Introducere

Capitolul 1

1 Rolul și semnificația sarcinilor experimentale în cursul școlar de fizică (definiția unui experiment în pedagogie, psihologie și în teoria metodelor de predare a fizicii)

2 Analiza programelor și manualelor privind utilizarea sarcinilor experimentale în cadrul cursului de fizică școlară

3 O nouă abordare a desfășurării sarcinilor experimentale în fizică folosind constructori Lego pe exemplul secțiunii „Mecanica”

4 Metodologie de realizare a unui experiment pedagogic la nivelul unui experiment afirmativ

5 Concluzii asupra primului capitol

capitolul 2

1 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Cinematica unui punct”. Instrucțiuni pentru utilizare la lecțiile de fizică

2 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Cinematica corpului rigid”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

3 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Dinamica”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

4 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Legile conservării în mecanică”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

5 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Statica”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

6 Concluzii asupra celui de-al doilea capitol

Concluzie

Bibliografie

Răspunde la întrebare

Introducere

Relevanța subiectului. Este general recunoscut că studiul fizicii oferă nu numai cunoștințe faptice, ci și dezvoltă personalitatea. Educația fizică este, fără îndoială, sfera dezvoltării intelectului. Acesta din urmă, după cum se știe, se manifestă atât în ​​activitatea mentală, cât și în activitatea obiectivă a unei persoane.

În acest sens, o importanță deosebită este soluționarea experimentală a problemelor, care implică în mod necesar ambele tipuri de activitate. Ca orice fel de rezolvare a problemelor, are o structură și tipare comune procesului de gândire. Abordarea experimentală deschide oportunități pentru dezvoltarea gândirii figurative.

Rezolvarea experimentală a problemelor fizice, datorită conținutului și metodologiei de soluționare a acestora, poate deveni un mijloc important de dezvoltare a abilităților și abilităților universale de cercetare: crearea unui experiment bazat pe anumite modele de cercetare, experimentarea în sine, capacitatea de a identifica și formula cele mai semnificative rezultate, a formulat o ipoteză adecvată subiectului studiat și pe baza acesteia să construiască un model fizic și matematic, care să implice tehnologia informatică în analiză. Noutatea conținutului sarcinilor fizice pentru elevi, variabilitatea în alegerea metodelor și mijloacelor experimentale, independența necesară a gândirii în dezvoltarea și analiza modelelor fizice și matematice creează premisele pentru formarea abilităților creative.

Astfel, dezvoltarea unui sistem de sarcini experimentale în fizică folosind exemplul mecanicii este relevantă în ceea ce privește educația de dezvoltare și orientată spre elev.

Obiectul studiului este procesul de predare a elevilor de clasa a zecea.

Obiectul cercetării este un sistem de sarcini experimentale în fizică pe exemplul mecanicii, care vizează dezvoltarea abilităților intelectuale, formarea unui demers de cercetare și activitatea creativă a studenților.

Scopul studiului este de a dezvolta un sistem de sarcini experimentale în fizică folosind exemplul mecanicii.

Ipoteza cercetării – Dacă sistemul experiment fizic secțiunea „Mecanica” să includă demonstrațiile profesorului, experiențele legate de acasă și de la clasă ale elevilor, precum și sarcini experimentale pentru studenții la cursurile opționale și să organizeze activitatea cognitivă a elevilor în timpul implementării și discuției lor pe baza problemelor, apoi elevii vor avea oportunitatea de a dobândi, alături de cunoștințe despre concepte și legi fizice de bază, abilități informaționale, experimentale, problematice, de activitate, care vor duce la creșterea interesului pentru fizică ca materie. Pe baza scopului și ipotezei studiului, au fost îndeplinite următoarele sarcini:

1. Determinați rolul și semnificația sarcinilor experimentale în cadrul cursului școlar de fizică (definirea unui experiment în pedagogie, psihologie și în teoria metodelor de predare a fizicii).

Să analizeze programe și manuale privind utilizarea sarcinilor experimentale în cadrul cursului de fizică școlară.

Să dezvăluie esența metodologiei de realizare a unui experiment pedagogic la nivelul unui experiment afirmativ.

Elaborarea unui sistem de sarcini experimentale la secțiunea „Mecanica” pentru elevii din clasa a 10-a a unui profil de învățământ general.

Noutatea științifică și semnificația teoretică a lucrării este următoarea: Se stabilește rolul rezolvării experimentale a sarcinilor fizice ca mijloc în dezvoltarea abilităților cognitive, a abilităților de cercetare și a activității creative a elevilor de clasa a X-a.

Semnificația teoretică a cercetării este determinată de dezvoltarea și fundamentarea fundamentelor metodologice ale tehnologiei de proiectare și organizare a procesului educațional pentru soluționarea experimentală a problemelor fizice ca mijloc de dezvoltare și învățare centrată pe elev.

Pentru rezolvarea setului de sarcini, a fost folosit un set de metode:

· analiza teoretică a literaturii psihologice și pedagogice și a metodelor comparative;

· abordarea sistematică a evaluării rezultatelor analizei teoretice, metoda ascensiunii de la abstract la concret, sinteza materialului teoretic și empiric, metoda generalizării semnificative, dezvoltarea logică și euristică a soluțiilor, prognoza probabilistică, modelarea predictivă, gândirea experiment.

Lucrarea constă dintr-o introducere, două capitole, concluzie, bibliografie, aplicații.

Aprobarea sistemului de sarcini dezvoltat a fost efectuată pe baza internatului nr. 30 din Învățământul general secundar al Societății pe acțiuni deschise „Căile Ferate Ruse”, adresa: Komsomolsk - pe Amur, Bulevardul Lenin 58/2.

Capitolul 1

1 Rolul și semnificația sarcinilor experimentale în cursul școlar de fizică (definiția unui experiment în pedagogie, psihologie și în teoria metodelor de predare a fizicii)

Robert Woodworth, care a publicat manualul său clasic de psihologie experimentală (Psihologie experimentală, 1938), a definit un experiment ca un studiu ordonat în care cercetătorul modifică direct un anumit factor (sau factori), îi păstrează pe ceilalți neschimbați și observă rezultatele schimbărilor sistematice. . .

În pedagogie, V. Slastenin a definit un experiment ca o activitate de cercetare cu scopul de a studia relaţiile cauză-efect în fenomenele pedagogice.

În filozofie Sokolov V.V. descrie experimentul ca pe o metodă de cunoaştere ştiinţifică.

Fondatorul fizicii - Znamensky A.P. a descris un experiment ca un fel de activitate cognitivă în care cheia unuia sau altuia teorie științifică situația este jucată nu în acțiune reală.

Potrivit lui Robert Woodworth, un experiment afirmativ este un experiment care stabilește existența unui fapt sau fenomen imuabil.

Potrivit lui V. Slastenin - un experiment afirmativ este efectuat la începutul studiului și are ca scop clarificarea stării de fapt în practica școlară asupra problemei studiate.

Potrivit lui Robert Woodworth, un experiment formativ (de transformare, de predare) are ca scop formarea sau educarea activă a anumitor aspecte ale psihicului, nivelurilor de activitate etc.; este utilizat în studiul modalităților specifice de modelare a personalității unui copil, oferind o combinație de cercetare psihologică cu căutare pedagogică și proiectarea celor mai eficiente forme de muncă educațională.

Potrivit lui Slastenin, V. este un experiment formativ, în cadrul căruia se construiesc noi fenomene pedagogice.

Potrivit lui V. Slastenin - sarcinile experimentale sunt observații pe termen scurt, măsurători și experimente care sunt strâns legate de tema lecției.

Educația orientată personal este o astfel de educație, în care personalitatea copilului, originalitatea sa, valoarea de sine sunt puse în prim-plan, experiența subiectivă a fiecăruia este mai întâi dezvăluită și apoi coordonată cu conținutul educației. Dacă în filosofia tradițională a educației modelele socio-pedagogice de dezvoltare a personalității au fost descrise sub formă de eșantioane stabilite extern, standarde de cunoaștere (activitate cognitivă), atunci învățarea orientată spre personalitate pornește din recunoașterea unicității experienței subiective a elevul însuși, ca sursă importantă a activității individuale de viață, manifestată, în special, în cunoaștere. Astfel, se recunoaște că în educație nu este vorba doar de interiorizarea de către copil a influențelor pedagogice date, ci de „întâlnirea” experienței date și subiective, un fel de „cultivare” a acesteia din urmă, îmbogățirea, sporirea ei. , transformare, care constituie „vectorul” dezvoltarea individuală Recunoașterea elevului ca principală figură actorică în întregul proces de învățământ este pedagogia orientată spre personalitate.

La proiectarea procesului educațional, trebuie să pornim de la recunoașterea a două surse egale: predarea și învățarea. Acesta din urmă nu este doar un derivat al primului, ci este o sursă independentă, semnificativă personal și, prin urmare, o sursă foarte eficientă de dezvoltare a personalității.

Învățarea centrată pe elev se bazează pe principiul subiectivității. Din aceasta rezultă o serie de prevederi.

Materialul de învățare nu poate fi același pentru toți elevii. Elevul ar trebui să aibă posibilitatea de a alege ceea ce corespunde subiectivității sale atunci când studiază materialul, îndeplinește sarcini, rezolvă probleme. Judecățile contradictorii, variabilitatea prezentării, manifestarea diferitelor atitudini emoționale și pozițiile autorului sunt posibile și acceptabile în conținutul textelor educaționale. Elevul nu memorează materialul cerut cu concluzii prestabilite, ci îl selectează el însuși, studiază, analizează și trage propriile concluzii. Accentul se pune nu numai pe dezvoltarea memoriei elevului, ci pe independența gândirii sale și pe originalitatea concluziilor sale. Natura problematică a sarcinilor, ambiguitatea materialului educațional împing elevul la acest lucru.

Un experiment formativ este un tip de experiment care este specific exclusiv psihologiei, în care influența activă a situației experimentale asupra subiectului ar trebui să contribuie la dezvoltarea psihică și la creșterea personală a acestuia.

Să luăm în considerare rolul și semnificația sarcinilor experimentale în psihologie, pedagogie, filozofie și teoria metodelor de predare a fizicii.

Principala metodă de cercetare a unui psiholog este un experiment. Cunoscutul psiholog domestic S.L. Rubinstein (1889-1960) a evidențiat următoarele calități ale experimentului, care determină semnificația acestuia pentru obținerea faptelor științifice: „1) În experiment, cercetătorul însuși provoacă fenomenul pe care îl studiază, în loc să aștepte, ca în observația obiectivă, până când curgerea întâmplătoare a fenomenului îi oferă posibilitatea de a-l observa . 2) Având posibilitatea de a evoca fenomenul studiat, experimentatorul poate varia, modifica condiţiile în care se produce fenomenul, în loc să le ia, ca în simpla observaţie, după cum i le livrează cazul. 3) Prin izomerarea condițiilor individuale și schimbarea uneia dintre ele, păstrând restul neschimbat, experimentul dezvăluie astfel semnificația acestor condiții individuale și stabilește conexiuni regulate care determină procesul studiat. Experimentul este astfel un instrument metodologic foarte puternic pentru identificarea tiparelor. 4) Dezvăluind conexiuni regulate între fenomene, un experiment poate deseori să varieze nu numai condițiile în sine în sensul prezenței sau absenței lor, ci și raporturile lor cantitative. Ca urmare, experimentul stabilește modele calitative care permit formularea matematică.

Cea mai frapantă direcție pedagogică, menită să pună în aplicare ideile „noii educații”, este pedagogia experimentală, a cărei aspirație principală este dezvoltarea unei teorii a educației și educației bazate științific, capabilă să dezvolte individualitatea individului. A apărut în secolul al XIX-lea pedagogia experimentală (termenul a fost propus de E. Meiman) a vizat un studiu cuprinzător al copilului și fundamentarea experimentală a teoriei pedagogice. A avut o influență puternică asupra cursului de dezvoltare a științei pedagogice autohtone. .

Niciun subiect nu ar trebui tratat pur teoretic, la fel cum nici o lucrare nu ar trebui făcută fără elucidarea teoriei sale științifice. O îmbinare pricepută a teoriei cu practica și practica cu teoria va da efectul educațional și educativ necesar și va asigura îndeplinirea cerințelor pe care ni le impune pedagogia. Instrumentul principal de predare a fizicii (partea sa practică) la școală este o demonstrație și un experiment de laborator, de care elevul trebuie să se ocupe în clasă cu explicațiile profesorului, în munca de laborator, într-un atelier fizic, într-un cerc fizic și acasă. .

Fără experiment nu există și nu poate exista o predare rațională a fizicii; simpla predare verbală a fizicii duce inevitabil la formalism și la învățare prin memorare.

Un experiment într-un curs de fizică școlară este o reflectare a metodei științifice de cercetare inerente în fizică.

Realizarea experimentelor și observațiilor este de mare importanță pentru familiarizarea elevilor cu esența metodei experimentale, cu rolul acesteia în cercetare științificăîn fizică, precum și în formarea abilităților de a dobândi și aplica în mod independent cunoștințe, dezvoltarea abilităților creative.

Abilitățile formate în timpul experimentelor sunt aspect important pentru a motiva pozitiv studenții pentru activități de cercetare. În practica școlară, experimentul, metoda experimentală și activitatea experimentală a elevilor sunt implementate mai ales la înființarea experimentelor demonstrative și de laborator, în metodele de predare de căutare-problemă și cercetare.

Un grup separat de baze experimentale ale fizicii este experimentele științifice fundamentale. O serie de experimente sunt demonstrate pe echipamentele disponibile la școală, altele - pe modele și încă altele - prin vizionarea de filme. Studiul experimentelor fundamentale face posibilă intensificarea activității studenților, contribuie la dezvoltarea gândirii acestora, trezește interes, încurajează cercetarea independentă.

Un număr mare de observații și demonstrații nu oferă elevilor capacitatea de a conduce observația în mod independent și holistic. Acest fapt poate fi legat de faptul că în majoritatea experimentelor oferite elevilor se determină compoziția și succesiunea tuturor operațiilor. Această problemă a fost agravată și mai mult de introducerea caietelor de laborator tipărite. Elevii, care au finalizat peste treizeci de lucrări de laborator pe astfel de caiete doar pentru trei ani de studiu (de la clasele a IX-a la a XI-a), nu pot determina operațiunile principale ale experimentului. Deși pentru elevii cu niveluri scăzute și satisfăcătoare de învățare, acestea oferă o situație de succes și creează interes cognitiv, motivație pozitivă. Acest lucru este confirmat încă o dată de studii: peste 30% dintre școlari iubesc lecțiile de fizică pentru posibilitatea de a efectua în mod independent lucrări de laborator și practice.

Pentru ca elevii să formeze toate elementele metodelor experimentale de cercetare educațională în cadrul lecțiilor și lucrărilor de laborator: măsurători, observații, fixarea rezultatelor acestora, efectuarea prelucrării matematice a rezultatelor obținute și, în același timp, implementarea lor a fost însoțită de un grad ridicat de independență și eficiență, înainte de începerea fiecărui experiment de către elev se propune prescripția euristică „Învăț să experimentez”, iar înainte de observație se propune prescripția euristică „Învăț să observ”. Ei le spun elevilor ce să facă (dar nu cum) schițează direcția de mișcare înainte.

Oportunități mari de organizare a experimentelor independente ale elevilor au un „Caiet de cercetare experimentală a elevilor din clasele a 10-a” (autori N.I. Zaprudsky, A.L. Karpuk). În funcție de abilitățile elevilor, li se oferă două opțiuni de conducere (pe cont propriu folosind recomandări generale pentru planificarea și desfășurarea unui experiment - opțiunea A sau în conformitate cu acțiunile pas cu pas propuse în opțiunea B). Alegerea cercetării experimentale și a sarcinilor experimentale suplimentare programului oferă oportunități mari pentru realizarea intereselor studenților.

În general, în procesul de activitate experimentală independentă, elevii dobândesc următoarele abilități specifice:

· observa si studiaza fenomenele si proprietatile substantelor si corpurilor;

· descrie rezultatele observațiilor;

· a formula ipoteze;

· selectați instrumentele necesare experimentelor;

· luați măsurători;

· calcula erori de măsurători directe și indirecte;

· prezentați rezultatele măsurătorilor sub formă de tabele și grafice;

· interpretarea rezultatelor experimentelor;

a trage concluzii;

· discutați rezultatele experimentului, participați la discuție.

Un experiment fizic educațional este o parte integrantă, organică, a unui curs de fizică de liceu. O combinație reușită de material teoretic și experiment oferă, după cum arată practica, cel mai bun rezultat pedagogic.

.2 Analiza programelor și manualelor privind utilizarea sarcinilor experimentale în cadrul cursului de fizică școlară

În liceu (clasele 10-11) sunt distribuite și utilizate în principal cinci materiale didactice.

UMK - „Fizica 10-11” ed. Kasyanov V.A.

Clasă. 1-3 ore pe săptămână. Manual, ed. Kasyanov V.A.

Cursul este destinat studenților claselor de învățământ general pentru care fizica nu este o materie de bază și ar trebui studiat în conformitate cu componenta de bază a curriculumului. Scopul principal este de a forma ideile școlarilor despre metodologia cunoașterii științifice, rolul, locul și relația teoriei și experimentului în procesul de cunoaștere, relația lor, structura Universului și poziția omului în lumea din jurul său. Cursul își propune să dezvolte opiniile studenților despre principii generale fizica și principalele sarcini pe care le rezolvă; să desfășoare educația ecologică a școlarilor, i.e. pentru a-și forma înțelegerea aspectelor științifice ale protecției mediu inconjurator; dezvoltarea unei abordări științifice a analizei fenomenelor nou descoperite. Acest material didactic din punct de vedere al conținutului și metodologiei de prezentare a materialului educațional a fost finalizat de autor într-o măsură mai mare decât altele, dar necesită 3 sau mai multe ore pe săptămână (10-11 celule) pentru a studia. Setul include:

Ghid metodologic pentru profesor.

Caiet de lucru de laborator pentru fiecare dintre manuale.

UMK - „Fizica 10-11”, ed. Myakishev G.Ya., Buhovtsev B.B., Sotsky N.N.

Clasă. 3-4 ore pe săptămână. Manual, ed. Myakishev G.Ya., Buhovtsev B.B., Sotsky N.N.

Clasă. 3-4 ore pe săptămână. Manual, ed. Myakishev G.Ya., Buhovtsev B.B.

Fizica clasa a 10-a. Proiectat pentru 3 sau mai multe ore pe săptămână, pentru echipa primilor doi autori cunoscuți Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. S-a adăugat Sotsky N.N., care a scris secțiunea de mecanică, al cărei studiu a devenit acum necesar în școala de profil superior. Fizica clasa a 11-a. 3 - 4 ore pe săptămână. Echipa de autori este aceeași: Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Acest curs a fost puțin revizuit, în comparație cu „vechiul Myakishev” nu s-a schimbat prea mult. Există un ușor transfer de părți individuale la clasa de absolvire. Acest set este o versiune revizuită a manualelor tradiționale (aproape întreaga URSS studiată din ele) pentru liceu de către aceiași autori.

UMK - „Fizica 10-11”, ed. Antsiferov L. I.

Clasă. 3 ore pe săptămână. Manual, ed. Antsiferov L.I.

Programul de curs se bazează pe principiul ciclic al construcției materialelor educaționale, care prevede studiul teoriei fizice, utilizarea acesteia în rezolvarea problemelor și aplicarea teoriei în practică. Se disting două niveluri de conținut educațional: un minim de bază, care este obligatoriu pentru toată lumea, și material educațional de dificultate crescută, adresat școlarilor care sunt interesați în mod special de fizică. Acest manual a fost scris de un cunoscut metodolog din Kursk prof. Antsiferov L.I. Mulți ani de muncă într-o universitate pedagogică și prelegeri către studenți au dus la crearea acestui curs școlar. Aceste manuale sunt dificile pentru nivelul de învățământ general și necesită revizuire și materiale metodologice suplimentare.

UMK - „Fizica 10-11”, ed. Gromov S.V.

Clasă. 3 ore pe săptămână. Manual, ed. Gromov S.V.

Clasă. 2 ore pe săptămână. Manual, ed. Gromov S.V.

Manualele sunt destinate claselor superioare ale liceului. Includeți o prezentare teoretică a „fizicii școlare”. În același timp, se acordă o atenție considerabilă materialelor și faptelor istorice. Ordinea prezentării este neobișnuită: mecanica se termină cu șeful SRT, urmată de electrodinamică, MKT, fizica cuantică, fizica nucleului atomic și a particulelor elementare. O astfel de structură, potrivit autorului cursului, face posibilă formarea în mintea studenților a unei idei mai riguroase despre imaginea fizică modernă a lumii. Partea practică este reprezentată de descrieri ale numărului minim de lucrări standard de laborator. Trecerea materialului implică rezolvarea unui număr mare de probleme, sunt dați algoritmi pentru rezolvarea principalelor lor tipuri. În toate manualele de mai sus pentru liceu ar trebui implementat așa-numitul nivel de educație generală, dar acest lucru va depinde în mare măsură de aptitudinile pedagogice ale profesorului. Toate aceste manuale dintr-o școală modernă pot fi folosite în clase de științe naturale, tehnică și alte profiluri, cu o grilă de 4-5 ore pe săptămână.

UMK - „Fizica 10-11”, ed. Mansurov A. N., Mansurov N. A.

Clasa a 11a. 2 ore (1 oră) pe săptămână. Manual, ed. Mansurov A. N., Mansurov N. A.

Școlile singure lucrează la acest set! Dar este primul manual pentru presupusele arte liberale ale fizicii. Autorii au încercat să-și formeze o idee despre imaginea fizică a lumii; imaginile mecanice, electrodinamice și cuantice-statistice ale lumii sunt considerate secvenţial. Conținutul cursului include elemente ale metodelor de cunoaștere. Cursul conține o descriere fragmentară a legilor, teoriilor, proceselor și fenomenelor. Aparatul matematic este foarte greu folosit și este înlocuit de o descriere verbală a modelelor fizice. Rezolvarea problemelor și efectuarea lucrărilor de laborator nu sunt prevăzute. În plus față de manualul publicat materiale didactice și de planificare.

3 O nouă abordare a desfășurării sarcinilor experimentale în fizică folosind constructori Lego pe exemplul secțiunii „Mecanica”

scoala de fizica mecanica experimentala

Implementarea cerințelor moderne pentru formarea abilităților experimentale este imposibilă fără utilizarea de noi abordări ale muncii practice. Este necesar să se folosească o metodă în care lucrări de laborator nu îndeplinesc o funcție ilustrativă pentru materialul studiat, ci fac parte integrală din conținutul educației și necesită utilizarea metodelor de cercetare în predare. În același timp, rolul experimentului frontal crește în studiul de material nou folosind o abordare de cercetare și suma maxima experimentele ar trebui transferate de pe masa de demonstrație a profesorului pe pupitrele elevilor. La planificarea procesului educațional, este necesar să se acorde atenție nu numai numărului de lucrări de laborator, ci și tipurilor de activități pe care le formează. Este de dorit să se transfere o parte din muncă de la efectuarea de măsurători indirecte la cercetarea privind verificarea dependențelor dintre cantități și trasarea graficelor dependențelor empirice. În același timp, acordați atenție formării următoarelor abilități: să proiectați o configurație experimentală bazată pe formularea ipotezei experimentale; construiți grafice și calculați valorile din acestea mărimi fizice; analiza rezultatele studiilor experimentale, exprimate sub forma de studii experimentale, exprimate sub forma unui tabel sau grafic, trage concluzii din rezultatele experimentului.

Componenta federală a standardului educațional de stat în fizică își asumă prioritatea unei abordări de activitate a procesului de învățare, dezvoltarea abilităților elevilor de a face observații. fenomene naturale, descrie și rezumă rezultatele observațiilor, folosește instrumente de măsură simple pentru studiul fenomenelor fizice; prezentați rezultatele observațiilor folosind tabele, grafice și identificați dependențele empirice pe această bază; să aplice cunoștințele dobândite pentru a explica diverse fenomene și procese naturale, principiile de funcționare a celor mai importante dispozitive tehnice, pentru a rezolva probleme fizice. Foloseste in proces educațional Tehnologia Lego este de mare importanță pentru realizarea acestor cerințe.

Utilizarea Lego-constructorilor crește motivația elevilor de a învăța, deoarece. aceasta necesită cunoștințe de la aproape toate disciplinele academice, de la arte și istorie la matematică și științele naturii. Orele interdisciplinare se bazează pe un interes natural pentru proiectarea și construcția diferitelor mecanisme.

Organizarea modernă a activității educaționale impune ca elevii să dea generalizări teoretice pe baza rezultatelor propriilor activități. Pentru subiectul „fizica” este un experiment de învățare.

Rolul, locul și funcțiile experimentului independent în predarea fizicii s-au schimbat fundamental: studenții trebuie să stăpânească nu numai abilități practice specifice, ci și elementele de bază ale metodei științifice naturale de cunoaștere, iar acest lucru poate fi realizat numai printr-un sistem de cercetare experimentală independentă. . Constructorii Lego mobilizează semnificativ astfel de cercetări.

O caracteristică a predării disciplinei „Fizică” în anul universitar 2009/2010 este utilizarea Lego - designeri educaționali, care vă permit să implementați pe deplin principiul învățării centrate pe elev, să efectuați experimente demonstrative și lucrări de laborator, acoperind aproape toate subiectele. a cursului de fizică și îndeplinesc nu numai funcție ilustrativă a materialului studiat, ci necesitând utilizarea metodelor de cercetare, ceea ce contribuie la creșterea interesului față de subiectul studiat.

1.Industria de divertisment. PervoRobot. Include: 216 elemente LEGO, inclusiv bloc RCX și transmițător IR, senzor de lumină ambientală, 2 senzori tactili, 2 motoare de 9V.

2.dispozitive automatizate. PervoRobot. Include: 828 de cărămizi Lego inclusiv computer RCX Lego, transmițător cu infraroșu, 2 senzori de lumină, 2 senzori tactili, 2 motoare de 9V.

.FirstRobot NXT. Setul include: o unitate de control NXT programabilă, trei servomotoare interactive, un set de senzori (distanță, atingere, sunet, lumină etc.), o baterie, cabluri de conectare, precum și 407 elemente LEGO constructive - grinzi, osii, roți dințate , știfturi, cărămizi, plăci etc.

.Energie, muncă, putere. Conținut: Patru mini-kituri identice, complet stocate, a câte 201 piese fiecare, inclusiv motoare și condensatoare electrice.

.Tehnologie și fizică. Setul contine: 352 de piese concepute pentru a studia legile de baza ale mecanicii si teoria magnetismului.

.Pneumatică. Setul include pompe, conducte, cilindri, supape, un rezervor de aer și un manometru pentru construirea de modele pneumatice.

.Surse regenerabile de energie. Setul contine: 721 de elemente, inclusiv un micromotor, o baterie solara, diverse angrenaje si fire de legatura.

Kiturile PervoRobot bazate pe unități de control RCX și NXT sunt concepute pentru a crea dispozitive robotice programabile care permit colectarea datelor de la senzori și procesarea lor primară.

Lego-constructorii educaționali din seria EDUCATIONAL (educație) pot fi utilizați în studiul secțiunii Mecanica (blocuri, pârghii, tipuri de mișcare, transformare a energiei, legi de conservare). Cu suficientă motivație și pregătire metodologică, cu ajutorul truselor tematice Lego, este posibilă acoperirea principalelor secțiuni ale fizicii, ceea ce va face orele interesante și eficiente și, prin urmare, va oferi cursanților o pregătire de înaltă calitate.

.4 Metodologia de realizare a unui experiment pedagogic la nivelul experimentului constatator

Există două opțiuni pentru construirea unui experiment pedagogic.

Primul - atunci când două grupuri de copii participă la experiment, dintre care unul este angajat într-un program experimental, iar al doilea - într-unul tradițional. La a treia etapă a studiului vor fi comparate nivelurile de cunoștințe și abilități ale ambelor grupuri.

Al doilea este atunci când un grup de copii participă la experiment, iar în a treia etapă se compară nivelul de cunoștințe înainte și după experimentul formativ.

În conformitate cu ipoteza și obiectivele studiului, a fost elaborat un plan al unui experiment pedagogic, care a cuprins trei etape.

Etapa de constatare a fost efectuată într-o lună, un an. Scopul său a fost studiul trăsăturilor/cunoștințelor/abilităților etc. ... la copii ... de vârstă.

La etapa formativă (lună, an), s-a lucrat pentru a forma ..., folosind ....

Etapa de control (luna, an) a avut ca scop verificarea asimilarii copiilor a ... varstei programului experimental de cunostinte/deprinderi.

Experimentul a fost realizat în .... Numărul de copii au participat la el (indicați vârsta).

În prima etapă a experimentului de constatare, ideile/cunoștințele/deprinderile copiilor despre ....

Au fost elaborate o serie de sarcini pentru a studia cunoștințele copiilor....

exercițiu. Ţintă:

Analiza sarcinii a arătat: ...

exercițiu. Ţintă:

Analiza performanței sarcinii...

exercițiu. ...

De la 3 la 6 sarcini.

Rezultatele analizei sarcinilor trebuie plasate în tabele. Tabelele indică numărul de copii sau procentul din numărul lor total. Tabelele pot indica nivelurile de dezvoltare a unei abilități date la copii, sau numărul de sarcini finalizate etc. Exemplu de tabel:

Tabel nr....

Număr de copii Nr. Nr. Număr absolut% 1 sarcină (pentru anumite cunoștințe, abilități) 2 sarcină 3 sarcină

Sau un astfel de tabel: (în acest caz, este necesar să se indice după ce criterii aparțin copiii unui anumit nivel)

Pentru a identifica nivelul de ... la copii, am elaborat următoarele criterii:

Au fost identificate trei niveluri....:

Înalt: ...

In medie: ...

Mic de statura: ...

Tabelul nr. prezintă raportul dintre numărul de copii din lotul martor și cel experimental pe nivele.

Tabel nr....

Nivel de cunoștințe/deprinderiNumăr de copii №№Număr absolut%RidicatMedieScăzut

Datele obținute indică faptul că...

Lucrările experimentale efectuate au făcut posibilă determinarea căilor și mijloacelor ... .

1.5 Concluzii asupra primului capitol

În primul capitol am luat în considerare rolul și semnificația sarcinilor experimentale în studiul fizicii la școală. Sunt date definiții: experiment în pedagogie, psihologie, filozofie, metode de predare a fizicii, sarcini experimentale în aceleași domenii.

După analizarea tuturor definițiilor, putem trage următoarea concluzie despre esența sarcinilor experimentale. Desigur, definirea acestor sarcini ca sarcini de cercetare este oarecum arbitrară, deoarece posibilitatea unei clase de fizică școlară și nivelul de pregătire al elevilor chiar și în liceu fac imposibilă sarcina de a efectua cercetări fizice. Așadar, sarcinile de cercetare, creative ar trebui să includă acele sarcini în care elevul poate descoperi noi tipare necunoscute lui sau pentru a căror rezolvare trebuie să facă niște invenții. O astfel de descoperire independentă a unei legi cunoscute în fizică sau invenția unei metode de măsurare a unei mărimi fizice nu este o simplă repetare a celei cunoscute. Această descoperire sau invenție, care are doar o noutate subiectivă, este pentru elev o dovadă obiectivă a capacității sale de creativitate independentă, îi permite să dobândească încrederea necesară în forțele și abilitățile sale. Și totuși este posibil să rezolvi această problemă.

După analizarea programelor și manualelor „Fizică” Clasa a 10-a privind utilizarea sarcinilor experimentale la secțiunea „Mecanică”. Se poate spune că lucrările de laborator și experimentele din acest curs nu sunt suficiente pentru a percepe pe deplin tot materialul din secțiunea „Mecanică”.

De asemenea, luate în considerare noua abordareîn predarea fizicii – folosirea Lego – constructori care permit dezvoltarea gândirii creative a elevilor.

capitolul 2

1 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Cinematica unui punct”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

Sunt alocate 13 ore pentru studierea subiectului cinematicii punctului.

Mișcare cu accelerație constantă.

A fost dezvoltată o sarcină experimentală pentru acest subiect:

Pentru a face treaba este folosită o mașină Atwood.

Pentru a efectua lucrarea, mașina Atwood trebuie instalată strict vertical, ceea ce este ușor de verificat prin paralelismul scalei și filetului.

Scopul experimentului: Verificarea legii vitezei

măsurători

Verificați verticalitatea mașinii Atwood. Echilibrarea sarcinilor.

Raftul inelar P1 este fixat pe scară. Reglați-i poziția.

Impune pe dreapta suprasarcini in 5-6 g.

Deplasându-se uniform accelerat de la poziţia superioară la marginea inelară, sarcina din dreapta parcurge traseul S1 în timp t1 şi capătă viteza v la sfârşitul acestei mişcări. Pe raftul inelar, sarcina ameliorează suprasarcinile și apoi se mișcă uniform la viteza pe care a dobândit-o la sfârșitul accelerației. Pentru a-l determina, este necesar să se măsoare timpul t2 de mișcare a sarcinii pe traseul S2. Astfel, fiecare experiment constă din două măsurători: mai întâi, se măsoară timpul de mișcare uniform accelerată t1, iar apoi sarcina este repornită pentru a măsura timpul de mișcare uniformă t2.

Se efectuează 5-6 experimente la diferite valori ale căii S1 (cu un pas de 15-20 cm). Calea S2 este aleasă în mod arbitrar. Datele obținute sunt introduse în tabelul de raport.

Caracteristici metodologice:

În ciuda faptului că ecuațiile de bază ale cinematicii mișcării rectilinie au o formă simplă și nu ridică îndoieli, verificarea experimentală a acestor relații este foarte dificilă. Dificultatea apare în principal din două motive. În primul rând, la viteze suficient de mari de mișcare a corpurilor, este necesar să se măsoare timpul de mișcare a acestora cu mare precizie. În al doilea rând, forțele de frecare și rezistență acționează în orice sistem de corpuri în mișcare, care sunt greu de luat în considerare cu un grad suficient de precizie.

Prin urmare, este necesar să se efectueze astfel de experimente și experimente care să elimine toate dificultățile.

2 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Cinematica corpului rigid”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

Studiul temei Cinematica durează 3 ore și include următoarele secțiuni:

Mișcarea mecanică și relativitatea ei. Mișcarea de translație și rotație a unui corp rigid. Punct material. Traiectoria mișcării. Mișcare uniformă și uniform accelerată. Cădere liberă. Mișcarea corpului într-un cerc. Pe această temă, ne-am propus următoarea sarcină experimentală:

Obiectiv

Verificarea experimentală a ecuației de bază a dinamicii mișcării de rotație a unui corp rigid în jurul unei axe fixe.

Ideea de experiment

Experimentul investighează mișcarea de rotație a unui sistem de corpuri fixate pe o axă, în care momentul de inerție se poate modifica (pendulul lui Oberbeck). Diverse momente de forțe externe sunt create de greutăți suspendate de un fir înfășurat în jurul unui scripete.

Setare experimentala

Axa pendulului Oberbeck este fixată în rulmenți, astfel încât întregul sistem să se poată roti în jurul unei axe orizontale. Prin mutarea greutăților de-a lungul spițelor, puteți modifica cu ușurință momentul de inerție al sistemului. Un fir este înfășurat pe roată roată în rotație, de care este atașată o platformă de masă cunoscută. Greutățile din set sunt suprapuse pe platformă. Înălțimea căderii mărfurilor se măsoară cu ajutorul unei rigle, paralele cu firul. Pendulul Oberbeck poate fi echipat cu un ambreiaj electromagnetic - un starter și un cronometru electronic. Înainte de fiecare experiment, pendulul trebuie ajustat cu atenție. Atentie speciala este necesar să se acorde atenție simetriei locației mărfurilor pe cruce. În acest caz, pendulul se află într-o stare de echilibru indiferent.

Realizarea unui experiment

Sarcina 1. Estimarea cuplului forței de frecare care acționează în sistem

măsurători

Montați greutățile m1 pe cruce în poziția de mijloc, așezându-le la o distanță egală de axă, astfel încât pendulul să fie într-o poziție de echilibru indiferent.

Prin impunerea unor sarcini mici pe platformă se determină aproximativ masa minimă m0 la care pendulul începe să se rotească. Estimați momentul forței de frecare din raport

unde R este raza scripetelui pe care este înfășurat firul.

Este de dorit să se efectueze măsurători suplimentare cu greutăți m 10m0.

Sarcina 2. Verificarea ecuației de bază a dinamicii mișcării de rotație

măsurători

Întăriți sarcinile m1 la o distanță minimă de axa de rotație. Echilibrați pendulul. Măsurați distanța r de la axa pendulului până la centrele greutăților.

Înfășurați firul în jurul unuia dintre scripete. Pe bara de scară alegeți poziția inițială a platformei, făcând o numărare, de exemplu, de-a lungul marginii sale inferioare. Apoi poziția finală a încărcăturii va fi la nivelul platformei de primire ridicate. Înălțimea de cădere h este egală cu diferența dintre aceste citiri și poate fi lăsată la fel în toate experimentele.

Așezați prima încărcătură pe platformă. După ce sarcina este plasată la nivelul referinței superioare, această poziție este fixată prin strângerea filetului cu un ambreiaj electromagnetic. Pregătiți un cronometru electronic pentru măsurare.

Firul este eliberat, permițând încărcăturii să cadă. Acest lucru se realizează prin decuplarea ambreiajului. Aceasta pornește automat cronometrul. Lovirea platformei de primire oprește căderea încărcăturii și oprește cronometrul.

Măsurarea timpului de cădere cu aceeași sarcină se efectuează de cel puțin trei ori.

Efectuați măsurători ale timpului de cădere a sarcinii m la alte valori ale momentului Mn. Pentru a face acest lucru, fie se adaugă suprasarcini suplimentare pe platformă, fie firul este transferat pe un alt scripete. Cu aceeași valoare a momentului de inerție al pendulului, este necesar să se efectueze măsurători cu cel puțin cinci valori ale momentului Mn.

Creșteți momentul de inerție al pendulului. Pentru a face acest lucru, este suficient să mutați simetric sarcinile m1 cu câțiva centimetri. Etapa unei astfel de mișcări trebuie aleasă astfel încât să se obțină 5-6 valori ale momentului de inerție al pendulului. Efectuați măsurători ale timpului de cădere a sarcinii m (p. 2-p. 7). Toate datele sunt introduse în tabelul de raport.

3 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Dinamica”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

Sunt alocate 18 ore pentru studierea temei Dinamica.

Forțe de rezistență în timpul mișcării corpurilor solide în lichide și gaze.

Scopul experimentului: Să arate modul în care viteza aerului afectează zborul unei aeronave.

Materiale: palnie mica, minge de tenis de masa.

Întoarceți pâlnia cu susul în jos.

Introduceți mingea în pâlnie și sprijiniți-o cu degetul.

Suflați în capătul îngust al pâlniei.

Nu mai susțineți mingea cu degetul, dar continuați să suflați.

Rezultate: mingea rămâne în pâlnie.

De ce? Cu cât aerul trece mai repede pe lângă minge, cu atât exercită mai puțină presiune asupra mingii. Presiunea aerului deasupra mingii este mult mai mică decât sub ea, astfel încât mingea este susținută de aerul de sub ea. Datorită presiunii aerului în mișcare, aripile aeronavei sunt împinse în sus, parcă. Datorită formei aripii, aerul se mișcă mai repede deasupra suprafeței superioare decât sub suprafața inferioară. Prin urmare, există o forță care împinge avionul în sus - ridicarea. .

4 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Legile conservării în mecanică”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

Pe tema legilor de conservare în mecanică, sunt alocate 16 ore.

Legea conservării impulsului. (ora 5)

Pentru acest subiect, am propus următoarea sarcină experimentală:

Scop: studiul legii conservării impulsului.

Probabil că fiecare dintre voi s-a confruntat cu o astfel de situație: alergați cu o anumită viteză de-a lungul coridorului și vă ciocniți cu o persoană în picioare. Ce se întâmplă cu această persoană? Într-adevăr, începe să se miște, adică. capătă viteză.

Să facem un experiment privind interacțiunea a două bile. Două bile identice atârnă pe fire subțiri. Să mutam mingea stângă deoparte și să o dăm drumul. După ciocnirea bilelor, cea din stânga se va opri, iar cea dreaptă va începe să se miște. Înălțimea la care se va ridica mingea dreaptă va coincide cu cea la care a fost deviată înainte bila stângă. Adică mingea stângă își transferă tot impulsul către cea dreaptă. Cu cât de mult scade impulsul primei bile, impulsul celei de-a doua bile va crește cu aceeași cantitate. Dacă vorbim despre un sistem de 2 bile, atunci impulsul sistemului rămâne neschimbat, adică se păstrează.

O astfel de coliziune se numește elastică (diapozitivele nr. 7-9).

Semne de impact elastic:

-Nu există deformare permanentă și, prin urmare, ambele legi de conservare din mecanică sunt îndeplinite.

-Corpurile după interacțiune se mișcă împreună.

-Exemple de acest tip de interacțiune: jocul de tenis, hochei etc.

-Dacă masa corpului în mișcare este mai mare decât masa celui staționar (m1 > m2), atunci se reduce viteza fără a schimba direcția.

-Dacă invers, atunci primul corp este reflectat din el și se mișcă în direcția opusă.

Există și o coliziune neelastică

Să observăm: luați o minge mare, una mică. Mingea mică este în repaus, iar cea mare este pusă în mișcare spre cea mică.

După ciocnire, bilele se mișcă împreună cu aceeași viteză.

Semne de impact elastic:

-Ca rezultat al interacțiunii, corpurile se mișcă împreună.

-Corpurile au deformare reziduală, prin urmare, energia mecanică este transformată în energie internă.

-Doar legea conservării impulsului este îndeplinită.

-Exemple din experiența de viață: un meteorit care se ciocnește cu Pământul, lovind o nicovală cu un ciocan etc.

-Cu mase egale (unul dintre corpuri este nemișcat), jumătate din energia mecanică se pierde,

-Dacă m1 este mult mai mic decât m2, atunci cea mai mare parte este pierdută (glonț și perete),

-Dacă, dimpotrivă, se transferă o parte nesemnificativă a energiei (un spărgător de gheață și un mic banc de gheață).

Adică există două tipuri de ciocniri: elastice și inelastice. .

5 Dezvoltarea sistemelor de sarcini experimentale pe tema „Statica”. Recomandări metodologice de utilizare în lecțiile de fizică

Pe studiul temei „Static. Echilibrul corpurilor absolut solide” se acordă 3 ore.

Pentru acest subiect, am propus următoarea sarcină experimentală:

Scopul experimentului: Găsiți poziția centrului de greutate.

Materiale: plastilina, doua furculite metalice, o scobitoare, un pahar inalt sau un borcan cu gura larga.

Rulați plastilina într-o minge cu un diametru de aproximativ 4 cm.

Introduceți o furculiță în minge.

Introduceți a doua furculiță în minge la un unghi de 45 de grade față de prima furculiță.

Introduceți o scobitoare în minge între furculițe.

Asezati scobitoarea cu capatul pe marginea paharului si deplasati-va spre centrul paharului pana se ajunge la echilibru.

Rezultate: La o anumită poziție a scobitorii, furculițele sunt echilibrate.

De ce? Deoarece furcile sunt situate în unghi una față de cealaltă, greutatea lor este, așa cum ar fi, concentrată într-un anumit punct al bastonului situat între ele. Acest punct se numește centru de greutate.

.6 Concluzii asupra celui de-al doilea capitol

În al doilea capitol am prezentat sarcini experimentale pe tema „Mecanica”.

S-a constatat că fiecare experiment, dezvoltarea conceptelor care permit caracteristici calitative sub forma unui număr. Pentru a trage concluzii generale din observatii, pentru a afla cauzele fenomenelor, este necesar sa se stabileasca relatii cantitative intre marimi. Dacă se obține o astfel de dependență, atunci se găsește o lege fizică. Dacă se găsește o lege fizică, atunci nu este nevoie să configurați un experiment în fiecare caz individual, este suficient să efectuați calculele adecvate.

După ce s-au studiat experimental relațiile cantitative dintre cantități, este posibil să se identifice modele. Pe baza acestor regularități se dezvoltă o teorie generală a fenomenelor.

Concluzie

Deja în definiția fizicii ca știință, există o combinație de părți atât teoretice, cât și practice în ea. Se consideră important ca în procesul de predare a fizicii elevilor, profesorul să fie capabil să le demonstreze elevilor săi relația dintre aceste părți cât mai deplin posibil. La urma urmei, atunci când elevii simt această relație, ei vor putea da o explicație teoretică corectă multor procese care au loc în jurul lor în viața de zi cu zi, în natură. Acesta poate fi un indicator al unei stăpâniri destul de complete a materialului.

Ce forme de pregătire practică pot fi oferite în plus față de povestea profesorului? În primul rând, desigur, aceasta este observația de către elevi a demonstrației experimentelor efectuate de profesor în clasă atunci când explică material nou sau când repetă ceea ce s-a trecut, de asemenea, este posibil să se ofere experimente conduse de elevii înșiși în sala de clasă în timpul orelor în procesul de lucru frontal de laborator sub supravegherea directă a profesorului. De asemenea, puteți sugera: 1) experimente desfășurate chiar de elevi în clasă în cadrul unui atelier fizic; 2) experimente-demonstrații efectuate de elevi la răspuns; 3) experimente realizate de elevi în afara școlii cu privire la temele profesorului; 4) observări ale fenomenelor pe termen scurt și lung ale naturii, tehnologiei și vieții de zi cu zi, efectuate de elevi acasă la sarcini speciale ale profesorului.

Experiența nu numai că învață, ci captivează elevul și îl face să înțeleagă mai bine fenomenul pe care îl demonstrează. La urma urmei, se știe că o persoană interesată de rezultatul final obține succes. Deci, în acest caz, după ce l-am interesat pe elev, vom trezi dorința de cunoaștere.

Bibliografie

1.Bludov M.I. Conversații despre fizică. - M.: Iluminismul, 2007. -112 p.

2.Burov V.A. şi altele.Sarcini experimentale frontale în fizică în liceu. - M.: Academia, 2005. - 208 p.

.Gallinger I.V. Teme experimentale la lecțiile de fizică // Fizica la școală. - 2008. - Nr. 2. - S. 26 - 31.

.Znamensky A.P. Fundamentele fizicii. - M.: Iluminismul, 2007. - 212 p.

5.Ivanov A.I. şi altele.Sarcini experimentale frontale în fizică: pentru clasa a X-a. - M.: Manual Vuzovsky, 2009. - 313 p.

6.Ivanova L.A. Activarea activității cognitive a elevilor la lecțiile de fizică atunci când studiază materiale noi. - M.: Iluminismul, 2006. - 492 p.

7.Cercetare în psihologie: metode și planificare / J. Goodwin. Sankt Petersburg: Piter, 2008. - 172 p.

.Kabardin O.F. Experiment pedagogic // Fizica la scoala. - 2009. - Nr. 6. - S. 24-31.

9.Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Fizica. Clasa 10. Manual: Manual. - M.: Gardarika, 2008. - 138 p.

10.Programe pentru instituțiile de învățământ. Fizică. Compilat de Yu.I. Dick, V.A. Korovin. - M.: Iluminismul, 2007. -112 p.

11.Rubinshtein S.L. Fundamentele psihologiei. - M.: Iluminismul, 2007. - 226 p.

.Slastenin V. Pedagogie. - M.: Gardariki, 2009. - 190 p.

.Sokolov V.V. Filozofie. - M.: Liceu, 2008. - 117 p.

14.Teoria și metodele de predare a fizicii la școală. Probleme generale. Sub conducerea lui S.E. Kamenetsky, N.S. Purysheva. - M.: GEOTAR Media, 2007. - 640 p.

15.Kharlamov I.F. Pedagogie. Ed. a 2-a revizuire si suplimentare - M.: Liceu, 2009 - 576s.

16.Shilov V.F. Acasă sarcini experimentale în fizică. 9 - 11 clase. - M.: Cunoașterea, 2008. - 96 p.

Răspunde la întrebare

Relația dintre real și posibil, relația dintre există și poate - aceasta este inovaţia intelectuală care, conform studiilor clasice ale lui J. Piaget şi şcoala sa, devine disponibilă copiilor după 11-12 ani. Numeroși critici Piaget a încercat să arate că vârsta de 11-12 ani este foarte condiționată și poate fi deplasată în orice direcție, că trecerea la un nou nivel intelectual nu are loc brusc, ci trece printr-o serie de etape intermediare. Dar nimeni nu a contestat însuși faptul că o nouă calitate apare în viața intelectuală a unei persoane la granița școlii primare și a adolescenței. Adolescentul își începe analiza problemei cu o încercare de a afla relațiile posibile care se aplică datelor de care dispune și apoi încearcă, printr-o combinație de experiment și analiză logică, să stabilească care dintre relațiile posibile există cu adevărat aici.

Reorientarea fundamentală a gândirii de la cunoașterea modului în care funcționează realitatea la căutarea posibilităților potențiale care stau în spatele datului imediat se numește trecerea la gândirea ipotetic-deductivă.

Noile mijloace ipotetico-deductive de înțelegere a lumii extind puternic granițele vieții interioare a adolescentului: lumea lui este plină de construcții ideale, ipoteze despre el însuși, cei din jur și umanitatea în ansamblu. Aceste ipoteze depășesc cu mult granițele relațiilor existente și proprietățile direct observabile ale oamenilor (inclusiv pe sine) și devin baza pentru testarea experimentală a propriilor potențialități.

Gândirea ipotetic-deductivă se bazează pe dezvoltarea combinatoriei și a operațiilor propoziționale. Primul pas al restructurării cognitive se caracterizează prin faptul că gândirea devine mai puțin obiectivă și vizuală. Dacă, în stadiul operațiilor concrete, copilul sortează obiectele doar pe baza identității sau asemănării, acum devine posibilă clasificarea obiectelor eterogene în conformitate cu criterii de ordin superior alese arbitrar. Sunt analizate noi combinații de obiecte sau categorii, enunțuri sau idei abstracte sunt comparate între ele într-o varietate de moduri. Gândirea depășește realitatea observabilă și limitată și operează cu un număr arbitrar de combinații. Prin combinarea obiectelor, acum este posibil să cunoaștem în mod sistematic lumea, să detectăm posibile schimbări în ea, deși adolescenții nu sunt încă capabili să exprime legile matematice din spatele acesteia cu formule. Cu toate acestea, principiul însuși al unei astfel de descrieri a fost deja găsit și realizat.

Operațiile propoziționale sunt acțiuni mentale efectuate, spre deosebire de operațiile concrete, nu cu reprezentări subiect, ci cu concepte abstracte. Acestea acoperă propoziții care sunt combinate în ceea ce privește conformitatea sau inconsecvența lor cu situația propusă (adevărat sau fals). Acesta nu este doar un nou mod de a lega faptele, ci un sistem logic care este mult mai bogat și mai variabil decât operațiunile concrete. Devine posibilă analiza oricărei situații indiferent de circumstanțele reale; adolescenții dobândesc pentru prima dată capacitatea de a construi și testa sistematic ipoteze. În același timp, dezvoltarea în continuare a specificului operatii mentale. Conceptele abstracte (cum ar fi volumul, greutatea, puterea etc.) sunt acum procesate în minte, indiferent de circumstanțe specifice. Devine posibil să reflectăm asupra propriilor gânduri. Se bazează pe concluzii care nu mai trebuie verificate în practică, deoarece respectă legile formale ale logicii. Gândirea începe să se supună logicii formale.

Astfel, între anii 11 și 15 de viață apar schimbări structurale semnificative în zona cognitivă, care se exprimă în trecerea la gândirea abstractă și formală. Ele completează linia dezvoltării, care a început în copilărie cu formarea structurilor senzoriomotorii și continuă în copilărie până în perioada prepuberală, cu formarea unor operații mentale specifice.

Lucrări de laborator „Inducție electromagnetică”

În această lucrare este studiat fenomenul inducției electromagnetice.

Obiectivele de lucru

Măsurați tensiunea generată de mișcarea magnetului în bobină.

Investigați efectele schimbării polilor unui magnet atunci când se mișcă într-o bobină, schimbarea vitezei de mișcare a unui magnet, folosind diferiți magneți asupra tensiunii rezultate.

Găsiți modificarea fluxului magnetic atunci când magnetul este coborât în ​​bobină.

Comandă de lucru

Așezați tubul pe bobină.

Atașați tubul la trepied.

Conectați senzorul de tensiune la ieșirea 1 a panoului. Când lucrați cu panoul CoachLab II/II+, în locul unui senzor de tensiune sunt utilizate fire cu mufe de 4 mm.

Conectați firele la prizele galbene și negre ale ieșirii 3 (acest circuit este prezentat în figură și descris în secțiunea Coach Labs).

Open Labs Coach 6 Explorați fizica > Inducția electromagnetică.

Începeți măsurătorile apăsând butonul Start. Când lucrarea este terminată, se utilizează înregistrarea automată. Datorită acestui fapt, în ciuda faptului că experimentul durează aproximativ o jumătate de secundă, este posibil să se măsoare FEM de inducție rezultată. Când amplitudinea tensiunii măsurate atinge o anumită valoare (în mod implicit, când tensiunea crește și atinge o valoare de 0,3 V), computerul va începe să înregistreze semnalul măsurat.

Începeți să glisați magnetul în tubul de plastic.

Măsurătorile vor începe când tensiunea atinge 0,3 V, ceea ce corespunde începutului coborârii magnetului.

Dacă valoarea minimă pentru declanșare este foarte aproape de zero, atunci înregistrarea poate începe din cauza interferenței semnalului. Prin urmare, valoarea minimă de pornire nu ar trebui să fie aproape de zero.

Dacă valoarea de declanșare este mai mare decât valoarea maximă (mai mică decât cea minimă), înregistrarea nu va începe niciodată automat. În acest caz, trebuie să modificați condițiile de lansare.

Analiza datelor

Se poate dovedi că dependența obținută a tensiunii de timp nu este simetrică față de valoarea zero a tensiunii. Aceasta înseamnă că există interferențe. Acest lucru nu va afecta analiza calitativă, dar trebuie făcute corecții în calcule pentru a ține cont de aceste interferențe.

Explicați forma de undă (minime și maxime) a tensiunii înregistrate.

Explicați de ce maximele (minimurile) nu sunt simetrice.

Determinați când fluxul magnetic se modifică cel mai mult.

Determinați modificarea totală a fluxului magnetic în prima jumătate a etapei de mișcare când magnetul a fost împins în bobină?

Pentru a găsi această valoare, utilizați opțiunile fie Procesare/Analizare > Zona sau Procesare/Analizare > Integrală.

Determinați modificarea totală a fluxului magnetic în a doua jumătate a etapei de mișcare când magnetul a fost scos din bobină?

Etichete: Dezvoltarea unui sistem de sarcini experimentale în fizică pe exemplul secțiunii „Mecanica” Diploma in Pedagogie

Sarcini experimentale acasă

Exercitiul 1.

Luați o carte lungă și grea, legați-o cu un fir subțire și

atașați firului un fir de cauciuc lung de 20 cm.

Pune cartea pe masă și începe foarte încet să tragi de capăt.

fir de cauciuc. Încercați să măsurați lungimea firului de cauciuc întins

în momentul în care cartea începe să alunece.

Măsurați lungimea firului întins cu cartea mișcându-se uniform.

Puneți două pixuri cilindrice subțiri sub carte (sau două

creion cilindric) și trage, de asemenea, capătul firului. Măsurați lungimea

fir întins cu mișcare uniformă a cărții pe role.

Comparați cele trei rezultate și trageți concluzii.

Notă. Următoarea sarcină este o variație a celei anterioare. Aceasta

de asemenea, vizează compararea frecării statice, frecării de alunecare și frecării

Sarcina 2.

Puneți un creion hexagonal deasupra cărții paralel cu cotorul.

Ridicați încet marginea de sus a cărții până când creionul începe

glisați în jos. Reduceți puțin panta cărții și fixați-o în aceasta

poziție punând ceva sub ea. Acum creionul dacă s-a terminat

pus pe carte, nu se va muta. Este ținut în loc de forța de frecare.

forța de frecare statică. Dar merită să slăbiți puțin această forță - și pentru aceasta este suficient

loviți cu degetul pe carte - și creionul se va târî în jos până când va cădea

masa. (Același experiment se poate face, de exemplu, cu o trusă, potrivire

cutie, radieră etc.)

Gândiți-vă de ce este mai ușor să scoateți un cui din placă dacă îl rotiți

in jurul axei?

Pentru a muta o carte groasă pe masă cu un deget, trebuie să atașați

ceva efort. Și dacă pui două creioane rotunde sub carte sau

mânere, care în acest caz vor fi rulmenți cu role, cartea este ușoară

se va mișca dintr-o împingere slabă cu degetul mic.

Faceți experimente și faceți o comparație între forța de frecare statică, forța de frecare

forțele de frecare de alunecare și rulare.

Sarcina 3.

În acest experiment se pot observa simultan două fenomene: inerție, experimente cu

Luați două ouă, unul crud și unul fiert tare. a învârti

ambele ouă pe o farfurie mare. Vedeți că oul fiert se comportă diferit,

decât brut: se rotește mult mai repede.

Într-un ou fiert, albușul și gălbenușul sunt lipite rigid de coajă și

între ei pentru că sunt în stare solidă. Și când ne învârtim

un ou crud, apoi la început învârtim doar coaja, abia apoi, datorită

frecarea, strat cu strat, rotația este transferată proteinei și gălbenușului. În acest fel,

proteinele lichide și gălbenușul, prin frecarea lor între straturi, încetinesc rotația

scoici.

Notă. În loc de ouă crude și fierte, poți învârti două tigăi,

într-unul dintre care există apă, iar în celălalt există aceeași cantitate de cereale în volum.

Centrul de greutate. Exercitiul 1.

Luați două creioane fațetate și țineți-le în fața dvs. paralele,

punându-le o linie. Începeți să apropiați creioanele. Apropierea va

apar în mișcări alternante: apoi se mișcă un creion, apoi celălalt.

Chiar dacă vrei să interferezi cu mișcarea lor, nu vei reuși.

Tot vor merge înainte.

De îndată ce pe un creion presiunea a devenit mai mare și frecarea

al doilea creion se poate deplasa acum sub riglă. Dar după unii

timp, presiunea asupra acestuia devine mai mare decât asupra primului creion și

pe măsură ce frecarea crește, se oprește. Și acum primul se poate mișca

creion. Deci, mișcându-se pe rând, creioanele se vor întâlni chiar în mijloc

riglă în centrul său de greutate. Acest lucru poate fi ușor verificat de diviziunile conducătorului.

Acest experiment se poate face și cu un băț, ținându-l pe degetele întinse.

Pe măsură ce vă mișcați degetele, veți observa că ele, mișcându-se și ele alternativ, se vor întâlni

chiar sub mijlocul băţului. Adevărat, acesta este doar un caz special. Încerca

faceți același lucru cu o mătură, o lopată sau o greblă obișnuită. Tu

vei vedea că degetele nu se vor întâlni în mijlocul băţului. Incearca sa explici

de ce se întâmplă asta.

Sarcina 2.

Aceasta este o experiență veche, foarte vizuală. Cuțit (pliabil) pe care îl ai,

probabil si un creion. Ascuțiți-vă creionul astfel încât să aibă un capăt ascuțit

și înfige un briceag întredeschis puțin deasupra capătului. A pune

vârful unui creion degetul arătător. Găsiți o astfel de poziție

cuțit întredeschis pe un creion, în care va sta creionul

degetul, ușor legănat.

Acum întrebarea este: unde este centrul de greutate al creionului și stiloului

Sarcina 3.

Determinați poziția centrului de greutate al unui chibrit cu și fără cap.

Pune o cutie de chibrituri pe masă pe marginea ei lungă îngustă și

pune un chibrit fără cap pe cutie. Acest meci va servi drept suport pentru

alt meci. Luați un chibrit cu cap și echilibrați-l pe un suport astfel încât

astfel încât să se afle orizontal. Marcați poziția centrului de greutate cu un stilou

se potriveste cu un cap.

Răzuiți capul chibritului și puneți chibritul pe un suport astfel încât

punctul de cerneală marcat de tine era pe suport. Nu este pentru tine acum

reușește: meciul nu va fi pe orizontală, deoarece centrul de greutate al meciului

mutat. Determinați poziția noului centru de greutate și observați în

de ce parte s-a mutat. Marcați cu un pix centrul de greutate al meciului fără

Aduceți la clasă un chibrit cu două puncte.

Sarcina 4.

Determinați poziția centrului de greutate al unei figuri plate.

Decupați o figură de formă arbitrară (orice bizare) din carton

și faceți mai multe găuri în diferite locuri arbitrare (mai bine dacă

vor fi situate mai aproape de marginile figurii, acest lucru va crește precizia). Conduceți înăuntru

într-un perete vertical sau în raft o garoafă mică fără capac sau ac și

atârnă o siluetă pe ea prin orice gaură. Observați forma

ar trebui să se balanseze liber pe știft.

Luați un fir de plumb, format dintr-un fir subțire și greutate, și aruncați-l peste

treceți prin știft astfel încât să indice că direcția verticală nu este

figură suspendată. Marcați direcția verticală pe figură cu un creion

Scoateți figura, agățați-o în orice altă gaură și din nou cu

Folosind un fir cu plumb și un creion, marcați direcția verticală a firului pe el.

Punctul de intersecție al liniilor verticale va indica poziția centrului de greutate

aceasta figura.

Treceți un fir prin centrul de greutate pe care l-ați găsit, la capătul căruia

se face un nod și atârnă figura pe acest fir. Cifra trebuie păstrată

aproape orizontală. Cu cât experiența este realizată mai precis, cu atât va fi mai orizontală.

păstrează cifra.

Sarcina 5.

Determinați centrul de greutate al cercului.

Luați un cerc mic (de exemplu, un cerc) sau faceți un inel

crenguță flexibilă, dintr-o fâșie îngustă de placaj sau carton dur. închide

pe un știft și coborâți firul de plumb din punctul de agățare. Când plumbul

calmează-te, marchează pe cerc punctele ei de atingere cu cerc și între

întindeți și fixați o bucată de sârmă subțire sau fir de pescuit cu aceste puncte

(trebuie să trageți suficient de tare, dar nu atât de mult încât cercul să-și schimbe

Agățați cercul de un știft în orice alt punct și procedați la fel

cel mai. Punctul de intersecție al firelor sau liniilor va fi centrul de greutate al cercului.

Notă: centrul de greutate al cercului se află în afara substanței corpului.

Legați un fir de intersecția firelor sau liniilor și agățați-l de el

cercul ei. Cercul va fi în echilibru indiferent, de la centru

gravitația cercului și punctul de sprijin (suspensie) acestuia coincid.

Sarcina 6.

Știi că stabilitatea corpului depinde de poziția centrului de greutate și

cu privire la dimensiunea zonei de sprijin: cu cât centrul de greutate este mai mic și zona de sprijin este mai mare,

cu atât corpul este mai stabil.

Având în vedere acest lucru, luați un bar sau o cutie de chibrituri goală și, așezați-o

alternativ pe hârtie într-o cutie la cel mai lat, la mijloc și la cel mai mult

partea mai mică, încercuiește de fiecare dată cu un creion pentru a obține trei diferite

zona de sprijin. Calculați dimensiunea fiecărei zone în centimetri pătrați

și notează-le pe hârtie.

Măsurați și înregistrați înălțimea centrului de greutate al cutiei pentru toți

trei cazuri (centrul de greutate al unei cutii de chibrituri se află la intersecție

diagonale). Concluzionați în ce poziție a cutiilor este cea mai mare

durabil.

Sarcina 7.

Stai pe un scaun. Așezați picioarele vertical, fără a le aluneca dedesubt

scaun. Stai complet drept. Încercați să vă ridicați fără să vă aplecați înainte

fără a-ți întinde brațele înainte și fără a-ți mișca picioarele sub scaun. nu ai nimic

reuși – nu te vei putea ridica. Centrul tău de greutate, care se află undeva

în mijlocul corpului tău, nu te va lăsa să te ridici.

Ce condiție trebuie îndeplinită pentru a te ridica? Trebuie să mă aplec înainte

sau bagă-ți picioarele sub scaun. Când ne trezim, le facem întotdeauna pe amândouă.

În acest caz, linia verticală care trece prin centrul dvs. de greutate ar trebui

asigurați-vă că treceți prin cel puțin una dintre tălpile picioarelor sau între ele.

Atunci echilibrul corpului tău va fi suficient de stabil, poți cu ușurință

te poti ridica.

Ei bine, acum încearcă să te ridici, ridicând gantere sau un fier de călcat. Scoate afara

mâinile înainte. Este posibil să vă puteți ridica în picioare fără să vă aplecați sau să vă îndoiți picioarele

Inerţie. Exercitiul 1.

Pune o carte poștală pe sticlă și pune o monedă pe cartea poștală

sau damă astfel încât moneda să fie deasupra paharului. Loviți cartea poștală

clic. Cartea poștală ar trebui să zboare, iar moneda (piesa) ar trebui să cadă în sticlă.

Sarcina 2.

Așezați o foaie dublă de hârtie de caiet pe masă. Pentru o jumătate

foaie, puneți un teanc de cărți de cel puțin 25 cm înălțime.

Ridicați ușor a doua jumătate a foii deasupra nivelului mesei cu ambele

mâinile, trageți rapid foaia spre dvs. Foaia ar trebui să iasă de dedesubt

cărți, iar cărțile ar trebui să rămână acolo unde sunt.

Pune cartea înapoi pe foaie și trage-o acum foarte încet. Cărți

se va deplasa cu foaia.

Sarcina 3.

Luați un ciocan, legați de el un fir subțire, dar astfel încât

a rezistat greutății unui ciocan. Dacă un fir nu reușește, luați două

fire. Ridicați încet ciocanul de fir. Ciocanul se va agăța

fir. Și dacă vrei să-l ridici din nou, dar nu încet, ci repede

smucitură, firul se va rupe (asigurați-vă că ciocanul, căzând, nu se rupe

nimic dedesubt). Inerția ciocanului este atât de mare încât firul nu

supravietuit. Ciocanul nu a avut timp să-ți urmeze rapid mâna, a rămas pe loc și firul s-a rupt.

Sarcina 4.

Luați o minge mică din lemn, plastic sau sticlă. Face din

canelură groasă de hârtie, puneți o minge în ea. Treci repede peste masă

groove, apoi oprește-l brusc. Bila de inerție va continua

mișcare și rostogolire, sărind din șanț.

Verificați unde se va rostogoli mingea dacă:

a) trageți jgheabul foarte repede și opriți-l brusc;

b) trageți încet jgheabul și opriți brusc.

Sarcina 5.

Tăiați mărul în jumătate, dar nu până la capăt și lăsați-l să atârne

Acum loviți cu partea contondită a cuțitului cu mărul atârnat deasupra

ceva dur, ca un ciocan. Apple, mergi mai departe

inerția, va fi tăiat și împărțit în două jumătăți.

Același lucru se întâmplă și când lemnul este tocat: dacă nu a fost posibil

despic un bloc de lemn, de obicei îl răstoarnă și, cu toată puterea, îl lovesc cu un cap

un topor pe un suport solid. Churbak, continuând să se miște prin inerție,

este plantat mai adânc pe topor și se desparte în două.

Lucrarea prezintă recomandări, sub formă de algoritmi, de organizare a experimentelor desfășurate de elevii înșiși în sala de clasă cu răspunsuri, în afara școlii asupra temelor profesorului; privind organizarea de observații pe termen scurt și lung ale fenomenelor naturale, sarcini cu caracter inventiv pentru crearea de echipamente pentru experimente, modele de operare a mașinilor și mecanismelor efectuate de elevi acasă la sarcini speciale ale profesorului, tipurile de experimente fizice sunt, de asemenea, sistematizate în lucrare, exemple de sarcini experimentale pe diverse teme și secțiuni de fizică clasele 7-9.

Descarca:

Previzualizare:

concurs municipal

inovaţii pedagogice semnificative din punct de vedere social în domeniul

învățământ general, preșcolar și suplimentar

municipalitatea orașului stațiune Gelendzhik

organizarea muncii experimentale

la lecţiile de fizică şi în afara orelor de şcoală.

profesor de fizică și matematică

Școala Gimnazială MAOU №12

orașul stațiune Gelendzhik

Teritoriul Krasnodar

Gelendzhik - 2015

Introducere …………………………………………………………………………………….3

1.1 Tipuri de experimente fizice……….. …………………………..5

2.1 Algoritm pentru crearea sarcinilor experimentale…….……………..8

2.2 Rezultatele testării sarcinilor experimentale în clasele a 7-a-9 .................................. ....................... ................................. ...................... ...................zece

Concluzie ……………………………………………………………………...12

Literatură …………………………………………………………………..13

Anexa……………………………………………………………………………….14

4. Lecție în clasa a VIII-a pe tema „Serial și paralel

Conectarea conductoarelor.

„Bucuria de a vedea și înțelege este cel mai frumos dar al naturii.”

Albert Einstein

Introducere

În conformitate cu noile cerințe ale standardului educațional de stat, baza metodologică a educației este o abordare sistem-activitate care permite elevilor să formeze activități de învățare universale, printre care un loc important îl ocupă dobândirea experienței în aplicarea metodelor științifice. de cunoaștere, formarea deprinderilor de lucru experimentale.

Una dintre modalitățile de a conecta teoria cu practica este crearea unor probleme experimentale, a căror rezolvare arată studenților legile în acțiune, dezvăluie obiectivitatea legilor naturii, implementarea lor obligatorie, arată utilizarea de către oameni a cunoașterii legilor. a naturii pentru a prezice fenomene și a le controla, importanța studierii lor pentru a atinge scopuri specifice, practice. Deosebit de valoroase ar trebui recunoscute astfel de probleme experimentale, ale căror date pentru soluționarea sunt preluate din experiența care are loc în fața ochilor studenților, iar corectitudinea soluției este verificată prin experiență sau un dispozitiv de control. În acest caz, principiile teoretice studiate în cursul de fizică capătă o semnificație deosebită în ochii studenților. Un lucru este să ajungi la unele concluzii și la formularea lor matematică prin raționament și experiment, adică. la o formulă care va trebui învățată pe de rost și să poți deduce, și să te limitezi la asta, un alt lucru este să le poți gestiona pe baza acestor concluzii și formule.

Relevanţă inovaţia se datorează faptului că organizaţia lucrare academica ar trebui stabilite în așa fel încât să afecteze sfera personală a copiilor, iar profesorul ar crea noi forme de muncă. Direcția creativă a muncii reunește profesorul și elevul, activează activitatea cognitivă a participanților la procesul educațional.

Lucrarea prezintă recomandări sub formă de algoritmi de organizare a experimentelor desfășurate de elevii înșiși la clasă la răspuns, în afara școlii la temele profesorului; privind organizarea observațiilor fenomenelor naturale pe termen scurt și lung, sarcini cu caracter inventiv pentru crearea de echipamente pentru experimente, modele de operare a mașinilor și mecanismelor efectuate de elevi acasă pe sarcini speciale ale profesorului, tipurile de experimente fizice sunt, de asemenea, sistematizate în lucrare, exemple de sarcini experimentale pe diverse subiecte și secțiuni se acordă fizică clasele 7-9. În lucrare au fost utilizate următoarele materiale, care prezintă experimente fizice utilizate în lucrarea pe proiecte, în timpul activităților educaționale și după orele de școală:

Burov V.

Mansvetova G.P., Gudkova V.F.Experiment fizic la școală. Din experiența de muncă. Un ghid pentru profesori. Numărul 6 / - M .: Educație, 1981. - 192s., Ill., precum și materiale de pe Internethttp://kopilkaurokov.ru/ , http://www.metod-kopilka.ru/ ,

Când se analizează au fost dezvăluite produse similare existente în Rusia: în fizică și în sistemul de învățământ în ansamblu, au fost mari schimbări. Apariția unui nou produs pe această temă va completa trezoreria metodologică a profesorilor de fizică și va intensifica munca privind implementarea standardului educațional de stat federal în predarea fizicii.

Toate experimentele prezentate în lucrare s-au desfășurat la lecțiile de fizică din clasele a 7-a-9 ale Școlii Gimnaziale Nr.12 din Instituția Autonomă de Învățământ Moscova, în curs de pregătire pentru Examenul Unificat de Stat la fizică în clasa a 11-a, în cadrul Săptămânii Fizicii. , unele dintre ele au fost demonstrate de mine la întâlnirea OGM profesori de fizică, publicată pe site-ul de socializare al site-ului lucrătorilor din educație.

Capitolul I. Locul experimentului în studiul fizicii

1. Tipuri de experimente fizice

Nota explicativă la programele de fizică se referă la necesitatea familiarizării elevilor cu metodele științei.

Metode știință fizicăîmpărțite în teoretice și experimentale. În această lucrare, „experimentul” este considerat una dintre metodele fundamentale în studiul fizicii.

Cuvântul „experiment” (din latinescul experimentum) înseamnă „test”, „experiență”. Metoda experimentală a apărut în științele naturii din timpurile moderne (G. Galileo, W. Hilbert). Înțelegerea sa filozofică a fost dată pentru prima dată în lucrările lui F. Bacon.Un experiment de învățare este un mijloc de învățare sub formă de experimente special organizate și conduse de un profesor și un elev.

Obiectivele experimentului educațional:

• Rezolvarea principalelor sarcini educaționale;
• Formarea și dezvoltarea activității cognitive și mentale;
• Pregătire politehnică;
• Formarea concepției științifice a studenților.

Experimentele fizice educaționale pot fi combinate în următoarele grupuri:

Experiment demonstrativ, fiind un mijloc de vizualizare, contribuie la organizarea percepției elevilor asupra materialului educațional, la înțelegerea și memorarea acestuia; permite educația politehnică a studenților; promovează creșterea interesului pentru studiul fizicii și crearea motivației pentru învățare. Atunci când demonstrează un experiment, este important ca elevii înșiși să explice fenomenul pe care l-au văzut și să ajungă la o concluzie comună prin brainstorming. Folosesc adesea această metodă când explic material nou. Folosesc și fragmente video cu experimente fără acompaniament sonor pe tema studiată și le rog să explice fenomenul observat. Apoi îmi propun să ascult coloana sonoră și să găsesc o eroare în raționamentul meu.
În timp ce facemunca de laboratorelevii dobândesc experiență de activitate experimentală independentă, auatât de important calitati personale, ca acuratețe în funcționarea dispozitivelor; respectarea curățeniei și ordinii la locul de muncă, în evidențele care se fac pe parcursul experimentului, organizarea, perseverența în obținerea rezultatelor. Ei formează o anumită cultură a muncii mentale și fizice.

Sarcini experimentale la domiciliu și lucrări de laboratorsunt efectuate de elevi acasă fără control direct din partea profesorului asupra progresului muncii.
Lucrări experimentale de acest tip formează la elevi:
- capacitatea de a observa fenomene fizice din natură și din viața de zi cu zi;
- capacitatea de a efectua măsurători cu ajutorul instrumentelor de măsură folosite în viața de zi cu zi;
- interes pentru experiment și pentru studiul fizicii;
- independență și activitate.
Pentru ca elevul să poată desfășura lucrări de laborator acasă, profesorul trebuie să conducă briefing detaliatși oferă elevului un algoritm clar de acțiuni.

Probleme experimentalesunt sarcini în care elevii primesc date din condiţii experimentale. Conform unui algoritm special, elevii asamblează o configurație experimentală, efectuează măsurători și folosesc rezultatele măsurătorilor pentru a rezolva problema.
Crearea modelelor de operare a dispozitivelor, mașinilor și mecanismelor. În fiecare an la școală, în cadrul săptămânii de fizică, țin un concurs de inventatori, la care elevii își depun toate ideile inventive. Înainte de lecție, ei își demonstrează invenția și explică ce fenomene fizice și legile stau la baza acestei invenții. Elevii își implică foarte des părinții în lucrul la invențiile lor, iar acesta devine un fel de proiect de familie. Acest tip de muncă are un mare efect educativ.

2.1 Algoritm pentru crearea sarcinilor experimentale

Scopul principal al sarcinilor experimentale este de a promova formarea de concepte de bază, legi, teorii la elevi, dezvoltarea gândirii, independența, abilitățile practice, inclusiv capacitatea de a observa fenomene fizice, de a efectua experimente simple, măsurători, de a manipula instrumente și materiale, analizați rezultatele unui experiment, faceți generalizări și concluzii.

Studenților li se oferă următorul algoritm pentru efectuarea experimentului:

1. Formularea și justificarea ipotezei care poate fi folosită ca bază pentru experiment.
2. Determinarea scopului experimentului.
3. Aflarea condiţiilor necesare atingerii scopului experimentului.
4. Planificarea experimentului.
5. Alegerea echipamentelor și materialelor necesare.
6. Colecția de instalare.
7. Efectuarea unui experiment, însoțit de observații, măsurători și înregistrarea rezultatelor acestora.
8. Prelucrarea matematică a rezultatelor măsurătorilor.
9. Analiza rezultatelor experimentului, formularea concluziilor.

Structura generală a unui experiment fizic poate fi reprezentată astfel:

Când efectuați orice experiment, este necesar să vă amintiți cerințele pentru experiment.

Cerințe pentru experiment:

• vizibilitate;
• durata scurta;
• Persuasivitate, accesibilitate, fiabilitate;
• Siguranță.

2.2 Rezultatele testării problemelor experimentale

în clasele 7-9

Sarcinile experimentale sunt sarcini de volum redus, direct legate de materialul studiat, care vizează stăpânirea deprinderilor practice care sunt incluse în diferite etape ale lecției (testarea cunoștințelor, învățarea de noi materiale educaționale, cunoștințe consolidate, lucru independent la clasă) . După finalizarea sarcinii experimentale, este foarte important să analizăm rezultatele obținute și să tragem concluzii.

Luați în considerare diferitele forme de sarcini creative pe care le-am folosit în munca mea la fiecare etapă individuală a predării fizicii în liceu:

În clasa a VII-a începe cunoașterea termenilor fizici, a mărimilor fizice și a metodelor de studiere a fenomenelor fizice. Una dintre metodele vizuale de studiere a fizicii sunt experimentele care se pot face atât în ​​clasă, cât și acasă. Aici, sarcinile experimentale și sarcinile creative pot fi eficiente, în cazul în care trebuie să vă dați seama cum să măsurați o cantitate fizică sau cum să demonstrați un fenomen fizic. Apreciez întotdeauna acest gen de muncă.

În clasa a VIII-a Folosesc următoarele forme de sarcini experimentale:

1) sarcini de cercetare - ca elemente ale lecției;

2) teme experimentale;

3) faceți un mic raport - cercetarea pe unele subiecte.

În clasa a IX-a nivelul de complexitate al sarcinilor experimentale ar trebui să fie mai mare. Aici aplic:

1) sarcini creative pentru realizarea unui experiment la începutul lecției - ca element al unei sarcini problematice; 2) sarcini experimentale - ca consolidare a materialului acoperit, sau ca element de predicție a rezultatului; 3) sarcini de cercetare - ca lucru de laborator de scurtă durată (10-15 minute).

Utilizarea sarcinilor experimentale în clasă și în afara orelor de școală ca teme a dus la creșterea activității cognitive a elevilor, la creșterea interesului pentru studiul fizicii.

Am realizat un sondaj în clasa a VIII-a, în care se studiază fizica în anul II și am primit următoarele rezultate:

Întrebări	Opțiuni de răspuns	clasa 8A	clasa 8B
Evaluează-ți atitudinea față de subiect.	a) nu-mi place subiectul
	b) Sunt interesat
	c) Îmi place subiectul, vreau să aflu mai multe.
2. Cât de des studiați materia?	a) în mod regulat
	b) uneori
	c) foarte rar
3. Citiți literatură suplimentară pe această temă?	a) în mod constant
	b) uneori
	c) putin, nu citesc deloc
4. Vrei să știi, să înțelegi, să ajungi la fundul problemei?	a) aproape întotdeauna
	b) uneori
	c) foarte rar
5. Ți-ar plăcea să faci experimente în afara orelor de școală?	a) da, foarte
	b) uneori
	c) lecție suficientă

Dintre cele două clase a VIII-a, erau 24 de elevi care doreau să studieze fizica mai profund și să se angajeze în lucrări experimentale.

Monitorizarea calitatii invatarii elevilor

(profesor Petrosyan O.R.)

Participarea la olimpiade și competiții de fizică timp de 4 ani

Concluzie

„Copilăria unui copil nu este o perioadă de pregătire pentru o viață viitoare, ci o viață plină. Prin urmare, educația ar trebui să se bazeze nu pe cunoștințele care îi vor fi utile cândva în viitor, ci pe ceea ce are nevoie urgentă de copil astăzi, pe problemele vieții sale reale.(John Dewey).

Fiecare scoala moderna Rusia dispune de echipamentul minim necesar pentru efectuarea experimentelor fizice prezentate în lucrare. În plus, experimentele acasă sunt efectuate exclusiv din mijloace improvizate. Crearea celor mai simple modele și mecanisme nu necesită cheltuieli mari, iar elevii preiau munca cu mare interes, implicându-și părinții. Acest produs este destinat utilizării de către profesorii de fizică din gimnaziu.

Sarcinile experimentale oferă studenților posibilitatea de a identifica în mod independent cauza principală a unui fenomen fizic prin experiența în procesul de examinare directă a acestuia. Folosind cele mai simple echipamente, chiar și obiecte de uz casnic, atunci când se desfășoară un experiment, fizica în mintea elevilor dintr-un sistem abstract de cunoaștere se transformă într-o știință care studiază „lumea din jurul nostru”. Acest lucru subliniază semnificația practică a cunoștințelor fizice în viața de zi cu zi. În lecțiile cu experiment, nu există flux de informații care vin doar de la profesor, nu există opinii plictisite, indiferente ale elevilor. Munca sistematică și intenționată privind formarea abilităților și abilităților muncii experimentale face posibilă, deja în stadiul inițial al studiului fizicii, să se implice studenții în cercetarea științifică, să-i învețe să-și exprime gândurile, să conducă o discuție publică și să-și apere. propriile concluzii. Aceasta înseamnă ca învățarea să fie mai eficientă și să îndeplinească cerințele moderne.

Literatură

1. Bimanova G.M. „Utilizarea tehnologiilor inovatoare în predarea fizicii în liceu”. Profesor de liceu nr. 173, Kyzylorda-2013 http://kopilkaurokov.ru/
2. Braverman E.M. Conduita de sine elevi de experimente // Fizica la scoala, 2000, nr.3 - de la 43 - 46.
3. Burov V. A. et al. Sarcini experimentale frontale în fizică în clasele 6-7 ale gimnaziului: Un ghid pentru profesori / V.A. Burov, S.F. Kabanov, V.I. Sviridov. - M.: Iluminismul, 1981. - 112 p., ill.
4. Gorovaya S.V. „Organizarea observațiilor și organizarea unui experiment într-o lecție de fizică este una dintre modalitățile de formare a competențelor cheie”. Profesor de fizică MOU școala secundară nr. 27, Komsomolsk-on-Amur-2015

Aplicație

Dezvoltarea metodologică a orelor de fizică din clasele a VII-a-9 cu sarcini experimentale.

1. Lecție în clasa a VII-a pe tema „Presiunea solidelor, lichidelor și gazelor”.

2. Lecție în clasa a VII-a cu tema „Rezolvarea problemelor pentru determinarea eficienței mecanismului”.

3. Lecție în clasa a VIII-a cu tema „Fenomene termice. Topire și solidificare”.

4. Lecție în clasa a VIII-a pe tema „Fenomene electrice”.

5. Lecție în clasa a IX-a pe tema „Legile lui Newton”.

Un experiment de învățare este un mijloc de învățare sub formă de experimente special organizate și conduse de un profesor și un elev. Obiectivele experimentului educațional: Rezolvarea principalelor sarcini educaționale; Formarea și dezvoltarea activității cognitive și mentale; Pregătire politehnică; Formarea concepției științifice a studenților. „Bucuria de a vedea și înțelege este cel mai frumos dar al naturii.” Albert Einstein

Sarcini experimentale Crearea de modele de operare, dispozitive, mașini și mecanisme Acasă Sarcini experimentale Lucrări de laborator Experiment demonstrativ Experiment fizic Experimentele fizice educaționale pot fi grupate în următoarele grupe:

Experimentul demonstrativ, fiind un mijloc de vizualizare, contribuie la organizarea percepției elevilor asupra materialului educațional, la înțelegerea și memorarea acestuia; permite educația politehnică a studenților; promovează creșterea interesului pentru studiul fizicii și crearea motivației pentru învățare. Atunci când demonstrează un experiment, este important ca elevii înșiși să explice fenomenul pe care l-au văzut și să ajungă la o concluzie comună prin brainstorming. Folosesc adesea această metodă când explic material nou. Folosesc și fragmente video cu experimente fără acompaniament sonor pe tema studiată și le rog să explice fenomenul observat. Apoi îmi propun să ascult coloana sonoră și să găsesc o eroare în raționamentul meu.

Atunci când efectuează lucrări de laborator, studenții dobândesc experiență în activități experimentale independente, dezvoltă calități personale atât de importante precum acuratețea în lucrul cu dispozitive; respectarea curățeniei și ordinii la locul de muncă, în evidențele care se fac pe parcursul experimentului, organizarea, perseverența în obținerea rezultatelor. Ei formează o anumită cultură a muncii mentale și fizice.

Sarcinile experimentale la domiciliu și munca de laborator sunt efectuate de elevi acasă, fără control direct din partea profesorului asupra progresului muncii. Lucrările experimentale de acest tip formează la elevi: - capacitatea de a observa fenomene fizice din natură și din viața de zi cu zi; - capacitatea de a efectua măsurători cu ajutorul instrumentelor de măsură folosite în viața de zi cu zi; - interes pentru experiment și pentru studiul fizicii; - independență și activitate. Pentru ca elevul să efectueze lucrări de laborator acasă, profesorul trebuie să efectueze un briefing detaliat și să ofere elevului un algoritm clar de acțiuni.

Sarcinile experimentale sunt sarcini în care elevii obțin date din condiții experimentale. Conform unui algoritm special, elevii asamblează o configurație experimentală, efectuează măsurători și folosesc rezultatele măsurătorilor pentru a rezolva problema.

Crearea modelelor de operare a dispozitivelor, mașinilor și mecanismelor. În fiecare an la școală, în cadrul săptămânii de fizică, țin un concurs de inventatori, la care elevii își depun toate ideile inventive. Înainte de lecție, ei își demonstrează munca și explică ce fenomene fizice și legile stau la baza acestei invenții. Elevii își implică foarte des părinții în muncă, iar acesta devine un fel de proiect de familie. Acest tip de muncă are un mare efect educativ.

Observație Măsurarea și înregistrarea rezultatelor Analiza teoretică și prelucrarea matematică a rezultatelor măsurătorilor Concluzii Structura unui experiment fizic

Când efectuați orice experiment, este necesar să vă amintiți cerințele pentru experiment. Cerințe pentru experiment: Vizualizare; durata scurta; Persuasivitate, accesibilitate, fiabilitate; Siguranță.

Utilizarea sarcinilor experimentale în clasă și în afara orelor de școală ca teme a dus la creșterea activității cognitive a elevilor, la creșterea interesului pentru studiul fizicii. Întrebări Opțiuni de răspuns Clasa 8A Clasa 8B Evaluează-ți atitudinea față de subiect. a) Nu-mi place subiectul, 5% 4% b) Mă interesează, 85% 68% c) Îmi place subiectul, vreau să aflu mai multe. 10% 28% 2. Cât de des studiați materia? a) în mod regulat 5% 24% b) uneori 90% 76% c) foarte rar 5% 0% 3. Citiți literatură suplimentară pe această temă? a) constant 10% 8% b) uneori 60% 63% c) puțin, nu citesc deloc 30% 29% 4. Vrei să știi, să înțelegi, să ajungi la fundul problemei? a) aproape întotdeauna 40% 48% b) uneori 55% 33% c) foarte rar 5% 19% 5. Ți-ar plăcea să faci experimente în afara orelor de școală? a) da, foarte mult 60% 57% b) uneori 20% 29% c) suficientă lecție 20% 14%

Monitorizarea calității învățării elevilor (profesor Petrosyan O.R.)

Participare la olimpiade și competiții de fizică timp de 4 ani

„Copilăria unui copil nu este o perioadă de pregătire pentru o viață viitoare, ci o viață plină. În consecință, educația ar trebui să se bazeze nu pe cunoștințele care îi vor fi utile cândva în viitor, ci pe ceea ce are nevoie urgentă de copil astăzi, pe problemele vieții sale reale ”(John Dewey). Munca sistematică și intenționată privind formarea abilităților și abilităților muncii experimentale face posibilă, deja în stadiul inițial al studiului fizicii, să se implice studenții în cercetarea științifică, să-i învețe să-și exprime gândurile, să conducă o discuție publică și să-și apere. propriile concluzii. Aceasta înseamnă ca învățarea să fie mai eficientă și să îndeplinească cerințele moderne.

"Fiți voi înșivă pionieri, exploratori! Dacă nu aveți o scânteie, nu o veți aprinde niciodată în alții!" Sukhomlinsky V.A. Vă mulțumim pentru atenție!

EXPERIMENTAL

SARCINI

LA ANTRENAMENT

FIZICĂ

Sosina Natalia Nikolaevna

Profesor de fizică

MBOU "TsO No. 22 - Liceul de Arte"

Problemele experimentale joacă un rol important în predarea studenților la fizică. Ei dezvoltă gândirea și activitatea cognitivă, contribuie la o înțelegere mai profundă a esenței fenomenelor, dezvoltă capacitatea de a construi o ipoteză și de a o testa în practică. Principala semnificație a rezolvării problemelor experimentale constă în formarea și dezvoltarea abilităților de observație, abilități de măsurare și capacitatea de a manipula instrumente cu ajutorul lor. Sarcinile experimentale contribuie la creșterea activității elevilor în clasă, la dezvoltarea gândirii logice și învață să analizeze fenomenele.

Problemele experimentale includ cele care nu pot fi rezolvate fără a stabili experimente sau măsurători. În funcție de rolul experimentului în soluție, aceste sarcini pot fi împărțite în mai multe tipuri:

Sarcini în care fără un experiment este imposibil să obțineți un răspuns la o întrebare;

Un experiment este folosit pentru a crea o situație problemă;

Un experiment este folosit pentru a ilustra fenomenul la care se face referire în problemă;

Experimentul este folosit pentru a verifica corectitudinea soluției.

Puteți rezolva probleme experimentale atât la clasă, cât și acasă.

Să ne uităm la câteva sarcini experimentale care pot fi folosite în lecție.

UNELE PROBLEME PROBLEME EXPERIMENTALE

Explicați fenomenul observat

- Daca incalziti aerul din borcan si puneti un usor umflat Balon cu apa, apoi se aspira in borcan. De ce?

(Aerul din borcan se răcește, densitatea acestuia crește și volumul

scade - mingea este trasă în borcan)

- Daca un balon usor umflat este turnat cu apa fierbinte, acesta va creste in dimensiuni. De ce?

(Aerul se încălzește, viteza moleculelor crește și se lovesc mai des de pereții mingii. Presiunea aerului crește. Învelișul este elastic, forța de presiune întinde învelișul și mingea crește în dimensiune)

- Un balon de cauciuc scufundat într-o sticlă de plastic nu poate fi umflat. De ce? Ce trebuie făcut pentru a putea umfla balonul?

(Balonul izolează atmosfera aerului din sticlă. Pe măsură ce volumul balonului crește, aerul din sticlă se contractă, presiunea crește și împiedică umflarea balonului. Dacă se face o gaură în sticlă, presiunea aerului în sticlă va fi egală cu presiunea atmosferică și balonul poate fi umflat).

Poți fierbe apă într-o cutie de chibrituri?

Sarcini de calcul

- Cum se determină pierderea de energie mecanică pentru o oscilație completă a sarcinii?

(Pierderea de energie este egală cu diferența dintre valorile energiei potențiale a sarcinii în poziția inițială și finală după o perioadă).

(Pentru a face acest lucru, trebuie să cunoașteți masa chibritului și timpul său de ardere).

Sarcini experimentale care încurajează căutarea de informații

pentru a răspunde la o întrebare

- Aduceți un magnet puternic în capul unui chibrit, aproape că nu este atras. Arde capul de sulf al chibritului și aduce-l înapoi la magnet. De ce este acum capul chibritului atras de magnet?

Găsiți informații despre compoziția capului meciului.

SARCINI EXPERIMENTALE ACASA

Elevii sunt foarte interesați de experimentele acasă. Observând orice fenomen fizic, organizând acasă un experiment care trebuie explicat atunci când îndeplinesc aceste sarcini, elevii învață să gândească independent, să-și dezvolte abilitățile practice. Efectuarea sarcinilor experimentale joacă în special rol importantîn adolescent, întrucât în ​​această perioadă se reconstituie natura activității educaționale a elevului. Un adolescent nu mai este întotdeauna mulțumit că răspunsul la întrebarea lui este în manual. El are nevoie să obțină acest răspuns din experiența de viață, din observațiile realității înconjurătoare, din rezultatul propriilor sale experimente. Elevii efectuează experimente și observații acasă, lucrări de laborator, sarcini experimentale mai binevoitor și cu mare interes decât alte tipuri de teme. Sarcinile devin mai semnificative, mai profunde, interesul pentru fizică și tehnologie crește. Abilitatea de a observa, de a experimenta, de a explora și de a proiecta devine o parte integrantă în pregătirea studenților pentru activități creative în continuare în diferite domenii de producție.

Cerințe pentru experimentele acasă

În primul rând, este, desigur, siguranța. Deoarece experimentul este efectuat de către elev acasă în mod independent, fără supravegherea directă a profesorului, nu ar trebui să existe substanțe chimiceși articole care reprezintă o amenințare pentru sănătatea copilului și a mediului său de acasă. Experimentul nu ar trebui să necesite costuri materiale semnificative din partea elevului; în timpul experimentului, ar trebui folosite obiecte și substanțe care se află în aproape fiecare casă: vase, borcane, sticle, apă, sare și așa mai departe. Un experiment efectuat de școlari acasă ar trebui să fie simplu în ceea ce privește implementarea și echipamentul, dar, în același timp, să fie valoros în studiul și înțelegerea fizicii în copilărie, să fie interesant în conținut. Întrucât profesorul nu are posibilitatea de a controla direct experimentul efectuat de elevi acasă, rezultatele experimentului trebuie formalizate corespunzător (aproximativ așa cum se face la efectuarea lucrărilor frontale de laborator). Rezultatele experimentului efectuat de elevi acasă ar trebui discutate și analizate în lecție. Munca elevilor nu ar trebui să fie o imitație oarbă a tiparelor stabilite, ele ar trebui să conțină cea mai largă manifestare a proprie iniţiativă, creativitate, căutarea a ceva nou. Pe baza celor de mai sus, putem formula cerințele pentru sarcinile experimentale la domiciliu:

- siguranta in timpul desfasurarii;
– costuri materiale minime;
- ușurința de implementare;
– să fie de valoare în studiul și înțelegerea fizicii;
- ușurința controlului ulterior de către profesor;
- prezența colorației creative.

CATEVA SARCINI EXPERIMENTALE ACASA

- Determinați densitatea unui baton de ciocolată, a unui săpun, a unei pungi de suc;

- Luați o farfurie și coborâți-o pe margine într-o oală cu apă. Farfuria se scufundă. Acum coboară farfuria cu capul în jos în apă, plutește. De ce? Determinați forța de plutire care acționează asupra farfurii plutitoare.

- Faceți o gaură în fundul sticlei de plastic cu o punte, umpleți rapid cu apă și închideți bine capacul. De ce a încetat să mai curgă apa?

- Cum se determină viteza de deplasare a glonțului unui pistol de jucărie folosind doar o bandă de măsurare.

- Becul lampii spune 60 W, 220 V. Determinati rezistenta bobinei. Calculați lungimea spiralei lămpii dacă se știe că este făcută din sârmă de wolfram cu diametrul de 0,08 mm.

- Notați puterea ceainicului electric conform pașaportului. Determinați cantitatea de căldură degajată în 15 minute și costul energiei consumate în acest timp.

Pentru a organiza și conduce o lecție cu sarcini experimentale problematice, profesorul are o mare oportunitate de a-și arăta abilitățile creative, de a alege sarcini la propria discreție, concepute pentru o anumită clasă, în funcție de gradul de pregătire al elevilor. În prezent, există o cantitate mare de literatură metodologică pe care un profesor se poate baza atunci când se pregătește pentru lecții.

Puteți folosi cărți precum

L. A. Gorev. Experimente distractive de fizică în clasele 6-7 de liceu - M .: „Iluminism”, 1985

V. N. Lange. Sarcini fizice experimentale pentru ingeniozitate: Ghid educativ.- M.: Nauka. Ediția principală a literaturii fizice și matematice, 1985

L. A. Gorlova. Lecții netradiționale, activități extracurriculare - M .: „Wako”, 2006

V. F. Shilov. Acasă sarcini experimentale în fizică. 7 - 9 clase. - M .: „Presa școlară”, 2003

Câteva probleme experimentale sunt prezentate în anexe.

ATASAMENTUL 1

(de pe site-ul profesorului de fizică V. I. Elkin)

Probleme experimentale

1 . Stabiliți câte picături de apă sunt conținute într-un pahar dacă aveți o pipetă, cântare, greutate, un pahar cu apă, un vas.

Soluţie. Aruncați, să zicem, 100 de picături într-un vas gol și determinați-le masa. De câte ori masa de apă dintr-un pahar este mai mare decât masa a 100 de picături, de atâtea ori numărul de picături.

2 . Determinați aria unui carton omogen forma corectă dacă ai foarfece, riglă, cântar, greutate.

Soluţie. Cântăriți farfuria. Tăiați o figură în formă regulată din ea (de exemplu, un pătrat), aria care este ușor de măsurat. Aflați raportul maselor - este egal cu raportul ariilor.

3 . Determinați masa unui carton omogen de forma corectă (de exemplu, un poster mare), dacă aveți foarfece, o riglă, cântar, greutate.

Soluţie. Întregul poster nu trebuie cântărit. Determinați-i aria, apoi decupați o formă regulată (de exemplu, un dreptunghi) de la margine și măsurați-i aria. Aflați raportul ariilor - este egal cu raportul maselor.

4 . Determinați raza bilei de metal fără a folosi un șubler.

Soluţie. Determinați volumul bilei folosind un pahar și, din formula V \u003d (4/3) R 3, determinați-i raza.

Soluţie. Înfășurați strâns în jurul creionului, de exemplu, 10 spire de fir și măsurați lungimea înfășurării. Împărțiți cu 10 pentru a găsi diametrul firului. Folosind o riglă, determinați lungimea bobinei, împărțiți-o la diametrul unui fir și obțineți numărul de spire într-un singur strat. După ce ați măsurat diametrele exterior și interior ale bobinei, găsiți diferența lor, împărțiți la diametrul firului - veți afla numărul de straturi. Calculați lungimea unei spire în partea de mijloc a bobinei și numărați lungimea firului.

Echipamente. Pahar, eprubetă, pahar cu cereale, pahar cu apă, riglă.

Soluţie. Considerați boabele aproximativ egale și sferice. Folosind metoda rândurilor, calculați diametrul boabelor și apoi volumul acestuia. Se toarnă apă într-o eprubetă cu cereale, astfel încât apa să umple golurile dintre boabe. Folosind un pahar, calculați volumul total al cerealelor. Împărțind volumul total de cereale la volumul unui bob, numărați numărul de boabe.

7 . În fața ta se află o bucată de sârmă, o riglă de măsurare, tăietoare de sârmă și cântare cu o greutate. Cum să tăiați două bucăți de sârmă deodată (cu o precizie de 1 mm) pentru a obține greutăți de casă cu o greutate de 2 și 5 g?

Soluţie. Măsurați lungimea și greutatea întregului fir. Calculați lungimea firului pe gram de masă.

8 . Determinați grosimea părului dvs.

Soluţie. Înfășurați colacul la colacul de păr de pe ac și măsurați lungimea rândului. Cunoscând numărul de spire, calculați diametrul părului.

9 . Există o legendă despre întemeierea orașului Cartagina. Dido, fiica regelui Tirului, după ce și-a pierdut soțul, care a fost ucis de fratele ei, a fugit în Africa. Acolo a cumpărat de la regele numidian atâtea pământ cât „de mărimea unei piei de boi”. Când s-a încheiat afacerea, Dido a tăiat pielea de vaca în curele subțiri și, datorită acestui truc, a acoperit o bucată de pământ suficientă pentru construirea unei cetăți. Așa că, parcă, s-a ridicat cetatea Cartagina, iar mai târziu a fost construit orașul. Încercați să determinați aproximativ ce zonă ar putea ocupa cetatea, dacă presupunem că dimensiunea pielii de vacă este de 4 m2, iar lățimea curelelor în care Dido a tăiat-o este de 1 mm.

Răspuns. 1 km2.

10 . Aflați dacă un obiect de aluminiu (cum ar fi o minge) are o cavitate în interior.

Soluţie. Folosind un dinamometru, determinați greutatea corpului în aer și apă. În aer, P = mg, iar în apă P = mg - F, unde F = gV este forța lui Arhimede. Folosind cartea de referință, găsiți și calculați volumul mingii V în aer și în apă.

11 . Calculați raza interioară a unui tub subțire de sticlă folosind o cântar, o riglă de măsurare, un vas cu apă.

Soluţie. Atrageți apă într-un tub. Măsurați înălțimea coloanei de lichid, apoi turnați apa din tub și determinați-i masa. Cunoscând densitatea apei, determinați volumul acesteia. Din formula V = SH = R 2 H, se calculează raza.

12 Determinați grosimea foliei de aluminiu fără a folosi un micrometru sau șubler.

Soluţie. Determinați masa tablei de aluminiu prin cântărire, suprafața - folosind o riglă. Aflați densitatea aluminiului. Apoi se calculează volumul și din formula V = Sd - grosimea foliei d.

13 . Calculați masa cărămizilor din peretele casei.

Soluţie. Deoarece cărămizile sunt standard, căutați cărămizi în perete unde puteți măsura lungimea, grosimea sau lățimea. Utilizați cartea de referință pentru a afla densitatea cărămizii și calculați masa.

14 . Faceți un cântar „de buzunar” pentru cântărirea lichidelor.

Soluţie. Cea mai simplă „cântar” este un pahar.

15 . Doi elevi au făcut să determine direcția vântului pe giroueta. Deasupra au așezat steaguri frumoase, tăiate din aceeași bucată de tablă - pe o giruță dreptunghiulară, pe cealaltă - triunghiulară. Care steag, triunghiular sau dreptunghiular, are nevoie de mai multă vopsea?

Soluţie. Deoarece steagurile sunt făcute din aceeași bucată de tablă, este suficient să le cântăriți, cea mai mare are suprafata mare.

16 . Acoperiți o foaie de hârtie cu o carte și ridicați-o. De ce se ridică o frunză în spatele ei?

Răspuns. O coală de hârtie ridică presiunea atmosferică, pentru că. în momentul ruperii cărții se formează o rarefacție între aceasta și foaie.

17 . Cum să turnați apă dintr-un borcan pe masă fără a o atinge?

Echipamente. Un borcan de trei litri, 2/3 umplut cu apă, un tub lung de cauciuc.

Soluţie. Înmuiați un capăt al unui tub lung de cauciuc umplut complet cu apă în borcan. Luați celălalt capăt al tubului în gură și aspirați aerul până când nivelul lichidului din tub este deasupra marginii borcanului, apoi scoateți-l din gură și coborâți celălalt capăt al tubului sub nivelul apei din borcan - apa va curge de la sine. (Această tehnică este adesea folosită de șoferi când toarnă benzină dintr-un rezervor de mașină într-un recipient).

18 . Determinați presiunea exercitată de o bară de metal aflată strâns pe fundul unui vas cu apă.

Soluţie. Presiunea pe fundul paharului este suma presiunii coloanei de lichid deasupra barului și a presiunii exercitate pe fund direct de bară. Folosind o riglă, determinați înălțimea coloanei de lichid, precum și zona marginii barei pe care se află.

19 . Două bile de aceeași masă se scufundă una în apă curată, cealaltă în apă puternic sărată. Pârghia de care sunt suspendate este în echilibru. Determinați ce vas conține apă curată. Nu poți gusta apa.

Soluţie. Un balon scufundat în apă sărată pierde mai puțin în greutate decât un balon în apă pură. Prin urmare, greutatea sa va fi mai mare, prin urmare, aceasta este mingea care atârnă pe un umăr mai scurt. Dacă scoți ochelarii, atunci aceasta va trage mingea suspendată de brațul mai lung.

20 . Ce trebuie făcut pentru ca o bucată de plastilină să plutească în apă?

Soluţie. Din plastilină pentru a face o „barcă”.

21 . O sticlă de plastic de sifon a fost umplută la 3/4 cu apă. Ce trebuie făcut pentru ca o minge de plastilină aruncată într-o sticlă să se scufunde, dar să plutească în sus dacă dopul este răsucit și pereții sticlei sunt strânși?

Soluţie. În interiorul mingii trebuie să faceți o cavitate de aer.

22 . Câtă presiune exercită o pisică/câine pe podea?

Echipamente. O foaie de hârtie într-o cușcă (din caietul unui elev), o farfurie cu apă, cântare de uz casnic.

Soluţie. Cântăriți animalul pe o cântar de uz casnic. Uda-i labele si pune-l sa alerge peste o bucata de hartie intr-o cusca (din caiet de elev). Determinați aria labelor și calculați presiunea.

23 . Pentru a turna rapid sucul din borcan, trebuie să faceți două găuri în capac. Principalul lucru este că atunci când începi să torni suc dintr-un borcan, ele sunt unul în sus, celălalt diametral dedesubt. De ce sunt necesare două găuri și nu una? Explicaţie. Aerul intră în gaura de sus. Sub acțiunea presiunii atmosferice, sucul curge din fund. Dacă există o singură gaură, atunci presiunea din borcan se va schimba periodic, iar sucul va începe să „gâlgâie”.

24 . Un creion hexagonal este rulat pe o foaie de hârtie, a cărei lățime este de 5 mm. Care este traiectoria centrului său? A desena.

Soluţie. Traiectoria este o sinusoidă.

25 . Un punct a fost plasat pe suprafața unui creion rotund. Creionul a fost plasat pe un plan înclinat și lăsat să se rostogolească în timp ce se rotește. Desenați traiectoria punctului în raport cu suprafața mesei, mărită de 5 ori.

Soluţie. Traiectoria este o cicloidă.

26 . Suspendați o tijă de metal pe două trepiede, astfel încât mișcarea acesteia să poată fi înainte; rotativ.

Soluţie. Agățați tija pe două fire astfel încât să fie orizontală. Dacă îl împingeți, se va mișca în timp ce rămâne paralel cu el însuși. Dacă îl împingi peste, va începe să oscileze, adică. efectuați o mișcare de rotație.

27 . Determinați viteza cu care se mișcă capătul acelui secund al unui ceas.

Soluţie. Măsurați lungimea a doua mână - aceasta este raza cercului de-a lungul căruia se mișcă. Apoi calculați circumferința și calculați viteza

28 . Stabiliți care bilă are masa cea mai mare. (Nu poți lua bile în mâini.)

Soluţie. Așezați bilele într-un rând și, folosind o riglă, spuneți simultan tuturor aceeași forță de împingere. Cel care zboară pe cea mai scurtă distanță este cel mai greu.

29 . Determinați care dintre cele două arcuri aparent identice are un coeficient de rigiditate mai mare.

Soluţie. Prindeți arcurile și întindeți-le în direcții opuse. Un arc cu un coeficient de rigiditate mai mic se va întinde mai mult.

30 . Vi se oferă două bile de cauciuc identice. Cum să demonstrezi că una dintre bile va sări mai sus decât cealaltă dacă este aruncată de la aceeași înălțime? Aruncarea bilelor, împingerea reciprocă, ridicarea lor de la masă, rostogolirea lor pe masă nu este permisă.

Soluţie. Trebuie să apăsați bilele cu mâna. Indiferent de minge care este mai rezistentă, aceasta va sări mai sus.

31 . Determinați coeficientul de frecare de alunecare al unei bile de oțel pe lemn.

Soluţie. Luați două bile identice, conectați-le împreună cu plastilină, astfel încât să nu se rotească la rulare. Puneți o riglă de lemn într-un trepied într-un astfel de unghi încât bilele care alunecă de-a lungul ei se mișcă în linie dreaptă și uniform. În acest caz = tg , unde este unghiul pantei. După ce am măsurat înălțimea planului înclinat și lungimea bazei acestuia, găsiți tangenta acestui unghi de înclinare (coeficientul de frecare de alunecare).

32 . Ai un pistol de jucărie și o riglă. Determinați viteza „glonțului” atunci când este tras.

Soluţie. Faceți o lovitură vertical în sus, marcați înălțimea ridicării. În punctul cel mai înalt, energia cinetică este egală cu energia potențială - din această ecuație găsiți viteza.

33 . O tijă amplasată orizontal care cântărește 0,5 kg se sprijină cu un capăt pe un suport, iar cu celălalt capăt pe o masă detașabilă a unui dinamometru demonstrativ. Care sunt citirile dinamometrului?

Soluţie. Greutate totală tija 5 N. Deoarece tija se sprijină în două puncte, greutatea corpului este distribuită în mod egal la ambele puncte de sprijin, prin urmare, dinamometrul va indica 2,5 N.

34 . Pe masa studentului este un cărucior cu încărcătură. Elevul o împinge ușor cu mâna, iar căruciorul se oprește după o anumită distanță. Cum să găsiți viteza inițială a căruciorului?

Soluţie. Energia cinetică a căruciorului în momentul inițial al mișcării sale este egală cu munca forței de frecare de-a lungul întregului traseu de mișcare, prin urmare, m 2 / 2 = Fs. Pentru a afla viteza, trebuie să cunoașteți masa căruciorului cu sarcina, forța de frecare și distanța parcursă. Pe baza acestui lucru, este necesar să aveți cântare, un dinamometru, o riglă.

35 . Pe masă sunt o minge și un cub din oțel. Masele lor sunt aceleași. Ai ridicat ambele cadavre și le-ai apăsat de tavan. Au aceeași energie potențială?

Soluţie. Nu. Centrul de greutate al cubului este mai mic decât centrul de greutate al bilei, prin urmare, energia potențială a bilei este mai mică.

ANEXA 2

(din cartea lui V. N. Lange „Sarcini fizice experimentale pentru ingeniozitate” - sarcini experimentale acasă)

1. Vi s-a cerut să aflați densitatea zahărului. Cum să faceți acest lucru, având doar un pahar de uz casnic, dacă experimentul trebuie efectuat cu zahar granulat?

2. Folosind o greutate de 100 de grame, o pilă triedră și o riglă cu diviziuni, cum puteți determina aproximativ masa unui anumit corp dacă aceasta nu diferă mult de masa greutății? Ce să faci dacă în locul unei greutăți este dat un set de monede „de cupru”?

3. Cum să găsiți masa riglei folosind monede de cupru?

4. Cântarul cântarelor disponibile în casă este calibrat doar până la 500 g. Cum le poți folosi pentru a cântări o carte de aproximativ 1 kg, având și o bobină de ață?

5. La dispoziția dumneavoastră sunt o cadă plină cu apă, un borcan mic cu gât larg, câteva monede bănuți, o pipetă, cretă colorată (sau un creion moale). Cum să folosiți aceste obiecte - și numai acestea - pentru a găsi masa unei picături de apă?

6. Cum se determină densitatea unei pietre cu ajutorul cântarilor, a unui set de greutăți și a unui vas cu apă, dacă volumul acesteia nu poate fi măsurat direct?

7. Cum să deosebești, având la dispoziție un arc (sau o bandă de cauciuc), sfoară și o bucată de fier, în care dintre cele două vase opace se toarnă kerosen și în care - kerosen cu apă?

8. Folosind o balanță și un set de greutăți, cum puteți găsi capacitatea (adică volumul intern) a unei tigăi?

9. Cum se împarte conținutul unui pahar cilindric, umplut până la refuz cu lichid, în două părți identice, având încă un vas, dar de altă formă și de volum ceva mai mic?

10. Doi tovarăși s-au odihnit pe balcon și s-au gândit cum să stabilească, fără să deschidă cutii de chibrituri, în a cui cutie au rămas mai puține chibrituri. Ce metodă poți sugera?

11. Cum se determină poziția centrului de masă al unui băț neted fără a folosi unelte?

12. Cum se măsoară diametrul unei mingi de fotbal folosind o riglă rigidă (de exemplu, din lemn obișnuit)?

13. Cum să găsiți diametrul unei mingi mici folosind un pahar?

14. Este necesar să se cunoască cât mai exact diametrul unui fir relativ subțire, având în acest scop doar un caiet de școală „în carouri” și un creion. Ce ar trebui făcut?

15. Există un vas dreptunghiular umplut parțial cu apă, în care plutește un corp scufundat în apă. Cum să găsiți masa acestui corp folosind o riglă?

16. Cum să găsiți densitatea unui dop folosind un ac de tricotat din oțel și un pahar cu apă?

17. Cum, având doar o riglă, să găsești densitatea lemnului din care este făcut bățul, plutind într-un vas cilindric îngust?

18. Dop de sticlă are o cavitate în interior. Este posibil să se determine volumul cavității cu ajutorul cântarelor, a unui set de greutăți și a unui vas cu apă fără a sparge dopurile? Și dacă se poate, atunci cum?

19. Există o foaie de fier bătută în cuie pe podea, un băț de lemn ușor (tijă) și o riglă. Elaborați o metodă pentru determinarea coeficientului de frecare a lemnului pe fier folosind numai elementele enumerate.

20. Fiind într-o încăpere luminată de o lampă electrică, trebuie să afli care dintre cele două lentile convergente cu același diametru are o putere optică mai mare. Nu există dispozitive speciale în acest scop. Specificați o modalitate de a rezolva problema.

21. Există două lentile cu aceleași diametre: una este convergentă, cealaltă este divergentă. Cum să determinați care dintre ele are o putere optică mai mare fără a apela la instrumente?

22. O lampă electrică atârnă într-un coridor lung, lipsit de ferestre. Poate fi aprins și stins printr-un întrerupător instalat la usa din fata la începutul coridorului. Acest lucru este incomod pentru cei care ies afară, pentru că înainte de a ieși trebuie să-și croiască drum în întuneric. Totuși, cel care a intrat și a aprins lampa de la intrare este și el nemulțumit: trecând de coridor, lasă lampa aprinsă degeaba. Este posibil să veniți cu o schemă care vă permite să aprindeți și să opriți lampa de la diferite capete ale coridorului?

23. Imaginează-ți că ți s-a cerut să folosești o cutie de conserve goală și un cronometru pentru a măsura înălțimea unei case. Ai fi capabil să duci la bun sfârșit sarcina? Spune-ne cum să procedăm?

24. Cum să găsești debitul de apă de la un robinet, având un borcan cilindric, un cronometru și un șubler?

25. Apa curge într-un curent subțire dintr-un robinet de apă acoperit lejer. Cum se poate determina debitul de apă, precum și debitul său volumetric (adică volumul de apă care curge de la robinet pe unitatea de timp) folosind o singură riglă?

26. Se propune determinarea accelerației căderii libere prin observarea unui firicel de apă care curge dintr-un robinet de apă închis. Cum să finalizați sarcina, având în acest scop o riglă, un vas de volum cunoscut și un ceas?

27. Să presupunem că trebuie să umpleți cu apă rezervor mare volum cunoscut folosind un furtun flexibil prevăzut cu o duză cilindrică. Vrei să știi cât va dura această activitate plictisitoare. Este posibil să o calculezi doar cu o riglă?

28. Cum se folosește o greutate de masă cunoscută, un cordon ușor, două cuie, un ciocan, o bucată de plastilină, tabele matematiceși un raportor pentru a determina masa unui obiect?

29. Cum se determină presiunea dintr-o minge de fotbal folosind cântare sensibile și o riglă?

30. Cum se determină presiunea din interiorul unui bec ars folosind un vas cilindric cu iod și o riglă?

31. Încercați să rezolvați problema anterioară, dacă avem voie să folosim o cratiță umplută cu apă și un cântar cu un set de greutăți.

32. Dat un tub îngust de sticlă sigilat la un capăt. Tubul conține aer separat de atmosfera înconjurătoare printr-o coloană de mercur. Există și o riglă milimetrică. Folosiți-le pentru a determina presiunea atmosferică.

33. Cum se determină căldura specifică de vaporizare a apei, având un frigider de casă, o cratiță cu volum necunoscut, un ceas și un arzător cu gaz care arde uniform? Se presupune că capacitatea termică specifică a apei este cunoscută.

34. Trebuie să aflați puterea consumată din rețeaua orașului de un televizor (sau alt aparat electric), folosind o lampă de masă, o bobină de ață, o bucată de fier și un contor electric. Cum să finalizezi această sarcină?

35. Cum să găsești rezistența unui fier de călcat electric în regim de funcționare (fără informații despre puterea lui) folosind un contor electric și un receptor radio? Luați în considerare separat cazurile de receptoare radio alimentate cu baterii și rețeaua orașului.

36. În afara ferestrei este zăpadă, dar camera este caldă. Din păcate, nu există nimic care să măsoare temperatura - nu există termometru. Dar, pe de altă parte, există o baterie de celule galvanice, un voltmetru și ampermetru foarte precis, atâta sârmă de cupru cât doriți și o carte de referință fizică. Este posibil să le folosiți pentru a găsi temperatura aerului din cameră?

37. Cum se rezolvă problema anterioară dacă nu a existat o carte de referință fizică, dar pe lângă articolele enumerate, este permisă folosirea unui aragaz electric și o oală cu apă?

38. Magnetul în formă de potcoavă de care dispunem a șters desemnările stâlpilor. Desigur, există multe modalități de a afla care este sud și care este nord. Dar sunteți invitat să finalizați această sarcină folosind televizorul! Cum ar trebui să procedezi?

39. Cum se determină semnele polilor unei baterii nemarcate folosind o bobină de sârmă izolată, o tijă de fier și un televizor.

40. De unde știi dacă o tijă de oțel este magnetizată, având o bucată de sârmă de cupru și o bobină de ață?

41. Fiica s-a întors către tatăl ei, care înregistra citirile contorului electric la lumina unei lămpi, cu o rugăminte să o lase la plimbare. Dându-și permisiunea, tatăl i-a cerut fiicei sale să se întoarcă exact o oră mai târziu. Cum poate un tată să controleze durata unei plimbări fără a folosi un ceas?

42. Problema 22 este publicată destul de des în diverse colecții și, prin urmare, este binecunoscută. Și aici este o sarcină de aceeași natură, dar ceva mai complicată. Gândiți-vă la un circuit care vă permite să porniți și să opriți o lampă electrică sau un alt aparat electric din orice număr de puncte diferite.

43. Dacă puneți un cub de lemn pe un disc acoperit cu pânză al unui player radiola aproape de axa de rotație, cubul se va roti odată cu discul. Dacă distanța până la axa de rotație este mare, cubul, de regulă, este aruncat de pe disc. Cum se determină coeficientul de frecare al unui copac pe o cârpă folosind doar o riglă?

44. Elaborați o metodă de determinare a volumului unei încăperi folosind un fir suficient de lung și subțire, un ceas și o greutate.

45. Când predați muzică, balet, în antrenamentul sportivilor și în alte scopuri, este adesea folosit un metronom - un dispozitiv care emite periodic clicuri sacadate. Durata intervalului dintre două bătăi (clicuri) ale metronomului este reglată prin deplasarea greutății pe o scară de balansare specială. Cum să calibrați scala metronomului în câteva secunde folosind un fir, o bilă de oțel și o bandă de măsurare, dacă acest lucru nu se face din fabrică?

46. ​​​​Greutatea unui metronom cu o scară necalibrată (vezi problema anterioară) trebuie setată într-o astfel de poziție încât intervalul de timp dintre două bătăi să fie egal cu o secundă. În acest scop, este permisă utilizarea unei scări lungi, o piatră și o bandă de măsură. Cum ar trebui eliminat acest set de articole pentru a finaliza sarcina?

47. Există un paralelipiped dreptunghiular de lemn, în care o margine le depășește semnificativ pe celelalte două. Cum se determină coeficientul de frecare al barei pe suprafața podelei din cameră folosind doar o riglă?

48. Râșnițele moderne de cafea sunt alimentate de un motor electric de putere redusă. Cum, fără a demonta râșnița de cafea, să determinați direcția de rotație a rotorului la motoarele sale

49. Două bile goale având aceeași masă și volum sunt vopsite cu aceeași vopsea, care nu este de dorit să se zgârie. O bila este din aluminiu, iar cealalta din cupru. Care este cel mai simplu mod de a afla ce bilă este din aluminiu și care este cupru?

50. Cum se determină „masa unui anumit corp folosind o scară uniformă cu diviziuni și o bucată de sârmă de cupru nu foarte groasă? Este permisă și utilizarea unei cărți de referință fizică.

51. Cum se estimează raza unei oglinzi sferice concave (sau raza de curbură a unei lentile concave) folosind un cronometru și o bilă de oțel de rază cunoscută?

52. Două baloane de sticlă sferice identice sunt umplute cu lichide diferite. Cum se determină în ce lichid viteza luminii este mai mare, având în acest scop doar un bec electric și o foaie de hârtie?

53. Un film de celofan vopsit poate fi folosit ca un simplu monocromator - un dispozitiv care evidențiază o gamă destul de îngustă de unde luminoase dintr-un spectru continuu. Cum se determină lungimea medie de undă din acest interval folosind o lampă de masă, un recorder (de preferință unul lung), o riglă și o foaie de carton cu o gaură mică? Este bine dacă un prieten cu un creion participă la experimentul tău.

Semnificația și tipurile de experiment independent al studenților la fizică. Când predați fizica în liceu, abilitățile experimentale se formează atunci când se efectuează lucrări independente de laborator.

Predarea fizicii nu poate fi prezentată doar sub formă de ore teoretice, chiar dacă elevilor li se prezintă experimente fizice demonstrative în clasă. La toate tipurile de percepție senzorială, este necesar să se adauge „lucrarea cu mâinile” în sala de clasă. Acest lucru se realizează atunci când elevii efectuează un experiment fizic de laborator, când ei înșiși asamblează instalații, măsoară cantități fizice și efectuează experimente. Exerciţiile de laborator îi determină pe elevi interes mare, ceea ce este destul de firesc, deoarece în acest caz elevul învață despre lumea din jurul său pe baza propriei experiențe și a propriilor senzații.

Semnificația orelor de laborator în fizică constă în faptul că elevii își formează idei despre rolul și locul experimentului în cunoaștere. Atunci când efectuează experimente, elevii dezvoltă abilități experimentale, care includ atât abilități intelectuale, cât și abilități practice. Prima grupă cuprinde abilități: de a determina scopul experimentului, de a formula ipoteze, de a selecta instrumente, de a planifica un experiment, de a calcula erori, de a analiza rezultate, de a întocmi un raport asupra muncii depuse. Al doilea grup include abilități: de a asambla o configurație experimentală, de a observa, măsura, experimenta.

În plus, semnificația unui experiment de laborator constă în faptul că atunci când este efectuat, elevii dezvoltă calități personale atât de importante precum acuratețea în lucrul cu instrumentele; respectarea curățeniei și ordinii la locul de muncă, în evidențele care se fac pe parcursul experimentului, organizarea, perseverența în obținerea rezultatelor. Ei formează o anumită cultură a muncii mentale și fizice.

În practica predării fizicii la școală, s-au dezvoltat trei tipuri de clase de laborator:

Lucrări frontale de laborator în fizică;

Atelier fizic;

Lucrări experimentale la domiciliu în fizică.

Lucrări frontale de laborator- acesta este un tip de lucrare practică când toți elevii din clasă efectuează simultan același tip de experiment folosind același echipament. Lucrările frontale de laborator sunt cel mai adesea efectuate de un grup de studenți format din două persoane, uneori este posibil să se organizeze munca individuală. În consecință, biroul ar trebui să aibă 15-20 de seturi de instrumente pentru lucrul frontal de laborator. Numărul total de astfel de dispozitive va fi de aproximativ o mie de bucăți. Denumirile lucrărilor frontale de laborator sunt date în curriculum. Sunt multe, sunt furnizate pentru aproape fiecare subiect al cursului de fizică. Înainte de efectuarea lucrării, profesorul dezvăluie pregătirea elevilor pentru efectuarea conștientă a lucrării, determină cu ei scopul acesteia, discută despre progresul lucrării, regulile de lucru cu instrumente, metodele de calcul a erorilor de măsurare. Lucrările de laborator frontale nu sunt foarte complexe ca conținut, sunt strâns legate cronologic de materialul studiat și sunt de obicei concepute pentru o lecție. Descrierile lucrărilor de laborator pot fi găsite în manualele școlare de fizică.

Atelier de fizică se realizează cu scopul de a repeta, aprofunda, extinde și generaliza cunoștințele dobândite din diverse teme ale cursului de fizică; dezvoltarea și îmbunătățirea abilităților experimentale ale elevilor prin utilizarea unor echipamente mai sofisticate, experimente mai complexe; formarea independenţei lor în rezolvarea problemelor legate de experiment. Atelierul fizic nu este legat în timp de materialul studiat, de obicei se desfășoară la sfârșitul anului universitar, uneori la sfârșitul primului și al doilea semestru și include o serie de experimente pe o anumită temă. Elevii efectuează munca unui atelier fizic în grup de 2-4 persoane folosind diverse echipamente; la clasele următoare are loc o schimbare de muncă, care se face după un program special întocmit. La programare, țineți cont de numărul de elevi din clasă, de numărul de ateliere, de disponibilitatea echipamentelor. Pentru fiecare lucrare a atelierului fizic sunt alocate două ore academice, ceea ce necesită introducerea în orar a unor lecții duble de fizică. Acest lucru prezintă dificultăți. Din acest motiv, si din lipsa echipamentelor necesare, se practica o ora de lucru a unui atelier fizic. Trebuie remarcat faptul că munca de două ore este de preferat, deoarece munca din atelier este mai dificilă decât munca frontală de laborator, acestea sunt efectuate pe echipamente mai sofisticate, iar proporția de participare independentă a studenților este mult mai mare decât în ​​cazul lucru frontal de laborator. Practicile fizice sunt asigurate practic prin programe de 9-11 clase. Pentru fiecare clasă sunt alocate aproximativ 10 ore de studiu. Pentru fiecare lucrare, profesorul trebuie să întocmească o instrucțiune care să cuprindă: denumirea, scopul, lista instrumentelor și echipamentelor, o scurtă teorie, o descriere a instrumentelor necunoscute elevilor, un plan de lucru. După finalizarea lucrării, studenții trebuie să depună un raport care să cuprindă: denumirea lucrării, scopul lucrării, o listă de instrumente, o diagramă sau desen al unei instalații, un plan de execuție a lucrării, un tabel cu rezultate, formule. prin care s-au calculat valorile, calculul erorilor de măsurare, concluzii. Atunci când se evaluează munca elevilor în atelier, trebuie să se țină cont de pregătirea lor pentru muncă, un raport asupra lucrării, nivelul de dezvoltare a competențelor, înțelegerea materialului teoretic, metodele de cercetare experimentală utilizate.

Lucru experimental la domiciliu. Munca de laborator la domiciliu este cel mai simplu experiment independent care este efectuat de elevi acasă, în afara școlii, fără control direct din partea profesorului asupra progresului muncii.

Sarcinile principale ale acestui tip de lucru experimental sunt:

Formarea capacității de a observa fenomene fizice în natură și în viața de zi cu zi;

Formarea capacității de a efectua măsurători cu ajutorul instrumentelor de măsură utilizate în viața de zi cu zi;

Formarea interesului pentru experiment și pentru studiul fizicii;

Formarea independenței și a activității.

Lucrările de laborator la domiciliu pot fi clasificate în funcție de echipamentul folosit în performanța lor:

Lucrări care folosesc obiecte de uz casnic și materiale improvizate (pașă de măsurat, bandă de măsurare, cântare de uz casnic etc.);

Lucrări în care se folosesc dispozitive de casă (cântar cu pârghie, electroscop etc.);

Lucrări efectuate pe dispozitive industriale.

Clasificarea este preluată din .

În cartea sa S.F. Pokrovsky a arătat că experimentele acasă și observațiile în fizică efectuate de elevi înșiși: 1) fac posibil ca școala noastră să extindă aria de conexiune dintre teorie și practică; 2) dezvoltarea interesului studenților pentru fizică și tehnologie; 3) trezirea gândirii creative și dezvoltarea capacității de a inventa; 4) obişnuirea studenţilor cu munca de cercetare independentă; 5) dezvoltă în ele calități valoroase: observație, atenție, perseverență și acuratețe; 6) să completeze munca de laborator de la clasă cu materiale care nu pot fi realizate în niciun fel la clasă (o serie de observații pe termen lung, observarea fenomenelor naturale etc.) și 7) să-i obișnuiască pe elevi cu munca conștientă, cu scop.

Experimentele și observațiile la domiciliu în fizică au propriile lor caracteristici, fiind un plus extrem de util pentru lucrările practice de la clasă și școală în general.

De mult timp a fost recomandat ca studenții să aibă un laborator acasă. cuprindea, în primul rând, rigle, un pahar, o pâlnie, cântare, greutăți, un dinamometru, un tribometru, un magnet, un ceas cu a doua mână, pilitură de fier, tuburi, fire, o baterie, un bec. Cu toate acestea, în ciuda faptului că instrumentele foarte simple sunt incluse în set, această propunere nu a fost adoptată.

Pentru organizarea muncii experimentale la domiciliu a elevilor se poate apela la așa-numitul minilaborator propus de profesorul-metodolog E.S. Obedkov, care include multe articole de uz casnic (sticle pentru penicilină, benzi de cauciuc, pipete, rigle etc.), care este disponibil pentru aproape fiecare student. E.S. Obiedkov a dezvoltat un număr foarte mare de experimente interesante și utile cu acest echipament.

De asemenea, a devenit posibilă utilizarea unui computer pentru a efectua un experiment model acasă. Este clar că sarcinile corespunzătoare pot fi oferite doar acelor studenți care au acasă un computer și software și instrumente pedagogice.

Pentru ca elevii să-și dorească să învețe, este necesar ca procesul de învățare să fie interesant pentru ei. De ce sunt interesați studenții? Pentru a obține un răspuns la această întrebare, apelăm la fragmente din articolul lui I.V. Litovko, MOS (P) Sh Nr. 1 din Svobodny „Sarcini experimentale acasă ca element al creativității studenților”, publicat pe Internet. Iată ce I.V. Litovko:

„Una dintre cele mai importante sarcini ale școlii este de a-i învăța pe elevi să învețe, de a le consolida capacitatea de autodezvoltare în procesul de educație, pentru care este necesar să se formeze dorințe, interese și abilități stabile adecvate la școlari. Un rol important în acest sens îl au sarcinile experimentale din fizică, care în conținutul lor reprezintă observații, măsurători și experimente pe termen scurt, care sunt strâns legate de tema lecției. Cu cât elevul face mai multe observații ale fenomenelor fizice, experimente, cu atât va stăpâni mai bine materialul studiat.

Pentru studierea motivației elevilor li s-au adresat următoarele întrebări și s-au obținut rezultatele:

Ce îți place la studiul fizicii ?

a) rezolvarea problemelor -19%;

b) demonstrarea experimentelor -21%;