Родителям
 
Раздел учителей  
 
Сведения об образовательной организации  
 
Версия для слабовидящих

Добро пожаловать на официальный сайт МБОУ "СОШ№3" пгт. Жешарт


                                         

Введение

В современном естествознании физика является одной из лидирующих наук, она оказывает огромное влияние на различные отрасли науки, техники и производства.Физика является базовым предметом для технического образования после школы. Социальный спрос на технические специальности неуклонно возрастает, это требует качественной подготовки учащихся по предмету. Хорошие результаты в обучении физики можно получитьприменяя различные методы обучения. На уроках наиболее эффективный способ –это ученический физический эксперимент.

В практике обучения физике важноеместо занимает решение экспериментальных задач. Эксперимент является важнейшим элементом процесса обучения физике.Он выполняет  несколько  дидактических функций: повышает интерес к предмету, активизирует внимание  учащихся, способствуетполитехническому образованию.Исследовательская форма постановки учебного эксперимента является мощным средством развития интереса к предмету, подготовки учащихся к самостоятельной работе.                  Физический эксперимент должен быть краток по времени, лёгок в постановке и нацелен на усвоение и отработку конкретного учебного материала.Физический эксперимент позволяет органично связать практические  и теоретические проблемы курса физики в единое целое. В ходе эксперимента ученики принимают в работе активное участие. Это способствует развитию у школьников умений наблюдать, сравнивать, обобщать, анализировать и делать выводы. Эксперимент позволяет организовать самостоятельную деятельность учащихся, а так же развить практические умения и навыки. Опыт показывает, что проведение фронтальных лабораторных  работ, решение

экспериментальных задач, выполнение кратковременного физического эксперимента эффективнее, чем ответы на вопросы или работа над упражнениями в учебнике.

  Экспериментальной задачей называется такая задача, данные для решения которой, получаются экспериментально, непосредственно на глазах учащихся или самими учащимися. Решение таких задач положительно влияет на качество преподавания физики.К основным их достоинствам можно отнести следующее:

1.     Экспериментальные задачи способствуют повышению активности учащихся на уроках, развитию логического мышления, учат анализировать явления, заставляют ученика думать. Решение экспериментальных задач воспитывает у учащихся стремление активно, собственными силами добывать знания, стремление к активному познанию мира.

 

2.     Разбирая экспериментальные задачи,  ученики убеждаются на конкретных примерах, что их знания вполне применимы к решениюпрактических вопросов, что с помощью их школьных знаний можно предвидеть физические явления. Таким образом, их книжные знания приобретают реальный смысл.

 

3.     При решении почти каждой экспериментальной задачи ученики убеждаются, что эксперимент  играет огромное  значение в познании окружающих явлений.

 

4.     Самостоятельное решение  учениками экспериментальных задач способствует приобретению исследовательских навыков, развитию

творческих способностей.

 

5.     Учащиеся на практике убеждаются, что результаты измерений всегда приближённые, и что на их точность влияют различные причины, поэтому производя измерения нужно устранять все побочные влияния.

 

Используемое при постановке опытов оборудование должно быть учащимся известно, а установка опыта простой. При решении любой экспериментальной задачи целесообразно выделить четыре этапа деятельности: а) анализ текста и физического явления задачи; б) план решения; в) решение; г) анализ решения.

Классификация экспериментальных задач.

Качественные экспериментальные задачи.

К качественным экспериментальным задачам следует отнести задачи, поставленные на конкретной физической установке, на конкретном вещественном материале и не требующие для решения количественных данных и  математического расчёта. Это могут быть задачи- вопросы, которые есть в учебниках или задачниках. Вопросы к задаче могут быть поставлены иначе. Приготовив установку можно спросить у  учащихся,что произойдёт в результате наших действий.   В другом случае им предлагается не предвидеть событие, а показать его.  В этом случаемы не спрашиваем что будет, а спрашиваем как это сделать?

Примеры качественных экспериментальных задач.

При прохождении темы «Давление газов»  или при её повторении можно собрать на демонстрационном столе установку, состоящую из колокола воздушного насоса, под которым находится стакан, частично наполненный

мыльной пеной.  Тарелка, на которой собрана установка, соединена с насосомКомовского. Опыт можно  упростить, используя толстостенный сосуд, частично  наполненный мыльной пеной и насос Комовского.Показав установку учащимся, предлагаем им решить, что будет наблюдаться внутри стакана, если воздухиз - под колокола начать откачивать?  Учащиеся  должны подробно разобрать задачу  и обосновать, почему пена будет подниматься, заполняя сосуд. После того как решение будет найдено и подтверждено опытом, следует учащихся спросить: что произойдёт, если воздух вновь пустить?

Широко распространённые задачи – вопросы, связанные с атмосферным давлением с законом Архимеда, поставленные экспериментально , также могут служить хорошим примером качественных экспериментальных задач.

Количественные экспериментальные задачи.

Количественными экспериментальными задачами следует назвать такие задачи, решение которых осуществляется путём математической обработки данных, полученных экспериментально, в процессе их решения, то есть уже после того как задача была поставлена. Решение таких задач начинается с планирования эксперимента, который  должен быть поставлен для получения количественных данных, нужных для рения задачи.

Примеры качественных  экспериментальных задач.

 Поставив на стол мензурку с водой, и положив рядом с ней пробирку, предлагаем учащимся, пользуясь мензуркой,определитьвес или массу данной пробирки. Такая задача решается просто. Измерив, уровень воды в мензурке, опускают в неё пробирку. Пробирка будет плавать,  вытесняя некоторое количество воды.   Плотность воды  составляет 1 г/см3 ,

следовательно, объём вытесненной воды численно равен весу плавающей пробирки. Зная вес пробирки, вычисляют её  массу.    Можно предложить и более сложный вариант задачи: определить плотность стекла пробирки, используя мензурку с водой. После определения массы стекла,  целиком утопив пробирку,определяют  объём стекла, вычисляют плотность. Подобные задачи, кроме формирования умений, развивают интерес и фантазию.

Можно предложить учащимся вычислить силу, с которой воздух давит на площадь тетради, раскрытой перед ними. (Отличием температуры воздуха от 0 0С и высотой над уровнем моря пренебречь). Участие в таких экспериментах ограничено и сводится только к получению нужных для решения задачи величин путём непосредственных измерений. Правильность решения этой задач и не проверяется. Такие задачи относятся ко второй группе количественных экспериментальных задач. Отличительным признаком задач второй группы и вместе с тем их недостатком является неосуществление в ходе решения задачи того физического процесса, о котором идёт речь в задаче. Тем не менее, постановка и решение экспериментальных задач второй группы имеет большое практическое значение.

Применение экспериментальных задач на различных этапах урока.

     Экспериментальные задачи могут быть использованы в любой части урока. Такая задача может стать темой данного урока.  В этом случае необходимо, чтобы вопрос вызывал некоторое удивление и желание решить его. Таким средством стимула к восприятию является постановка проблемы, а  значит,нужна подходящая экспериментальная задача.   Применять задачу можно для проверки степени понимания учениками изучаемого на уроке материала, для его закрепления. Задача в этом случае способствует

углублению и уточнению нового материала. Использование экспериментальных задач при опросе даёт нам возможность выяснить, насколько правильно  и глубоко усвоен пройденный материал. Экспериментальные задачи могут быть предложены учащимся в качестве домашнего задания. Задания должны быть такими,  чтобы для домашних опытов  ученики нашли нужные приборы и предметы. Сложные экспериментальные задачи можно выполнять на факультативных занятиях. Занимательные экспериментальные задачи можно использовать на физических вечерах.

Экспериментальные задачи.

Строение вещества.

а)  Постановка задачи.  Используя масштабную линейку, определить объём пяти кусков сахара – рафинада. Положить сахар в мензурку с водой и полностью растворить. Сравнить, на сколько делений должна была подняться вода и на  сколько делений она поднялась фактически. Объяснить разницу.

    Решение задачи. Объём раствора сахара будет несколько меньше суммы объёмов сахара и воды до растворения за счёт промежутков между молекулами воды и наличия пор в сахаре.

б) Постановка задачи.  Взять сырую картофелину и разрезать её пополам. В центре среза поместить кусочек марганцовки и соединить обе половины, через некоторое время разъединить их. Назвать наблюдаемое явление и объяснить его.

Решение задачи. Марганцовка, окрашиваясь, будет окрашивать картофелину. Здесь имеет место явление диффузии.

в)  Постановка задачи.  Возьмите небольшую воронку свнутренним

диаметром трубки 2-3мм. Вставьте её с резиновой пробкой в горлышко бутылки или колбы ( 500 см3 ) и для лучшей герметичности залепите пластилином. Много ли воды войдёт в бутылку?

Решение задачи. Получив ответ,заполняем воронку водой. В бутылку поступает не более 30 см3, далее вода не поступает. Это объясняется упругостью воздуха.

     Плотность вещества. 

а)  Постановка задачи. На столевесы, разновес мензурка и кусок однородного вещества такой формы, чтобы его объём не мог быть определён путём измерений линейных размеров тела, например, стальной шарик на нити, болт, фарфоровый ролик. Определите плотность вещества.

Решение задачи.  Объём тела измеряется при помощи мензурки, масса при помощи весов. Правильность решения проверяется по таблицам физических величин.

б)  Постановка задачи. На столе кусок мыла прямоугольной формы, весы, разновес, и масштабная линейка. Определите плотность мыла.

      Решение задачи. Объём бруска мыла определяется путём измерений его рёбер, масса – при помощи весов.

в)  Постановка задачи. Определите плотность камня  (картофелины), используя для этого весы, разновес,  отливной стакан с водой и порожний стакан.

 Решение задачи. Для определения объёма камня  (картофелины)  его погружают в отливной стакан с водой. Объём вытесненной воды равен объёму камня (картофелины).Массу определяют при помощи весов или динамометра.

г)  Постановка задачи. На столе кирпич и масштабная линейка. Кирпич нужно брать с  ровными боковыми стенками, в форме прямого параллелепипеда и хорошо его просушить. Определить вес этого кирпича, не пользуясь весами (не взвешивая).

      Решение задачи.Объём кирпича определяется путём измерений линейкой его рёбер. Плотность кирпича даётся учителем, так как  плотность кирпичей весьма  различна, а для решения данной задачи следует заранее определить плотность данного кирпича.  Правильность решения проверяется при помощи динамометра.

Давление твёрдого тела.

а)  Постановка  задачи.На столе находитсякирпич, опирающийся на поверхность стола узкой боковой гранью. Какой гранью надо положить кирпич на поверхность стола, чтобы давление на стол было наименьшим? Наибольшим? Определите эти давления, используя масштабную линейку?

      Решение задачи.  Кирпич имеет грани трёх размеров. Для уменьшения давления кирпич ставится на стол широкой гранью.

      б)  Постановка  задачи.  Имеется деревянная доска размерами  40∙ 20 см, масштабная линейка и миллиметровая бумага (обычная в клеточку). Во сколько раз и как изменится давление на пол, если стоять на полу, а потом встать на доску?  Вес доски не учитывать.

 Решение задачи.  Давление уменьшится во столько раз, во сколько раз площадь нижней грани доски больше площади подошв ног.

Давление жидкостей и газов.

       а)  Постановка  задачи.   На столе собрана установка. Что надо сделать, чтобы из левой длинной трубки бил фонтан? Ответ обосновать и подтвердить опытом.

      Решение задачи.  Надо увеличить давление воздуха внутри сосуда, а для этого можно дунуть в короткую трубку или присоединить её к насосу Комовского.

Ещё один фонтан  можно показать при изучении атмосферного давления

      б)  Постановка  задачи.  На столе трубка Ньютона, насосКомовского, широкий стеклянный сосуд с подкрашенной водой. Откачиваем воздух, закрываем зажим, опускаем трубку в воду. Наблюдаем фонтан. Объясните наблюдаемое явление.   

  Решение задачи. Вода поднимается в трубку Ньютона под действием атмосферного давления.

        в)  Постановка задачи. «Сплющивание банки атмосферным давлением». Вместо металлической банки для опыта используем бутылку  из-под минеральной воды, которую нагреваем горячей водой и закрываем пробкой. Начинаем быстро охлаждать холоднойводой, при этом она сжимается и сплющивается. Или проводим другой опыт: на горлышко бутылки надеваем резиновую пробку со стеклянной трубкой  и откачиваем из неё воздух.

 г)  Постановка задачи. «Яйцо в бутылке». Для опыта сварите яйцо вкрутую. Очистите его от скорлупы. Опустите горящую бумагу в бутылку. На горлышко бутылки положите яйцо. Горение в бутылке прекращается, и яйцоначинает втягиваться в бутылку. Объясните наблюдаемое явление.

д)  Постановка задачи. На столе U – образная трубка, вода бензин и масштабная линейка. Определите плотность бензина.

Решение задачи. В сообщающиеся сосуды наливается вода, потом в один из сосудов наливается  бензин.  Высоты столбов воды и бензина h1и h2

измеряют при помощи масштабной линейки.

ρ1 ∙g∙h= ρ2 ∙g∙h2,Откудаρ2 = ρ1∙h1 / h2

Правильность решения задачи  проверяется по таблицам физических величин.

Можно продолжить условие задачи: в одно коленоU – образной трубки налит бензин, а в другое раствор поваренной соли. Используя масштабную линейку, определите плотность этого раствора.

Архимедова сила.

а)  Постановка задачи. На столе мензурка, пробирка и стакан с водой. Определите плотность стекла пробирки.

Решение задачи. Пустуюпробирку  опускают в воду, где она должна плавать. По объёму вытесненной воды определяют выталкивающую силу.Если пробирка плавает, то вес вытесненной ею воды равен весу пробирки в воздухе. Утопив пробирку, определяют объём стекла. Зная массу пробирки и объём стекла вычисляют плотность.

б)  Постановка задачи. На столе стакан с чистой водой,  стакан с  насыщенным раствором соли, динамометр, твёрдое тело, плотность которого больше плотности раствора соли, ареометр. Определите плотность раствора соли.

Решение задачи. С помощью динамометра определяют вес тела в воздухе Р1,   вес тела в воде Р2   и затем вес тела в растворе соли Р3. На тело, погружённое в воду, действует выталкивающая сила     Fв  =  P2P1  или   Fв = ρв· v · g.   Следовательноρв·v ·g =Р2 – Р1.На тело, погружённое в раствор соли так же действует выталкивающая силаFв  =  P3P1 Fв = ρ р.с· v · g, отсюда    ρр.с · v · g =Р 3 – Р1. Зная выталкивающие силы и плотность воды  (1000кг/м3) вычисляют плотность раствора соли.  Правильность решения проверяют ареометром.

в)  Постановка задачи. Определите вес данного куска парафина, используя мензурку  с водой. Ответ проверить с помощью динамометра.

Решение задачи. Поскольку тело плавает, то еговес равен архимедовой силе, которую вычисляют по объёму вытесненной воды.

в)  Постановка задачи. Определите, есть ли в данном пластилиновом шарике полость или он сплошной, имея динамометр и стакан  с водой. Решение объясните. Разрезав шар, убедитесь в правильности ответа.                ( Плотность пластилина – 1,3г/см3 .)

Решение задачи. Если величина плотности, найденная опытным путём,меньше табличной, значит, есть полость.

Простые механизмы.

а)  Постановка задачи. Можно ли уравновесить данную метровую линейку – рычаг грузом массой 100 г? Показать.  Предлагаем следующее задание: определите массу  данной линейки. Ответ проверить  с помощью  динамометра.

Решение задачи. Решение данной задачи основано на использовании правила моментов сил. Линейку расположите на краю стола, а гирьку положите на конец линейки. Перемещайте  линейку вдоль стола, пока не начнёт падать. Определите плечи сил и вычислите массу линейки.

 б)  Постановка задачи. Имеются ножницы разных видов, кусачки, масштабная линейка. Определить, примерно в каких пределах может изменятся  выигрыш в силе при пользовании данными инструментами. Точку приложения силы взять там, где удобно держать инструмент.

Тепловые явления.

а)  Постановка задачи. Если над пламенем спиртовки подержать деревянный цилиндр ( от трибометра),  завернутый в бумагу, то бумага быстро обугливается. Это не происходит, если в бумагу  завернуть металлическую гирю. Объясните это явление и проверьте на опыте.

Решение задачи. Объясняется это различной теплопроводностью материала, из которого сделаны данные цилиндры.

 б)  Постановка задачи.  Кипит ли вода внутри макарон при их варке. Чтобы правильно ответить на этот вопрос  соберём установку,  состоящую из штатива, стакана с водой, пробирки, спиртовки. Закипит ли вода в пробирке, если в стакане она будет кипеть? Ответ объяснить и проверить опытом.

Решение задачи.Не закипит. Для кипения воды в пробирке нужен теплообмен, но температура воды в пробирке и в стакане одинаковая -100°С.

Электростатика.

а)  Постановка задачи.  На тонких шелковых нитях  подвешены две совершенно одинаковые гильзы (из алюминиевой фольги), одна – заряжена, а другая – не заряжена. Как определить,  какая гильза заряжена, если  нет никаких других приборов и материалов.

Решение задачи.Поднести руку к каждой гильзе  поочередно.

Заряженный шарик притянется к руке.

     б)  Постановка задачи.  Бутылку заткнуть пробкой, в которую воткнуть иголку острием вверх. На острие надеть перевернутый стакан. Расческу из пластмассы натереть о шерсть и положить на донышко стакана. Поднести палец к концу расчески, которая, поворачиваясь,  будет следить за ним.            Объясните явление.

Решение задачи.Вследствие электростатической индукциипалец,поднесенный к заряженной расческе, заряжается разноименным с ней зарядом. Поэтому расческа притягивается к пальцу. Наведенный  же в пальце одноименный заряд уходит в землю.

      в)  Постановка задачи. «Электрическая пляска»  На две парафиновыесвечи, лежащие на столе, положить кусок жести размером 400 ∙ 200 мми соединить его с кондуктором электрофорной машины. Между крышкой стола и жестью положить пять вырезанных из бумаги  человечков.  При вращении дисков машины человечки начинают прыгать. Объясните явление.

Решение задачи. Пластина, соединенная с кондуктором электрофорной машины, заряжается одноименным с ней зарядом. Около пластинки бумажные человечки по индукции заряжаются. На ближайшей к пластине стороне появляется разноименный (по отношению к заряду пластины) заряд, а на более удаленной стороне – одноименный. Поэтому человечек притянется к пластине и коснется ее. Коснувшись, пластины человечек  заряжается одноименным с ней зарядом и отталкивается от нее и  т. д.

     г)  Постановка задачи. Как с помощью пламени свечи определить знак заряда пластин раздвижного конденсатора, соединенных с полюсами действующей электрофорной машины?

Решение задачи. Частицы углерода в пламени, образующие сажу, заряжены положительно. Надо поместить зажженную свечу между пластинами. Пламя свечи отклонится в сторону отрицательно заряженной пластины.

Оптика.

     г)  Постановка задачи. Определите высоту потолка в классе (дерева, столба, водонапорной  башни, здания) с помощью зеркала. Оборудование: зеркало, тетрадный лист, в  клеточку.

Решение задачи. Для определения высоты потолка используем закон преломления света. Располагаем зеркало на полу, на некотором расстоянии от стены. Отдаляясь от нег, смотря в зеркало, найдем изображение линии пересечения потолка и стены. Измерив, число шагов до зеркала и от зеркала до стены и зная свой собственный рост, вычисляем высоту потолка.

Устаревшая материальная базамногих кабинетов физики и другие субъективные причины приводят  к тому, что преподавание физики становится «меловым». Учителя  (в том числе и я) пытаются вернуть эксперимент на уроки физики в виде фронтального эксперимента с использованием простейшего оборудования («простой физический опыт») или в виде экспериментальных задач, которые могут быть  поставлены как фронтально, так и демонстрационно.  Практически любой занимательный опыт или программная демонстрация могут бытьтрансформированы в экспериментальную задачу. Ценность такой задачи в том, что сразу после разных ответов разных учащихся можно получить правильный ответ.

      При обучении школьников решению качественных экспериментальных задач следует договориться о «правилах игры». Это необходимо потому, что ученик часто отвечает не на вопрос учителя, а на «свой вопрос», связанный с той частьюопыта,  которая  произвела на него самое большое впечатление. (Можно вспомнить, замечают ли учащиеся образование тумана в толстостенном сосуде, из которой с шумом вылетела пробка?) Чтобы избежать таких досадных недоразумений, нужно договориться, что каждый ответбудет начинаться со слова «Наблюдаю» и  описания увиденного. Когда описание увиденного окончено, надо произнести другое ключевое слово: «Объясняю». Закончить ответ нужно словами «Делаю вывод» и формулировка вывода.

Часто при проведении опыта учителя описывают свои действия. Как правило, это описание излишне подробное,  дети сами видят, что вы берете в руки. Также многословие учителяпри показе опытов отвлекает учащихся от наблюдений, рассеивает их внимание, утомляет. Поэтому многие учащиеся просто не слышат вопроса, который следует после монолога учителя.

   Чтобы активизировать внимание учащихся, можно предложить и такой прием. Если для проведения опыта нужна специальная установка и она заранее собирается учителем, тогда  учащиеся называют ее основные части. Только после этого формулируется вопрос, ответ на который должны дать учащиеся.

Итак, любой занимательный опыт или программная демонстрация могут бытьтрансформированы  в экспериментальную задачу. Наиболее эффективный способ обучения  – это ученический физический эксперимент.

 

 

 

Интерактивная карта