Физический эксперимент и творческая организация труда учащихся

Выступление на районном методическом объединении учителей физики

ТЕМА:

«ФИЗИЧЕСКИЙ ЭКСПЕРИМЕНТ И ТВОРЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ТРУДА УЧАЩИХСЯ»

Докладчик: Потанин Александр Николаевич

учитель физики МОУ «Ковыл-

кинская СОШ №3»

Ковылкино - 2011

Физика – наука экспериментально-теоретическая, поэтому одна из ведущих ролей на уроке должна принадлежать физическому эксперименту. Физические эксперименты, осуществляемые при выполнении лабораторных работ, работ практикума в процессе демонстрации опытов на уроках, различных дополнительных занятиях, не только обеспечивают наглядность обучения, делают изучаемые вопросы более доступными для понимания, но, как известно, развивают интерес к физике, способствуют творческой деятельности учеников, что является одной из главных задачей учителя.

Постановка физического эксперимента и качество его результатов зависит от оснащения кабинета оборудованием и от научной организации труда. Это влияет на то, чтобы рационально организовать труд учителя и учащихся, создать хорошие условия для работы и добиться наилучших результатов при минимальных затратах сил и времени.

Творческая деятельность учащихся при проведении физического эксперимента раскрывается во время повторения изученного материала, так как позволяет им осознать связь теории с практикой, закреплять экспериментальные умения и навыки.

Анализ классических опытов, работ, в процессе которых были сделаны фундаментальные физические открытия, предполагает понимание учащимися сущности результатов этих экспериментов, позволяет оценить значение данных работ в общей системе физических знаний, формирует на конкретных примерах представления о соотношении теории и практики в процессе познания, определяет границы применимости теории.

Можно смело сказать, что учащиеся, возвращающиеся в процессе повторения материала курса физики к анализу лабораторных работ, выполненных на уроках, практических работ, выполненных на дополнительных занятиях и демонстрационного эксперимента, глубже усваивают рассматриваемые вопросы.

Практическая реализация повторения изученного материала через анализ лабораторных работ, практических работ и демонстрационного эксперимента возможна в любом классе и на любом этапе учебного процесса.

Сложившаяся система лабораторных работ наряду с ее достоинствами имеет и существенные недостатки. Как известно, в настоящее время лабораторные работы включают в себя, как правило, одно задание и выполняются по подробным инструкциям. Это создает максимальные удобства для нас, учителей,: мы можем перед началом работы дать нужные указания сразу всем учащимся; нам легко наблюдать за их работой; при необходимости мы можем остановить работу и сделать общее замечание классу. При такой постановке дела успех выполнения любой лабораторной работы практически всегда обеспечен, но традиционная методика не полностью удовлетворяет сегодняшним требованиям, когда перед школой остро поставлен вопрос о развитии творческих способностей учащихся с учетом их индивидуальности, воспитания у них самостоятельности и инициативности. Этим требованиям в значительной мере отвечает методика проведения лабораторных работ, которая состоит в следующем. Часть лабораторных работ проводится в виде самостоятельного (без инструкций) решения учащимися небольших экспериментальных задач, в том числе творческого характера. Ученикам предлагается 2-4 последовательно усложняющихся задания, иногда можно дать одно общее, обязательное для всех учеников. Некоторые задания могут быть и не творческими (первые по порядку), имеющими целью лишь закрепление и обработку основного ранее изученного материала. Однако поскольку и они выполняются без инструкций или с минимальными указаниями к работе, то степень самостоятельности учеников оказывается более высокой, чес при традиционном способе проведения лабораторных работ. Есть работы, в которых собственно творческие экспериментальные задания предложить трудно, так как у учащихся еще нет необходимых знаний для их выполнений (например, первые работы по электричеству в 8 классе). Их можно проводить в традиционной форме.

Обычно при оценивании лабораторных работ, выполненных по традиционной методике, есть затруднение в определении критерия оценки. Ведь объем выполненной работы у большинства учеников одинаков, результаты, как правило, тоже. И случается, эта оценка ставится в основном за качество оформления отчета. Иное дело, если предложен ряд заданий, в особенности носящих творческий характер. При выставлении оценки учитываются: объем выполненной работы, правильность и рациональность решения и обязательно – степень самостоятельности учащихся. Обо всем этом они заранее предупреждаются. Оценка становится объективной и полновесной. При такой системе проведения лабораторных работ легко видеть, «до какой ступеньки» поднимается каждый из учеников в овладении экспериментальными умениями и навыками, в знании учебного материала, в умении применять его как в стандартных, так и в нестандартных ситуациях. Перед выполнением лабораторной работы учащиеся получают краткие указания, например: «Нарисуйте схему электрической цепи, запишите план выполнения работы, проведите необходимые расчеты и сделайте выводы». Ученики сами решают, как записывать результаты измерений – в строчку или в таблицу. При такой методике очень резко меняется стиль работы учеников: почти исчезает частое обращение отдельных учеников за помощью к учителю или соседям по парте (поскольку при оценке учитывается самостоятельность), темп работы становится плотным, ученики не отвлекаются по пустякам. При этом большинство успевает выполнить на уроке больший объем работы, чем в обычных условиях. Даже на звонок они часто не реагируют, стремясь выполнить больше заданий. При этом меняется и характер умственной деятельности: помимо нагрузки на память возрастает объем логического и творческого мышления. Помощь учащимся при таком подходе оказывается в индивидуальном порядке.

Успех проведения лабораторных работ по такой методике зависит от двух обстоятельств: ученики должны хорошо знать тот теоретический материал, который будет использоваться при выполнении данной лабораторной работы, и владеть необходимыми экспериментальными умениями и навыками. Поэтому предварительно следует проверить знание учениками теории и сформированность у них нужных экспериментальных умений и навыков.

Кроме этого хочу отметить тот факт, что в прежней программе для 8 класса были включены лабораторные работы: «Изучение последовательного соединения проводников» и «Изучение параллельного соединения проводников», которые перенесены в 10 класс и объединены в одну: «Последовательное и параллельное соединение проводников». По-моему, такой перенос ничем не оправдывается. Виды соединений проводников – это один из важных вопросов, изучаемых в курсе электричества 8 класса, имеющий большое практическое значение, и поэтому желательна отработка его в ходе самостоятельного эксперимента. При выполнении этих работ используются и закрепляются важнейшие умения и навыки, полученные учениками при выполнении предыдущих лабораторных работ по электричеству, становится особенно понятной для учеников важность и практическое значение приобретенных ими ранее знаний, умений и навыков. Поэтому, при составлении тематического планирования, я учту этот факт.

Ниже приведу часть лабораторных работ из курса физики 7 класса, которые были проведены мной вместе с учащимися в прошлом учебном году. Задания и методические замечания я брал из журнала «Физика в школе».

Определение цены деления измерительного прибора.

Измерение объема жидкости.

Приборы и материалы: Цилиндрическая и коническая мензурка, колба, небольшой флакон, химический стакан с вертикально наклеенной на внешней его поверхности узкой полоской бумаги, линейка, сосуд с водой.

Задания:

Определите и запишите в тетради цену деления цилиндрической и конической мензурок.

Определите полный объем колбы и объем флакончика. Результаты запишите. Какими

Мензурками вы пользуетесь при определении объема колбы и объема флакончика? Объясните, почему?

Проградуируйте химический стакан. Штрихи наносите на полоске бумаги остро отточенным карандашом, цифры располагайте возле больших штрихов справа, как это сделано на мензурках. Определите и запишите цену деления получившегося мерного стакана. Проверьте с его помощью ранее измеренный вами объем флакончика.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ. При определении объема флакончика (второе задание) лучше использовать цилиндрическую мензурку, так как цена деления у нее меньше и точность измерения будет больше. Это важно учитывать при измерении малых объемов жидкости.

Включение в работу задания по градуированию стакана помогает ученикам лучше усвоить понятие «цена деления», которым им часто придется пользоваться при изучении физики, а также придает работе практическую направленность, поскольку позволяет в дальнейшем при необходимости самостоятельно изготовить любой мерный сосуд.

За правильное выполнение только двух первых заданий ставится оценка «4». Об этом ученики предупреждаются заранее. Это повышает их ответственность и интенсивность работы.

Измерение размеров и объемов малых тел.

Приборы и материалы: линейка, стеклянная трубка длиной 15-20 см и диаметром 6-8 мм, медный проводник длиной 20-25 см, 10-15 зерен пшена или горошин, болт или шуруп, мензурка, 10-15 гвоздей длиной 70 мм.

Задания:

Определите диаметр одной горошины или зерна пшена. Для этого положите вдоль линейки ряд 10-15 горошин и измерьте его длину, затем рассчитайте диаметр одной горошины. Данный способ определения размеров малых тел называется способом рядов.

Используя способ рядов, определите диаметр проволоки и толщину одного листа из вашего учебника.

Определите «длину шага» резьбы шурупа – расстояние между двумя соседними витками резьбы.

Определите объем одного гвоздя.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ. При выполнении задания 2 проволоку плотно наматывают на стеклянную трубку в один ряд. При определении толщины листа из учебника удобно брать 100 страниц.

Для выполнения задания 3 лучше использовать шуруп с малым шагом резьбы, длина нарезки которого не менее 1 см.

За правильное выполнение только двух первых заданий ставится оценка «4».

Измерение выталкивающей силы.

Приборы и материалы: динамометр, 2 гипсовых тела в виде прямоугольных параллелепипеда размером 2 Х 5 Х 5см и 4 Х 5 Х 5см с закрепленными в них проволочными крючками, такого же вида тело из металла размером 2 Х 5 Х 5см, кусок пластилина, нить, сосуд с насыщенным раствором соли, сосуд с водой.

Задания:

Определите величину выталкивающей силы, действующей в воде на данное тело.

Исследуйте, зависит ли величина выталкивающей силы от а) объема тела, б) плот-

ности жидкости, в) от вещества, из которого изготовлено тело, г) от глубины его погружения,

д) от формы тела. Результаты этих исследований объясните, пользуясь формулой архимедовой

силы.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ. Для выполнения работы изготавливается необходимое оборудование на уроках труда непосредственно самими учениками. Для того чтобы гипсовые тела не размокали в воде и служили долго, их покрывают любой краской или лаком. В процессе изготовления гипсовых брусочков в них вворачиваются кольца-саморезы. За выполнение только первого задания ставится оценка «3».

А теперь приведу примеры 2-х лабораторных работ из электричества для 8 класса.

Изучение последовательного соединения проводников.

Приборы и материалы: батарея аккумуляторов или любой другой источник тока, вольтметр, два резистора с известным сопротивлением, резистор с неизвестным сопротивлением, ключ, соединительные провода.

Задания:

1.Нарисуйте схему электрической цепи с последовательным соединением двух резисторов с известным сопротивлением.

2. Соберите цепь по вашей схеме. Измерьте отдельно напряжение на резисторах и общее напряжение в цепи и рассчитайте силу тока. Получите у учителя амперметр и проверьте найденное вами значение силы тока.

3. Придумайте способ определения неизвестного сопротивления (сопротивления третьего резистора) без применения амперметра, определите сопротивление. Недостающие приборы спросите у учителя, если это необходимо. Затем проверьте найденное значение сопротивления по закону Ома.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ. В третьем задании неизвестное сопротивление можно определить с помощью одного вольтметра. U1 / U2 = R1 / R2, откуда находится неизвестное сопротивление:

R1 =R2 X U2 / U1

Последнее соотношение ученики могут вывести и сами.

За правильное выполнение двух первых заданий ставится оценка «4».

Изучение параллельного соединения проводников.

Приборы и материалы: источник тока, амперметр, вольтметр, два резистора с указанными сопротивлениями, реостат, ключ, соединительные провода.

Задания:

1. Рассчитайте сопротивление двух параллельно соединенных резисторов по формуле, затем проверьте на опыте с помощью амперметра и вольтметра. (Не забудьте в неразветвленную часть цепи включить реостат!).

2. Исследуйте зависимость силы тока в ветвях параллельного соединения от сопротивления ветвей. Попытайтесь объяснить теоретически установленную вами зависимость.

3. Нарисуйте схему цепи с последовательно включенными в нее лампой, амеперметром и резистором R. Предскажите, как изменится накал лампы, сила тока в цепи и напряжение на резисторе, если параллельно включить еще один резистор. Ответ обоснуйте и проверьте на опыте, использовав низковольтную лампу на подставке. Если ответ не подтвердится, найдите ошибку в своих рассуждениях.

МЕТОДИЧЕСКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ. На уроке, предшествующем данной работе, проводится кратковременный эксперимент по правильной и быстрой сборке цепи с двумя параллельно включенными приемниками тока.

К заданию 2: в ветвях параллельного соединения сила тока обратно пропорциональна сопротивлениям ветвей.

Задание 3, как правило, оказывается наиболее трудным для учеников.

За выполнение только первого задания ставится оценка «3».

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/22395-fizicheskij-jeksperiment-i-tvorcheskaja-organ