Посвящен 75-летию развития системы образования Ленинградской области

Вид материала

Документы

Содержание Экспериментальные задачи как средство развития творческих способностей учащихся Возможный вариант Задание: создать на базе динамометра прибор для измерения непосредственно коэффициента трения. Оборудование Возможный вариант. Возможный вариант. Дополнительное задание

Подобный материал:

• Посвящен 75-летию развития системы образования Ленинградской области, 2258.97kb.
• Приказ №87 от 09. 10. 2011г. Концепция ресурсного центра «Мебельное производство» государственного, 384.98kb.
• Доклад о состоянии гражданской обороны муниципального образования Кировский муниципальный, 171.25kb.
• Конституцией Российской Федерации, федеральными закон, 318.73kb.
• Публичный отчет по результатам деятельности системы образования мо кировский район, 926.29kb.
• Отчёт главы администрации мо «Подпорожский муниципальный район Ленинградской области», 666.22kb.
• Фестиваль-конкурс посвящен Дню памяти благоверного князя Александра Невского. Фестиваль-конкурс, 21.31kb.
• Региональная целевая программа Информатизация системы образования Ленинградской области, 1115.91kb.
• Ленинградская область областной закон о дорожном фонде Ленинградской области, 28.21kb.
• Конституции Российской Федерации; Устава Ленинградской области; Устава муниципального, 33.14kb.

Экспериментальные задачи как средство развития творческих способностей учащихся

Решение физических задач – один из основных компонентов процесса обучения физике на всех уровнях – от гуманитарных гимназий до физико-математических школ. В процессе решения задач реализуются все существующие цели обучения физике – от получения конкретных профессиональных знаний до развития научного мышления учащихся и формирование творческих черт их личности. Физика наиболее полно демонстрирует способность человеческого разума к анализу любой непонятной ситуации.

Почему дети в школе тупеют? Потому что в школе на все вопросы есть готовые ответы, ребенок не думает, а вспоминает. Учитель должен создать такую ситуацию, когда ученик вынужден самостоятельно и осознано приобретать знания из различных источников: из учебника, дополнительной литературы, из эксперимента, и т. д.

Огромное количество изменений происходящих в жизни современного общества, настоятельно требует от человека качеств, позволяющих ему творчески и продуктивно подходить к любым изменениям. Для того чтобы активно реагировать на эти изменения, человек должен уметь меняться в изменчивом мире, сохраняя, однако, свою неповторимость, уникальность, независимо от обстоятельств. Для этого необходимо активизировать свой творческий потенциал. Условиями творческого развития являются проблемно-диалогическое обучение и индивидуализация обучения. То есть использовать три основных принципа развивающего обучения: проблемность, диалогичность, индивидуальность.

Чему учить? Учить анализу:

• как получить информацию?
  
• как ее обрабатывать?
  
• как ее применить?
  

Предлагая на уроке экспериментальные задачи, необходимо ориентироваться на творческого ученика. Это трудно, но интересно. Систематическое использование таких задач помогает развивать физическое мышление школьников, совершенствовать экспериментальные умения, формировать самодеятельность. Важно и то, что решение экспериментальных задач вызывает положительные эмоции, повышает интерес учащихся к физике и объектам техники.

Ведущий тип деятельности, осваиваемый учеником: продуктивный, творческий, проблемный (а не репродуктивный, воспроизводящий), тренируется не память, а мысль. Ученик самостоятельно подбирает оборудование, планирует эксперимент, оценивает погрешность, анализирует решение. Девиз педагога – «Не навреди» (а не «делай, как я»). Конечно, не все ученики самостоятельно справятся с такими задачами, для слабоуспевающих школьников уместно заготовить инструкции с вопросами, предложить наводящие вопросы или оказать прямую помощь.

Представляю экспериментальные задачи, которые использую на лабораторном практикуме в 9 классе.

Задачи практикума:

• повторить и обобщить изучаемый материал;
  
• закрепить понятия относительной и абсолютной погрешности, отработать принцип нахождения погрешности при прямом и косвенном измерении физической величины;
  
• способствовать развитию научного мышления и творческих способностей учащихся.
  

План действия:

• описать теорию эксперимента;
  
• наметить ход работы;
  
• составить таблицу измеряемых физических величин;
  
• выполнить расчеты, оценить погрешность;
  
• оформить работу, сделать вывод.
  

Практическая работа 1

Задание: определить плотность линейки.

Оборудование: мензурка с водой, линейка.




Возможный вариант

Опустить линейку в мензурку с водой (по возможности расположите ее вертикально). Условия плавания: Fa=Fт, где V₁ –объем подводной части линейки; ρжV₁g=ρдVg V– -объем линейки.

Т.к. V=LS, где L –длина линейки, S-площадь поперечного сечения, тогда ρжL₁S=ρдL, ρд=ρжL₁/L

Таблица результатов

Плотность воды, г/см3	∆ρ, г/см3	Длина линейки L, cм	Длина подводной части линейки L1, см	∆ L, см

Вычисление погрешности:

∆ρ=ρдε, ε=∆ρж/ρж+∆L/L+∆L/L₁


Практическая работа 2

Задание: создать на базе динамометра прибор для измерения непосредственно коэффициента трения.

Оборудование: динамометр, брусок, набор грузов, деревянная линейка, полоска наждачной бумаги.

Указание: при определении коэффициента трения традиционным способом, сначала измеряют динамометром две силы: силу трения и вес тела, который равен силе нормального давления, а потом вычисляют коэффициент: m= F_тр/N.

Попробуйте проградуировать динамометр для непосредственного измерения m


Возможный вариант.

Т. к. m= F_тр/N,то можно сказать, что m показывает какую часть составляет F_тр от силы нормального давления N. Значит, если F_тр=N, то m=1.

Приступаем к изготовлению шкалы:

Закроем шкалу динамометра листом бумаги, возле указателя поставим отметку – 0. Подвесим на крючок динамометра брусок и снова сделаем отметку – 1. Разбив отрезок на 10 равных частей, получим шкалу для измерения m с ценой деления 0,1. При необходимости цену деления шкалы можно уменьшить до 0,05.


Практическая работа 3

Задание: поразить снарядом цель за препятствием.

Оборудование: пружинный пистолет, стальной шарик, линейка, экран, коробка с песком.

Указания: чтобы поразить цель за экраном, необходимо рассчитать дальность полета с учетом высоты экрана. Для определения начальной скорости вылета снаряда используют вертикальный выстрел.




Возможный вариант.

Чтобы поразить цель за экраном, необходимо рассчитать дальность полета снаряда, с учетом высоты экрана. Из уравнений равноускоренного и равномерного движения рассчитаем дальность полета: L=V₀sin2a/g. Для определения начальной скорости вылета «снаряда» используют вертикальный выстрел: H_max=/2g, V₀=. Таким образом, получим окончательную формулу расчета:

L_max =2H_maxsin2a или sin2a = L_max/2H_max.


Ход работы:

• собрать установку по рисунку,
  
• произвести выстрел вертикально вверх, определить Hmax,
  
• измерить расстояние Lmax,
  
• рассчитать угол a,
  
• установить пистолет соответственно расчетному углу, произвести выстрел,
  
• составить отчет.
  

Практическая работа 4

Задание: определить КПД установки, с помощью которой поднимают груз известной массы на определенную высоту.

Оборудование: штатив, трибометр, ворот демонстрационный, набор грузов, брусок, линейка, динамометр.




Ответьте на вопросы:

• Как изменится КПД установки, если изменить угол наклона плоскости?
  
• Как изменится КПД установки, если увеличить длину рукоятки ворота?
  
• Зависит ли КПД от величины силы трения?
  

Возможный вариант.


nп/Aз100%, Ап=mgh, Aз=2rFn, где r – плечо силы, n – число оборотов ворота, F- сила приложенная к ручке ворота.

=mgh/2rFn

Таблица результатов:

Mg (Н)	h (м)	F (Н)	r (м)	n	абсолютная погрешность mg,F (Н)	абсолютная погрешность h,r (м)	КПД

Ход работы:

• собрать установку как на рисунке;
  
• при помощи динамометра измерить силу, приложенную к ручке ворота, под действием которой тело движется равномерно;
  
• измерить силу тяжести динамометром;
  
• сделать 3-4 оборота ручкой ворота;
  
• определите высоту на которую подняли груз;
  
• результаты записать в таблицу;
  
• сделать расчеты, оценить погрешность;
  
• оформить отчет, ответить на вопросы.
  

Практическая работа 5


Задание: определить коэффициент трения бруска о наклонную плоскость.

Оборудование: трибометр, штатив, линейка.

Указание: положить брусок на наклонную плоскость, медленно поднимайте ее до тех пор, пока брусок не начнет скатываться. Из условия скатывания можно рассчитать m.



Дополнительное задание: оцените коэффициент трения сыпучих материалов.

Оборудование: прозрачная коробочка с песком, линейка.


Выполнение работы:

Тело будет скользить по наклонной плоскости, если Fтр=mgsinα, но Fтр=mmgcosα. Тогда m=tg a=h/l.





Таблица результатов

L (м)	H (м)	Коэффициент трения	Погрешность измерения L, H (м)	Погрешность измерения коэффициента трения

Систематическое использование подобных заданий позволяет формировать у школьников прочные знания, подходить к решению многих вопросов не формально. Мои ученики занимают призовые места на олимпиадах по физике, все желающие успешно сдают экзамены в высшие учебные заведения и без проблем учатся там.


Литература:

1. Бутырский Г.А., Сауров Ю.А. Экспериментальные задачи по физике 10-11. – М.: «Просвещение», 1998.

2. Головин П.П., Зиновьев А.А., Климовский А.Б. и др. Экспериментальные задачи по физике // Учебная физика. – 1999. – № 6. – С. 65-70.

3. Фишман А.И., Скворцов А.И., Дамиров Р.В. Видеозадачи по физике / Казанский Государственный университет.


А.И. Огородникова