Обобщение опыта по теме: Экспериментальная физика и физические методы исследования на уроках физики

МКОУ Копанищенская ООШ
«Экспериментальная физика и физические методы исследования на уроках физики»
Учитель физики: Буханцева С.Г.
Сегодня перед школой поставлены задачи формирования нового человека, повышения его творческой активности. Вооружая знаниями, воспитать интеллектуально развитую личность, стремящуюся к познанию. Курс основной школы должен приобрести общекультурное звучание, стать более значимым в формировании личности. Такой взгляд на школьный курс выдвигают на первый план задачу интеллектуального развития и прежде всего таких его компонентов, как интеллектуальная восприимчивость, способность к усвоению новой информации, интеллектуальная мобильность, т.е подвижность, гибкость мышления. Именно эти качества являются существенной адаптацией человека к быстро меняющимся условиям реальной жизни. Преподавание должно максимально приблизиться к опыту учащихся, опираться на доступные их пониманию ситуации, т.е. сформировать познавательный интерес у учащихся к предмету. Известно, что важным средством пробуждения интереса к физике является использование приемов занимательного изложения учебного материала. Занимательность усиливает эмоциональность восприятия информации, служит средством сосредоточивания внимания, способствует запоминанию. Кроме того, сама наука физика подразумевает исследование, т. е. выполнение экспериментальных исследований прямой путь к более глубокому усвоению содержания.
При преподавании физики я ставлю перед собой следующие цели: развитие у ребят интереса к физике, формирование навыков думать (анализировать, сопоставлять, сравнивать и пр.), развитие творческих способностей каждого ученика. Достижению этих целей способствует известный метод научного познания, который состоит из трех частей:
Теоретическое предсказание
Экспериментальная проверка гипотезы
Сравнение теоретических и экспериментальных данных, формулирование вывода.
Существенная часть этого метода — эксперимент; он выступает в качестве критерии истины.
Чтобы эксперимент выполнил свою функцию, нужно придумать его идею, предложить ребятам схему установки, т.е. сделать ряд шагов-этапов, последовательность которых отражена на схеме.
1.Эксперимент для проверки теоретического предсказания

Эксперимент является одновременно источником знаний, методом обучения и средством активизации познавательной деятельности учащегося. Отражение экспериментального характера физической науки я осуществляю посредством широкого использования различных видов эксперимента — демонстрационных опытов, иллюстративных заданий (опыты), экспериментальных задач, внеклассных и домашних опытов, исследовательских заданий (изобретение устройства), лабораторных работ, физического практикума.

Демонстрация опытов запечатлевается лучше, чем его рассказ учителя о физическом опыте. Демонстрационный эксперимент я использую в основном при объяснении нового материала. Например:
Пример 1 .Так при изучении темы «Давление жидкостей и газов» в 7 классе демонстрируются явления наличия давления жидкостями и газами, существование атмосферного давления и его изменения с высотой, плавание тел; изучаются устройство и действие приборов для измерения давления (барометров — ртутного и анероида, манометра), применения в технике (насосы, гидравлический пресс, сообщающие сосуды). Также при изучении новой темы я предлагаю выполнить экспериментальные задания и на их основе самим сделать выводы.
Пример 2В 7 классе перед изучением понятия скорости учащимся предлагают пронаблюдать за движением стеаринового, пластилинового и свинцового шариков в стеклянных трубках с водой (внутренний диаметр 7-8 мм, длина 100 мм). При выполнении задания учащиеся руководствуются указаниями, которые им даются либо в письменном виде.
План проведения эксперимента:
1. Одновременно расположите трубки с пластилиновым и свинцовым шариками вертикально так, чтобы в начальный момент времени шарики оказались вверху. Наблюдайте за движением шариков. Опыт проделайте несколько раз.
2. Ответьте на вопросы:1) Чем отличаются движения шариков?2) Какой из шариков движется быстрее? Какой медленнее?
3. Одновременно расположите трубки с пластилиновым и стеариновым шариками вертикально так, чтобы пластилиновый шарик оказался вверху, а стеариновый внизу. Сравните движения шариков.
4. Ответьте на вопросы: 1) Чем отличаются движения шариков? 2) Какой из шариков движется быстрее? Какой медленнее? 3) Чем отличаются движения шариков в первом и во втором опытах? 4) Какой из шариков движется быстрее — стеариновый или свинцовый? 5) Какой из трех шариков самый быстрый? Самый медленный? 6) Ответы на четвертый и пятый вопросы еще раз (проверьте опытом).
В результате выполнения опытов, их анализа на основе сравнения учащихся подводят к понятию скорости.
У учащихся 7-8 классов, повышенно деятельных и эмоциональных, стремящихся к конкретным практическим делам, большой интерес вызывает использование хорошо подготовленных демонстрационных опытов и самостоятельный эксперимент, выполнение домашних опытов и наблюдений, а также решение заданий иллюстрирующих применение на практике приобретаемых на уроках знаний.
Пример 3. В 8 классе при изучении темы «Способы теплопередачи» учащиеся с интересом решают задачи типа:
Как в жаркий летний день в полевых условиях сохранить холодной воду в сосуде?
Как поступить, чтобы быстрее охладить молоко: поставить кастрюлю с молоком на лед или положить лед на крышку кастрюли?
лед или положить лед на крышку кастрюли?
Общую структуру такого физического эксперимента можно представить в виде:

2. Экспериментальные задачи.
Особенно большую активность и самостоятельность проявляют учащиеся 9 класса при решении экспериментальных задач. Данные для решения экспериментальных задач получаются из опыта непосредственно на демонстрационном столе учителя или путем физических измерений, произведенных самими учащимися. Преимущество экспериментальных задач перед текстовыми заключается прежде всего в том, что экспериментальные задачи не могут быть решены формально, без достаточного осмысления физического процесса. В 9 классе проводятся занятия в объеме 18 часов за учебный год предпрофильного курса «Физик – исследователь». Тип курса – предметно-ориентированный. Содержание курса универсально, т.к. полученные в ходе его изучения умения и навыки являются необходимыми при проведении лабораторных и практических работ по таким учебным дисциплинам, как физика, математика, химия, биология, но ни один из базовых курсов не предполагает систематизированного изучения этой темы. Учащийся может использовать эти знания для проведения отдельных исследовательских работ в домашних условиях.
Техническое обеспечение курса:
- типовое лабораторное оборудование
- простые самодельные приборы
- доступные материалы обихода и быта.
Основное содержание курса:
Измерение физических величин и оценка погрешности измерений.
Устройство приборов и правила пользования ими (штангенциркуль, ареометр, барометр, манометр).
Общая схема определения геометрических размеров тел, использование нестандартных способов.
Рассмотрение вопросов гидростатики в темах: «Определение плотности тела», «Исследование зависимости коэффициента трения от различных условий».
Использование методов подобия при определении размеров тел.
Определение давления газов больше, чем атмосферное.
Физический практикум с двумя разделами:
- измерение
- обработка данных:
аналитически
графически
определение погрешности измерений
Вот примеры тематических занятий: «Измерение толщины стеклянной пластинки», «Определение диаметров тел различными способами», «Определение скорости истечения воды из водопроводного крана при помощи цилиндрического сосуда, секундомера и штангенциркуля», «Определение скорости движения указательного пальца при горизонтальном щелчке» и т.д.
3.Домашний эксперимент или исследование.
Выполнение учащимися опытов и наблюдение в домашних условиях является важным дополнением ко всем видам экспериментальных и практических работ. Особое значение домашние опыты и наблюдение имеют для развития познавательного интереса и творческих способностей школьников, для формирования у них экспериментальных умений и навыков. Роль домашнего эксперимента особенно велика при формировании понятий, где необходима опора на конкретный материал, на чувственное восприятие предметов и явлений.
Домашние опыты и наблюдения, проводимые учащимися:
дают возможность расширить область связи теории с практикой;
развивают интерес к физике и технике;
рождают творческую мысль и развивают способность к изобретательству;
приучают учащихся к самостоятельной исследовательской работе;
вырабатывают у них наблюдательность, внимание, настойчивость и аккуратность;
дополняют демонстрационный эксперимент учителя и классные лабораторные работы тем материалом, который не может быть получен в классе
приучают учащихся к сознательному труду.
Например, в 7 классе я предлагаю выполнить дома, следующие экспериментальные задания:
Воспользовавшись клетчатой бумагой, определите площадь своей ступни.
Измерьте толщину листа бумаги в учебнике при помощи линейки
Определите массу воды, молока, подсолнечного масла в заполненном доверху стакане. Объем мерного стакана 200 см3.
Экспериментальные задания иллюстрирующие, применение на практике приобретаемых на уроках знаний, я в основном использую для обобщения изученного материала по ряду тем или разделу. Стараюсь выбрать задания, которые требуют от учащихся умения выполнять ряд мыслительных операций и практических действий: сравнение, нахождение сходства и различия, преимуществ и недостатков в приемах работы с приборами, аппаратами и т.д.
При выполнении таких заданий дети работают в группах - это создает возможность для диалога между участниками, а это в свою очередь развивает умение не только говорить, но и быть понятным, доказательно отстаивать свою позицию.
Так, например, в 7 классе на обобщающем уроке по теме «Основы МКТ» могут быть предложены следующие задания:
Определите экспериментально размеры малых тел. Оборудование: линейка, монеты, бисер для плетения и т.д.
Определите экспериментально объем тел правильной формы. Оборудование: линейка, кубики и параллелепипеды.
Определите экспериментально плотность тела неправильной формы. Из чего сделано это тело?
4.Пропевдичекий курс физики в 6 классе.
Преобразование структуры и содержания курса физики, в связи с модернизацией системы общего образования в стране, вызывает необходимость серьезных изменений в подготовке учащихся к изучению систематического курса физики, т е. в пропевдике.
Такой курс построен на основе метода научного познания. Он способствует начальному формированию и дальнейшему развитию физических понятий в системе непрерывного физического образования и обеспечивает формирование у учащихся целостного представления о мире, так как в нем широко используются методы учебного, исследовательского, проблемного эксперимента. Ребенок в процессе познания, приобретая чувственный (феноменологический) опыт, переживает полученные ощущения и впечатления. Эти переживания пробуждают и побуждают процесс мышления. Программу данного курса разработали кандидаты педагогических наук, преподаватели физики Шулежко Елена Михайловна, Шулежко Александр Терентьевич. Она может быть реализована в урочной или внеурочной деятельности обучающихся по выбору образовательного учреждения. Данная программа обеспечена учебными изданиями в составе УМК по физике для основной школы издательства «Бином. Лаборатория знаний».В этом учебном году школой была приобретена цифровая лаборатория для предметов естественно – научного цикла для среднего звена, учащиеся начальных классов используют свою цифровую лаборатория на уроках окружающего мира и в 5 классе на занятиях «Природа под микроскопом», поэтому в будущем 2016-2017 учебном году из часов школьного компонента мы планируем ввести пропевдический курс для 6 класса «Занимательная физика».
Пример планирования:
Тема 2. Пространство
(20 часов):
Пространство и его свойства,
Измерение размеров
разных тел.
Углы помогают изучать пространство, Измерение углов в астрономии и
географии,
Как и для чего
измеряется площадь
разных поверхностей, Как и для чего
измеряют объем тел.
Методы исследования пространства:
1. Использование измерительных приборов: измерительная линейка, транспортир, палетка, мерный цилиндр.
2. Измерение расстояний, углов, площадей, объемов.
3. Использование результатов измерения для предсказания направления движения тел, для предсказания расположения плоских фигур на плоскости и объемных тел в пространстве.
Фронтальные лабораторные работы:
1. Использование мер длины: метр, дециметр, сантиметр.
2. Ориентация на местности при помощи компаса.
3. Измерение углов при помощи транспортира.
4. Измерение углов при помощи астрономического посоха и высотомера.
5. Измерение площадей различных фигур.
6. Измерение объема жидкости и твердого тела при помощи мерного цилиндра Уметь применять понятия: длина,угол, площадь, объем.
Уметь определять
цену деления измерительного прибора.
Уметь правильно пользоваться линейкой, мерным цилиндром, транспортиром, палеткой
Также данная программа позволяет разносторонне использовать метод проектов по каждой теме, требующих от учащихся не только непосредственной экспериментальной деятельности, но и предварительного изучения материалов из справочной или энциклопедической литературы. Пример: К теме «Пространство» предлагаются на выбор учащихся темы проектов: «Как измерить неизмеримое», «Зачем измеряют площадь поверхности разныхтел», «Как и для чего измеряют объем тел», «Как определить объем капли», «Как определить площадь поверхности России» и т.д.

У каждого времени свой путь к познанию. У нашего — личностный, творческий. И на помощь приходит общение. Общение — это урок Сотворчества, совместного мышления, партнерства, урок Свободы.