Установление логических связей между физическими явлениями на уроках физики через эксперимент

муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа п. Рудничный Верхнекамского района

Кировской области

Учитель физики

1квалификационная категория

п. Рудничный, 2013г.

Оглавление

Аннотация…………………………………………………………………………………………………………………………….3

Введение………………………………………………………………………………………………………………………………4

Раздел 1. Установление логических связей между физическими явлениями на уроках физики через эксперимент………………………………………………………………………………………………….5

Раздел 2. Разработка урока физики по теме: « Плотность твердого тела»……………………….9

Заключение………………………………………………………………………………………………………………………..13

Список литературы…………………………………………………………………………………………………………….14

Аннотация

« Опыт ценнее тысячи мнений,

рожденных воображением»

Наше время - время перемен. Сегодня особенно важно активизировать познавательную деятельность ученика, формировать интерес к процессу познания, к способам поиска, усвоения, переработки и применения информации, что позволило бы школьнику быть субъектом учения, легко ориентироваться в современном быстро меняющемся мире.

Школьники должны вовлекаться в исследовательские проекты, творческие занятия, где они научатся изобретать, понимать и осваивать новое, быть открытыми и способными выражать собственные мысли, уметь принимать решения и помогать друг другу.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В данной методической разработке представлен один из методов обучения учащихся установлению логических связей между физическими явлениями - через эксперимент на уроке физики в 7а классе по теме: «Плотность твердого тела». Работа представляется в рамках естественно-научного направления. В рабочей программе, составленной на основе Федерального компонента государственного стандарта среднего( полного) общего образования, эта тема рассматривается в разделе 3 «Взаимодействие тел». Урок проводится вместо лабораторной работы №5 «Определение плотности твердого тела». По учебному плану на изучение физики в 7 классе отводится 68 часов из расчета 2 часа в неделю по учебнику Физика-7-М.:Дрофа,2010.

В 7а классе 17 человек. Из них 13 мальчиков и 4 девочки. Уровень учебных возможностей разнообразный. В основном это школьники со средними учебными возможностями. Некоторые из них не умеют их правильно применить, поэтому не все имеют соответствующий уровень ЗУН. Уровень воспитанности класса средний. Считаю, что благодаря этому творческому занятию смогу активизировать познавательную деятельность учащихся и сформировать интерес к предмету.

В ходе урока учащиеся представляют собственный опыт, высказывают собственные мысли, анализируют проблемные ситуации, формулируют выводы. Самостоятельная работа по алгоритму, выполнение конструктивных и творческих заданий на основе изученного материала помогает учащимся выявить границы применимости полученных знаний.

Введение

С введением Стандартов второго поколения меняются требования к результатам обучения. Они должны включать в себя не только знания, но и умения их применять в дальнейшем образовании и в будущей взрослой жизни. Как учителю выполнить социальный заказ? Ответ на этот вопрос я вижу в самостоятельной экспериментальной деятельности школьников.

Если подходить к проведению урока стандартно, то темп и уровень изложения материала, рассчитанный на среднего ученика, не соответствует познавательным возможностям учащихся со слабыми способностями и препятствует развитию детей с ярко выраженной мотивацией и познавательной активностью.

Физика - наука экспериментальная. Поэтому считаю, что развитие самостоятельной экспериментальной деятельности учащихся актуально на современном этапе. Рассмотрим приемы формирования качественных умений экспериментальной деятельности.

Цель методической разработки: создать условия для формирования и развития навыков самостоятельной деятельности для установления логических связей между физическими явлениями, для развития творческого рационального мышления, для формирования и развития умений и навыков исследовательской деятельности, способности к изобретательству.

Установление логических связей между физическими явлениями на уроках физики через эксперимент

Введение в урок проблемного эксперимента

Проблемный эксперимент может применяться как при изучении нового, так и при повторении и закреплении пройденного материала.

Содержанием проблемного эксперимента являются:

а) изучение явлений;

б) изучение причинно - следственных связей между явлениями и функциональной зависимости между величинами, характеризующими явления и свойства тел;

в) изучение и сравнение свойств вещества в различных состояниях;

г) иллюстрация законов, сформулированных на основе опытов или в результате логических умозаключений, опирающихся на общетеоретические положения;

д) изучение и испытание приборов.

Условиями успешности проблемного эксперимента выступают:

- достаточный общий уровень подготовленности учащихся;

-достаточный уровень усвоения учащимися тех вопросов, знание которых необходимо для выполнения работы;

-достаточный уровень практических умений и навыков;

-достаточный уровень освоения учащимися проблемной формы проведения эксперимента.

Структуру деятельности по проведению эксперимента можно представить следующим образом:

-самостоятельное формулирование цели опыта;

-выявление условий, необходимых для постановки опыта;

- проектирование эксперимента;

- отбор необходимых приборов и материалов;

- сборка экспериментальной установки и создание необходимых условий для выполнения опытов;

- проведение наблюдений;

-выполнение измерений;

-фиксирование результатов измерений и наблюдений;

- математическая обработка результатов измерений;

- анализ результатов и формулировка выводов.

Исходя из анализа структуры деятельности по выполнению эксперимента, предлагаю учащимся план по выполнению опыта в процессе обучения:

- уяснение цели эксперимента;

-формулировка и обоснование гипотезы, которую можно положить в основу эксперимента;

-выяснение условий, необходимых для достижения поставленной цели эксперимента;

- планирование эксперимента, включающего ответ на вопросы:

какие наблюдения надо провести; какие величины нужно измерить; какие необходимы приборы и материалы для опыта; каков ход опытов и последовательного их выполнения; какую форму записи результатов эксперимента выбрать;

- отбор необходимого оборудования;

- сборка установки;

-проведение опыта, сопровождаемое наблюдениями, измерениями, записью их результатов;

- математическая обработка результатов измерений;

- анализ полученных результатов, формулировка выводов.

Введение проблемного эксперимента в домашнее задание

Большую роль в развитии познавательной деятельности играют проблемные домашние задания. Домашние опыты и наблюдения приучают учащихся к исследовательской работе, рождают творческую мысль и развивают способности к изобретательству, вырабатывают у них наблюдательность, внимание, настойчивость, аккуратность.

На уроке ввиду ограниченности времени редко возникает возможность предложить учащимся сложные проблемные задания. Кроме того, не все виды таких заданий могут быть использованы на уроке, например, задание на конструирование,

изготовление приборов, постановку опытов, требующих длительного наблюдения. Надлежащий развивающий эффект проблемные задания дают лишь при выполнении следующих условий: системность; учет индивидуальных особенностей учащихся; дифференцированный подход при предъявлении творческих заданий.

Методами диагностики интересов и творческих способностей учащихся к физике являются следующие:

-вводныеобщеклассные проблемные задания двух основных типов: конструкторские и исследовательские. Они дают первое общее представление о творческих возможностях отдельных учащихся;

-задания для желающих: они позволяют уточнить первоначальные представления об учащихся;

- индивидуальные беседы с учащимися с целью выявления их общего кругозора, эрудиции, направленности интересов и т. д.; для уточнения первых впечатлений об учащихся.

Домашние проблемные задания открывают возможности для школьников проявить свои индивидуальные особенности. Они полезны не только для сильных и средних учеников, но для слабых.

Мотивом для выполнения опытов и наблюдений в домашних условиях у подростков можно считать потребность получить ответ на вопрос не из учебника, а из жизненного опыта, наблюдений за окружающей действительностью, из результатов собственных экспериментов.

Дидактическая цель применения домашних опытов и наблюдений заключается в повышении качества обучения учащихся, их подготовки к труду, в развитии творческих способностей.

Домашний эксперимент способствует реализации следующих основных функций:

-обучающая функция домашних опытов и наблюдений проявляется в том, что они служат средством приобретений новых знаний; содействуют более глубокому пониманию учащимися физических явлений, процессов, теорий; способствуют приобретению умений и навыков в обращении с приборами, измерительными инструментами, таблицами; позволяют формировать умение в составлении плана проведения наблюдений и опытов; развивают навыки измерения физических величин и анализа их взаимосвязи; служат средством практического ознакомления учащихся снаблюдением и экспериментом как методами научного познания;

-развивающая функция заключается в том, что домашний эксперимент вызывает у учащихся интерес к физике, технике, развивает способности к изобретательству и техническому творчеству;

- воспитательная функция домашнего эксперимента позволяет развивать внимательность, наблюдательность, аккуратность, настойчивость в работе, самостоятельность и целенаправленность;

- повторительно-закрепляющая функция домашних опытов и наблюдений состоит в том, что они являются средством повторения и закрепления ранее полученных знаний, умений и навыков;

- контролирующая функция состоит в том, что позволяет учителю судить о качестве усвоения знаний учащихся и уровне сформированности умений применять их на практике, о развитии познавательных интересов и их творческих способностей.

Разработка урока физики по теме: « Плотность твердого тела»

Методическая основа урока

Дидактическая цель: обеспечить прочное и сознательное овладение учащимися навыками определения плотности твердого тела с помощью приборов, использования справочной литературы, работы с таблицами.

Тип урока: урок обобщения и систематизации знаний.

Цели по содержанию:

- образовательные: формировать у учащихся умение определять плотность; вычислительные навыки; формировать умение планировать, прогнозировать эксперимент в конкретных ситуациях.

-развивающие: развитие логического мышления между физическими явлениями через эксперимент; развитие письменной и устной речи; формирование навыков владения физическими терминами, т. е. умение читать техническую литературу.

- воспитательные: формирование личностных качеств: точность и ясность выражения мыслей; сосредоточенность и внимание; работа в коллективе.

Методы:

-репродуктивный;

-частично-поисковый;

-проблемного изложения;

-объяснительно - иллюстративный

Учащиеся должны знать:

- основные научные понятия и законы физики, взаимосвязь между ними;

Уметь:

-применять теоретические знания на практике;

-формировать убеждения в закономерной связи и познаваемости явлений природы;

-развивать теоретическое мышление на основе формирования умений устанавливать факты, различать причины и следствия из экспериментальных фактов.

Средства обучения:

-, учебник физики,7 класс-М.: Дрофа,2010;

- справочная литература.

Оборудование: ноутбук, проектор, весы с разновесами, мензурка, клубень картофеля, справочник по физике, отливной стакан (самодельный), стакан с водой, нить, пробирка с почвой, индикаторная бумага, фильтровальная бумага, швейная иголка с ниткой, набор грузов, справочная литература по биологии, набор с почвами, чипсы картофельные. Таблицы для каждого ученика, которые после заполнения будут вклеены в тетради для практических работ.

Формы организации познавательной деятельности:

-фронтальная;

-групповая;

-индивидуальная.

Ход урока

1.Оргмомент.

2. Целеполагание и мотивация

Цель: выбор деятельности, ее планирование; описание на научном языке.

-Предлагаются задания, которые содержат конкретную направленность.

- Учитель помогает или же учащиеся самостоятельно определяют цель деятельности.

-Учащиеся планируют свою деятельность

-Проводят эксперимент.

-Наблюдают и фиксируют результаты.

-Описывают наблюдаемые явления.

-Анализируют полученные результаты.

-Делают выводы.

3.Актуализация знаний.

Мы с вами занимаемся изучением плотности. Скажите, пожалуйста, :1) смысл плотности как физической величины; 2) как рассчитать плотность?3) единицы измерения плотности; 4) как определить массу? 5) как с помощью мензурки определить объем тела? А если тело не помещается в мензурку?

Дома вы изготовили такой прибор. Что им можно определить? Сообщите пожалуйста, результат собственного эксперимента.(учащиеся показывают свои отливные сосуды, рассказывают принцип изготовления и результат работы).

Научимся определять плотность на примере картофеля. Какие приборы нам понадобятся? (весы с разновесами, отливной сосуд, мензурка).

А как к нам на стол попадает картофель? Ведь его необходимо вырастить. На

прошлом уроке мы смотрели коллекцию почв нашего района, посетив школьный

краеведческий музей. Сделали вывод, что в нашем районе присутствуют в основном кислые и кислотно-щелочные почвы.

Сегодня мы продолжим работать с вашими приборами и будем использовать их

для установления связи между физическими явлениями через эксперименты.

Познакомимся с почвой конкретно района, где расположена наша школа. На пришкольном участке мы садим картофель. Определим физико-химический показатель почвы, для этого используем инструкцию к нашему эксперименту

( приложение 1).

Опыт №1.

Возьмите пробирку с почвой. Налейте туда воды. Объем воды должен быть в 3 раза больше объема почвы. Закройте пробирку пальцем и всряхивайте1 минуту.

Затем приготовьте фильтровальную бумагу, вставьте ее в воронку. Под воронку поставьте сухую пробирку. Профильтруйте эту смесь. Почва останется на фильтре, а в пробирке получим почвенный раствор. Определим с помощью индикаторной бумаги рН почвенного раствора(кислотность почвы). Сравним свой результат со справочными данными(цветная шкала на тубе с индикаторными полосками).

Интервал рН для благоприятного роста картофеля-4,5-6,3.

Сделаем вывод: Благоприятные ли у нас условия для выращивания картофеля?

В поселке в основном почвы кислые и кислотно - щелочные. Если интервал превышает данное значение, то кислотность можно уменьшить, добавив в почву

мел или обычную древесную золу, а также фосфоритную муку(Р2О5). Ее производили у нас на ВКФР. А какие растения или насекомые являются показателями кислотности почвы?(хвощ, мать-и-мачеха, одуванчик, жук - проволочник) .Запишем свой результат в таблицу ( приложение 2).

У вас на парте лежит клубень картофеля. Нам необходимо узнать плотность его.

С помощью каких приборов можно это сделать?(Отливного сосуда и мензурки-чтобы определить объем клубня ( в куб. см.); весов с разновесами - чтобы определить массу ( в граммах).

С помощью изготовленного вами отливного сосуда определим объем клубня картофеля. Проведем опыт№2.

Опыт №2.

В отливной сосуд нальем воды до отростка. На нити опустим клубень. У вас вытеснится вода в подставленную под отросток мензурку. Определите цену деления мензурки, затем подсчитайте объем вытесненной воды( в куб. см. ).

Результат запишите в таблицу.

Опыт №3.

Уравновесим весы с помощью бумаги. На левую чашку кладем картофель, на правую - гири. Определяем массу клубня ( в граммах).

Результат запишем в таблицу.

По известной вам формуле рассчитаем плотность клубня картофеля с использованием полученных данных. Работаем в тетради. Сделаем вывод. Сравним свой результат со справочными данными.( от 1,075 до 1.1 Г/ куб. см).

А какое блюдо всеми вами любимое можно приготовить из картофеля?

Конечно же - это чипсы. Расскажите, пожалуйста, технологию изготовления

чипсов.(Картофель моют, нагревают до 80 градусов. При этом из картофеля удаляется сахар и разрушаются ферменты. После этого картофель режут и моют для удаления крахмала. Кусочки картофеля жарят в растительном масле и посыпают вкусовыми добавками или солью. В некоторых случаях соль прилагается

в маленьких пакетиках. Чипсы обычно продают в пакетах).Сделаем контрольную закупку чипсов от разных производителей « Лейс» и «Московский картофель».

Проанализируем чипсы на наличие масла и на прочность. Проведем опыт №4 и №5 для чипсов от разных производителей.

Опыт№4. Определим анализ на содержание масла (жира).

-Положите чипсы на фильтровальную бумагу.

-Согните фильтровальную бумагу пополам и раздавите в сгибе чипс поочередно.

-Удалите кусочки чипса с фильтровальной бумаги.

-Посмотрите бумагу на свет.

Сделайте выводы.

Видите ли вы на бумаге какие - либо следы? Как они пропускают свет?( Это масло. Количество масла может быть оценено по размеру пропускающего свет пятна. А на основе чего это происходит?( движение молекул, диффузия; молекулы масла проникают между молекулами фильтровальной бумаги).Запишем вывод относительно жирности чипсов от разных производителей в таблицу.

Проведем следующий опыт.

Опыт №5.

Определим механическую прочность чипса взаимодействием молекул. Для этого иголкой проколите две дырочки в противоположных краях чипса, пропустите в дырочки нити. За одну нить подвесьте чипс, а на другой подвешивайте по очереди грузы, пока чипс не разорвется.

Сделаем вывод. Сравним чипсы от разных производителей. Каким чипсам вы отдадите предпочтение?

К проблеме прочности и приложенной к телу силы мы вернемся через несколько уроков.

4.Подведение итогов урока (рефлексия). Домашнее задание.

Ребята! Какие физические явления рассмотрели на уроке? Мы сегодня устанавливали логические связи между физическими явлениями через эксперимент. Что нового вы узнали на сегодняшнем уроке? Понравился ли вам урок?

Повторить параграфы №21,22 ;придумать задачи на плотность твердого тела, используя данные школьного краеведческого музея по Верхне-Камскому фосфоритному руднику.

Заключение

Таким образом, данная разработка урока физики в 7 классе реализует целенаправленное развитие творческой деятельности школьников в процессе проведения исследовательского эксперимента в школе и дома. Учащиеся самостоятельно черпают свои знания из наблюдений за окружающей действительностью, за явлениями, протекающими не только в природе, но и в быту. Для правильного построения методики формирования данных умений используется одна из теорий развивающего обучения - теорию поэтапного формирования умственных действий.

В своей дальнейшей исследовательской деятельности в области установления логических связей между физическими явлениями через эксперимент планирую расширять методическую базу разноуровневых заданий по физике, а также использовать данный подход в сочетании с ИКТ.

Список литературы

, Формирование у учащихся учебных умений на уроках физики.- М.: Просвещение, 1988.-178с. , Домашний эксперимент по физике в условиях развивающего обучения: учебное пособие.- Киров: Из-во ВГПУ, 2000.-112с. Журнал « Физика » 2012 г.,№6 Самостоятельная экспериментальная деятельность школьников. Активизация мышления учащихся на уроках физики.-М.: Просвещение, 1980.-112с. Управление познавательной деятельностью : методологические ориентировки по физике/ под ред. .- Киров, 1999-31с. Проблемное обучение физике в средней школе.- М.: Просвещение, 1993.-192с. Активизация учения школьников.- М.: Знание, 1979.-96с.

Приложение 1

Инструкция к выполнению экспериментальных задач

Оборудование: пробирка с почвой, стакан с водой, фильтровальная бумага, справочная литература, шкала рН, чипсы, клубень картофеля, нить, отливной сосуд( самодельный), мензурка, весы с разновесами, воронка, швейная иголка с ниткой, индикаторная бумага, набор грузов.

Опыт №1.

Интервал рН для благоприятного роста картофеля-4,5-6,3.

Опыт №2.

Результат запишите в таблице.

Опыт №3.

Результат запишем в таблице.

Опыт№4. Определим анализ на содержание масла (жира).

-Положите чипсы на фильтровальную бумагу.

-Согните фильтровальную бумагу пополам и раздавите в сгибе чипс поочередно.

-Удалите кусочки чипса с фильтровальной бумаги.

-Посмотрите бумагу на свет.

Сделайте выводы.

Опыт №5.

Определим механическую прочность чипса. Для этого иголкой проколите две дырочки в противоположных краях чипса, пропустите в дырочки нити. За одну нить подвесьте чипс, а на другой вешайте по очереди грузы пока чипс не разорвется.

Сделаем вывод.

Приложение 2

Таблица результатов

Природный показатель почвы	рН показатель кислотности	Масса клубня картофеля, г	Объем клубня картофеля, куб. см	Плотность картофеля, г/куб. см	Жирность, прочность

Вывод:

Установление логических связей между физическими явлениями на уроках физики через эксперимент

Установление логических связей между физическими явлениями на уроках физики через эксперимент

Домашний очаг

Справочная информация

Техника

Общество

Образование и наука

Мир

Бизнес и финансы