Физика

Физика - табигать турындагы иң төп фәннәрнең берсе. Барлык табигать турындагы фәннәр физик законнарга, теорияләргә һәм методларга нигезләнгән.

Физиканың төп максаты –әйләнә-тирәдә бара торган табигать күренешләрен, аның килеп чыгу сәбәпләрен фәнни фактларга нигезләнеп аңлату. Фәндә күренешне өйрәнүнең беренче этабы: күзәтү. Ләкин гади күзәтү белән чикләнеп калырга кирәкми. Билгеле бер шартлар тудырып, планын төзеп физик экспериментлар үткәрергә кирәк.

Бүгенге шартларда, укытуның яңа технологияләре үтеп кергән заманда, физик эксперимент та үз урынын югалтмаска тиеш.  Чөнки ул укучыларда дөньяны танып белергә, иҗади фикерләү сәләтен үстерүдә,  фәнгә карата кызыксынуларын арттырырга, белемнәрен тормышта кулланырга ярдәм итә.

Бүгенге мастер классның темасы “ Экспериментлар-укучыларның фикерләү эшчәнлеген активлаштыру чыганагы”.  Төп максаты  физика дәресләрендә эксперимент эшләрнең мөһимлеген күрсәтү.

Физик экспериментның структурасы: күзәтү-үлчәү-анализлау-нәтиҗә  Слайд4

Экспериментның төп этаплары:  Слайд

  Экспериментның төрләре:

1. Демонстрация

2. Лаборатор эш

3.Физик практикум

4.Эксперимент өй эшләре

5.Эксперименталь мәсьәләләр

  Демонстрация :  Яңа теманы аңлатканда үткәрелгән тәҗрибә укучыларның фәнни күзаллауларын үстерә: күренешне күзәтергә, тәҗрибәне планлаштырырга, нәтиҗәне анализларга, зурлыклар арасындагы бәйләнешне белергә, нәтиҗә ясарга ярдәм итә.Дәрес вакытында укытучы тарафыннан күрсәтелгән  тәҗрибә укучыда темага карата кызыксыну уята. Ләкин, бу вакытта укучы пассив күзәтүче булып утыра.

  Лаборатор эшләр: Укучының үзлектән эше. Бу эшне башкарганда һәрбер «эзләнүче» билгеле бер максат белән, план буенча эксперименталь эшне үткәрә: җайланманы җыя, үлчәү эшләрен үткәрә, бирелгәннәрне эшкәртә,физик күренешләрнең, закончалыкларның  дөреслегенә ышана. Лаборатор эшләр вакытында укучыларның чисталык, төгәллек, оешканлык, үз-үзенә таләпчәнлек кебек сыйфатлары формалаша.

Физик практикум:  Физик практикумның лаборатор эшләре уку елы ахырында үтелгән темалар буенча сайлап алына. Практикумда икешәр укучы бирелгән эш буенча мөстәкыйль эшлиләр. Соңыннан теория һәм практика буенча отчет бирәләр.

  Эксперименталь мәсьәләләр: Мәсьәләләр чишү  өчен биремнәр эксперименталь эшләр  үткәргәндә укучылар  тарафыннан алына. Мәсьәләләр чишү укучылардан уйлау һәм эшләүне таләп итә, чагыштыру,  охшашлык, аерымлылыкны табарга булыша.

Өй эшенә бирелгән күзәтүләр, тәҗрибәләр:  укучыларның физикага, техникага  кызыксынуларын арттыра, теория белән практиканың бәйләнешен күрсәтә, иҗадый уйларга, эзләнү эшләренә этәргеч бирә,  укучыларны үзлектән эзләнү эшләрен үткәрергә өйрәтә,  укучыларда күзәтүчәнлек,  игътибарлылык,  үз-үзенә ышанучанлык сыйфатларын булдыра,  укучыларны аңлы хезмәткә өйрәтә.

Тәҗрибәләр  укучыларны кызыксындырып белемгә омтылыш тудыра, әйләнә тирәдәге табигать күренешләрен аңларга ярдәм итә.

Лаборатор эш

  Ышкылу коэффициентын исәпләү.

  Максат: Төрле җисемнәр арасындагы ышкылу коэффициентының  өслек төренә бәйлелеген ачыклау

Җиһазлар: динамометр, төрле өслекле җисемнәр

  Эксперимент по плану  (при объяснении новой темы)

- Формулировка и обоснование гипотезы, которую можно положить в основу эксперимента. - Уяснение цели эксперимента - Выяснение условий, необходимых для достижения  результатов эксперимента. - Планирование эксперимента, включающего ответ на вопросы: Какие величины измерить? Приборы и материалы, необходимые для проведения опытов Какие наблюдение провести? Ход опытов и последовательность их выполнения. Выбор формы записи и результатов эксперимента. Отбор необходимых приборов и материалов. Сбор установки. Проведение опытов, сопровождаемое наблюдениями, измерениями, записью  результатов. Математическая обработка результатов измерений. Анализ результатов эксперимента, формулировка выводов. - Формулировка и обоснование гипотезы, которую можно положить в основу эксперимента. - Уяснение цели эксперимента - Выяснение условий, необходимых для достижения  результатов эксперимента. - Планирование эксперимента, включающего ответ на вопросы: Какие величины измерить? Приборы и материалы, необходимые для проведения опытов Какие наблюдение провести? Ход опытов и последовательность их выполнения. Выбор формы записи и результатов эксперимента. Отбор необходимых приборов и материалов. Сбор установки. Проведение опытов, сопровождаемое наблюдениями, измерениями, записью  результатов. Математическая обработка результатов измерений. Анализ результатов эксперимента, формулировка выводов. . Демонстрационный эксперимент играет в физике роль источника знаний и критерий их истинности, и дает возможности для организации учебно-познавательной деятельности учащихся. Слайд 4 Значение демонстрационного физического эксперимента : -на таком уроке я знакомлю учащихся с экспериментальным методом познания в физике, формируя у них при этом научное мировоззрение, некоторые экспериментальные умения: наблюдать явления, выдвигать гипотезы, планировать эксперимент, анализировать результаты, устанавливать зависимости между величинами, делать выводы и т. п

Физик  эксперимент ул укчыларның иҗади фикерләү сәләтен үстерү ысулы.

Виды и роль эксперимента в обучающем процессе

1. Демонстрацияле эксперимент

2. Фронталь лаборатор эшләр

3. Физик практикум

Сегодня перед школой поставлены задачи формирования нового человека, повышения его творческой активности. Традиционная школа направлена на совершенствование информационно-рецептурной системы обучения, не даёт возможности в полной мере развивать интеллектуальный потенциал личности. Главное, сейчас - вооружая знаниями, воспитать интеллектуально развитую личность, стремящуюся к познанию. В связи с этим современные требования к уроку ставят перед учителем задачу планомерного развития личности путём включения в активную учебно-познавательную деятельность.

Слайд 2Образовательные стандарты по физике и современные педагогические тенденции ориентируют нас на перестройку организации учебного процесса. В наибольшей степени это касается экспериментальной деятельности учителя и учащихся. Почему? Все дело в том, что учащиеся должны  освоить не только конкретные практические умения, и даже не общеучебные умения, а метод естественнонаучного познания.

Осуществление видов школьного эксперимента: демонстрации опытов и проведение лабораторных работ – позволяет мне успешно решать задачу связи физики с техникой. Тем самым развивая интерес у учащихся к предмету и способность применять знания на практике.

2.Виды и роль эксперимента в обучающем процессе.

Слайд 3

Применяемый мной демонстрационный эксперимент является одной из составляющих учебного физического эксперимента и представляет собой воспроизведение физических явлений на демонстрационном столе с помощью специальных приборов. Он относится к иллюстративным эмпирическим методам обучения. Демонстрационный эксперимент играет в физике роль источника знаний и критерий их истинности, и дает возможности для организации учебно-познавательной деятельности учащихся.

Слайд 4

Значение демонстрационного физического эксперимента :

-на таком уроке я знакомлю учащихся с экспериментальным методом познания в физике, формируя у них при этом научное мировоззрение, некоторые экспериментальные умения: наблюдать явления, выдвигать гипотезы, планировать эксперимент, анализировать результаты, устанавливать зависимости между величинами, делать выводы и т. п.

Так, например, при изучении атмосферного давления провожу эксперимент со стаканом с водой, после которого учащиеся должны объяснить существование атмосферного давления. Цель данного урока: рассмотреть причины, создающие атмосферное давление, экспериментально доказать его наличие, рассмотреть использование атмосферного давления в ряде областей человеческой деятельности (в медицине).

Магдебургские тарелки

Опыт 1. Опыт 2

Демонстрационный эксперимент способствует наглядному восприятию учащимися учебного материала, его пониманию и запоминанию; позволяет мне осуществить политехническое обучение учащихся; способствует повышению интереса к изучению физике и созданию мотивации учения. Но при проведении демонстрационного эксперимента учащиеся только пассивно наблюдают за опытом, проводимым учителем, сами при этом ничего не делают собственными руками. Следовательно, необходимо наличие самостоятельного эксперимента учащихся по физике.

Обучение физике нельзя представить только в виде теоретических занятий, даже если учащимся на занятиях показываются демонстрационные физические опыты. Ко всем видам чувственного восприятия надо обязательно добавить на занятиях “работу руками”. Это достигается мною при выполнении учащимися лабораторного физического эксперимента, когда они сами собирают установки, проводят измерения физических величин, выполняют опыты. Лабораторные занятия вызывают у учащихся очень большой интерес, что вполне естественно, так как при этом происходит познание учеником окружающего мира на основе собственного опыта и собственных ощущений.

Слайд 6

Значение лабораторных занятий.

На таких уроках я формирую у учащихся экспериментальные умения, которые включают в себя как интеллектуальные умения, так и практические. К первой группе относятся умения: определять цель эксперимента, выдвигать гипотезы, подбирать приборы, планировать эксперимент, вычислять погрешности, анализировать результаты, оформлять отчет о проделанной работе. Ко второй группе относятся умения: собирать экспериментальную установку, наблюдать, измерять, экспериментировать.

Кроме того, при выполнении таких работ у учащихся вырабатываю такие важные личностные качества, как аккуратность в работе приборами; соблюдение чистоты и порядка на рабочем месте, в записях, которые делаются во время эксперимента, организованность, настойчивость в получении результата. У них формируется определенная культура умственного и физического труда.

Так, например, на том же уроке изучения атмосферного давления выполняется лабораторная работа «Сухая монета», которая позволяет увидеть существование атмосферного давления, уже ощущая это на практике.

Сухая монетка.

Положи на плоскую тарелку монету и налей немного воды. Монета очутится под водой. Теперь предложи товарищу взять монету голой рукой, не замочив пальцев и не выливая воду из тарелки. Едва ли он сообразит, как это сделать. А фокус в том, что воду надо отсосать. Но не ртом, конечно. Ведь неизвестно, где эта монета валялась, в каких руках она побывала.

Возьми тонкий стакан, ополосни его кипятком и опрокинь на тарелку рядом с монетой. Теперь смотри, что будет.

Слайд 8,9

Фронтальные лабораторные работы - это такой вид практических работ, когда все учащиеся класса одновременно выполняют однотипный эксперимент, используя одинаковое оборудование. Фронтальные лабораторные работы чаще всего выполняются группой учащихся, состоящей из двух человек, иногда я провожу индивидуальную работу. Перед проведением работы я выявляю подготовленность учащихся к сознательному выполнению работы: провожу фронтальный опрос по теории, относящейся к данной лабораторной работе, определяю вместе с ними ее цель, обсуждаем ход выполнения работы, правила работы с приборами, методы вычисления погрешностей измерений. Фронтальные лабораторные работы не очень сложны по содержанию, тесно связаны хронологически с изучаемым материалом и рассчитаны, как правило, на один урок. Описания лабораторных работ можно найти в школьных учебниках по физике, но иногда я выхожу за рамки и школьного учебника и провожу кратковременные лабораторные работы. Например, при изучении колебательного движения «Зависимость периода и частоты колебания от длины нити»

Слайд 10,11

Физический практикум проводится мною с целью повторения, углубления, расширения и обобщения полученных знаний из разных тем курса физики; развития и совершенствования у учащихся экспериментальных умений путем использования более сложного оборудования, более сложного эксперимента; формирования у них самостоятельности при решении задач, связанных с экспериментом. Физический практикум не связан по времени с изучаемым материалом, я провожу его, как правило, в конце учебного года, иногда - в конце первого и второго полугодий. При этом я формирую группы из 2-4 человек на различном оборудовании. К каждой работе я составляю инструкцию, которая должна содержать: название, цель, список приборов и оборудования, краткую теорию, описание неизвестных учащимся приборов, план выполнения работы. После проведения работы учащиеся сдают отчет, который должен содержать: название работы, цель работы, список приборов, схему или рисунок установки, план выполнения работы, таблицу результатов, формулы, по которым вычислялись значения величин, вычисления погрешностей измерений, выводы. При оценке работы учащихся в практикуме я учитываю их подготовку к работе, отчет о работе, уровень сформированности умений, понимание теоретического материала, используемых методов экспериментального исследования.

Слайд 12

При отсутствии соответствующей технологической базы мною используется ещё один вид эксперимента – виртуальный, который представляет большой интерес у учащихся

Слайд 13-15

Также мною на уроках широко используется выполнение домашнего экспериментального задания. Например, при изучении темы «Атмосферное давление» .

Цели данного задания:

Образовательная: вовлечение каждого ученика в активный познавательный процесс; формирование навыков по исследовательской деятельности.

Воспитательная: воспитание внимательного, доброжелательного отношения к ответам одноклассников; воспитание личной ответственности за выполнение коллективной работы

Развивающая: развитие умений и способностей учащихся работать самостоятельно; расширение кругозора, повышение эрудиции, развитие интереса к экспериментальной физике.

Задача проекта: выполнить эксперимент, наглядно демонстрирующий наличие атмосферного давления.

В процессе работы над проектом вы должны:

Выбрать эксперимент

Подобрать необходимое оборудование

Изготовить пояснительный рисунок

Показать эксперимент

Объяснить его

Эксперименты должны быть наглядными, простыми и доступными.

2-й этап. Организация деятельности

Учащиеся разбиваются на группы, распределяют роли в группе, выбирают из литературы, какой эксперимент они будут показывать. (Перечень экспериментов – приложение 1)

3-й этап. Осуществление деятельности

4-й этап. Презентация

Ученики демонстрируют свои эксперименты, объясняют их. Рефлексируют свою деятельность и оценивают результат своей работы, а так же работу других групп. Результаты само - и взаимооценки заносят в оценочный лист. (см. приложение – 2)

3. Занимательные опыты по физике

Но опыты в физике могу не только иллюстрировать различные физические процессы, но и стимулировать познавательную активность и желание учиться. Так, например, некоторые опыты при изучении механики применяются мною на уроках:

Инерция.

Интереснейшим подтверждением существования инерции служит обыкновенный волчок. Каждая частица волчка движется по окружности в плоскости, перпендикулярной оси вращения. По закону инерции частица в каждый момент времени стремится сойти с окружности на прямую линию, касательную к окружности. Но всякая касательная расположена в той, же плоскости, что и сама окружность; поэтому каждая частица стремится двигаться так, чтобы все время оставаться в плоскости, перпендикулярной к оси вращения. Отсюда следует, что все плоскости в волчке, перпендикулярны к оси вращения, стремятся сохранить свое положение в пространстве, а поэтому и общий перпендикуляр к ним, т. е. сама ось вращения, также стремится сохранить свое равновесие, волчок как бы сопротивляется попытке его опрокинуть. Чем массивнее волчок и чем быстрее он вращается, тем упорнее противодействует он опрокидыванию.

Сила тяжести давления

Силу тяжести, с которой тела притягиваются к Земле, нужно отличать от веса тела. Понятие веса широко используется в повседневной жизни.

Для проверки теории можно использовать следующие опыты:

Возьмем диск из металла (фанеры или пластмассы) диаметром 10 см., по его размерам вырежем кусок бумаги. В одну руку возьмите бумажный диск, а в другую металлический (фанерный или пластмассовый) и предоставьте им возможность свободно падать с одной и той же высоты.

Почему металлический диск упадет быстрее бумажного? Положите бумажный диск на металлический и дайте им возможность свободно падать. Почему в этом случае они падают одновременно?

Ответ: На каждый диск действует две силы: сила тяжести и сила сопротивления воздуха. В начале движения равнодействующая этих сил направлена в низ, больше для металлического диска, поэтому он будет двигаться с большим ускорением. Но с увеличением скорости сила сопротивления воздуха увеличится и станет равной силе тяжести. В итоге оба диска будут двигаться равномерно, но металлический диск – с большей скоростью. (Похожая ситуация возникает когда парашютист находится в состоянии свободного полета: выпрыгивая из самолета он имеет сравнительно небольшую скорость потом разгоняясь примерно до 50 м/с эти две силы уравновешиваются и он подает с постоянной скоростью).

Во втором случае сопротивление воздуха преодолеет только металлический диск, а сила тяжести сообщает телам равные ускорения в независимости от их масс.

· Возьмите два одинаковых по размерам и массе листа бумаги. Один лист скомкайте. Одновременно отпустите листы с одной и той же высоты. Почему скомканный лист падает быстрее?

Ответ: скомканный лист бумаги падает быстрее, так как на него действует меньшая сила сопротивления со стороны воздуха.

Сила трения.

Трение – один из видов взаимодействия тел. Оно возникает при соприкосновении двух тел.

Вот опыт, показывающий, что происходит, если действие силы трения мало.

· Возьмем шелковую нить. Привяжем ее конец узлами к какому-либо грузу и дерним за второй конец нити. Узлы развяжутся.

Или еще опыт более сложный для объяснения.

· Возьмем линейку и положим горизонтально на указательные пальцы рук. Не торопясь перемещаем пальцы к центру линейки. Почему линейка двигается то по одному, то по другому пальцу?

Ответ: Сила давления со стороны линейки на пальцы изменяется при движении. Стало быть, изменяется и сила трения между пальцами и линейкой. Если один палец расположен ближе к центру, то на него сила давления действует больше. Между ним и линейкой действует большая сила давления, следовательно, перемещается второй палец и т. д.

Это некоторые опыты, которые можно демонстрировать на уроке. Но изучение физики не ограничивается рамками урока, возможно проведение различных викторин, физических вечеров и конкурсов.

Опыты следует тщательно готовить, так как самый занимательный опыт, не удавшийся сразу, перестает интересовать детей и внимание их ослабевает. Опыт не вызывает интереса и в том случае, неудачно сформулирован вопрос, когда плохо пояснена демонстрация.

Заключение

Уже в определении физики как науки заложено сочетание в ней как теоретической, так и практической частей. Считается важным, чтобы в процессе обучения учащихся физике учитель смог как можно полнее продемонстрировать своим ученикам взаимосвязь этих частей. Ведь когда учащиеся почувствуют эту взаимосвязь, то они смогут многим процессам, происходящим вокруг них в быту, в природе, дать верное теоретическое объяснение. Это может являться показателем достаточно полного владения материалом.

Какие формы обучения практического характера можно предложить в дополнение к рассказу преподавателя? В первую очередь, конечно, это наблюдение учениками за демонстрацией опытов, проводимых учителем в классе при объяснении нового материала или при повторении пройденного, так же можно предложить опыты, проводимые самими учащимися в классе во время уроков в процессе фронтальной лабораторной работы под непосредственным наблюдением учителя. Еще можно предложить: 1)опыты, проводимые самими учащимися в классе во время физического практикума; 2)опыты-демонстрации, проводимые учащимися при ответах; 3)опыты, проводимые учащимися вне школы по домашним заданиям учителя; 4)наблюдения кратковременных и длительных явлений природы, техники и быта, проводимые учащимися на дому по особым заданиям учителя.

Опыт же не только учит, он увлекает ученика, заставляет лучше понимать то явление, которое он демонстрирует. Ведь известно, что человек заинтересованный в конечном результате добивается успеха. Так и в данном случае заинтересовав ученика, пробудем тягу к знаниям. Использование всякого рода викторин основана тоже на том, что бы заинтересовать, но здесь проявляется монет игры, соревнования, то есть спортивный интерес. От умения учителем применять такого рода опыты напрямую зависит успеваемость его учеников.

Литература

1. . Занимательные опыты по физике в 6-7 классах средней школы. . М.: “Просвещение”, 1985.

2. Занимательная физика. . М.: “Наука”, 1991.

3. Сборник по методике и технике физического эксперимента. Под ред. . М.: “Учпедгиз”, 1960.

4. Теория и методика обучения физике в школе. Общие вопросы. Под ред. , . М.: “Академия”, 2000

5. . “Курс физики”, изд. “Высшая школа”, М., 1999г.

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №16»

г. Балаково

Саратовской области

Физический эксперимент – способ развития творческого мышления учащихся.

,

учитель физики

первой квалификационной категории