Опит в използването на експериментални задачи в часовете по физика - физика, др
За подобряване на качеството на знанията на учениците по физика са отлични експерименталните задачи, чието решение се намира емпирично. Решаването на експериментални проблеми допринася за по-задълбочено разбиране на същността на явленията, развитието на способността за изграждане на хипотеза и тестването й на практика, за формиране на способността за оценка на грешката на измерване. Тези задачи дават възможност на ученика да прояви творческа самостоятелност, помагат му да упражнява умението да използва усвоените знания и го учат да изхожда от неразривната връзка между теория и опит при решаването на конкретни проблеми. В резултат на тази връзка целият ход на решаването на проблема и неговият физически смисъл придобиват специална яснота за учениците. В тази работа ще намерите редица примери за това как може да се постигне това.
Преглед на съдържанието на документа “Опит в използването на експериментални задачи в уроците по физика”
Опит в използването на експериментални проблеми
в часовете по физика
Малюшова Людмила Григориевна
За подобряване на качеството на знанията на учениците по физика са отлични експерименталните задачи, чието решение се намира емпирично. Решаването на експериментални проблеми допринася за по-задълбочено разбиране на същността на явленията, развитието на способността за изграждане на хипотеза и тестването й на практика, за формиране на способността за оценка на грешката на измерване. Тези задачи дават възможност на ученика да прояви творческа самостоятелност, помагат му да упражнява умението да използва усвоените знания и го учат да изхожда от неразривната връзка между теория и опит при решаването на конкретни проблеми. В резултат на тази връзка целият ход на решаването на проблема и неговият физически смисъл придобиват специална яснота за учениците.
Показване дори на голям брой експерименти в часовете по физикасамо по себе си все още не осигурява необходимата степен на изпълнение на основните етапи на процеса на познание. И по този начин не допринася достатъчно за придобиването на съзнателно и активно знание, т.е. такива знания, които могат да бъдат използвани самостоятелно от студентите за решаване на практически проблеми. Поставянето на експериментални задачи показва на учениците физическите закони в действие, разкрива обективността на законите на природата.
Решаването на експериментални задачи помага на учениците да разберат и разберат изучавания модел по-задълбочено и пълно, тъй като го показва в действие в много специфична обстановка, където всяко от количествата, включени в модела, се явява на учениците доста реалистично и в реално действащи отношения.
Решаването на експериментални проблеми помага да се види какво ученикът е разбрал погрешно или къде представя погрешно материала. Освен това задачата може да бъде много проста, но принуждаваща учениците да разкрият своето вътрешно разбиране по въпроса, а не формално познание за него. Ако предложим текстова задача или под формата на картинка, която замества реална обстановка, няма такъв интерес и притеснение за правилността на решението.
При поставянето на всеки експериментален проблем има повишен интерес към неговото решение във всеки клас. Това се отбелязва от всички учители, които в своята практика се обръщат към експериментални проблеми. И този интерес в никакъв случай няма забавен характер, не отвлича вниманието на учениците от съдържанието на урока, а напротив, насочва вниманието им в правилната посока и осигурява по-добро усвояване на материала, анализиран в урока.
Конкретните материални нагласи фокусират вниманието на учениците върху поставения въпрос, независимо от външната ефектност на самата нагласа или очакваното явление, но поради пряката й връзка с живота, сприрода.
Способността да използвате знанията си, за да предвидите реално събитие, поражда интерес към него, дори ако инсталацията е най-често срещаната.
Решаването на експериментални задачи, разбира се, е малко по-сложно от решаването на текстови задачи, тъй като проверката на решението от практиката принуждава човек да вземе много предвид и да бъде много внимателен към експерименталната част на задачите и към изчисленията.
Още в 7 клас на учениците бяха предложени за експериментално решение, например, следните задачи:
Определете обемното тегло на сухия пясък.
Определете обемното тегло на граха.
Определете средното тегло на един оловен изстрел.
В 10 клас, като се вземат предвид знанията и уменията, придобити от учениците в основното училище, пред тях бяха поставени по-сложни задачи, при решаването на които учениците трябваше да бъдат по-активни и самостоятелни, да намират свои решения.
Ето например какви задачи бяха предложени при повтаряне на темата „Механични вибрации и вълни“:
1. Определете зависимостта на периода на трептене на махалото от неговата дължина и изразете тази зависимост графично.
2. Изследвайте зависимостта на амплитудата на принудителните трептения на махалото от честотата на принудителните трептения. Изразете тази връзка графично.
Много полезни са експерименталните задачи, съставени от самите ученици. Можете да го научите по този начин. Учителят задава въпрос на целия клас, като например: „По какви начини бихте могли да определите ускорението на гравитацията?“
Предлага се голямо разнообразие от методи: чрез директно измерване на пътя и времето на падане, чрез използване на наклонена равнина, чрез използване на система от неравни тежести, хвърлени върху нишките през блок. Учителят предлага да проверите тези методи, като решитесъответната експериментална задача в извънкласно време или по време на семинара.
Най-големите възможности за решаване на експериментални проблеми се отварят при изучаване на материал в горните класове.
Така например в урок, посветен на изучаването на електрическия капацитет, на учениците бяха предложени следните задачи:
Определете максималния капацитет на училищен променлив кондензатор.
Определете електрическия капацитет на Лайденския буркан.
С помощта на стоманена и стъклена плоча направете 400 cm кондензатор.
Определете капацитета на училищен плъзгащ се кондензатор при разстояния между дисковете 1 cm, 10 cm.
След изучаване на въпроса за съпротивлението на проводника предлагам на учениците следните задачи:
Определете от какъв материал е направена намотката на училищния лабораторен реостат (6 ома, 2 а).
Изчислете съпротивлението на лампата от наличните данни на нейната основа , измерете съпротивлението на лампата с омметър и сравнете резултата с предишния. Дайте обяснение за резултатите.
Естествено, в процеса на обучение на учениците се предлагат все по-сложни задачи; като ги решават, учениците се доближават до експерименталния метод на научно изследване.
Когато изучавам уравнението на Клапейрон-Менделеев, предлагам на учениците следния експериментален проблем: "Как, като имаме радиатор и течен манометър, да определим промяната в температурата на въздуха вътре в радиатора?"
При решаването на този проблем ученикът трябва първо да разбере физическото явление или закономерност, да идентифицира какви данни са му необходими, да помисли върху начините и възможностите за тяхното определяне, да ги намери и едва на последния етап има смисъл да се замени във формулата. Използва се следното оборудване:манометър за водно налягане с радиатор, барометър и термометър.
Решение на проблема: ако въздухът в радиатора се затопли по някакъв начин и температурата му се промени от T 0 до T, тогава нивото на водата в лявото коляно на манометъра ще се повиши и връзката следва от уравнението на Клапейрон-Менделеев:
където p 0 е атмосферното налягане; V 0 е първоначалният обем въздух в дясната част на инсталацията (т.е. в дясното коляно на тръбата на манометъра и радиатора); S - площ на напречното сечение на тръбата на манометъра
Очевидно
Добре известно е, че ефективността на усвояването се увеличава значително при използване на демонстрации. Проучванията показват, че демонстрирането на определена операция с устройството е по-ефективно, отколкото говоренето за нея.
Темата "Газови закони" ще ви позволи да задавате експериментални задачи, свързани с определянето на атмосферно налягане без барометър, температура на течност или газ без термометър, налягане, без манометър, т.е. покажете на учениците използването на газовите закони за индиректни измервания, без специални инструменти, например: "Как може да се използва спринцовка за еднократна употреба за тестване на закона на Бойл-Мариот?" Това изисква преосмисляне на предназначението на спринцовката, използването на принципа на нейното действие за други, изобщо не медицински цели.
Решение на проблема: Ако отворът в цилиндъра на спринцовката е херметически затворен и налягането на въздуха под буталото се промени, тогава обемът на въздуха ще се промени в съответствие със закона на Бойл-Мариот. В този случай обемът може да се измери чрез деления върху тялото на спринцовката, а силата на натиск с помощта на подови везни.
Моите наблюдения, разговори, анкетиране на ученици, анализ на дейността им в класната стая, анализ на резултатите от изпълнениетоекспериментални задачи, участие в олимпиади разкри повишаване на интереса на учениците. Ако по-рано децата задаваха 1-2 въпроса на урок, след уроците, използвайки експериментални задачи, броят на въпросите се увеличава драстично и естеството на въпросите се променя. Момчетата се стремят да проникнат в същността на обекта на изследване, особено се интересуват от избора на различни начини за решаване на проблеми, като цяло класът става по-активен. Когато в урока се предлагат експериментални задачи, класът се оживява, учениците работят по-активно.
Бях убеден, че в резултат на решаването на експериментални задачи учениците започнаха по-съзнателно да подхождат към решаването на всякакви физически проблеми. Във всеки от тях те се научиха да улавят експерименталната страна на явленията. Освен това учениците започнаха по-свободно и уверено да използват различни измервателни уреди, провеждайки експерименти, по-рядко се обръщат към учителя, предпочитайки да вършат работата сами и докато изпитват законна гордост. В същото време в горните класове дори беше възможно да се предложат някои лабораторни работи на учениците като експериментални задачи, само беше посочена целта на работата и беше издадено подходящото оборудване, самите ученици съставиха описание на напредъка на работата.
Цялата работа, извършена за решаване на експериментални проблеми, беше подчинена на основната цел - да се постигне съзнателно усвояване от учениците на систематичен курс по физика, така че получените знания да могат да бъдат приложени в живота, в бъдещата им практическа дейност.