Система експериментальних домашніх завдань із фізики з використанням дитячих іграшок. Експеримент у фізиці

Домашні експериментальні завдання

Завдання 1.

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

прикріпіть до нитки гумову нитку завдовжки 20 див.

Покладіть книгу на стіл і дуже повільно починайте тягнути за кінець

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

момент початку ковзання книги.

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

Покладіть під книгу дві тонкі циліндричні ручки (або два

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

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

Порівняйте три отримані результати та зробіть висновки.

Примітка. Наступне завдання є різновидом попереднього. Воно

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

Завдання 2.

Покладіть на книгу шестигранний олівець паралельно до її корінця.

Повільно піднімайте верхній край книги доти, доки олівець не почне

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

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

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

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

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

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

коробкою, гумкою і т.п.)

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

навколо осі?

Щоб товсту книгу пересунути по столу одним пальцем, треба прикласти

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

ручки, які будуть в даному випадкуроликовими підшипниками, книга легко

пересунеться від слабкого поштовху мізинцем.

Зробіть досліди і зробіть порівняння сили тертя спокою, сили тертя

ковзання та сили тертя кочення.

Завдання 3.

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

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

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

ніж сире: воно обертається значно швидше.

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

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

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

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

рідкі білок і жовток своїм тертям між шарами гальмують обертання

шкаралупи.

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

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

Центр ваги. Завдання 1.

Візьміть два грановані олівці і тримайте їх перед собою паралельно,

поклавши на них лінійку. Почніть зближувати олівці. Зближення буде

відбуватися почергово: то один олівець рухається, той інший.

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

Вони все одно рухатимуться по черзі.

Як тільки на одному олівці тиск побільшав і тертя настільки

Другий олівець може тепер рухатися під лінійкою. Але через деяке

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

після збільшення тертя він зупиняється. А тепер може рухатися перший

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

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

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

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

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

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

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

чому так відбувається.

Завдання 2.

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

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

і трохи вище кінця вставте напіврозкритий складаний ніж. Поставте

вістря олівця на вказівний палець. Знайдіть таке положення

напіврозкритого ножа на олівці, при якому олівець стоятиме на

пальця, злегка похитуючись.

Тепер питання: де знаходиться центр ваги олівця та складаного

Завдання 3.

Визначте положення центру ваги сірника з головкою та без головки.

Поставте на стіл сірникову коробку на довгу вузьку його грань і

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

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

щоб вона лежала горизонтально. Позначте ручкою положення центру тяжіння

сірники з голівкою.

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

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

вдасться: сірник не лежатиме горизонтально, оскільки центр ваги сірника

перемістився. Визначте положення нового центру тяжкості і зауважте,

яку сторону він перемістився. Позначте ручкою центр ваги сірника без

Сірника з двома точками принесіть у клас.

Завдання 4.

Визначте положення центру тяжіння плоскої фігури.

Виріжте з картону фігуру довільної (якийсь химерної) форми

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

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

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

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

повинна вільно гойдатися на гвоздиці.

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

нитку через гвоздик, щоб він вказував вертикальний напрямок

підвішеною фігурою. Позначте на фігурі олівцем вертикальний напрямок

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

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

Точка перетину вертикальних ліній вкаже положення центру тяжіння

цієї фігури.

Пропустіть через знайдений вами центр ваги нитку, на кінці якої

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

майже горизонтально. Чим точніше проведений досвід, тим горизонтальнішим буде

тримати фігуру.

Завдання 5.

Визначте центр ваги обруча.

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

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

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

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

цими точками натягніть і закріпіть шматок тонкого дроту або волосіні

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

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

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

Зауважте: центр ваги обруча лежить поза речовиною тіла.

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

ній обруч. Обруч буде в байдужій рівновазі, оскільки центр

тяжкості обруча та точка його опори (підвісу) збігаються.

Завдання 6.

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

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

тим тіло стійкіше.

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

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

меншу грань, обводьте щоразу олівцем, щоб отримати три різні

площі опори. Підрахуйте розміри кожної площі у квадратних сантиметрах

та проставте їх на папері.

Виміряйте та запишіть висоту положення центру ваги коробка для всіх

трьох випадків (центр тяжкості сірникової коробкилежить на перетині

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

стійким.

Завдання 7.

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

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

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

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

всередині вашого тіла, не дасть вам встати.

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

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

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

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

Тоді рівновага вашого тіла виявиться досить стійкою, ви легко

зможете підвестися.

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

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

Інерція. Завдання 1.

Покладіть на склянку поштову листівку, а на листівку покладіть монету

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

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

Завдання 2.

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

листа покладіть стопку книг заввишки не нижче 25см.

Злегка піднявши над рівнем столу другу половину аркуша обома

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

книг, а книги мають залишитися дома.

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

рухатимуться разом із листом.

Завдання 3.

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

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

нитки. Повільно підніміть молоток за нитку. Молоток висітиме на

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

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

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

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

Завдання 4.

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

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

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

рух і покотиться, вискочивши з жолобка.

Перевірте, куди покотиться кулька, якщо:

а) дуже швидко потягнути жолоб та різко зупинити його;

б) тягнути жолоб повільно та різко зупинити.

Завдання 5.

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

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

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

інерції, виявиться перерізаним і розпадеться на дві половинки.

Те саме виходить, коли колють дрова: якщо не вдалося

розколоти чурбак, його зазвичай перевертають і щосили, ударяють обухом

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

насаджується глибше на сокиру і розколюється надвоє.

Значення та види самостійного експерименту учнів з фізики.При навчанні фізики у неповній середній школі експериментальні вміння формуються і під час самостійних лабораторних робіт.

Навчання фізиці не можна уявити лише як теоретичних занять, навіть якщо учням на заняттях показуються демонстраційні фізичні досліди. До всіх видів чуттєвого сприйняття треба обов'язково додати під час занять “роботу руками”. Це досягається при виконанні учнями фізичного лабораторного експерименту, коли вони самі збирають установки, проводять вимірювання фізичних величин, виконують досліди. Лабораторні заняття викликають у учнів дуже великий інтерес, що цілком природно, тому що при цьому відбувається пізнання учнем навколишнього світу на основі власного досвідута власних відчуттів.

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

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

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

Фронтальні лабораторні роботи з фізики;

Фізичний практикум;

Домашні експериментальні роботи з фізики.

Фронтальні лабораторні роботи- це такий вид практичних робіт, коли всі учні класу одночасно виконують однотипний експеримент, використовуючи однакове обладнання. Фронтальні лабораторні роботи виконуються найчастіше групою учнів, що з двох осіб, іноді є можливість організувати індивідуальну роботу. Відповідно, в кабінеті має бути 15-20 комплектів приладів для фронтальних лабораторних робіт. Загальна кількість таких приладів складатиме близько тисячі штук. Назви фронтальних лабораторних робіт наводяться в навчальних програмах. Їх досить багато, вони передбачені практично з кожної теми курсу фізики. Перед проведенням роботи вчитель виявляє підготовленість учнів до свідомого виконання роботи, визначає разом із нею її мету, обговорює хід виконання роботи, правила роботи з приладами, методи обчислення похибок вимірів. Фронтальні лабораторні роботи не дуже складні за змістом, тісно пов'язані хронологічно з матеріалом, що вивчається, і розраховані, як правило, на один урок. Описи лабораторних робіт можна знайти у шкільних підручниках з фізики.

Фізичний практикумпроводиться з метою повторення, поглиблення, розширення та узагальнення отриманих знань з різних темкурс фізики; розвитку та вдосконалення в учнів експериментальних умінь шляхом використання складнішого обладнання, складнішого експерименту; формування вони самостійності під час вирішення завдань, що з експериментом. Фізичний практикум не пов'язаний за часом з матеріалом, що проводиться, він проводиться, як правило, наприкінці навчального року, іноді - наприкінці першого і другого півріччя і включає серію дослідів по тій чи іншій темі. Роботи фізичного практикуму учні виконують у групі з 2-4 осіб різному устаткуванні; на наступних заняттях відбувається зміна робіт, що проводиться за спеціально складеним графіком. Складаючи графік, враховують кількість учнів у класі, кількість робіт практикуму, наявність устаткування. На кожну роботу фізичного практикуму відводяться два навчальних годинщо вимагає введення в розклад здвоєних уроків з фізики. Це становить труднощі. З цієї причини і через брак необхідного обладнання практикують одногодинні роботи фізичного практикуму. Слід зазначити, що кращими є двогодинні роботи, оскільки роботи практикуму складніше, ніж фронтальні лабораторні роботи, виконуються вони більш складному устаткуванні, причому частка самостійної участі учнів значно більше, ніж у разі фронтальних лабораторних робіт. Фізичні практикуми передбачені переважно програмами 9-11 класів. У кожному класі на практикум приділяється приблизно 10 годин навчального часу. До кожної роботи вчитель повинен скласти інструкцію, яка повинна містити: назву, мету, список приладів та обладнання, коротку теорію, опис невідомих учнів, план виконання роботи. Після проведення роботи учні повинні здати звіт, який має містити: назву роботи, мету роботи, список приладів, схему чи малюнок установки, план виконання роботи, таблицю результатів, формули, за якими обчислювалися значення величин, обчислення похибок вимірів, висновки. Оцінюючи роботи учнів у практикумі слід враховувати їхню підготовку до роботи, звіт про роботу, рівень сформованості умінь, розуміння теоретичного матеріалу, використовуваних методів експериментального дослідження.

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

Основні завдання експериментальних робіт цього виду:

Формування вміння спостерігати фізичні явищау природі та у побуті;

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

Формування інтересу до експерименту та до вивчення фізики;

Формування самостійності та активності.

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

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

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

Роботи, які виконуються на приладах, що випускаються промисловістю.

Класифікацію взято з .

У книжці С.Ф. Покровський показав, що домашні досліди та спостереження з фізики, що проводяться самими учнями: 1) дають можливість нашій школі розширити сферу зв'язку теорії з практикою; 2) розвивають в учнів інтерес до фізики та техніки; 3)будять творчу думку і розвивають здатність до винахідництва; 4) привчають учнів до самостійної дослідницької роботи; 5)виробляють у них цінні якості: спостережливість, увага, наполегливість та акуратність; 6) доповнюють класні лабораторні роботи тим матеріалом, який ніяк не може бути виконаний у класі (ряд тривалих спостережень, спостереження природних явищта інше), і 7) привчають учнів до свідомої, доцільної праці.

Домашні досліди та спостереження з фізики мають свої характерні особливості, будучи надзвичайно корисним доповненням до класних та взагалі шкільних практичних робіт.

Вже досить давно рекомендовано учням мати домашню лабораторію. до неї включалися в першу чергу лінійки, мензурка, лійка, ваги, різновиди, динамометр, трибометр, магніт, годинник з секундною стрілкою, залізна тирса, трубки, проводи, батарейка, лампочка. Однак, незважаючи на те, що в набір включені дуже прості прилади, ця пропозиція не набула поширення.

Для організації домашньої експериментальної роботи учнів можна використовувати так звану міні-лабораторію, запропоновану вчителем-методистом О.С. недоїдковим, до якого входять багато предметів домашнього вжитку (пляшечки від пеніциліну, гумки, піпетки, лінійки тощо) що доступно практично кожному школяру. О.С. недоїдків розробив дуже велике числоцікавих та корисних дослідівіз цим обладнанням.

З'явилася можливість використовувати ЕОМ щодо домашніх умовах модельного експерименту. Зрозуміло, що відповідні завдання можуть бути запропоновані лише тим учням, які мають вдома комп'ютер та програмно-педагогічні засоби.

Щоб учні хотіли навчатися, необхідно, щоб процес навчання був цікавий для них. Що ж цікаве учням? Для отримання відповіді це запитання звернемося до витягів із статті І.В. Литовко, МОС(П)Ш №1 м. Вільного "Домашні експериментальні завдання як елемент творчості учнів", опублікованій в інтернеті. Ось що пише І.В. Литовка:

“Одне з найважливіших завдань школи - навчити учнів навчатися, зміцнити їхню здатність до саморозвитку у процесі освіти, навіщо необхідно сформувати в школярів відповідні стійкі бажання, інтереси, вміння. Велику роль цьому відіграють експериментальні завдання з фізики, які мають за змістом короткочасні спостереження, виміри і досліди, тісно пов'язані з темою уроку. Чим більше спостережень фізичних явищ, дослідів зробить учень, краще він засвоїть матеріал, що вивчається.

Для вивчення мотивації учнів їм було запропоновано такі питання та отримано результаты:

Що вам подобається при вивченні фізики ?

а) вирішення завдань -19%;

б) демонстрація дослідів -21%;

Вступ

Глава 1. Теоретичні основи використання експериментального методу під час уроків фізики у старших класах

1 Роль та значення експериментальних завдань у шкільному курсі фізики (визначення експерименту в педагогіці, психології та в теорії методики навчання фізики)

2 Аналіз програм та підручників з використання експериментальних завдань у шкільному курсі фізики

3 Новий підхід у проведенні експериментальних завдань з фізики за допомогою Лего-констукторів на прикладі розділу «Механіка»

4 Методика проведення педагогічного експерименту лише на рівні констатуючого експерименту

5 Висновки з першого розділу

Розділ 2. Розробка та методика проведення експериментальних завдань у розділі «Механіка» для учнів 10 класів загальноосвітнього профілю

1 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Кінематика точки». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

2 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Кінематика твердого тіла». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

3 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Динаміка». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

4 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Закони збереження в механіці». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

5 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Статика». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

6 Висновки з другого розділу

Висновок

Список літератури

Відповідь на питання

Вступ

Актуальність теми. Загальновизнано, що вивчення фізики дає як фактичні знання, а й розвиває особистість. Фізична освіта, безперечно, є сферою розвитку інтелекту. Останній, як відомо, проявляється і в розумової, і предметної діяльності людини.

У зв'язку з цим особливе значення набуває експериментального вирішення завдань, яке з необхідністю передбачає обидва види діяльності. Як і будь-який вид вирішення завдань, воно має загальну для процесу мислення структуру та закономірності. Експериментальний підхід відкриває можливості розвитку образного мислення.

Експериментальне вирішення фізичних завдань, в силу їх змісту та методології вирішення, може стати важливим засобом розвитку універсальних дослідницьких навичок та умінь: постановки експерименту, що спирається на певні моделі дослідження, власне експериментування, здатності виділити та сформулювати найбільш суттєві результати, висунути гіпотезу, адекватну досліджуваному предмету , і на її основі побудувати фізичну та математичну модель, залучити до аналізу обчислювальну техніку. Новизна змісту фізичних завдань учнів, варіативність у виборі експериментальних методик і засобів, необхідна самостійність мислення розробки та аналізі фізичної і математичної моделей створюють передумови на формування творчих здібностей.

Таким чином, розробка системи експериментальних завдань з фізики на прикладі механіки актуальна в плані розвитку та особистісно - орієнтованого навчання.

Об'єктом дослідження є навчання учнів десятих класів.

Предметом дослідження є система експериментальних завдань з фізики з прикладу механіки, спрямовану розвиток інтелектуальних здібностей, формування дослідницького підходу, творчої активностіучнів.

Мета дослідження - розробка системи експериментальних завдань з фізики з прикладу механіки.

Гіпотеза дослідження - Якщо до системи фізичного експерименту розділу «Механіка» включити демонстрації вчителя, пов'язані з ними домашні та класні досліди учнів, а також експериментальні завдання для учнів з елективних курсів, а пізнавальну діяльністьучнів при їх виконанні та обговоренні організувати на основі проблемності, то у школярів з'явиться можливість набувати, поряд зі знанням основних фізичних понятьта законів, інформаційні, експериментальні, проблемні, діяльні вміння, що й призведе до підвищення інтересу до фізики як предмета. Виходячи з мети та гіпотези дослідження, були доставлені такі завдання:

1. Визначити роль і значення експериментальних завдань у шкільному курсі фізики (визначення експерименту в педагогіці, психології та теорії методики навчання фізики).

Проаналізувати програми та підручники з використання експериментальних завдань у шкільному курсі фізики.

Розкрити сутність методики проведення педагогічного експерименту лише на рівні констатуючого експерименту.

Розробити систему експериментальних завдань у розділі «Механіка» для учнів 10 класів загальноосвітнього профілю.

Наукова новизна та теоретична значущість роботи полягає в наступному: Встановлено роль експериментального вирішення фізичних завдань як засобу у розвитку пізнавальних здібностей, дослідницьких навичок та творчої активності учнів 10 – х класів.

Теоретичне значення досліджень визначається розробкою та обґрунтуванням методичних основтехнології проектування та організації навчального процесу з експериментального вирішення фізичних завдань як засобу розвиваючого та особистісно-орієнтованого навчання.

Для вирішення поставлених завдань використовувалась сукупність методів:

· теоретичний аналіз психолого-педагогічної літератури та порівняльно-порівняльний методи;

· системний підхіддо оцінки результатів теоретичного аналізу, метод сходження від абстрактного до конкретного, синтез теоретичного та емпіричного матеріалу, метод змістовного узагальнення, логіко-евристична розробка рішень, імовірнісне прогнозування, прогностичне моделювання, уявний експеримент.

Робота складається із вступу, двох розділів, висновків, бібліографічного списку, додатків.

Апробація розробленої системи завдань проводилася на базі школи – інтернату № 30 Середньої Загальної Освіти Відкритого Акціонерного Товариства «Російські Залізниці», адреса: місто Комсомольськ – на Амурі, проспект Леніна 58/2.

Глава 1. Теоретичні основи використання експериментального методу під час уроків фізики у старших класах

Роберт Вудвортс (R. S. Woodworth), який опублікував свій класичний підручник з експериментальної психології(«Experimental psychology», 1938), визначав експеримент як упорядковане дослідження, у ході якого дослідник безпосередньо змінює певний чинник (чи чинники), підтримує інші незмінними і спостерігає результати систематичних змін.

У педагогіці Сластенін Ст визначав експеримент як дослідницьку діяльність з метою вивчення причинно-наслідкових зв'язків у педагогічних явищах.

У філософії Соколов В.В. описує експеримент, як метод наукового пізнання.

Засновник фізики – Знаменський А.П. описував експеримент як вид пізнавальної діяльності, у якій ключова для тієї чи іншої наукової теорії ситуація розігрується над реальному дії .

За Робертом Вудвортсом констатуючий експеримент - це експеримент, що встановлює наявність будь-якого незаперечного факту або явища.

За Сластенін В. - констатуючий експеримент проводиться на початку дослідження і спрямований на з'ясування стану справ у шкільній практиці з проблеми , що вивчається .

По Роберту Вудвортсу формуючий (перетворювальний, навчальний) експеримент ставить за мету активне формування чи виховання тих чи інших сторін психіки, рівнів діяльності тощо; використовується щодо конкретних шляхів формування особистості дитини, забезпечуючи поєднання психологічних дослідженьз педагогічним пошуком та проектуванням найбільш ефективних формнавчально-виховної роботи.

За Сластенін В. - формує експеримент, в процесі якого конструюються нові педагогічні явища.

За Сластенін В. - експериментальні завдання - це короткочасні спостереження, вимірювання та досліди, тісно пов'язані з темою уроку.

Особистісно орієнтоване навчання- це таке навчання, де в основу ставиться особистість дитини, її самобутність, самоцінність, суб'єктний досвід кожного спочатку розкривається, а потім узгоджується зі змістом освіти. Якщо в традиційній філософії освіти соціально-педагогічні моделі розвитку особистості описувалися у вигляді зразків, що зовні задаються, еталонів пізнання (пізнавальної діяльності), то особистісно орієнтоване навчання виходить з визнання унікальності суб'єктного досвіду самого учня, як важливого джерела індивідуальної життєдіяльності, що виявляється, зокрема, в пізнанні. Тим самим визнається, що в освіті відбувається не просто інтеріоризація дитиною заданих педагогічних впливів, а «зустріч» задається та суб'єктного досвіду, своєрідне «окультурення» останнього, його збагачення, прирощення, перетворення, що і становить «вектор» індивідуального розвиткуВизнання учня головною діючою фігурою всього освітнього процесу є особистісно-орієнтована педагогіка.

При проектуванні освітнього процесу слід виходити із визнання двох рівноправних джерел: навчання та вчення. Останнє не є просто дериватим першого, а є самостійним, особистісно-значущим, а тому дуже дієвим джерелом розвитку особистості.

Особистісно-орієнтоване навчання будується на принципі суб'єктності. З нього випливає цілий рядположень.

Навчальний матеріал може бути однаковим всім учнів. Учню треба дати можливість вибрати те, що відповідає його суб'єктності щодо матеріалу, виконанні завдань, вирішенні завдань. У змісті навчальних текстів можливі і допустимі суперечливі судження, варіативність викладу, різного емоційного відношення, авторські позиції Учень не заучує обов'язковий матеріал із заздалегідь заданими висновками, а сам його відбирає, вивчає, аналізує та робить власні висновки. Наголос робиться не так на розвиток лише пам'яті учня, але в самостійність його мислення і самобутність висновків. Проблемність завдань, неоднозначність навчального матеріалу підштовхують учня до цього.

Формуючий експеримент, - це специфічний виключно для психології вид експерименту, в якому активний вплив експериментальної ситуації на випробуваного має сприяти його психічному розвитку та особистісному зростанню.

Розглянемо роль і значення експериментальних завдань у психології, педагогіці, філософії та теорії методики навчання фізики.

Основним методом дослідницької роботипсихолог є експеримент. Відомий вітчизняний психолог С.Л. Рубінштейн (1889-1960) виділяв такі якості експерименту, що зумовлюють його значення для здобуття наукових фактів: «1) В експерименті дослідник сам викликає досліджуване їм явище, замість чекати, як при об'єктивному спостереженні, поки випадковий потік явища доставить йому можливість його спостерігати . 2) Маючи можливість викликати явище, експериментатор може варіювати, змінювати умови, при яких протікає явище, замість того, як, при простому спостереженні, брати їх таким, яким йому їх доставляє випадок. 3) Ізомеруючи окремі умови і змінюючи одне з них при збереженні незмінними інших, експеримент тим самим виявляє значення цих окремих умов і встановлює закономірні зв'язки, що визначають процес, що вивчається. Експеримент, таким чином, дуже потужний методичний засіб для виявлення закономірностей. 4) Виявляючи закономірні зв'язки між явищами, експеримент часто може варіювати як самі умови щодо їх наявності чи відсутності, а й їх кількісні співвідношення. В результаті експеримент встановлює якісні закономірності, що допускають математичне формулювання» .

Найбільш яскравим педагогічним напрямом, Покликаним реалізувати ідеї «нового виховання», виступає експериментальна педагогіка, провідним прагненням якої є розробка науково обґрунтованої теорії навчання та виховання, здатної розвинути індивідуальність особистості. Виникла у ХІХ ст. Експериментальна педагогіка (термін запропонував Е. Мейман) ставила за мету всебічне дослідження дитини та обґрунтування педагогічної теорії експериментальним шляхом. Вона надала сильний впливна хід розвитку вітчизняної педагогічної науки. .

Жодна тема не повинна бути пройдена суто теоретично, як жодна робота не повинна бути виконана без висвітлення її наукової теорії. Вміле поєднання теорії з практикою та практики з теорією дасть необхідний виховний та освітній ефект та забезпечить виконання вимог, які висуває нам педагогіка. Основне знаряддя навчання фізиці (її практичної частини) у шкільництві - демонстраційний і лабораторний експеримент, з яким учень повинен мати справу в класі при поясненнях вчителя, на лабораторних роботах, у фізичному практикумі, у фізичному гуртку та в домашніх умовах.

Без експерименту немає і може бути раціонального навчання фізиці; одне словесне навчанняфізики неминуче призводить до формалізму та механічного заучування.

Експеримент у шкільному курсі фізики - це відображення наукового методу дослідження, властивого фізиці.

Постановка дослідів і спостережень має велике значення для ознайомлення учнів із сутністю експериментального методу, з його роллю у наукових дослідженнях з фізики, а також у формуванні умінь самостійно набувати та застосовувати знання, розвиток творчих здібностей.

Сформовані вміння під час проведення експериментів є важливим аспектомдля позитивної мотивації учнів дослідницьку діяльність. У шкільній практиці експеримент, експериментальний метод та експериментальна діяльність учнів реалізуються в основному при постановці демонстраційних та лабораторних дослідів, у проблемно-пошуковому та дослідному методах навчання.

Окрему групу експериментальних засад фізики складає фундаментальні наукові експерименти. Ряд експериментів демонструється на наявному в школі обладнанні, інші - на моделях, треті - переглядаючи кінофільми. Вивчення фундаментальних експериментів дозволяє активізувати діяльність учнів, сприяє розвитку їхнього мислення, викликає інтерес, спонукає до самостійних досліджень.

Велика кількість спостережень та демонстрацій не забезпечує формування в учнів уміння самостійно та цілісно проводити спостереження. Цей факт можна пов'язати про те, що у більшості експериментів, запропонованих учням, визначено склад і послідовність виконання всіх операцій. Ця проблема ще більше посилилася після появи зошитів для лабораторних робіт на друкованій основі. Учні, виконавши такими зошитами лише за три роки навчання (з 9 по 11 класи) понад тридцять лабораторних робіт, не можуть визначити основні операції експерименту. Хоча для учнів з низьким та задовільним рівнями навчання вони забезпечують ситуацію успіху та створюють пізнавальний інтереспозитивну мотивацію. Що ще раз підтверджують дослідження: понад 30% школярів люблять уроки фізики за можливість самостійно виконувати лабораторні та практичні роботи.

Для того щоб на уроках та лабораторних роботах у учнів формувалися всі елементи експериментальних методів навчального дослідження: вимірювань, спостереження, фіксація їх результатів, проведення математичної обробки отриманих результатів, і при цьому їхнє виконання супроводжувалося високим ступенемсамостійності та ефективності, перед початком проведення кожного експерименту учням пропонується евристичний припис «Навчаюся ставити експеримент», а перед спостереженням евристичний припис «Навчаюся спостерігати». Вони підказують учням, що треба зробити (але не як) намічають напрямок руху вперед.

Великі змогу організації самостійних експериментів учнів має «Зошит для експериментальних досліджень учнів 10 класів» (автори Н.І. Запрудський, А.Л. Карпук). Залежно від здібностей учнів їм пропонується два варіанти проведення (самостійно з використанням загальних рекомендаційз планування та проведення експерименту - варіант А або відповідно до запропонованих у варіанті Б покроковими діями). Вибір додаткових до програмних експериментальних досліджень та експериментальних завдань дає великі можливості для реалізації інтересів учнів.

Загалом у процесі самостійної експериментальної діяльності учні набувають наступних конкретних умінь:

· спостерігати та вивчати явища та властивості речовин та тіл;

· описувати результати спостережень;

· висувати гіпотези;

· відбирати, необхідних проведення експериментів, прилади;

· виконувати виміри;

· обчислювати похибки прямих та непрямих вимірів;

· представляти результати вимірювань у вигляді таблиць та графіків;

· інтерпретувати результати експериментів;

·робити висновки;

· обговорювати результати експерименту, брати участь у дискусії.

Навчальний фізичний експеримент є невід'ємною, органічною частиною курсу фізики. середньої школи. Вдале поєднання теоретичного матеріалу та експерименту дає, як показує практика, найкращий педагогічний результат.

.2 Аналіз програм та підручників з використання експериментальних завдань у шкільному курсі фізики

У старшій школі (10 – 11 класах) поширені та використовуються в основному п'ять УМК.

УМК – «Фізика 10-11» авт. Касьянов В.А.

клас. 1-3 години на тиждень. Підручник, авт. Касьянов В.А.

Курс призначений для учнів загальноосвітніх класів, для яких фізика не є профільним предметом і має вивчатися відповідно до базисного компоненту навчального плану. Основна мета - формування у школярів уявлень про методологію наукового пізнання, роль, місце та взаємозв'язок теорії та експерименту в процесі пізнання, про їх співвідношення, про структуру Всесвіту і про становище людини в навколишньому світі. Курс покликаний сформувати в учнів думку про загальні принципи фізики та основні завдання, які вона вирішує; здійснити екологічна освіташколярів, тобто. сформувати у них уявлення про наукові аспекти охорони навколишнього середовища; виробити науковий похід до аналізу нових явищ. Даний УМК у плані змісту та методики викладу навчального матеріалу доопрацьований автором більшою мірою, ніж інші, але вимагає для вивчення 3 і більше годин на тиждень (10-11 кл.).

Методичний посібник для вчителя.

Зошит для лабораторних робіт для кожного з підручників.

УМК – «Фізика 10-11», авт. Мякішев Г.Я., Буховцев Би. Би., Сотський Н. М.

клас. 3-4 години на тиждень. Підручник, авт. Мякішев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотський Н.М.

клас. 3-4 години на тиждень. Підручник, авт. Мякішев Г.Я., Буховцев Б. Б.

Фізика 10 клас. Розрахований на 3 і більше годин на тиждень, до колективу перших двох добре відомих авторів Мякішеву Г.Я., Буховцеву Б.Б. додався Сотський Н.Н., який написав розділ механіки, вивчення якого тепер стало необхідним у старшій профільній школі. Фізика 11 клас. 3 – 4 години на тиждень. Авторський колектив колишній: Мякішев Г.Я., Буховцев Б.Б. Цей курс перероблено мало, порівняно зі «старим Мякішевим» майже не змінився. Має місце незначне перенесення окремих частин у випускний клас. Цей комплект є переробленим варіантом традиційних підручників (за ними навчався майже весь СРСР) старшої школитих самих авторів.

УМК – «Фізика 10-11», авт. Анциферов Л. І.

клас. 3 години на тиждень. Підручник, авт. Анциферов Л.І.

В основу програми курсу покладено циклічний принцип побудови навчального матеріалу, який передбачає вивчення фізичної теорії, її використання під час вирішення завдань, застосування теорії практично. Виділено два рівні змісту освіти: базовий мінімум, обов'язковий для всіх, та навчальний матеріал підвищеної труднощі, адресований школярам, які особливо цікавляться фізикою. Цей підручник написаний відомим методистом із м. Курська проф. Анциферовим Л.І. Багаторічна робота у педагогічному ВНЗ та читання лекцій студентам призвела до створення даного шкільного курсу. Ці підручники важкі для загальноосвітнього рівня, вимагають переробки та додаткових методичних матеріалів.

УМК – «Фізика 10-11», авт. Громов С. В.

клас. 3 години на тиждень. Підручник, авт. Громов С. В.

клас. 2 години на тиждень. Підручник, авт. Громов С. В.

Підручники призначені для старших класів загальноосвітніх шкіл. Включають теоретичний виклад «шкільної фізики». При цьому значна увага приділяється історичним матеріалам та фактам. Порядок викладу незвичайний: механіка завершується главою СТО, далі йдуть електродинаміка, МКТ, квантова фізика, фізика атомного ядрата елементарних частинок. Така структура, на думку автора курсу, дозволяє формувати у свідомості учнів суворіше уявлення про сучасну фізичну картину світу. Практична частина представлена описами мінімальної кількості стандартних лабораторних робіт. Проходження матеріалу передбачає рішення великої кількостізадач, наведено алгоритми вирішення їх основних типів. У всіх представлених вище підручниках для старшої школи має реалізуватися так званий загальноосвітній рівень, але багато в чому залежатиме від педагогічної майстерності вчителя. Всі ці підручники в сучасній школі цілком можуть використовуватися в класах природничо, технічного та ін профілів, з сіткою 4-5 ч. на тиждень.

УМК – «Фізика 10-11», авт. Мансуров А. Н., Мансуров Н. А.

11 клас. 2 години (1год) на тиждень. Підручник, авт. Мансуров А. Н., Мансуров Н. А.

За цим комплектом працюють поодинокі школи! Але він є першим підручником для передбачуваного гуманітарного профілю фізики. Автори спробували сформувати уявлення про фізичну картину світу, послідовно розглядаються механічна, електродинамічна та квантово-статистична картини світу. До змісту курсу включені елементи методів пізнання. Курс містить фрагментарний опис законів, теорій, процесів та явищ. Математичний апарат майже не використовується та замінений словесним описомфізичні моделі. Вирішення завдань та проведення лабораторних робіт не передбачено. Додатково до підручника видано методичні посібники та планування.

фізика шкільний експериментальний механіка

Реалізація сучасних вимогдо сформованості експериментальних умінь неможлива без використання нових підходів до проведення практичних робіт. Необхідно використовувати методику, за якої лабораторні роботи виконують не ілюстративну функцію до матеріалу, що вивчається, а є повноправною частиною змісту освіти і вимагають застосування дослідницьких методів у навчанні. При цьому зростає роль фронтального експерименту щодо нового матеріалу з використанням дослідницького підходу і максимальна кількість дослідів повинна переноситися з демонстраційного столу вчителя на парти учнів. При плануванні навчального процесу необхідно приділити увагу як кількості лабораторних робіт, а й видам діяльності, що вони формують. Бажано переносити частину робіт із проведення непрямих вимірів на дослідження з перевірки залежностей між величинами та побудова графіків емпіричних залежностей. У цьому приділити увагу формуванню наступних умінь: конструювати експериментальну установку з формулювання гіпотези досвіду; будувати графіки та розраховувати за ними значення фізичних величин; аналізувати результати експериментальних досліджень, виражених як експериментальних досліджень, виражених як таблиці чи графіка, робити висновки за результатами експерименту.

Федеральний компонент державного освітнього стандарту з фізики передбачає пріоритет діяльнісного підходу до процесу навчання, розвитку в учнів умінь проводити спостереження природних явищ, описувати та узагальнювати результати спостережень, використовувати прості вимірювальні прилади вивчення фізичних явищ; представляти результати спостережень за допомогою таблиць, графіків та виявляти на цій основі емпіричні залежності; застосовувати отримані знання пояснення різноманітних природних явищ і процесів, принципів дії найважливіших технічних пристроїв, на вирішення фізичних завдань. Використання в навчальному процесіЛего-технологій має значення для реалізації цих вимог.

Використання Лего-конструкторів підвищує мотивацію учнів навчання, т.к. при цьому потрібні знання практично з усіх навчальних дисциплінвід мистецтв та історії до математики та природничих наук. Міжпредметні заняття спираються на природний інтерес до розробки та будівництва різних механізмів.

Сучасна організація навчальної діяльностівимагає, щоб теоретичні узагальнення учні дали основі результатів своєї діяльності. Для навчального предмета «фізика» – це навчальний експеримент.

Принципово змінилися роль, місце та функції самостійного експерименту при навчанні фізики: учні повинні опановувати не тільки конкретні практичні вміння, а й основи природничо методупізнання, а це може бути реалізовано лише через систему самостійних експериментальних досліджень. Lego-конструктори суттєво мобілізують такі дослідження.

Особливістю викладання навчального предмета «Фізика» у 2009/2010 навчальному роціє використання освітніх Лего - конструкторів, які дозволяють повною мірою реалізувати принцип особистісно-орієнтованого навчання, провести демонстраційні експерименти та лабораторні роботи, що охоплюють практично всі теми курсу фізики та виконують не так ілюстративну функцію до матеріалу, що вивчається, а що вимагають застосування дослідницьких методів, підвищенню інтересу до предмета, що вивчається.

1.Промисловість Розваг. Першоробот. У наборі: 216 ЛЕГО-елементів, включаючи RCX-блок та ІЧ передавач, датчик освітленості, 2 датчики торкання, 2 мотори 9 В.

2.Автоматизовані пристрої. Першоробот. У наборі: 828 ЛЕГО-елементів, включаючи Лего-комп'ютер RCX, інфрачервоний передавач, 2 датчики освітленості, 2 датчики торкання, 2 мотори 9 Ст.

.Першоробот NXT. У наборі: програмований блок управління NXT, три інтерактивні сервомотори, набір датчиків (відстань, торкання, звуку, світла та ін.), акумулятор, з'єднувальні кабелі, а також 407 конструктивних ЛЕГО-елементів - балки, осі, зубчасті колеса, штифти, цеглини , пластини та ін.

.Енергія, робота, потужність. У наборі: чотири однакові, повністю укомплектовані міні-набори по 201 деталі в кожному, включаючи мотори та електричні конденсатори.

.Технологія та фізика. У наборі: 352 деталі, призначені для вивчення основних законів механіки та теорії магнетизму.

.Пневматика. У наборі: насоси, труби, циліндри, клапани, повітряний ресивер та манометр для побудови пневматичних моделей.

.Відновлювані джерела енергії. У наборі: 721 елемент, у тому числі мікромотор, сонячна батарея, різні шестерні та з'єднувальні дроти.

Набори ПервоРобот на базі блоків управління RCX і NXT призначені для створення програмованих роботизованих пристроїв, які дозволяють збирати дані з датчиків та їх первинну обробку.

Лего-конструктори серії «EDUCATIONAL» (освіта) можуть бути використані при вивченні розділу «Механіка» (блоки, важелі, види руху, перетворення енергії, закони збереження). При достатній мотивації та методичній підготовці за допомогою тематичних комплектів Lego можливо охопити основні розділи фізики, що зробить заняття цікавими та ефективними, а отже, здійснювати якісну підготовку учнів.

.4 Методика проведення педагогічного експерименту лише на рівні констатуючого експерименту

Є два варіанти побудови педагогічного експерименту.

Перший - коли в експерименті беруть участь дві групи дітей, одна з яких займається експериментальною програмою, а друга - за традиційною. На третьому етапі дослідження порівнюватимуть рівні знань та вмінь обох груп.

Другий - як у експерименті бере участь одна група дітей, і третьому етапі порівнюється рівень знань до формуючого експерименту і після.

Відповідно до гіпотези та завданнями дослідження було розроблено план педагогічного експерименту, який включав три етапи.

Констатуючий етап проводився на місяць, рік. Метою його стало вивчення особливостей/знань/навичок тощо. ... у дітей... віку.

На формуючому етапі (місяць, рік), проводилася робота з формування... з використанням.

Контрольний етап (місяць, рік) ставив за мету перевірку засвоєння дітьми... віку експериментальної програмизнань/умінь.

Експеримент проводився в.... У ньому брало участь кількість дітей (вказати вік).

На першому етапі констатуючого експерименту вивчалися уявлення/знання/вміння дітей.

Було розроблено серію завдань для вивчення знань дітей.

завдання. Ціль:

Аналіз виконання завдання показав: ...

завдання. Ціль:

Аналіз виконання завдання...

завдання. ...

Від 3 до 6 завдань.

Результати аналізу завдань варто розмістити у таблицях. У таблицях вказують у дітей або відсоток від загальної їх кількості. У таблицях можна вказувати рівні розвитку цього вміння в дітей віком, чи у виконаних завдань, тощо. Приклад таблиць:

Таблиця №.

Кількість дітей №№Абсолютне число%1 завдання (на певні знання, вміння)2 завдання3 завдання

Або така таблиця: (у разі необхідно вказати, за якими критеріями діти ставляться до того чи іншого рівня)

Для виявлення у дітей рівня... нами були розроблені наступні критерії:

Було виділено три рівні.

Високий: ...

Середній: ...

Низький: ...

У таблиці № представлено співвідношення кількості дітей контрольної та експериментальної груп за рівнями.

Таблиця №.

Рівень знань/уміньКількість дітей №№Абсолютне число%ВисокийСереднійНизький

Отримані дані свідчать про те, що.

Проведена експериментальна робота дала можливість визначити шляхи та засоби.

1.5 Висновки з першого розділу

У першому розділі нами розглянуто роль і значення експериментальних завдань щодо фізики у шкільництві. Дано визначення: експерименту в педагогіці, психології, філософії, методиці навчання фізики, експериментальних завдань у цих областях.

Проаналізувавши всі визначення, можна зробити наступний висновок про суть експериментальних завдань. Зрозуміло, визначення цих завдань як дослідницьких, має дещо умовний характер, оскільки можливість шкільного кабінету фізики і підготовленості учнів навіть у старших класах роблять завдання проведення фізичних досліджень не здійсненним. Тому до дослідницьким, творчим слід віднести ті завдання, в яких учень може відкрити нові, невідомі для нього закономірності або для вирішення яких він повинен зробити якісь винаходи. Таке самостійне відкриття відомого фізики закону або винахід способу вимірювання фізичної величини не є простим повторенням відомого. Це відкриття або винахід, що володіє лише суб'єктивною новизною, для учня є об'єктивним доказом його здатності до самостійної творчості, що дозволяє набути необхідної впевненості у своїх силах та здібностях. І все ж таки можна вирішити це завдання.

Проаналізувавши програми та підручники «Фізика» 10 клас із використання експериментальних завдань у розділі «Механіка». Можна сказати про те, що лабораторних робіт та дослідів у даному курсі проводиться недостатньо для того, щоб повноцінно сприймати весь матеріал у розділі «Механіка».

Також розглянуто новий підхід у викладанні фізики – використання Лего – конструкторів, які дозволяють розвивати творче мислення учнів.

На вивчення теми кінематика точки приділяється 13 годин.

Рух із постійним прискоренням.

Для цієї теми розроблено експериментальне завдання:

Для роботи використовується машина Атвуда.

Для виконання роботи машина Атвуда повинна бути встановлена вертикально, що легко перевірити за паралельністю шкали і нитки.

Мета досвіду: Перевірка закону швидкостей

Вимірювання

Перевіряють вертикальність установки машини Атвуда. Балансують вантажі.

Зміцнюють на шкалі кільцеву поличку П1. Регулюють її становище.

Накладають на правий вантаж перевантажень 5-6 р.

Рухаючись рівноприскорено з верхнього положення до кільцевої полички, правий вантаж проходить шлях S1 за час t1 і набуває до кінця цього руху швидкість v. На кільцевій поличці вантаж скидає перевантажень і далі рухається рівномірно зі швидкістю, яку він придбав наприкінці розгону. Для визначення її слід виміряти час t2 руху вантажу шляху S2. Таким чином, кожен досвід складається з двох вимірювань: спочатку вимірюється час рівноприскореного руху t1, а потім вантаж повторно запускається для вимірювання часу рівномірного руху t2.

Проводять 5-6 дослідів при різних значенняхшляхи S1 (з кроком 15-20 см). Шлях S2 вибирається довільно. Отримані дані заносять до таблиці звіту.

Методичні особливості:

Незважаючи на те, що основні рівняння кінематики прямолінійного рухумають просту форму і не викликають сумнівів, експериментальна перевірка цих співвідношень дуже складна. Проблеми виникають переважно з двох причин. По-перше, при досить високих швидкостях руху тіл необхідно з великою точністю вимірювати час їх руху. По-друге, в будь-якій системі тіл, що рухаються, діють сили тертя і опору, які важко врахувати з достатнім ступенем точності.

Тому необхідно проводити такі експерименти та досліди, які знімають усі труднощі.

На вивчення теми Кінематика відводиться 3 години, і включає наступні розділи:

Механічне рухта його відносність. Поступальний та обертальний рух твердого тіла. Матеріальна точка. Траєкторія руху. Рівномірний та рівноприскорений рух. Вільне падіння. Рух тіла по колу. На цю тему нами запропоновано наступне експериментальне завдання:

Мета роботи

Експериментальна перевірка основного рівняння динаміки обертального рухутвердого тіла довкола закріпленої осі.

Ідея експерименту

В експерименті досліджується обертальний рух закріпленої на осі системи тіл, яка може змінювати момент інерції (маятник Обербека). Різні моменти зовнішніх силстворюються вантажами, підвішеними на нитки, намотаною на шків.

Експериментальне встановлення

Вісь маятника Обербека закріплена в підшипниках, тому вся система може обертатися навколо горизонтальної осі. Пересуваючи вантажі спицями, можна легко змінювати момент інерції системи. На шків виток до витка намотується нитка, до якої прив'язана платформа відомої маси. На платформу накладаються вантажі із набору. Висота падіння вантажів вимірюється за допомогою лінійки, укріпленої паралельно нитки. Маятник Обербека може бути забезпечений електромагнітною муфтою – пускачем та електронним секундоміром. Перед кожним досвідом маятник слід ретельно відрегулювати. Особливу увагунеобхідно звернути на симетричність розташування вантажів на хрестовині. При цьому маятник виявляється у стані байдужої рівноваги.

Проведення експерименту

Завдання 1. Оцінка моменту сили тертя, що діє у системі

Вимірювання

Встановлюють вантажі m1 на хрестовині в середнє положення, розміщуючи їх на рівній відстані від осі таким чином, щоб маятник був у положенні байдужої рівноваги.

Накладаючи невеликі вантажі на платформу, визначають приблизно мінімальну масу m0 , при якій маятник почне обертатися. Оцінюють момент сили тертя із співвідношення

де R – радіус шківа, на який намотана нитка.

Подальші виміри бажано проводити з вантажами масою m 10m0.

Завдання 2. Перевірка основного рівняння динаміки обертального руху

Вимірювання

Зміцнюють вантажі m1 на мінімальній відстані від осі обертання. Балансують маятник. Вимірюють відстань від осі маятника до центрів вантажів.

Намотують нитку на один із шківів. По масштабній лінійці вибирають початкове положення платформи, роблячи відлік, наприклад, її нижньому краю. Тоді кінцеве положення вантажу буде на рівні піднятої приймальної платформи. Висота падіння вантажу h дорівнює різниці цих відліків і може бути залишена у всіх дослідах однаковою.

Кладають на платформу перший вантаж. Розташувавши вантаж на рівні верхнього відліку, фіксують це положення, затискаючи нитку електромагнітною муфтою. Готують до виміру електронний секундомір.

Відпускають нитку, надавши вантажу можливість падати. Це досягається відключенням муфти. При цьому автоматично вмикається секундомір. Удар про приймальну платформу зупиняє падіння вантажу та зупиняє секундомір.

Вимірювання часу падіння при тому самому вантажі виконується не менше трьох разів.

Вимірюють час падіння вантажу m при інших значеннях моменту Мн. Для цього або додають на платформу додаткові навантаження, або перекидають нитку на інший шків. При тому самому значенні моменту інерції маятника необхідно провести вимірювання не менше ніж з п'ятьма значеннями моменту Мн.

Збільшують момент інерції маятника. Для цього достатньо симетрично перемістити вантажі m1 на кілька сантиметрів. Крок такого переміщення має бути обраний таким чином, щоб отримати 5-6 значень моменту інерції маятника. Вимірюють час падіння вантажу m (п.2-п.7). Усі дані заносять до таблиці звіту.

На вивчення теми Динаміка приділяється 18 годин.

Сили опору під час руху твердих тіл у рідинах та газах.

Мета експерименту: Показати як швидкість повітря впливає на політ літака.

Матеріали: маленька вирва, м'ячик для настільного тенісу.

Переверніть лійку широкою частиною донизу.

Вкладіть м'ячик у вирву і підтримуйте його пальцем.

Дуйте у вузький кінець вирви.

Перестаньте підтримувати м'ячик пальцем, але продовжуйте дмухати.

Підсумки: М'ячик залишається у вирві.

Чому? Чим швидше повз м'яч проходить повітря, тим менше тиску він робить на м'яч. Тиск повітря над м'ячем набагато менше, ніж під ним, тому м'ячик підтримується повітрям, що знаходиться під ним. Завдяки тиску повітря, що рухається, крила літака як би підштовхуються вгору. Завдяки формі крила повітря швидше пересувається над верхньою поверхнею, ніж під нижньою. Тому виникає сила, яка штовхає літак нагору - підйомна сила. .

На тему закони збереження у механіці відводиться 16 годин.

Закон збереження імпульсу. (5:00)

Для цієї теми нами було запропоновано наступне експериментальне завдання:

Ціль: вивчення закону збереження імпульсу.

Кожен з Вас напевно стикався з такою ситуацією: Ви біжите з певною швидкістю коридором і стикаєтеся з людиною, що стоїть. Що відбувається з цією людиною? Справді, він починає рухатися, тобто. набуває швидкості.

Зробимо досвід із взаємодії двох куль. На тонких нитках висять дві однакові кульки. Відведемо убік ліву кулю і відпустимо. Після зіткнення куль ліва зупиниться, а права почне рухатися. Висота, на яку підніметься права куля, збігатиметься з тією, на яку до цього була відхилена ліва куля. Тобто ліва куля передає правому весь свій імпульс. На скільки зменшиться імпульс першої кулі, на стільки ж збільшиться імпульс другої кулі. Якщо ж говорити про систему 2-х куль, то імпульс системи залишається постійним, тобто зберігається.

Така зіткнення називається пружним (слайди № 7-9).

Ознаки пружного зіткнення:

-Немає залишкової деформації і, отже, виконуються обидва закони збереження у механіці.

-Тіла після взаємодії рухаються разом.

-Приклади такого виду взаємодії: гра в теніс, хокей тощо.

-Якщо маса рухомого тіла більша за масу нерухомого (m1 > m2), то воно зменшує швидкість, не змінюючи напряму.

-Якщо навпаки, то перше тіло від нього відбивається і рухається у протилежний бік.

Існує також непружна зіткнення

Поспостерігаємо: візьмемо одну велику кульку, одну маленьку. Маленька кулька спочиває, а велику рухаємося у напрямку до маленької.

Після зіткнення кульки рухаються разом із однією швидкістю.

Ознаки пружного зіткнення:

-Внаслідок взаємодії тіла рухаються спільно.

-У тіл з'являється залишкова деформація, отже, механічна енергія перетворюється на внутрішню енергію.

-Виконується лише закон збереження імпульсу.

-Приклади з життєвого досвіду: зіткнення метеорита із Землею, удари молотком по ковадлі тощо.

-При рівності мас (одне з тіл нерухомо) втрачається половина механічної енергії,

-Якщо m1 набагато менше m2, то втрачається її більша частина(куля та стіна),

-Якщо навпаки, передається незначна частина енергії (криголам і маленька крижина).

Тобто існує два види зіткнень: пружні та непружні. .

На вивчення теми «Статика. Рівнавага абсолютно твердих тіл» відводиться 3 години.

Для цієї теми нами було запропоновано наступне експериментальне завдання:

Мета експерименту: Знайти становище центру тяжкості.

Матеріали: пластилін, дві металеві виделки, зубочистка, висока склянка або банка з широким горлом.

Скачайте з пластиліну кульку діаметром близько 4 див.

Вставте в кульку вилку.

Другу вилку вставте в кульку під кутом 45 градусів по відношенню до першої вилки.

Встромте зубочистку в кульку між вилками.

Зубочистку помістіть кінцем на край склянки і рухайте до центру склянки, доки не настане рівновага.

Підсумки: При певному положенні зубочистки вилки врівноважуються.

Чому? Оскільки вилки розташовані під кутом один до одного, то їхня вага як би зосереджена в певній точці палички, що знаходиться між ними. Ця точка називається центром тяжіння.

.6 Висновки з другого розділу

У другому розділі нами були представлені експериментальні завдання на тему «Механіка».

Було з'ясовано, кожен експеримент, вироблення понять, допускають якісні показники у вигляді числа. Щоб зі спостережень зробити загальні висновки, з'ясувати причини явищ, потрібно встановити кількісні залежності між величинами. Якщо така залежність виходить, то знайдено фізичний закон. Якщо знайдено фізичний закон, то немає потреби ставити в кожному окремому випадкудосвід, достатньо виконати відповідні обчислення.

Вивчивши експериментально кількісні зв'язки між величинами, можна виявити закономірності. За підсумками цих закономірностей розвивається загальна теорія явищ.

Висновок

Вже у визначенні фізики як науки закладено поєднання у ній як теоретичної, і практичної елементів. Вважається важливим, щоб у процесі навчання учнів фізики вчитель зміг якнайповніше продемонструвати своїм учням взаємозв'язок цих частин. Адже коли учні відчують цей взаємозв'язок, вони зможуть багатьом процесам, які відбуваються навколо них у побуті, у природі, дати правильне теоретичне пояснення. Це може бути показником досить повного володіння матеріалом.

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

Досвід ж не тільки вчить, він захоплює учня, змушує краще розуміти те явище, яке він демонструє. Адже відомо, що людина зацікавлена в кінцевому результаті досягає успіху. Так і в даному випадку зацікавивши учня, пробудемо потяг до знань.

Список літератури

1.Блудов М.І. Розмови з фізики. - М: Просвітництво, 2007. -112 с.

2.Буров В.А. та ін. Фронтальні експериментальні завдання з фізики у середній школі. – М.: Академія, 2005. – 208 с.

.Галлінгер І.В. Експериментальні завдання під час уроків фізики // Фізика у шкільництві. - 2008. - №2. – С. 26 – 31.

.Знам'янський А.П. Основи фізики. – К.: Просвітництво, 2007. – 212 с.

5.Іванов А.І. та ін. Фронтальні експериментальні завдання з фізики: для 10 класу. – К.: Вузовський підручник, 2009. – 313 с.

6.Іванова Л.А. Активізація пізнавальної діяльності учнів під час уроків фізики щодо нового матеріалу. – К.: Просвітництво, 2006. – 492 с.

7.Дослідження у психології: методи та планування / Дж. Гудвін. СПб.: Пітер, 2008. – 172 с.

.Кабардін О.Ф. Педагогічний експеримент// Фізика у шкільництві. - 2009. -№6. – С. 24-31.

9.Мякішев Г.Я, Буховцев Б.Б, Сотський Н.Н Фізика. 10 клас. Підручник: Підручник. – М.: Гардарика, 2008. – 138 с.

10.Програми для загальноосвітніх установ. фізика. Укладачі Ю.І. Дік, В.А. Коровин. - М: Просвітництво, 2007. -112 с.

11.Рубінштейн С.Л. Основи психології. – К.: Просвітництво, 2007. – 226 с.

.Сластенін В. Педагогіка. – М.: Гардаріки, 2009. – 190 с.

.Соколов В.В. Філософія. – M.: Вища школа, 2008. – 117 с.

14.Теорія та методика навчання фізики у школі. Загальні питання. Під ред.С.Є.Каменецького, Н.С.Пуришевою. – М.: ГЕОТАР Медіа, 2007. – 640 с.

15.Харламов І.Ф. Педагогіка. Вид. 2-ге перероб. та дод. – К.: Вища школа, 2009 – 576с.

16.Шилов В.Ф. Домашні експериментальні завдання з фізики. 9 – 11 класи. – М.: Знання, 2008. – 96 с.

Відповідь на питання

Ставлення реального та можливого, відношення між є і може бути - ось та інтелектуальна інновація, яка, згідно з класичними дослідженнями Ж.Піаже та його школи, стає доступною дітям після 11-12 років. Численні критики Піаже намагалися показати, що вік 11-12 років є досить умовним і може бути зрушений у будь-який бік, що перехід на новий інтелектуальний рівень відбувається не ривком, а проходить цілий ряд проміжних стадій. Але ніхто не заперечував сам факт того, що на межі молодшого шкільного та підліткового віку в інтелектуальному житті людини з'являється нова якість. Підліток починає аналіз завдання, що встала перед ним, зі спроби з'ясувати можливі відносини, застосовні до наявних у його розпорядженні даних, а потім намагається шляхом поєднання експерименту і логічного аналізу встановити, які з можливих відносин тут реально є.

Фундаментальна переорієнтація мислення з пізнання того, як влаштована реальність, на пошук потенційних можливостей, що лежать за безпосередньою даністю, називається переходом до гіпотетико-дедуктивного мислення.

Нові гіпотетико-дедуктивні засоби розуміння світу різко розсувають межі внутрішнього життя підлітка: його світ наповнюється ідеальними конструкціями, гіпотезами про себе, оточуючих, людство загалом. Ці гіпотези далеко виходять за межі наявних взаємин і безпосередньо спостережуваних властивостей людей (себе в тому числі) і стають основою експериментального випробування власних потенційних можливостей.

Гіпотетико-дедуктивне мислення ґрунтується на розвитку комбінаторики та пропозиційних операцій. Перший крок когнітивної перебудови характеризується тим, що мислення стає менш предметним та наочним. Якщо на стадії конкретних операцій дитина сортує предмети лише за ознакою тотожності чи подібності, тепер стає можливою класифікація неоднорідних об'єктів відповідно до довільно вибраних критеріїв вищого ладу. Аналізуються нові поєднання предметів чи категорій, абстрактні висловлювання чи ідеї зіставляються друг з одним найрізноманітнішими способами. Мислення виходить за рамки спостережуваної та обмеженої дійсності і оперує довільним числом будь-яких комбінацій. Комбінуючи предмети, тепер можна систематично пізнавати світ, виявляти можливі в ньому зміни, хоча підлітки поки що не здатні висловити формулами математичні закономірності, що ховаються за цим. Проте сам принцип такого опису вже знайдено та усвідомлено.

Пропозиційні операції - розумові дії, Здійснювані, на відміну від конкретних операцій, не з предметними уявленнями, а з абстрактними поняттями. Вони охоплюють судження, які комбінуються з погляду їхньої відповідності чи невідповідності запропонованої ситуації (істинності чи неістинності). Це не просто новий спосібпов'язувати факти, а логічна система, яка набагато багатша і варіабельніша за конкретні операції. Виявляється можливість аналізувати будь-яку ситуацію незалежно від реальних обставин; підлітки вперше знаходять здатність систематично будувати та перевіряти гіпотези. Одночасно йде подальший розвиток конкретних розумових операцій. Абстрактні поняття(Типу обсягу, ваги, сили і т.д.) тепер обробляються в розумі незалежно від конкретних обставин. Стає можлива рефлексія з приводу власних думок. На ній засновані висновки, які вже не потребують перевірки на практиці, оскільки в них дотримано формальних законів логіки. Мислення починає підкорятися формальної логіки.

Таким чином, між 11 і 15-м роками життя в когнітивній галузі відбуваються суттєві структурні зміни, що виражаються в переході до абстрактного та формального мислення. Вони завершують лінію розвитку, що розпочалася в дитинстві формуванням сенсомоторних структур і триває у дитинстві аж до передпубертатного періоду, становленням конкретних розумових операцій.

Лабораторна робота «Електромагнітна індукція»

У роботі проводиться вивчення явища електромагнітної індукції.

Цілі роботи

Виміряти напругу, що виникає під час переміщення магніту в котушці.

Дослідити вплив зміни полюсів магніту при переміщенні в котушці, зміна швидкості переміщення магніту, використання різних магнітів на напругу.

Знайти зміну магнітного потокупід час опускання магніту в котушку.

Порядок виконання роботи

Покладіть трубку в котушку.

Закріпіть трубку на штативі.

Підключіть датчик напруги до виходу 1 Панелі. При роботі з панеллю CoachLab II/II+ замість датчика напруги використовуються дроти з 4-мм штекерами.

Підключіть дроти до жовтого та чорного гнізд виходу 3 (ця схема наведена на малюнку та описана в розділі Лабораторні роботи Coach).

Відкрийте лабораторні роботи Coach 6 Вивчення фізики >Електромагнітна індукція.

Почніть вимірювання, натиснувши кнопку Пуск. Під час виконання роботи використовується автоматичний запис. Завдяки цьому, незважаючи на те, що експеримент триває приблизно півсекунди, можна виміряти індукцію, що виникає ЕРС. Коли амплітуда вимірюваної напруги досягне певного значення(за умовчанням при збільшенні напруги та досягненні значення 0.3 В) комп'ютер почне запис вимірюваного сигналу.

Почніть всмоктувати магніт у пластмасову трубку.

Вимірювання почнуться, коли значення напруги досягне 0.3, що відповідає початку опускання магніту.

Якщо мінімальне значення для запуску дуже близько до нуля, запис може початися через перешкод сигналу. Тому мінімальне значення для запуску має бути близько до нуля.

Якщо значення для запуску вище максимального (нижче мінімального) значення напруги, запис ніколи не почнеться автоматично. У цьому випадку необхідно змінити умови запуску.

Аналіз отриманих даних

Можливо, що отримана залежність напруги від часу не симетрична щодо нульового значення напруги. Це означає, що є перешкоди. Це не вплине на якісний аналіз, але при розрахунках потрібно внести виправлення, що враховують ці перешкоди.

Поясніть форму сигналу (мінімуми та максимуми) записаної напруги.

Поясніть, чому максимуми (мінімуми) несиметричні.

Визначте, коли магнітний потік змінюється найсильніше.

Визначте сумарну зміну магнітного потоку під час першої половини стадії переміщення, коли магніт всунули у котушку?

Щоб знайти це значення, натисніть Опції або Обробити/Аналізувати > Площа або Обробити/Аналізувати > Інтеграл.

Визначте сумарну зміну магнітного потоку під час другої половини стадії переміщення, коли магніт висували із котушки?

Теги: Розробка системи експериментальних завдань із фізики на прикладі розділу "Механіка"Диплом Педагогіка

У роботі представлені рекомендації, у вигляді алгоритмів, щодо організації дослідів, які проводяться самими учнями у класі при відповідях, поза школою за домашніми завданнями вчителя; по організації короткочасних і тривалих спостережень за явищами природи, завдань винахідницького характеру зі створення обладнання для експериментів, діючих моделей машин і механізмів, що проводяться учнями вдома за особливими завданнями вчителя, також у роботі систематизовано види фізичних експериментів, наведено приклади експериментальних завдань різним темамта розділів фізики 7-9 класів.

Завантажити:

Попередній перегляд:

Муніципальний конкурс

суспільно значимих педагогічних інноваційу сфері

загальної, дошкільної та додаткової освіти

муніципальної освіти місто-курорт Геленджик

з організації експериментальної роботи

на уроках фізики та у позаурочний час.

вчитель фізики та математики

МАОУ ЗОШ №12

міста-курорта Геленджик

Краснодарського краю

Геленджик - 2015

Вступ ……………………………………………………………………......3

1.1 Види фізичних експериментів.……….. …………………………..5

2.1 Алгоритм створення експериментальних завдань…….……………..8

2.2 Результати апробування експериментальних завдань у 7-9-х класах...................................... .................................................. ...................10

Висновок …………………………………………………………………...12

Література …………………………………………………………………....13

Додаток………………………………………………………………….14

4. Урок у 8-му класі в по темі «Послідовне та паралельне

З'єднання провідників».

«Радість бачити і розуміти є найпрекрасніший дар природи».

Альберт Ейнштейн

Вступ

Відповідно до нових вимог державного освітнього стандарту методологічною основою освіти є системно-діяльнісний підхід, що дозволяє формувати в учнів універсальні навчальні дії, серед яких важливе місце займає набуття досвіду застосування наукових методів пізнання, формування навичок експериментальної роботи.

Одним із шляхів здійснення зв'язку теорії з практикою є постановка експериментальних завдань, вирішення яких показує учням закони у дії, виявляє об'єктивність законів природи, їх обов'язкове виконання, показує використання людьми знань законів природи для передбачення явищ та управління ними, важливість їх вивчення для досягнення конкретних, практичних цілей. Особливо цінним треба визнати такі експериментальні завдання, дані для вирішення яких, беруться з досвіду, що протікає на очах учнів, а правильність рішення перевіряється досвідом чи контрольним приладом. У цьому випадку теоретичні положення, що вивчаються в курсі фізики, набувають особливої значущості в очах учнів. Одна річ - шляхом міркувань та експерименту дійти деяких висновків та його математичного оформлення, тобто. до формули, яку треба буде заучувати і вміти виводити, і цим обмежитися, інша справа - на основі цих висновків та формул вміти ними керувати.

Актуальність інновації обумовлена тим, що організація навчальної роботиповинна бути поставлена так, щоб торкалася особистісної сфери дітей, а вчитель створював нові форми роботи. Творчий напрямок роботи зближує вчителя та учня, активізує пізнавальну діяльність учасників освітнього процесу.

У роботі представлені рекомендації у вигляді алгоритмів з організації дослідів, що проводяться самими учнями у класі при відповідях, поза школою за домашніми завданнями вчителя; з організації спостережень короткочасних і тривалих явищ природи, завдань винахідницького характеру створення обладнань для експериментів, діючих моделей машин і механізмів, проведених учнями вдома з особливим завданням вчителя, і навіть у роботі систематизовано види фізичних експериментів, наведено приклади експериментальних завдань з різних тем фізики 7-9 класів. У роботі використано такі матеріали, в яких представлені фізичні експерименти, що використовуються у роботі над проектами, під час навчальної діяльності та позаурочний час:

Буров Ст.

Мансветова Г.П., Гудкова В.Ф.Фізичний експеримент у школі. З досвіду роботи. Посібник для вчителів. Вип.6/– М.: Просвітництво, 1981. – 192с., іл., і навіть матеріали мережі Інтернетhttp://kopilkaurokov.ru/ , http://www.metod-kopilka.ru/ ,

При аналізі Існуючих Росії аналогічних продуктів виявлено: у фізиці, й у системі освіти загалом, відбулися великі зміни. Поява нового продукту на цю тематику поповнить методичну скарбничкувчителів фізики та активізує роботу з реалізації ФГОС у навчанні фізики.

Усі експерименти, представлені в роботі, проводилися на уроках фізики у 7-9-х класах МАОУ ЗОШ №12, у процесі підготовки до ЄДІ з фізики у 11-х класах, під час проведення Тижня фізики, деякі з них демонструвалися мною на засіданні ГМО вчителів фізики, опубліковані на сайті соціальної мережі працівників освіти сайт.

Глава I. Місце експерименту у вивченні фізики

Види фізичних експериментів

У пояснювальній записці до програм з фізики йдеться про необхідність ознайомлення учнів із методами науки.

Методи фізичної науки поділяються на теоретичні та експериментальні. У цій роботі розглянуто «експеримент» як один із основоположних методіву вивченні фізики.

Слово "експеримент" (від латинського experimentum) означає "проба", "досвід". Експериментальний метод виник у природознавстві нового часу (Г, Галілей, У. Гільберт). Його філософське осмислення вперше дано у роботах Ф. Бекона.Навчальний експеримент - це засіб навчання у вигляді спеціально організованих та проведених вчителем та учнем дослідів.

Цілі навчального експерименту:

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

Навчальні фізичні експерименти можна об'єднати у такі групи:

Демонстраційний експеримент, будучи засобом наочності, сприяє організації сприйняття учнями навчального матеріалу, його розуміння та запам'ятовування; дозволяє здійснити політехнічне навчання учнів; сприяє підвищенню інтересу до вивчення фізики та створення мотивації вчення. При демонстрації експерименту важливо, щоб самі могли пояснити побачене явище і методом мозкового штурму дійшли загального висновку. Я часто використовую цей метод при поясненні нового матеріалу. Використовую також відеофрагменти з дослідами без звукового супроводу з теми, що вивчається, і прошу пояснити побачене явище. Потім пропоную послухати звуковий супровід та знайти помилку у своїх міркуваннях.
При виконаннілабораторних робітучні набувають досвіду самостійної експериментальної діяльності, у нихвиробляються такі важливі особисті якості, як акуратність у роботі приладами; дотримання чистоти та порядку на робочому місці, у записах, які робляться під час експерименту, організованість, наполегливість у отриманні результату. У них формується певна культура розумової та фізичної праці.

Домашні експериментальні завдання та лабораторні роботивиконуються учнями вдома без безпосереднього контролю з боку вчителя за перебігом роботи.
Експериментальні роботи цього виду формують у учнів:
- вміння спостерігати фізичні явища у природі та у побуті;
- вміння виконувати вимірювання за допомогою вимірювальних засобів, що використовуються у побуті;
- інтерес до експерименту та до вивчення фізики;
- самостійність та активність.
Для того, щоб учень міг провести вдома лабораторну роботувчитель має провести докладний інструктаж та дати чіткий алгоритм дій учневі.

Експериментальні завданняє завдання, дані у яких учні отримують з дослідних умов. За спеціальним алгоритмом учні збирають дослідну установку, виконують вимірювання та результати вимірювань використовують у розв'язанні задачі.
Створення діючих моделей приладів, машин та механізмів. Щороку в школі в рамках тижня фізики я проводжу конкурс винахідників, на який учні репрезентують усі свої винахідницькі ідеї. Попередньо на уроці вони демонструють свій винахід та пояснюють, які фізичні явища та закони покладено в основу цього винаходу. До роботи над своїми винаходами учні часто залучають своїх батьків, і це стає свого роду сімейним проектом. Такий вид роботи несе у собі великий виховний ефект.

2.1 Алгоритм створення експериментальних завдань

Основне призначення експериментальних завдань – сприяти формуванню в учнів основних понять, законів, теорій, розвитку мислення, самостійності, практичних умінь та навичок, у тому числі умінь спостерігати фізичні явища, виконувати прості досліди, вимірювання, поводитися з приладами та матеріалами, аналізувати результати експерименту, робити узагальнення та висновки.

Навчальним пропонується наступний алгоритм проведення експерименту:

Формулювання та обґрунтування гіпотези, яку можна покласти в основу експерименту.
Визначення мети експерименту.
З'ясування умов, необхідні досягнення поставленої мети експерименту.
Планування експерименту.
Відбір необхідних приладів та матеріалів.
Збір установки.
Проведення досвіду, що супроводжується спостереженнями, вимірами та записом їх результатів.
Математична обробка результатів вимірів.
Аналіз результатів експерименту, формулювання висновків.

Загальну структуру фізичного експерименту можна як:

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

Вимоги до експерименту:

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

2.2 Результати апробування експериментальних завдань

у 7-9-х класах

Експериментальні завдання - це невеликі за обсягом, пов'язані безпосередньо з матеріалом завдання, спрямовані на засвоєння практичних навичок, які включаються в різні етапи уроку (перевірка знань, вивчення нового навчального матеріалу, закріплених знань, самостійна роботана навчальному занятті). Дуже важливо після виконання експериментальної задачі проаналізувати отримані результати, зробити висновки.

Розглянемо різні формитворчих завдань, які я застосовувала у своїй роботі на кожному окремому етапі навчання фізики у середній школі:

У 7-х класах починається знайомство з фізичними термінами, з фізичними величинами та методами вивчення фізичних явищ. Один із наочних методів вивчення фізики – досліди, які можна поставити і в класі та вдома. Тут ефективними можуть бути експериментальні завдання та творчі завдання, де треба вигадати, як виміряти фізичну величинучи як продемонструвати фізичне явище. Таку роботу завжди оцінюю позитивною оцінкою.

У 8-х класах використовую такі форми експериментальних завдань:

1) дослідні завдання – як елементи уроку;

2) експериментальні домашні завдання;

3) зробити невелике повідомлення – дослідження з деяких тем.

У 9-х класах рівень складності експериментальних завдань має бути вищим. Тут я застосовую:

1) творчі завдання щодо постановки досвіду на початку уроку - як елемент проблемного завдання; 2) експериментальні завдання – як закріплення пройденого матеріалу, або як елемент передбачення результату; 3) дослідницькі завдання – як короткочасна лабораторна робота (10-15 хвилин).

Я провела анкетування у 8-х класах, у яких фізику вивчають другий рік, та отримала наступні результати:

Запитання	Варіанти відповідей	8А клас	8Б клас
Оціни твоє відношеннядо предмета.	а) не люблю предмет,
	б) цікавлюся,
	в) люблю предмет, хочу дізнатися більше.
2. Як часто ти займаєшся предметом?	а) регулярно
	б) іноді
	в) дуже рідко
3. Чи читаєш ти додаткову літературупо предмету?	а) постійно
	б) іноді
	в) мало, зовсім не читаю
4. Тобі хочеться знати, зрозуміти, докопатися до суті?	а) майже завжди
	б) іноді
	в) дуже рідко
5. Чи хотів би ти займатися експериментами у позаурочний час?	а) так, дуже
	б) іноді
	в) достатньо уроку

З двох 8-х класів набралося 24 учні, які бажають глибше вивчати фізику та займатися експериментальною роботою.

Моніторинг якості навченості учнів

(Вчитель Петросян О.Р.)

Участь в олімпіадах з фізики та конкурсів за 4 роки

Висновок

«Дитинство дитини – не період підготовки до майбутнього життя, а повноцінне життя. Отже, освіта має базуватися не на тих знаннях, які колись у майбутньому йому стануть у нагоді, а на тому, що гостро необхідно дитині сьогодні, на проблемах її реального життя».(Джон Дьюї).

Кожна сучасна школаРосії має необхідний мінімум обладнання для проведення фізичних експериментів, представлених у роботі. Крім того, домашні експерименти проводяться виключно із підручних засобів. Створення найпростіших моделей і механізмів не потребує великих витрат і з великим інтересом беруться за роботу, залучаючи своїх батьків. Цей продукт призначений для використання вчителями фізики середньої загальноосвітньої школи.

Експериментальні завдання представляють учням можливість самостійно виявити першопричину фізичного явища з досвіду у його безпосереднього розгляду. Застосовуючи найпростіше обладнання, навіть предмети побуту, під час проведення експерименту, фізика уявленнях учнів з абстрактної системи знань перетворюється на науку, вивчає «світ довкола нас». Тим самим підкреслюється практична значимість фізичних знань у житті. На уроках з проведенням експерименту немає вихідного від педагога потоку інформації, немає нудних, байдужих поглядів учнів. Систематична та цілеспрямована робота з формування умінь і навичок експериментальної роботи дає можливість вже на початковому етапі вивчення фізики залучити учнів до наукового пошуку, навчити викладати свої думки, вести публічну дискусію, відстоювати власні висновки. А значить зробити навчання більш ефективним і таким, що відповідає сучасним вимогам.

Література

Біманова Г.М. "Використання інноваційних технологій при викладанні фізики у середній школі". Вчитель СШ №173, м.Кизилорда-2013р. http://kopilkaurokov.ru/
Браверман Е.М. Самостійне проведення учнями експериментів //Фізика у шкільництві, 2000, №3 – з 43 – 46.
Буров Ст. А. та ін. Фронтальні експериментальні завдання з фізики у 6-7 класах середньої школи: Посібник для вчителів/В.А.Буров, С.Ф.Кабанов, В.І.Свиридов. - М.: Просвітництво, 1981. - 112с., Мул.
Горова С.В. "Організація спостережень і постановка експерименту на уроці фізики - один із способів формування ключових компетенцій". Вчитель фізики МОУ ЗОШ №27 м. Комсомольськ-на-Амурі-2015р.

додаток

Методичні розробки уроків фізики у 7-9-х класах з експериментальними завданнями.

1.Урок у 7-му класі на тему «Тиск твердих тіл, рідин та газів».

2. Урок у 7-му класі на тему «Рішення завдань на визначення ККД механізму».

3. Урок у 8-му класі на тему «Теплові явища. Плавлення та затвердіння».

4. Урок у 8-му класі за темою «Електричні явища».

5. Урок у 9-му класі на тему «Закони Ньютона».

Навчальний експеримент - це засіб навчання у вигляді спеціально організованих та проведених вчителем та учнем дослідів. Цілі навчального експерименту: Вирішення основних навчально – виховних завдань; Формування та розвиток пізнавальної та розумової діяльності; Політехнічна підготовка; Формування наукового світогляду учнів. «Радість бачити і розуміти є найпрекрасніший дар природи». Альберт Ейнштейн

Експериментальні завдання Створення діючих моделей, приладів, машин та механізмів Домашні експериментальні завдання Лабораторна робота Демонстраційний досвід Фізичний експеримент Навчальні фізичні експерименти можна об'єднати у наступні групи:

При виконанні лабораторних робіт учні набувають досвіду самостійної експериментальної діяльності, у них виробляються такі важливі особистісні якості, як акуратність у роботі з приладами; дотримання чистоти та порядку на робочому місці, у записах, які робляться під час експерименту, організованість, наполегливість у отриманні результату. У них формується певна культура розумової та фізичної праці.

Домашні експериментальні завдання та лабораторні роботи виконуються учнями без безпосереднього контролю з боку вчителя за ходом роботи. Експериментальні роботи цього виду формують у учнів: - вміння спостерігати фізичні явища у природі та у побуті; - вміння виконувати вимірювання за допомогою вимірювальних засобів, що використовуються у побуті; - інтерес до експерименту та до вивчення фізики; - самостійність та активність. Для того, щоб учень міг провести вдома лабораторну роботу, вчитель повинен провести докладний інструктаж і дати чіткий алгоритм дій учневі.

Створення діючих моделей приладів, машин та механізмів. Щороку в школі в рамках тижня фізики я проводжу конкурс винахідників, на який учні репрезентують усі свої винахідницькі ідеї. Попередньо на уроці вони демонструють свою роботу та пояснюють, які фізичні явища та закони покладено в основу цього винаходу. До роботи учні часто залучають своїх батьків, і це стає свого роду сімейним проектом. Такий вид роботи несе у собі великий виховний ефект.

Спостереження Вимірювання та запис результатів Теоретичний аналіз та математична обробка результатів вимірювань Висновки Структура фізичного експерименту

Проводячи будь-який експеримент, необхідно пам'ятати про вимоги до експерименту. Вимоги до експерименту: Наочність; Короткочасність; Переконливість, доступність, достовірність; Безпека.

Застосування експериментальних завдань під час уроків і в позаурочний час як домашніх завдань призвело до підвищення пізнавальної активності учнів, підвищило інтерес до вивчення фізики. Питання Варіанти відповідей 8А клас 8Б клас Оціни твоє ставлення до предмета. а) не люблю предмет, 5% 4% б) цікавлюся, 85% 68% в) люблю предмет, хочу дізнатися більше. 10% 28% 2. Як часто ти займаєшся предметом? а) регулярно 5% 24% б) іноді 90% 76% в) дуже рідко 5% 0% 3. Чи читаєш ти додаткову літературу на предмет? а) постійно 10% 8% б) іноді 60% 63% в) мало, зовсім не читаю 30% 29% 4. Тобі хочеться знати, зрозуміти, докопатися до суті? а) майже завжди 40% 48% б) іноді 55% 33% в) дуже рідко 5% 19% 5. Чи хотів би ти займатися експериментами у позаурочний час? а) так, дуже 60% 57% б) іноді 20% 29% в) достатньо уроку 20% 14%

Моніторинг якості навченості учнів (вчитель Петросян О.Р.)

Участь в олімпіадах та конкурсах з фізики за 4 роки

«Дитинство дитини – не період підготовки до майбутнього життя, а повноцінне життя. Отже, освіта має базуватися не на тих знаннях, які коли-небудь у майбутньому йому знадобляться, а на тому, що гостро необхідно дитині сьогодні, на проблемах її реального життя» (Джон Дьюї). Систематична та цілеспрямована робота з формування умінь і навичок експериментальної роботи дає можливість вже на початковому етапі вивчення фізики залучити учнів до наукового пошуку, навчити викладати свої думки, вести публічну дискусію, відстоювати власні висновки. А значить зробити навчання більш ефективним і таким, що відповідає сучасним вимогам.

"Будьте самі першовідкривачами, дослідниками! Якщо не буде вогника у вас, вам ніколи не запалити його в інших!" Сухомлинський В.А. Дякую за увагу!

Коливання та хвилі.
Оптика.

Завдання для самостійної роботи.
Завдання 1. Гідростатичне зважування.
Устаткування: лінійка дерев'яна довжиною. 40 см, пластилін, шматок крейди, мірна склянка з водою, нитки, лезо бритви, штатив з утримувачем.
Завдання.
Виміряйте

щільність пластиліну;
щільність крейди;
масу дерев'яної лінійки.

Примітки:

Шматок крейди бажано не мочити – може розвалитися.
Щільність води вважати рівною 1000 кг/м 3

Задача 2. Питома теплота розчинення гіпосульфіту.
При розчиненні гіпосульфіту у питній воді температура розчину сильно знижується.
Виміряйте питому теплоту розчинення цієї речовини.
Під питомою теплотою розчинення розуміють кількість теплоти, необхідне розчинення одиниці маси речовини.
Питома теплоємність води 4200 Дж/(кг K), щільність води 1000 кг/м 3 .
Устаткування: калориметр; мензурка або мірна склянка; ваги з різновагами; термометр; гіпосульфіт кристалічний; тепла вода.

Завдання 3. Математичний маятник та прискорення вільного падіння.

УстаткуванняКабіна: штатив з лапкою, секундомір, шматок пластиліну, лінійка, нитка.
Завдання: виміряти прискорення вільного падіння за допомогою математичного маятника

Завдання 4. Показник заломлення матеріалу лінзи.
Завдання: виміряйте показник заломлення скла, з якого виготовлено лінзу.

Устаткування: двоопукла лінза на підставці, джерело світла (лампочка на підставці з джерелом струму та сполучними проводами), екран на підставці, штангенциркуль, лінійка.

Завдання 5. «Коливання стрижня»

УстаткуванняКабіна: штатив з лапкою, секундомір, спиця в'язальна, гумка, голка, лінійка, пробка пластикова від пластикової пляшки.

Дослідіть залежність періоду коливань фізичного ма-ятника, що вийшов, від довжини верхньої частини спиці. Побудуйте графік отриманої залежності. Перевірте здійсненність формули (1) у вашому випадку.
Визначте з максимально можливою точністю мінімальний період коливань отриманого маятника.
Визначте прискорення вільного падіння.

Завдання 6. Визначте з максимально можливою точністю опір резистора.
УстаткуванняКабіна: джерело струму, резистор з відомим опором, резистор з невідомим опором, стаканчик (скляний, на 100 мл), термометр, годинник (можна використовувати свої наручні), міліметровий папір, шматок пінопласту.

Завдання 7. Визначте коефіцієнт тертя бруска об стіл.
Устаткування: брусок, лінійка, штатив, нитки, гиря відомої маси.

Завдання 8. Визначте вагу плоскої фігури.
Устаткування: плоска фігура, лінійка, гирка.

Завдання 9. Дослідіть залежність швидкості витікання струменя, що випливає з судини, від висоти рівня води в цій посудині.
Устаткування: штатив з муфтою та лапкою, скляна бюретка зі шкалою та гумовою трубкою; пружинний затискач; гвинтовий затискач; секундомір; лійка; кювета; склянка із водою; аркуш міліметрового паперу.

Завдання 10. Визначте температуру води, за якої її щільність максимальна.
Устаткування: склянка з водою, при температурі t = 0 °С; металева підставка; термометр; ложечка; годинник; маленька склянка.

Завдання 11. Визначте силу розриву Тнитки, mg< T .
Устаткування: планка, довжина якої 50 см; нитка або тонкий дріт; лінійка; вантаж відомої маси; штатив.

Завдання 12. Визначте коефіцієнт тертя металевого циліндра, маса якого відома, поверхню столу .
Устаткування: два металеві циліндри приблизно однакової маси (маса одного з них відома ( m = 0,4 – 0,6 кг)); лінійка довжини 40 – 50 см; динамометр Бакушинського.

Завдання 13. Досліджуйте вміст механічної «чорної скриньки». Визначте характеристики твердого тіла, що міститься в «ящику».
Устаткування: динамометр, лінійка, міліметровий папір, «чорна скринька» – закрита банка, частково заповнена водою, в якій знаходяться тверде тіло з прикріпленим до нього жорстким дротом. Дріт виходить із банки крізь малий отвір у кришці.

Завдання 14. Визначте щільність і питому теплоємність невідомого вам металу.
УстаткуванняКабіна: калориметр, пластмасовий стакан, ванна для проявки фотографій, вимірювальний циліндр (мензурка), термометр, нитки, 2 циліндри з невідомого металу, посуд з гарячою ( t г = 60 ° -70 °) та холодної ( t х = 10 ° - 15 °) водою. Питома теплоємність води c = 4200 Дж/(кг × K).

Завдання 15. Визначте модуль Юнга сталевого дроту.
Устаткування: штатив з двома лапками для кріплення обладнання; два сталевих стрижні; сталевий дріт (діаметром 0,26 мм); лінійка; динамометр; пластилін; шпилька.
Примітка. Коефіцієнт жорсткості дроту залежить від модуля Юнга та геометричних розмірівдроту наступним чином k = ES/l, де l- Довжина дроту, a S- Площа її поперечного перерізу.

Завдання 16. Визначте концентрацію кухонної соліу виданому вам водному розчині.
Устаткування: скляна банка обсягом 0,5 л; посудина з водним розчиномкухонної солі невідомої концентрації; джерело змінного струму з регульованою напругою; амперметр; вольтметр; два електроди; сполучні дроти; ключ; набір з 8 наважок кухонної солі; міліметровий папір; ємність із прісною водою.

Завдання 17. Визначте опори мілівольтметра та міліамперметра для двох діапазонів вимірювань.
Устаткування: мілівольтметр ( 50/250 мВ), міліамперметр ( 5/50 мА), два сполучні дроти, мідна та цинкова пластини, солоний огірок.

Завдання 18. Визначте щільність тіла.
УстаткуванняОсі: тіло неправильної форми, металевий стрижень, лінійка, штатив, посуд з водою, нитка.

Завдання 19. Визначте опори резисторів R 1 , …, R 7 , амперметра та вольтметра.
УстаткуванняКабіна: батарейка, вольтметр, амперметр, з'єднувальні дроти, перемикач, резистори: R 1 – R 7.

Завдання 20. Визначте коефіцієнт жорсткості пружини.
Устаткування: пружина, лінійка, лист міліметрового паперу, брусок, вантаж масою 100 г.
Увага!Не підвішуйте вантаж на пружині, тому що при цьому ви перевищите межу пружної деформації пружини.

Завдання 21. Визначте коефіцієнт тертя ковзання сірникової головки про шорстку поверхню сірникової коробки.
УстаткуванняКабіна: коробка зі сірниками, динамометр, вантаж, аркуш паперу, лінійка, нитка.

Завдання 22. Деталь волоконно-оптичного з'єднувача є скляним циліндром (показник заломлення n= 1,51), в якому є два круглі циліндричні канали. Торці деталі заклеєні. Визначте відстань між каналами.
УстаткуванняКабіна: деталь з'єднувача, міліметровий папір, лупа.

Завдання 23. «Чорна судина». У «чорну посудину» з водою на нитці опущено тіло. Знайдіть щільність тіла ρ m , його висоту l рівень води в посудині з зануреним тілом ( h) і коли тіло знаходиться поза рідиною ( h o).
Устаткування. "Чорна посудина", динамометр, міліметровий папір, лінійка.
Щільність води 1000 кг/м3. Глибина судини Н = 32 см.

Завдання 24. Тертя. Визначте коефіцієнти тертя ковзання дерев'яної та пластмасової лінійок на поверхню столу.
Устаткування. Штатив з лапкою, виска, дерев'яна лінійка, пластмасова лінійка, стіл.

Завдання 25. Заводна іграшка. Визначте енергію, запасену пружиною заводної іграшки (машинки), при фіксованому заводі (числі поворотів ключа) .
Устаткування: заводна іграшка відомої маси, лінійка, штатив з лапкою та муфтою, похила площина.
Примітка. Заводьте іграшку так, щоб її пробіг не перевищував довжину столу.

Завдання 26. Визначення щільності тіл. Визначте щільність вантажу (гумової пробки) та важеля (дерев'яної рейки), використовуючи запропоноване обладнання.
Устаткування: вантаж відомої маси (пробка маркована); важіль (дерев'яна рейка); циліндрична склянка ( 200 – 250 мл); нитка ( 1 м); дерев'яні лінійки, посуд з водою.

Завдання 27. Вивчаємо рух кульки.
Піднімемо на деяку висоту над поверхнею столу кульку. Відпустимо його та поспостерігаємо за його рухом. Якби зіткнення були абсолютно пружними (іноді говорять пружними), то кулька весь час підскакувала б на ту саму висоту. Насправді ж висота підскоків постійно зменшується. Зменшується інтервал часу між послідовними підскоками, що явно відчутно на слух. Через деякий час підскоки припиняються, і кулька залишається на столі.
1 завдання – теоретичне.
1.1. Визначте частку енергії, що втрачається (коефіцієнт енергетичних втрат) після першого, другого, третього відскоку.
1.2. Отримайте залежність часу від кількості відскоків.

2 завдання – експериментальне.
2.1. Прямим методом, використовуючи лінійку, визначте коефіцієнт енергетичних втрат після першого, другого, третього удару.
Можна визначити коефіцієнт енергетичних втрат, використовуючи метод, заснований на вимірі сумарного часу руху кульки з моменту його кидання з висоти H до припинення підскоків. Для цього вам належить встановити залежність загального часу руху з коефіцієнтом енергетичних втрат.
2.2. Визначте коефіцієнт енергетичних втрат, використовуючи метод, що ґрунтується на вимірі сумарного часу руху кульки.
3. Похибки.
3.1. Порівняйте похибки вимірювань коефіцієнта енергетичних втрат у п. 2.1 та 2.2.

Завдання 28. Стійка пробірка.

Знайдіть масу виданої вам пробірки та її зовнішній та внутрішній діаметри.
Обчисліть теоретично, за якої найменшої висоти h min і найбільшій висоті h max налитої в пробірку води вона стійко плаватиме у вертикальному положенні, і знайдіть чисельні значення, використовуючи результати першого пункту.
Визначте h min та h max експериментально та порівняйте з результатами пункту 2.

Устаткування. Пробірка невідомої маси з наклеєною шкалою, посудина з водою, склянка, лист міліметрового паперу, нитка.
Примітка. Відклеювати шкалу від пробірки забороняється!

Завдання 29. Кут між дзеркалами. Визначте двогранний кут між дзеркалами з найбільшою точністю.
Устаткування. Система двох дзеркал, вимірювальна стрічка, 3 шпильки, лист картону.

Завдання 30. Кульовий сегмент.
Кульовим сегментом називається тіло, обмежене сферичною поверхнею та площиною. За допомогою цього обладнання побудуйте графік залежності обсягу Vкульового сегмента одиничного радіусу r = 1від його висоти h.
Примітка. Формула обсягу кульового сегмента не передбачається відомою. Щільність води прийняти рівною 1,0 г/см 3 .
Устаткування. Склянка з водою, тенісна кулька відомої маси mз проколом, шприц з голкою, лист міліметрового паперу, скотч, ножиці.

Завдання 31. Сніг із водою.
Визначте масову часткуснігу в суміші снігу та води на момент видачі.
Устаткування. Суміш снігу з льодом, термометр, годинник.
Примітка. Питома теплоємність води = 4200 Дж/(кг × °С), питома теплотаплавлення льоду = 335 кДж/кг.

Завдання 32. Регульована «чорна скринька».
У «чорному ящику», що має 3 висновки, зібрано електричний ланцюг, що складається з декількох резисторів з постійним опором та одного змінного резистора. Опір змінного резистора можна змінювати від нуля до деякого максимального значення R o за допомогою регулювальної ручки, виведеної назовні.
За допомогою омметра досліджуйте схему «чорної скриньки» і, припускаючи, що кількість резисторів, що знаходяться в ньому, мінімальна,

зобразіть схему електричного ланцюга, що міститься в «чорній скриньці»;
обчисліть опору постійних резисторів і величину R o;
оцініть точність обчислених вами значень опорів.

Завдання 33. Вимірювання електричних опорів.
Визначте опори вольтметра, батарейки та резистора. Відомо, що реальну батарейку можна представляти як ідеальну, послідовно з'єднану з деяким резистором, а реальний вольтметр – як ідеальний, паралельно до якого включений резистор.
Устаткування. Батарейка, вольтметр, резистор із невідомим опором, резистор із відомим опором.

Завдання 34. Зважування надлегких вантажів.
Визначити за допомогою запропонованого обладнання масу шматка фольги m.
Устаткування. Банка з водою, шматок пінопласту, набір цвяхів, дерев'яні зубочистки, лінійка з міліметровими поділками або міліметровий папір, гострий олівець, фольга, серветки.

Завдання 35. ВАХ ЧЯ.
Визначте вольт амперну характеристику (ВАХ) «чорної скриньки» ( ЧЯ). Опишіть методику зняття ВАХ та побудуйте її графік. Оцініть похибки.
Устаткування. ЧЯ, що обмежує резистор відомим опором R, мультиметр в режимі вольтметра, джерело струму, що регулюється, з'єднувальні дроти, міліметровий папір.
Увага. Підключати ЧЯдо джерела струму в обхід резистора, що обмежує, суворо забороняється.

Завдання 36. М'яка пружина.

Експериментально досліджуйте залежність подовження м'якої пружини під дією її ваги від числа витків пружини. Дайте теоретичне пояснення знайденої залежності.
Визначте коефіцієнт пружності та масу пружини.
Дослідіть залежність періоду коливання пружини від числа витків.

Устаткування: м'яка пружина, штатив з лапкою, рулетка, годинник з секундною стрілкою, кулька з пластиліну масою m = 10 г, міліметровий папір.

Завдання 37. Щільність дроту.
Визначте щільність дроту. Ламати дріт не дозволяється.
УстаткуванняКабіна: шматок дроту, міліметровий папір, нитка, вода, посуд.
Примітка. Щільність води 1000 кг/м3.

Завдання 38. Коефіцієнт тертя.
Визначити коефіцієнт тертя ковзання матеріалу шпульки по дереву. Вісь шпульки має бути горизонтальна.
Устаткування: шпулька, нитка довжиною 0,5 м, дерев'яна лінійка, закріплена під кутом у штативі, міліметровий папір.
Примітка. Під час проведення роботи забороняється змінювати положення лінійки.

Завдання 39. Частка механічної енергії.
Визначте частку механічної енергії, що втрачається кулькою при падінні без початкової швидкості з висоти 1 м.
Устаткування: тенісна кулька, лінійка довжиною 1,5 м, аркуш білого паперу формату А4, аркуш копіювального паперу, скляна пластинка, лінійка; цегла.
Примітка: при малих деформаціях кульки можна (але не обов'язково) вважати справедливим закон Гука

Завдання 40. Посудина з водою «чорна скринька».
«Чорна скринька» є посудиною з водою, в яку опущена нитка, на якій закріплені два вантажі на деякій відстані один від одного. Знайдіть маси вантажів та їх густини. Оцініть розміри вантажів, відстань між ними та рівень води у посудині.
Устаткування: «чорна скринька», динамометр, міліметровий папір.

Завдання 41. Оптична «чорна скринька».
Оптична «чорна скринька» складається з двох лінз, одна з яких є збираючою, а інша - розсіювальною. Визначте їх фокусні відстані.
УстаткуванняКабіна: трубка з двома лінзами (оптичний «чорний» ящик), лампочка, джерело струму, лінійка, екран з листом міліметрового паперу, лист міліметрового паперу.
Примітка. Дозволяється використання світла віддаленого джерела. Наближати лампочку впритул до лінз (тобто ближче, ніж дозволяють стійки) не дозволяється.