Eksperimentinių fizikos užduočių sistemos kūrimas pagal skyriaus „mechanika“ pavyzdį. Eksperimentinės užduotys mokant fiziką

Darbe pateikiamos rekomendacijos algoritmų forma, kaip organizuoti eksperimentus, atliekamus pačių mokinių klasėje atsakant į klausimus, ne mokykloje atliekant mokytojų namų darbus; organizuojant trumpalaikius ir ilgalaikius gamtos reiškinių stebėjimus, išradingas užduotis sukurti eksperimentų įrangą, veikiančius mašinų ir mechanizmų modelius, kuriuos studentai atlieka namuose pagal specialias mokytojo užduotis, darbe taip pat sisteminami fizinių reiškinių tipai. eksperimentai, pateikiami eksperimentinių užduočių pavyzdžiai įvairiomis temomis ir fizikos 7-9 kl.

Parsisiųsti:


Peržiūra:

Savivaldybės konkursas

socialiai reikšmingos srities pedagoginės naujovės

bendrojo, ikimokyklinio ir papildomo ugdymo

savivaldybės formavimo kurortinis miestas Gelendžikas

dėl eksperimentinio darbo organizavimo

fizikos pamokose ir popamokinėmis valandomis.

fizikos ir matematikos mokytoja

MAOU 12 vidurinė mokykla

kurortinis miestas Gelendžikas

Krasnodaro sritis

Gelendžikas - 2015 m

Įvadas………………………………………………………………………………………………

1.1 Fizinių eksperimentų tipai……….. …………………………..5

2.1 Eksperimentinių užduočių kūrimo algoritmas……………………..8

2.2 7-9 klasių eksperimentinių užduočių testavimo rezultatai................................................. .............................................................. ................................................10

Išvada………………………………………………………………………………………12

Literatūra……………………………………………………….

Priedas…………………………………………………………………………………….14

4. Pamoka 8 klasėje tema „Serialas ir lygiagrečiai

Laidininkų pajungimas“.

„Matymo ir supratimo džiaugsmas yra pati gražiausia gamtos dovana“.

Albertas Einšteinas

Įvadas

Vadovaujantis naujais valstybinio išsilavinimo standarto reikalavimais, ugdymo metodinis pagrindas yra sisteminės veiklos požiūris, leidžiantis mokiniams formuoti universalius ugdomuosius veiksmus, tarp kurių svarbią vietą užima mokslo taikymo patirties įgijimas. pažinimo metodai ir eksperimentinio darbo įgūdžių formavimas.

Vienas iš būdų teoriją susieti su praktika yra eksperimentinių uždavinių nustatymas, kurių sprendimas studentams parodo dėsnius veikiant, atskleidžia gamtos dėsnių objektyvumą, privalomą jų įgyvendinimą, parodo, kaip žmonės naudojasi gamtos dėsnių žiniomis. numatyti ir kontroliuoti reiškinius, jų tyrimo svarbą siekiant konkrečių, praktinių tikslų. Ypač vertingos turėtų būti tokios eksperimentinės problemos, kurių sprendimui duomenys paimti iš studentų akivaizdoje vykstančios patirties, o sprendimo teisingumas patikrinamas patirtimi ar valdymo prietaisu. Šiuo atveju fizikos kurse studijuojami teoriniai principai studentų akyse įgyja ypatingą reikšmę. Vienas dalykas yra prieiti prie tam tikrų išvadų ir jų matematinės formos samprotaujant ir eksperimentuojant, t.y. iki formulės, kurią reikės įsiminti ir mokėti išvesti, ir tuo apsiriboti, kitas dalykas yra mokėti jas valdyti remiantis šiomis išvadomis ir formulėmis.

Aktualumas naujovių atsiranda dėl to, kad ugdomojo darbo organizavimas turi būti suplanuotas taip, kad jis paveiktų asmeninę vaikų sferą, o mokytojas kurtų naujas darbo formas. Kūrybinė darbo kryptis suartina mokytoją ir mokinį, aktyvina ugdymo proceso dalyvių pažintinę veiklą.

Darbe pateikiamos rekomendacijos algoritmų forma, kaip organizuoti eksperimentus, atliekamus pačių mokinių klasėje atsakinėjant į klausimus, ne mokykloje atliekant mokytojų namų darbus; dėl trumpalaikių ir ilgalaikių gamtos reiškinių stebėjimų organizavimo, išradingų užduočių sukurti eksperimentų įrangą, veikiančius mašinų ir mechanizmų modelius, kuriuos studentai atlieka namuose pagal specialias mokytojo užduotis, darbe taip pat sisteminami fizinių reiškinių tipai. eksperimentai, eksperimentinių užduočių pavyzdžiai įvairiomis temomis ir skyreliais skiriami fizikos 7-9 balai. Darbe panaudota medžiaga, kurioje pristatomi fiziniai eksperimentai, naudojami projektų darbe, edukacinių užsiėmimų metu ir ne pamokų metu:

Burovas V.

Mansvetova G.P., Gudkova V.F.Fizinis eksperimentas mokykloje. Iš darbo patirties. Vadovas mokytojams. 6 laida/– M.: Švietimas, 1981. – 192 p., iliustr., taip pat medžiagos iš internetohttp://kopilkaurokov.ru/ , http://www.metod-kopilka.ru/ ,

Analizuojant buvo nustatyti panašūs produktai, egzistuojantys Rusijoje: dideli pokyčiai įvyko fizikoje ir visoje švietimo sistemoje. Naujo produkto atsiradimas šia tema papildys fizikos mokytojų metodinį repertuarą ir suaktyvins darbą įgyvendinant federalinį valstybinį fizikos mokymo standartą.

Visi darbe pateikti eksperimentai buvo atlikti MAOU 12-osios vidurinės mokyklos 7-9 klasių fizikos pamokose, ruošiantis 11 klasių vieningam valstybiniam fizikos egzaminui, fizikos savaitės metu, kai kuriuos demonstravau aš val. GMO susitikimas su fizikos mokytojais, paskelbtas švietimo darbuotojų socialinio tinklo svetainėje.

I skyrius. Eksperimento vieta fizikos studijose

  1. Fizinių eksperimentų rūšys

Fizikos programų aiškinamajame rašte kalbama apie būtinybę supažindinti studentus su gamtos mokslų metodais.

Fizikos mokslo metodai skirstomi į teorinius ir eksperimentinius. Šiame straipsnyje „eksperimentas“ nagrinėjamas kaip vienas iš pagrindinių fizikos studijų metodų.

Žodis „eksperimentas“ (iš lotynų kalbos eksperimentum) reiškia „bandymas“, „patirtis“. Eksperimentinis metodas atsirado naujųjų laikų gamtos moksluose (G, Galileo, W. Gilbert). Pirmą kartą jos filosofinis supratimas buvo pateiktas F. Bacono darbuose.Edukacinis eksperimentas – tai mokymo priemonė specialiai organizuotų ir atliekamų mokytojo ir mokinio eksperimentų forma.

Edukacinio eksperimento tikslai:

  • Pagrindinių ugdymo uždavinių sprendimas;
  • Pažintinės ir protinės veiklos formavimas ir vystymas;
  • Politechnikos mokymas;
  • Studentų mokslinės pasaulėžiūros formavimas.

Mokomuosius fizinius eksperimentus galima sujungti į šias grupes:

Demonstracinis eksperimentas, būdama aiškumo priemonė, padeda organizuoti mokinių suvokimą apie mokomąją medžiagą, jos supratimą ir įsiminimą; leidžia politechniškai rengti studentus; padeda didinti susidomėjimą fizikos studijomis ir kurti motyvaciją mokytis. Demonstruodami eksperimentą, svarbu, kad patys mokiniai galėtų paaiškinti matytą reiškinį ir pasitelkti minčių šturmą, kad padarytų bendrą išvadą. Šį metodą dažnai naudoju aiškindamas naują medžiagą. Taip pat naudoju vaizdo klipus su eksperimentais be garso tiriama tema ir prašau paaiškinti matytą reiškinį. Tada siūlau pasiklausyti garso takelio ir surasti klaidą savo samprotavimuose.
Darant
laboratoriniai darbaistudentai įgyja savarankiškos eksperimentinės veiklos patirties, jieugdomos tokios svarbios asmeninės savybės kaip tikslumas dirbant su instrumentais; švaros ir tvarkos palaikymas darbo vietoje, eksperimento metu daromose pastabose, organizuotumas, užsispyrimas siekiant rezultatų. Jie sukuria tam tikrą protinio ir fizinio darbo kultūrą.

Namų eksperimentinės užduotys ir laboratoriniai darbaiatlieka mokiniai namuose be tiesioginės mokytojo priežiūros dėl darbo eigos.
Šio tipo eksperimentinis darbas vystosi studentams:
- gebėjimas stebėti fizinius reiškinius gamtoje ir kasdieniame gyvenime;
- gebėjimas atlikti matavimus naudojant kasdieniame gyvenime naudojamas matavimo priemones;
- domėjimasis eksperimentavimu ir fizikos studijomis;
- savarankiškumas ir aktyvumas.
Kad mokinys galėtų atlikti laboratorinius darbus namuose, mokytojas turi pateikti išsamias instrukcijas ir duoti mokiniui aiškų veiksmų algoritmą.

Eksperimentinės užduotysreprezentuoja užduotis, kuriose mokiniai gauna duomenis iš eksperimentinių sąlygų. Naudodami specialų algoritmą, studentai surenka eksperimentinę sąranką, atlieka matavimus ir naudoja matavimo rezultatus spręsdami problemą.
Darbinių įrenginių, mašinų ir mechanizmų modelių kūrimas. Kasmet mokykloje fizikos savaitės metu rengiu išradėjų konkursą, kuriam mokiniai pateikia visas savo išradingas idėjas. Prieš pamoką jie demonstruoja savo išradimą ir paaiškina, kokie fiziniai reiškiniai ir dėsniai sudaro šio išradimo pagrindą. Studentai dažnai įtraukia tėvus į savo išradimus, ir tai tampa savotišku šeimos projektu. Tokio pobūdžio darbas turi didelį mokomąjį poveikį.

2.1 Eksperimentinių užduočių kūrimo algoritmas

Pagrindinis eksperimentinių užduočių tikslas – skatinti mokinių pagrindinių sąvokų, dėsnių, teorijų formavimąsi, mąstymo, savarankiškumo, praktinių įgūdžių ugdymą, įskaitant gebėjimą stebėti fizikinius reiškinius, atlikti nesudėtingus eksperimentus, matavimus, valdyti instrumentus ir medžiagas, analizuoti eksperimento rezultatus, daryti apibendrinimus ir išvadas.

Studentams siūlomas toks eksperimento atlikimo algoritmas:

  1. Hipotezės, kuria galima remtis eksperimento pagrindu, formulavimas ir pagrindimas.
  2. Eksperimento tikslo nustatymas.
  3. Sąlygų, reikalingų nurodytam eksperimento tikslui pasiekti, išaiškinimas.
  4. Eksperimento planavimas.
  5. Reikalingų įrankių ir medžiagų parinkimas.
  6. Montavimo surinkimas.
  7. Eksperimento atlikimas kartu su stebėjimais, matavimais ir jų rezultatų registravimu.
  8. Matematinis matavimo rezultatų apdorojimas.
  9. Eksperimento rezultatų analizė, išvadų formulavimas.

Bendra fizinio eksperimento struktūra gali būti pavaizduota taip:


Atliekant bet kokį eksperimentą, būtina atsiminti eksperimentui keliamus reikalavimus.

Reikalavimai eksperimentui:

  • Matomumas;
  • Trumpalaikis;
  • Įtikinamumas, prieinamumas, patikimumas;
  • Saugumas.

2.2 Eksperimentinių užduočių testavimo rezultatai

7-9 klasėse

Eksperimentinės užduotys – tai nedidelės apimties užduotys, tiesiogiai susijusios su studijuojama medžiaga, skirtos praktinių įgūdžių įsisavinimui, kurios įtraukiamos į skirtingus pamokos etapus (žinių tikrinimas, naujos mokomosios medžiagos, konsoliduotų žinių studijavimas, savarankiškas darbas pamokoje). Labai svarbu atlikus eksperimentinę užduotį išanalizuoti gautus rezultatus ir padaryti išvadas.

Pažvelkime į įvairias kūrybinių užduočių formas, kurias naudojau savo darbe kiekviename fizikos mokymo vidurinėje mokykloje etape:

7 klasėje prasideda pažintis su fizikiniais terminais, fizikiniais dydžiais ir fizikinių reiškinių tyrimo metodais. Vienas iš vizualinių fizikos studijų metodų yra eksperimentai, kuriuos galima atlikti tiek klasėje, tiek namuose. Čia gali būti veiksmingos eksperimentinės užduotys ir kūrybinės užduotys, kai reikia išsiaiškinti, kaip išmatuoti fizikinį dydį arba kaip pademonstruoti fizikinį reiškinį. Visada tokį darbą vertinu teigiamai.

8 klasėje Aš naudoju šias eksperimentinių užduočių formas:

1) tiriamosios užduotys – kaip pamokos elementai;

2) eksperimentiniai namų darbai;

3) padaryti trumpą pranešimą – kai kurių temų tyrimą.

9 klasėje Eksperimentinių užduočių sudėtingumo lygis turėtų būti aukštesnis. Čia aš naudoju:

1) kūrybinės užduotys, skirtos eksperimentui nustatyti pamokos pradžioje - kaip probleminės užduoties elementas; 2) eksperimentinės užduotys – kaip padengtos medžiagos sustiprinimas, arba kaip rezultato numatymo elementas; 3) tiriamosios užduotys – kaip trumpalaikiai laboratoriniai darbai (10-15 min.).

Eksperimentinių užduočių panaudojimas pamokose ir ne pamokų metu kaip namų darbai padidino mokinių pažintinį aktyvumą ir susidomėjimą fizikos studijomis.

8 klasėse, kuriose fizika mokomasi antrus metus, atlikau apklausą ir gavau tokius rezultatus:

Klausimai

Atsakymų variantai

8A klasė

8B klasė

  1. Įvertinkite savo požiūrį į temą.

a) man nepatinka ši tema,

b) Man įdomu

c) Man patinka ši tema, noriu sužinoti daugiau.

2. Kaip dažnai studijuojate dalyką?

a) reguliariai

b) kartais

c) labai retai

3. Ar skaitote papildomos literatūros šia tema?

a) nuolat

b) kartais

c) mažai, aš visai neskaitau

4. Ar norite sužinoti, suprasti, įsigilinti į reikalus?

a) beveik visada

b) kartais

c) labai retai

5. Ar norėtumėte atlikti eksperimentus ne pamokų metu?

a) taip, labai

b) kartais

c) pakankamai pamokos

Iš dviejų 8 klasių buvo 24 mokiniai, norintys giliau studijuoti fiziką ir užsiimti eksperimentiniu darbu.

Studentų mokymosi kokybės stebėjimas

(mokytojas Petrosianas O.R.)

Fizikos olimpiadose ir konkursuose dalyvauja 4 metus

Išvada

„Vaiko vaikystė yra ne pasiruošimo būsimam gyvenimui laikotarpis, o pilnavertis gyvenimas. Vadinasi, ugdymas turėtų remtis ne žiniomis, kurios jam kada nors pravers, o tuo, ko vaikui šiandien skubiai reikia, jo realaus gyvenimo problemomis.“(John Dewey).

Kiekviena šiuolaikinė Rusijos mokykla turi būtiną minimalią įrangą darbe pateiktiems fiziniams eksperimentams atlikti. Be to, namų eksperimentai atliekami tik improvizuotomis priemonėmis. Paprasčiausių modelių ir mechanizmų sukūrimas nereikalauja didelių išlaidų, o mokiniai imasi darbo su dideliu susidomėjimu, įtraukdami savo tėvus. Šis gaminys skirtas naudoti vidurinių mokyklų fizikos mokytojams.

Eksperimentinės užduotys suteikia studentams galimybę savarankiškai nustatyti pagrindinę fizinio reiškinio priežastį per patirtį jo tiesioginio svarstymo procese. Eksperimento metu naudojant paprasčiausią įrangą, net buities reikmenis, fizika studentų mintyse iš abstrakčios žinių sistemos virsta mokslu, tyrinėjančiu „mus supantį pasaulį“. Tai pabrėžia praktinę fizinių žinių reikšmę kasdieniame gyvenime. Pamokose su eksperimentu nėra informacijos srauto, ateinančio tik iš mokytojo, nėra nuobodžių, abejingų mokinių žvilgsnių. Sistemingas ir kryptingas darbas ugdant eksperimentinio darbo įgūdžius ir gebėjimus leidžia jau pradiniame fizikos studijų etape supažindinti studentus su moksliniais tyrimais, išmokyti reikšti mintis, vesti viešą diskusiją, apginti savo išvadas. . Tai reiškia, kad mokymai bus efektyvesni ir atitiktų šiuolaikinius reikalavimus.

Literatūra

  1. Bimanova G.M. „Inovatyvių technologijų naudojimas mokant fizikos vidurinėje mokykloje“. Mokytoja, vidurinė mokykla Nr.173, Kyzylorda, 2013 m. http://kopilkaurokov.ru/
  2. Braverman E.M. Savarankiškas mokinių eksperimentavimas //Fizika mokykloje, 2000, Nr.3 – 43 – 46 p.
  3. Burovas V. A. ir kt. Priekinės eksperimentinės fizikos užduotys 6–7 vidurinės mokyklos klasėse: vadovas mokytojams / V. A. Burovas, S. F. Kabanovas, V. I. Sviridovas. – M.: Išsilavinimas, 1981. – 112 p., iliustr.
  4. Gorovaya S.V. „Stebėjimų ir eksperimentų organizavimas fizikos pamokoje yra vienas iš pagrindinių kompetencijų ugdymo būdų. Fizikos mokytojas, Savivaldybės švietimo įstaigos 27 vidurinė mokykla, Komsomolskas prie Amūro, 2015 m.

Taikymas

7-9 klasių fizikos pamokų metodiniai tobulėjimai su eksperimentinėmis užduotimis.

1. Pamoka 7 klasėje tema „Kietųjų medžiagų, skysčių ir dujų slėgis“.

2. Pamoka 7 klasėje tema „Mechanizmo efektyvumo nustatymo uždavinių sprendimas“.

3. Pamoka 8 klasėje tema „Šiluminiai reiškiniai. Lydymas ir kietėjimas“.

4. Pamoka 8 klasėje tema „Elektros reiškiniai“.

5. Pamoka 9 klasėje tema „Niutono dėsniai“.

Edukacinis eksperimentas – tai mokymo priemonė specialiai organizuotų ir atliekamų mokytojo ir mokinio eksperimentų forma. Edukacinio eksperimento tikslai: Pagrindinių ugdymo uždavinių sprendimas; Pažintinės ir protinės veiklos formavimas ir vystymas; Politechnikos mokymas; Studentų mokslinės pasaulėžiūros formavimas. „Matymo ir supratimo džiaugsmas yra pati gražiausia gamtos dovana“. Albertas Einšteinas

Eksperimentinės užduotys Darbo modelių, prietaisų, mašinų ir mechanizmų kūrimas Namų eksperimentinės užduotys Laboratoriniai darbai Demonstracinė patirtis Fizinis eksperimentas Mokomuosius fizinius eksperimentus galima sujungti į šias grupes:

Parodomasis eksperimentas, kaip aiškumo priemonė, padeda organizuoti mokinių suvokimą apie mokomąją medžiagą, jos supratimą ir įsiminimą; leidžia politechniškai rengti studentus; padeda didinti susidomėjimą fizikos studijomis ir kurti motyvaciją mokytis. Demonstruodami eksperimentą, svarbu, kad patys mokiniai galėtų paaiškinti matytą reiškinį ir pasitelkti minčių šturmą, kad padarytų bendrą išvadą. Šį metodą dažnai naudoju aiškindamas naują medžiagą. Taip pat naudoju vaizdo klipus su eksperimentais be garso tiriama tema ir prašau paaiškinti matytą reiškinį. Tada siūlau pasiklausyti garso takelio ir surasti klaidą savo samprotavimuose.

Atlikdami laboratorinius darbus studentai įgyja savarankiškos eksperimentinės veiklos patirties, ugdo tokias svarbias asmenines savybes kaip tikslumas dirbant su instrumentais; švaros ir tvarkos palaikymas darbo vietoje, eksperimento metu daromose pastabose, organizuotumas, užsispyrimas siekiant rezultatų. Jie sukuria tam tikrą protinio ir fizinio darbo kultūrą.

Namų eksperimentines užduotis ir laboratorinius darbus studentai atlieka namuose be tiesioginės mokytojo priežiūros darbo eigai. Šio tipo eksperimentinis darbas mokiniams ugdo: - gebėjimą stebėti fizikinius reiškinius gamtoje ir kasdieniame gyvenime; - gebėjimas atlikti matavimus naudojant kasdieniame gyvenime naudojamas matavimo priemones; - domėjimasis eksperimentavimu ir fizikos studijomis; - savarankiškumas ir aktyvumas. Kad mokinys galėtų atlikti laboratorinius darbus namuose, mokytojas turi pateikti išsamias instrukcijas ir duoti mokiniui aiškų veiksmų algoritmą.

Eksperimentinės problemos – tai užduotys, kurias atlikdami studentai gauna duomenis iš eksperimentinių sąlygų. Naudodami specialų algoritmą, studentai surenka eksperimentinę sąranką, atlieka matavimus ir naudoja matavimo rezultatus spręsdami problemą.

Darbinių įrenginių, mašinų ir mechanizmų modelių kūrimas. Kasmet mokykloje fizikos savaitės metu rengiu išradėjų konkursą, kuriam mokiniai pateikia visas savo išradingas idėjas. Prieš pamoką jie demonstruoja savo darbą ir paaiškina, kokie fiziniai reiškiniai ir dėsniai sudaro šio išradimo pagrindą. Studentai labai dažnai į darbą įtraukia savo tėvus, ir tai tampa savotišku šeimos projektu. Tokio pobūdžio darbas turi didelį mokomąjį poveikį.

Stebėjimas Rezultatų matavimas ir registravimas Matavimo rezultatų teorinė analizė ir matematinis apdorojimas Išvados Fizinio eksperimento struktūra

Atliekant bet kokį eksperimentą, būtina atsiminti eksperimentui keliamus reikalavimus. Reikalavimai eksperimentui: Vizualizacija; Trumpalaikis; Įtikinamumas, prieinamumas, patikimumas; Saugumas.

Eksperimentinių užduočių panaudojimas pamokose ir ne pamokų metu kaip namų darbai padidino mokinių pažintinį aktyvumą ir susidomėjimą fizikos studijomis. Klausimai Galimi atsakymai 8A klasė 8B klasė Įvertinkite savo požiūrį į dalyką. a) Man nepatinka ši tema, 5% 4% b) Man įdomu, 85% 68% c) Man patinka tema, noriu sužinoti daugiau. 10% 28% 2. Kaip dažnai studijuojate dalyką? a) reguliariai 5% 24% b) kartais 90% 76% c) labai retai 5% 0% 3. Ar skaitote papildomą literatūrą šia tema? a) nuolat 10% 8% b) kartais 60% 63% c) mažai, visai neskaitau 30% 29% 4. Ar norite sužinoti, suprasti, įsigilinti į esmę? a) beveik visada 40 % 48 % b) kartais 55 % 33 % c) labai retai 5 % 19 % 5. Ar norėtumėte atlikti eksperimentus ne pamokų metu? a) taip, labai 60% 57% b) kartais 20% 29% c) užtenka pamokos 20% 14%

Mokinių mokymosi kokybės stebėjimas (mokytojas O.R. Petrosianas)

Fizikos olimpiadose ir konkursuose dalyvavimas 4 metus

„Vaiko vaikystė yra ne pasiruošimo būsimam gyvenimui laikotarpis, o pilnavertis gyvenimas. Vadinasi, ugdymas turėtų būti grindžiamas ne žiniomis, kurios jam kada nors pravers ateityje, o tuo, ko vaikui skubiai reikia šiandien, jo realaus gyvenimo problemomis“ (John Dewey). Sistemingas ir kryptingas darbas ugdant eksperimentinio darbo įgūdžius ir gebėjimus leidžia jau pradiniame fizikos studijų etape supažindinti studentus su moksliniais tyrimais, išmokyti reikšti mintis, vesti viešą diskusiją, apginti savo išvadas. . Tai reiškia, kad mokymai bus efektyvesni ir atitiktų šiuolaikinius reikalavimus.

"Būkite patys pionieriai ir tyrinėtojai! Jei neturite kibirkšties, niekada jos neįžiebsite kituose!" Sukhomlinsky V.A. Ačiū už dėmesį!


FEDERALINĖS VALSTYBĖS MOKYMO ĮSTAIGOS VIDURINĖ MOKYKLA

VARDAS a. n. RADIŠČEVA

G. KUZNETSK - 12

FIZIKOS EKSPERIMENTINĖS UŽDUOTYS

1. Kūno, judančio veikiant trinties jėgai, pradinio greičio modulio ir stabdymo laiko matavimas.

Prietaisai ir medžiagos: 1) blokas iš laboratorinio tribometro, 2) treniruočių dinamometras, 3) matavimo juosta su centimetrų padalomis.

1. Padėkite bloką ant stalo ir pažymėkite jo pradinę padėtį.

2. Ranka šiek tiek stumkite bloką ir pastebėkite jo naują padėtį ant stalo (žr. pav.).

3. Išmatuokite bloko stabdymo kelią lentelės atžvilgiu._________

4. Išmatuokite bloko svorio modulį ir apskaičiuokite jo masę.__

5. Išmatuokite bloko slydimo trinties jėgos modulį ant stalo.____________________________________________________________________

6. Žinodami masę, stabdymo kelią ir slydimo trinties jėgos modulį, apskaičiuokite bloko pradinį greičio modulį ir stabdymo laiką.____________________________________________________

7. Užsirašykite matavimų ir skaičiavimų rezultatus.__________

2. Kūno, judančio veikiant tamprumo ir trinties jėgoms, pagreičio modulio matavimas

Prietaisai ir medžiagos: 1) laboratorinis tribometras, 2) edukacinis dinamometras su užraktu.

Darbo tvarka

1. Išmatuokite bloko svorio modulį naudodami dinamometrą._______

_________________________________________________________________.

2. Užkabinkite dinamometrą ant bloko ir padėkite ant tribometro liniuotės. Nustatykite dinamometro rodyklę į nulinės skalės padalą, o užraktą - šalia stabdymo (žr. pav.).

3. Tribometro liniuote paleiskite bloką tolygiai ir išmatuokite slydimo trinties jėgos modulį. ________

_________________________________________________________________.

4. Įveskite bloką į pagreitintą judėjimą palei tribometro liniuotę, veikdami ją jėga, didesne už slydimo trinties jėgos modulį. Išmatuokite šios jėgos modulį. __________________

_________________________________________________________________.

5. Naudodami gautus duomenis apskaičiuokite bloko pagreičio modulį._

_________________________________________________________________.

__________________________________________________________________

2. Perkelkite bloką su svarmenimis tolygiai palei tribometro liniuotę ir užrašykite dinamometro rodmenis 0,1 N tikslumu._______________________________________________________________.

3. Išmatuokite bloko poslinkio modulį 0,005 m tikslumu

stalo atžvilgiu. ________________________________________________.

__________________________________________________________________

5. Apskaičiuokite absoliučiąsias ir santykines paklaidas atliekant matavimo darbus._____________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Užsirašykite matavimų ir skaičiavimų rezultatus.__________

__________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Atsakyti į klausimus:

1. Kokia traukos jėgos vektoriaus kryptis bloko judėjimo vektoriaus atžvilgiu?______________________________________________

_________________________________________________________________.

2. Koks yra traukos jėgos atlikto darbo, norint perkelti bloką, ženklas?________________________________________________

__________________________________________________________________

2 variantas.

1. Ant tribometro liniuotės uždėkite bloką su dviem svarmenimis. Užkabinkite dinamometrą ant bloko kabliuko, pastatydami jį 30° kampu liniuotei (žr. pav.). Patikrinkite dinamometro pasvirimo kampą naudodami kvadratą.

2. Perkelkite bloką su svarmenimis tolygiai palei liniuotę, išlaikydami pradinę traukos jėgos kryptį. Užrašykite dinamometro rodmenis 0,1 N tikslumu.____________________

_________________________________________________________________.

3. Išmatuokite bloko judėjimo modulį 0,005 m tikslumu stalo atžvilgiu._____________________________________________________

4. Apskaičiuokite traukos jėgos atliktą darbą perkeliant kaladėlę stalo atžvilgiu._____________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

5. Užsirašykite matavimų ir skaičiavimų rezultatus.__________

__________________________________________________________________

Atsakyti į klausimus:

1. Kokia traukos jėgos vektoriaus kryptis bloko poslinkio vektoriaus atžvilgiu? ______________________________________________________________

_________________________________________________________________.

2. Koks yra darbo, kurį atlieka traukos jėga, judant bloką, ženklas?

_________________________________________________________________.

_________________________________________________________________

4. Judančio bloko efektyvumo matavimas

Pprietaisai ir medžiagos: 1) blokas, 2) treniruočių dinamometras, 3) matavimo juosta su centimetrų padalomis, 4) 100 g svorio svareliai su dviem kabliukais - 3 vnt., 5) trikojis su pėdele, 6) siūlas 50 cm ilgio su kilpomis galuose.

Darbo tvarka

1. Sumontuokite įrenginį su judančiu bloku, kaip parodyta paveikslėlyje. Užmeskite siūlą per bloką. Vieną sriegio galą užkabinkite ant trikojo kojelės, kitą – ant dinamometro kabliuko. Ant blokelio laikiklio pakabinkite tris svarmenis, kurių kiekvienas sveria po 100 g.

2. Paimkite dinamometrą į ranką, pastatykite jį vertikaliai taip, kad blokas su svareliais kabėtų ant sriegių, ir išmatuokite sriegio įtempimo jėgos modulį._____________

___________________________________________

3. Tolygiai pakelkite krovinius iki tam tikro aukščio ir išmatuokite krovinių judėjimo modulius bei dinamometrą stalo atžvilgiu. ____________________________________________________________________

_________________________________________________________________.

4. Apskaičiuokite naudingą ir tobulą darbą, palyginti su lentele. ____________________________________________________________________

__________________________________________________________________

5.Apskaičiuokite judančio įrenginio efektyvumą. ______________________________________

Atsakyti į klausimus:

1. Kokį stiprumo padidėjimą suteikia kilnojamasis blokas?______________

2. Ar galima gauti naudos iš darbo naudojant judantį bloką? ____________________________________________________

_________________________________________________________________

3.Kaip padidinti judančio bloko efektyvumą?_________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

5. Sukimo momento matavimas

Pprietaisai ir medžiagos: 1) laboratorinis lovelis, 2) treniruočių dinamometras, 3) matavimo juosta su centimetrų padalomis, 4) kilpa iš tvirto siūlo.

Darbo tvarka

1. Ant latako galo uždėkite kilpą ir sukabinkite ją dinamometru, kaip parodyta paveikslėlyje. Keldami dinamometrą, pasukite lataką aplink horizontalią ašį, einančią per kitą jo galą.

2. Išmatuokite jėgos modulį, reikalingą latakui pasukti._

3.Išmatuokite šios jėgos ranką. ______________________________________.

4. Apskaičiuokite šios jėgos momentą.___________________________________

__________________________________________________________________.

5. Perkelkite kilpą į latako vidurį ir dar kartą išmatuokite jėgos, reikalingos latakui ir jo rankai pasukti, dydį.______

___________________________________________________________________________________________________________________________________.

6.Apskaičiuokite antrosios jėgos momentą. ________________________________

_________________________________________________________________.

7.Palyginkite apskaičiuotus jėgų momentus. Padarykite išvadą. _____

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

6. „Spyruoklės standumo matavimas.

Darbo tikslas: rasti spyruoklės standumą.

Medžiagos: 1) trikojis su movomis ir kojele; 2) spiralinė spyruoklė.

Darbo tvarka:

Pritvirtinkite spyruoklės galą prie trikojo (kitame spyruoklės gale yra rodyklė ir kabliukas).

Šalia spyruoklės arba už jos sumontuokite ir pritvirtinkite liniuotę su milimetrų padalomis.

Pažymėkite ir užrašykite liniuotės padalą, į kurią krenta spyruoklinė rodyklė. ___________________________

Ant spyruoklės pakabinkite žinomos masės apkrovą ir išmatuokite jos sukeltą spyruoklės pailgėjimą._____________________________________

___________________________________________________________________

Prie pirmojo svarelio pridėkite antrąjį, trečiąjį ir tt svarelius, kiekvieną kartą registruodami spyruoklės pailgėjimą /x/. Remdamiesi matavimo rezultatais užpildykite lentelę __________________________________________

___________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

DIV_ADBLOCK195">

_______________________________________________________________.

3. Pasverkite bloką ir krovinį.__________________________________________________

________________________________________________________________.

4. Pridėkite antrą ir trečią svarmenis prie pirmojo svarelio, kiekvieną kartą pasverdami bloką ir svarmenis bei išmatuodami trinties jėgą. _______________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.


5. Remdamiesi matavimo rezultatais nubraižykite trinties jėgos priklausomybę nuo slėgio jėgos ir pagal ją nustatykite vidutinę trinties koeficiento reikšmę. μ trečia ______________________________-

_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Laboratoriniai darbai

Spyruoklės standumo matavimas

Darbo tikslas: raskite spyruoklės standumą išmatuodami spyruoklės pailgėjimą, kai apkrovos gravitacijos jėgą atsveria spyruoklės tamprumo jėga ir nubraižykite tam tikros spyruoklės tamprumo jėgos priklausomybę nuo jos pailgėjimo.

Įranga: krovinių rinkinys; liniuotė su milimetrų padalomis; trikojis su mova ir kojele; spiralinė spyruoklė (dinamometras).

Klausimai savarankiškam mokymuisi

1. Kaip nustatyti krovinio sunkumą?_________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

4. Krovinys nejudėdamas kabo ant spyruoklės. Ką šiuo atveju galima pasakyti apie apkrovos traukos jėgą ir spyruoklės tamprumo jėgą? _____________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

5. Kaip galite išmatuoti spyruoklės standumą naudojant aukščiau pateiktą įrangą? __________________________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Kaip, žinant standumą, galima nubrėžti tamprumo jėgos priklausomybę nuo spyruoklės pailgėjimo?_________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Pastaba. Paimkite laisvojo kritimo pagreitį, lygų (10 ± 0,2) m/s2, vienos apkrovos masę (0,100 ± 0,002) kg, dviejų apkrovų masę - (0,200 ± 0,004) kg ir tt Pakanka padaryti tris eksperimentai.

Laboratoriniai darbai

"Slydimo trinties koeficiento matavimas"

Darbo tikslas: nustatyti trinties koeficientą.

Medžiagos: 1) medinė trinkelė; 2) medinė liniuotė; 3) svarmenų rinkinys.

Darbo tvarka

Padėkite bloką ant horizontalios medinės liniuotės. Padėkite svorį ant bloko.

Pritvirtinę dinamometrą prie bloko, traukite jį kuo tolygiau palei liniuotę. Atkreipkite dėmesį į dinamometro rodmenis. ______________________________________________________________

__________________________________________________________________

Pasverkite bloką ir krovinį.__________________________________________________

Pridėkite antrą ir trečią svarmenis prie pirmojo svarelio, kiekvieną kartą pasverdami bloką ir svarmenis bei išmatuodami trinties jėgą._________________

_________________________________________________________________

_________________________________________________________________

Remdamiesi matavimo rezultatais, užpildykite lentelę:


5. Remdamiesi matavimo rezultatais, nubraižykite trinties jėgos priklausomybę nuo slėgio jėgos ir, naudodami ją, nustatykite vidutinę trinties koeficiento μ reikšmę. _____________________________________

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________

6. Padarykite išvadą.

Laboratoriniai darbai

Kapiliarinių reiškinių, kuriuos sukelia skysčio paviršiaus įtempimas, tyrimas.

Darbo tikslas: išmatuokite vidutinį kapiliarų skersmenį.

Įranga: indas su tamsintu vandeniu, filtravimo popieriaus juostelė 120 x 10 mm, medvilninio audinio juostelė 120 x 10 mm, matavimo liniuotė.

Drėkinantis skystis įsiurbiamas į kapiliarą. Skysčio pakilimas kapiliare vyksta tol, kol susidaranti jėga, veikianti į viršų skystį, Fв, yra subalansuota h aukščio skysčio stulpelio gravitacijos jėga mg:

Pagal trečiąjį Niutono dėsnį, skystį veikianti jėga Fv yra lygi paviršiaus įtempimo jėgai Fpov, veikiančiai kapiliaro sienelę išilgai sąlyčio su skysčiu linijos:

Taigi, kai skystis yra pusiausvyroje kapiliare (1 pav.)

Fsur = mg. (1)

Darysime prielaidą, kad meniskas yra pusrutulio formos, kurio spindulys r lygus kapiliaro spinduliui. Skysčio paviršių ribojančio kontūro ilgis lygus apskritimui:

Tada paviršiaus įtempimo jėga yra tokia:

Fsur = σ2πr, (2)

čia σ yra skysčio paviršiaus įtempis.

1 paveikslas

Skysčio kolonėlės, kurios tūris V = πr2h, masė yra lygi:

m = ρV = ρ πr2h. (3)

Fpov ir masės (3) išraišką (2) pakeisdami į skysčio pusiausvyros būklę kapiliare, gauname

σ2πr = ρ πr2hg,

kur yra kapiliaro skersmuo

D = 2r = 4σ/ ρgh. (4)

Darbo tvarka.

Vienu metu naudodami filtravimo popieriaus juosteles ir medvilninį audinį, palieskite spalvoto vandens paviršių stiklinėje (2 pav.), stebėdami juostelių vandens kilimą.

Kai tik vanduo nustoja kilti, nuimkite juosteles ir liniuote išmatuokite jose kylančio vandens aukščius h1 ir h2.

Absoliučios matavimo paklaidos Δ h1 ir Δ h2 laikomos lygiomis dvigubai liniuotės padalijimui.

Δ h1 = 2 mm; Δ h2 = 2 mm.

Apskaičiuokite kapiliarų skersmenį pagal (4) formulę.

D2 = 4σ/ ρgh2.

Vandeniui σ ± Δσ = (7,3 ± 0,05)x10-2 N/m.

Apskaičiuokite absoliučiąsias paklaidas Δ D1 ir Δ D2 netiesioginiam kapiliaro skersmens matavimui.

2 paveikslas

Δ D1 = D1(Δσ/ σ + Δ h1/ h1);

Δ D2 = D2(Δσ/ σ + Δ h2/ h2).

Klaidų Δ g ir Δ ρ galima nepaisyti.

Formoje pateikite galutinį kapiliarų skersmens matavimo rezultatą

)

fizikos mokytojas
SAOU NPO profesinė mokykla Nr. 3, Buzuluk

Pedsovet.su – tūkstančiai medžiagos kasdieniam mokytojo darbui

Eksperimentinis darbas ugdant profesinių mokyklų mokinių gebėjimus spręsti fizikos uždavinius.

Problemų sprendimas yra vienas pagrindinių būdų ugdyti mokinių mąstymą, taip pat įtvirtinti žinias. Todėl išanalizavus esamą situaciją, kai dalis mokinių negalėjo išspręsti net pagrindinės problemos ne tik dėl fizikos, bet ir matematikos uždavinių. Mano užduotis susideda iš matematinės ir fizinės pusės.

Savo darbe, siekdama įveikti mokinių matematinius sunkumus, panaudojau mokytojų N.I. Odintsova (Maskva, Maskvos valstybinis pedagoginis universitetas) ir E.E. Jakovecai (Maskva, vidurinė mokykla Nr. 873) su taisymo kortelėmis. Kortelės modeliuojamos pagal matematikos kurse naudojamas korteles, tačiau yra orientuotos į fizikos kursą. Kortelės buvo pagamintos visais matematikos kurso klausimais, keliančiais sunkumų mokiniams fizikos pamokose („Matavimo vienetų perskaičiavimas“, „Laipsnio savybių naudojimas su sveikuoju rodikliu“, „Dydžio išreiškimas iš formulės“ ir kt.). )

Pataisos kortelės turi panašią struktūrą:

    taisyklė → modelis → užduotis

    apibrėžimas, veiksmai → pavyzdys → užduotis

    veiksmai → pavyzdys → užduotis

Korekcinės kortelės naudojamos šiais atvejais:

    Pasirengimui testams ir kaip medžiaga savarankiškam mokymuisi.

Mokiniai fizikos pamokoje ar papildomoje pamokoje prieš kontrolinį darbą, žinodami savo matematikos spragas, gali gauti konkrečią kortelę už menkai suprantamą matematinį klausimą, mokytis ir pašalinti spragą.

    Dirbti su matematinėmis klaidomis, padarytas teste.

Patikrinęs kontrolinį darbą, mokytojas analizuoja mokinių matematinius sunkumus ir atkreipia dėmesį į padarytas klaidas, kurias jie pašalina klasėje ar papildomoje pamokoje.

    Dirbti su mokiniais ruošiantis vieningam valstybiniam egzaminui ir įvairioms olimpiadoms.

Studijuojant kitą fizikinį dėsnį ir baigiant mažą skyrių ar skirsnį, siūlau studentams pirmą kartą kartu, o paskui savarankiškai (namų darbai) užpildyti lentelę Nr. 2. Tuo pačiu paaiškinu, kad tokios lentelės mums padės sprendžiant problemas.

Lentelė Nr.2

vardas

fizinis kiekis

Tuo tikslu pirmoje problemų sprendimo pamokoje mokiniams konkrečiu pavyzdžiu parodau, kaip naudotis šia lentele. Ir aš pasiūlau elementarių fizinių problemų sprendimo algoritmą.

    Nustatykite, kuris kiekis nežinomas užduotyje.

    Naudodami lentelę Nr. 1 išsiaiškinkite dydžio žymėjimą, matavimo vienetus, taip pat matematinį dėsnį, jungiantį nežinomą dydį ir uždavinyje nurodytus dydžius.

    Patikrinkite duomenų, reikalingų problemai išspręsti, išsamumą. Jei jų nepakanka, naudokite atitinkamas reikšmes iš paieškos lentelės.

    Parašykite trumpą užrašą, analitinį sprendimą ir skaitinį problemos atsakymą visuotinai priimta žyma.

Atkreipiu studentų dėmesį į tai, kad algoritmas yra gana paprastas ir universalus. Jis gali būti pritaikytas sprendžiant elementarią problemą iš beveik bet kurios mokyklos fizikos dalies. Vėliau elementarios užduotys bus įtrauktos į aukštesnio lygio užduotis kaip pagalbinės užduotys.

Tokių konkrečių temų uždavinių sprendimo algoritmų yra gana daug, tačiau jų visų įsiminti beveik neįmanoma, todėl tikslingiau mokinius mokyti ne atskirų problemų sprendimo metodų, o metodo, kaip rasti jų sprendimą.

Problemos sprendimo procesas susideda iš laipsniško problemos sąlygų koreliavimo su jos reikalavimais. Pradėdami studijuoti fiziką, studentai neturi fizikos uždavinių sprendimo patirties, tačiau kai kurie matematikos uždavinių sprendimo proceso elementai gali būti perkelti į fizikos uždavinių sprendimą. Mokinių mokymosi gebėjimo spręsti fizines problemas procesas grindžiamas sąmoningu jų žinių apie sprendimo būdus formavimu.

Tuo tikslu pirmoje problemų sprendimo pamokoje mokiniai turėtų būti supažindinti su fizine problema: pateikti jiems problemos būseną kaip konkrečią siužetinę situaciją, kurioje įvyksta koks nors fizinis reiškinys.

Žinoma, mokinių gebėjimo savarankiškai spręsti problemas ugdymo procesas prasideda nuo jų gebėjimo atlikti paprastas operacijas ugdymo. Pirmiausia mokiniai turėtų būti išmokyti taisyklingai ir iki galo užsirašyti trumpą užrašą („Duota“). Tam jų prašoma iš kelių problemų teksto atpažinti reiškinio struktūrinius elementus: materialųjį objektą, jo pradinę ir galutinę būsenas, įtakojantį objektą ir jų sąveikos sąlygas. Pagal šią schemą pirmiausia mokytojas, o vėliau kiekvienas mokinys savarankiškai analizuoja gautų užduočių sąlygas.

Iliustruojame tai, kas pasakyta, pavyzdžiais, kaip analizuoti šių fizinių problemų sąlygas (lentelė Nr. 3):

    Juodmedžio rutulys, neigiamai įkrautas, pakabintas ant šilko siūlų. Ar pasikeis jo įtempimo jėga, jei pakabos taške bus pastatytas antras identiškas, bet teigiamai įkrautas rutulys?

    Jei įkrautas laidininkas yra padengtas dulkėmis, jis greitai praranda savo įkrovą. Kodėl?

    Tarp dviejų plokščių, esančių horizontaliai vakuume 4,8 mm atstumu viena nuo kitos, neigiamo krūvio aliejaus lašelis, sveriantis 10 ng, yra pusiausvyroje. Kiek „perteklinių“ elektronų turi lašas, jei į plokštes tiekiama 1 kV įtampa?

Lentelė Nr.3

Reiškinio struktūriniai elementai

Neabejotinas reiškinio struktūrinių elementų identifikavimas problemos tekste visų mokinių (išanalizavus 5-6 problemas) leidžia pereiti prie kitos pamokos dalies, skirtos mokiniams įsisavinti operacijų seką. . Taigi iš viso studentai analizuoja apie 14 problemų (neužbaigę sprendimo), kurių, pasirodo, pakanka išmokti atlikti veiksmą „identifikuojant reiškinio struktūrinius elementus“.

Lentelė Nr.4

Kortelė – receptinė

Užduotis: išreikšti reiškinio struktūrinius elementus

fizinės sąvokos ir kiekiai

Nurodomieji ženklai

    Pakeiskite užduotyje nurodytą materialų objektą atitinkamu idealizuotu objektu Išreikškite pradinio objekto charakteristikas fiziniais dydžiais. Pakeiskite užduotyje nurodytą įtakos objektą atitinkamu idealizuotu objektu. Fiziniais dydžiais išreikškite įtaką darančio objekto savybes. Išreikškite sąveikos sąlygų charakteristikas naudojant fizikinius dydžius. Išreikškite materialaus objekto galutinės būsenos charakteristikas fiziniais dydžiais.

Toliau studentai mokomi fizikos mokslo kalba išreikšti nagrinėjamo reiškinio struktūrinius elementus ir jų charakteristikas, o tai yra nepaprastai svarbu, nes visi fizikiniai dėsniai yra suformuluoti tam tikriems modeliams, o užduotyje aprašytam realiam reiškiniui. turi būti sukurtas atitinkamas modelis. Pavyzdžiui: „mažas įkrautas rutulys“ – taškinis krūvis; „plonas siūlas“ - sriegio masė yra nereikšminga; „šilko siūlas“ – nėra įkrovos nutekėjimo ir pan.

Šio veiksmo formavimo procesas yra panašus į ankstesnį: pirmiausia mokytojas, kalbėdamas su mokiniais, 2-3 pavyzdžiais parodo, kaip jį atlikti, tada mokiniai savarankiškai atlieka operacijas.

Veiksmas „problemos sprendimo plano sudarymas“ studentuose formuojasi iš karto, nes operacijos komponentai studentams jau žinomi ir yra įsisavinti. Parodžius veiksmo pavyzdį, kiekvienam mokiniui įteikiama savarankiško darbo kortelė – instrukcija „Problemos sprendimo plano rengimas“. Šio veiksmo formavimas vykdomas tol, kol jį tiksliai atlieka visi mokiniai.

Lentelė Nr.5

Kortelė – receptinė

„Problemos sprendimo plano sudarymas“

Atliktos operacijos

    Nustatykite, kurios materialaus objekto savybės pasikeitė dėl sąveikos. Išsiaiškinkite šio objekto būklės pasikeitimo priežastį. Lygties forma užrašykite priežasties ir pasekmės ryšį tarp poveikio tam tikromis sąlygomis ir objekto būklės pokyčio. Išreikškite kiekvieną lygties narį fizikiniais dydžiais, apibūdinančiais objekto būseną ir sąveikos sąlygas. Pasirinkite reikiamą fizinį kiekį. Išreikškite reikiamą fizinį kiekį kitais žinomais.

Ketvirtasis ir penktasis problemų sprendimo etapai vykdomi tradiciškai. Įvaldę visus veiksmus, sudarančius fizinės problemos sprendimo metodo turinį, visas jų sąrašas surašomas ant kortelės, kuri yra kaip vadovas mokiniams savarankiškai sprendžiant problemas per kelias pamokas.

Man šis metodas vertingas tuo, kad tai, ką mokiniai išmoksta studijuodami vieną iš fizikos šakų (kai tai tampa mąstymo stiliumi), sėkmingai pritaikoma sprendžiant bet kurio skyriaus uždavinius.

Eksperimento metu iškilo būtinybė ant atskirų popieriaus lapų atspausdinti uždavinių sprendimo algoritmus, kad mokiniai galėtų dirbti ne tik pamokose ir po pamokų, bet ir namuose. Ugdant dalykinę uždavinių sprendimo kompetenciją, buvo sudarytas didaktinės medžiagos aplankas problemoms spręsti, kuriuo galėjo naudotis kiekvienas studentas. Tada kartu su mokiniais kiekvienai lentelei buvo pagaminti po kelis tokių aplankų egzempliorius.

Individualaus požiūrio taikymas padėjo susiformuoti mokiniuose svarbiausius ugdomosios veiklos komponentus – savigarbą ir savikontrolę. Problemų sprendimo proceso teisingumą tikrino mokytojas ir mokinių konsultantai, tada vis daugiau mokinių ėmė vis dažniau padėti vieni kitiems, nevalingai įsitraukdami į problemos sprendimo procesą.

Eksperimentas fizikoje. Fizinė dirbtuvė. Shutov V.I., Sukhov V.G., Podlesny D.V.

M.: Fizmatlit, 2005. - 184 p.

Aprašytas eksperimentinis darbas, įtrauktas į fizikos ir matematikos licėjų programą kaip fizikos seminaro dalis. Vadovas – tai bandymas sukurti vieningą praktinių užsiėmimų vedimo klasėse ir mokyklose, kuriose nuodugniai mokomasi fizikos, vadovą, taip pat ruošiantis eksperimentiniams aukšto lygio olimpiadų etapams.

Įvadinė medžiaga tradiciškai skirta eksperimentinių duomenų apdorojimo būdams. Kiekvieno eksperimentinio darbo aprašymas pradedamas teoriniu įvadu. Eksperimentinėje dalyje pateikiami eksperimentinių sąrankų ir užduočių aprašymai, reguliuojantys studentų darbų seką atliekant matavimus. Pateikiami matavimo rezultatų fiksavimo darbalapio pavyzdžiai, rekomendacijos dėl rezultatų apdorojimo ir pateikimo metodų, ataskaitų teikimo reikalavimai. Aprašymų pabaigoje siūlomi testo klausimai, į kuriuos atsakyti studentai turi pasiruošti apginti savo darbą.

Mokykloms ir klasėms, kuriose nuodugniai mokomasi fizikos.

Formatas: djvu/zip

Dydis: 2,6 MB

/Atsisiųsti failą

ĮVADAS

Fizikos seminaras yra neatsiejama fizikos kurso dalis. Aiškus ir gilus pagrindinių fizikos dėsnių ir jos metodų suvokimas neįmanomas be darbo fizikos laboratorijoje, be savarankiško praktinio mokymo. Fizikos laboratorijoje studentai ne tik išbando žinomus fizikos dėsnius, bet ir mokosi dirbti su fizikiniais instrumentais, įvaldo eksperimentinio tyrimo įgūdžius, mokosi kompetentingai apdoroti matavimų rezultatus ir kritiškai prieiti prie jų.

Šiuo vadovu bandoma sukurti vieningą eksperimentinės fizikos vadovą, skirtą pamokoms vesti specializuotų fizikos ir matematikos mokyklų bei licėjų fizikos laboratorijose. Jis skirtas studentams, neturintiems savarankiško darbo fizikos laboratorijoje patirties. Todėl darbų aprašymai atliekami detaliai ir kruopščiai. Ypatingas dėmesys skiriamas naudojamų eksperimentinių metodų teoriniam pagrindimui, matavimų rezultatų apdorojimo ir jų klaidų vertinimo klausimams.

Kiekvieno eksperimentinio darbo aprašymas pradedamas teoriniu įvadu. Kiekvieno darbo eksperimentinėje dalyje pateikiami eksperimentinių sąrankų ir užduočių aprašai, reguliuojantys studentų darbų eiliškumą atliekant matavimus, užduočių lapo pavyzdžiai matavimo rezultatams registruoti, rekomendacijos dėl rezultatų apdorojimo ir pateikimo metodų. Aprašymų pabaigoje siūlomi testo klausimai, į kuriuos atsakyti studentai turi pasiruošti apginti savo darbą.

Vidutiniškai per mokslo metus kiekvienas studentas turi atlikti 10–12 eksperimentinių darbų pagal mokymo programą.

Kiekvienai užduočiai mokinys ruošiasi iš anksto. Jis turi išstudijuoti darbo aprašą, išmanyti teoriją, kiek nurodyta apraše, darbo atlikimo tvarką, turėti iš anksto parengtą laboratorijos žurnalą su teorijos santrauka ir lentelėmis, taip pat, jei reikia, turėti grafiką. popierius numatomam grafikui atlikti.

Prieš pradėdamas dirbti studentas gauna leidimą dirbti.

Apytikslis klausimų, susijusių su priėmimu, sąrašas:

1. Darbo tikslas.

2. Darbe nagrinėjami pagrindiniai fizikiniai dėsniai.

3. Montavimo schema ir jos veikimo principas.

4. Išmatuoti dydžiai ir skaičiavimo formulės.

5. Darbo tvarka.

Studentai, kuriems leidžiama atlikti darbus, privalo griežtai laikytis darbų atlikimo tvarkos pagal aprašą.

Darbas laboratorijoje baigiamas preliminariais skaičiavimais ir aptarimu su dėstytoju.

Iki kitos pamokos mokinys savarankiškai baigia apdoroti gautus eksperimentinius duomenis, sudaryti grafikus ir rengti ataskaitą.

Darbo gynimo metu studentas turi mokėti atsakyti į visus teorijos klausimus visa programos apimtimi, pagrįsti priimtą matavimo ir duomenų apdorojimo metodiką, savarankiškai išvesti skaičiavimo formules. Šiuo metu darbas baigiamas ir skiriamas galutinis galutinis darbo pažymys.

Sėkmingai atlikus visus darbus pagal mokymo programą, suteikiami semestro ir metiniai pažymiai.

Kursas „Eksperimentinė fizika“ praktiškai įgyvendinamas sudėtingoje laboratorinėje įrangoje, kurią sukūrė Maskvos fizikos ir technologijos instituto edukacinė ir metodinė laboratorija, kuri apima dalelių mechanikos, kietųjų medžiagų mechanikos, molekulinės fizikos, elektrodinamikos, geometrinės ir fizikinės optikos laboratorinius kompleksus. Tokia įranga yra daugelyje specializuotų fizikos ir matematikos mokyklų bei licėjų Rusijoje.

Įvadas.

Fizinių dydžių klaidos. Matavimo rezultatų apdorojimas.

Praktinis darbas 1. Taisyklingos formos kūnų tūrio matavimas.

Praktinis darbas 2. Kūnų tiesinio judėjimo gravitacijos lauke tyrimas naudojant Atwood mašiną.

Praktinis darbas 3. Sausoji trintis. Slydimo trinties koeficiento nustatymas.

Teorinis įvadas į darbą su virpesiais.

Praktinis darbas 4. Spyruoklinės švytuoklės svyravimų tyrimas.

Praktinis darbas 5. Matematinės švytuoklės svyravimų tyrimas. Laisvo kritimo pagreičio nustatymas.

Praktinis darbas 6. Fizikinės švytuoklės svyravimų tyrimas.

Praktinis darbas 7. Taisyklingos formos kūnų inercijos momentų nustatymas torsioninių virpesių metodu.

Praktinis darbas 8. Standaus kūno sukimosi ant kryžminės Oberbeko švytuoklės dėsnių tyrimas.

Praktinis darbas 9. Oro molinių šiluminių talpų santykio nustatymas.

Praktinis darbas 10. Stovinčios bangos. Bangos greičio matavimas elastingoje stygoje.

Praktinis darbas 11. Santykio ср/с ι nustatymas? orui stovinčioje garso bangoje.

Praktinis darbas 12. Elektroninio osciloskopo veikimo studija.

Praktinis darbas 13. Virpesių dažnio matavimas tiriant Lissajous figūras.

Praktinis darbas 14. Nichrominės vielos savitosios varžos nustatymas.

Praktinis darbas 15. Laidininko varžos nustatymas Vitstono kompensavimo metodu.

Praktinis darbas 16. Pereinamieji procesai kondensatoriuje. Pajėgumo nustatymas.

Praktinis darbas 17. Elektrinio lauko stiprio nustatymas cilindriniame laidininke su srove.

Praktinis darbas 18. Šaltinio veikimo nuolatinės srovės grandinėje tyrimas.

Praktinis darbas 19. Šviesos atspindžio ir lūžio dėsnių studijavimas.

Praktinis darbas 20. Konverguojančių ir besiskiriančių lęšių židinio nuotolių nustatymas.

Praktinis darbas 21. Elektromagnetinės indukcijos reiškinys. Solenoido magnetinio lauko tyrimas.

Praktinis darbas 22. Slopintų virpesių tyrimas.

Praktinis darbas 23. Rezonanso reiškinio kintamosios srovės grandinėje tyrimas.

Praktinis darbas 24. Fraunhoferio difrakcija plyšiu. Plyšio pločio matavimas naudojant „bangų metodą“.

Praktinis darbas 25. Fraunhoferio difrakcija. Difrakcinė gardelė kaip optinis prietaisas.

Praktinis darbas 26. Stiklo lūžio rodiklio nustatymas „bangos“ metodu.

Praktinis darbas 27. Lęšio kreivio spindulio nustatymas eksperimente su Niutono žiedais.

Praktinis darbas 28. Poliarizuotos šviesos tyrimas.


Įvadas

1 skyrius. Eksperimentinio metodo panaudojimo vidurinės mokyklos fizikos pamokose teoriniai pagrindai

1 Eksperimentinių užduočių vaidmuo ir reikšmė mokykliniame fizikos kurse (eksperimento apibrėžimas pedagogikoje, psichologijoje ir fizikos mokymo metodų teorijoje)

2 Eksperimentinių užduočių panaudojimo mokykliniame fizikos kurse programų ir vadovėlių analizė

3 Naujas požiūris į eksperimentinių užduočių atlikimą fizikoje naudojant „Lego“ konstravimo rinkinius, naudojant skyriaus „Mechanika“ pavyzdį

4 Pedagoginio eksperimento atlikimo konstatuojamojo eksperimento lygmeniu metodika

5 Pirmojo skyriaus išvados

2 skyrius. Eksperimentinių užduočių kūrimas ir atlikimo metodika 10 bendrojo lavinimo klasės mokinių skyriuje „Mechanika“

1 Eksperimentinių užduočių sistemų kūrimas tema „Taško kinematika“. Naudojimosi fizikos pamokose gairės

2 Eksperimentinių užduočių sistemų kūrimas tema „Rietaus kūno kinematika“. Naudojimosi fizikos pamokose gairės

3 Eksperimentinių užduočių sistemų kūrimas tema „Dinamika“. Naudojimosi fizikos pamokose gairės

4 Eksperimentinių užduočių sistemų kūrimas tema „Mechanikos išsaugojimo dėsniai“. Naudojimosi fizikos pamokose gairės

5 Eksperimentinių užduočių tema „Statika“ sistemų kūrimas. Naudojimosi fizikos pamokose gairės

6 Antrojo skyriaus išvados

Išvada

Bibliografija

Atsakymas į klausimą


Įvadas


Temos aktualumas. Visuotinai priimta, kad fizikos studijos suteikia ne tik faktinių žinių, bet ir ugdo asmenybę. Fizinis lavinimas neabejotinai yra intelektualinio tobulėjimo sritis. Pastaroji, kaip žinia, pasireiškia tiek psichine, tiek objektyvia žmogaus veikla.

Šiuo atžvilgiu ypatingą reikšmę įgauna eksperimentinis problemų sprendimas, kuris būtinai apima abiejų rūšių veiklą. Kaip ir bet koks problemų sprendimas, jis turi mąstymo procesui būdingą struktūrą ir modelius. Eksperimentinis požiūris atveria galimybes lavinti vaizduotės mąstymą.

Eksperimentinis fizinių problemų sprendimas dėl savo turinio ir sprendimo metodikos gali tapti svarbia priemone ugdant universalius tyrimo įgūdžius ir gebėjimus: eksperimento nustatymas pagal tam tikrus tyrimo modelius, pats eksperimentavimas, gebėjimas atpažinti ir suformuluoti reikšmingiausius rezultatus. , iškelti hipotezę, adekvačią tiriamam dalykui , ir jos pagrindu sukurti fizinį bei matematinį modelį ir į analizę įtraukti kompiuterines technologijas. Fizinių problemų turinio naujumas studentams, eksperimentinių metodų ir priemonių pasirinkimo kintamumas, būtinas mąstymo savarankiškumas kuriant ir analizuojant fizikinius ir matematinius modelius sukuria prielaidas kūrybinių gebėjimų formavimuisi.

Taigi fizikos eksperimentinių užduočių sistemos kūrimas mechanikos pavyzdžiu yra aktualus raidos ir į asmenybę orientuoto mokymosi požiūriu.

Tyrimo objektas – dešimtos klasės mokinių mokymosi procesas.

Studijos objektas – eksperimentinių fizikos užduočių sistema mechanikos pavyzdžiu, skirta ugdyti intelektinius gebėjimus, ugdyti tiriamąjį požiūrį, kūrybinę studentų veiklą.

Tyrimo tikslas – mechanikos pavyzdžiu sukurti eksperimentinių fizikos užduočių sistemą.

Tyrimo hipotezė - Jei fizinių eksperimentų sistemoje „Mechanika“ skyriuje yra mokytojų demonstracijos, su jais susiję mokinių namų ir klasės potyriai, taip pat pasirenkamųjų kursų studentams atliekamos eksperimentinės užduotys, organizuojama studentų pažintinė veikla jų įgyvendinimo ir aptarimo metu. probleminio pobūdžio pagrindu, tada Mokiniai turės galimybę kartu su pagrindinių fizinių sąvokų ir dėsnių žiniomis įgyti informacinių, eksperimentavimo, problemų sprendimo ir veiklos įgūdžių, o tai paskatins didesnį susidomėjimą fizika kaip dalyku. Remiantis tyrimo tikslu ir hipoteze, buvo pateiktos šios užduotys:

1. Nustatyti eksperimentinių užduočių vaidmenį ir reikšmę mokykliniame fizikos kurse (eksperimento apibrėžimas pedagogikoje, psichologijoje ir fizikos mokymo metodų teorijoje).

Analizuoti programas ir vadovėlius apie eksperimentinių užduočių panaudojimą mokykliniame fizikos kurse.

Atskleisti pedagoginio eksperimento atlikimo metodikos esmę nustatymo eksperimento lygmeniu.

Sukurti eksperimentinių užduočių sistemą „Mechanikos“ skyriuje 10 bendrojo lavinimo klasės mokiniams.

Darbo mokslinis naujumas ir teorinė reikšmė: Nustatyta eksperimentinio fizinių užduočių sprendimo, kaip priemonės, vaidmuo ugdant 10 klasės mokinių pažintinius gebėjimus, tiriamuosius gebėjimus ir kūrybinę veiklą.

Teorinę tyrimo reikšmę lemia fizinių problemų eksperimentinio sprendimo ugdymo proceso projektavimo ir organizavimo technologijos, kaip lavinamojo ir į asmenybę orientuoto mokymosi priemonės, sukūrimas ir pagrindimas.

Norėdami išspręsti problemas, buvo naudojami keli metodai:

· psichologinės ir pedagoginės literatūros teorinė analizė ir lyginamieji metodai;

· sisteminis požiūris į teorinės analizės rezultatų vertinimą, pakilimo nuo abstrakčios prie konkretaus metodas, teorinės ir empirinės medžiagos sintezė, prasmingo apibendrinimo metodas, loginis-euristinis sprendimų kūrimas, tikimybinis prognozavimas, nuspėjamasis modeliavimas, minties eksperimentas. .

Darbą sudaro įvadas, du skyriai, išvados, literatūros sąrašas ir priedai.

Sukurtos užduočių sistemos testavimas buvo atliktas Atvirosios akcinės bendrovės „Rusijos geležinkeliai“ Vidurinio bendrojo lavinimo 30-osios internatinės mokyklos pagrindu, adresu: Komsomolskas – Amūre, Lenino prospektas 58/2.


1 skyrius. Eksperimentinio metodo panaudojimo vidurinės mokyklos fizikos pamokose teoriniai pagrindai


1 Eksperimentinių užduočių vaidmuo ir reikšmė mokykliniame fizikos kurse (eksperimento apibrėžimas pedagogikoje, psichologijoje ir fizikos mokymo metodų teorijoje)


Robertas Woodworthas (R. S. Woodworthas), išleidęs savo klasikinį eksperimentinės psichologijos vadovėlį (Eksperimentinė psichologija, 1938), eksperimentą apibrėžė kaip struktūrinį tyrimą, kurio metu tyrėjas tiesiogiai keičia kurį nors veiksnį (ar veiksnius), kitus palaiko pastovius ir stebi sistemingų pokyčių rezultatai .

Pedagogikoje V. Slasteninas eksperimentą apibrėžė kaip tiriamąją veiklą, kurios tikslas – ištirti priežasties-pasekmės ryšius pedagoginiuose reiškiniuose.

Filosofijoje Sokolovas V.V. eksperimentą apibūdina kaip mokslo žinių metodą.

Fizikos įkūrėjas yra A. P. Znamenskis. apibūdino eksperimentą kaip kognityvinės veiklos tipą, kai pagrindinė konkrečios mokslinės teorijos situacija nėra realizuojama.

Pasak Roberto Woodwortho, steigiamasis eksperimentas yra eksperimentas, nustatantis kokio nors nekintamo fakto ar reiškinio buvimą.

Anot V. Slastenino, tyrimo pradžioje atliekamas nustatantis eksperimentas, kuriuo siekiama išsiaiškinti situaciją mokyklos praktikoje dėl nagrinėjamos problemos.

Anot Roberto Woodwortho, formuojantis (transformuojantis, mokantis) eksperimentas savo tikslu iškelia aktyvų tam tikrų psichikos aspektų, veiklos lygių ir kt. formavimą ar ugdymą; naudojamas tiriant specifinius vaiko asmenybės formavimo būdus, užtikrinant psichologinių tyrimų ryšį su pedagogine paieška ir efektyviausių ugdomojo darbo formų projektavimu.

Pasak Slastenino, V. yra formuojamasis eksperimentas, kurio metu konstruojami nauji pedagoginiai reiškiniai.

Pasak V. Slastenino, eksperimentinės užduotys – tai trumpalaikiai stebėjimai, matavimai ir eksperimentai, glaudžiai susiję su pamokos tema.

Į asmenybę orientuotas mokymasis – tai toks mokymasis, kai į pirmą planą iškeliama vaiko asmenybė, jo originalumas, savivertė, pirmiausia atskleidžiama kiekvieno subjektyvi patirtis, o vėliau derinama su ugdymo turiniu. Jei tradicinėje ugdymo filosofijoje asmenybės raidos socio-pedagoginiai modeliai buvo aprašomi išoriškai patikslintų pavyzdžių, pažinimo (pažintinės veiklos) standartų forma, tai į asmenybę orientuotas mokymasis grindžiamas subjektyvios žmogaus patirties unikalumo pripažinimu. pats mokinys, kaip svarbus individualios gyvenimo veiklos šaltinis, ypač pasireiškė pažinime. Taigi pripažįstama, kad ugdyme vyksta ne tik vaiko duotų pedagoginių poveikių internalizavimas, bet duotos ir subjektyvios patirties „susitikimas“, savotiškas pastarosios „ugdymas“, jos turtinimas, auginimas, transformavimas, yra individualaus tobulėjimo „vektorius". Mokinio pripažinimas pagrindiniu aktyviu veiksniu. Viso ugdymo proceso figūra – į asmenybę orientuota pedagogika.

Kuriant ugdymo procesą reikia vadovautis dviejų lygiaverčių šaltinių – mokymo ir mokymosi – pripažinimu. Pastaroji nėra tiesiog pirmosios darinys, bet yra savarankiškas, asmeniškai reikšmingas, todėl labai efektyvus asmenybės ugdymo šaltinis.

Į asmenį orientuotas mokymasis grindžiamas subjektyvumo principu. Iš to išplaukia keletas nuostatų.

Mokymosi medžiaga negali būti vienoda visiems mokiniams. Studentui turi būti suteikta galimybė studijuojant medžiagą, atliekant užduotis, sprendžiant uždavinius pasirinkti, kas atitinka jo subjektyvumą. Mokomųjų tekstų turinyje galimi ir priimtini prieštaringi sprendimai, pateikimo kintamumas, skirtingų emocinių nuostatų, autorių pozicijų pasireiškimas. Studentas ne įsimena reikalingą medžiagą su iš anksto nustatytomis išvadomis, o pats ją atsirenka, studijuoja, analizuoja ir daro išvadas. Akcentuojamas ne tik mokinio atminties ugdymas, bet ir jo mąstymo savarankiškumas bei išvadų originalumas. Užduočių problemiškumas ir mokomosios medžiagos dviprasmiškumas stumia mokinį to link.

Formuojamasis eksperimentas yra eksperimento tipas, būdingas tik psichologijai, kurio metu aktyvi eksperimentinės situacijos įtaka subjektui turėtų prisidėti prie jo psichinio vystymosi ir asmeninio augimo.

Panagrinėkime eksperimentinių užduočių vaidmenį ir reikšmę psichologijoje, pedagogikoje, filosofijoje, fizikos mokymo metodų teorijoje.

Pagrindinis psichologo tiriamojo darbo metodas – eksperimentas. Garsus rusų psichologas S.L. Rubinsteinas (1889-1960) nustatė tokias eksperimento savybes, kurios lemia jo reikšmę mokslo faktams gauti: „1) Eksperimente tyrėjas pats sukelia tiriamą reiškinį, užuot laukęs, kaip objektyvaus stebėjimo metu, kol atsitiktinis reiškinio srautas suteikia jam galimybę jį stebėti . 2) Turėdamas galimybę sukelti tiriamą reiškinį, eksperimentuotojas gali varijuoti, keisti sąlygas, kuriomis reiškinys vyksta, užuot, kaip paprastas stebėjimas, priimdamas jas kaip jam suteikiamą galimybę. 3) Izomerizuojant atskiras sąlygas ir keičiant vieną iš jų, o kitas nepakitus, eksperimentas atskleidžia šių individualių sąlygų reikšmę ir nustato natūralius ryšius, lemiančius tiriamą procesą. Taigi eksperimentas yra labai galinga metodinė priemonė modeliams nustatyti. 4) Nustačius reguliarius ryšius tarp reiškinių, eksperimentas dažnai gali keisti ne tik pačias sąlygas jų buvimo ar nebuvimo prasme, bet ir kiekybinius ryšius. Dėl to eksperimentas nustato kokybinius modelius, kuriuos galima suformuluoti matematiškai.

Ryškiausia pedagoginė kryptis, skirta „naujojo ugdymo“ idėjoms įgyvendinti, yra eksperimentinė pedagogika, kurios pagrindinis siekis yra sukurti moksliškai pagrįstą mokymo ir auklėjimo teoriją, galinčią ugdyti individo individualumą. Kilęs XIX a. eksperimentinė pedagogika (terminą pasiūlė E. Meimanas), nukreipta į visapusišką vaiko tyrimą ir pedagoginės teorijos pagrįstumą eksperimentiniu būdu. Ji turėjo didelę įtaką buitinės pedagogikos mokslo raidos eigai. .

Nė viena tema neturėtų būti nagrinėjama vien teoriškai, kaip ir joks darbas neturėtų būti atliktas nepaaiškinus jos mokslinės teorijos. Sumanus teorijos derinimas su praktika ir praktika su teorija duos norimą ugdomąjį efektą ir užtikrins pedagogikos mums keliamų reikalavimų įvykdymą. Pagrindinė fizikos mokymo priemonė (jo praktinė dalis) mokykloje yra demonstracinis ir laboratorinis eksperimentas, kurį mokinys turi atlikti pamokoje mokytojo paaiškinimų metu, laboratoriniuose darbuose, fizikos dirbtuvėse, fizikos būrelyje ir namuose.

Be eksperimento yra ir negali būti racionalus fizikos mokymas; Vien tik žodinis fizikos mokymas neišvengiamai veda į formalizmą ir mokymąsi atsitiktinai.

Eksperimentas mokykliniame fizikos kurse – tai fizikai būdingo mokslinio tyrimo metodo atspindys.

Eksperimentų ir stebėjimų atlikimas yra labai svarbus supažindinant studentus su eksperimentinio metodo esme, jo vaidmeniu fizikos moksliniuose tyrimuose, taip pat ugdant gebėjimą savarankiškai įgyti ir taikyti žinias, ugdant kūrybinius gebėjimus.

Eksperimentų metu išugdyti įgūdžiai yra svarbus aspektas teigiamai studentų motyvacijai mokslinei veiklai. Mokyklos praktikoje eksperimentai, eksperimentiniai metodai ir mokinių eksperimentinė veikla daugiausia įgyvendinama rengiant demonstracinius ir laboratorinius eksperimentus, taikant problemų paieškos ir tiriamojo mokymo metodus.

Atskirą eksperimentinių fizikos pagrindų grupę sudaro fundamentalūs moksliniai eksperimentai. Nemažai eksperimentų demonstruojami naudojant mokykloje turimą įrangą, kiti – su modeliais, kiti – žiūrint filmus. Fundamentinių eksperimentų studijos leidžia studentams suaktyvinti savo veiklą, prisideda prie jų mąstymo ugdymo, sužadina susidomėjimą, skatina savarankiškus tyrimus.

Didelis stebėjimų ir demonstracijų skaičius neužtikrina, kad mokiniai išsiugdytų gebėjimą savarankiškai ir visapusiškai atlikti stebėjimus. Šis faktas gali būti siejamas su tuo, kad daugumoje studentams siūlomų eksperimentų nustatoma visų operacijų sudėtis ir seka. Ši problema dar labiau paaštrėjo atsiradus spausdintiems laboratoriniams sąsiuviniams. Studentai, vos per trejus studijų metus (nuo 9 iki 11 klasių) tokiais sąsiuviniais atlikę daugiau nei trisdešimt laboratorinių darbų, negali nustatyti pagrindinių eksperimento operacijų. Nors mokiniams, kurių mokymosi lygis žemas ir patenkinamas, jie suteikia sėkmės situaciją ir sukuria pažintinį susidomėjimą bei teigiamą motyvaciją. Tai dar kartą patvirtina tyrimai: daugiau nei 30% moksleivių fizikos pamokas mėgsta už galimybę savarankiškai atlikti laboratorinius ir praktinius darbus.

Kad mokiniai pamokose ir laboratoriniuose darbuose išvystytų visus edukacinių tyrimų eksperimentinių metodų elementus: matavimus, stebėjimus, jų rezultatų fiksavimą, gautų rezultatų matematinį apdorojimą, o kartu jų įgyvendinimą lydi aukšta savarankiškumo ir efektyvumo laipsnį, prieš kiekvieno eksperimento pradžią studentams siūloma euristinė instrukcija „Mokausi atlikti eksperimentą“, o prieš stebėjimą euristinė instrukcija „Mokausi stebėti“. Jie nurodo mokiniams, ką daryti (bet ne kaip), ir nubrėžia kryptį, kaip judėti pirmyn.

„10 klasės mokinių eksperimentinio tyrimo sąsiuvinis“ (autoriai N.I. Zaprudsky, A.L. Karpuk) turi puikias galimybes organizuoti mokiniams savarankiškus eksperimentus. Priklausomai nuo studentų gebėjimų, jiems siūlomi du jo atlikimo variantai (savarankiškai naudojant bendrąsias eksperimento planavimo ir vykdymo rekomendacijas – A variantas arba pagal B variante siūlomus žingsnis po žingsnio veiksmus). Prie programos pasirenkami eksperimentiniai tyrimai ir eksperimentinės užduotys suteikia puikias galimybes realizuoti studentų interesus.

Apskritai, savarankiškos eksperimentinės veiklos metu studentai įgyja šių specifinių įgūdžių:

· stebėti ir tirti medžiagų ir kūnų reiškinius bei savybes;

· apibūdinti stebėjimų rezultatus;

· iškelti hipotezes;

· parinkti eksperimentams atlikti reikalingus instrumentus;

· atlikti matavimus;

· skaičiuoti tiesioginių ir netiesioginių matavimų paklaidas;

· matavimo rezultatus pateikti lentelių ir grafikų pavidalu;

· interpretuoti eksperimentų rezultatus;

·daryti išvadas;

· aptarti eksperimento rezultatus, dalyvauti diskusijoje.

Mokomasis fizikos eksperimentas yra neatsiejama, organiška vidurinės mokyklos fizikos kurso dalis. Sėkmingas teorinės medžiagos ir eksperimento derinys duoda, kaip rodo praktika, geriausią pedagoginį rezultatą.


.2 Eksperimentinių užduočių panaudojimo mokykliniame fizikos kurse programų ir vadovėlių analizė


Vidurinėje mokykloje (10 - 11 klasėse) daugiausia paplitusios ir naudojamos penkios mokymo priemonės.

UMK - „Fizika 10-11“ autorius. Kasjanovas V.A.

Klasė. 1-3 valandas per savaitę. Vadovėlis, autorė. Kasjanovas V.A.

Kursas skirtas bendrojo lavinimo klasių mokiniams, kuriems fizika nėra pagrindinis dalykas ir turi būti studijuojamas pagal pagrindinį ugdymo turinio komponentą. Pagrindinis tikslas – formuoti moksleiviuose idėjas apie mokslo žinių metodologiją, teorijos ir eksperimento vaidmenį, vietą ir ryšį pažinimo procese, jų ryšį, Visatos sandarą ir žmogaus padėtį supančiame pasaulyje. Kursas skirtas formuoti studentų nuomonę apie bendruosius fizikos principus ir pagrindines juo sprendžiamas problemas; vykdyti aplinkosauginį švietimą moksleiviams, t.y. formuoti supratimą apie mokslinius aplinkos apsaugos aspektus; sukurti mokslinį požiūrį į naujai atrastų reiškinių analizę. Mokomosios medžiagos turinio ir pateikimo metodų atžvilgiu ši mokomoji medžiaga buvo autoriaus patobulinta labiau nei kitos, tačiau reikalauja 3 ar daugiau valandų per savaitę (10-11 klasėje). Rinkinį sudaro:

Metodinis vadovas mokytojams.

Kiekvienam vadovėliui skirtas sąsiuvinis laboratoriniams darbams.

UMK - „Fizika 10-11“, autorius. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N.

Klasė. 3-4 valandas per savaitę. Vadovėlis, autorė. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N.

Klasė. 3-4 valandas per savaitę. Vadovėlis, autorė. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B.

Fizika 10 klasė. Sukurta 3 ar daugiau valandų per savaitę, pirmųjų dviejų žinomų autorių Myakishev G.Ya, Bukhovtsev B.B. Buvo pridėtas Sotsky N. N., kuris parašė skyrių apie mechaniką, kurio studijos dabar tapo būtinos vyresniojoje specializuotoje mokykloje. Fizika 11 klasė. 3-4 valandas per savaitę. Autorių komanda ta pati: Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Šis kursas buvo šiek tiek pakeistas ir beveik nepakitęs, palyginti su „senuoju Myakishev“. Tam tikros dalys šiek tiek perkeliamos į abiturientų klasę. Šis rinkinys – tai pataisyta tų pačių autorių tradicinių vadovėlių (jomis mokėsi beveik visa SSRS) vidurinei mokyklai versija.

UMK - „Fizika 10-11“, autorius. Antsiferovas L. I.

Klasė. 3 valandas per savaitę. Vadovėlis, autorė. Antsiferovas L.I.

Kurso programa grindžiama ciklišku mokomosios medžiagos konstravimo principu, kuris apima fizinės teorijos studijas, jos panaudojimą sprendžiant problemas, teorijos taikymą praktikoje. Išskirti du ugdymo turinio lygiai: bazinis minimumas, privalomas visiems, ir padidinto sunkumo mokomoji medžiaga, skirta ypač fizika besidomintiems moksleiviams. Šį vadovėlį parašė žymus Kursko metodininkas prof. Antsiferovas L.I. Ilgametis darbas pedagoginiame universitete ir paskaitų skaitymas studentams paskatino sukurti šį mokyklinį kursą. Šie vadovėliai yra sunkūs bendrojo lavinimo lygiui, reikalauja peržiūros ir papildomos mokymo medžiagos.

UMK - „Fizika 10-11“, autorius. Gromovas S.V.

Klasė. 3 valandas per savaitę. Vadovėlis, autorė. Gromovas S.V.

Klasė. 2 valandas per savaitę. Vadovėlis, autorė. Gromovas S.V.

Vadovėliai skirti vidurinių mokyklų vyresnėms klasėms. Apima teorinį „mokyklinės fizikos“ pristatymą. Kartu didelis dėmesys skiriamas istorinei medžiagai ir faktams. Pateikimo tvarka neįprasta: mechanika baigiasi SRT skyriumi, po to seka elektrodinamika, MCT, kvantinė fizika, atomo branduolio ir elementariųjų dalelių fizika. Ši struktūra, pasak kurso autoriaus, leidžia studentams susidaryti griežtesnį šiuolaikinio fizinio pasaulio paveikslo idėją studentų mintyse. Praktinė dalis pateikiama minimalaus standartinių laboratorinių darbų skaičiaus aprašymais. Medžiagos perdavimas apima daugelio problemų sprendimą, pateikiami pagrindinių jų tipų sprendimo algoritmai. Visuose aukščiau pateiktuose vadovėliuose, skirtuose aukštajai mokyklai, turėtų būti įgyvendintas vadinamasis bendrasis išsilavinimo lygis, tačiau tai labai priklausys nuo mokytojo pedagoginių įgūdžių. Visi šie vadovėliai šiuolaikinėje mokykloje gali būti naudojami gamtos mokslų, technikos ir kitų profilių pamokose, 4-5 valandų per savaitę tvarkaraštyje.

UMK - „Fizika 10-11“, autorius. Mansurovas A. N., Mansurovas N. A.

11 klasė. 2 valandos (1 valanda) per savaitę. Vadovėlis, autorė. Mansurovas A. N., Mansurovas N. A.

Tik kelios mokyklos naudoja šį rinkinį! Tačiau tai pirmasis tariamo humanitarinio fizikos profilio vadovėlis. Autoriai bandė susidaryti idėją apie fizinį pasaulio vaizdą, nuosekliai nagrinėjami mechaniniai, elektrodinaminiai ir kvantiniai statistiniai pasaulio paveikslai. Kurso turinys apima pažintinių metodų elementus. Kurse fragmentiškai aprašomi dėsniai, teorijos, procesai ir reiškiniai. Matematinis aparatas beveik nenaudojamas, jį pakeičia žodinis fizikinių modelių aprašymas. Problemų sprendimas ir laboratoriniai darbai nenumatyti. Be vadovėlio išleisti metodiniai vadovai, planavimas.


3 Naujas požiūris į eksperimentinių užduočių atlikimą fizikoje naudojant „Lego“ konstravimo rinkinius, naudojant skyriaus „Mechanika“ pavyzdį

fizikos mokyklos eksperimentinė mechanika

Šiuolaikinių eksperimentinių įgūdžių ugdymo reikalavimų įgyvendinimas neįmanomas be naujų požiūrių į praktinį darbą. Būtina naudoti metodiką, kurioje laboratoriniai darbai neatlieka iliustracinės tiriamos medžiagos funkcijos, o yra visavertė ugdymo turinio dalis ir reikalaujanti mokymo procese naudoti tyrimo metodus. Tuo pačiu metu priekinio eksperimento vaidmuo didėja studijuojant naują medžiagą naudojant tyrimo metodą, o maksimalus eksperimentų skaičius turėtų būti perkeltas nuo mokytojo demonstracinio stalo ant studentų stalų. Planuojant ugdymo procesą būtina atkreipti dėmesį ne tik į laboratorinių darbų skaičių, bet ir į jų formuojamų veiklų rūšis. Patartina dalį darbų netiesioginių matavimų atlikimo perkelti į dydžių priklausomybių tikrinimo ir empirinių priklausomybių grafikų braižymo tyrimus. Kartu atkreipkite dėmesį į šių įgūdžių formavimą: sukurkite eksperimentinę sąranką, pagrįstą eksperimentinės hipotezės formulavimu; sudaryti grafikus ir iš jų apskaičiuoti fizikinių dydžių reikšmes; analizuoti eksperimentinių tyrimų rezultatus, išreikštus eksperimentinių tyrimų forma, išreikštus lentelės ar grafiko forma, daryti išvadas remiantis eksperimento rezultatais.

Valstybinio fizikos išsilavinimo standarto federalinis komponentas suteikia pirmenybę veikla grindžiamam požiūriui į mokymosi procesą, ugdant mokinių gebėjimą stebėti gamtos reiškinius, apibūdinti ir apibendrinti stebėjimų rezultatus ir naudoti paprastus matavimo instrumentus fizinei būklei tirti. reiškiniai; pateikti stebėjimų rezultatus naudojant lenteles, grafikus ir tuo remiantis nustatyti empirines priklausomybes; įgytas žinias pritaikyti aiškinant įvairius gamtos reiškinius ir procesus, svarbiausių techninių prietaisų veikimo principus, sprendžiant fizikines problemas. Šių reikalavimų įgyvendinimui didelę reikšmę turi Lego technologijų naudojimas ugdymo procese.

Lego konstruktorių naudojimas didina mokinių motyvaciją mokytis, nes... tam reikalingos žinios iš beveik visų akademinių disciplinų – nuo ​​menų ir istorijos iki matematikos ir gamtos mokslų. Tarpdalykinė veikla grindžiama natūraliu susidomėjimu įvairių mechanizmų projektavimu ir konstravimu.

Šiuolaikinis edukacinės veiklos organizavimas reikalauja, kad mokiniai, remdamiesi savo veiklos rezultatais, darytų teorinius apibendrinimus. Akademiniam dalykui „fizika“ yra edukacinis eksperimentas.

Savarankiško eksperimento vaidmuo, vieta ir funkcijos mokant fizikos iš esmės pasikeitė: studentai turi įsisavinti ne tik specifinius praktinius įgūdžius, bet ir prigimtinio mokslinio pažinimo metodo pagrindus, o tai galima realizuoti tik per savarankiškų eksperimentinių tyrimų sistemą. . Lego konstruktoriai gerokai mobilizuoja tokius tyrimus.

2009/2010 mokslo metų akademinio dalyko „Fizika“ mokymo ypatybė – mokomųjų lego konstruktorių naudojimas, leidžiantis visapusiškai įgyvendinti į mokinį orientuoto mokymosi principą, atlikti parodomuosius eksperimentus ir laboratorinius darbus, apimančius beveik visus fizikos kurso temomis ir atliekant ne tiek iliustratyvų darbą.funkcija prie studijuojamos medžiagos, bet reikalaujanti naudoti tyrimo metodus, padedančius didinti susidomėjimą studijuojamu dalyku.

1.Pramogų industrija. Pirmasis robotas. Rinkinį sudaro: 216 LEGO elementų, įskaitant RCX bloką ir IR siųstuvą, šviesos jutiklį, 2 jutiklinius jutiklius, 2 9 V variklius.

2.Automatizuoti įrenginiai. Pirmasis robotas. Sudėtyje yra 828 LEGO detalės, įskaitant LEGO RCX kompiuterį, infraraudonųjų spindulių siųstuvą, 2 šviesos jutiklius, 2 jutiklinius jutiklius, 2 9 V variklius.

.FirstRobot NXT. Į komplektą įeina: programuojamas NXT valdymo blokas, trys interaktyvūs servo, jutiklių komplektas (atstumo, prisilietimo, garso, šviesos ir kt.), baterija, jungiamieji laidai, taip pat 407 LEGO konstravimo elementai – sijos, ašys, krumpliaračiai, smeigtukai, plytos, plokštės ir kt.

.Energija, darbas, jėga. Sudėtyje yra: keturi identiški, visiškai sukomplektuoti mini rinkiniai, kurių kiekvienoje yra 201 dalis, įskaitant variklius ir elektros kondensatorius.

.Technologijos ir fizika. Rinkinį sudaro: 352 dalys, skirtos pagrindiniams mechanikos dėsniams ir magnetizmo teorijai ištirti.

.Pneumatika. Komplekte yra siurbliai, vamzdžiai, cilindrai, vožtuvai, oro imtuvas ir manometras pneumatiniams modeliams kurti.

.Atsinaujinantys energijos šaltiniai. Rinkinyje yra 721 elementas, įskaitant mikrovariklį, saulės bateriją, įvairias pavaras ir jungiamuosius laidus.

PervoRobot rinkiniai, pagrįsti RCX ir NXT valdymo blokais, yra skirti kurti programuojamus robotinius įrenginius, kurie leidžia rinkti duomenis iš jutiklių ir juos apdoroti pirminiu būdu.

Mokomieji „EDUCATIONAL“ serijos Lego konstravimo rinkiniai (edukacija) gali būti naudojami studijuojant „Mechanikos“ skyrių (blokai, svirtys, judesių tipai, energijos konversija, tausojimo dėsniai). Esant pakankamai motyvacijai ir metodiniam pasiruošimui, naudojant teminius Lego rinkinius, galima aprėpti pagrindines fizikos dalis, todėl užsiėmimai bus įdomūs ir efektyvūs, o kartu ir kokybiškai treniruojami mokiniai.


.4 Pedagoginio eksperimento atlikimo nustatymo eksperimento lygmeniu metodika


Yra du pedagoginio eksperimento konstravimo variantai.

Pirmoji – kai eksperimente dalyvauja dvi vaikų grupės, iš kurių viena vykdoma pagal eksperimentinę programą, o antroji – pagal tradicinę. Trečiajame tyrimo etape bus lyginami abiejų grupių žinių ir įgūdžių lygiai.

Antrasis – kai eksperimente dalyvauja viena vaikų grupė, o trečiame etape lyginamas žinių lygis prieš ir po formuojamojo eksperimento.

Remiantis tyrimo hipoteze ir tikslais, buvo sudarytas pedagoginio eksperimento planas, kurį sudarė trys etapai.

Nustatymo etapas buvo atliktas per mėnesį ar metus. Jo tikslas buvo ištirti savybes / žinias / įgūdžius ir kt. ... vaikams... amžiaus.

Formavimo stadijoje (mėnuo, metai) buvo atliktas darbas formuojant..., naudojant....

Kontroliniu etapu (mėnuo, metai) buvo siekiama patikrinti, kaip vaikai... amžiaus asimiliuoja eksperimentinę žinių/gebėjimų programą.

Eksperimentas buvo atliktas... Jame dalyvavo nemažai vaikų (nurodykite amžių).

Pirmajame nustatymo eksperimento etape vaikų idėjos / žinios / įgūdžiai apie...

Vaikų žinioms ištirti buvo sukurta užduočių serija....

pratimas. Tikslas:

Užduoties atlikimo analizė parodė:...

pratimas. Tikslas:

Užduočių atlikimo analizė...

pratimas. ...

Nuo 3 iki 6 užduočių.

Užduočių analizės rezultatai turi būti pateikiami lentelėse. Lentelėse nurodomas vaikų skaičius arba procentas nuo bendro jų skaičiaus. Lentelėse galite nurodyti vaikų šio įgūdžio išsivystymo lygius arba atliktų užduočių skaičių ir pan. Lentelių pavyzdžiai:


Lentelė Nr....

Vaikų skaičius Nr. Absoliutus skaičius% 1 užduotis (tam tikroms žinioms, įgūdžiams) 2 užduotis 3 užduotis

Arba ši lentelė: (šiuo atveju būtina nurodyti, pagal kokius kriterijus vaikai priklauso tam tikram lygiui)

Norėdami nustatyti ... lygį vaikams, sukūrėme šiuos kriterijus:

Buvo nustatyti trys lygiai...:

Aukštas:...

Vidutinis:...

Trumpai:...

Kontrolinės ir eksperimentinės grupės vaikų skaičiaus santykis pagal lygius pateiktas lentelėje Nr.


Lentelė Nr....

Žinių / įgūdžių lygis Vaikų skaičius Ne Absoliutus skaičius % Aukštas Vidutinis Žemas

Gauti duomenys rodo, kad...

Atliktas eksperimentinis darbas leido nustatyti būdus ir priemones... .


1.5 Išvados dėl pirmojo skyriaus


Pirmajame skyriuje nagrinėjome eksperimentinių užduočių vaidmenį ir reikšmę mokantis fizikos mokykloje. Pateikiami apibrėžimai: eksperimentas pedagogikoje, psichologijoje, filosofijoje, fizikos mokymo metodai, eksperimentinės užduotys tose pačiose srityse.

Išanalizavę visus apibrėžimus, galime padaryti tokią išvadą apie eksperimentinių užduočių esmę. Žinoma, šių užduočių apibrėžimas kaip mokslinis tyrimas yra šiek tiek sąlyginis, nes mokyklos fizikos kabineto prieinamumas ir mokinių pasirengimo lygis net ir vidurinėje mokykloje neleidžia atlikti fizinių tyrimų. Todėl į tiriamąsias ir kūrybines užduotis turėtų būti įtrauktos tos užduotys, kuriose mokinys gali atrasti naujus jam nežinomus modelius arba kuriuos išspręsti turi sugalvoti kokį nors išradimą. Toks nepriklausomas fizikoje žinomo dėsnio atradimas ar fizikinio dydžio matavimo metodo išradimas nėra paprastas žinomo kartojimas. Šis atradimas ar išradimas, turintis tik subjektyvų naujumą, studentui yra objektyvus savarankiško kūrybos gebėjimo įrodymas ir leidžia įgyti reikiamą pasitikėjimą savo jėgomis ir sugebėjimais. Ir vis dėlto šią problemą įmanoma išspręsti.

Išanalizavęs 10 klasės programas ir vadovėlius „Fizika“ apie eksperimentinių užduočių panaudojimą „Mechanikos“ skyriuje. Galima teigti, kad šio kurso laboratoriniai darbai ir eksperimentai nėra atlikti pakankamai, kad būtų galima iki galo suvokti visą „Mechanikos“ skyriaus medžiagą.

Svarstomas ir naujas požiūris į fizikos mokymą – Lego konstruktorių panaudojimas, leidžiantis mokiniams lavinti kūrybinį mąstymą.


2 skyrius. Eksperimentinių užduočių kūrimas ir atlikimo metodika 10 bendrojo lavinimo klasės mokinių skyriuje „Mechanika“


1 Eksperimentinių užduočių sistemų kūrimas tema „Taško kinematika“. Naudojimosi fizikos pamokose gairės


Taškinės kinematikos temai studijuoti skiriama 13 valandų.

Judėjimas su nuolatiniu pagreičiu.

Šiai temai buvo sukurta eksperimentinė užduotis:

Darbui atlikti naudojama Atwood mašina.

Norint atlikti darbą, Atwood mašina turi būti sumontuota griežtai vertikaliai, o tai gali būti lengvai patikrinta pagal skalės ir sriegio lygiagretumą.

Eksperimento tikslas: greičio dėsnio patikrinimas

Išmatavimai

Patikrinkite, ar Atwood mašina sumontuota vertikaliai. Apkrovų balansavimas.

Žiedinė lentyna P1 pritvirtinta prie svarstyklių. Sureguliuokite jo padėtį.

Tinkamai apkrovai taikoma 5-6 g perkrova.

Tolygiai pagreitintai judant iš viršutinės padėties į žiedinę lentyną, dešinė apkrova eina keliu S1 laiku t1 ir įgyja greitį v iki šio judėjimo pabaigos. Žiedinėje lentynoje apkrova atleidžia perkrovas, o po to juda tolygiai tokiu greičiu, kokį įgijo pagreičio pabaigoje. Norint jį nustatyti, reikia išmatuoti krovinio judėjimo S2 keliu laiką t2. Taigi kiekvienas eksperimentas susideda iš dviejų matavimų: pirmiausia išmatuojamas tolygiai pagreitintas laikas t1, o po to iš naujo paleidžiama apkrova, kad būtų matuojamas tolygiai pagreitintas laikas t2.

Atliekami 5–6 eksperimentai esant skirtingoms tako S1 reikšmėms (15–20 cm žingsniais). Kelias S2 pasirenkamas atsitiktinai. Gauti duomenys įrašomi į ataskaitų lentelę.

Metodinės savybės:

Nepaisant to, kad pagrindinės tiesinio judėjimo kinematikos lygtys yra paprastos ir nekelia abejonių, eksperimentiškai patikrinti šiuos ryšius yra labai sunku. Sunkumai kyla daugiausia dėl dviejų priežasčių. Pirma, esant pakankamai dideliam kūnų judėjimo greičiui, būtina labai tiksliai išmatuoti jų judėjimo laiką. Antra, bet kurioje judančių kūnų sistemoje yra trinties ir pasipriešinimo jėgos, į kurias sunku pakankamai tiksliai atsižvelgti.

Todėl būtina atlikti tokius eksperimentus ir eksperimentus, kurie pašalina visus sunkumus.


2 Eksperimentinių užduočių sistemų kūrimas tema „Rietaus kūno kinematika“. Naudojimosi fizikos pamokose gairės


Kinematikos temai studijuoti skiriamos 3 valandos, kurias sudaro šie skyriai:

Mechaninis judėjimas ir jo reliatyvumas. Kietojo kūno slenkamieji ir sukamieji judesiai. Materialinis taškas. Judėjimo trajektorija. Vienodas ir tolygiai pagreitintas judėjimas. Laisvas kritimas. Kūno judėjimas ratu. Šia tema pasiūlėme tokią eksperimentinę užduotį:

Darbo tikslas

Kieto kūno sukimosi aplink fiksuotą ašį dinamikos pagrindinės lygties eksperimentinis patikrinimas.

Eksperimento idėja

Eksperimentu tiriamas ant ašies pritvirtintų kūnų sistemos, kurios inercijos momentas gali keistis, sukamasis judėjimas (Oberbeko švytuoklė). Įvairius išorinių jėgų momentus sukuria apkrovos, pakabinamos ant sriegio, suvynioto ant skriemulio.

Eksperimentinis nustatymas

Oberbeck švytuoklės ašis yra pritvirtinta guoliuose, todėl visa sistema gali suktis aplink horizontalią ašį. Judindami svorius išilgai stipinų, galite lengvai pakeisti sistemos inercijos momentą. Aplink skriemulį, posūkį, apvyniojamas siūlas, prie kurio pritvirtinama žinomos masės platforma. Svoriai iš komplekto dedami ant platformos. Krovinių kritimo aukštis matuojamas lygiagrečiai sriegiui sumontuota liniuote. Oberbeck švytuoklė gali būti komplektuojama su elektromagnetine sankaba – starteriu ir elektroniniu chronometru. Prieš kiekvieną eksperimentą švytuoklė turi būti kruopščiai sureguliuota. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas apkrovų vietos ant kryžiaus simetrijai. Šiuo atveju švytuoklė atsiduria abejingos pusiausvyros būsenoje.

Eksperimento vykdymas

Užduotis 1. Sistemoje veikiančios trinties jėgos momento įvertinimas

Išmatavimai

Padėkite svarmenis m1 ant skersinio vidurinėje padėtyje, pastatydami juos vienodu atstumu nuo ašies, kad švytuoklė būtų abejingos pusiausvyros padėtyje.

Padėdami ant platformos nedidelius krovinius, apytiksliai nustatome mažiausią masę m0, kuriai esant švytuoklė pradės suktis. Iš santykio įvertinamas trinties jėgos momentas

čia R yra skriemulio, ant kurio suvyniotas sriegis, spindulys.

Tolimesnius matavimus patartina atlikti su m 10m0 masės apkrovomis.

2 užduotis. Sukamojo judėjimo dinamikos pagrindinės lygties patikrinimas

Išmatavimai

Stiprinkite m1 apkrovas minimaliu atstumu nuo sukimosi ašies. Subalansuokite švytuoklę. Atstumas r matuojamas nuo švytuoklės ašies iki svarmenų centrų.

Apvyniokite siūlą ant vieno iš skriemulių. Naudodami mastelio liniuotę, pasirinkite pradinę platformos padėtį, skaičiuodami, pavyzdžiui, išilgai jos apatinio krašto. Tada galutinė krovinio padėtis bus pakeltos priėmimo platformos lygyje. Krovinio kritimo aukštis h yra lygus šių rodmenų skirtumui ir gali būti paliktas vienodas visuose eksperimentuose.

Pirmasis krovinys dedamas ant platformos. Pastatę apkrovą viršutinės atskaitos lygyje, užfiksuokite šią padėtį užverždami sriegį elektromagnetine sankaba. Paruoškite elektroninį chronometrą matavimui.

Siūlas atleidžiamas, todėl apkrova nukrenta. Tai pasiekiama išjungus sankabą. Tuo pačiu metu automatiškai įsijungia chronometras. Atsitrenkus į priėmimo platformą svoris sustabdomas nuo kritimo ir sustabdomas chronometras.

Kritimo laiko matavimas su ta pačia apkrova atliekamas mažiausiai tris kartus.

Matuojamas apkrovos kritimo laikas m esant kitoms momento reikšmėms Mn. Norėdami tai padaryti, prie platformos pridedamos papildomos perkrovos, arba sriegis perkeliamas į kitą skriemulį. Esant tokiai pačiai švytuoklės inercijos momento vertei, būtina atlikti matavimus su mažiausiai penkiomis momento Mn reikšmėmis.

Padidinkite švytuoklės inercijos momentą. Norėdami tai padaryti, pakanka simetriškai perkelti svarmenis m1 keletą centimetrų. Tokio judėjimo žingsnis turi būti parinktas taip, kad būtų gautos 5-6 švytuoklės inercijos momento reikšmės. Matuojama apkrovos kritimo laikas m (2 punktas-7 punktas). Visi duomenys įrašomi į ataskaitos lentelę.


3 Eksperimentinių užduočių sistemų kūrimas tema „Dinamika“. Naudojimosi fizikos pamokose gairės


Temos „Dinamika“ studijoms skiriama 18 valandų.

Pasipriešinimo jėgos kietosioms medžiagoms judant skysčiuose ir dujose.

Eksperimento tikslas: parodykite, kaip oro greitis veikia lėktuvo skrydį.

Medžiagos: mažas piltuvas, stalo teniso kamuoliukas.

Apverskite piltuvą plačiąja puse žemyn.

Įdėkite rutulį į piltuvą ir palaikykite jį pirštu.

Pūskite į siaurą piltuvo galą.

Nustokite palaikyti kamuolį pirštu, bet toliau pūskite.

Rezultatai: kamuolys lieka piltuvėlyje.

Kodėl? Kuo greičiau oras praeina pro kamuolį, tuo mažesnis spaudimas jam daromas. Oro slėgis virš rutulio yra daug mažesnis nei po juo, todėl kamuolį palaiko oras po juo. Dėl judančio oro slėgio orlaivio sparnai atrodo stumiami aukštyn. Dėl sparno formos oras greičiau juda virš jo viršutinio paviršiaus nei po apatiniu paviršiumi. Todėl atsiranda jėga, kuri stumia lėktuvą aukštyn – pakelkite. .


4 Eksperimentinių užduočių sistemų kūrimas tema „Mechanikos išsaugojimo dėsniai“. Naudojimosi fizikos pamokose gairės


Mechanikos gamtosaugos dėsnių temai skirta 16 valandų.

Impulso tvermės dėsnis. (5 valanda)

Šiai temai pasiūlėme tokią eksperimentinę užduotį:

Tikslas: išstudijuoti impulso išsaugojimo dėsnį.

Kiekvienas iš jūsų tikriausiai yra susidūręs su tokia situacija: bėgate tam tikru greičiu koridoriumi ir susiduriate su stovinčiu žmogumi. Kas vyksta su šiuo žmogumi? Išties jis pradeda judėti, t.y. įgyja greitį.

Atlikime dviejų kamuoliukų sąveikos eksperimentą. Ant plonų siūlų kabo du identiški rutuliukai. Perkelkime kairįjį rutulį į šoną ir atleiskime. Po kamuoliukų susidūrimo kairysis sustos, o dešinysis pradės judėti. Aukštis, į kurį pakyla dešinysis rutulys, sutaps su tuo, į kurį anksčiau buvo nukreiptas kairysis rutulys. Tai yra, kairysis rutulys visą savo pagreitį perduoda dešiniajam. Kiek sumažėja pirmojo rutulio impulsas, tiek pat padidėja antrojo rutulio impulsas. Jei mes kalbame apie 2 rutulių sistemą, tada sistemos impulsas išlieka nepakitęs, tai yra, jis yra išsaugotas.

Toks susidūrimas vadinamas elastingu (skaidrės Nr. 7-9).

Tamprio susidūrimo požymiai:

-Nėra nuolatinės deformacijos, todėl abu mechanikos išsaugojimo dėsniai yra įvykdyti.

-Po sąveikos kūnai juda kartu.

-Šio tipo sąveikos pavyzdžiai: žaisti tenisą, ledo ritulį ir kt.

-Jeigu judančio kūno masė didesnė už nejudančio kūno masę (m1 > m2), tai jis nekeisdamas krypties sumažina savo greitį.

-Jei yra atvirkščiai, tada pirmasis kūnas atsispindi nuo jo ir juda priešinga kryptimi.

Taip pat yra neelastingas susidūrimas

Stebėkime: paimkite vieną didelį rutulį, vieną mažą. Mažasis rutulys yra ramybės būsenoje, o didysis juda link mažojo.

Po susidūrimo rutuliai juda kartu tuo pačiu greičiu.

Tamprio susidūrimo požymiai:

-Dėl sąveikos kūnai juda kartu.

-Kūnai vystosi liekamoji deformacija, todėl mechaninė energija paverčiama vidine energija.

-Įgyvendinamas tik impulso išsaugojimo dėsnis.

-Pavyzdžiai iš gyvenimiškos patirties: meteorito susidūrimas su Žeme, smūgis plaktuku į priekalą ir kt.

-Jei masės yra lygios (vienas iš kūnų nejuda), prarandama pusė mechaninės energijos,

-Jei m1 yra daug mažesnis nei m2, tada didžioji jo dalis prarandama (kulka ir siena),

-Jei priešingai, perduodama nereikšminga energijos dalis (ledlaužis ir maža ledo sangrūda).

Tai yra, yra dviejų tipų susidūrimai: elastingi ir neelastingi. .


5 Eksperimentinių užduočių tema „Statika“ sistemų kūrimas. Naudojimosi fizikos pamokose gairės


Studijuoti temą „Statika. Absoliučiai kietų kūnų pusiausvyra“ skiriama 3 val.

Šiai temai pasiūlėme tokią eksperimentinę užduotį:

Eksperimento tikslas: Raskite svorio centro padėtį.

Medžiagos: plastilinas, dvi metalinės šakutės, dantų krapštukas, aukšta stiklinė arba stiklainis plačiu kaklu.

Iš plastilino iškočiokite maždaug 4 cm skersmens rutulį.

Įkiškite šakutę į rutulį.

Antrąją šakutę įkiškite į rutulį 45 laipsnių kampu pirmosios šakutės atžvilgiu.

Įkiškite dantų krapštuką į rutulį tarp šakių.

Uždėkite dantų krapštuko galą ant stiklo krašto ir judinkite jį link stiklo centro, kol bus pasiekta pusiausvyra.

Rezultatai: Tam tikroje padėtyje šakutės dantų krapštukai yra subalansuoti.

Kodėl? Kadangi šakės yra viena kitos atžvilgiu kampu, atrodo, kad jų svoris yra sutelktas tam tikrame tarp jų esančios lazdos taške. Šis taškas vadinamas svorio centru.


.6 Išvados dėl antrojo skyriaus


Antrame skyriuje pateikėme eksperimentines užduotis tema „Mechanika“.

Nustatyta, kad kiekviename eksperimente kuriamos sąvokos, leidžiančios kokybines charakteristikas skaičių pavidalu. Norint iš stebėjimų padaryti bendras išvadas ir išsiaiškinti reiškinių priežastis, būtina nustatyti kiekybinius ryšius tarp dydžių. Jei gaunama tokia priklausomybė, tada buvo rastas fizikinis dėsnis. Jei randamas fizikinis dėsnis, tai kiekvienu atskiru atveju eksperimentuoti nereikia, pakanka atlikti atitinkamus skaičiavimus.

Eksperimentiškai tiriant kiekybinius dydžių ryšius, galima nustatyti modelius. Remiantis šiais dėsniais, sukuriama bendroji reiškinių teorija.


Išvada


Jau fizikos, kaip mokslo, apibrėžime yra ir teorinės, ir praktinės dalių derinys. Manoma, kad svarbu, kad mokydamas studentus fizikos, mokytojas galėtų savo mokiniams kuo išsamiau parodyti šių dalių tarpusavio ryšį. Juk pajutę šį ryšį mokiniai galės teisingai teoriškai paaiškinti daugelį procesų, vykstančių aplink juos kasdieniame gyvenime, gamtoje. Tai gali būti gana visiško medžiagos įvaldymo rodiklis.

Kokias praktinio mokymo formas galima pasiūlyti be mokytojo pasakojimo? Pirmiausia, žinoma, tai yra mokinių stebėjimas, kaip pamokoje mokytojas demonstruoja eksperimentus, aiškindamas naują medžiagą ar kartodamas tai, kas buvo išmokta, taip pat galima pasiūlyti pačių mokinių atliktus eksperimentus. klasėje per pamokas frontalinio laboratorinio darbo metu, tiesiogiai prižiūrint mokytojui. Taip pat galite pasiūlyti: 1) pačių mokinių atliekamus eksperimentus klasėje fizinio seminaro metu; 2) mokinių atliekami parodomieji eksperimentai atsakinėjant; 3) mokinių ne mokykloje atliekami eksperimentai su mokytojo namų darbais; 4) trumpalaikių ir ilgalaikių gamtos, technologijų ir buities reiškinių stebėjimai, kuriuos mokiniai atlieka namuose pagal specialų mokytojo nurodymą.

Patirtis ne tik moko, ji sužavi mokinį ir verčia geriau suprasti jo demonstruojamą reiškinį. Juk žinoma, kad galutiniu rezultatu besidomintis žmogus pasiekia sėkmės. Taigi šiuo atveju, sudominę mokinį, sužadinsime žinių troškulį.


Bibliografija


1.Bludovas M.I. Pokalbiai apie fiziką. - M.: Švietimas, 2007. -112 p.

2.Burovas V.A. ir kt.. Frontalinės eksperimentinės fizikos užduotys vidurinėje mokykloje. - M.: Akademija, 2005. - 208 p.

.Gallingeris I.V. Eksperimentinės užduotys fizikos pamokose // Fizika mokykloje. - 2008. -Nr. 2. - P. 26 - 31.

.Znamensky A.P. Fizikos pagrindai. - M.: Švietimas, 2007. - 212 p.

5.Ivanovas A.I. ir kt.. Frontalinės eksperimentinės fizikos užduotys: 10 klasei. - M.: Universiteto vadovėlis, 2009. - 313 p.

6.Ivanova L.A. Mokinių pažintinės veiklos aktyvinimas fizikos pamokose mokantis naujos medžiagos. - M.: Švietimas, 2006. - 492 p.

7.Psichologijos tyrimai: metodai ir planavimas / J. Goodwin. Sankt Peterburgas: Petras, 2008. - 172 p.

.Kabardinas O.F. Pedagoginis eksperimentas // Fizika mokykloje. - 2009. -Nr.6. - P. 24-31.

9.Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N. N. Fizika. 10 klasė. Vadovėlis: Vadovėlis. - M.: Gardarika, 2008. - 138 p.

10.Programos bendrojo ugdymo įstaigoms. Fizika. Sudarė Yu.I. Dikas, V.A. Korovinas. - M.: Švietimas, 2007. -112 p.

11.Rubinšteinas S.L. Psichologijos pagrindai. - M.: Švietimas, 2007. - 226 p.

.Slasteninas V. Pedagogika. - M.: Gardariki, 2009. - 190 p.

.Sokolovas V.V. Filosofija. - M.: Aukštoji mokykla, 2008. - 117 p.

14.Fizikos mokymo mokykloje teorija ir metodai. Bendrieji klausimai. Redagavo S. E. Kamenetsky, N. S. Purysheva. - M.: GEOTAR Media, 2007. - 640 p.

15.Kharlamovas I.F. Pedagogika. Red. 2-oji peržiūra ir papildomas - M.: Aukštoji mokykla, 2009 - 576 p.

16.Šilovas V.F. Namų eksperimentinės fizikos užduotys. 9-11 klasės. - M.: Žinios, 2008. - 96 p.

Atsakymas į klausimą


Santykis tarp tikrojo ir galimo, santykis tarp Yra Ir Gal būt – tai intelektualinė naujovė, kuri, remiantis klasikiniais J. Piaget ir jo mokyklos tyrimais, tampa prieinama vaikams po 11-12 metų. Daugybė Piaget kritikų bandė parodyti, kad 11-12 metų amžius yra labai sąlyginis ir gali būti keičiamas bet kuria kryptimi, kad perėjimas į naują intelektualinį lygį nevyksta trūkčiojant, o pereina keletą tarpinių etapų. Tačiau niekas neginčijo paties fakto, kad ties pradinės mokyklos ir paauglystės riba žmogaus intelektualiniame gyvenime atsiranda nauja savybė. Paauglys pradeda problemos, su kuria susiduria, analizę, bandydamas išsiaiškinti galimus ryšius, taikomus jo turimiems duomenims, o tada, derindamas eksperimentą ir loginę analizę, bando nustatyti, kurie iš galimų santykių čia iš tikrųjų egzistuoja. .

Esminis mąstymo perorientavimas nuo žinojimo apie tai, kaip veikia tikrovė, prie potencialių galimybių, slypinčių už tiesioginio duotumo, paieškos, vadinamas perėjimu prie hipotetinio dedukcinio mąstymo.

Naujos hipotetinės dedukcinės pasaulio suvokimo priemonės dramatiškai išplečia paauglio vidinio gyvenimo ribas: jo pasaulis alsuoja idealiomis konstrukcijomis, hipotezėmis apie save, kitus ir visą žmoniją. Šios hipotezės gerokai peržengia esamų santykių ir tiesiogiai stebimų žmonių (taip pat ir jų pačių) savybių ribas ir tampa pagrindu eksperimentiniam savo potencialių galimybių patikrinimui.

Hipotetinis-dedukcinis mąstymas remiasi kombinatorikos ir teiginių operacijų kūrimu. Pirmajam pažinimo restruktūrizavimo žingsniui būdinga tai, kad mąstymas tampa mažiau objektyvus ir vizualus. Jei konkrečių operacijų stadijoje vaikas rūšiuoja objektus tik pagal tapatybę ar panašumą, dabar atsiranda galimybė klasifikuoti nevienalyčius objektus pagal savavališkai pasirinktus aukštesnės eilės kriterijus. Nagrinėjami nauji objektų ar kategorijų deriniai, abstraktūs teiginiai ar idėjos tarpusavyje lyginami pačiais įvairiausiais būdais. Mąstymas peržengia stebimą ir ribotą tikrovę ir veikia su savavališku bet kokių derinių skaičiumi. Sujungus objektus dabar galima sistemingai suprasti pasaulį ir aptikti galimus jo pokyčius, nors paaugliai dar nemoka formulėmis išreikšti už to slypinčių matematinių šablonų. Tačiau pats tokio aprašymo principas jau rastas ir realizuotas.

Teigimo operacijos yra protiniai veiksmai, atliekami, priešingai nei konkrečios operacijos, ne objektyviais vaizdiniais, o abstrakčiomis sąvokomis. Jie apima sprendimus, kurie derinami pagal jų atitikimą arba neatitikimą siūlomai situacijai (tiesa ar netiesa). Tai ne tik naujas būdas susieti faktus, bet ir loginė sistema, kuri yra daug turtingesnė ir kintesnė nei konkrečios operacijos. Atsiranda galimybė analizuoti bet kokią situaciją, nepaisant realių aplinkybių; Paaugliai pirmą kartą įgyja gebėjimą sistemingai kurti ir tikrinti hipotezes. Tuo pačiu metu toliau vystomos specifinės psichinės operacijos. Abstrakčios sąvokos (tokios kaip tūris, svoris, jėga ir kt.) dabar apdorojamos galvoje nepriklausomai nuo konkrečių aplinkybių. Pasidaro įmanoma apmąstyti savo mintis. Juo grindžiamos išvados, kurių praktiškai nebereikia tikrinti, nes jos atitinka formalius logikos dėsnius. Mąstymas pradeda paklusti formaliai logikai.

Taigi tarp 11 ir 15 gyvenimo metų kognityvinėje srityje vyksta reikšmingi struktūriniai pokyčiai, išreiškiami perėjimu prie abstraktaus ir formalaus mąstymo. Jie užbaigia vystymosi liniją, kuri prasidėjo kūdikystėje susiformavus sensomotorinėms struktūroms ir tęsiasi vaikystėje iki brendimo laikotarpio, susiformavus specifinėms psichikos operacijoms.

Laboratorinis darbas "Elektromagnetinė indukcija"

Šiame darbe tiriamas elektromagnetinės indukcijos reiškinys.

Darbo tikslai

Išmatuokite įtampą, kuri atsiranda magnetui judant ritėje.

Ištirti magneto polių keitimo, judant ritėje, magneto judėjimo greičio ir skirtingų magnetų naudojimo poveikį gaunamai įtampai.

Raskite magnetinio srauto pokytį, kai magnetas nuleidžiamas į ritę.

Darbo tvarka

Įdėkite vamzdelį į ritę.

Uždėkite ragelį ant trikojo.

Prijunkite įtampos jutiklį prie skydelio 1 išvesties. Dirbant su CoachLab II/II+ Panel vietoj įtampos jutiklio naudojami laidai su 4 mm kištukais.

Prijunkite laidus prie geltonos ir juodos išvesties 3 lizdų (ši grandinė parodyta paveikslėlyje ir aprašyta Coach Lab skyriuje).

Open Coach 6 Exploring Physics Labs > Elektromagnetinė indukcija.

Pradėkite matavimus paspausdami mygtuką Pradėti. Atliekant darbus naudojamas automatinis įrašymas. Dėl šios priežasties, nepaisant to, kad eksperimentas trunka maždaug pusę sekundės, galima išmatuoti gautą sukeltą emf. Kai išmatuotos įtampos amplitudė pasiekia tam tikrą vertę (pagal numatytuosius nustatymus, kai įtampa didėja ir pasiekia 0,3 V vertę), kompiuteris pradės įrašyti išmatuotą signalą.

Pradėkite stumti magnetą į plastikinį vamzdelį.

Matavimai prasidės, kai įtampa pasieks 0,3 V, o tai atitinka magneto nusileidimo pradžią.

Jei minimali trigerio vertė yra labai artima nuliui, įrašymas gali prasidėti dėl signalo trukdžių. Todėl minimali paleidimo vertė neturėtų būti artima nuliui.

Jei trigerio vertė yra didesnė už didžiausią (žemiau minimalios) įtampos vertę, įrašymas niekada neprasidės automatiškai. Tokiu atveju turite pakeisti paleidimo sąlygas.

Gautų duomenų analizė

Gali pasirodyti, kad gaunama įtampos ir laiko priklausomybė nėra simetriška nulinės įtampos vertės atžvilgiu. Tai reiškia, kad yra trukdžių. Tai neturės įtakos kokybinei analizei, tačiau skaičiavimuose reikia atlikti pataisymus, kad būtų atsižvelgta į šiuos trukdžius.

Paaiškinkite užfiksuotos įtampos bangos formą (minimalus ir didžiausias).

Paaiškinkite, kodėl maksimumai (minimalumai) yra asimetriški.

Nustatykite, kada magnetinis srautas pasikeičia labiausiai.

Nustatyti bendrą magnetinio srauto pokytį pirmoje judėjimo stadijos pusėje, kai magnetas buvo įstumtas į ritę?

Norėdami rasti šią reikšmę, naudokite parinktis Procesas / Analizė > Sritis arba Procesas / Analizė > Integruotas.

Nustatyti bendrą magnetinio srauto pokytį antroje judėjimo stadijos pusėje, kai magnetas buvo ištrauktas iš ritės?


Žymos: Eksperimentinių fizikos užduočių sistemos kūrimas pagal skyriaus „Mechanika“ pavyzdį Pedagogikos diplomas



Atsitiktiniai straipsniai

Aukštyn