на резултатите от експеримента.

Федералният компонент на държавния образователен стандарт по физика предполага приоритет на подход, основан на дейността в процеса на обучение, развитие на способностите на учениците да наблюдават природни явления, да описват и обобщават резултатите от наблюденията и да използват прости измервателни инструменти за изучаване физически явления; представят резултатите от наблюденията с помощта на таблици, графики и идентифицират емпирични зависимости на тази основа; прилагат придобитите знания за обяснение на различни природни явления и процеси, принципите на работа на най -важните технически устройства, за решаване на физически проблеми. Използването на Lego технологии в образователния процес е от голямо значение за изпълнението на тези изисквания.

Използването на конструктори Lego повишава мотивацията на учениците да учат, т.к това изисква познания от почти всички академични дисциплини от изкуствата и историята до математиката и науката. Интердисциплинарните дейности се основават на естествен интерес към проектирането и изграждането на различни механизми.

Съвременната организация на образователната дейност изисква учениците да дават теоретични обобщения въз основа на резултатите от собствената си дейност. За академичния предмет "физика" е образователен експеримент.

Ролята, мястото и функциите на независимия експеримент при преподаването на физика са се променили коренно: студентите трябва да овладеят не само конкретни практически умения, но и основите на естествения научен метод на познание, а това може да се реализира само чрез система от независими експериментални изследвания . Конструкторите на Lego мобилизират значително такива изследвания.

Характеристика на преподаването на дисциплината „Физика“ през учебната 2009/2010 г. е използването на образователни Lego - конструктори, които ви позволяват да приложите изцяло принципа на ученето, ориентирано към ученика, да провеждате демонстрационни експерименти и лабораторни работи, обхващащи почти всички теми на курса по физика и изпълняваща не толкова илюстративна функция към изучавания материал, но изискваща използването на изследователски методи, което допринася за увеличаване на интереса към изучавания предмет.

1.Индустрията на развлеченията. PervoRobot. Комплект: 216 LEGO елемента, включително RCX и IR предавател, сензор за светлина, 2 сензора за докосване, 2 9V двигателя.

2.Автоматизирани устройства. PervoRobot. Комплект: 828 LEGO елемента, включително компютър RCX Lego, инфрачервен предавател, 2 сензора за светлина, 2 сензора за докосване, 2 9V двигателя.

.FirstRobot NXT. Комплектът включва: програмируем блок за управление NXT, три интерактивни сервомотора, набор от сензори (разстояние, докосване, звук, светлина и др.), Батерия, свързващи кабели, както и 407 конструктивни LEGO елемента - греди, оси, зъбно колело колела, щифтове, тухли, плочи и др.

.Енергия, работа, мощност. Комплектът съдържа четири еднакви, напълно оборудвани мини комплекта по 201 части всеки, включително двигатели и електрически кондензатори.

.Техника и физика. В комплекта: 352 части, предназначени да изучават основните закони на механиката и теорията на магнетизма.

.Пневматика. Комплектът включва помпи, тръби, цилиндри, клапани, въздушен приемник и манометър за изграждане на пневматични модели.

.Възобновяеми източници на енергия. Комплектът съдържа 721 елемента, включително микромотор, слънчева батерия, различни зъбни колела и свързващи проводници.

Комплектите PervoRobot, базирани на контролни блокове RCX и NXT, са предназначени за създаване на програмируеми роботизирани устройства, които събират данни от сензори и тяхната първична обработка.

Образователни серии Lego-конструктори „EDUCATIONAL“ (образование) могат да се използват при изучаване на раздел „Механика“ (блокове, лостове, видове движение, трансформация на енергия, закони за запазване). С достатъчна мотивация и методическа подготовка с помощта на тематични комплекти Lego е възможно да се обхванат основните раздели на физиката, което ще направи часовете интересни и ефективни и следователно ще осигури висококачествено обучение за учениците.


.4 Методи за провеждане на педагогически експеримент на ниво установителен експеримент


Има два варианта за изграждане на педагогически експеримент.

Първият е, когато в експеримента участват две групи деца, едната от които участва в експериментална програма, а втората в традиционна. На третия етап от изследването ще бъдат сравнени нивата на знания и умения и на двете групи.

Вторият е, когато една група деца участва в експеримента, а на третия етап се сравнява нивото на познания преди и след формиращия експеримент.

В съответствие с хипотезата и целите на изследването е разработен план на педагогическия експеримент, който включва три етапа.

Констатиращият етап беше извършен за месец, година. Целта му беше да проучи характеристиките / знанията / уменията и т.н. ... при деца ... на възраст.

На етапа на формиране (месец, година) беше извършена работа за формиране ..., използвайки ....

Етапът на контрол (месец, година) беше насочен към проверка на усвояването от децата ... на възрастта на експерименталната програма от знания / умения.

Експериментът е проведен в .... Брой деца (посочете възрастта), участвали в него.

На първия етап от установяващия експеримент идеите / знанията / уменията на децата за ...

Разработена е поредица от задачи за изучаване знанията на децата ...

упражнение. Цел:

Анализът на заданието показа: ...

упражнение. Цел:

Анализ на заданието ...

упражнение. ...

3 до 6 задачи.

Резултатите от анализа на задачите трябва да се поставят в таблици. Таблиците показват броя на децата или процента от общия им брой. В таблиците можете да посочите нивата на развитие на това умение при децата или броя на изпълнените задачи и т.н. Примерни таблици:


Таблица No ....

Брой деца №№ Абсолютен брой% 1 задача (за определени знания, умения) 2 задача 3 задача

Или такава таблица: (в този случай е необходимо да се посочи по какви критерии децата принадлежат към определено ниво)

За да идентифицираме нивото на ... при децата, разработихме следните критерии:

Три нива са подчертани ....:

Високо: ...

Средно аритметично: ...

Къс: ...

Таблица № показва съотношението на броя на децата в контролната и експерименталната група по нива.


Таблица No ....

Ниво на знания / умения Брой деца # # Абсолютен брой% Висок Среден Нисък

Констатациите показват, че ...

Проведената експериментална работа даде възможност да се определят начините и средствата ....


1.5 Заключения по първа глава


В първата глава разгледахме ролята и значението на експерименталните задачи при изучаването на физиката в училище. Дават се определения: експеримент в педагогиката, психология, философия, методи на преподаване на физика, експериментални задачи в същите области.

След като анализираме всички определения, можем да направим следното заключение относно същността на експерименталните задачи. Разбира се, дефинирането на тези задачи като изследователски е донякъде условно, тъй като възможността за училищна кабинет по физика и степента на подготовка на учениците, дори и в старшите класове, правят задачата за провеждане на физически изследвания невъзможна. Следователно онези задачи, при които ученикът може да открие нови, непознати за него модели или за решаването на които, той трябва да направи някои изобретения, трябва да бъдат класифицирани като изследователски, творчески. Такова независимо откритие на закон, известен във физиката, или изобретението на метод за измерване на физическа величина не е просто повторение на известно. Това откритие или изобретение, което има само субективна новост, за ученика е обективно доказателство за способността му за самостоятелно творчество, му позволява да придобие необходимото доверие в своите сили и способности. И все пак е възможно да се реши този проблем.

След анализ на програмите и учебниците „Физика“ 10 клас за използване на експериментални задачи в раздел „Механика“. Можем да кажем, че лабораторната работа и експериментите в този курс не са достатъчни за пълно възприемане на целия материал в раздел „Механика“.

Също така се обмисля нов подход към преподаването на физика - използването на Lego - конструктори, които позволяват развитието на творческото мислене на учениците.


Глава 2. Разработка и методика за провеждане на експериментални задачи в раздел „Механика“ за ученици от 10 паралелки с общообразователен профил


1 Разработване на системи от експериментални задачи по тема "Кинематика на точка". Методически препоръки за използване в уроците по физика


На изучаването на темата за точкова кинематика се дават 13 часа.

Шофиране с постоянно ускорение.

За тази тема е разработена експериментална задача:

Машината Atwood се използва за извършване на работата.

За да се извърши работата, машината Atwood трябва да бъде инсталирана строго вертикално, което е лесно да се провери чрез паралелността на скалата и резбата.

Целта на експеримента: Проверка на закона за скоростите

Измервания

Проверете вертикалното положение на машината Atwood. Балансиращи товари.

Рафтовият пръстен P1 е подсилен на скалата. Регулирайте позицията му.

Наложете на десния товар претоварване в 5-6 g.

Придвижвайки се равномерно ускорено от горната позиция до перваза на пръстена, дясната тежест преминава пътя S1 за време t1 и придобива скоростта v до края на това движение. На рафтовия рафт товарът пада от претоварване и след това се движи равномерно със скоростта, която е придобил в края на ускорението. За да го определите, трябва да се измери времето t2 на движението на товара по пътя S2. Така всеки експеримент се състои от две измервания: първо се измерва времето на равномерно ускорено движение t1, а след това натоварването се рестартира, за да се измери времето на равномерно движение t2.

Провеждат се 5-6 експеримента при различни стойности на пътя S1 (със стъпка 15-20 cm). Пътят S2 е свободно избран. Получените данни се въвеждат в таблицата на отчета.

Методологически характеристики:

Въпреки факта, че основните уравнения на кинематиката на праволинейното движение имат проста форма и не пораждат съмнения, експерименталната проверка на тези отношения е много трудна. Трудностите възникват главно по две причини. Първо, при достатъчно високи скорости на движение на телата е необходимо да се измери времето на тяхното движение с голяма точност. Второ, във всяка система от движещи се тела действат сили на триене и съпротивление, които е трудно да се вземат предвид с достатъчна степен на точност.

Следователно е необходимо да се провеждат такива експерименти и експерименти, които премахват всички трудности.


2 Разработване на системи от експериментални задачи по темата "Кинематика на твърдо тяло". Методически препоръки за използване в уроците по физика


Изучаването на темата Кинематика отнема 3 часа и включва следните раздели:

Механичното движение и неговата относителност. Поступателно и ротационно движение на твърдо тяло. Материална точка. Траектория на движение. Равномерно и равномерно ускорено движение. Свободно падане. Движението на тялото в кръг. По тази тема ние предложихме следната експериментална задача:

целта на работата

Експериментална проверка на основното уравнение на динамиката на въртеливото движение на твърдо тяло около неподвижна ос.

Идеята на експеримента

Експериментът изследва въртеливото движение на система от тела, фиксирани върху оста, в която моментът на инерция може да се промени (махалото на Обербек). Различни моменти на външни сили се създават от тежести, окачени на резба, навита на ролка.

Експериментална настройка

Оста на махалото Oberbeck е фиксирана в лагери, така че цялата система да може да се върти около хоризонтална ос. Чрез преместване на тежестите по спиците можете лесно да промените инерционния момент на системата. Около шайбата е навита нишка, намотка към бобина, към която е свързана платформа с известна маса. Платформата е заредена с тежести от комплекта. Височината на падане на тежестите се измерва с линийка, прикрепена успоредно на конеца. Махалото Oberbeck може да бъде оборудвано с електромагнитен съединител - стартер и електронен хронометър. Махалото трябва да се регулира внимателно преди всеки експеримент. Особено внимание трябва да се обърне на симетрията на подреждането на тежестите върху напречната греда. В този случай махалото е в състояние на равнодушно равновесие.

Експериментиране

Задача 1. Оценка на момента на сила на триене, действаща в системата

Измервания

Инсталирайте тежестите m1 върху напречната греда в средното положение, като ги поставите на еднакво разстояние от оста, така че махалото да е в положение на равнодушно равновесие.

Чрез налагане на малки тежести върху платформата се определя приблизително минималната маса m0, при която махалото започва да се върти. Моментът на триене се изчислява от съотношението

където R е радиусът на ролката, върху която е навита нишката.

Препоръчително е да се извършат допълнителни измервания с тегла m 10m0.

Задача 2. Проверка на основното уравнение на динамиката на ротационното движение

Измервания

Укрепване на тежестите m1 на минимално разстояние от оста на въртене. Балансиране на махалото. Измерете разстоянието r от оста на махалото до центровете на тежестите.

Конецът се навива върху една от ролките. Началната позиция на платформата се избира на скалата, като се брои например по нейния долен ръб. Тогава крайното положение на товара ще бъде на нивото на повдигнатата приемаща платформа. Височината на падане h на товара е равна на разликата между тези показания и може да бъде оставена еднаква във всички експерименти.

Първият товар се поставя върху платформата. След като теглото е поставено на нивото на горното отчитане, това положение се фиксира чрез затягане на конеца с електромагнитен съединител. За измерване е подготвен електронен хронометър.

Пуснете конеца, позволявайки натоварването да падне. Това се постига чрез изключване на съединителя. Хронометърът се активира автоматично. Ударът върху приемната платформа спира падането на товара и спира хронометъра.

Измерването на времето на падане със същото тегло се извършва най -малко три пъти.

Измервания на времето на падане на товара m при други стойности на момента Mn. За да направите това, или добавете допълнителни претоварвания към платформата, или прехвърлете конеца към друга ролка. При същата стойност на инерционния момент на махалото е необходимо да се извършат измервания с най -малко пет стойности на момента Mn.

Инерционният момент на махалото се увеличава. За да направите това, достатъчно е симетрично да преместите тежестите на m1 с няколко сантиметра. Стъпката на такова движение трябва да бъде избрана по такъв начин, че да се получат 5-6 стойности на инерционния момент на махалото. Измерете времето на падане на товара m (стр. 2-стр. 7). Всички данни се въвеждат в таблицата на отчета.


3 Разработване на системи от експериментални задачи по тема "Динамика". Методически препоръки за използване в уроците по физика


На изучаването на темата Динамика се дават 18 часа.

Сили на съпротивление при движение на твърди вещества в течности и газове.

Целта на експеримента: Да покаже как скоростта на въздуха влияе на полета на самолет.

Материали: малка фуния, топка за тенис на маса.

Обърнете фунията с широката страна надолу.

Поставете топката във фунията и я поддържайте с пръст.

Издухайте в тесния край на фунията.

Спрете да поддържате топката с пръст, но продължете да духате.

Резултати: Топката остава във фунията.

Защо? Колкото по -бързо въздухът преминава покрай топката, толкова по -малък натиск оказва върху нея. Въздушното налягане над топката е много по -малко, отколкото под нея, така че топката се поддържа от въздуха отдолу. Благодарение на натиска на движещия се въздух крилата на самолета се изтласкват нагоре. Поради формата на крилото въздухът се движи по -бързо над горната му повърхност, отколкото под долната му повърхност. Следователно възниква сила, която изтласква равнината нагоре - повдигане. ...


4 Разработване на системи от експериментални задачи на тема "Закони за запазване в механиката". Методически препоръки за използване в уроците по физика


По темата за законите за запазване в механиката са отделени 16 часа.

Закон за запазване на импулсите. (5 часа)

За тази тема предложихме следната експериментална задача:

Цел: изучаване на закона за запазване на инерцията.

Вероятно всеки от вас е попадал в следната ситуация: тичате с определена скорост по коридора и се сблъсквате със стоящ човек. Какво става с този човек? Наистина, той започва да се движи, т.е. набира скорост.

Нека направим експеримент за взаимодействието на две топки. Две еднакви топки висят на тънки нишки. Преместете лявата топка настрани и освободете. След сблъсъка на топките лявата ще спре, а дясната ще започне да се движи. Височината, до която се издига дясната топка, ще съвпада с тази, на която преди това е била отклонена лявата топка. Тоест лявата топка прехвърля целия си импулс към дясната. С намаляването на инерцията на първата топка инерцията на втората топка се увеличава със същото количество. Ако говорим за системата от 2 топки, тогава инерцията на системата остава непроменена, тоест се запазва.

Този сблъсък се нарича еластичен (слайдове 7-9).

Знаци за еластично въздействие:

-Няма постоянна деформация и следователно и двата закона за запазване са спазени в механиката.

-След взаимодействие телата се движат заедно.

-Примери за този тип взаимодействие: игра на тенис, хокей и др.

-Ако масата на движещото се тяло е по -голяма от масата на неподвижното (m1> m2), то то намалява скоростта си, без да променя посоката.

-Ако напротив, първото тяло се отразява от него и се движи в обратна посока.

Има и нееластичен сблъсък

Да видим: вземете една голяма топка, една малка. Малката топка е в покой, а голямата се придвижва към малката.

След сблъсъка топките се движат заедно със същата скорост.

Знаци за еластично въздействие:

-В резултат на взаимодействие телата се движат заедно.

-Остатъчната деформация се появява в телата, следователно механичната енергия се превръща във вътрешна енергия.

-Изпълнен е само законът за запазване на инерцията.

-Примери от житейски опит: сблъсък на метеорит със Земята, удари с чук върху наковалня и др.

-Когато масите са равни (едно от телата е неподвижно), половината от механичната енергия се губи,

-Ако m1 е много по -малко от m2, тогава по -голямата част от него се губи (куршум и стена),

-Ако, напротив, се прехвърли малка част от енергията (ледоразбивач и малка ледена кора).

Тоест има два вида сблъсъци: еластичен и нееластичен. ...


5 Разработване на системи от експериментални задачи по тема "Статика". Методически препоръки за използване в уроците по физика


За изучаване на темата „Статика. Равновесие на абсолютно твърди тела ”се дава 3 часа.

За тази тема предложихме следната експериментална задача:

Целта на експеримента: Намерете позицията на центъра на тежестта.

Материали: пластилин, две метални вилици, клечка за зъби, висока чаша или буркан с широко гърло.

Разточете от пластилин топка с диаметър около 4 см.

Включете вилица в топката.

Поставете втората вилица в топката под ъгъл от 45 градуса спрямо първата вилица.

Поставете клечка за зъби в топката между вилиците.

Поставете края на клечката за зъби на ръба на стъклото и се преместете в центъра на стъклото, докато се постигне равновесие.

В крайна сметка: При определена позиция клечките за зъби са балансирани.

Защо? Тъй като вилиците са разположени под ъгъл една спрямо друга, теглото им сякаш е концентрирано в определена точка на пръчката между тях. Тази точка се нарича център на тежестта.


.6 Заключения по втората глава


Във втора глава представихме експериментални задачи на тема „Механика“.

Установено е, че всеки експеримент, разработването на концепции, които позволяват качествени характеристики под формата на числа. За да се направят общи заключения от наблюденията, за да се установят причините за явленията, е необходимо да се установят количествени връзки между величините. Ако се получи такава зависимост, тогава се намира физически закон. Ако се намери физически закон, няма нужда да се поставя експеримент във всеки отделен случай, достатъчно е да се извършат съответните изчисления.

След като експериментално са изследвани количествените връзки между величините, е възможно да се идентифицират моделите. Въз основа на тези закономерности се разработва обща теория на явленията.


Заключение


Вече в дефиницията на физиката като наука има комбинация както от теоретична, така и от практическа част. Счита се за важно, че в процеса на преподаване на студенти по физика учителят може да демонстрира на своите ученици взаимовръзката на тези части възможно най -пълно. В края на краищата, когато учениците почувстват тази връзка, те ще могат да дадат правилно теоретично обяснение на много от процесите, протичащи около тях в ежедневието, в природата. Това може да бъде индикатор за доста пълно овладяване на материала.

Какви форми на практическо обучение могат да бъдат предложени, за да допълнят историята на инструктора? На първо място, разбира се, това е наблюдението от учениците на демонстрацията на експериментите, проведени от учителя в класната стая при обясняване на нов материал или при повтаряне на преминатия, можете също да предложите експериментите, проведени от самите ученици в класна стая по време на уроци в процеса на челна лабораторна работа под прякото ръководство на учителя. Можете също така да предложите: 1) експерименти, проведени от самите ученици в класната стая по време на физическа работилница; 2) демонстрационни експерименти, провеждани от учениците при отговор; 3) експерименти, проведени от ученици извън училище върху домашната работа на учителя; 4) наблюдения на краткосрочни и дългосрочни явления от природата, технологиите и ежедневието, извършвани от учениците у дома по специални задачи на учителя.

Опитът обаче не само учи, той завладява ученика, кара го да разбере по -добре феномена, който демонстрира. В края на краищата е известно, че човек, който се интересува от крайния резултат, постига успех. Така че в този случай, след като заинтересувахме ученика, ние ще събудим жаждата за знания.


Библиография


1.Блудов М.И. Разговори по физика. - М.: Образование, 2007.112 с.

2.Буров В.А. и други Front-end експериментални задачи по физика в гимназията. - М.: Академия, 2005.- 208 с.

.Gallinger I.V. Експериментални задачи в уроците по физика // Физика в училище. - 2008. -№ 2. - С. 26 - 31.

.А. П. Знаменски Основи на физиката. - М.: Образование, 2007.- 212 с.

5.Иванов А.И. и други предни експериментални задачи по физика: за 10 клас. - М.: Университетски учебник, 2009.- 313 с.

6.Иванова Л.А. Повишаване на познавателната активност на учениците в уроците по физика при изучаване на нов материал. - М.: Образование, 2006.- 492 с.

7.Изследвания в психологията: методи и планиране / Дж. Гудуин. СПб.: Петър, 2008.- 172 с.

.О. Ф. Кабардин Педагогически експеримент // Физика в училище. - 2009. -№ 6. - С. 24-31.

9.Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Соцкий Н.Н. Физика. 10 клас. Урок: Урок. - М.: Гардарика, 2008.- 138 с.

10.Програми за образователни институции. Физика. Съставител Ю.И. Дик, В.А. Коровин. - М.: Образование, 2007.112 с.

11.Рубинщайн С.Л. Основи на психологията. - М.: Образование, 2007.- 226 стр.

.Сластенин В. Педагогика. - М.: Гардарики, 2009.- 190 с.

.Соколов В.В. Философия. - М.: Висше училище, 2008.- 117 с.

14.Теория и методика на преподаване на физика в училище. Общи въпроси. Под редакцията на С. Е. Каменецки, Н. С. Пуришева. - М.: GEOTAR Media, 2007.- 640 стр.

15.Харламов И.Ф. Педагогика. Ed. 2 -ри ревизиран и добавете. - М.: Висше училище, 2009 - 576s.

16.Шилов В.Ф. Експериментална домашна работа по физика. 9 - 11 клас. - М.: Знание, 2008.- 96 с.

Отговорът на въпроса


Връзката между реалното и възможното, връзката между има и може би - това е интелектуалната иновация, която според класическите изследвания на Ж. Пиаже и неговото училище става достъпна за деца след 11-12 годишна възраст. Множество критици на Пиаже се опитаха да покажат, че възрастта от 11-12 години е много условна и може да бъде изместена във всяка посока, че преходът към ново интелектуално ниво не се осъществява на шута, а преминава през редица междинни етапи . Но никой не оспори самия факт, че ново качество се появява в интелектуалния живот на човек на границата на началната училищна възраст и юношеството. Тийнейджърът започва анализа на задачата пред себе си с опит да разбере възможните взаимоотношения, приложими към данните, с които разполага, а след това, чрез комбинация от експеримент и логически анализ, той се опитва да установи коя от възможните връзки наистина съществува тук.

Фундаменталното преориентиране на мисленето от знанието за това как е подредена реалността, към търсенето на потенциални възможности, които стоят зад непосредственото даденост, се нарича преход към хипотетично-дедуктивно мислене.

Новите хипотетично-дедуктивни средства за осмисляне на света рязко изтласкват границите на вътрешния живот на тийнейджър: неговият свят е изпълнен с идеални конструкции, хипотези за себе си, другите и човечеството като цяло. Тези хипотези излизат далеч извън границите на съществуващите взаимоотношения и пряко наблюдаемите свойства на хората (включително и на самите тях) и стават основа за експериментално тестване на техните собствени потенциални възможности.

Хипотетично-дедуктивното мислене се основава на развитието на комбинаториката и операциите с предложения. Първата стъпка от когнитивното преструктуриране се характеризира с факта, че мисленето става по -малко обективно и визуално. Ако на етапа на конкретни операции детето сортира обекти само въз основа на идентичност или сходство, сега става възможно да се класифицират хетерогенни обекти в съответствие с произволно избрани критерии от по -висок ред. Анализират се нови комбинации от обекти или категории, абстрактните твърдения или идеи се сравняват помежду си по различни начини. Мисленето надхвърля наблюдаваната и ограничена реалност и оперира с произволен брой всякакви комбинации. Чрез комбиниране на обекти вече е възможно систематично да се познава света, да се откриват възможни промени в него, въпреки че подрастващите все още не са в състояние да изразят математическите закони, скрити зад това, с формули. Самият принцип на такова описание обаче вече е открит и реализиран.

Пропозиционните операции са умствени действия, които се извършват, за разлика от конкретни операции, не с представяне на обекти, а с абстрактни понятия. Те обхващат съждения, които са комбинирани по отношение на тяхното съответствие или несъответствие с предложената ситуация (истина или неистина). Това не е просто нов начин за свързване на факти, а логическа система, която е много по -богата и променлива от конкретни операции. Появява се способността да се анализира всяка ситуация, независимо от реалните обстоятелства; подрастващите за първи път придобиват способността систематично да изграждат и тестват хипотези. В същото време има по -нататъшно развитие на специфични умствени операции. Абстрактните понятия (като обем, тегло, сила и т.н.) сега се обработват в съзнанието, независимо от конкретни обстоятелства. Размисълът върху собствените мисли става възможен. На него се основават изводите, които вече не трябва да се тестват на практика, тъй като са в съответствие с формалните закони на логиката. Мисленето започва да се подчинява на формалната логика.

Така между 11 -та и 15 -та година от живота настъпват значителни структурни промени в когнитивната област, които се изразяват в прехода към абстрактно и формално мислене. Те завършват линията на развитие, която започва в ранна детска възраст с формирането на сензомоторни структури и продължава в детството до предпубертатния период, с формирането на специфични умствени операции.

Лабораторна работа "Електромагнитна индукция"

В тази работа се извършва изследването на явлението електромагнитна индукция.

Цели на работата

Измерете напрежението, генерирано от движението на магнита в бобината.

Изследвайте ефектите от смяната на полюсите на магнит при движение в намотка, промяна на скоростта на движение на магнит, като използвате различни магнити върху полученото напрежение.

Намерете промяната в магнитния поток, когато магнитът се спусне в бобината.

Работна поръчка

Поставете тръбата върху намотката.

Закрепете тръбата към статив.

Свържете сензор за напрежение към изход 1 на панела. CoachLab II / II + използва 4 мм проводници вместо сензора за напрежение.

Свържете проводниците към жълтите и черните жакове на изход 3 (показани на фигурата и описани в раздела Coach Labs).

Open Coach Lab 6 Изследване на физиката> Електромагнитна индукция.

Започнете измерванията, като натиснете бутона Старт. При извършване на работа се използва автоматичен запис. Поради това, въпреки факта, че експериментът продължава около половин секунда, е възможно да се измери появяващата се ЕМП на индукцията. Когато амплитудата на измереното напрежение достигне определена стойност (по подразбиране, когато напрежението се увеличи и достигне 0,3 V), компютърът ще започне да записва измерения сигнал.

Започнете да плъзгате магнита в пластмасовата тръба.

Измерванията ще започнат, когато напрежението достигне 0,3 V, което съответства на началото на спускане на магнита.

Ако минималната стойност на задействане е много близка до нула, тогава записът може да започне поради смущения в сигнала. Следователно минималната стойност за стартиране не трябва да бъде близо до нула.

Ако стойността за стартиране е по -висока от максималната (под минималната) стойност на напрежението, записът никога няма да започне автоматично. В този случай трябва да промените условията за задействане.

Анализ на получените данни

Може да се окаже, че получената зависимост на напрежението от времето не е симетрична спрямо нулевата стойност на напрежението. Това означава, че има намеса. Това няма да повлияе на качествения анализ, но изчисленията трябва да бъдат коригирани, за да се отчетат тези смущения.

Обяснете формата на вълната (ниски и високи) на записаното напрежение.

Обяснете защо високите (ниските) стойности са асиметрични.

Определете кога потокът се променя най -много.

Определете общата промяна в магнитния поток през първата половина на етапа на движение, когато магнитът е натиснат в намотката?

Използвайте опциите Process / Analyze> Area или Process / Analyze> Integral, за да намерите тази стойност.

Определете общата промяна в магнитния поток през втората половина на етапа на движение, когато магнитът беше изваден от намотката?


Етикети: Разработване на система от експериментални задачи по физика по примера на раздел „Механика“Диплома по педагогика

Работно описание:Тази статия може да бъде полезна за учители по физика, работещи в 7-9 клас по програмите на различни автори. Той съдържа примери за домашни експерименти и експерименти, проведени с помощта на детски играчки, както и качествени и експериментални проблеми, включително тези с решения, разпределени между учебните класове. Материалът на тази статия може да бъде използван от самите ученици от 7-9 клас, които имат повишен познавателен интерес и желание да провеждат самостоятелни изследвания у дома.

Въведение.Когато преподавате физика, както знаете, демонстрационен и лабораторен експеримент, ярък и впечатляващ, е от голямо значение, той засяга чувствата на децата, буди интерес към изучаваното. За да създадете интерес към уроците по физика, особено в по -ниските класове, можете например да демонстрирате детски играчки в клас, които често са по -лесни за използване и по -ефективни от демонстрационното и лабораторното оборудване. Използването на детски играчки е много полезно, защото те позволяват много ясно, върху предмети, познати от детството, да демонстрират не само определени физически явления, но и проявлението на физическите закони в околния свят и тяхното приложение.

За някои теми играчките ще бъдат почти единствените визуални помагала. Техниката на използване на играчки в уроците по физика е предмет на изискванията за различни видове училищни експерименти:

1. Играчката трябва да е цветна, но без детайли, ненужни за преживяването. Всички незначителни детайли, които не са от основно значение в този опит, не трябва да разсейват вниманието на учениците и затова те трябва или да бъдат затворени, или да станат по -малко забележими.

2. Играчката трябва да е позната на учениците, защото повишеният интерес към дизайна на играчката може да засенчи същността на самата демонстрация.

3. Трябва да се погрижите за яснотата и изразителността на експериментите. За да направите това, трябва да изберете играчки, които най -просто и ясно демонстрират това явление.

4. Преживяването трябва да бъде убедително, да не съдържа несвързани явления и да не поражда погрешно тълкуване.

Играчките могат да се използват по време на всеки етап от тренировъчната сесия: при обясняване на нов материал, по време на фронтален експеримент, решаване на проблеми и консолидиране на материала, но най -целесъобразното според мен е използването на играчки в домашни експерименти, независима изследователска работа . Използването на играчки спомага за увеличаване на броя на домашните експерименти и изследователска работа, което несъмнено допринася за развитието на експериментални умения и създава условия за творческа работа върху изучавания материал, при който основните усилия са насочени не към запомняне на написаното в учебника, но при създаване на експеримент и мислене за неговия резултат ... Експериментите с играчки ще бъдат едновременно учене и игра за ученици и такава игра, която със сигурност изисква усилие на мисълта.