«Творческие экспериментальные задания по физике, 7 класс»
Доклад
«Творческие экспериментальные задания по физике, 7 класс»
Цель:
разработать систему творческих экспериментальных заданий по физике 7 класса, ориентированную на повышение уровня развития интереса.
Физика – наука экспериментальная. Под экспериментом понимают опыт, т.е. наблюдение исследуемого явления в учитываемых условиях, позволяющих следить за его ходом и воссоздавать каждый раз при повторении тех же условий. Поэтому понимание о и сознание физической теории невозможно без подтвержденных данных, т.е. без эксперимента. Она предполагает активную самостоятельную позицию учащихся в учении; развитие общеучебных умений и навыков: в первую очередь исследовательских и самооценочных; Формирование умений, которые связаны с опытом, их применения в практической деятельности, приоритетное нацеливание на развитие познавательного интереса учащихся, реализацию принципа связи обучения с жизнью.
Для многих учащихся материал по физике, изложенный в книгах и учебниках, остается долгое время непонятным. И интерес к данному предмету из-за непонимания снижается, что ведет к непониманию предмета и снижению успеваемости.
Как пробудить у учащихся тягу к знаниям? Как оживить процесс обучения, как создать атмосферу радостной приподнятости, сопутствующей поиску и творчеству? Как сделать учебную деятельность жизнерадостной, увлекательной и интересной.
Поможет решить эти вопросы при обучении физики постановка ученика в условия исследователя, на место учёного или первооткрывателя
Для учащегося наблюдения и опыты, и организация исследовательской деятельности при изучении физики – необходимый фактор, позволяющий повысить интерес к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной и полезной и осознать, что физика – это не страшно, физика – это интересно.
Именно эксперимент помогает ученику не только лучше понять теорию, но и активно включаться в работу на уроке, выдвигать свои теории для решения проблемы, решать не только вместе с учителем поставленные задачи, но и даже самостоятельно. Эксперимент составляет важную сторону практики. С его помощью наука в состоянии не только объяснить явления материального мира, но и непосредственно овладеть ими. Поэтому эксперимент является главным средством связи науки с жизнью.
Физический эксперимент – одно из основных средств развития творческих способностей учащихся.
Традиционно при изучении физики эксперимент делится;
а) демонстрационный, выполняемый учителем;
б) практические (исследовательские) работы, выполняемые учеником самостоятельно.
Экспериментальные задания – задания, целью которых становится исследование, т.к. лабораторные работы из учебника не содержат исследовательского эксперимента.
Эти работы заставляют учеников самостоятельно искать пути, ведущие к конечному результату, разрабатывать план действий, учитывать возможности предоставленных приборов и оборудования и добиваться получения максимально возможной точности за счет оптимального метода измерений.
Такие работы позволяют учащемуся реализовывать и развивать творческие способности, повышают интерес к предмету, развивают воображение, логическое мышление, гибкость ума, интуицию.
В докладе подробно описано решение некоторых таких заданий, подобраны наиболее интересные темы для исследований. Ведь главная цель состоит в том, чтобы повысить интерес учеников к физике.
Тема «Измерение размеров и объемов малых тел»
1.Определение объема одной одной пульки.
2. Определение объема СД-диска
3.Определение массы спички без серы
Задание 1. Определение объема одной пульки
Цель: Измерить объем одной пульки с помощью эксперимента.
Оборудование: Мензурка,200 пулек, вода.
Ход работы.
Чтобы измерить объем одной пульки, наливаем в мензурку воду до отметки 50 мл.
Затем аккуратно высыпаем 200 пулек в воду и отмечаем, насколько повысился уровень воды в мензурке. Он стал равным 60 мл.
Чтобы найти объем всех пулек, надо из большего объема вычесть меньший, получаем 10 мл.
Затем находим объем одной пульки: делим 10 мл на 200 пулек. Получаем, что пулька имеет объем равный 0,05 см3 (слайд 3-4)
Определение объема одной пульки
Дано: пулька
n = 200 пулек
V1 = 50 мл
V2 = 60 мл
СИ
50 см2
60 см2
Решение
V3 = V2 – V1
Vпульки = 13 EMBED Equation.3 1415
V3 = 60 см3 – 50 см3 = 10 см3
Vпульки = 13 EMBED Equation.3 1415 = 0,05 см3
Vпульки = ?
Ответ: объём одной пульки равен 0,05 см3
Задание 2. Определение объема СD диска
Цель: Измерить объем СD диска
Оборудование: Миллиметровая бумага, СD диски -10 шт.
Ход работы.
Чтобы измерить объем СD диска, нам нужно узнать площадь диска без отверстия и его толщину.
1.Находим площадь диска. Чтобы его найти, надо из площади большего круга вычесть площадь отверстия.
2.Находим площадь диска с отверстием. Выкладываем диск на миллиметровую бумагу, обводим контур и измеряем диаметр круга. Получилось 12 см, тогда радиус -6см. Подставляем эти значения в формулу площади круга. и расчет оказался равным 113 см3.
3.Теперь находим площадь отверстия. Выкладываем диск на бумагу, обводим отверстие и находим радиус. У нас получился 0,7 см. Площадь отверстия по расчетам равна
1,5 см2.
4. Вычитаем из площади всего диска площадь отверстия. Результат равен 111,5 см2.
5. Теперь находим толщину диска. Для этого берем 10 дисков, складываем их вместе и ставим вертикально на миллиметровую бумагу. Они занимают 10 клеточек. Значит, толщина 10 дисков равна 1,3 см. а одного 0,13 см.
6. Сейчас мы можем найти объем диска. В нашем случае, умножаем площадь диска на толщину. Получаем приблизительно 14,5 см3 (слайд 6-7)
Измерение объёма CD диска
Дано: диск
h 10 дисков = 1,3 см
h 1 диска = 0,13 см
d1 = 12 cм
d2 = 1,4 см
S = S1 – S2
S1 = 13 EMBED Equation.3 1415
S2 = 13 EMBED Equation.3 1415
V = Sh
R = d : 2
Решение
R1 = 12 cм : 2 = 6 см
R2 = 1,4 cм : 2 = 0,7 см
S1 = 3,14
· 62 см2 = 3,14
· 36 см2 = 113 см2
S2 = 3, 14
· 0,72 см2 = 3,14
· 0,49 см2 = 1,5 см2
S = 113 см2 – 1,5 см2 = 111,5 см2
V = 111,5 см2
· 0,13 см = 14,5 см3
V = ?
Ответ: объём диска равен 14,5 см3
Задание3. Измерение массы спички без серы
Цель: измерить массу спички без использования весов.
Оборудование: Миллиметровая бумага, 5 спичек.
Ход работы.
1.Чтобы, измерить массу спички без серы, сначала нужно измерить объем. Для этого берем 5 спичек, заранее очищенных от серы, и выложить в ряд на миллиметровую бумагу. Получилось, что они занимают 10 клеточек, т.е.1 см-это ширина 5 спичек. Тогда ширина одной спички-0,2 см.
2.Соответственно измеряем дину спички - 4 см.
3.Считаем объем: перемножая длину, ширину, толщину. Получается-0,16 см3- объем одной спички.
4. Плотность спички равна 0,8 г/см3.Зная формулу массы через плотность и объем, находим, что масса приблизительно равна 0,13г. (слайд 9).
Измерение массы спички без серы
Дано: спичка
а = 0,2 см
h = 4 см
· = 0,8 г/см3
S = a2
V = S
·h
m =
·
·V
Решение:
S = 0,22 см2 = 0,04 см2
V = 0,04 см2
· 4 см = 0,16 см3
m = 0,8 г/см3
· 0,16 см3 = 0,13 г
m = ?
Ответ: масса спички равна 0,13 г.
Тема «Скорость»
1.Определение скорости написания своего имени.
2.Определение скорости бумажного вертолета.
3.Определение скорости кошки.
Задание 1. Определение скорости написания своего имени.
Цель: Определить экспериментально приблизительно скорость написания своего имени.
Оборудование: Лист в клетку, фломастер, нитка, линейка, секундомер.
Ход работы.
1. Написать свое имя на листе, соблюдая высоту букв (3-4 клетки)
2.Засечь на секундомере время, за которое мы успели написать свое имя. Получилось 10 сек.
3.Обвести ниткой контуры букв. Получается определенный отрезок нити. Затем измеряем линейкой его длину- 20см.
4. Подставить в формулу скорости, рассчитать значение (слайд 12).
Определение скорости написания своего имени
Дано: почерк
S = 0,2 м
t = 10 c
V = 13 EMBED Equation.3 1415
Решение:
V = 13 EMBED Equation.3 1415= 0,02 м/с
V = ?
Ответ скорость написания своего имени равна 0,02 м/с.
Задание 2. Определение скорости бумажного вертолета
Цель: определить приблизительно скорость бумажного вертолета при равномерном движении.
Оборудование: Модель «бумажный вертолет», рулетка, секундомер.
Ход работы.
1.Измерить высоту от пола до вытянутой руки вверх. Получилось 2 м.
2.Отпустить вертолет и засечь время падения на секундомере. Получилось 1,2сек.
3. Подставить измерения в формулу скорости. По расчетам она оказалась равной 1/7 м/с.
Определение скорости падения бумажного вертолета
Дано: вертолет
S = 2 м
t = 1,2 с
V = 13 EMBED Equation.3 1415
Решение:
V = 13 EMBED Equation.3 1415= 1,7 м/с
V = ?
Ответ: скорость падения бумажного вертолета равна 1,7 м/с.
Задание 3. Определение скорости кошки
Для этого эксперимента мне понадобились: секундомер, рулетка, игрушка и сама кошка.
1.Измерить расстояние от старта до финиша.-3м
2.Находясь на «старте», и придерживаем кошку, бросить ей игрушку к «финишу»
3.Отпустить кошку и засечь время, за которое кошка пробежит это расстояние. Получилось -1 сек.
4.Подставить измерения в формулу скорости. Приблизительно скорость кошки равна-3 м/с.
Определение скорости кошки
Дано: кошка
S = 3 м
t = 1 c
V = 13 EMBED Equation.3 1415
Решение:
V = 13 EMBED Equation.3 1415= 3 м/с
V = ?
Ответ: скорость кошки равна 3 м/с.
Тема «Трение»
Задание 1.
Возьмите длинную тяжелую книгу, перевяжите ее тонкой ниткой и
прикрепите к нитке резиновую нить длиной 20см. Положите книгу на стол и очень медленно начинайте тянуть за конец резиновой нити. Попытайтесь измерить длину растянувшейся резиновой нити в момент начала скольжения книги. Измерьте длину растянувшейся книги при равномерном движении книги. Положите под книгу две тонкие цилиндрические ручки (или два цилиндрических карандаша) и так же тяните за конец нити. Измерьте длину растянувшейся нити при равномерном движении книги на катках. Сравните три полученных результата и сделайте выводы. Примечание. Следующее задание является разновидностью предыдущего. Оно так же направлено на сравнение трения покоя, трения скольжения и трения качения.
Задание 2.
Положите на книгу шестигранный карандаш параллельно ее корешку. Медленно поднимайте верхний край книги до тех пор, пока карандаш не начнет скользить вниз. Чуть уменьшите наклон книги и закрепите ее в таком положении, подложив под нее что-нибудь. Теперь карандаш, если его снова положить на книгу, съезжать не будет. Его удерживает на месте сила трения - сила трения покоя. Но стоит эту силу чуть ослабить - а для этого достаточно щелкнуть пальцем по книге, - и карандаш поползет вниз, пока не упадет на стол. (Тот же опыт можно проделать, например, с пеналом, спичечным коробком, ластиком и т.п.). Подумайте, почему гвоздь легче вытащить из доски, если вращать его вокруг оси? Чтобы толстую книгу передвинуть по столу одним пальцем, надо приложить некоторое усилие. А если под книгу положить два круглых карандаша или ручки, которые будут в данном случае роликовыми подшипниками, книга легко передвинется от слабого толчка мизинцем. Проделайте опыты и сделайте сравнение силы трения покоя, силы трения скольжения и силы трения качения.
Задание 3.
На этом опыте можно наблюдать сразу два явления; инерцию и трение. Возьмите два яйца: одно сырое, а другое сваренное вкрутую. Закрутите оба яйца на большой тарелке. Вы видите, что вареное яйцо ведет себя иначе, чем сырое: оно вращается значительно быстрее. В вареном яйце белок и желток жестко связаны со своей скорлупой и между собой т.к. находятся в твердом состоянии. А когда мы раскручиваем сырое яйцо, то мы раскручиваем сначала лишь скорлупу, только потом, за счет трения, слой за слоем вращение передается белку и желтку. Таким образом, жидкие белок и желток своим трением между слоями тормозят вращение скорлупы.
Примечание; вместо сырого и вареного яиц можно закрутить две кастрюли, в одной из которых вода, а в другой находится столько же по объему крупы.
Тема «Давление газов. Атмосферное давление».
Задание 1.
Ополосните пластиковую бутылку горячей водой и плотно закройте крышкой. По мере остывания в ней воздуха до комнатной температуры, давление внутри падает, атмосферное давление сдавливает бутылку с боков. Почему?
Задание 2.
Модель работы легких. Отрежьте дно у пластиковой бутылки. Натяните на горлышко воздушный шарик и протолкните его внутрь. Отрезанную часть бутылки затяните пленкой от другого воздушного шарика или от использованной резиновой перчатки и закрепите ее скотчем. При оттягивании пленки объем воздуха внутри бутылки увеличивается, давление уменьшается и становится меньше атмосферного, шарик надувается. При надавливании на нижнюю пленку объем воздуха в бутылке уменьшается, давление становится больше атмосферного, шарик сжимается.
Задание 3.
Надуйте воздушный шарик. О каких свойствах газа и оболочки шарика свидетельствует его форма. Почему, направляя струю воздуха в определенном направлении, мы заставляем шарик раздуваться сразу по всем направлениям? Почему не все воздушные шарики принимают сферическую форму?
Задание 4.
С помощью трубочки или соломинки и мыльного раствора получите мыльный пузырь. Объясните, почему мыльный пузырь, отделенный от трубочки, имеет шарообразную форму.
Задание 5.
Сконструируйте картезианского водолаза, пользуясь пластиковой бутылкой или 3-х литровой банкой с пластиковой крышкой. Поплавок изготовьте из обычного прозрачного пузырька, например из-под пенициллина, заполнив его водой более чем на 1/3 объема. В пробке пузырька сделайте шилом отверстие и в него плотно вставьте трубочку длиной 10мм от стержня шариковой ручки. Можно взять пипетку и наполнить её водой так, чтобы она плавала вертикально, практически полностью погрузившись в воду. После наполнения бутылки (банки) водой опустите в нее поплавок. При нажатии на крышку банки или нажиме на бутылку поплавок опускается. Проследите за объемом воды в поплавке при его погружении и подъеме. Поплавок можно изготовить из колпачка от фломастера или от шариковой ручки. Чтобы колпачок плавал вертикально, вставьте в него несколько скрепок. Можно из фольги сделать "пропеллер" и надеть его на колпачок, тогда водолаз будет опускаться и подниматься, вращаясь.
Задание 2.
Зажженную свечу или бумагу подержите внутри стакана, перевернутого вверх дном. Затем быстро поставьте стакан также вверх дном на поверхность надутого воздушного шарика. Опишите наблюдаемые явления.
Заключение.
Таким образом, если учителя будут применять домашние экспериментальные задания в своей работе, то это положительно скажется на процессе обучения школьников физике и на их общем развитии, результатом обучения будет развитие разностороннего, оригинального, не скованного узкими рамками мышления. А это путь к развитию высокой интеллектуальной активности обучаемых.. Учащиеся смогут не только по-настоящему понять многие процессы, происходящие вокруг него, но главное- применять полученные знания и опыт в своей жизни.
Список литературы.
А.В. Усова. Избранное. Челябинск: ЧГПУ, 2000.
Л.А. Иванова. Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении физики. Москва: Просвещение, 1983.
Н.М. Зверева. Активизация мышления учащихся на уроках физики. Москва: Просвещение, 1980.
Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы. // Под ред. А. В. Усовой. Москва: Просвещение, 1990.
Ресурсы Интернет.
6. «Экспериментальные задачи на уроках физики и физических олимпиадах» - С.Д.Варламов, А.Г. Зильберман, В.И. Зинковский.
7.Интернет-ресурс-www.afisika.ru. Занимательная физика Я.И.Перельман..
8.Ланге В.Н. «Экспериментальные физические задачи на смекалку».
Root Entry