Sustav eksperimentalnih domaćih zadaća iz fizike s dječjim igračkama. Eksperiment u fizici
Domaći eksperimentalni zadaci
Vježba 1.
Uzmite dugačku tešku knjigu, zavežite je tankim koncem i
na konac pričvrstite gumenu nit duljine 20 cm.
Stavite knjigu na stol i vrlo polako počnite povlačiti za kraj.
gumena nit. Pokušajte izmjeriti duljinu istegnute gumene niti
u trenutku kada knjiga počne kliziti.
Izmjerite duljinu istegnute niti tako da se knjiga ravnomjerno kreće.
Stavite dvije tanke cilindrične olovke ispod knjige (ili dvije
cilindrična olovka) i također povucite kraj konca. Izmjerite duljinu
rastegnuta nit s jednolikim kretanjem knjige na valjcima.
Usporedite tri rezultata i izvedite zaključke.
Bilješka. Sljedeći zadatak je varijacija prethodnog. To
također usmjeren na usporedbu statičkog trenja, trenja klizanja i trenja
Zadatak 2.
Stavite šesterokutnu olovku na vrh knjige paralelno s hrptom.
Polako podižite gornji rub knjige dok olovka ne krene
spusti se. Lagano smanjite nagib knjige i učvrstite je u ovome
položaj stavljajući nešto ispod njega. Sada je olovka gotova
staviti na knjigu, neće se iseliti. Na mjestu ga drži sila trenja.
statička sila trenja. Ali vrijedi malo oslabiti ovu silu - i za to je dovoljno
udarite prstom po knjizi - i olovka će puzati prema dolje dok ne padne
stol. (Isti eksperiment se može izvesti, na primjer, s pernicom, šibicom
kutija, gumica itd.)
Razmisli zašto je lakše izvući čavao iz daske ako ga okrećeš
oko osi?
Da biste pomaknuli debelu knjigu na stolu jednim prstom, morate pričvrstiti
malo truda. A ako ispod knjige stavite dvije okrugle olovke ili
olovke koje će biti u ovaj slučaj valjkasti ležajevi, lako rezervirati
pomaknut će se od slabog guranja malim prstom.
Napravite pokuse i napravite usporedbu sile statičkog trenja, sile trenja
sile trenja klizanja i kotrljanja.
Zadatak 3.
U ovom eksperimentu mogu se promatrati dva fenomena odjednom: inercija, eksperimenti sa
Uzmite dva jaja, jedno sirovo i jedno tvrdo kuhano. vrtjeti
oba jaja na velikom tanjuru. Vidite da se kuhano jaje ponaša drugačije,
nego sirovo: okreće se mnogo brže.
U kuhanom jajetu, bjelanjak i žumanjak čvrsto su povezani s ljuskom i
među sobom jer su u čvrstom stanju. A kad vrtimo
sirovo jaje, tada isprva odmotavamo samo ljusku, tek onda, zbog
trenje, sloj po sloj, rotacija se prenosi na protein i žumanjak. Tako,
tekući protein i žumanjak svojim trenjem između slojeva usporavaju rotaciju
školjke.
Bilješka. Umjesto sirovih i kuhanih jaja, možete vrtjeti dvije tave,
od kojih je u jednoj voda, a u drugoj isto toliko žitarica po volumenu.
Centar gravitacije. Vježba 1.
Uzmite dvije fasetirane olovke i držite ih paralelno ispred sebe,
stavljajući crtu na njih. Počnite približavati olovke. Zbližavanje će
pojavljuju se u izmjeničnim pokretima: onda se pomiče jedna olovka, pa druga.
Čak i da ih želite ometati u kretanju, nećete uspjeti.
Oni će ipak ići naprijed.
Čim je na jednoj olovci pritisak postao veći i trenje
druga olovka sada se može pomicati ispod ravnala. Ali nakon nekog
vrijeme, pritisak na nju postaje veći nego na prvu olovku, i
kako se trenje povećava, ono prestaje. I sada prvi može krenuti
olovka. Dakle, krećući se redom, olovke će se susresti u samoj sredini
ravnalo u svom težištu. To se lako može provjeriti podjelama vladara.
Ovaj pokus se može izvesti i sa štapom, držeći ga na ispruženim prstima.
Dok pomičete prste, primijetit ćete da će se oni, također naizmjenično pomicati, susresti
ispod same sredine štapa. Istina, ovo je samo poseban slučaj. Probati
učinite isto s običnom metlom, lopatom ili grabljama. Vas
vidjet ćete da se prsti ne spajaju na sredini štapa. Pokušajte objasniti
zašto se ovo događa.
Zadatak 2.
Ovo je jako staro vizualni doživljaj. Perorez (preklopni) imate,
vjerojatno i olovka. Naoštrite olovku tako da ima oštar kraj
a malo iznad kraja zabodite poluotvoreni perorez. Staviti
vrh olovke na kažiprstu. Pronađite takav položaj
poluotvoreni nož na olovku, u kojem će olovka stajati
prst, lagano se njišući.
Sada je pitanje: gdje je težište olovke i pera
Zadatak 3.
Odredite položaj težišta šibice sa i bez glave.
Stavite kutiju šibica na stol na njezinu dugačku usku ivicu i
staviti šibicu bez glave na kutiju. Ova utakmica će poslužiti kao podrška
još jedna utakmica. Uzmite šibicu s glavom i uravnotežite je na nosaču tako da
tako da leži vodoravno. Označite olovkom položaj težišta
šibice s glavom.
Ostružite glavu šibice i stavite je na podlogu tako da
točka tinte koju ste označili bila je na nosaču. Nije sad za tebe
uspjeti: šibica neće ležati vodoravno, budući da je središte gravitacije šibice
pomaknuto. Odredite položaj novog težišta i uočite u
na koju se stranu pomaknuo. Označite olovkom težište utakmice bez
Donesite u razred šibicu s dvije točkice.
Zadatak 4.
Odredite položaj težišta ravnog lika.
Iz kartona izrežite lik proizvoljnog (bilo kojeg bizarnog) oblika
i probušite nekoliko rupa na različitim proizvoljnim mjestima (bolje ako
oni će se nalaziti bliže rubovima figure, to će povećati točnost). Dovezi se
u okomiti zid ili stalak mali karanfil bez kapice ili igle i
objesite lik na njega kroz bilo koju rupu. Obratite pažnju na oblik
treba slobodno njihati na svornjaku.
Uzmite visak koji se sastoji od tanke niti i utega i bacite ga
provucite kroz klin tako da pokazuje okomiti smjer nije
suspendirana figura. Olovkom označite okomiti smjer na slici
Uklonite figuru, objesite je u bilo koju drugu rupu i ponovno s
Viskom i olovkom na njemu označite okomiti smjer konca.
Točka sjecišta okomitih linija označavat će položaj težišta
ovu figuru.
Provucite nit kroz težište koje ste pronašli na čijem kraju
napravljen je čvor i objesite figuru na ovu nit. Figura se mora čuvati
gotovo horizontalno. Što je točnije iskustvo izvedeno, to će ono biti horizontalnije.
zadržati figuru.
Zadatak 5.
Odredite težište obruča.
Uzmite mali obruč (na primjer, obruč) ili napravite prsten od njega
savitljiva grančica, od uske trake šperploče ili tvrdog kartona. poklopi
na klin i spustite visak s točke vješanja. Kad se visak
smiriti se, označiti na obruču točke njezina dodira s obručem i između
rastegnite i pričvrstite komad tanke žice ili pecaljke s tim vrhovima
(morate povući dovoljno jako, ali ne toliko da se obruč promijeni
Objesite obruč na klin na bilo kojem drugom mjestu i učinite isto
najviše. Točka sjecišta žica ili linija bit će težište obruča.
Napomena: težište obruča nalazi se izvan tijela.
Zavežite konac na sjecište žica ili linija i objesite ga
njezin obruč. Obruč će biti u indiferentnoj ravnoteži, budući da središte
gravitacija obruča i točka njegova oslonca (ovjesa) podudaraju se.
Zadatak 6.
Znate da stabilnost tijela ovisi o položaju težišta i
o veličini područja oslonca: što je niže težište i što je veće područje oslonca,
što je tijelo stabilnije.
Imajući to na umu, uzmite šipku ili praznu kutiju šibica i stavite je
naizmjenično na papiru u kutiji do najšire, do sredine i do najviše
manju stranu, svaki put zaokružite olovkom da dobijete tri različite
područje podrške. Izračunajte veličinu svake površine u kvadratnim centimetrima
i zapišite ih na papir.
Izmjerite i zabilježite visinu težišta kutije za sve
tri slučaja (težište kutija šibica leži na raskrižju
dijagonale). Zaključite na kojem je položaju kutija najviše
održivi.
Zadatak 7.
Sjednite na stolicu. Stopala postavite okomito bez da ih skliznete ispod
sjedalo. Sjednite potpuno ravno. Pokušajte ustati bez savijanja prema naprijed
bez ispružanja ruku naprijed i bez pomicanja nogu ispod sjedala. nemaš ništa
uspjeti - nećete moći ustati. Vaše težište, koje se nalazi negdje
usred vašeg tijela, neće vam dopustiti da ustanete.
Koji uvjet mora biti ispunjen da bi se ustalo? Moram se nagnuti naprijed
ili ugurati noge ispod sjedala. Kad ustanemo, uvijek radimo oboje.
U ovom slučaju, okomita linija koja prolazi kroz vaš centar gravitacije trebala bi
svakako prođite kroz barem jedan od tabana ili između njih.
Tada će ravnoteža vašeg tijela biti dovoljno stabilna, možete lako
možeš ustati.
Pa, sada pokušajte ustati, uzimajući u ruke bučice ili peglu. Izvući
ruke naprijed. Možda ćete moći ustati bez savijanja ili savijanja nogu
Inercija. Vježba 1.
Stavite razglednicu na staklo, a na razglednicu stavite novčić
ili ceker tako da novčić bude iznad stakla. Pritisnite razglednicu
klik. Razglednica bi trebala izletjeti, a novčić (čeker) trebao bi pasti u čašu.
Zadatak 2.
Stavite dvostruki list papira za bilježnicu na stol. Za jednu polovicu
list, stavite hrpu knjiga visine najmanje 25 cm.
Lagano podižući drugu polovicu lista iznad razine stola s obje strane
rukama, brzo povucite plahtu prema sebi. List bi trebao izaći odozdo
knjige, a knjige trebaju ostati gdje jesu.
Vratite knjigu na plahtu i povucite je sada vrlo polako. knjige
pomicat će se s plahtom.
Zadatak 3.
Uzmite čekić, zavežite na njega tanku nit, ali tako da
izdržao težinu čekića. Ako jedna nit ne uspije, uzmite dvije
niti. Polako podignite čekić za navoj. Čekić će se držati
nit. I ako ga želite ponovno podići, ali ne polako, već brzo
trzajem, konac će puknuti (pazite da se čekić pri padu ne slomi
ništa ispod). Inercija čekića je tolika da konac ne
preživio. Čekić nije imao vremena brzo slijediti vašu ruku, ostao je na mjestu, a nit je pukla.
Zadatak 4.
Uzmite malu loptu od drveta, plastike ili stakla. Razabrati
debeli papirni žlijeb, stavite loptu u njega. Brzo prijeđi preko stola
utor, a zatim ga iznenada zaustavite. Inercijska lopta će se nastaviti
kretanje i kotrljanje, iskakanje iz utora.
Provjerite gdje će se lopta otkotrljati ako:
a) povucite padobran vrlo brzo i naglo ga zaustavite;
b) povucite padobran polako i naglo se zaustavite.
Zadatak 5.
Prerežite jabuku na pola, ali ne do kraja, i ostavite je da visi
Sada udarite tupom stranom noža s jabukom koja visi na njemu
nešto tvrdo, poput čekića. Apple, idemo dalje
inercija, bit će izrezana i podijeljena na dvije polovice.
Isto se događa i kad se cijepaju drva: ako nije bilo moguće
rascijepite drvo, obično ga preokrenu i svom snagom udare kundakom
sjekira na čvrstom nosaču. Churbak, nastavljajući se kretati inercijom,
dublje se nasadi na sjekiru i raspolovi.
Značenje i vrste samostalnog pokusa učenika u fizici. U nastavi fizike u srednjoj školi eksperimentalne vještine se formiraju pri izvođenju samostalnog rada u laboratoriju.
Nastava fizike ne može se izvoditi samo u obliku teorijske nastave, čak ni ako se učenicima u učionici prikazuju demonstracijski fizikalni pokusi. Svim vrstama osjetilnog opažanja potrebno je dodati i “rad rukama” u nastavi. To se postiže kada učenici izvode laboratorijski fizikalni pokus, kada sami sastavljaju instalacije, mjere fizikalne veličine i izvode pokuse. Laboratorijske studije izazivaju veliko zanimanje učenika, što je sasvim prirodno, jer u ovom slučaju učenik upoznaje svijet oko sebe na temelju vlastito iskustvo i vlastitih osjećaja.
Značaj laboratorijske nastave iz fizike je u tome što učenici stvaraju predodžbe o ulozi i mjestu pokusa u spoznaji. Prilikom izvođenja pokusa učenici razvijaju eksperimentalne vještine, koje uključuju intelektualne i praktične vještine. U prvu skupinu spadaju vještine: odrediti svrhu pokusa, postaviti hipoteze, odabrati instrumente, planirati pokus, izračunati pogreške, analizirati rezultate, sastaviti izvješće o obavljenom poslu. U drugu skupinu spadaju vještine: sastaviti eksperimentalni postav, promatrati, mjeriti, eksperimentirati.
Osim toga, značaj laboratorijskog pokusa leži u činjenici da prilikom njegove izvedbe učenici razvijaju tako važne osobne kvalitete, kao točnost u radu uređaja; poštivanje čistoće i reda na radnom mjestu, u evidenciji koja se vodi tijekom pokusa, organiziranost, ustrajnost u postizanju rezultata. Oni formiraju određenu kulturu mentalnog i fizičkog rada.
U praksi nastave fizike u školi razvile su se tri vrste laboratorijske nastave:
Frontalni laboratorijski rad iz fizike;
Fizička radionica;
Domaći eksperimentalni rad iz fizike.
Frontalni laboratorijski rad- ovo je vrsta praktičnog rada kada svi učenici u razredu istovremeno izvode istu vrstu pokusa koristeći isti pribor. Frontalne laboratorijske vježbe najčešće izvodi grupa studenata od dvije osobe, ponekad je moguće organizirati i samostalan rad. U skladu s tim, kabinet treba imati 15-20 kompleta instrumenata za frontalni laboratorijski rad. Ukupan broj takvih uređaja bit će oko tisuću komada. Navedeni su nazivi frontalnih laboratorijskih radova nastavni planovi i programi. Ima ih puno, predviđeni su za gotovo svaku temu tečaja fizike. Prije izvođenja rada nastavnik otkriva spremnost učenika za svjesno izvođenje rada, utvrđuje s njima njegovu svrhu, razgovara o tijeku rada, pravilima za rad s instrumentima, metodama izračunavanja pogrešaka mjerenja. Frontalni laboratorijski rad nije vrlo složen sadržajem, usko je kronološki povezan s gradivom koje se proučava i obično je osmišljen za jedan sat. Opisi laboratorijskih radova mogu se naći u školskim udžbenicima fizike.
Fizička radionica provodi se s ciljem ponavljanja, produbljivanja, proširivanja i generaliziranja znanja stečenih iz različite teme tečaj fizike; razvoj i usavršavanje eksperimentalnih vještina učenika korištenjem sofisticiranije opreme, složenijih pokusa; formiranje njihove samostalnosti u rješavanju problema vezanih uz pokus. Fizička radionica nije vremenski povezana s gradivom koje se uči, obično se održava na kraju akademske godine, ponekad na kraju prvog i drugog semestra i uključuje niz pokusa na pojedinu temu. Učenici obavljaju rad fizičke radionice u grupi od 2-4 osobe koristeći različite sprave; u narednim razredima dolazi do izmjene rada, koja se obavlja prema posebno sastavljenom rasporedu. Kod rasporeda voditi računa o broju učenika u razredu, broju radionica, dostupnosti opreme. Za svaki rad fizičke radionice po dva sati nastave, što zahtijeva uvođenje dualne nastave iz fizike u raspored. Ovo predstavlja poteškoće. Iz tog razloga, a zbog nedostatka potrebne opreme, prakticira se jednosatni rad fizičke radionice. Treba napomenuti da je dvosatni rad poželjan, budući da je rad u radionici teži od frontalnog laboratorijskog rada, izvodi se na sofisticiranijoj opremi, a udio samostalnog sudjelovanja studenata puno je veći nego u slučaju frontalni laboratorijski rad. Tjelesni praktikumi predviđeni su u osnovi programima 9-11 razreda. Za svaki razred predviđeno je približno 10 sati učenja. Za svaki rad nastavnik mora izraditi uputu koja treba sadržavati: naziv, namjenu, popis instrumenata i opreme, kratku teoriju, opis instrumenata nepoznatih učenicima, plan rada. Nakon obavljenog rada studenti moraju predati izvješće koje treba sadržavati: naziv rada, svrhu rada, popis instrumenata, dijagram ili crtež instalacije, plan izvođenja rada, tablicu rezultata, formule. po kojima su izračunate vrijednosti, izračun pogrešaka mjerenja, zaključci. Pri ocjenjivanju rada učenika u radionici treba voditi računa o njihovoj pripremljenosti za rad, izvješću o radu, stupnju razvijenosti vještina, razumijevanju teorijskog gradiva, korištenim metodama eksperimentalnog istraživanja.
Domaći eksperimentalni rad. Domaći laboratorij je najjednostavniji samostalni pokus koji učenici izvode kod kuće, izvan škole, bez neposredne kontrole nastavnika nad odvijanjem rada.
Glavni zadaci ove vrste eksperimentalnog rada su:
Formiranje sposobnosti promatranja fizičke pojave u prirodi i svakodnevnom životu;
Formiranje sposobnosti izvođenja mjerenja uz pomoć mjernih instrumenata koji se koriste u svakodnevnom životu;
Formiranje interesa za eksperiment i proučavanje fizike;
Formiranje samostalnosti i aktivnosti.
Rad u kućnoj laboratoriji može se klasificirati ovisno o opremi koja se koristi za njihovu izvedbu:
Radovi koji koriste kućanske predmete i improvizirane materijale (mjerna posuda, metar, kućanske vage itd.);
Radovi u kojima se koriste domaći uređaji (vaga, elektroskop itd.);
Radovi koji se izvode na industrijskim uređajima.
Klasifikacija je preuzeta iz.
U svojoj knjizi S.F. Pokrovsky je pokazao da kućni eksperimenti i promatranja u fizici koje provode sami učenici: 1) omogućuju našoj školi da proširi područje veze između teorije i prakse; 2) razvijati interes učenika za fiziku i tehniku; 3) probuditi kreativnu misao i razviti sposobnost invencije; 4) navikavanje učenika na samostalan istraživački rad; 5) razvijati u njima vrijedne osobine: zapažanje, pozornost, ustrajnost i točnost; 6) nadopuniti razredne laboratorijske vježbe gradivom koje se ni na koji način ne može raditi u nastavi (niz dugotrajnih promatranja, promatranje prirodni fenomen i tako dalje), i 7) navikavati učenike na svjestan, svrhovit rad.
Domaći eksperimenti i promatranja u fizici imaju svoje karakteristike, izuzetno koristan dodatak razrednoj i općeškolskoj praksi.
Odavno se preporučuje da studenti imaju kućni laboratorij. uključivala je, prije svega, ravnala, menzuru, lijevak, vagu, utege, dinamometar, tribometar, magnet, sat sa sekundnom kazaljkom, željezne strugotine, cijevi, žice, bateriju, žarulju. No, unatoč činjenici da su u setu vrlo jednostavni instrumenti, ovaj prijedlog nije usvojen.
Da biste organizirali kućni eksperimentalni rad učenika, možete koristiti takozvani mini-laboratorij koji je predložio učitelj-metodičar E.S. Obedkov, koji uključuje mnoge kućanske potrepštine (bočice za penicilin, gumice, pipete, ravnala itd.), koji je dostupan gotovo svakom učeniku. E.S. Obyedkov je razvio vrlo veliki broj zanimljivo i korisna iskustva s ovom opremom.
Također je postalo moguće koristiti računalo za provođenje eksperimenta modela kod kuće. Jasno je da se odgovarajući zadaci mogu ponuditi samo onim učenicima koji kod kuće imaju računalo i programske i pedagoške alate.
Da bi učenici željeli učiti, potrebno je da im je proces učenja zanimljiv. Što studente zanima? Da bismo dobili odgovor na ovo pitanje, okrećemo se izvatcima iz članka I.V. Litovko, MOS (P) Sh br. 1 Svobodnog “Kućni eksperimentalni zadaci kao element kreativnosti učenika”, objavljen na Internetu. Evo što je rekao I.V. Litovko:
„Jedna od najvažnijih zadaća škole je naučiti učenike učiti, ojačati njihovu sposobnost za samorazvoj u procesu obrazovanja, za što je potrebno kod školaraca formirati odgovarajuće stabilne želje, interese i vještine. Važnu ulogu u tome imaju eksperimentalni zadaci iz fizike koji svojim sadržajem predstavljaju kratkotrajna opažanja, mjerenja i pokuse koji su usko povezani s temom sata. Što više promatranja fizikalnih pojava, pokusa učenik izvodi, to će bolje svladati gradivo koje proučava.
Za proučavanje motivacije studenata postavljena su im sljedeća pitanja i dobiveni su rezultati:
Što ti se sviđa kod studija fizike ?
a) rješavanje problema -19%;
b) demonstracija pokusa -21%;
Uvod
Poglavlje 1
1. Uloga i značaj eksperimentalnih zadataka u školskom kolegiju fizike (definicija eksperimenta u pedagogiji, psihologiji iu teoriji metodike nastave fizike)
2 Analiza programa i udžbenika o korištenju eksperimentalnih zadataka u školskom tečaju fizike
3 Novi pristup izvođenju eksperimentalnih zadataka u fizici pomoću Lego konstruktora na primjeru odjeljka "Mehanika"
4. Metodika izvođenja pedagoškog eksperimenta na razini konstatacijskog eksperimenta
5 Zaključci o prvom poglavlju
2. Poglavlje
1 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Kinematika točke". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
2 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Kinematika krutog tijela". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
3 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Dinamika". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
4 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Zakoni očuvanja u mehanici". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
5 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Statika". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
6 Zaključci o drugom poglavlju
Zaključak
Bibliografija
Odgovor na pitanje
Uvod
Relevantnost teme. Općenito je poznato da studij fizike ne pruža samo činjenično znanje, već i razvija osobnost. Tjelesni odgoj je nedvojbeno područje razvoja intelekta. Potonji se, kao što je poznato, očituje iu mentalnoj iu objektivnoj aktivnosti osobe.
U tom pogledu posebno je važno eksperimentalno rješavanje problema, koje nužno uključuje obje vrste aktivnosti. Kao i svaka vrsta rješavanja problema, ono ima strukturu i obrasce zajedničke procesu mišljenja. Eksperimentalni pristup otvara mogućnosti za razvoj figurativnog mišljenja.
Eksperimentalno rješavanje fizikalnih problema, zbog svog sadržaja i metodologije rješavanja, može postati važno sredstvo razvoja univerzalnih istraživačkih vještina i sposobnosti: postavljanje eksperimenta na temelju određenih modela istraživanja, samo eksperimentiranje, sposobnost prepoznavanja i formuliranja najznačajnijih rezultata, postaviti hipotezu primjerenu predmetu koji se proučava, te na temelju nje izgraditi fizički i matematički model, uključiti računalnu tehnologiju u analizu. Novost sadržaja tjelesnih zadataka za učenike, varijabilnost u izboru eksperimentalnih metoda i sredstava, nužna samostalnost mišljenja u izradi i analizi fizikalnih i matematičkih modela stvaraju preduvjete za formiranje kreativnih sposobnosti.
Stoga je izrada sustava eksperimentalnih zadataka iz fizike na primjeru mehanike relevantna za razvojno i učenikovo obrazovanje.
Predmet istraživanja je proces poučavanja učenika desetog razreda.
Predmet studija je sustav eksperimentalnih zadataka iz fizike na primjeru mehanike, čiji je cilj razvijanje intelektualne sposobnosti, formiranje istraživački pristup, kreativna aktivnost učenicima.
Svrha studija je razviti sustav eksperimentalnih zadataka iz fizike na primjeru mehanike.
Hipoteza istraživanja - Ako sustav fizikalnog pokusa sekcije "Mehanika" uključuje demonstracije nastavnika, povezane kućne i razredne pokuse učenika, kao i eksperimentalne zadatke za učenike u izbornim predmetima, te kognitivnu aktivnost studenti tijekom njihove provedbe i rasprave organizirati na temelju problema, tada će školarci imati priliku steći, uz znanja o temeljnim fizički pojmovi i zakonitosti, informacijske, eksperimentalne, problemske, aktivnosti aktivnosti, što će dovesti do povećanja interesa za fiziku kao predmet. Na temelju svrhe i hipoteze istraživanja postavljeni su sljedeći zadaci:
1. Utvrditi ulogu i značenje eksperimentalnih zadataka u školskom kolegiju fizike (definicija eksperimenta u pedagogiji, psihologiji iu teoriji metodike nastave fizike).
Analizirati programe i udžbenike o korištenju eksperimentalnih zadataka u školskom kolegiju fizike.
Otkriti bit metodike provođenja pedagoškog eksperimenta na razini konstatirajućeg eksperimenta.
Razviti sustav eksperimentalnih zadataka u odjeljku "Mehanika" za učenike 10. razreda općeobrazovnog profila.
Znanstvena novost i teorijski značaj rada je sljedeći: Utvrđuje se uloga eksperimentalnog rješavanja tjelesnih zadataka kao sredstva u razvoju kognitivnih sposobnosti, istraživačkih vještina i kreativne aktivnosti učenika 10. razreda.
Teorijski značaj istraživanja određen je razvojem i opravdanošću metodološke osnove tehnologije za projektiranje i organizaciju obrazovnog procesa za eksperimentalno rješavanje fizikalnih problema kao sredstvo razvoja učenja usmjerenog na učenika.
Za rješavanje postavljenih zadataka korišten je niz metoda:
· teorijska analiza psihološko-pedagoške literature i komparativne metode;
· sistemski pristup na vrednovanje rezultata teorijske analize, metoda uspona od apstraktnog prema konkretnom, sinteza teorijske i empirijske građe, metoda smislene generalizacije, logičko-heuristički razvoj rješenja, probabilistička prognoza, prediktivno modeliranje, misao eksperiment.
Rad se sastoji od uvoda, dva poglavlja, zaključka, popisa literature, prijava.
Provjera razvijenog sustava zadataka provedena je na temelju internata br. 30 srednjeg općeg obrazovanja Otvorenog dioničkog društva "Ruske željeznice", adresa: Komsomolsk - na Amuru, Lenjinova avenija 58/2.
Poglavlje 1
1. Uloga i značaj eksperimentalnih zadataka u školskom kolegiju fizike (definicija eksperimenta u pedagogiji, psihologiji iu teoriji metodike nastave fizike)
Robert Woodworth, koji je objavio svoj klasični udžbenik o eksperimentalna psihologija("Eksperimentalna psihologija", 1938.), definirao je eksperiment kao naručenu studiju, tijekom koje istraživač izravno mijenja određeni čimbenik (ili čimbenike), ostale zadržava nepromijenjenima i promatra rezultate sustavnih promjena.
U pedagogiji je V. Slastenin eksperiment definirao kao istraživačku aktivnost s ciljem proučavanja uzročno-posljedičnih veza u pedagoškim pojavama.
U filozofiji Sokolov V.V. opisuje eksperiment kao metodu znanstvene spoznaje.
Utemeljitelj fizike - Znamensky A.P. opisao eksperiment kao vrstu kognitivne aktivnosti u kojoj se ključna situacija za određenu znanstvenu teoriju odigrava ne u stvarnoj akciji.
Prema Robertu Woodworthu, konstatirajući eksperiment je eksperiment koji utvrđuje postojanje neke nepromjenjive činjenice ili fenomena.
Prema V. Slasteninu - konstatacijski eksperiment se provodi na početku istraživanja i ima za cilj razjasniti stanje stvari u školskoj praksi o proučavanom problemu.
Prema Robertu Woodworthu, formativni (transformirajući, podučavajući) eksperiment ima za cilj aktivno oblikovati ili educirati određene aspekte psihe, razine aktivnosti itd.; koristi se u proučavanju specifičnih načina formiranja djetetove osobnosti, pružajući vezu psihološka istraživanja uz pedagoško traženje i osmišljavanje naj učinkovite oblike obrazovni rad.
Prema Slasteninu, V. je formativni eksperiment, tijekom kojeg se konstruiraju novi pedagoški fenomeni.
Prema V. Slasteninu - eksperimentalni zadaci su kratkotrajna promatranja, mjerenja i pokusi koji su usko povezani s temom sata.
osobno usmjereno učenje- to je takav odgoj, gdje je u prvom planu osobnost djeteta, njegova originalnost, samovrijednost, prvo se otkriva subjektivni doživljaj svakoga, a potom usklađuje sa sadržajem obrazovanja. Ako su se u tradicionalnoj filozofiji obrazovanja sociopedagoški modeli razvoja osobnosti opisivali u obliku izvana postavljenih uzoraka, standarda spoznaje (kognitivne aktivnosti), tada učenje usmjereno na osobnost polazi od prepoznavanja jedinstvenosti subjektivnog doživljaja sam učenik, kao važan izvor individualne životne aktivnosti, koja se očituje, posebice, u spoznaji. Dakle, prepoznaje se da u obrazovanju nije riječ samo o internalizaciji zadanih pedagoških utjecaja od strane djeteta, već o "susretu" danog i subjektivnog iskustva, svojevrsnom "kultiviranju" potonjeg, njegovom obogaćivanju, prirastu. , transformacija, koja čini "vektor" individualni razvoj Prepoznavanje učenika kao glavnog aktera cjelokupnog odgojno-obrazovnog procesa je pedagogija usmjerena na osobnost.
Pri osmišljavanju obrazovnog procesa mora se polaziti od prepoznavanja dvaju ravnopravnih izvora: poučavanja i učenja. Potonji nije samo izvedenica prvoga, već je samostalan, osobno značajan, a samim time i vrlo učinkovit izvor razvoja osobnosti.
Učenje usmjereno na učenika temelji se na načelu subjektivnosti. Iz toga slijedi cijela linija odredbe.
Materijal za učenje ne može biti isti za sve učenike. Učeniku treba dati mogućnost izbora onoga što odgovara njegovoj subjektivnosti pri proučavanju gradiva, rješavanju zadataka, rješavanju problema. U sadržaju obrazovnih tekstova proturječni sudovi, varijabilnost prezentacije, očitovanje različitih emocionalni stav, autorske pozicije. Učenik ne uči napamet potrebno gradivo s unaprijed zadanim zaključcima, već ga sam odabire, proučava, analizira i sam zaključuje. Naglasak nije samo na razvoju učenikova pamćenja, već na samostalnosti njegova mišljenja i originalnosti zaključaka. Problematičnost zadataka, dvosmislenost obrazovnog materijala potiču učenika na to.
Formativni eksperiment je vrsta eksperimenta specifična isključivo za psihologiju, u kojoj aktivni utjecaj eksperimentalne situacije na subjekt treba pridonijeti njegovu mentalnom razvoju i osobnom rastu.
Razmotrimo ulogu i značaj eksperimentalnih zadataka u psihologiji, pedagogiji, filozofiji i teoriji metodike nastave fizike.
glavna metoda istraživački rad psiholog je eksperiment. Poznati domaći psiholog S.L. Rubinstein (1889-1960) izdvaja sljedeće kvalitete pokusa, koje određuju njegovo značenje za dobivanje znanstvenih činjenica: “1) U pokusu istraživač sam izaziva pojavu koju proučava, umjesto da čeka, kao u objektivnom promatranju, sve dok mu nasumični tijek pojave ne pruži priliku da je promatra . 2) Imajući priliku evocirati pojavu koja se proučava, eksperimentator može varirati, mijenjati uvjete pod kojima se pojava događa, umjesto da ih, kao u jednostavnom promatranju, uzima onako kako mu ih slučaj dostavlja. 3) Izomeriranjem pojedinačnih uvjeta i promjenom jednog od njih dok ostali ostaju nepromijenjeni, eksperiment time otkriva značaj tih pojedinačnih uvjeta i uspostavlja pravilne veze koje određuju proces koji se proučava. Eksperiment je stoga vrlo moćan metodološki alat za prepoznavanje obrazaca. 4) Otkrivajući pravilne veze među pojavama, pokus često može varirati ne samo same uvjete u smislu njihove prisutnosti ili odsutnosti, već i njihove kvantitativne omjere. Kao rezultat toga, eksperiment uspostavlja kvalitativne obrasce koji omogućuju matematičku formulaciju.
Najsjajniji pedagoški smjer Eksperimentalna pedagogija, kojoj je vodeća težnja razvoj znanstveno utemeljene teorije obrazovanja i odgoja, sposobne razvijati individualnost pojedinca, pozvana je da provodi ideje “novog obrazovanja”. Nastao u 19. stoljeću eksperimentalna pedagogija (termin je predložio E. Meiman) usmjerena na sveobuhvatno proučavanje djeteta i eksperimentalno utemeljenje pedagoške teorije. Ona je prikazala snažan utjecaj o tijeku razvoja domaćih pedagoška znanost. .
Nijednom se temom ne bi trebalo baviti isključivo teorijski, kao što se nijedan posao ne bi trebao obaviti bez rasvjetljavanja njegove znanstvene teorije. Vješto spajanje teorije s praksom i prakse s teorijom dat će potreban odgojno-obrazovni učinak i osigurati ispunjenje zahtjeva koje pedagogija pred nas postavlja. Glavno sredstvo nastave fizike (njezinog praktičnog dijela) u školi je demonstracija i laboratorijski pokus, s kojim se učenik mora nositi u razredu uz učiteljeva objašnjenja, u laboratoriju, u tjelesnoj radionici, u tjelesnom krugu i kod kuće. .
Bez eksperimenta nema i ne može biti racionalne nastave fizike; jedan verbalno učenje fizika neizbježno vodi formalizmu i učenju napamet.
Eksperiment u školskom tečaju fizike odraz je znanstvene metode istraživanja svojstvene fizici.
Postavljanje pokusa i promatranja od velike je važnosti za upoznavanje učenika sa suštinom eksperimentalne metode, s njezinom ulogom u znanstvenim istraživanjima u fizici, kao i za formiranje vještina samostalnog stjecanja i primjene znanja te razvijanje kreativnih sposobnosti. .
Vještine formirane tijekom eksperimenata su važan aspekt pozitivno motivirati učenike za istraživačke aktivnosti. U školskoj praksi pokus, eksperimentalna metoda i eksperimentalne aktivnosti učenika provode se uglavnom pri izvođenju demonstracija i laboratorijski pokusi, u problemsko-tražilačkim i istraživačkim metodama nastave.
Zasebna skupina eksperimentalnih temelja fizike su fundamentalni znanstveni eksperimenti. Neki pokusi demonstriraju se na školskoj opremi, drugi na modelima, a treći gledanjem filmova. Proučavanje temeljnih eksperimenata omogućuje intenziviranje aktivnosti učenika, doprinosi razvoju njihova mišljenja, budi interes, potiče samostalno istraživanje.
Velik broj promatranja i demonstracija ne omogućuje učenicima sposobnost samostalnog i cjelovitog promatranja. Ova se činjenica može povezati s činjenicom da je u većini pokusa koji se nude učenicima određen sastav i redoslijed svih operacija. Ovaj problem dodatno je pogoršan uvođenjem tiskanih laboratorijskih bilježnica. Učenici, koji su obavili više od trideset laboratorijskih radova na takvim bilježnicama samo za tri godine učenja (od 9. do 11. razreda), ne mogu odrediti glavne operacije eksperimenta. Iako za učenike s niskom i zadovoljavajućom razinom učenja, oni pružaju situaciju uspjeha i stvaranja spoznajni interes, pozitivna motivacija. To još jednom potvrđuju studije: više od 30% školaraca voli nastavu fizike zbog mogućnosti samostalnog obavljanja laboratorijskih i praktičnih radova.
Kako bi učenici tijekom nastave i laboratorijskog rada formirali sve elemente eksperimentalnih metoda obrazovnog istraživanja: mjerenja, promatranja, fiksiranja njihovih rezultata, provođenja matematičke obrade dobivenih rezultata, a pritom je njihova provedba popraćena visok stupanj samostalnosti i učinkovitosti, prije početka svakog pokusa učenicima se nudi heuristička uputa „Učim eksperimentirati“, a prije promatranja heuristička uputa „Učim promatrati“. Govore učenicima što trebaju učiniti (ali ne i kako) zacrtavaju smjer kretanja naprijed.
Velike mogućnosti za organiziranje samostalnih eksperimenata učenika imaju "Bilježnica za eksperimentalno istraživanje učenika 10. razreda" (autori N.I. Zaprudsky, A.L. Karpuk). Ovisno o sposobnostima učenika, nude im se dvije mogućnosti dirigiranja (samostalno korištenje opće preporuke za planiranje i provođenje eksperimenta - opcija A ili u skladu s onima predloženim u opciji B korak po korak). Odabir eksperimentalnih istraživanja i eksperimentalnih zadataka uz program pruža velike mogućnosti za ostvarivanje interesa učenika.
Općenito, u procesu samostalne eksperimentalne aktivnosti učenici stječu sljedeće specifične vještine:
· promatrati i proučavati pojave i svojstva tvari i tijela;
· opisati rezultate promatranja;
· postavljati hipoteze;
· odabrati instrumente potrebne za pokuse;
· uzeti mjerenja;
· izračunati pogreške izravnih i neizravnih mjerenja;
· prikazati rezultate mjerenja u obliku tablica i grafikona;
· interpretirati rezultate pokusa;
donositi zaključke;
· raspravljati o rezultatima pokusa, sudjelovati u raspravi.
Obrazovni fizikalni eksperiment sastavni je, organski dio nastave fizike Srednja škola. Uspješan spoj teorijske građe i eksperimenta daje, kako praksa pokazuje, najbolje pedagoški rezultat.
.2 Analiza programa i udžbenika o korištenju eksperimentalnih zadataka u školskoj nastavi fizike
U srednjoj školi (10.-11. razred) dijeli se i koristi uglavnom pet nastavnih materijala.
UMK - "Fizika 10-11" izd. Kasyanov V.A.
Klasa. 1-3 sata tjedno. Udžbenik, ur. Kasyanov V.A.
Kolegij je namijenjen učenicima općeobrazovnih razreda kojima fizika nije temeljni predmet i treba je učiti u skladu s temeljnom sastavnicom nastavni plan i program. Glavni cilj je kod učenika formirati predodžbe o metodologiji znanstvenog znanja, ulozi, mjestu i odnosu teorije i eksperimenta u procesu spoznaje, njihovom odnosu, strukturi Svemira i položaju čovjeka u svijetu koji ga okružuje. Kolegij je osmišljen tako da među studentima stvori mišljenje o općim principima fizike i glavnim zadaćama koje ona rješava; implementirati obrazovanje za okolišškolarci, tj. formirati razumijevanje znanstvenih aspekata zaštite okoliša; razviti znanstveni pristup analizi novootkrivenih pojava. Ovaj nastavni materijal u smislu sadržaja i metodologije izlaganja nastavnog materijala autor je doradio u većoj mjeri od drugih, ali zahtijeva 3 ili više sati tjedno (10-11 ćelija) za učenje. Komplet uključuje:
Metodičko uputstvo za nastavnika.
Bilježnica za laboratorijske vježbe uz svaki od udžbenika.
UMK - "Fizika 10-11", ur. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N.
Klasa. 3-4 sata tjedno. Udžbenik, ur. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N.
Klasa. 3-4 sata tjedno. Udžbenik, ur. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B.
Fizika 10. razred. Dizajniran za 3 ili više sati tjedno, timu prva dva poznata autora Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Dodan je Sotsky N.N., koji je napisao odjeljak mehanike, čije je proučavanje sada postalo neophodno u višoj profilnoj školi. Fizika 11. razred. 3 - 4 sata tjedno. Tim autora je isti: Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Ovaj tečaj je malo revidiran, u usporedbi sa "starim Myakishevom" nije se mnogo promijenio. Postoji blagi prijenos pojedinih dijelova u maturalni razred. Ovaj set je revidirana verzija tradicionalnih udžbenika (skoro cijeli SSSR učio je iz njih) za Srednja škola isti autori.
UMK - "Fizika 10-11", ur. Antsiferov L. I.
Klasa. 3 sata tjedno. Udžbenik, ur. Antsiferov L.I.
Program kolegija temelji se na cikličkom principu konstruiranja nastavnog materijala koji predviđa studij fizikalna teorija, njegova uporaba u rješavanju problema, primjena teorije u praksi. Razlikuju se dvije razine obrazovnih sadržaja: osnovni minimum, koji je obvezan za sve, i obrazovni materijal povećane težine, namijenjen učenicima koji su posebno zainteresirani za fiziku. Ovaj udžbenik napisao je poznati metodičar iz Kurska prof. Antsiferov L.I. Dugogodišnji rad na pedagoškom fakultetu i predavanja studentima doveli su do nastanka ovoga školski tečaj. Ovi udžbenici su teški za općeobrazovnu razinu, zahtijevaju doradu i dopunu nastavni materijali.
UMK - "Fizika 10-11", ur. Gromov S.V.
Klasa. 3 sata tjedno. Udžbenik, ur. Gromov S.V.
Klasa. 2 sata tjedno. Udžbenik, ur. Gromov S.V.
Udžbenici su namijenjeni višim razredima srednjih škola. Uključiti teorijski prikaz "školske fizike". Pritom se značajna pažnja posvećuje povijesnoj građi i činjenicama. Redoslijed izlaganja je neobičan: mehanika završava glavom SRT, zatim elektrodinamika, MKT, kvantna fizika, fizika atomska jezgra i elementarne čestice. Takva struktura, prema autoru kolegija, omogućuje da se u glavama učenika formira stroža ideja o suvremenoj fizičkoj slici svijeta. Praktični dio je predstavljen opisima minimalnog broja standardnih laboratorijskih radova. Prolaz materijala sugerira odluku veliki broj problema, dati su algoritmi za rješavanje njihovih glavnih vrsta. U svim navedenim udžbenicima za srednju školu trebao bi biti implementiran tzv. općeobrazovni stupanj, ali to će uvelike ovisiti o pedagoškoj sposobnosti nastavnika. Svi ovi udžbenici u modernoj školi mogu se dobro koristiti u nastavi prirodoslovnih, tehničkih i drugih profila, s rasporedom od 4-5 sati tjedno.
UMK - "Fizika 10-11", ur. Mansurov A. N., Mansurov N. A.
11. razred. 2 sata (1 sat) tjedno. Udžbenik, ur. Mansurov A. N., Mansurov N. A.
Pojedinačne škole rade na ovom skupu! Ali to je prvi udžbenik za navodne slobodne umjetnosti fizike. Autori su pokušali stvoriti predodžbu o fizičkoj slici svijeta; mehanička, elektrodinamička i kvantno-statistička slika svijeta razmatraju se sekvencijalno. Sadržaj kolegija uključuje elemente metoda spoznaje. Kolegij sadrži fragmentarni opis zakona, teorija, procesa i pojava. Matematički aparat se gotovo ne koristi i zamijenjen je verbalni opis fizički modeli. Rješavanje zadataka i izvođenje laboratorijskih radova nije predviđeno. Uz udžbenik objavljena nastavna sredstva i planiranje.
3 Novi pristup izvođenju eksperimentalnih zadataka u fizici pomoću Lego konstruktora na primjeru odjeljka "Mehanika"
fizika škola eksperimentalna mehanika
Provedba modernim zahtjevima na formiranje eksperimentalnih vještina nemoguće je bez korištenja novih pristupa praktičnom radu. Potrebno je koristiti metodiku u kojoj laboratorijski rad nema ilustrativnu funkciju za gradivo koje se proučava, već je cjeloviti dio sadržaja obrazovanja i zahtijeva korištenje istraživačkih metoda u nastavi. Istodobno se povećava uloga frontalnog eksperimenta pri proučavanju novog gradiva istraživačkim pristupom, a najveći broj eksperimenata treba prenijeti s učiteljevog stola za demonstraciju na stolove učenika. Pri planiranju obrazovnog procesa potrebno je voditi računa ne samo o broju laboratorijskih radova, već io vrstama aktivnosti koje oni čine. Poželjno je dio posla s provedbe neizravnih mjerenja prenijeti na istraživanje provjere ovisnosti između veličina i crtanje grafova empirijskih ovisnosti. Pritom obratiti pozornost na formiranje sljedećih vještina: osmisliti eksperimentalni postav na temelju formulacije eksperimentalne hipoteze; graditi grafikone i izračunavati vrijednosti fizikalnih veličina na njima; analizirati rezultate eksperimentalnih studija, izražene u obliku eksperimentalnih studija, izražene u obliku tablice ili grafikona, izvoditi zaključke iz rezultata eksperimenta.
Savezna komponenta državnog obrazovnog standarda u fizici pretpostavlja prioritet aktivnog pristupa procesu učenja, razvoj vještina učenika za promatranje prirodnih pojava, opisivanje i generaliziranje rezultata promatranja, korištenje jednostavnih mjernih instrumenata za proučavanje fizičkih pojave; tablicama, grafikonima prezentirati rezultate opažanja i na temelju toga identificirati empirijske ovisnosti; primijeniti stečena znanja za objašnjavanje raznih prirodnih pojava i procesa, principa rada najvažnijih tehničkih uređaja, za rješavanje fizikalnih problema. Koristite u obrazovni proces Lego tehnologija je od velike važnosti za realizaciju ovih zahtjeva.
Korištenje Lego-konstruktora povećava motivaciju učenika za učenje, jer. zahtijeva znanje od gotovo svih akademske discipline od umjetnosti i povijesti do matematike i prirodne znanosti. Interdisciplinarna nastava temelji se na prirodnom interesu za projektiranje i konstrukciju različitih mehanizama.
Moderna organizacija aktivnosti učenja zahtijeva da studenti daju teorijske generalizacije na temelju rezultata vlastitih aktivnosti. Za predmet "fizika" je eksperiment učenja.
Uloga, mjesto i funkcije samostalnog eksperimenta u nastavi fizike iz temelja su se promijenile: učenici moraju ovladati ne samo specifičnim praktičnim vještinama, već i osnovama prirodno znanstvena metoda znanja, a to se može ostvariti samo sustavom neovisnih eksperimentalnih istraživanja. Lego-konstruktori značajno mobiliziraju takva istraživanja.
Posebnost nastave predmeta „Fizika“ u 2009./2010 akademska godina je korištenje obrazovnih Lego - dizajnera, koji vam omogućuju da u potpunosti provedete načelo učenja usmjerenog na učenika, provedete demonstracijske pokuse i laboratorijski rad, pokrivajući gotovo sve teme tečaja fizike i obavljajući ne toliko ilustrativnu funkciju za materijalno biće proučavaju, ali zahtijevaju korištenje istraživačkih metoda, što pridonosi povećanju interesa za predmet koji se proučava.
1.Industrija zabave. PervoRobot. Uključuje: 216 LEGO elemenata uključujući RCX blok i IR odašiljač, senzor ambijentalnog svjetla, 2 senzora za dodir, 2 motora od 9 V.
2.automatizirani uređaji. PervoRobot. Uključuje: 828 Lego kockica uključujući RCX Lego računalo, infracrveni odašiljač, 2 svjetlosna senzora, 2 senzora za dodir, 2 9V motora.
.FirstRobot NXT. Set uključuje: programibilnu NXT upravljačku jedinicu, tri interaktivna servomotora, set senzora (udaljenost, dodir, zvuk, svjetlo itd.), bateriju, spojne kablove, kao i 407 konstruktivnih LEGO elemenata - grede, osovine, zupčanici , igle, cigle, ploče, itd.
.Energija, rad, snaga. Sadržaj: četiri identična, potpuno opskrbljena mini kompleta od po 201 dijela, uključujući motore i električne kondenzatore.
.Tehnologija i fizika. Set sadrži: 352 dijela namijenjena proučavanju osnovnih zakona mehanike i teorije magnetizma.
.Pneumatika. Komplet uključuje pumpe, cijevi, cilindre, ventile, spremnik zraka i manometar za izradu pneumatskih modela.
.Obnovljivi izvori energije. U setu: 721 element, uključujući mikromotor, solarna baterija, razni zupčanici i spojne žice.
PervoRobot setovi temeljeni na RCX i NXT upravljačkim jedinicama dizajnirani su za izradu programabilnih robotskih uređaja koji omogućuju prikupljanje podataka sa senzora i njihovu primarnu obradu.
Obrazovni Lego-konstruktori serije EDUCATIONAL (edukacija) mogu se koristiti u proučavanju odjeljka Mehanika (blokovi, poluge, vrste kretanja, transformacija energije, zakoni očuvanja). Uz dovoljnu motivaciju i metodičku pripremljenost, uz pomoć Lego tematskih kompleta moguće je obraditi glavne dijelove fizike, što će nastavu učiniti zanimljivom i učinkovitom, a time i kvalitetnu obuku učenika.
.4 Metodika provođenja pedagoškog eksperimenta na razini konstatirajućeg eksperimenta
Postoje dvije mogućnosti konstruiranja pedagoškog eksperimenta.
Prvi - kada dvije skupine djece sudjeluju u eksperimentu, od kojih je jedna uključena u eksperimentalni program, a druga - u tradicionalni. U trećoj fazi istraživanja usporedit će se razine znanja i vještina obiju skupina.
Drugi je kada u eksperimentu sudjeluje jedna skupina djece, au trećem stupnju se uspoređuje razina znanja prije i nakon formativnog eksperimenta.
U skladu s hipotezom i ciljevima istraživanja, izrađen je plan pedagoškog eksperimenta koji je obuhvaćao tri faze.
Utvrđivanje se provodilo za mjesec, godinu dana. Njegova je svrha bila proučavanje značajki / znanja / vještina itd. ... kod djece ... godina.
U fazi oblikovanja (mjesec, godina) radilo se na formiranju ..., koristeći ....
Kontrolna faza (mjesec, godina) usmjerena na provjeru asimilacije djece ... dobi pilot program znanja/vještine.
Pokus je proveden u .... Broj djece koja su u njemu sudjelovala (navesti dob).
U prvoj fazi utvrđujućeg eksperimenta, ideje / znanja / vještine djece o ....
Razvijen je niz zadataka za proučavanje znanja djece....
vježbanje. Cilj:
Analiza zadatka je pokazala: ...
vježbanje. Cilj:
Analiza izvedbe zadatka...
vježbanje. ...
Od 3 do 6 zadataka.
Rezultate analize zadataka staviti u tablice. U tablicama je naznačen broj djece ili postotak njihovog ukupnog broja. Tablice mogu označavati stupnjeve razvijenosti određene vještine kod djece, ili broj obavljenih zadataka itd. Primjer tablice:
Tablica br....
Broj djece Br. Br. Apsolutni broj% 1 zadatak (za određena znanja, vještine) 2 zadatak 3 zadatak
Ili takvu tablicu: (u ovom slučaju potrebno je naznačiti po kojim kriterijima djeca pripadaju određenoj razini)
Kako bismo odredili razinu ... kod djece, razvili smo sljedeće kriterije:
Identificirane su tri razine....:
Visoko: ...
Prosjek: ...
Kratko: ...
U tablici br. prikazan je omjer broja djece u kontrolnoj i eksperimentalnoj skupini po razinama.
Tablica br....
Razina znanja/vještina Broj djece №№ Apsolutni broj% Visok Prosječan Nizak
Dobiveni podaci pokazuju da...
Provedeni eksperimentalni rad omogućio je utvrđivanje načina i načina ... .
1.5 Zaključci o prvom poglavlju
U prvom poglavlju razmatrali smo ulogu i značaj eksperimentalnih zadataka u učenju fizike u školi. Daju se definicije: eksperiment u pedagogiji, psihologiji, filozofiji, metodika nastave fizike, eksperimentalni zadaci iz istih područja.
Nakon analize svih definicija, možemo izvući sljedeći zaključak o biti eksperimentalnih zadataka. Naravno, definicija ovih zadataka kao istraživačkih zadataka donekle je proizvoljna, budući da mogućnost školske učionice fizike i razina pripremljenosti učenika već u srednjoj školi onemogućuju provođenje fizikalnih istraživanja. Stoga istraživački, stvaralački zadaci trebaju uključivati one zadatke u kojima učenik može otkriti nove, njemu nepoznate uzore ili za čije rješenje mora napraviti neke izume. Takvo neovisno otkriće zakona poznatog u fizici ili izum metode za mjerenje fizičke veličine nije jednostavno ponavljanje poznatog. Ovo otkriće ili izum, koji ima samo subjektivnu novost, za učenika je objektivan dokaz njegove sposobnosti za samostalno stvaralaštvo, omogućuje mu da stekne potrebno povjerenje u svoje snage i sposobnosti. A ipak je moguće riješiti ovaj problem.
Nakon analize programa i udžbenika "Fizika" 10. razreda o korištenju eksperimentalnih zadataka u odjeljku "Mehanika". Može se reći da laboratorijski rad i eksperimenti u ovom kolegiju nisu dovoljni da bi se u potpunosti sagledalo sve gradivo u dijelu "Mehanika".
Razmatra se i novi pristup nastavi fizike - korištenje lego konstruktora koji omogućuju razvijanje kreativnog mišljenja učenika.
2. Poglavlje
1 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Kinematika točke". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
Za proučavanje teme Kinematika točke predviđeno je 13 sati.
Kretanje sa stalnim ubrzanjem.
Za ovu temu razvijen je eksperimentalni zadatak:
Za obavljanje posla koristi se stroj Atwood.
Za izvođenje radova, stroj Atwood mora biti postavljen strogo okomito, što je lako provjeriti paralelizmom ljestvice i navoja.
Svrha pokusa: Provjera zakona brzina
mjerenja
Provjerite okomitost Atwood stroja. Balansiranje opterećenja.
Prstenasta polica P1 pričvršćena je na vagu. Podesite njegov položaj.
Nametnuti pravo opterećenje preopterećenja u 5-6 g.
Krećući se jednoliko ubrzano od gornjeg položaja do prstenaste izbočine, desni teret prijeđe put S1 u vremenu t1 i na kraju tog gibanja dobije brzinu v. Na prstenastoj polici teret oslobađa preopterećenja, a zatim se ravnomjerno kreće brzinom koju je stekao na kraju ubrzanja. Za njegovo određivanje potrebno je izmjeriti vrijeme t2 kretanja tereta na putu S2. Stoga se svaki eksperiment sastoji od dva mjerenja: prvo se mjeri vrijeme jednoliko ubrzanog kretanja t1, a zatim se teret ponovno pokreće kako bi se izmjerilo vrijeme jednoliko kretanje t2.
Izvedite 5-6 pokusa s različite vrijednosti put S1 (u koracima od 15-20 cm). Put S2 se bira proizvoljno. Dobiveni podaci unose se u tablicu izvješća.
Metodološke značajke:
Unatoč tome što osnovne jednadžbe kinematike pravocrtno gibanje imaju jednostavan oblik i nisu upitni, eksperimentalna provjera ovih odnosa je vrlo teška. Poteškoće nastaju uglavnom iz dva razloga. Prvo, pri dovoljno velikim brzinama gibanja tijela potrebno je s velikom točnošću mjeriti vrijeme njihova gibanja. Drugo, u bilo kojem sustavu pokretnih tijela djeluju sile trenja i otpora koje je teško uzeti u obzir s dovoljnim stupnjem točnosti.
Stoga je potrebno provoditi takve pokuse i pokuse koji uklanjaju sve poteškoće.
2 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Kinematika krutog tijela". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
Izučavanje teme Kinematika traje 3 sata, a sastoji se od sljedećih cjelina:
mehaničko kretanje i njegovu relativnost. Translatorno i rotacijsko gibanje krutog tijela. Materijalna točka. Trajektorija kretanja. Jednoliko i jednoliko ubrzano kretanje. Slobodan pad. Kretanje tijela po krugu. Na ovu temu predložili smo sljedeći eksperimentalni zadatak:
Cilj rada
Eksperimentalna provjera osnovne jednadžbe dinamike rotacijsko kretanje kruto tijelo oko fiksne osi.
Ideja za eksperiment
Pokusom se istražuje rotacijsko gibanje sustava tijela učvršćenih na osi, kod kojih se moment tromosti može mijenjati (Oberbeckovo njihalo). Razni momenti vanjske sile nastaju utezima obješenim o nit omotanu oko remenice.
Os Oberbeckovog njihala je učvršćena u ležajevima tako da se cijeli sustav može okretati oko horizontalne osi. Pomicanjem utega duž žbica možete jednostavno promijeniti moment inercije sustava. Na koloturnik se namotava konac, zavoj za zavoj, na koji je pričvršćena platforma poznata masa. Utezi iz kompleta postavljeni su na platformu. Visina pada robe mjeri se ravnalom, paralelno s navojem. Oberbeckovo njihalo može biti opremljeno elektromagnetskom spojkom - starterom i elektronskom štopericom. Prije svakog pokusa visak treba pažljivo namjestiti. Posebna pažnja potrebno je paziti na simetriju položaja robe na križu. U tom slučaju njihalo je u stanju indiferentne ravnoteže.
Provođenje eksperimenta
Zadatak 1. Procjena momenta sile trenja koja djeluje u sustavu
mjerenja
Postavite utege m1 na križ u srednji položaj, tako da ih postavite na jednaku udaljenost od osi tako da njihalo bude u ravnotežnom položaju.
Nametanjem malih opterećenja na platformu približno se određuje minimalna masa m0 pri kojoj se njihalo počinje okretati. Iz omjera procijenite moment sile trenja
gdje je R radijus remenice na koju je namotan navoj.
Poželjno je daljnja mjerenja provoditi s utezima m 10m0.
Zadatak 2. Provjera osnovne jednadžbe dinamike rotacijskog gibanja
mjerenja
Ojačajte terete m1 na minimalnoj udaljenosti od osi rotacije. Uravnotežite visak. Izmjerite udaljenost r od osi njihala do središta utega.
Namotajte konac oko jedne od remenica. Na skali odaberite početni položaj platforme, brojeći, na primjer, duž njenog donjeg ruba. Tada će konačni položaj tereta biti u razini podignute prihvatne platforme. Visina pada h jednaka je razlici između ovih očitanja i može se ostaviti istom u svim eksperimentima.
Stavite prvi teret na platformu. Nakon postavljanja tereta na razinu gornje reference, ovaj položaj se fiksira stezanjem navoja elektromagnetskom spojkom. Pripremite elektronsku štopericu za mjerenje.
Nit se oslobađa, dopuštajući teretu da padne. To se postiže isključivanjem kvačila. Time se automatski pokreće štoperica. Udarac u prihvatnu platformu zaustavlja pad tereta i zaustavlja štopericu.
Mjerenje vremena pada s istim opterećenjem provodi se najmanje tri puta.
Provedite mjerenja vremena pada tereta m pri drugim vrijednostima trenutka Mn. Da biste to učinili, na platformu se dodaju dodatna preopterećenja ili se nit prenosi na drugu remenicu. Uz istu vrijednost momenta tromosti klatna, potrebno je provesti mjerenja s najmanje pet vrijednosti momenta Mn.
Povećajte moment tromosti njihala. Da biste to učinili, dovoljno je simetrično pomaknuti teret m1 za nekoliko centimetara. Korak takvog kretanja treba odabrati na takav način da se dobije 5-6 vrijednosti momenta tromosti njihala. Izvršiti mjerenja vremena pada tereta m (str. 2-str. 7). Svi podaci se unose u tablicu izvješća.
3 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Dinamika". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
Za proučavanje teme Dinamika predviđeno je 18 sati.
Sile otpora pri gibanju čvrstih tijela u tekućinama i plinovima.
Svrha pokusa: Pokazati kako brzina zraka utječe na let zrakoplova.
Materijali: mali lijevak, loptica za stolni tenis.
Okrenite lijevak naopako.
Kuglicu ubacite u lijevak i poduprite je prstom.
Puhnite u uski kraj lijevka.
Prestanite podupirati loptu prstom, ali nastavite puhati.
Rezultati: Lopta ostaje u lijevku.
Zašto? Što zrak brže prolazi pored lopte, manji je pritisak na loptu. Tlak zraka iznad lopte mnogo je manji nego ispod nje, pa je lopta podržana zrakom ispod sebe. Zbog pritiska zraka koji se kreće, krila zrakoplova su takoreći gurnuta prema gore. Zbog oblika krila zrak se brže kreće iznad njegove gornje površine nego ispod donje. Dakle, postoji sila koja gura avion prema gore – uzgon. .
4 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Zakoni očuvanja u mehanici". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
Za temu Zakoni održanja u mehanici predviđeno je 16 sati.
Zakon očuvanja količine gibanja. (5 sati)
Za ovu temu predložili smo sljedeći eksperimentalni zadatak:
Svrha: proučavanje zakona održanja količine gibanja.
Svatko od vas vjerojatno se suočio s takvom situacijom: trčite određenom brzinom duž hodnika i sudarite se s osobom koja stoji. Što se događa ovoj osobi? Doista, on se počinje kretati, t.j. dobiva na brzini.
Napravimo pokus međudjelovanja dviju loptica. Dvije jednake kuglice vise na tankim nitima. Pomaknimo lijevu loptu u stranu i pustimo je. Nakon sudara loptica, lijeva će se zaustaviti, a desna će se pokrenuti. Visina do koje će se podići desna kuglica podudarat će se s onom do koje je prije bila otklonjena lijeva kuglica. Odnosno, lijeva kuglica prenosi sav svoj zamah na desnu. Za koliko se smanji količina gibanja prve kuglice, za toliko će se povećati količina gibanja druge kuglice. Ako govorimo o sustavu 2 lopte, tada moment količine gibanja sustava ostaje nepromijenjen, odnosno očuvan je.
Takav se sudar naziva elastičnim (slajdovi br. 7-9).
Znakovi elastičnog udara:
-Nema trajne deformacije i stoga su oba zakona očuvanja u mehanici zadovoljena.
-Tijela nakon interakcije kreću se zajedno.
-Primjeri ove vrste interakcije: igranje tenisa, hokeja itd.
-Ako je masa tijela koje se kreće veća od mase tijela koje miruje (m1 > m2), tada ono smanjuje brzinu bez promjene smjera.
-Ako je obrnuto, tada se prvo tijelo odbija od njega i kreće u suprotnom smjeru.
Postoji i neelastični sudar
Promatrajmo: uzmite jednu veliku loptu, jednu malu. Mala lopta miruje, a velika se kreće prema maloj.
Nakon sudara, kuglice se kreću zajedno istom brzinom.
Znakovi elastičnog udara:
-Kao rezultat međudjelovanja, tijela se kreću zajedno.
-Tijela imaju zaostalu deformaciju, stoga se mehanička energija pretvara u unutarnju.
-Zadovoljen je samo zakon održanja količine gibanja.
-Primjeri iz životnog iskustva: sudar meteorita sa Zemljom, udarac čekićem o nakovanj itd.
-Kod jednakih masa (jedno tijelo je nepomično) gubi se polovica mehaničke energije,
-Ako je m1 mnogo manji od m2, tada je izgubljen većina(metak i zid)
-Ako se, naprotiv, prenese neznatan dio energije (ledolomac i mala santa leda).
Naime, postoje dvije vrste sudara: elastični i neelastični. .
5 Izrada sustava eksperimentalnih zadataka na temu "Statika". Metodičke preporuke za korištenje u nastavi fizike
Na proučavanju teme “Statika. Ravnoteža apsolutno čvrstih tijela” daje se 3 sata.
Za ovu temu predložili smo sljedeći eksperimentalni zadatak:
Svrha pokusa: Odrediti položaj težišta.
Materijali: plastelin, dvije metalne vilice, čačkalica, visoka čaša ili staklenka sa širokim otvorom.
Razvaljajte plastelin u kuglu promjera oko 4 cm.
Zabodite vilicu u kuglicu.
Umetnite drugu vilicu u kuglu pod kutom od 45 stupnjeva u odnosu na prvu vilicu.
Zabodite čačkalicu u kuglicu između vilica.
Stavite čačkalicu s krajem na rub čaše i pomičite je prema središtu čaše dok ne postignete ravnotežu.
Rezultati: Na određenom položaju čačkalice, vilice su uravnotežene.
Zašto? Budući da su vilice smještene pod kutom jedna prema drugoj, njihova težina je, takoreći, koncentrirana na određenoj točki štapa koja se nalazi između njih. Ta se točka naziva težištem.
.6 Zaključci o drugom poglavlju
U drugom poglavlju prezentirali smo eksperimentalne zadatke na temu "Mehanika".
Utvrđeno je da svaki eksperiment, razvoj koncepata omogućuje kvalitativne karakteristike u obliku broja. Da bi se iz opažanja izvukli opći zaključci, da bi se saznali uzroci pojava, potrebno je utvrditi kvantitativne odnose među veličinama. Ako se dobije takva ovisnost, tada je pronađen fizikalni zakon. Ako se pronađe fizikalni zakon, onda nema potrebe stavljati svaki odvojeni slučaj iskustva, dovoljno je izvršiti odgovarajuće izračune.
Nakon eksperimentalnog proučavanja kvantitativnih odnosa između količina, moguće je identificirati obrasce. Na temelju tih pravilnosti razvija se opća teorija pojava.
Zaključak
Već u definiciji fizike kao znanosti postoji kombinacija teorijskog i praktičnog dijela u njoj. Smatra se važnim da u procesu poučavanja fizike učenicima nastavnik bude u mogućnosti što potpunije pokazati svojim učenicima odnos ovih dijelova. Uostalom, kada učenici osjete taj odnos, moći će dati ispravno teoretsko objašnjenje mnogih procesa koji se oko njih odvijaju u svakodnevnom životu, u prirodi. To može biti pokazatelj prilično potpunog ovladavanja gradivom.
Koji se oblici praktične nastave mogu ponuditi uz priču nastavnika? Prije svega, naravno, to je promatranje od strane učenika demonstracija pokusa koje provodi nastavnik u razredu prilikom objašnjavanja novog gradiva ili ponavljanja prijeđenog, a moguće je ponuditi i pokuse koje izvode sami učenici. učionici tijekom nastave u procesu frontalnog laboratorijskog rada pod neposrednim nadzorom nastavnika. Također možete predložiti: 1) pokuse koje provode sami učenici u učionici tijekom fizičke radionice; 2) pokuse-demonstracije koje izvode učenici prilikom odgovaranja; 3) pokuse koje provode učenici izvan škole na domaćoj zadaći učitelja; 4) promatranja kratkotrajnih i dugotrajnih pojava prirode, tehnike i svakodnevnog života, koja provode učenici kod kuće po posebnim zadacima učitelja.
Iskustvo ne samo da uči, ono osvaja učenika i tjera ga da bolje razumije fenomen koji pokazuje. Uostalom, poznato je da onaj tko je zainteresiran za konačni rezultat postiže uspjeh. Dakle, u ovom slučaju, zainteresiravši učenika, probudit ćemo žudnju za znanjem.
Bibliografija
1.Bludov M.I. Razgovori o fizici. - M.: Prosvjetljenje, 2007. -112 str.
2.Burov V.A. i dr. Frontalni eksperimentalni zadaci iz fizike u srednjoj školi. - M.: Akademija, 2005. - 208 str.
.Gallinger I.V. Eksperimentalni zadaci u nastavi fizike // Fizika u školi. - 2008. - br. 2. - S. 26 - 31.
.Znamenski A.P. Osnove fizike. - M.: Prosvjetljenje, 2007. - 212 str.
5.Ivanov A.I. i dr. Frontalni eksperimentalni zadaci iz fizike: za 10. razred. - M.: Vuzovski udžbenik, 2009. - 313 str.
6.Ivanova L.A. Aktivacija kognitivne aktivnosti učenika u nastavi fizike pri proučavanju novog materijala. - M.: Prosvjetljenje, 2006. - 492 str.
7.Istraživanje u psihologiji: metode i planiranje / J. Goodwin. St. Petersburg: Piter, 2008. - 172 str.
.Kabardin O.F. Pedagoški eksperiment// Fizika u školi. - 2009. - br. 6. - S. 24-31.
9.Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Fizika. 10. razred. Udžbenik: Udžbenik. - M.: Gardarika, 2008. - 138 str.
10.Programi za obrazovne ustanove. Fizika. Sastavio Yu.I. Dick, V.A. Korovin. - M.: Prosvjetljenje, 2007. -112 str.
11.Rubinshtein S.L. Osnove psihologije. - M.: Prosvjetljenje, 2007. - 226 str.
.Slastenin V. Pedagogija. - M.: Gardariki, 2009. - 190 str.
.Sokolov V.V. Filozofija. - M.: Viša škola, 2008. - 117 str.
14.Teorija i metodika nastave fizike u školi. Opća pitanja. Pod uredništvom S.E. Kamenetsky, N.S. Purysheva. - M.: GEOTAR Media, 2007. - 640 str.
15.Kharlamov I.F. Pedagogija. ur. 2. revizija i dodatni - M.: Viša škola, 2009 - 576s.
16.Shilov V.F. Domaći eksperimentalni zadaci iz fizike. 9 - 11 razreda. - M.: Znanje, 2008. - 96 str.
Odgovor na pitanje
Odnos stvarnog i mogućeg, odnos između Tamo je I Može biti - to je intelektualna inovacija koja, prema klasičnim studijama J. Piageta i njegove škole, postaje dostupna djeci nakon 11-12 godina. Brojni kritičari Piageta pokušali su pokazati da je dob od 11-12 godina vrlo uvjetna i da se može pomaknuti u bilo kojem smjeru, da prijelaz na novu intelektualnu razinu nije trzaj, već prolazi kroz niz međufaza. Ali nitko nije osporavao samu činjenicu da se na granici osnovne škole i adolescencije pojavljuje nova kvaliteta u intelektualnom životu čovjeka. Adolescent svoju analizu problema započinje pokušajem da otkrije moguće relacije koje vrijede za podatke kojima raspolaže, a zatim kombinacijom eksperimenta i logičke analize nastoji ustanoviti koji od mogućih relacija ovdje stvarno postoje.
Temeljna preorijentacija razmišljanja sa spoznaje kako stvarnost funkcionira na pronalaženje potencijal koji leže iza neposredne danosti naziva se prijelaz na hipotetičko-deduktivno mišljenje.
Novi hipotetičko-deduktivni načini poimanja svijeta oštro proširuju granice adolescentovog unutarnjeg života: njegov svijet je ispunjen idealnim konstrukcijama, hipotezama o sebi, onima oko njega i čovječanstvu u cjelini. Te hipoteze uvelike nadilaze granice postojećih odnosa i izravno uočljivih svojstava ljudi (uključujući i sebe) i postaju osnova za eksperimentalno ispitivanje vlastitih potencijala.
Hipotetičko-deduktivno mišljenje temelji se na razvoju kombinatorike i iskaznih operacija. Prvi korak kognitivnog restrukturiranja karakterizira činjenica da mišljenje postaje manje objektivno i vizualno. Ako u fazi konkretnih operacija dijete razvrstava predmete samo na temelju identičnosti ili sličnosti, sada postaje moguće klasificirati heterogene predmete prema proizvoljno odabranim kriterijima višeg reda. Analiziraju se nove kombinacije objekata ili kategorija, apstraktne izjave ili ideje međusobno se uspoređuju na razne načine. Razmišljanje nadilazi vidljivu i ograničenu stvarnost i djeluje s proizvoljnim brojem bilo kojih kombinacija. Kombiniranjem predmeta danas je moguće sustavno spoznavati svijet, detektirati moguće promjene u njemu, iako adolescenti još nisu u stanju formulama izraziti matematičke zakonitosti koje stoje iza toga. Međutim, sam princip takvog opisa već je pronađen i ostvaren.
Propozicijske operacije - mentalne radnje, koje se, za razliku od konkretnih operacija, ne provode s prikazima predmeta, već s apstraktnim pojmovima. Oni pokrivaju prijedloge koji se kombiniraju u smislu njihove sukladnosti ili nedosljednosti s predloženom situacijom (točno ili netočno). Nije jednostavno novi put povezati činjenice, već logičan sustav, koji je mnogo bogatiji i varijabilniji od specifičnih operacija. Postaje moguće analizirati bilo koju situaciju bez obzira na stvarne okolnosti; adolescenti po prvi put stječu sposobnost sustavne izgradnje i provjere hipoteza. Istodobno, daljnji razvoj specifičnih mentalne operacije. apstraktni pojmovi(kao što su volumen, težina, snaga, itd.) sada se obrađuju u umu bez obzira na specifične okolnosti. Postaje moguće razmišljati o vlastitim mislima. Temelji se na zaključcima koje više nije potrebno provjeravati u praksi jer su u skladu s formalnim zakonima logike. Razmišljanje se počinje pokoravati formalnoj logici.
Dakle, između 11. i 15. godine života dolazi do značajnih strukturnih promjena u kognitivnom području, izraženih u prijelazu na apstraktno i formalno razmišljanje. Oni zaokružuju liniju razvoja koja je započela u djetinjstvu formiranjem senzomotoričkih struktura i nastavlja se u djetinjstvu do pretpubertetskog razdoblja, formiranjem specifičnih mentalnih operacija.
Laboratorijski rad "Elektromagnetska indukcija"
U ovom radu proučava se fenomen elektromagnetske indukcije.
Radni ciljevi
Izmjerite napon koji nastaje kretanjem magneta u zavojnici.
Istražiti utjecaj promjene polova magneta pri kretanju u zavojnici, promjene brzine gibanja magneta, korištenja različitih magneta na rezultirajući napon.
Pronađite kusur magnetski tok kada se magnet spusti u zavojnicu.
Radni nalog
Stavite cijev na zavojnicu.
Pričvrstite cijev na stativ.
Spojite senzor napona na izlaz 1 ploče. Pri radu s pločom CoachLab II/II+ koriste se žice s utikačima od 4 mm umjesto senzora napona.
Spojite žice na žute i crne utičnice izlaza 3 (ovaj krug je prikazan na slici i opisan u odjeljku Coach Labs).
Open Labs Trener 6 Istražite fiziku > Elektromagnetska indukcija.
Pokrenite mjerenja pritiskom na tipku Start. Kada je posao gotov, koristi se automatsko snimanje. Zahvaljujući tome, unatoč činjenici da eksperiment traje oko pola sekunde, moguće je izmjeriti rezultirajuću indukcijsku emf. Kada amplituda mjerenog napona dosegne određena vrijednost(standardno, kada se napon poveća i dosegne vrijednost od 0,3 V), računalo će početi snimati izmjereni signal.
Počnite uvlačiti magnet u plastičnu cijev.
Mjerenja će započeti kada napon dosegne 0,3 V, što odgovara početku spuštanja magneta.
Ako je minimalna vrijednost za aktiviranje vrlo blizu nule, snimanje može započeti zbog smetnji signala. Stoga minimalna početna vrijednost ne bi trebala biti blizu nule.
Ako je vrijednost okidača viša od maksimalne (niže od minimalne) vrijednosti napona, snimanje nikada neće započeti automatski. U tom slučaju morate promijeniti uvjete pokretanja.
Analiza podataka
Može se pokazati da dobivena ovisnost napona o vremenu nije simetrična oko nulte vrijednosti napona. To znači da postoji smetnja. To neće utjecati na kvalitativnu analizu, ali se moraju izvršiti ispravci u izračunima kako bi se uzele u obzir ove smetnje.
Objasnite valni oblik (minimum i maksimum) snimljenog napona.
Objasnite zašto visoki (niski) nisu simetrični.
Odredite kada se magnetski tok najviše mijenja.
Odredite ukupnu promjenu magnetskog toka tijekom prve polovice faze gibanja kada je magnet gurnut u zavojnicu?
Da biste pronašli ovu vrijednost, upotrijebite opcije Obradi/Analiziraj > Područje ili Obradi/Analiziraj > Integral.
Odredite ukupnu promjenu magnetskog toka tijekom druge polovice faze gibanja kada je magnet izvučen iz zavojnice?
Oznake: Razvoj sustava eksperimentalnih zadataka iz fizike na primjeru odjeljka "Mehanika" Diplomirani pedagog
U radu su dane preporuke, u obliku algoritama, za organiziranje pokusa koje sami učenici provode u razredu s odgovorima, izvan škole na domaću zadaću učitelja; o organizaciji kratkotrajnih i dugotrajnih promatranja prirodnih pojava, zadacima inventivne prirode za izradu opreme za pokuse, modelima rada strojeva i mehanizama koje učenici provode kod kuće po posebnim zadacima učitelja, vrstama fizikalnih pokusa također su usustavljeni u radu, primjeri eksperimentalnih zadataka za različite teme i dionice fizike 7.-9.
Preuzimanje datoteka:
Pregled:
općinsko natjecanje
društveno važan pedagoške inovacije u području
opće, predškolsko i dopunsko obrazovanje
općina ljetovališta Gelendžik
organizacija eksperimentalnog rada
na nastavi fizike i izvan nastave.
profesorica fizike i matematike
MAOU srednja škola №12
ljetovalište Gelendžik
Krasnodarski kraj
Gelendžik - 2015
Uvod ……………………………………………………………………….....3
1.1 Vrste fizikalnih eksperimenata……….. …………………………..5
2.1 Algoritam za izradu eksperimentalnih zadataka…….……………..8
2.2 Rezultati provjere eksperimentalnih zadataka u 7.-9. razredu ......................................... ........................ ........................ ...................... ...................10
Zaključak ………………………………………………………………………...12
Književnost ………………………………………………………………………..13
Dodatak……………………………………………………………………….14
4. Lekcija u 8. razredu na temu „Niz i paralelno
Spajanje vodiča.
"Radost gledanja i razumijevanja najljepši je dar prirode."
Albert Einstein
Uvod
U skladu s novim zahtjevima državnog obrazovnog standarda, metodološka osnova obrazovanja je sustavno-aktivni pristup koji omogućuje učenicima da formiraju univerzalne aktivnosti učenja među kojima važno mjesto zauzima stjecanje iskustva u primjeni znanstvenih metoda spoznaje, formiranje vještina u eksperimentalnom radu.
Jedan od načina povezivanja teorije s praksom je postavljanje eksperimentalnih zadataka, čije rješavanje pokazuje učenicima zakone na djelu, otkriva objektivnost zakona prirode, njihovu obveznu primjenu, pokazuje kako ljudi koriste znanje o zakonima. prirode za predviđanje pojava i njihovu kontrolu, važnost njihovog proučavanja za postizanje specifičnih, praktičnih svrha. Posebno vrijednim treba priznati takve eksperimentalne zadatke, za čije se rješavanje podaci uzimaju iz iskustva koje se odvija pred očima učenika, a ispravnost rješenja provjerava se iskustveno ili kontrolnim uređajem. U ovom slučaju, teorijska načela koja se proučavaju u tijeku fizike dobivaju posebno značenje u očima učenika. Jedna je stvar doći do nekih zaključaka i njihove matematičke formulacije promišljanjem i eksperimentom, tj. na formulu koju će trebati naučiti napamet i moći zaključiti, i ograničiti se na ovo, druga stvar je znati upravljati njima na temelju tih zaključaka i formula.
Relevantnost inovativnost je posljedica činjenice da organizacija akademski rad treba postaviti tako da utječe na osobnu sferu djece, a učitelj bi kreirao nove oblike rada. Kreativno usmjerenje rada zbližava učitelja i učenika, aktivira kognitivnu aktivnost sudionika odgojno-obrazovnog procesa.
U radu su dane preporuke u obliku algoritama za organiziranje pokusa koje provode sami učenici u razredu prilikom odgovaranja, izvan škole na domaćoj zadaći nastavnika; o organizaciji promatranja kratkotrajnih i dugotrajnih prirodnih pojava, zadacima inventivne prirode za izradu opreme za pokuse, modelima rada strojeva i mehanizama koje učenici provode kod kuće po posebnim zadacima učitelja, vrstama fizikalnih pokusa također su sistematizirani u radu, primjeri eksperimentalnih zadataka na različite teme i odjeljke dani su razredi fizike 7-9. U ovom radu korišteni su sljedeći materijali. fizički pokusi koriste se u radu na projektima, tijekom obrazovnih aktivnosti i izvan nastave:
Burov V.
Mansvetova G.P., Gudkova V.F.Fizikalni eksperiment u školi. Iz radnog iskustva. Vodič za učitelje. Izdanje 6 / - M .: Obrazovanje, 1981. - 192s., Ill., kao i materijali s Internetahttp://kopilkaurokov.ru/ , http://www.metod-kopilka.ru/ ,
Prilikom analiziranja otkriveni su slični proizvodi koji postoje u Rusiji: u fizici, ali iu obrazovnom sustavu u cjelini, došlo je do velikih promjena. Pojava novog proizvoda na ovu temu će se nadopuniti metodična kasica prasica nastavnika fizike i intenzivira rad na implementaciji Saveznog državnog obrazovnog standarda u nastavi fizike.
Svi eksperimenti predstavljeni u radu provedeni su na satovima fizike u razredima 7-9 Moskovske autonomne obrazovne ustanove srednje škole br. 12, u procesu pripreme za Jedinstveni državni ispit iz fizike u razredu 11, tijekom Tjedna fizike , neke od njih demonstrirao sam na GMO susretu nastavnika fizike, objavljenom na društvenoj mreži web stranice prosvjetnih radnika.
Poglavlje I. Mjesto eksperimenta u proučavanju fizike
- Vrste fizikalnih pokusa
U obrazloženju programa iz fizike govori se o potrebi upoznavanja učenika s metodama znanosti.
Metode fizičke znanosti dijele se na teorijske i eksperimentalne. U ovom radu, "eksperiment" se smatra jednim od temeljne metode na studiju fizike.
Riječ "eksperiment" (od latinskog experimentum) znači "test", "iskustvo". Eksperimentalna metoda nastala je u prirodnim znanostima novoga doba (G. Galileo, W. Hilbert). Svoje filozofsko shvaćanje prvi put je dao u djelima F. Bacona.Pokus učenja je sredstvo učenja u obliku pokusa koje posebno organiziraju i provode učitelj i učenik.
Ciljevi obrazovnog eksperimenta:
- Rješavanje glavnih obrazovnih zadataka;
- Formiranje i razvoj kognitivne i mentalne aktivnosti;
- Politehničko osposobljavanje;
- Formiranje znanstvenog pogleda učenika.
Obrazovni fizikalni pokusi mogu se spojiti u sljedeće skupine:
Demo eksperiment, kao sredstvo vizualizacije, pridonosi organizaciji učeničke percepcije obrazovnog materijala, njegovom razumijevanju i pamćenju; omogućuje politehničko obrazovanje učenika; potiče povećanje interesa za studij fizike i stvaranje motivacije za učenje. Kod demonstracije pokusa važno je da učenici sami mogu objasniti pojavu koju su vidjeli i mozganjem doći do zajedničkog zaključka. Često koristim ovu metodu kada objašnjavam novo gradivo. Također koristim video fragmente s eksperimentima bez zvučne pratnje na temu koja se proučava i tražim da objasne promatrani fenomen. Zatim predlažem da poslušate zvučni zapis i pronađete pogrešku u svom razmišljanju.
Radećilaboratorijski radučenici stječu iskustvo samostalne eksperimentalne aktivnosti, imajurazvijaju se tako važne osobne kvalitete kao što je točnost u radu instrumenata; poštivanje čistoće i reda na radnom mjestu, u evidenciji koja se vodi tijekom pokusa, organiziranost, ustrajnost u postizanju rezultata. Oni formiraju određenu kulturu mentalnog i fizičkog rada.
Domaći eksperimentalni zadaci i laboratorijski radizvode učenici kod kuće bez neposredne kontrole nastavnika nad napredovanjem rada.
Eksperimentalni radovi ovog tipa kod učenika formiraju:
- sposobnost zapažanja fizikalnih pojava u prirodi i svakodnevnom životu;
- sposobnost izvođenja mjerenja pomoću mjernih instrumenata koji se koriste u svakodnevnom životu;
- interes za eksperiment i proučavanje fizike;
- samostalnost i aktivnost.
Da bi student mogao provesti kod kuće laboratorijski rad nastavnik mora provesti detaljan brifing i dati jasan algoritam akcija učeniku.
Eksperimentalni zadacisu zadaci u kojima učenici dobivaju podatke iz eksperimentalnih uvjeta. Učenici prema posebnom algoritmu sastavljaju eksperimentalnu postavu, provode mjerenja i pomoću rezultata mjerenja rješavaju problem.
Izrada radnih modela uređaja, strojeva i mehanizama. Svake godine u školi u sklopu tjedna fizike održavam natjecanje izumitelja na koje učenici prijavljuju sve svoje inventivne ideje. Prije sata demonstriraju svoj izum i objašnjavaju koji su fizikalni fenomeni i zakoni u osnovi tog izuma. Učenici vrlo često u rad na svojim izumima uključe svoje roditelje i to postaje svojevrsni obiteljski projekt. Ova vrsta rada ima veliki odgojni učinak.
2.1 Algoritam za izradu eksperimentalnih zadataka
Glavna svrha eksperimentalnih zadataka je promicanje formiranja osnovnih pojmova, zakona, teorija kod učenika, razvoj mišljenja, samostalnosti, praktičnih vještina, uključujući sposobnost promatranja fizikalnih pojava, izvođenja jednostavni pokusi, mjerenja, rukovati instrumentima i materijalima, analizirati rezultate pokusa, donositi generalizacije i zaključke.
Učenicima se nudi sljedeći algoritam za provođenje eksperimenta:
- Formuliranje i obrazloženje hipoteze koja može poslužiti kao temelj eksperimenta.
- Određivanje svrhe pokusa.
- Pronalaženje uvjeta potrebnih za postizanje cilja pokusa.
- Planiranje pokusa.
- Izbor potrebne opreme i materijala.
- Zbirka instalacija.
- Provođenje eksperimenta, popraćeno opažanjima, mjerenjima i bilježenjem njihovih rezultata.
- Matematička obrada rezultata mjerenja.
- Analiza rezultata pokusa, formuliranje zaključaka.
Opća struktura fizičkog eksperimenta može se predstaviti kao:
Prilikom izvođenja bilo kojeg pokusa potrebno je zapamtiti zahtjeve za pokus.
Zahtjevi za eksperiment:
- vidljivost;
- kratko trajanje;
- Uvjerljivost, pristupačnost, pouzdanost;
- Sigurnost.
2.2. Rezultati ispitivanja eksperimentalnih problema
u razredima 7-9
Eksperimentalni zadaci su zadaci malog obujma i izravno povezani s gradivom koje se proučava, usmjereni na svladavanje praktičnih vještina koje su uključene u različite faze sata (provjera znanja, učenje novog nastavnog gradiva, učvršćivanje znanja, samostalan rad U klasi). Nakon izvršenja eksperimentalnog zadatka vrlo je važno analizirati dobivene rezultate i donijeti zaključke.
Smatrati razne forme kreativni zadaci koje sam koristio u svom radu na svakom pojedinom stupnju nastave fizike u srednjoj školi:
U 7. razredu počinje upoznavanje s fizikalnim pojmovima, s fizikalnim veličinama i metodama proučavanja fizikalnih pojava. Jedna od vizualnih metoda proučavanja fizike su pokusi koji se mogu izvoditi i u učionici i kod kuće. Ovdje mogu biti učinkoviti eksperimentalni zadaci i kreativni zadaci, gdje morate smisliti kako mjeriti fizička količina ili kako demonstrirati fizički fenomen. Uvijek cijenim ovakav rad.
U 8. razredu Koristim sljedeće oblike eksperimentalnih zadataka:
1) istraživački zadaci - kao elementi sata;
2) eksperimentalne domaće zadaće;
3) napravite mali izvještaj – istraživanje o nekim temama.
U 9. razredu razina složenosti eksperimentalnih zadataka trebala bi biti veća. Evo ja se prijavljujem:
1) kreativni zadaci za postavljanje pokusa na početku sata - kao element problemskog zadatka; 2) eksperimentalni zadaci - kao učvršćivanje pređenog gradiva, ili kao element predviđanja rezultata; 3) istraživački zadaci - kao kratkotrajni laboratorijski rad (10-15 minuta).
Korištenje eksperimentalnih zadataka u nastavi i izvan školskih sati kao domaće zadaće dovelo je do povećanja kognitivne aktivnosti učenika, povećanog interesa za proučavanje fizike.
Provela sam anketu u 8. razredu, u kojem se fizika uči u drugoj godini, i dobila sljedeće rezultate:
Pitanja | Mogućnosti odgovora | 8A razred | 8B razred |
| a) ne sviđa mi se predmet | ||
b) Zanima me | |||
c) Volim predmet, želim naučiti više. | |||
2. Koliko često učite predmet? | a) redovito | ||
b) ponekad | |||
c) vrlo rijetko | |||
3. Čitate li dodatna literatura po predmetu? | a) stalno | ||
b) ponekad | |||
c) malo, uopće ne čitam | |||
4. Želite li znati, razumjeti, doći do dna stvari? | a) gotovo uvijek | ||
b) ponekad | |||
c) vrlo rijetko | |||
5. Biste li htjeli raditi pokuse izvan školskih sati? | a) da, jako | ||
b) ponekad | |||
c) dosta lekcije |
Od dva 8. razreda bilo je 24 učenika koji su željeli dublje proučavati fiziku i baviti se eksperimentalnim radom.
Praćenje kvalitete učenja studenata
(učitelj Petrosyan O.R.)
Sudjelovanje na olimpijadama i natjecanjima iz fizike 4 godine
Zaključak
“Djetinjstvo djeteta nije razdoblje pripreme za budući život, već ispunjen život. Stoga se obrazovanje treba temeljiti ne na znanju koje će mu koristiti nekada u budućnosti, nego na onome što je djetetu danas prijeko potrebno, na problemima njegova stvarnog života.(John Dewey).
Svaki moderna škola Rusija ima potrebnu minimalnu opremu za provođenje fizikalnih eksperimenata prikazanih u radu. Osim toga, kućni pokusi provode se isključivo iz improviziranih sredstava. Izrada najjednostavnijih modela i mehanizama ne zahtijeva velike troškove, a učenici s velikim zanimanjem preuzimaju posao, uključujući svoje roditelje. Ovaj je proizvod namijenjen profesorima fizike u srednjim školama.
Eksperimentalni zadaci učenicima daju priliku da samostalno iskustveno utvrde temeljni uzrok neke fizikalne pojave u procesu njezina neposrednog razmatranja. Koristeći najjednostavniju opremu, čak i kućanske predmete, prilikom provođenja eksperimenta, fizika se u glavama učenika iz apstraktnog sustava znanja pretvara u znanost koja proučava "svijet oko nas". Time se naglašava praktični značaj tjelesnog znanja u svakodnevnom životu. U nastavi s eksperimentom nema protoka informacija koje dolaze samo od učitelja, nema dosadnih, ravnodušnih pogleda učenika. Sustavan i svrhovit rad na formiranju vještina i sposobnosti eksperimentalnog rada omogućuje već u početnoj fazi studija fizike uključivanje učenika u znanstvenoistraživački rad, učenje izražavanja mišljenja, vođenja javne rasprave i obrane svojih vlastite zaključke. To znači učiniti učenje učinkovitijim i zadovoljiti moderne zahtjeve.
Književnost
- Bimanova G.M. „Primjena inovativnih tehnologija u nastavi fizike u srednjoj školi“. Nastavnik srednje škole br. 173, Kyzylorda-2013 http://kopilkaurokov.ru/
- Braverman E.M. Samostalno izvođenje pokusa od strane učenika // Fizika u školi, 2000, br. 3 - od 43 - 46.
- Burov V. A. i dr. Frontalni eksperimentalni zadaci iz fizike u 6.-7. razredu srednje škole: Vodič za nastavnike / V.A. Burov, S.F. Kabanov, V.I. Sviridov. - M.: Prosvjetljenje, 1981. - 112 str., ilustr.
- Gorovaya S.V. „Organizacija promatranja i postavljanje pokusa na satu fizike jedan je od načina formiranja ključnih kompetencija.“ Učitelj fizike MOU srednja škola br. 27, Komsomolsk-on-Amur-2015
Primjena
Metodička izrada nastave fizike u 7.-9. razredu s eksperimentalnim zadacima.
1. Lekcija u 7. razredu na temu "Tlak krutih tijela, tekućina i plinova."
2. Lekcija u 7. razredu na temu "Rješavanje problema za određivanje učinkovitosti mehanizma."
3. Lekcija u 8. razredu na temu „Toplinske pojave. Taljenje i skrućivanje".
4. Lekcija u 8. razredu na temu "Električne pojave".
5. Lekcija u 9. razredu na temu "Newtonovi zakoni".
Pokus učenja je sredstvo učenja u obliku pokusa koje posebno organiziraju i provode učitelj i učenik. Ciljevi obrazovnog eksperimenta: Rješavanje glavnih obrazovnih zadataka; Formiranje i razvoj kognitivne i mentalne aktivnosti; Politehničko osposobljavanje; Formiranje znanstvenog pogleda učenika. "Radost gledanja i razumijevanja najljepši je dar prirode." Albert Einstein
Eksperimentalni zadaci Izrada pogonskih modela, uređaja, strojeva i mehanizama Domaći eksperimentalni zadaci Laboratorijski rad Demonstracijski pokus Fizikalni pokus Obrazovni fizikalni pokusi mogu se grupirati u sljedeće skupine:
Demonstracijski eksperiment, kao sredstvo vizualizacije, pridonosi organizaciji percepcije učenika nastavnog materijala, njegovom razumijevanju i pamćenju; omogućuje politehničko obrazovanje učenika; potiče povećanje interesa za studij fizike i stvaranje motivacije za učenje. Kod demonstracije pokusa važno je da učenici sami mogu objasniti pojavu koju su vidjeli i mozganjem doći do zajedničkog zaključka. Često koristim ovu metodu kada objašnjavam novo gradivo. Također koristim video fragmente s eksperimentima bez zvučne pratnje na temu koja se proučava i tražim da objasne promatrani fenomen. Zatim predlažem da poslušate zvučni zapis i pronađete pogrešku u svom razmišljanju.
Tijekom izvođenja laboratorijskih radova studenti stječu iskustvo u samostalnim eksperimentalnim aktivnostima, razvijaju tako važne osobne kvalitete kao što su točnost u radu s uređajima; poštivanje čistoće i reda na radnom mjestu, u evidenciji koja se vodi tijekom pokusa, organiziranost, ustrajnost u postizanju rezultata. Oni formiraju određenu kulturu mentalnog i fizičkog rada.
Domaće eksperimentalne zadatke i laboratorijske radove učenici izvode kod kuće bez neposredne kontrole nastavnika nad napredovanjem rada. Eksperimentalni radovi ove vrste kod učenika formiraju: - sposobnost zapažanja fizikalnih pojava u prirodi i svakodnevnom životu; - sposobnost izvođenja mjerenja pomoću mjernih instrumenata koji se koriste u svakodnevnom životu; - interes za eksperiment i proučavanje fizike; - samostalnost i aktivnost. Da bi student mogao provoditi laboratorijski rad kod kuće, nastavnik mora provesti detaljan brifing i dati jasan algoritam radnji studentu.
Eksperimentalni zadaci su zadaci u kojima učenici dobivaju podatke iz eksperimentalnih uvjeta. Učenici prema posebnom algoritmu sastavljaju eksperimentalnu postavu, provode mjerenja i pomoću rezultata mjerenja rješavaju problem.
Izrada radnih modela uređaja, strojeva i mehanizama. Svake godine u školi u sklopu tjedna fizike održavam natjecanje izumitelja na koje učenici prijavljuju sve svoje inventivne ideje. Prije lekcije demonstriraju svoj rad i objašnjavaju koji su fizikalni fenomeni i zakoni u osnovi ovog izuma. Učenici vrlo često u rad uključe svoje roditelje i to postaje svojevrsni obiteljski projekt. Ova vrsta rada ima veliki odgojni učinak.
Opažanje Mjerenje i bilježenje rezultata Teorijska analiza i matematička obrada rezultata mjerenja Zaključci Struktura fizikalnog eksperimenta
Prilikom izvođenja bilo kojeg pokusa potrebno je zapamtiti zahtjeve za pokus. Zahtjevi za eksperiment: Vizualizacija; kratko trajanje; Uvjerljivost, pristupačnost, pouzdanost; Sigurnost.
Korištenje eksperimentalnih zadataka u nastavi i izvan školskih sati kao domaće zadaće dovelo je do povećanja kognitivne aktivnosti učenika, povećanog interesa za proučavanje fizike. Pitanja Mogućnosti odgovora Razred 8A Razred 8B Procijenite svoj stav prema predmetu. a) Ne sviđa mi se tema, 5% 4% b) Zanima me, 85% 68% c) Sviđa mi se tema, želim znati više. 10% 28% 2. Koliko često učite predmet? a) redovito 5% 24% b) ponekad 90% 76% c) vrlo rijetko 5% 0% 3. Čitate li dodatnu literaturu na tu temu? a) stalno 10% 8% b) ponekad 60% 63% c) malo, uopće ne čitam 30% 29% 4. Želite li znati, razumjeti, doći do dna stvari? a) gotovo uvijek 40% 48% b) ponekad 55% 33% c) vrlo rijetko 5% 19% 5. Želite li raditi pokuse izvan školskih sati? a) da, jako puno 60% 57% b) ponekad 20% 29% c) dovoljno lekcija 20% 14%
Praćenje kvalitete učenja učenika (nastavnik Petrosyan O.R.)
Sudjelovanje na olimpijadama i natjecanjima iz fizike 4 godine
“Djetinjstvo djeteta nije razdoblje pripreme za budući život, već ispunjen život. Shodno tome, obrazovanje se ne treba temeljiti na znanju koje će mu koristiti nekada u budućnosti, već na onome što je djetetu hitno potrebno danas, na problemima njegova stvarnog života ”(John Dewey). Sustavan i svrhovit rad na formiranju vještina i sposobnosti eksperimentalnog rada omogućuje već u početnoj fazi studija fizike uključivanje učenika u znanstvenoistraživački rad, učenje izražavanja mišljenja, vođenja javne rasprave i obrane svojih vlastite zaključke. To znači učiniti učenje učinkovitijim i zadovoljiti moderne zahtjeve.
"Budite sami pioniri, istraživači! Ako nemate iskru, nikada je nećete zapaliti u drugima!" Sukhomlinsky V.A. Hvala na pozornosti!
Vibracije i valovi.
Optika.
Zadaci za samostalan rad.
Zadatak 1. Hidrostatsko vaganje.
Oprema: drveno ravnalo dužine 40 cm, plastelin, komad krede, mjerna posuda s vodom, konci, žilet, tronožac s držačem.
Vježbajte.
Mjera
- gustoća plastelina;
- gustoća krede;
- masa drvenog ravnala.
Bilješke:
- Preporučljivo je ne smočiti komad krede - može se raspasti.
- Gustoća vode se smatra jednakom 1000 kg / m 3
Problem 2. Specifična toplina otapanja hiposulfita.
Otapanjem hiposulfita u vodi temperatura otopine jako se smanjuje.
Izmjerite specifičnu toplinu otapanja zadane tvari.
Pod specifičnom toplinom otapanja podrazumijeva se količina topline potrebna za otapanje jedinice mase tvari.
Specifični toplinski kapacitet vode je 4200 J/(kg × K), gustoća vode je 1000 kg/m 3 .
Oprema: kalorimetar; čaša ili mjerna posuda; vage s utezima; termometar; kristalni hiposulfit; Topla voda.
Zadatak 3. Matematičko njihalo i ubrzanje slobodnog pada.
Oprema: tronožac s stopom, štoperica, komad plastelina, ravnalo, konac.
Vježbajte: Izmjerite ubrzanje slobodnog pada matematičkim njihalom.
Problem 4. Indeks loma materijala leće.
Vježbajte: Izmjerite indeks loma stakla od kojeg je napravljena leća.
Oprema: bikonveksna leća na stalku, izvor svjetlosti (žarulja na stalku s izvorom struje i spojnim žicama), ekran na stalku, kaliper, ravnalo.
Problem 5. "Vibracije štapa"
Oprema: stativ s stopom, štoperica, igla za pletenje, gumica, igla, ravnalo, plastični čep od plastične boce.
- Istražite ovisnost perioda titranja rezultirajućeg fizičkog njihala o duljini gornjeg dijela žbice. Nacrtajte dobivenu ovisnost. Provjerite izvedivost formule (1) u vašem slučaju.
- Odredite s najvećom mogućom točnošću minimalni period titranja rezultirajućeg njihala.
- Odredite vrijednost akceleracije slobodnog pada.
Zadatak 6. Odredite s najvećom mogućom točnošću otpor otpornika.
Oprema: izvor struje, otpornik s poznatim otporom, otpornik s nepoznatim otporom, šalica (čaša, 100 ml), termometar, sat (možete na ručni), milimetarski papir, komad pjene.
Zadatak 7. Odredite koeficijent trenja šipke o stol.
Oprema: šipka, ravnalo, tronožac, niti, uteg poznate mase.
Zadatak 8. Odredi težinu ravnog lika.
Oprema: ravna figura, ravnalo, uteg.
Zadatak 9. Istražite ovisnost brzine mlaza koji istječe iz posude o visini razine vode u toj posudi.
Oprema: tronožac sa kvačilom i nožicom, staklena bireta sa skalom i gumenom cijevi; opružni isječak; vijčana stezaljka; štoperica; dimnjak; kiveta; čaša vode; list milimetarskog papira.
Zadatak 10. Odredi temperaturu vode pri kojoj je njezina gustoća najveća.
Oprema: čaša vode, na temp t = 0 °C; metalni stalak; termometar; žlica; Gledati; mala čaša.
Zadatak 11. Odredite čvrstoću raspora T niti, mg< T
.
Oprema: šipka čija je dužina 50 cm; konac ili tanka žica; vladar; teret poznate mase; tronožac.
Zadatak 12. Odredite koeficijent trenja metalnog cilindra, čija je masa poznata, na površini stola.
Oprema: dva metalna cilindra približno iste mase (poznata je masa jednog od njih ( m = 0,4 - 0,6 kg)); ravnalo dužine 40 - 50 cm; Bakušinski dinamometar.
Problem 13. Istražite sadržaj mehaničke "crne kutije". Odredite karakteristike krutog tijela zatvorenog u "kutiji".
Oprema: dinamometar, ravnalo, milimetarski papir, "crna kutija" - zatvorena posuda, djelomično napunjena vodom, u kojoj se nalazi čvrsto tijelo na koje je pričvršćena kruta žica. Žica izlazi iz limenke kroz malu rupu na poklopcu.
Zadatak 14. Odredite gustoću i specifičnu toplinu nepoznatog metala.
Oprema: kalorimetar, plastična čaša, kupka za razvijanje fotografija, mjerni cilindar (menzura), termometar, navoji, 2 cilindra od nepoznatog metala, posuda s vrućim ( t g \u003d 60 ° -70 °) i hladno ( t x \u003d 10 ° - 15 °) s vodom. Specifični toplinski kapacitet vode c in \u003d 4200 J / (kg × K).
Zadatak 15. Odredite Youngov modul čelične žice.
Oprema: tronožac s dvije noge za pričvršćivanje opreme; dvije čelične šipke; čelična žica (promjer 0,26 mm); vladar; dinamometar; plastelin; pribadača.
Bilješka. Koeficijent krutosti žice ovisi o Youngovom modulu i geometrijske dimenziježice kako slijedi k = ES/l, Gdje l je duljina žice, a S je površina njegovog presjeka.
Zadatak 16. Odredite koncentraciju stolna sol u vodenoj otopini koju ste dobili.
Oprema: volumen staklene posude 0,5 l; posuda sa Vodena otopina kuhinjska sol nepoznate koncentracije; izvor izmjenične struje s podesivim naponom; ampermetar; voltmetar; dvije elektrode; spojne žice; ključ; set 8
težine kuhinjske soli; papir na kockice; posuda za svježu vodu.
Zadatak 17. Odrediti otpor milivoltmetra i miliampermetra za dva mjerna područja.
Oprema: milivoltmetar ( 50/250 mV), miliampermetar ( 5/50 mA), dvije spojne žice, bakrene i cinčane ploče, kiseli krastavci.
Zadatak 18. Odredite gustoću tijela.
Oprema: nepravilno tijelo, metalna šipka, ravnalo, tronožac, posuda s vodom, konac.
Zadatak 19. Odredite otpore otpornika R 1, ..., R 7, ampermetra i voltmetra.
Oprema: baterija, voltmetar, ampermetar, spojne žice, prekidač, otpornici: R 1 - R 7.
Zadatak 20. Odrediti koeficijent krutosti opruge.
Oprema: opruga, ravnalo, milimetarski papir, šipka, uteg 100 g.
Pažnja! Nemojte vješati teret na oprugu jer ćete time premašiti granicu elastičnosti opruge.
Zadatak 21. Odredite koeficijent trenja klizanja glave šibice po hrapavoj površini kutije šibica.
Oprema: kutija šibica, dinamometar, uteg, list papira, ravnalo, konac.
Problem 22. Dio konektora optičkog vlakna je stakleni cilindar (indeks loma n= 1,51), koji ima dva okrugla cilindrična kanala. Krajevi dijela su zapečaćeni. Odredite razmak kanala.
Oprema: detalj konektora, milimetarski papir, povećalo.
Problem 23. "Crna posuda". Tijelo se spušta u "crnu posudu" s vodom na koncu. Odredite gustoću tijela ρ m , njegovu visinu l razinu vode u posudi s uronjenim tijelom ( h) i kada je tijelo izvan tekućine ( Ho).
Oprema. "Crna posuda", dinamometar, milimetarski papir, ravnalo.
Gustoća vode 1000 kg/m3. Dubina posude V = 32 cm.
Zadatak 24. Trenje. Odredite koeficijente trenja klizanja drvenih i plastičnih ravnala po površini stola.
Oprema. Stativ s stopom, visak, drveno ravnalo, plastično ravnalo, stol.
Problem 25. Igračka sa satom. Odredite energiju koju pohranjuje opruga igračke sa satnim mehanizmom (automobila) s fiksnim "namotanjem" (broj okretaja ključa).
Oprema: igračka sa satom poznate mase, ravnalo, tronožac s stopom i kvačilom, kosa ravnina.
Bilješka. Navijte igračku tako da njezino kretanje ne prelazi duljinu stola.
Zadatak 26. Određivanje gustoće tijela. Odredite gustoću tereta (gumeni čep) i poluge (drvena letva) pomoću predložene opreme.
Oprema: teret poznate mase (označeno pluto); poluga (drvena tračnica); cilindrično staklo ( 200 - 250 ml); nit ( 1m); drveno ravnalo, posuda s vodom.
Zadatak 27. Proučavamo kretanje lopte.
Podignite loptu na određenu visinu iznad površine stola. Pustimo ga i promatrajmo njegovo kretanje. Kad bi sudari bili apsolutno elastični (ponekad kažu i elastični), tada bi lopta uvijek skočila na istu visinu. U stvarnosti se visina skokova stalno smanjuje. Vremenski interval između uzastopnih skokova također se smanjuje, što je jasno vidljivo na uho. Nakon nekog vremena skokovi prestaju i lopta ostaje na stolu.
1 zadatak – teorijski.
1.1. Odredite udio izgubljene (faktor gubitka energije) energije nakon prvog, drugog, trećeg odskoka.
1.2. Dobijte ovisnost vremena o broju odskoka.
2 zadatak - eksperimentalni.
2.1. Izravnom metodom pomoću ravnala odredite koeficijent gubitka energije nakon prvog, drugog, trećeg udara.
Koeficijent gubitka energije moguće je odrediti metodom koja se temelji na mjerenju ukupnog vremena gibanja loptice od trenutka kad je bačena s visine H do trenutka prestanka odbijanja. Da biste to učinili, morate uspostaviti odnos između ukupnog vremena putovanja i koeficijenta gubitka energije.
2.2. Odredite faktor gubitka energije metodom koja se temelji na mjerenju ukupnog vremena gibanja lopte.
3. Pogreške.
3.1. Usporedite pogreške mjerenja faktora gubitka energije u stavcima 2.1. i 2.2.
Problem 28.
- Odredite masu epruvete koja vam je dana te njezin vanjski i unutarnji promjer.
- Izračunajte teoretski na kojoj najmanjoj visini h min i najveća nadmorska visina h max vode ulivene u epruvetu, ona će mirno plutati u okomitom položaju i pronađite brojčane vrijednosti koristeći rezultate iz prvog odlomka.
- Eksperimentalno odredite h min i h max i usporedite s rezultatima iz točke 2.
Oprema. Epruveta nepoznate mase sa zalijepljenom vagom, posuda s vodom, čaša, milimetarski papir, konac.
Bilješka. Zabranjeno je skidanje kamenca s epruvete!
Zadatak 29. Kut između zrcala. S najvećom točnošću odredite diedarski kut između zrcala.
Oprema. Sustav s dva ogledala, mjerna traka, 3 pribadače, karton.
Zadatak 30. Sferni segment.
Sferni segment je tijelo omeđeno sfernom plohom i ravninom. Koristeći ovu opremu, izgradite grafikon ovisnosti volumena V sferni segment jediničnog polumjera r = 1 sa svoje visine h.
Bilješka. Formula za volumen sfernog segmenta ne bi trebala biti poznata. Uzmimo da je gustoća vode jednaka 1,0 g/cm 3 .
Oprema. Čaša vode, teniska loptica poznate mase m s ubodom, štrcaljka s iglom, list milimetarskog papira, ljepljiva traka, škare.
Zadatak 31. Snijeg s vodom.
Odrediti maseni udio snijeg u mješavini snijega i vode u trenutku izdavanja.
Oprema. Mješavina snijega i leda, termometar, sat.
Bilješka. Specifični toplinski kapacitet vode s = 4200 J/(kg × °S), određena toplina otapanje leda λ = 335 kJ/kg.
Problem 32. Podesiva "crna kutija".
U "crnoj kutiji", koja ima 3 izlaza, sastavljen je električni krug koji se sastoji od nekoliko otpornika konstantnog otpora i jednog promjenjivog otpornika. Otpor promjenjivog otpornika može se mijenjati od nule do neke maksimalna vrijednost R o s izvučenom tipkom za podešavanje.
Pomoću ohmmetra ispitajte krug "crne kutije" i, pod pretpostavkom da je broj otpornika u njemu minimalan,
- nacrtati shemu električnog kruga zatvorenog u „crnoj kutiji“;
- izračunati otpor stalnih otpornika i vrijednost R o ;
- procijenite točnost vrijednosti otpora koje ste izračunali.
Zadatak 33. Mjerenje električnih otpora.
Odredite otpor voltmetra, baterije i otpornika. Poznato je da se prava baterija može prikazati kao idealna, spojena u seriju s nekim otpornikom, a pravi voltmetar - kao idealni, u paralelu s kojim je spojen otpornik.
Oprema. Baterija, voltmetar, otpornik s nepoznatim otporom, otpornik s poznatim otporom.
Problem 34. Vaganje ultralakih tereta.
Pomoću predloženog pribora odredite masu m komada folije.
Oprema. Staklenka vode, komad stiropora, set čavala, drvene čačkalice, ravnalo s milimetarskim podjelama ili milimetarski papir, zašiljena olovka, folija, salvete.
Problem 35.
Odredite strujno-naponsku karakteristiku (CVC) "crne kutije" ( CJ). Opišite način uzimanja CVC i izgradite njegov graf. Procijenite pogreške.
Oprema. CJ, granični otpornik s poznatim otporom R, multimetar u voltmetarskom modu, podesivi izvor struje, spojne žice, milimetarski papir.
Pažnja. Spojiti CJ na izvor struje zaobilazeći granični otpornik strogo je zabranjeno.
Zadatak 36. Mekana opruga.
- Eksperimentalno istražiti ovisnost istezanja meke opruge pod djelovanjem vlastite težine o broju zavoja opruge. Dajte teoretsko objašnjenje pronađenog odnosa.
- Odredite koeficijent elastičnosti i masu opruge.
- Istražite ovisnost perioda titranja opruge o broju njezinih zavoja.
Oprema: mekana opruga, tronožac s nožicom, metar, sat sa sekundarom, kuglica od plastelina s masom m = 10 g, milimetarski papir.
Problem 37. Gustoća žice.
Odredite gustoću žice. Lomljenje žice nije dopušteno.
Oprema: komad žice, milimetarski papir, konac, voda, posuda.
Bilješka. Gustoća vode 1000 kg/m3.
Zadatak 38. Koeficijent trenja.
Odredite koeficijent trenja klizanja materijala bobine na drvu. Os špulice mora biti vodoravna.
Oprema: bobina, duljina konca 0,5 m, drveno ravnalo učvršćeno pod kutom na tronošcu, milimetarski papir.
Bilješka. Tijekom rada zabranjeno je mijenjati položaj ravnala.
Zadatak 39. Udio mehaničke energije.
Odredite udio mehaničke energije koju je lopta izgubila pri padu bez početne brzine s visine 1m.
Oprema: teniska loptica, dužina ravnala 1,5 m, format bijelog papira A4, list karbonskog papira, staklena ploča, ravnalo; cigla.
Bilješka: za male deformacije lopte može se (ali ne mora) smatrati da vrijedi Hookeov zakon.
Problem 40. Posuda s vodom "crna kutija".
"Crna kutija" je posuda s vodom, u koju se spušta nit, na kojoj su dva utega pričvršćena na određenoj udaljenosti jedna od druge. Odredite mase tereta i njihove gustoće. Procijenite veličinu tereta, udaljenost između njih i razinu vode u posudi.
Oprema Oprema: "crna kutija", dinamometar, milimetarski papir.
Problem 41. Optička "crna kutija".
Optička "crna kutija" sastoji se od dvije leće od kojih je jedna konvergentna, a druga divergentna. Odredite njihove žarišne duljine.
Oprema: cijev s dvije leće (optička "crna" kutija), žarulja, izvor struje, ravnalo, zaslon s milimetarskim papirom, list milimetarskog papira.
Bilješka. Dopuštena je uporaba svjetla iz udaljenog izvora. Nije dopušteno približavanje žarulje lećama (odnosno bliže nego što stalci dopuštaju).
Sveti Ivan Šangajski: živući svetac
Za pomoć vršitelju Isusove molitve
Koja je izvorna ideja stvarnosti?