Дослідно-експериментальна робота з розвитку вміння учнів професійних училищ вирішувати завдання з фізики. Експериментальні завдання з фізики

Ефективність використання експериментальних завдань під час уроків значною мірою визначається їх технологічністю, невибагливістю в устаткуванні, широтою аналізованих явищ. Базуючись на найпростішому обладнанні і навіть на предметах побуту, експериментальне завдання наближає фізику до нас, перетворюючи її на уявленнях учнів з абстрактної системи знань у науці, що вивчає світ навколо нас.

Механіка

Завдання 1. Коефіцієнт тертя

Завдання. Виміряйте коефіцієнт тертя ковзання дерев'яного бруска поверхнею дошки (лінійки).

Обладнання: брусок, дошка, штатив з лапкою, лінійка довжиною 30(40) см.

Можливий спосіб розв'язання. Кладемо брусок на дощечку, відповідно до рисунка 4. Поступово піднімаючи один кінець дошки, отримуємо похилу площину і досягаємо рівномірного ковзання бруска. Так як сила тертя спокою набагато більша за силу тертя ковзання, необхідно трохи підштовхувати бусок на початку ковзання. Для фіксації потрібного нахилу використовуємо штатив. Вимірюємо висоту ата довжину основи похилої площини b.

Вимірювання та аналіз похибок:

Досвід повторюємо кілька разів. В даному випадку це необхідно зробити головним чином тому, що важко досягти рівномірного ковзання бруска по площині. Результати заносимо до таблиці 2.

Таблиця 2

Похибки вимірів


а, див	Так, див	(Так) 2 см 2	в, см	Дb, см	(Дb) 2 см 2



<a>=12,2		У( a) 2 = 1,81			У( b) 2 = 0,32

Крім випадкових похибок у загальну похибку, звичайно, входять і звичайні похибки від зльоту: Так = Дb = 0,5 см.Це складає:

Таким чином, отримуємо:

a = 12,2±1,1 см, д = 8,6%

b = 27,4±0,7 см, д = 2,6%

За результатами першого досвіду:

Остаточний результат вимірювання коефіцієнта тертя:

м = 0,46 ± 0,05 д = 10,9%

Завдання 2. Вимірювання висоти будинку

Завдання. Уявіть, що для вимірювання висоти будинку вам було запропоновано скористатися порожньою консервною банкою та секундоміром. Чи зуміли б ви впоратися із завданням? Розкажіть, як діяти.

Підказка. Якщо банку скинути з даху будинку, звук удару банки об земну поверхню буде чітко чутний.

Рішення. Вставши на дах будинку, потрібно випустити банку з рук, одночасно натиснувши на пускову кнопку секундоміра. Почувши звук удару банки об землю, слід зупинити секундомір. Свідчення секундоміра tскладаються з часу падіння банки t 1 та часу t 2 за яке звук удару її об земну поверхню дійде до спостерігача.

Перший час пов'язаний із висотою будинку hнаступним чином:

тоді як зв'язок між h і t 2 має вигляд

де з- швидкість звуку, яку при розрахунках ми покладемо рівною 340 м/сек.

Визначаючи t 1 та t 2 з цих виразів і підставляючи їх значення формулу, що зв'язує t 1 , t 2 та t, отримаємо ірраціональне рівняння

Із якого можна знайти висоту будинку.

При наближеному обчисленні (особливо якщо будинок невисокий) другий доданок зліва можна вважати малим і відкинути. Тоді

Молекулярна фізика

Завдання 3. Олівець

Завдання. Оцініть механічну роботу, яку необхідно зробити для того, щоб рівномірно підняти олівець, що плаває в посудині, до рівня торкання нижнім його торцем поверхні води. Вважайте положення олівця вертикальним. Щільність води з 0 = 1000 кг/м 3 .

Обладнання: округлий круглий, майже повна пляшка з водою, лінійка.

Можливий спосіб розв'язання. Опускаємо олівець у пляшку - він плаватиме, як поплавець, відповідно до малюнка 5. Нехай L- Довжина всього олівця, V- Його обсяг, h- Довжина зануреної у воду частини олівця, V 1 - її обсяг, S- площа перерізу та d- Діаметр олівця. Знайдемо середню щільність олівця зз умови плавання тіла:

з 0 gSh= сgSL, звідки з= з 0 hL.

Припустимо, що ми постійно витягуємо олівець із води, використовуючи динамометр. Коли олівець вільно плаває, динамометр показує нуль. Якщо ж олівець повністю витягнути з води, то динамометр покаже силу, що дорівнює вазі Ролівця:

F = P = mg = сgV = с0hLgSL = с0hgрd24

Виходить, що показання динамометра під час витягування олівця з води змінюються від 0 до Pза лінійним законом, відповідно до рисунка 6. При цьому механічна робота Адорівнюватиме площі виділеного трикутника:

A= 12Ph= з 0 h 2gрd 2 8.

Наприклад, при h= 13,4 смі d = 7,5 ммробота складає близько 0,004 Дж.

Завдання 4. Сплав

Завдання. Визначте відсотковий вміст (за масою) олова в олов'яно-свинцевому припої. Припустіть, що обсяги свинцю та олова у сплаві зберігаються. Щільність свинцю з c = 11350 кг/м 3 , олова з 0 = 7300 кг/м 3 .

Обладнання: лінійка, вантаж (гайка), циліндричний шматок припою, штангенциркуль або мікрометр. Можливий спосіб розв'язання. Це завдання аналогічне завданням Архімеда з визначення частки золота в царській короні. Однак для дослідів олов'яно-свинцевий припій дістати простіше, ніж корону.

Вимірявши діаметр шматка припою Dта його довжину L, знайдемо об'єм циліндричного шматка припою:

V =рD 2 L 4

Масу припою визначимо, виготовивши важелі ваги. Для цього врівноважимо лінійку на краю столу (на олівці, на стрижні від кулькової ручки тощо). Потім, використовуючи гайку відомої маси, врівноважимо шматок припою на лінійці і за допомогою рівності моментів сил знайдемо масу припою. m. Запишемо очевидні рівності для мас, обсягів та щільностей свинцю та олова:

m = m c +m o = сcV c +с o V o , V = V c +V o .

Вирішуючи ці рівняння спільно, знайдемо обсяг олова, його масу та частку у загальній масі:

V o = rh o cV?mrh o c?rh oo , mo = с o V o m o m = rh oo V o m

Завдання 5. Поверхневий натяг

Завдання. Визначте коефіцієнт поверхневого натягу води.

Обладнання: тарілка, вода, ложка, лінійка, шматок рівного алюмінієвого дроту завдовжки 15-20 смта щільністю 2700 кг/м 3 , Мікрометр, спирт, вата.

Можливий спосіб розв'язання. Наллємо майже повну тарілку води. Покладемо дріт на край тарілки так, щоб один кінець її торкався води, а інший був за межами тарілки. Дріт виконує дві функції: він є важелями і аналогом дротяної рамки, яку зазвичай витягують з води для вимірювання поверхневого натягу. Залежно від рівня води можуть спостерігатися різні положення дроту. Найбільш зручне для розрахунків та вимірювань горизонтальне розташування дроту при рівні води на 1-1,5 ммнижче краю тарілки, відповідно до рисунка 7. За допомогою ложки можна регулювати рівень, доливаючи або відливаючи воду. Дріт слід висувати з тарілки доти, доки плівка води під дротом не почне розриватися. У цьому крайньому положенні плівка має висоту 1,5-2 ммі можна сказати, що сили поверхневого натягу, прикладені до дроту, спрямовані практично вертикально вниз.

Нехай m- маса дроту, L = L 1 + L 2 - Довжина дроту, m/L- Маса одиниці довжини дроту. Запишемо умову рівноваги дроту щодо краю тарілки, тобто. рівність моментів сил:

F p (L 1 ?x 2)+m 1 gL 12 = m 2 gL 22 .

Підставимо сюди силу поверхневого натягу F p =2x у, маси

m 1 =L 1 mL, m 2 = L 2 mL, m= сV= срd 2 L 4

та висловимо коефіцієнт поверхневого натягу у. Вимірювання та обчислення спростяться, якщо вода змочуватиме всю довжину L 1 . Остаточно отримаємо

у= срd 2 g 8((LL 1 ?1) 2 ?1).

Величини Lі L 1 вимірюються лінійкою, а діаметр дроту d- Мікрометром.

Наприклад, при L = 15 см, L 1 = 5,4 см, d = 1,77 ммотримуємо O = 0,0703 Н/м, що близько до табличного значення 0,0728 Н/м.

Завдання 6. Вологість повітря

Завдання. Визначте відносну вологість повітря у кімнаті.

Обладнання: скляний кімнатний термометр, побутовий холодильник, таблиця тиску насиченої пари води при різних температурах.

Можливий спосіб розв'язання. При звичайному методі вимірювання вологості об'єкт охолоджують нижче за точку роси і він «потіє». Зробимо навпаки. Температура у холодильнику (близько +5° C) набагато нижче точки роси для кімнатного повітря. Тому, якщо витягнути охолоджений скляний термометр з холодильника, він відразу «запітніє» - скляний корпус стане непрозорим від вологи. Потім термометр почне нагріватися, і в якийсь момент волога, що сконденсувалася, на ньому випарується - скло стане прозорим. Це і є температура точки роси, через яку за допомогою таблиці можна розрахувати відносну вологість.

Завдання 7. Випаровування

Завдання. Налийте майже повну склянку води і поставте її в кімнаті в тепле місце - щоб вода швидше випаровувалась. Виміряйте лінійкою початковий рівень води та запишіть час початку досліду. Через кілька днів рівень води знизиться за рахунок випаровування. Виміряйте новий рівень води та запишіть час закінчення досвіду. Визначте масу води, що випарувалася. Скільки в середньому молекул вилітало із поверхні води за 1 секунду? Скільки приблизно молекул знаходиться на поверхні води у склянці? Порівняйте ці два числа. Діаметр молекули води прийміть рівним d 0 = 0,3 нм. Знаючи питому теплоту пароутворення, визначте швидкість передачі тепла ( Дж/с) воді від довкілля.

Можливий спосіб розв'язання. Нехай d- внутрішній діаметр склянки, з- Щільність води, М- молярна маса води, r- Питома теплота пароутворення, Д h- Зниження рівня води за час t. Тоді маса води, що випарувалася, дорівнює

m= сv= зД hS= зД hрd 2 4.

У цій масі міститься N = mN A /Ммолекул, де N A- Постійна Авогадро. Число молекул, що випарувалися за 1 секунду, дорівнює

N 1 = Nt= mN A Mt.

Якщо S= рd 2/4 - площа поверхні води у склянці, а S 0 = рd 2 0 /4 - площа перерізу однієї молекули, то на поверхні води в склянці знаходиться приблизно

N 2 = SS 0 = (dd 0) 2 .

Вода для випаровування отримує за одиницю часу кількість теплоти

Qt= rmt.

Якщо робити будь-які розрахунки, пов'язані з молекулами, то завжди виходять цікаві результати. Наприклад, нехай за час t= 5 діб у склянці діаметром d = 65 ммрівень води знизився на Д h = 1 см. Тоді отримаємо, що на пару перетворилося 33 гводи, за 1 звипарувалося N 1 = 2,56×10 18 молекул, на поверхні води в склянці знаходилося N 2 = 4,69?1016 молекул, та якщо з навколишнього середовища надійшло 0,19 Вттепла. Цікавим є ставлення N 1 /N 2? 54, з якого видно, що за 1 звипаровувалося стільки молекул, скільки містилося в склянці в 54 шарах води.

Завдання 8. Розчинення

Завдання. Висипаючи сіль чи цукор у киплячу воду, можна побачити, що кипіння ненадовго припиняється з допомогою зниження температури води. Визначте кількість теплоти, необхідну для розчинення 1 кгхарчової соди у воді кімнатної температури.

Обладнання: саморобний калориметр, термометр, вода, сода, мірний циліндр (склянка), вантаж відомої маси (гайка масою 10) г), пластикова ложка.

Можливий спосіб розв'язання. До завдання входить додаткове конструкторське завдання з виготовлення простого саморобного калориметра. Для внутрішньої посудини калориметра слід взяти звичайну алюмінієву банку об'ємом 0,33 л. У банки видаляється верхня кришка так, щоб вийшов алюмінієвий стакан (масою всього 12 г) з жорстким верхнім обідком. Усередині верхнього обідка робиться проріз у тому, щоб вода повністю виливалася з банки. Зовнішня пластмасова оболонка виготовляється на основі пластикової пляшки об'ємом 1,5 л. Пляшка розрізається на три частини, верхня частина видаляється, а середня та нижня частини з деяким зусиллям вставляються одна в одну і щільно фіксують внутрішню алюмінієву банку вертикальному положенні. (Якщо немає калориметра, то досліди можна проводити і в одноразовому пластиковому стаканчику, масою та теплопередачею якого можна знехтувати).

Попередньо слід зробити два виміри: 1) визначити, скільки соди поміщається в ложку (для цього треба зазирнути в кулінарний довідник або вичерпати цією ложкою пакет соди відомої маси); 2) визначитися з кількістю води - у малій кількості води розчин відразу ж стане насиченим і частина соди не розчиниться, у великій кількості води температура зміниться на частки градуса, що ускладнить вимірювання.

Очевидно, що кількість теплоти, необхідна для розчинення речовини, пропорційна масі цієї речовини: Q ~ m. Для запису рівності слід запровадити коефіцієнт пропорційності, наприклад z, Який можна назвати «питомою теплотою розчинення». Тоді

Q= zm.

Розчинення соди здійснюється за рахунок енергії, що виділяється при охолодженні судини з водою. Величина z перебуває з наступного рівняння теплового балансу:

mvcv(t 2 -t 1 )+ma cc (t 2 -t 1 ) = zm.

де m v - маса води в калориметрі, m a - маса внутрішньої алюмінієвої склянки калориметра, m- Маса розчиненої соди, ( t 2 -t 1) - Зниження температури в калориметрі. Масу внутрішньої судини калориметра можна легко знайти, використовуючи правило моментів сил, врівноваживши посудину і вантаж відомої маси за допомогою лінійки та ниток.

Вимірювання та розрахунки показують, що при m= 6 г m v = 100 гвода остигає на 2-2,5 є C, а величина zвиявляється рівною 144-180 кДж/кг.

Завдання 9. Ємність каструлі

Завдання. Яким чином можна знайти ємність каструлі, користуючись вагами та набором гирь?

Підказка. Зважте порожню каструлю, а потім каструлю з водою.

Рішення. Нехай маса порожньої каструлі дорівнює m 1 , а після наповнення водою вона складає m 2 . Тоді різниця m 2 -m 1 дає масу води обсягом каструлі. Поділивши цю різницю на щільність води з, знаходимо обсяг каструлі:

Завдання 10. Як поділити вміст склянки

Завдання. Є циліндричний стакан, до країв наповнений рідиною. Як поділити вміст склянки на дві зовсім рівні частини, маючи ще одну посудину, але вже іншої форми і трохи меншого розміру?

Підказка. Подумайте, як можна провести площину, що розділяє циліндр на дві рівні за обсягом частини.

Рішення. Якщо через крапки Мі Nподумки провести площину так, як показано на малюнку 1 а, вона розсіче циліндр на дві симетричні і тому рівні за обсягом фігури, відповідно до рисунка 8. Звідси випливає розв'язання задачі.

Поступово нахиляючи склянку, потрібно відливати рідину, що міститься в ньому, допоки ледь не з'явиться дно (рисунок 1). б). У цей момент у склянці залишиться рівно половина рідини.

Електрика

Завдання 11. Електрична «чорна скринька»

«Чорна скринька» є непрозорою закритою коробкою, яку не можна розкривати, щоб вивчити її внутрішній пристрій. Усередині ящика знаходяться кілька електричних елементів, з'єднаних між собою у прості електричні ланцюги. Зазвичай такими елементами є: джерела струму, постійні та змінні резистори, конденсатори, котушки індуктивності, напівпровідникові діоди. Зовні ящика є кілька висновків.

Основна мета завдання «чорна скринька»: зробивши мінімальну кількість електричних вимірів з використанням зовнішніх висновків, «розшифрувати» «чорну скриньку», тобто:

- Встановити, які саме електричні прилади знаходяться всередині «чорної скриньки».
- Встановити схему їх з'єднання.
- Визначити номінали (величини опорів резисторів, ємності конденсаторів і т.д.)

Завдання. Три резистори з'єднані між собою і поміщені в «чорну скриньку» з трьома висновками, відповідно до рисунка 9. Точно такі ж резистори з'єднані між собою по-іншому і поміщені в другу «чорну скриньку» з трьома висновками. Визначити опір кожного резистора. Перемички застосовувати заборонено.

Обладнання: Мультиметр.

Вимір опору між висновками дали результати:

Скринька № 1: R 1-2 = 12Ом, R 2-3 = 25Ом, R 1-3 = 37Ом

Скринька № 2: R 1-2 = 5,45Ом, R 2-3 = 15Ом, R 1-3 = 20,45Ом

Можливий спосіб розв'язання. Можливі чотири способи з'єднання трьох резисторів з трьома зовнішніми висновками так, щоб три виміри давали різне значення опорів:

1) послідовне; 2) змішане; 3) зіркою; 4) трикутником відповідно до рисунка 10.

Покажемо послідовність пошуку відповідей.

Характерною ознакою двох перших схем є те, що один із вимірів дорівнює сумі двох інших, що і відповідає умові завдання:

Отже, в одному ящику послідовне з'єднання, але тоді в іншому - змішане, оскільки результати вимірювань не збігаються, хоча номінали резисторів ті самі.

Відомо, що завжди виконується співвідношення

А оскільки R 1-3 зліва більше, ніж R 1-3 справа, то лівому ящику (№1) перебуває послідовне з'єднання, а правому (№2) - змішане.

До складу послідовного з'єднання в лівому ящику входять резистори з номіналами 12 або 25 Ом. Оскільки ні те, ні інше значення не спостерігається у складі змішаної сполуки, отже, номінал одного з резисторів R 1 = 15Ом.

Інші номінали: R 2 = 12Омі R 3 = 10Ом.

Очевидно, до тих же результатів можна прийти і за допомогою іншого ланцюжка міркувань.

Зазначимо також, що можливі ще 5 комбінацій схем з двох «чорних ящиків» із наведених чотирьох. Найбільш громіздка математична частина завдання по «розшифровці» чорної скриньки, про яку відомо, що там трикутник.

На закінчення відзначимо, що не все може йти так гладко, як у цьому прикладі. Значення опорів чи інших електричних величин, звісно, містять похибки. І, наприклад, співвідношення може виконуватися приблизно.

Завдання 12. Температура повітря у кімнаті

Завдання. За вікном сніг, а у кімнаті тепло. На жаль, виміряти температуру нічим – немає термометра. Але є батарея, дуже точний вольтметр і такий же амперметр, скільки завгодно мідного дроту і докладний фізичний довідник. Чи не можна за допомогою їх знайти температуру повітря в кімнаті?

Підказка. При нагріванні металу його опір зростає за лінійним законом.

Рішення. З'єднаємо послідовно батарею, моток дроту та амперметр включимо так, щоб він показував напругу на мотку, відповідно до рисунка 11. Запишемо показання приладів та розрахуємо опір мотка при кімнатній температурі:

Після цього принесемо з вулиці сніг, зануримо в нього моток і, почекавши трохи, щоб сніг почав танути, а дріт його температуру, тим самим способом визначимо опір дроту R 0 при температурі снігу, що тане, тобто. при 0 є З. Користуючись потім залежністю між опором провідника та його температурою

знаходимо температуру повітря в кімнаті:

При розрахунку використовується значення температурного коефіцієнта опору б, взятий з довідника. В області кімнатних температур для чистої міді б= 0,0043 град - 1 . Якщо вміст домішок у міді, з якої виготовлений дріт, не дуже велике, а електровимірювальні прилади мають клас точності 0,1, то температуру повітря можна визначити з похибкою, значно меншою за один градус.

Оптика

Завдання 13.

Завдання. Потрібно знайти радіус сферичного дзеркала (або радіус кривизни увігнутоюлінзи) за допомогою секундоміра та сталевої кульки відомого радіусу. Як це зробити?

Підказка. Центр кульки, що катається по поверхні дзеркала, здійснює такий же рух, як маятник.

Рішення. Слід розмістити дзеркало горизонтально і опустити на нього кульку. Якщо кулька опущена не в саму нижню точку, вона почне рухатися поверхнею дзеркала. Неважко здогадатися, що якщо кулька рухається без обертання (тобто ковзає по поверхні дзеркала), то її рух повністю аналогічний руху маятника з довжиною підвісу R - r. Тоді з формули маятника

можна знайти цікаву для нас величину:

Період Твизначається за допомогою секундоміра, а rвідомо за умовою.

Оскільки зазвичай тертя досить велике, щоб кулька рухалася поверхнею дзеркала з обертанням, це рішення погано узгоджується з досвідом. Насправді

Наведемо приклад дослідницької завдання весь урок.

Завдання 14. Особливості коливання крутильного маятника.

Завдання. Дослідіть особливості коливання крутильного маятника та опишіть основні закономірності його руху.

Обладнання: штатив з муфтою та лапкою, відрізки мідного, сталевого та ніхромового дроту завдовжки близько 1 мта різних діаметрів, наприклад 0,3, 0,50, 0,65, 1,0 мм,тонка легка дерев'яна паличка завдовжки 15-20 см, пластилін, скріпка, лінійка, транспортир, секундомір.

Загальний вигляд крутильного маятника має бути відповідно до рисунка 12. Скріпка, вигнута певним чином, служить для врівноваження стрижня з вантажами. Виведений зі стану рівноваги маятник починає здійснювати обертально-коливальний рух.

Заздалегідь потрібно виготовити із пластиліну пари кульок різної маси. Маси кульок пропорційні кубу їх діаметрів, тому є можливість побудувати ряд, наприклад: m 1 = 1, m 2 = 2,5, m 3 = 5,2m 3 = 6,8m 4 = 8,3 отн. од.

Діаметр дротів можна повідомити учням заздалегідь або надати можливість провести ці вимірювання самостійно з допомогою штангенциркуля чи мікрометра.

Примітка. Успіх дослідження багато в чому залежить від правильного підбору обладнання, особливо діаметрів виданих дротів. Крім того, бажано, щоб підвіс крутильного маятника знаходився під час дослідів у натягнутому стані, для чого маси вантажів повинні бути досить великими.

Тематика дослідження крутильного маятника випливає із припущення про гармонійний характер його коливань. Загальний перелік експериментальних спостережень, які можна здійснити з цієї проблеми та на запропонованому устаткуванні, досить великий. Наведемо найпростіші та доступніші.

- Чи залежить період коливань від амплітуди (кута повороту)?
- Чи залежить період коливань від довжини підвісу маятника?
- Чи залежить період коливань маятника від вантажів?
- Чи залежить період коливань маятника від положення вантажів на стрижні?
- Чи залежить період коливань діаметра дроту?

Звичайно, потрібно не просто однозначно відповідати на поставлені питання, а й досліджувати характер очікуваних залежностей.

Користуючись прийомом аналогій, висуваємо гіпотези про коливання крутильного маятника, порівнюючи його з математичним маятником, що вивчається за шкільною програмою. За основу беремо період коливань та його залежність від різних параметрів маятника. Намічаємо наступні гіпотези. Період коливань крутильного маятника:

При малих кутах повороту залежить від амплітуди;

- пропорційний кореню квадратному із довжини підвісу - T;
- пропорційний кореню квадратному з маси вантажу - T;
- пропорційний відстані від центру підвісу до центрів вантажів Tr;
- обернено пропорційний квадрату діаметра дроту - T1/d 2 .

Крім того, період коливань залежить від матеріалу підвісу: мідь, сталь, ніхром. Тут також є низка гіпотез, пропонуємо перевірити їх самостійно.

1. Вивчаємо залежність періоду коливань маятника від амплітуди (кута повороту). Результати вимірювань представлені у таблиці 3:

Таблиця 3

Залежність періоду коливань маятника від амплітуди

L = 60см, m = 8,3г, r = 12см, d = 0,5мм

Висновок. У межах до 180 залежність періоду коливань крутильного маятника від амплітуди не виявляється. Розкид результатів вимірів можна пояснити похибками виміру періоду коливань та випадковими причинами.

Щоб «відкрити» інші залежності, необхідно змінювати лише один параметр, залишаючи всі інші незмінними. Математичну обробку результатів найкраще проводити графічно.

2. Вивчаємо залежність періоду коливань маятника з його довжини: Т = f(l). У цьому не міняємо m, r, d. Результати вимірювань представлені у таблиці 4:

Таблиця 4

Залежність періоду коливань маятника від довжини

m = 8,3отн. од., r = 12см, d = 0,5мм

Графік залежності Твід lявляє собою криву зростаючу лінію, схожу на залежність, відповідно до рисунка 13 а T 2 = l, відповідно до рисунка 13, б.

Висновок.Період коливань крутильного маятника прямо пропорційний до кореня квадратного з довжини підвісу. Деякий розкид точок можна пояснити похибками вимірювань періоду коливань та довжини маятника

3. Вивчаємо залежність періоду коливань маятника від вантажів: Т=f(m). У цьому не міняємо l, r, d. Результати вимірювань представлені у таблиці 5:

Таблиця 5

Залежність періоду коливань маятника від вантажів

l = 0,6м, r = 12см, d = 0,5мм

Графік залежності Твід mявляє собою криву зростаючу лінію, схожу на залежність, відповідно до рисунка 14 а. Щоб переконатися в цьому, будуємо залежність T 2 =f(m), відповідно до рисунка 14 б.

Висновок.Період коливань крутильного маятника прямо пропорційний до кореня квадратного з маси вантажів. Деякий розкид точок можна пояснити похибками вимірювань періоду коливань та мас вантажів, і навіть випадковими причинами.

4. Вивчаємо залежність періоду коливань маятника від становища вантажів: Т = f(r). У цьому не міняємо l, m, d. Результати вимірювань представлені в таблиці 6:

Таблиця 6

Залежність періоду коливань маятника від положення вантажів

m = 8,3отн.од., l = 0,6м, d = 0,5мм

Висновок.Період коливань крутильного маятника прямо пропорційний відстані r. Деякий розкид точок можна пояснити похибками вимірювань періоду коливань та відстані r, і навіть випадковими причинами.

Вивчаємо залежність періоду коливань маятника від діаметра дроту: Т = f(d), відповідно до рисунка 15 . При цьому не міняємо m, r, l.

Результати вимірювань представлені у таблиці 7.

Таблиця 7

Залежність періоду коливань маятника від діаметра дроту

m = 8,3 отн.од., r = 12 см, l = 0,6 м

Графік залежності Твід dявляє собою спадаючу криву, відповідно до рисунка 16 а. Можна припустити, що це залежність, де n= 1, 2, 3 тощо. Для перевірки цих припущень необхідно будувати графіки і т. д. З усіх таких графіків найбільш лінійним є графік відповідно до рисунка 16 б.

Висновок.Період коливань крутильного маятника обернено пропорційний квадрату діаметра дроту підвісу. Деякий розкид точок можна пояснити похибками вимірювань періоду коливань та діаметра дроту d, і навіть випадковими причинами.

Проведені дослідження дозволяють зробити висновок, що період коливань крутильного маятника повинен обчислюватися за формулою, де k- Коефіцієнт пропорційності, що залежить також від пружних властивостей матеріалу підвісу - модуль кручення, модуль зсуву.

Щоб скористатися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Дослідження залежності тиску твердих тіл від сили тиску та від площі поверхні, на яку діє сила тиску

У 7 класі ми виконували завдання з розрахунку тиску, який робить учень, стоячи на підлозі. Завдання цікаве, пізнавальне та має велике практичне значення у житті людини. Ми вирішили вивчити це питання.

Мета: дослідити залежність тиску від сили та площі поверхні, на яку діє тіло Обладнання: ваги; взуття із різною площею підошви; папір у клітку; фотоапарат.

Для того щоб обчислити тиск нам необхідно знати площу та силу Р= F/S P-тиск (Па) F-сила (Н) S-площа (м кв.)

ЕКСПЕРИМЕНТ-1 Залежність тиску від площі, при незмінній силі Мета: визначити залежність тиску твердого тіла від площі опори. Методика обчислення площі тіл неправильної форми така: - підраховуємо кількість квадратів цілих, - підраховуємо кількість квадратів відомої площі не цілих і ділимо навпіл, - підсумовуємо площі цілих і нецілих квадратів Для цього я ми повинні за допомогою олівця обвести краї підмітки та каблука; порахувати число повних (В) та неповних клітин (С) та визначити площу однієї клітини (S до); S 1 = (В + С/2) · S до Відповідь отримаємо в см кв., які потрібно перекласти у м кв. 1см кв. = 0,0001 м кв.

Для того щоб обчислити силу нам знадобиться маса тіла F = m*g F – сила тяжіння m - маса тіла g – прискорення вільно падіння

Дані для знаходження тиску № досвіду Взуття з різною S S (м кв.) F (Н) P (Па) 1 Туфлі на шпильці 2 Туфлі на платформі 3 Туфлі на плоскій підошві

Тиск, що чиниться на поверхню Туфлі на шпильці р= Туфлі на платформі р= Туфлі на плоскій підошві р= Висновок: тиск твердого тіла на опору зі збільшенням площі зменшується

Яке взуття носити? - Вчені з'ясували, що тиск, що чиниться однією шпилькою, приблизно дорівнює тиску, який надають 137 гусеничних тракторів. - Слон тисне на 1 квадратний сантиметр поверхні у 25 разів із меншою вагою, ніж жінка на 13 сантиметровому підборі. Каблуки – найголовніша причина виникнення плоскостопості у жінок

ЕКСПЕРИМЕНТ-2 Залежність тиску від маси при незмінній площі Мета: визначити залежність тиску твердого тіла від його маси.

Як залежить тиск маси? Маса учня m= Р= Маса учня із ранцем на спині m= Р=

За темою: методичні розробки, презентації та конспекти

Організація дослідно-експериментальної роботи щодо впровадження системи моніторингу якості навчання у практику роботи вчителя-предметника

Моніторинг в освіті не замінює та не ламає традиційну систему внутрішньошкільного управління та контролю, а сприяє забезпеченню її стабільності, довгостроковості та надійності. Він проводиться там,...

1. Пояснювальна записка до експериментальної роботи на тему «Формування граматичної компетенції у дошкільнят за умов логопункта".2. Календарно-тематичний план логопедичних занять...

Програма дає чітку систему вивчення творчості Ф.І. Тютчева в 10 класі.

Домашні експериментальні завдання

Завдання 1.

Візьміть довгу важку книгу, перев'яжіть її тонкою ниткою та

прикріпіть до нитки гумову нитку завдовжки 20 див.

Покладіть книгу на стіл і дуже повільно починайте тягнути за кінець

гумові нитки. Спробуйте виміряти довжину гумової нитки, що розтягнулася в

момент початку ковзання книги.

Виміряйте довжину нитки, що розтягнулася, при рівномірному русі книги.

Покладіть під книгу дві тонкі циліндричні ручки (або два

циліндричних олівця) і так само тягніть за кінець нитки. Виміряйте довжину

нитки, що розтягнулася, при рівномірному русі книги на катках.

Порівняйте три отримані результати та зробіть висновки.

Примітка. Наступне завдання є різновидом попереднього. Воно

так само спрямовано на порівняння тертя спокою, тертя ковзання та тертя

Завдання 2.

Покладіть на книгу шестигранний олівець паралельно до її корінця.

Повільно піднімайте верхній край книги доти, доки олівець не почне

ковзати вниз. Трохи зменшіть нахил книги та закріпіть її в такому

положенні, підклавши під неї щось. Тепер олівець, якщо його знову

покласти на книгу, з'їжджати не буде. Його утримує на місці сила тертя.

сила тертя спокою. Але варто цю силу трохи послабити – а для цього достатньо

клацнути пальцем по книзі, - і олівець поповзе вниз, доки не впаде на

стіл. (Той самий досвід можна зробити, наприклад, з пеналом, сірниковим

коробкою, гумкою і т.п.)

Подумайте, чому цвях легше витягти з дошки, якщо обертати його

навколо осі?

Щоб товсту книгу пересунути по столу одним пальцем, треба прикласти

деяке зусилля. А якщо під книгу покласти два круглі олівці або

ручки, які будуть у цьому випадку роликовими підшипниками, книга легко

пересунеться від слабкого поштовху мізинцем.

Зробіть досліди і зробіть порівняння сили тертя спокою, сили тертя

ковзання та сили тертя кочення.

Завдання 3.

На цьому досвіді можна спостерігати відразу два явища: інерцію, досліди з

Візьміть два яйця: одне сире, а інше зварене круто. Закрутіть

обидва яйця на великій тарілці. Ви бачите, що варене яйце поводиться інакше,

ніж сире: воно обертається значно швидше.

У вареному яйці білок і жовток жорстко пов'язані зі своєю шкаралупою та

між собою т.к. перебувають у твердому стані. А коли ми розкручуємо

сире яйце, то ми розкручуємо спочатку лише шкаралупу, тільки потім, за рахунок

тертя, шар за шаром обертання передається білку та жовтку. Таким чином,

рідкі білок і жовток своїм тертям між шарами гальмують обертання

шкаралупи.

Примітка. Замість сирого та вареного яєць можна закрутити дві каструлі,

в одній з яких вода, а в іншій знаходиться стільки ж за обсягом крупи.

Центр ваги. Завдання 1.

Візьміть два грановані олівці і тримайте їх перед собою паралельно,

поклавши на них лінійку. Почніть зближувати олівці. Зближення буде

відбуватися почергово: то один олівець рухається, той інший.

Навіть якщо ви захочете втрутитися у їхній рух, у вас нічого не вийде.

Вони все одно рухатимуться по черзі.

Як тільки на одному олівці тиск побільшав і тертя настільки

Другий олівець може тепер рухатися під лінійкою. Але через деяке

час тиск і над ним стає більше, ніж над першим олівцем, і з-

після збільшення тертя він зупиняється. А тепер може рухатися перший

олівець. Так, рухаючись по черзі, олівці зустрінуться на самій середині

лінійки біля її центру тяжкості. У цьому легко переконається у поділах лінійки.

Цей досвід можна зробити і з ціпком, тримаючи її на витягнутих пальцях.

Зсуваючи пальці, ви помітите, що вони, теж по черзі рухаючись, зустрінуться

під серединою палиці. Щоправда, це лише окремий випадок. Спробуйте

проробити те ж саме зі звичайною щіткою, лопатою або граблями. Ви

побачите, що пальці зустрінуться не на середині палиці. Спробуйте пояснити,

чому так відбувається.

Завдання 2.

Це старовинний, дуже наочний досвід. Складний ніж у вас,

мабуть, олівець теж. Заточіть олівець, щоб у нього був гострий кінець,

і трохи вище кінця вставте напіврозкритий складаний ніж. Поставте

вістря олівця на вказівний палець. Знайдіть таке положення

напіврозкритого ножа на олівці, при якому олівець стоятиме на

пальця, злегка похитуючись.

Тепер питання: де знаходиться центр ваги олівця та складаного

Завдання 3.

Визначте положення центру ваги сірника з головкою та без головки.

Поставте на стіл сірникову коробку на довгу вузьку його грань і

покладіть на коробку сірник без головки. Цей сірник буде служити опорою для

інший сірники. Візьміть сірник з головкою і врівноважте її на опорі так,

щоб вона лежала горизонтально. Позначте ручкою положення центру тяжіння

сірники з голівкою.

Зіскребіть головку з сірника і покладіть сірник на опору так, щоб

позначена вами чорнильна точка лежала на опорі. Це тепер вам не

вдасться: сірник не лежатиме горизонтально, оскільки центр ваги сірника

перемістився. Визначте положення нового центру тяжкості і зауважте,

яку сторону він перемістився. Позначте ручкою центр ваги сірника без

Сірника з двома точками принесіть у клас.

Завдання 4.

Визначте положення центру тяжіння плоскої фігури.

Виріжте з картону фігуру довільної (якийсь химерної) форми

і проколіть у різних довільних місцях кілька отворів (краще, якщо

вони будуть розташовані ближче до країв фігури, це збільшить точність). Убийте

у вертикальну стіну чи стійку маленький гвоздик без капелюшка чи голку та

повісьте на нього фігуру через будь-який отвір. Зверни увагу: фігура

повинна вільно гойдатися на гвоздиці.

Візьміть схилу, що складається з тонкої нитки і вантажу, і перекиньте його

нитку через гвоздик, щоб він вказував вертикальний напрямок

підвішеною фігурою. Позначте на фігурі олівцем вертикальний напрямок

Зніміть фігуру, повісьте її за будь-який інший отвір і знову при

за допомогою схилу і олівця позначте на ній вертикальний напрямок нитки.

Точка перетину вертикальних ліній вкаже положення центру тяжіння

цієї фігури.

Пропустіть через знайдений вами центр ваги нитку, на кінці якої

зроблений вузлик, і підвісьте фігуру на цій нитці. Фігура має триматися

майже горизонтально. Чим точніше проведений досвід, тим горизонтальнішим буде

тримати фігуру.

Завдання 5.

Визначте центр ваги обруча.

Візьміть невеликий обруч (наприклад, п'яльці) або зробіть кільце з

гнучкого прутика, з вузької смужки фанери або жорсткого картону. Підвісьте

його на гвоздик і з точки привішування опустіть схилу. Коли нитка схилу

заспокоїться, позначте на обручі точки її дотику до обруча та між

цими точками натягніть і закріпіть шматок тонкого дроту або волосіні

(Натягувати треба досить сильно, але не так щоб обруч міняв свою

Підвісьте обруч на гвоздик за будь-яку іншу точку і проробіть те саме

саме. Крапка перетину дротів або лісок і буде центром тяжкості обруча.

Зауважте: центр ваги обруча лежить поза речовиною тіла.

До місця перетину дротів або лісок прив'яжіть нитку та підвісьте на

ній обруч. Обруч буде в байдужій рівновазі, оскільки центр

тяжкості обруча та точка його опори (підвісу) збігаються.

Завдання 6.

Ви знаєте, що стійкість тіла залежить від положення центру тяжіння та

від величини площі опори: чим нижчий центр тяжкості і більше площа опори,

тим тіло стійкіше.

Пам'ятаючи це, візьміть брусок або порожню коробку від сірників і, ставлячи його

почергово на папір у клітинку на найширший, на середній та на самий

меншу грань, обводьте щоразу олівцем, щоб отримати три різні

площі опори. Підрахуйте розміри кожної площі у квадратних сантиметрах

та проставте їх на папері.

Виміряйте та запишіть висоту положення центру ваги коробка для всіх

трьох випадків (центр ваги сірникової коробки лежить на перетині

діагоналей). Зробіть висновок, при якому положенні коробок є найбільш

стійким.

Завдання 7.

Сядьте на стілець. Ноги поставте вертикально, не підсовуючи їх під

сидіння. Сидіть прямо. Спробуйте встати, не нахиляючись уперед,

не витягаючи руки вперед і не зсуваючи ноги під сидіння. У вас нічого не

вийде - встати не вдасться. Ваш центр тяжіння, який знаходиться десь

всередині вашого тіла, не дасть вам встати.

Яку ж умову треба виконати, щоб стати? Потрібно нахилитися вперед

або підібгати під сидіння ноги. Встаючи, ми завжди робимо те й інше.

При цьому вертикальна лінія, що проходить через ваш центр тяжіння, повинна

обов'язково пройти хоча б через одну зі ступнів ваших ніг чи між ними.

Тоді рівновага вашого тіла виявиться досить стійкою, ви легко

зможете підвестися.

Ну, а тепер спробуйте встати, взявши до рук гантелі чи праску. Витягніть

руки вперед. Можливо, вдасться встати, не нахиляючись і не підгинаючи ноги під

Інерція. Завдання 1.

Покладіть на склянку поштову листівку, а на листівку покладіть монету

або шашку так, щоб монета була над склянкою. Вдарте по листівці

клацанням. Листівка має вилетіти, а монета (шашка) впасти у склянку.

Завдання 2.

Покладіть подвійний аркуш паперу з зошита на стіл. на одну половину

листа покладіть стопку книг заввишки не нижче 25см.

Злегка піднявши над рівнем столу другу половину аркуша обома

руками, стрімко смикніть лист до себе. Аркуш повинен звільнитися з-під

книг, а книги мають залишитися дома.

Знову покладіть на аркуш книги та тягніть його тепер дуже повільно. Книги

рухатимуться разом із листом.

Завдання 3.

Візьміть молоток, прив'яжіть до нього тонку нитку, але щоб вона

витримувала тяжкість молотка. Якщо одна нитка не витримує, візьміть дві

нитки. Повільно підніміть молоток за нитку. Молоток висітиме на

нитці. А якщо ви захочете його знову підняти, але вже не повільно, а швидким

ривком, нитка обірветься (передбачте, щоб молоток, падаючи, не розбив

нічого під собою). Інертність молотка настільки велика, що нитка не

витримала. Молоток не встиг швидко наслідувати вашу руку, залишився на місці, і нитка порвалася.

Завдання 4.

Візьміть невелику кульку з дерева, пластмаси або скла. Зробіть з

щільного паперу жолобок, покладіть у нього кульку. Швидко рухайте по столу

жолобок, а потім раптово його зупиніть. Кулька за інерцією продовжить

рух і покотиться, вискочивши з жолобка.

Перевірте, куди покотиться кулька, якщо:

а) дуже швидко потягнути жолоб та різко зупинити його;

б) тягнути жолоб повільно та різко зупинити.

Завдання 5.

Розріжте яблуко навпіл, але не до кінця, і залиште його висіти

Тепер вдарте тупою стороною ножа з яблуком, що висить зверху на ньому.

чогось твердого, наприклад по молотку. Яблуко, продовжуючи рух по

інерції, виявиться перерізаним і розпадеться на дві половинки.

Те саме виходить, коли колють дрова: якщо не вдалося

розколоти чурбак, його зазвичай перевертають і щосили, ударяють обухом

сокири про тверду опору. Чурбак, продовжуючи рухатися за інерцією,

насаджується глибше на сокиру і розколюється надвоє.

Вступ

Глава 1. Теоретичні основи використання експериментального методу під час уроків фізики у старших класах

1 Роль та значення експериментальних завдань у шкільному курсі фізики (визначення експерименту в педагогіці, психології та в теорії методики навчання фізики)

2 Аналіз програм та підручників з використання експериментальних завдань у шкільному курсі фізики

3 Новий підхід у проведенні експериментальних завдань з фізики за допомогою Лего-констукторів на прикладі розділу «Механіка»

4 Методика проведення педагогічного експерименту лише на рівні констатуючого експерименту

5 Висновки з першого розділу

Розділ 2. Розробка та методика проведення експериментальних завдань у розділі «Механіка» для учнів 10 класів загальноосвітнього профілю

1 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Кінематика точки». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

2 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Кінематика твердого тіла». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

3 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Динаміка». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

4 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Закони збереження в механіці». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

5 Розробка систем експериментальних завдань на тему «Статика». Методичні рекомендації щодо застосування на уроках фізики

6 Висновки з другого розділу

Висновок

Список літератури

Відповідь на питання

Вступ

Актуальність теми. Загальновизнано, що вивчення фізики дає як фактичні знання, а й розвиває особистість. Фізична освіта, безперечно, є сферою розвитку інтелекту. Останній, як відомо, проявляється і в розумової, і предметної діяльності людини.

У зв'язку з цим особливе значення набуває експериментального вирішення завдань, яке з необхідністю передбачає обидва види діяльності. Як і будь-який вид вирішення завдань, воно має загальну для процесу мислення структуру та закономірності. Експериментальний підхід відкриває можливості розвитку образного мислення.

Експериментальне вирішення фізичних завдань, в силу їх змісту та методології вирішення, може стати важливим засобом розвитку універсальних дослідницьких навичок та умінь: постановки експерименту, що спирається на певні моделі дослідження, власне експериментування, здатності виділити та сформулювати найбільш суттєві результати, висунути гіпотезу, адекватну досліджуваному предмету , і на її основі побудувати фізичну та математичну модель, залучити до аналізу обчислювальну техніку. Новизна змісту фізичних завдань учнів, варіативність у виборі експериментальних методик і засобів, необхідна самостійність мислення розробки та аналізі фізичної і математичної моделей створюють передумови на формування творчих здібностей.

Таким чином, розробка системи експериментальних завдань з фізики на прикладі механіки актуальна в плані розвитку та особистісно - орієнтованого навчання.

Об'єктом дослідження є навчання учнів десятих класів.

Предметом дослідження є система експериментальних завдань з фізики з прикладу механіки, спрямовану розвиток інтелектуальних здібностей, формування дослідницького підходу, творчої активності учнів.

Мета дослідження - розробка системи експериментальних завдань з фізики з прикладу механіки.

Гіпотеза дослідження - Якщо до системи фізичного експерименту розділу «Механіка» включити демонстрації вчителя, пов'язані з ними домашні та класні досліди учнів, а також експериментальні завдання для учнів з елективних курсів, а пізнавальну діяльність учнів під час їх виконання та обговорення організувати на основі проблем у школярів з'явиться можливість набувати, поряд зі знанням основних фізичних понять та законів, інформаційні, експериментальні, проблемні, діяльнісні вміння, що призведе до підвищення інтересу до фізики як предмета. Виходячи з мети та гіпотези дослідження, були доставлені такі завдання:

1. Визначити роль і значення експериментальних завдань у шкільному курсі фізики (визначення експерименту в педагогіці, психології та теорії методики навчання фізики).

Проаналізувати програми та підручники з використання експериментальних завдань у шкільному курсі фізики.

Розкрити сутність методики проведення педагогічного експерименту лише на рівні констатуючого експерименту.

Розробити систему експериментальних завдань у розділі «Механіка» для учнів 10 класів загальноосвітнього профілю.

Наукова новизна та теоретична значущість роботи полягає в наступному: Встановлено роль експериментального вирішення фізичних завдань як засобу у розвитку пізнавальних здібностей, дослідницьких навичок та творчої активності учнів 10 – х класів.

Теоретичне значення досліджень визначається розробкою та обґрунтуванням методичних засад технології проектування та організації навчального процесу з експериментального вирішення фізичних завдань як засобу розвиваючого та особистісно-орієнтованого навчання.

Для вирішення поставлених завдань використовувалась сукупність методів:

· теоретичний аналіз психолого-педагогічної літератури та порівняльно-порівняльний методи;

· системний підхід до оцінки результатів теоретичного аналізу, метод сходження від абстрактного до конкретного, синтез теоретичного та емпіричного матеріалу, метод змістовного узагальнення, логіко-евристична розробка рішень, імовірнісне прогнозування, прогностичне моделювання, уявний експеримент.

Робота складається із вступу, двох розділів, висновків, бібліографічного списку, додатків.

Апробація розробленої системи завдань проводилася на базі школи – інтернату № 30 Середньої Загальної Освіти Відкритого Акціонерного Товариства «Російські Залізниці», адреса: місто Комсомольськ – на Амурі, проспект Леніна 58/2.

Глава 1. Теоретичні основи використання експериментального методу під час уроків фізики у старших класах

Роберт Вудвортс (R. S. Woodworth), який опублікував свій класичний підручник з експериментальної психології («Experimental psychology», 1938), визначав експеримент як упорядковане дослідження, в ході якого дослідник безпосередньо змінює якийсь фактор (або фактори), підтримує інші незмінними та спостерігає результати систематичних змін .

У педагогіці Сластенін Ст визначав експеримент як дослідницьку діяльність з метою вивчення причинно-наслідкових зв'язків у педагогічних явищах.

У філософії Соколов В.В. описує експеримент, як метод наукового пізнання.

Засновник фізики – Знаменський А.П. описував експеримент як вид пізнавальної діяльності, у якій ключова для тієї чи іншої наукової теорії ситуація розігрується над реальному дії .

За Робертом Вудвортсом констатуючий експеримент - це експеримент, що встановлює наявність будь-якого незаперечного факту або явища.

За Сластенін В. - констатуючий експеримент проводиться на початку дослідження і спрямований на з'ясування стану справ у шкільній практиці з проблеми , що вивчається .

По Роберту Вудвортсу формуючий (перетворювальний, навчальний) експеримент ставить за мету активне формування чи виховання тих чи інших сторін психіки, рівнів діяльності тощо; використовується щодо конкретних шляхів формування особистості дитини, забезпечуючи поєднання психологічних досліджень із педагогічним пошуком і проектуванням найефективніших форм навчально-виховної роботи .

За Сластенін В. - формує експеримент, в процесі якого конструюються нові педагогічні явища.

За Сластенін В. - експериментальні завдання - це короткочасні спостереження, вимірювання та досліди, тісно пов'язані з темою уроку.

Особистісно орієнтоване навчання - це таке навчання, де в основу ставиться особистість дитини, її самобутність, самоцінність, суб'єктний досвід кожного спочатку розкривається, а потім узгоджується зі змістом освіти. Якщо в традиційній філософії освіти соціально-педагогічні моделі розвитку особистості описувалися у вигляді зразків, що зовні задаються, еталонів пізнання (пізнавальної діяльності), то особистісно орієнтоване навчання виходить з визнання унікальності суб'єктного досвіду самого учня, як важливого джерела індивідуальної життєдіяльності, що виявляється, зокрема, в пізнанні. Тим самим визнається, що в освіті відбувається не просто інтеріоризації дитиною заданих педагогічних впливів, а «зустріч» заданого та суб'єктного досвіду, своєрідне «окультурення» останнього, його збагачення, прирощення, перетворення, що і становить «вектор» індивідуального розвитку. Визнання учня головною чинною фігурою всього освітнього процесу є особистісно-орієнтована педагогіка.

При проектуванні освітнього процесу слід виходити із визнання двох рівноправних джерел: навчання та вчення. Останнє не є просто дериватим першого, а є самостійним, особистісно-значущим, а тому дуже дієвим джерелом розвитку особистості.

Особистісно-орієнтоване навчання будується на принципі суб'єктності. З нього випливає ціла низка положень.

Навчальний матеріал може бути однаковим всім учнів. Учню треба дати можливість вибрати те, що відповідає його суб'єктності щодо матеріалу, виконанні завдань, вирішенні завдань. У змісті навчальних текстів можливі та допустимі суперечливі судження, варіативність викладу, прояви різного емоційного відношення, авторські позиції. Учень не заучує обов'язковий матеріал із заздалегідь заданими висновками, а сам його відбирає, вивчає, аналізує та робить власні висновки. Наголос робиться не так на розвиток лише пам'яті учня, але в самостійність його мислення і самобутність висновків. Проблемність завдань, неоднозначність навчального матеріалу підштовхують учня до цього.

Формуючий експеримент, - це специфічний виключно для психології вид експерименту, в якому активний вплив експериментальної ситуації на випробуваного має сприяти його психічному розвитку та особистісному зростанню.

Розглянемо роль і значення експериментальних завдань у психології, педагогіці, філософії та теорії методики навчання фізики.

Основним методом дослідницької роботи психолога є експеримент. Відомий вітчизняний психолог С.Л. Рубінштейн (1889-1960) виділяв такі якості експерименту, що зумовлюють його значення для здобуття наукових фактів: «1) В експерименті дослідник сам викликає досліджуване їм явище, замість чекати, як при об'єктивному спостереженні, поки випадковий потік явища доставить йому можливість його спостерігати . 2) Маючи можливість викликати явище, експериментатор може варіювати, змінювати умови, при яких протікає явище, замість того, як, при простому спостереженні, брати їх таким, яким йому їх доставляє випадок. 3) Ізомеруючи окремі умови і змінюючи одне з них при збереженні незмінними інших, експеримент тим самим виявляє значення цих окремих умов і встановлює закономірні зв'язки, що визначають процес, що вивчається. Експеримент, таким чином, дуже потужний методичний засіб для виявлення закономірностей. 4) Виявляючи закономірні зв'язки між явищами, експеримент часто може варіювати як самі умови щодо їх наявності чи відсутності, а й їх кількісні співвідношення. В результаті експеримент встановлює якісні закономірності, що допускають математичне формулювання» .

Найбільш яскравим педагогічним напрямом, покликаним реалізувати ідеї «нового виховання», виступає експериментальна педагогіка, провідним прагненням якої є розробка науково обґрунтованої теорії навчання та виховання, здатної розвинути індивідуальність особистості. Виникла у ХІХ ст. Експериментальна педагогіка (термін запропонував Е. Мейман) ставила за мету всебічне дослідження дитини та обґрунтування педагогічної теорії експериментальним шляхом. Вона сильно вплинула на хід розвитку вітчизняної педагогічної науки. .

Жодна тема не повинна бути пройдена суто теоретично, як жодна робота не повинна бути виконана без висвітлення її наукової теорії. Вміле поєднання теорії з практикою та практики з теорією дасть необхідний виховний та освітній ефект та забезпечить виконання вимог, які висуває нам педагогіка. Основне знаряддя навчання фізиці (її практичної частини) у шкільництві - демонстраційний і лабораторний експеримент, з яким учень повинен мати справу в класі при поясненнях вчителя, на лабораторних роботах, у фізичному практикумі, у фізичному гуртку та в домашніх умовах.

Без експерименту немає і може бути раціонального навчання фізиці; одне словесне навчання фізики неминуче призводить до формалізму та механічного заучування.

Експеримент у шкільному курсі фізики - це відображення наукового методу дослідження, властивого фізиці.

Постановка дослідів і спостережень має велике значення для ознайомлення учнів із сутністю експериментального методу, з його роллю у наукових дослідженнях з фізики, а також у формуванні умінь самостійно набувати та застосовувати знання, розвиток творчих здібностей.

Сформовані вміння під час експериментів є важливим аспектом для позитивної мотивації учнів на дослідницьку діяльність. У шкільній практиці експеримент, експериментальний метод та експериментальна діяльність учнів реалізуються в основному при постановці демонстраційних та лабораторних дослідів, у проблемно-пошуковому та дослідному методах навчання.

Окрему групу експериментальних засад фізики складає фундаментальні наукові експерименти. Ряд експериментів демонструється на наявному в школі обладнанні, інші - на моделях, треті - переглядаючи кінофільми. Вивчення фундаментальних експериментів дозволяє активізувати діяльність учнів, сприяє розвитку їхнього мислення, викликає інтерес, спонукає до самостійних досліджень.

Велика кількість спостережень та демонстрацій не забезпечує формування в учнів уміння самостійно та цілісно проводити спостереження. Цей факт можна пов'язати про те, що у більшості експериментів, запропонованих учням, визначено склад і послідовність виконання всіх операцій. Ця проблема ще більше посилилася після появи зошитів для лабораторних робіт на друкованій основі. Учні, виконавши такими зошитами лише за три роки навчання (з 9 по 11 класи) понад тридцять лабораторних робіт, не можуть визначити основні операції експерименту. Хоча для учнів з низьким та задовільним рівнями навчання вони забезпечують ситуацію успіху та створюють пізнавальний інтерес, позитивну мотивацію. Що ще раз підтверджують дослідження: понад 30% школярів люблять уроки фізики за можливість самостійно виконувати лабораторні та практичні роботи.

Для того щоб на уроках та лабораторних роботах у учнів формувалися всі елементи експериментальних методів навчального дослідження: вимірювань, спостереження, фіксація їх результатів, проведення математичної обробки отриманих результатів, і при цьому їх виконання супроводжувалося високим ступенем самостійності та ефективності, перед початком кожного експерименту учням пропонується евристичний припис «Вчуся ставити експеримент», а перед спостереженням евристичний припис «Навчаюся спостерігати». Вони підказують учням, що треба зробити (але не як) намічають напрямок руху вперед.

Великі змогу організації самостійних експериментів учнів має «Зошит для експериментальних досліджень учнів 10 класів» (автори Н.І. Запрудський, А.Л. Карпук). Залежно від здібностей учнів їм пропонується два варіанти проведення (самостійно з використанням загальних рекомендацій щодо планування та проведення експерименту - варіант А або відповідно до запропонованих у варіанті Б покроковими діями). Вибір додаткових до програмних експериментальних досліджень та експериментальних завдань дає великі можливості для реалізації інтересів учнів.

Загалом у процесі самостійної експериментальної діяльності учні набувають наступних конкретних умінь:

· спостерігати та вивчати явища та властивості речовин та тіл;

· описувати результати спостережень;

· висувати гіпотези;

· відбирати, необхідних проведення експериментів, прилади;

· виконувати виміри;

· обчислювати похибки прямих та непрямих вимірів;

· представляти результати вимірювань у вигляді таблиць та графіків;

· інтерпретувати результати експериментів;

·робити висновки;

· обговорювати результати експерименту, брати участь у дискусії.

Навчальний фізичний експеримент є невід'ємною органічною частиною курсу фізики середньої школи. Вдале поєднання теоретичного матеріалу та експерименту дає, як показує практика, найкращий педагогічний результат.

.2 Аналіз програм та підручників з використання експериментальних завдань у шкільному курсі фізики

У старшій школі (10 – 11 класах) поширені та використовуються в основному п'ять УМК.

УМК – «Фізика 10-11» авт. Касьянов В.А.

клас. 1-3 години на тиждень. Підручник, авт. Касьянов В.А.

Курс призначений для учнів загальноосвітніх класів, для яких фізика не є профільним предметом і має вивчатися відповідно до базового компонента навчального плану. Основна мета - формування у школярів уявлень про методологію наукового пізнання, роль, місце та взаємозв'язок теорії та експерименту в процесі пізнання, про їх співвідношення, про структуру Всесвіту і про становище людини в навколишньому світі. Курс покликаний сформувати в учнів думку про загальні принципи фізики та основні завдання, які вона вирішує; здійснити екологічну освіту школярів, тобто. сформувати у них уявлення про наукові аспекти охорони навколишнього середовища; виробити науковий похід до аналізу нових явищ. Даний УМК у плані змісту та методики викладу навчального матеріалу доопрацьований автором більшою мірою, ніж інші, але вимагає для вивчення 3 і більше годин на тиждень (10-11 кл.).

Методичний посібник для вчителя.

Зошит для лабораторних робіт для кожного з підручників.

УМК – «Фізика 10-11», авт. Мякішев Г.Я., Буховцев Би. Би., Сотський Н. М.

клас. 3-4 години на тиждень. Підручник, авт. Мякішев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотський Н.М.

клас. 3-4 години на тиждень. Підручник, авт. Мякішев Г.Я., Буховцев Б. Б.

Фізика 10 клас. Розрахований на 3 і більше годин на тиждень, до колективу перших двох добре відомих авторів Мякішеву Г.Я., Буховцеву Б.Б. додався Сотський Н.Н., який написав розділ механіки, вивчення якого тепер стало необхідним у старшій профільній школі. Фізика 11 клас. 3 – 4 години на тиждень. Авторський колектив колишній: Мякішев Г.Я., Буховцев Б.Б. Цей курс перероблено мало, порівняно зі «старим Мякішевим» майже не змінився. Наявне незначне перенесення окремих частин у випускний клас. Цей комплект є переробленим варіантом традиційних підручників (за ними навчався майже весь СРСР) для старшої школи тих самих авторів.

УМК – «Фізика 10-11», авт. Анциферов Л. І.

клас. 3 години на тиждень. Підручник, авт. Анциферов Л.І.

В основу програми курсу покладено циклічний принцип побудови навчального матеріалу, що передбачає вивчення фізичної теорії, її використання під час вирішення завдань, застосування теорії на практиці. Виділено два рівні змісту освіти: базовий мінімум, обов'язковий для всіх, та навчальний матеріал підвищеної труднощі, адресований школярам, які особливо цікавляться фізикою. Цей підручник написаний відомим методистом із м. Курська проф. Анциферовим Л.І. Багаторічна робота у педагогічному ВНЗ та читання лекцій студентам призвела до створення даного шкільного курсу. Ці підручники складні для загальноосвітнього рівня, вимагають переробки та додаткових методичних матеріалів.

УМК – «Фізика 10-11», авт. Громов С. В.

клас. 3 години на тиждень. Підручник, авт. Громов С. В.

клас. 2 години на тиждень. Підручник, авт. Громов С. В.

Підручники призначені для старших класів загальноосвітніх шкіл. Включають теоретичний виклад «шкільної фізики». При цьому значна увага приділяється історичним матеріалам та фактам. Порядок викладу незвичайний: механіка завершується главою СТО, далі йдуть електродинаміка, МКТ, квантова фізика, фізика атомного ядра та елементарних частинок. Така структура, на думку автора курсу, дозволяє формувати у свідомості учнів суворіше уявлення про сучасну фізичну картину світу. Практична частина представлена описами мінімальної кількості стандартних лабораторних робіт. Проходження матеріалу передбачає розв'язання великої кількості завдань, наведено алгоритми розв'язання їх основних типів. У всіх представлених вище підручниках для старшої школи має реалізуватися так званий загальноосвітній рівень, але багато в чому залежатиме від педагогічної майстерності вчителя. Всі ці підручники в сучасній школі цілком можуть використовуватися в класах природничо, технічного та ін профілів, з сіткою 4-5 ч. на тиждень.

УМК – «Фізика 10-11», авт. Мансуров А. Н., Мансуров Н. А.

11 клас. 2 години (1год) на тиждень. Підручник, авт. Мансуров А. Н., Мансуров Н. А.

За цим комплектом працюють поодинокі школи! Але він є першим підручником для передбачуваного гуманітарного профілю фізики. Автори спробували сформувати уявлення про фізичну картину світу, послідовно розглядаються механічна, електродинамічна та квантово-статистична картини світу. До змісту курсу включені елементи методів пізнання. Курс містить фрагментарний опис законів, теорій, процесів та явищ. Математичний апарат майже не використовується та замінений словесним описом фізичних моделей. Вирішення завдань та проведення лабораторних робіт не передбачено. Додатково до підручника видано методичні посібники та планування.

фізика шкільний експериментальний механіка

Реалізація сучасних вимог щодо сформованості експериментальних умінь неможлива без використання нових підходів до проведення практичних робіт. Необхідно використовувати методику, за якої лабораторні роботи виконують не ілюстративну функцію до матеріалу, що вивчається, а є повноправною частиною змісту освіти і вимагають застосування дослідницьких методів у навчанні. При цьому зростає роль фронтального експерименту щодо нового матеріалу з використанням дослідницького підходу і максимальна кількість дослідів повинна переноситися з демонстраційного столу вчителя на парти учнів. При плануванні навчального процесу необхідно приділити увагу як кількості лабораторних робіт, а й видам діяльності, що вони формують. Бажано переносити частину робіт із проведення непрямих вимірів на дослідження з перевірки залежностей між величинами та побудова графіків емпіричних залежностей. У цьому приділити увагу формуванню наступних умінь: конструювати експериментальну установку з формулювання гіпотези досвіду; будувати графіки та розраховувати за ними значення фізичних величин; аналізувати результати експериментальних досліджень, виражених як експериментальних досліджень, виражених як таблиці чи графіка, робити висновки за результатами експерименту.

Федеральний компонент державного освітнього стандарту з фізики передбачає пріоритет діяльнісного підходу до процесу навчання, розвитку в учнів умінь проводити спостереження природних явищ, описувати та узагальнювати результати спостережень, використовувати прості вимірювальні прилади вивчення фізичних явищ; представляти результати спостережень за допомогою таблиць, графіків та виявляти на цій основі емпіричні залежності; застосовувати отримані знання пояснення різноманітних природних явищ і процесів, принципів дії найважливіших технічних пристроїв, на вирішення фізичних завдань. Використання у процесі Лего-технологій має значення для реалізації цих вимог.

Використання Лего-конструкторів підвищує мотивацію учнів навчання, т.к. при цьому потрібні знання практично з усіх навчальних дисциплін від мистецтв та історії до математики та природничих наук. Міжпредметні заняття спираються на природний інтерес до розробки та будівництва різних механізмів.

Сучасна організація навчальної діяльності вимагає, щоб теоретичні узагальнення учні дали основі результатів своєї діяльності. Для навчального предмета «фізика» – це навчальний експеримент.

Принципово змінилися роль, місце та функції самостійного експерименту при навчанні фізики: учні повинні опановувати не тільки конкретними практичними вміннями, а й основами природничо методу пізнання, а це може бути реалізовано тільки через систему самостійних експериментальних досліджень. Lego-конструктори суттєво мобілізують такі дослідження.

Особливістю викладання навчального предмета «Фізика» у 2009/2010 навчальному році є використання освітніх Лего – конструкторів, які дозволяють повною мірою реалізувати принцип особистісно-орієнтованого навчання, провести демонстраційні експерименти та лабораторні роботи, що охоплюють практично всі теми курсу фізики та виконують не стільки ілюстративну. функцію до матеріалу, що вивчається, а вимагають застосування дослідницьких методів, що сприяє підвищенню інтересу до предмета, що вивчається.

1.Промисловість Розваг. Першоробот. У наборі: 216 ЛЕГО-елементів, включаючи RCX-блок та ІЧ передавач, датчик освітленості, 2 датчики торкання, 2 мотори 9 В.

2.Автоматизовані пристрої. Першоробот. У наборі: 828 ЛЕГО-елементів, включаючи Лего-комп'ютер RCX, інфрачервоний передавач, 2 датчики освітленості, 2 датчики торкання, 2 мотори 9 Ст.

.Першоробот NXT. У наборі: програмований блок управління NXT, три інтерактивні сервомотори, набір датчиків (відстань, торкання, звуку, світла та ін.), акумулятор, з'єднувальні кабелі, а також 407 конструктивних ЛЕГО-елементів - балки, осі, зубчасті колеса, штифти, цеглини , пластини та ін.

.Енергія, робота, потужність. У наборі: чотири однакові, повністю укомплектовані міні-набори по 201 деталі в кожному, включаючи мотори та електричні конденсатори.

.Технологія та фізика. У наборі: 352 деталі, призначені для вивчення основних законів механіки та теорії магнетизму.

.Пневматика. У наборі: насоси, труби, циліндри, клапани, повітряний ресивер та манометр для побудови пневматичних моделей.

.Відновлювані джерела енергії. У наборі: 721 елемент, у тому числі мікромотор, сонячна батарея, різні шестерні та з'єднувальні дроти.

Набори ПервоРобот на базі блоків управління RCX і NXT призначені для створення програмованих роботизованих пристроїв, які дозволяють збирати дані з датчиків та їх первинну обробку.

Лего-конструктори серії «EDUCATIONAL» (освіта) можуть бути використані при вивченні розділу «Механіка» (блоки, важелі, види руху, перетворення енергії, закони збереження). При достатній мотивації та методичній підготовці за допомогою тематичних комплектів Lego можливо охопити основні розділи фізики, що зробить заняття цікавими та ефективними, а отже, здійснювати якісну підготовку учнів.

.4 Методика проведення педагогічного експерименту лише на рівні констатуючого експерименту

Є два варіанти побудови педагогічного експерименту.

Перший - коли в експерименті беруть участь дві групи дітей, одна з яких займається експериментальною програмою, а друга - за традиційною. На третьому етапі дослідження порівнюватимуть рівні знань та вмінь обох груп.

Другий - як у експерименті бере участь одна група дітей, і третьому етапі порівнюється рівень знань до формуючого експерименту і після.

Відповідно до гіпотези та завданнями дослідження було розроблено план педагогічного експерименту, який включав три етапи.

Констатуючий етап проводився на місяць, рік. Метою його стало вивчення особливостей/знань/навичок тощо. ... у дітей... віку.

На формуючому етапі (місяць, рік), проводилася робота з формування... з використанням.

Контрольний етап (місяць, рік) ставив за мету перевірку засвоєння дітьми... віку експериментальної програми знань/умінь.

Експеримент проводився в.... У ньому брало участь кількість дітей (вказати вік).

На першому етапі констатуючого експерименту вивчалися уявлення/знання/вміння дітей.

Було розроблено серію завдань для вивчення знань дітей.

завдання. Ціль:

Аналіз виконання завдання показав: ...

завдання. Ціль:

Аналіз виконання завдання...

завдання. ...

Від 3 до 6 завдань.

Результати аналізу завдань варто розмістити у таблицях. У таблицях вказують у дітей або відсоток від загальної їх кількості. У таблицях можна вказувати рівні розвитку цього вміння в дітей віком, чи у виконаних завдань, тощо. Приклад таблиць:

Таблиця №.

Кількість дітей №№Абсолютне число%1 завдання (на певні знання, вміння)2 завдання3 завдання

Або така таблиця: (у разі необхідно вказати, за якими критеріями діти ставляться до того чи іншого рівня)

Для виявлення у дітей рівня... нами були розроблені наступні критерії:

Було виділено три рівні.

Високий: ...

Середній: ...

Низький: ...

У таблиці № представлено співвідношення кількості дітей контрольної та експериментальної груп за рівнями.

Таблиця №.

Рівень знань/уміньКількість дітей №№Абсолютне число%ВисокийСереднійНизький

Отримані дані свідчать про те, що.

Проведена експериментальна робота дала можливість визначити шляхи та засоби.

1.5 Висновки з першого розділу

У першому розділі нами розглянуто роль і значення експериментальних завдань щодо фізики у шкільництві. Дано визначення: експерименту в педагогіці, психології, філософії, методиці навчання фізики, експериментальних завдань у цих областях.

Проаналізувавши всі визначення, можна зробити наступний висновок про суть експериментальних завдань. Зрозуміло, визначення цих завдань як дослідницьких, має дещо умовний характер, оскільки можливість шкільного кабінету фізики і підготовленості учнів навіть у старших класах роблять завдання проведення фізичних досліджень не здійсненним. Тому до дослідницьким, творчим слід віднести ті завдання, в яких учень може відкрити нові, невідомі для нього закономірності або для вирішення яких він повинен зробити якісь винаходи. Таке самостійне відкриття відомого фізики закону або винахід способу вимірювання фізичної величини не є простим повторенням відомого. Це відкриття або винахід, що володіє лише суб'єктивною новизною, для учня є об'єктивним доказом його здатності до самостійної творчості, що дозволяє набути необхідної впевненості у своїх силах та здібностях. І все ж таки можна вирішити це завдання.

Проаналізувавши програми та підручники «Фізика» 10 клас із використання експериментальних завдань у розділі «Механіка». Можна сказати про те, що лабораторних робіт та дослідів у даному курсі проводиться недостатньо для того, щоб повноцінно сприймати весь матеріал у розділі «Механіка».

Також розглянуто новий підхід у викладанні фізики – використання Лего – конструкторів, які дозволяють розвивати творче мислення учнів.

На вивчення теми кінематика точки приділяється 13 годин.

Рух із постійним прискоренням.

Для цієї теми розроблено експериментальне завдання:

Для роботи використовується машина Атвуда.

Для виконання роботи машина Атвуда повинна бути встановлена вертикально, що легко перевірити за паралельністю шкали і нитки.

Мета досвіду: Перевірка закону швидкостей

Вимірювання

Перевіряють вертикальність установки машини Атвуда. Балансують вантажі.

Зміцнюють на шкалі кільцеву поличку П1. Регулюють її становище.

Накладають на правий вантаж перевантажень 5-6 р.

Рухаючись рівноприскорено з верхнього положення до кільцевої полички, правий вантаж проходить шлях S1 за час t1 і набуває до кінця цього руху швидкість v. На кільцевій поличці вантаж скидає перевантажень і далі рухається рівномірно зі швидкістю, яку він придбав наприкінці розгону. Для визначення її слід виміряти час t2 руху вантажу шляху S2. Таким чином, кожен досвід складається з двох вимірів: спочатку вимірюється час рівноприскореного руху t1, а потім вантаж повторно запускається для часу рівномірного вимірювання руху t2.

Проводять 5-6 дослідів за різних значень шляху S1 (з кроком 15-20 см). Шлях S2 вибирається довільно. Отримані дані заносять до таблиці звіту.

Методичні особливості:

Незважаючи на те, що основні рівняння кінематики прямолінійного руху мають просту форму і не викликають сумнівів, експериментальна перевірка цих співвідношень дуже складна. Проблеми виникають переважно з двох причин. По-перше, при досить високих швидкостях руху тіл необхідно з великою точністю вимірювати час їх руху. По-друге, в будь-якій системі тіл, що рухаються, діють сили тертя і опору, які важко врахувати з достатнім ступенем точності.

Тому необхідно проводити такі експерименти та досліди, які знімають усі труднощі.

На вивчення теми Кінематика відводиться 3 години, і включає наступні розділи:

Механічний рух та його відносність. Поступальний та обертальний рух твердого тіла. Матеріальна точка. Траєкторія руху. Рівномірний та рівноприскорений рух. Вільне падіння. Рух тіла по колу. На цю тему нами запропоновано наступне експериментальне завдання:

Мета роботи

Експериментальна перевірка основного рівняння динаміки обертального руху твердого тіла довкола закріпленої осі.

Ідея експерименту

В експерименті досліджується обертальний рух закріпленої на осі системи тіл, яка може змінювати момент інерції (маятник Обербека). Різні моменти зовнішніх сил створюються вантажами, підвішеними на нитки, намотаною на шків.

Експериментальне встановлення

Вісь маятника Обербека закріплена в підшипниках, тому вся система може обертатися навколо горизонтальної осі. Пересуваючи вантажі спицями, можна легко змінювати момент інерції системи. На шків виток до витка намотується нитка, до якої прив'язана платформа відомої маси. На платформу накладаються вантажі із набору. Висота падіння вантажів вимірюється за допомогою лінійки, укріпленої паралельно нитки. Маятник Обербека може бути забезпечений електромагнітною муфтою – пускачем та електронним секундоміром. Перед кожним досвідом маятник слід ретельно відрегулювати. Особливу увагу необхідно звернути на симетричність розташування вантажів на хрестовині. При цьому маятник виявляється у стані байдужої рівноваги.

Проведення експерименту

Завдання 1. Оцінка моменту сили тертя, що діє у системі

Вимірювання

Встановлюють вантажі m1 на хрестовині в середнє положення, розміщуючи їх на рівній відстані від осі таким чином, щоб маятник був у положенні байдужої рівноваги.

Накладаючи невеликі вантажі на платформу, визначають приблизно мінімальну масу m0 , при якій маятник почне обертатися. Оцінюють момент сили тертя із співвідношення

де R – радіус шківа, на який намотана нитка.

Подальші виміри бажано проводити з вантажами масою m 10m0.

Завдання 2. Перевірка основного рівняння динаміки обертального руху

Вимірювання

Зміцнюють вантажі m1 на мінімальній відстані від осі обертання. Балансують маятник. Вимірюють відстань від осі маятника до центрів вантажів.

Намотують нитку на один із шківів. По масштабній лінійці вибирають початкове положення платформи, роблячи відлік, наприклад, її нижньому краю. Тоді кінцеве положення вантажу буде на рівні піднятої приймальної платформи. Висота падіння вантажу h дорівнює різниці цих відліків і може бути залишена у всіх дослідах однаковою.

Кладають на платформу перший вантаж. Розташувавши вантаж на рівні верхнього відліку, фіксують це положення, затискаючи нитку електромагнітною муфтою. Готують до виміру електронний секундомір.

Відпускають нитку, надавши вантажу можливість падати. Це досягається відключенням муфти. При цьому автоматично вмикається секундомір. Удар про приймальну платформу зупиняє падіння вантажу та зупиняє секундомір.

Вимірювання часу падіння при тому самому вантажі виконується не менше трьох разів.

Вимірюють час падіння вантажу m при інших значеннях моменту Мн. Для цього або додають на платформу додаткові навантаження, або перекидають нитку на інший шків. При тому самому значенні моменту інерції маятника необхідно провести вимірювання не менше ніж з п'ятьма значеннями моменту Мн.

Збільшують момент інерції маятника. Для цього достатньо симетрично перемістити вантажі m1 на кілька сантиметрів. Крок такого переміщення має бути обраний таким чином, щоб отримати 5-6 значень моменту інерції маятника. Вимірюють час падіння вантажу m (п.2-п.7). Усі дані заносять до таблиці звіту.

На вивчення теми Динаміка приділяється 18 годин.

Сили опору під час руху твердих тіл у рідинах та газах.

Мета експерименту: Показати як швидкість повітря впливає на політ літака.

Матеріали: маленька вирва, м'ячик для настільного тенісу.

Переверніть лійку широкою частиною донизу.

Вкладіть м'ячик у вирву і підтримуйте його пальцем.

Дуйте у вузький кінець вирви.

Перестаньте підтримувати м'ячик пальцем, але продовжуйте дмухати.

Підсумки: М'ячик залишається у вирві.

Чому? Чим швидше повз м'яч проходить повітря, тим менше тиску він робить на м'яч. Тиск повітря над м'ячем набагато менше, ніж під ним, тому м'ячик підтримується повітрям, що знаходиться під ним. Завдяки тиску повітря, що рухається, крила літака як би підштовхуються вгору. Завдяки формі крила повітря швидше пересувається над верхньою поверхнею, ніж під нижньою. Тому виникає сила, яка штовхає літак нагору - підйомна сила. .

На тему закони збереження у механіці відводиться 16 годин.

Закон збереження імпульсу. (5:00)

Для цієї теми нами було запропоновано наступне експериментальне завдання:

Ціль: вивчення закону збереження імпульсу.

Кожен з Вас напевно стикався з такою ситуацією: Ви біжите з певною швидкістю коридором і стикаєтеся з людиною, що стоїть. Що відбувається з цією людиною? Справді, він починає рухатися, тобто. набуває швидкості.

Зробимо досвід із взаємодії двох куль. На тонких нитках висять дві однакові кульки. Відведемо убік ліву кулю і відпустимо. Після зіткнення куль ліва зупиниться, а права почне рухатися. Висота, на яку підніметься права куля, збігатиметься з тією, на яку до цього була відхилена ліва куля. Тобто ліва куля передає правому весь свій імпульс. На скільки зменшиться імпульс першої кулі, на стільки ж збільшиться імпульс другої кулі. Якщо ж говорити про систему 2-х куль, то імпульс системи залишається постійним, тобто зберігається.

Така зіткнення називається пружним (слайди № 7-9).

Ознаки пружного зіткнення:

-Немає залишкової деформації і, отже, виконуються обидва закони збереження у механіці.

-Тіла після взаємодії рухаються разом.

-Приклади такого виду взаємодії: гра в теніс, хокей тощо.

-Якщо маса рухомого тіла більша за масу нерухомого (m1 > m2), то воно зменшує швидкість, не змінюючи напряму.

-Якщо навпаки, то перше тіло від нього відбивається і рухається у протилежний бік.

Існує також непружна зіткнення

Поспостерігаємо: візьмемо одну велику кульку, одну маленьку. Маленька кулька спочиває, а велику рухаємося у напрямку до маленької.

Після зіткнення кульки рухаються разом із однією швидкістю.

Ознаки пружного зіткнення:

-Внаслідок взаємодії тіла рухаються спільно.

-У тіл з'являється залишкова деформація, отже, механічна енергія перетворюється на внутрішню енергію.

-Виконується лише закон збереження імпульсу.

-Приклади з життєвого досвіду: зіткнення метеорита із Землею, удари молотком по ковадлі тощо.

-При рівності мас (одне з тіл нерухомо) втрачається половина механічної енергії,

-Якщо m1 набагато менше m2, то втрачається її більшість (куля і стіна),

-Якщо навпаки, передається незначна частина енергії (криголам і маленька крижина).

Тобто існує два види зіткнень: пружні та непружні. .

На вивчення теми «Статика. Рівнавага абсолютно твердих тіл» відводиться 3 години.

Для цієї теми нами було запропоновано наступне експериментальне завдання:

Мета експерименту: Знайти становище центру тяжкості.

Матеріали: пластилін, дві металеві виделки, зубочистка, висока склянка або банка з широким горлом.

Скачайте з пластиліну кульку діаметром близько 4 див.

Вставте в кульку вилку.

Другу вилку вставте в кульку під кутом 45 градусів по відношенню до першої вилки.

Встромте зубочистку в кульку між вилками.

Зубочистку помістіть кінцем на край склянки і рухайте до центру склянки, доки не настане рівновага.

Підсумки: При певному положенні зубочистки вилки врівноважуються.

Чому? Оскільки вилки розташовані під кутом один до одного, то їхня вага як би зосереджена в певній точці палички, що знаходиться між ними. Ця точка називається центром тяжіння.

.6 Висновки з другого розділу

У другому розділі нами були представлені експериментальні завдання на тему «Механіка».

Було з'ясовано, кожен експеримент, вироблення понять, допускають якісні показники у вигляді числа. Щоб зі спостережень зробити загальні висновки, з'ясувати причини явищ, потрібно встановити кількісні залежності між величинами. Якщо така залежність виходить, то знайдено фізичний закон. Якщо знайдено фізичний закон, то немає потреби ставити в кожному окремому випадку досвід, достатньо виконати відповідні обчислення.

Вивчивши експериментально кількісні зв'язки між величинами, можна виявити закономірності. За підсумками цих закономірностей розвивається загальна теорія явищ.

Висновок

Вже у визначенні фізики як науки закладено поєднання у ній як теоретичної, і практичної елементів. Вважається важливим, щоб у процесі навчання учнів фізики вчитель зміг якнайповніше продемонструвати своїм учням взаємозв'язок цих частин. Адже коли учні відчують цей взаємозв'язок, вони зможуть багатьом процесам, які відбуваються навколо них у побуті, у природі, дати правильне теоретичне пояснення. Це може бути показником досить повного володіння матеріалом.

Які форми навчання практичного характеру можна запропонувати на додаток до розповіді викладача? У першу чергу, звичайно, це спостереження учнями за демонстрацією дослідів, які проводяться вчителем у класі при поясненні нового матеріалу або при повторенні пройденого, так само можна запропонувати досліди, що проводяться самими учнями під час уроків у процесі фронтальної лабораторної роботи під безпосереднім наглядом вчителя. Ще можна запропонувати: 1) досвіди, які проводять самі учні в класі під час фізичного практикуму; 2) досвіди-демонстрації, які проводяться учнями при відповідях; 3)досліди, які проводяться учнями поза школою за домашніми завданнями вчителя; 4) спостереження короткочасних і тривалих явищ природи, техніки та побуту, які проводяться учнями вдома за особливими завданнями вчителя.

Досвід ж не тільки вчить, він захоплює учня, змушує краще розуміти те явище, яке він демонструє. Адже відомо, що людина зацікавлена в кінцевому результаті досягає успіху. Так і в даному випадку зацікавивши учня, пробудемо потяг до знань.

Список літератури

1.Блудов М.І. Розмови з фізики. - М: Просвітництво, 2007. -112 с.

2.Буров В.А. та ін. Фронтальні експериментальні завдання з фізики у середній школі. – М.: Академія, 2005. – 208 с.

.Галлінгер І.В. Експериментальні завдання під час уроків фізики // Фізика у шкільництві. - 2008. - №2. – С. 26 – 31.

.Знам'янський А.П. Основи фізики. – К.: Просвітництво, 2007. – 212 с.

5.Іванов А.І. та ін. Фронтальні експериментальні завдання з фізики: для 10 класу. – К.: Вузовський підручник, 2009. – 313 с.

6.Іванова Л.А. Активізація пізнавальної діяльності учнів під час уроків фізики щодо нового матеріалу. – К.: Просвітництво, 2006. – 492 с.

7.Дослідження у психології: методи та планування / Дж. Гудвін. СПб.: Пітер, 2008. – 172 с.

.Кабардін О.Ф. Педагогічний експеримент // Фізика у шкільництві. - 2009. -№6. – С. 24-31.

9.Мякішев Г.Я, Буховцев Б.Б, Сотський Н.Н Фізика. 10 клас. Підручник: Підручник. – М.: Гардарика, 2008. – 138 с.

10.Програми для загальноосвітніх установ. фізика. Укладачі Ю.І. Дік, В.А. Коровин. - М: Просвітництво, 2007. -112 с.

11.Рубінштейн С.Л. Основи психології. – К.: Просвітництво, 2007. – 226 с.

.Сластенін В. Педагогіка. – М.: Гардаріки, 2009. – 190 с.

.Соколов В.В. Філософія. – M.: Вища школа, 2008. – 117 с.

14.Теорія та методика навчання фізики у школі. Загальні питання. Під ред.С.Є.Каменецького, Н.С.Пуришевою. – М.: ГЕОТАР Медіа, 2007. – 640 с.

15.Харламов І.Ф. Педагогіка. Вид. 2-ге перероб. та дод. – К.: Вища школа, 2009 – 576с.

16.Шилов В.Ф. Домашні експериментальні завдання з фізики. 9 – 11 класи. – М.: Знання, 2008. – 96 с.

Відповідь на питання

Ставлення реального та можливого, відношення між є і може бути - ось та інтелектуальна інновація, яка, згідно з класичними дослідженнями Ж.Піаже та його школи, стає доступною дітям після 11-12 років. Численні критики Піаже намагалися показати, що вік 11-12 років є досить умовним і може бути зрушений у будь-який бік, що перехід на новий інтелектуальний рівень відбувається не ривком, а проходить цілий ряд проміжних стадій. Але ніхто не заперечував сам факт того, що на межі молодшого шкільного та підліткового віку в інтелектуальному житті людини з'являється нова якість. Підліток починає аналіз завдання, що встала перед ним, зі спроби з'ясувати можливі відносини, застосовні до наявних у його розпорядженні даних, а потім намагається шляхом поєднання експерименту і логічного аналізу встановити, які з можливих відносин тут реально є.

Фундаментальна переорієнтація мислення з знання того, як влаштована дійсність, на пошук потенційних можливостей, що лежать за безпосередньою даністю, називається переходом до гіпотетико-дедуктивного мислення.

Нові гіпотетико-дедуктивні засоби розуміння світу різко розсувають межі внутрішнього життя підлітка: його світ наповнюється ідеальними конструкціями, гіпотезами про себе, оточуючих, людство загалом. Ці гіпотези далеко виходять за межі наявних взаємин і безпосередньо спостережуваних властивостей людей (себе в тому числі) і стають основою експериментального випробування власних потенційних можливостей.

Гіпотетико-дедуктивне мислення ґрунтується на розвитку комбінаторики та пропозиційних операцій. Перший крок когнітивної перебудови характеризується тим, що мислення стає менш предметним та наочним. Якщо на стадії конкретних операцій дитина сортує предмети лише за ознакою тотожності чи подібності, тепер стає можливою класифікація неоднорідних об'єктів відповідно до довільно вибраних критеріїв вищого ладу. Аналізуються нові поєднання предметів чи категорій, абстрактні висловлювання чи ідеї зіставляються друг з одним найрізноманітнішими способами. Мислення виходить за рамки спостережуваної та обмеженої дійсності і оперує довільним числом будь-яких комбінацій. Комбінуючи предмети, тепер можна систематично пізнавати світ, виявляти можливі в ньому зміни, хоча підлітки поки що не здатні висловити формулами математичні закономірності, що ховаються за цим. Проте сам принцип такого опису вже знайдено та усвідомлено.

Пропозиціональні операції - розумові дії, здійснювані, на відміну конкретних операцій, ні з предметними уявленнями, і з абстрактними поняттями. Вони охоплюють судження, які комбінуються з погляду їхньої відповідності чи невідповідності запропонованої ситуації (істинності чи неістинності). Це не просто новий спосіб пов'язувати факти, а логічна система, яка набагато багатша і варіабельніша за конкретні операції. Виявляється можливість аналізувати будь-яку ситуацію незалежно від реальних обставин; підлітки вперше знаходять здатність систематично будувати та перевіряти гіпотези. Одночасно йде розвиток конкретних розумових операцій. Абстрактні поняття (типу обсягу, ваги, сили тощо) тепер обробляються в умі незалежно від конкретних обставин. Стає можлива рефлексія з приводу власних думок. На ній засновані висновки, які вже не потребують перевірки на практиці, оскільки в них дотримано формальних законів логіки. Мислення починає підкорятися формальної логіки.

Таким чином, між 11 і 15 роками життя в когнітивній області відбуваються суттєві структурні зміни, що виражаються в переході до абстрактного і формального мислення. Вони завершують лінію розвитку, яка почалася в дитинстві формуванням сенсомоторних структур і триває у дитинстві до передпубертатного періоду, становленням конкретних розумових операцій.

Лабораторна робота «Електромагнітна індукція»

У роботі проводиться вивчення явища електромагнітної індукції.

Цілі роботи

Виміряти напругу, що виникає під час переміщення магніту в котушці.

Дослідити вплив зміни полюсів магніту при переміщенні в котушці, зміна швидкості переміщення магніту, використання різних магнітів на напругу.

Знайти зміну магнітного потоку під час опускання магніту в котушку.

Порядок виконання роботи

Покладіть трубку в котушку.

Закріпіть трубку на штативі.

Підключіть датчик напруги до виходу 1 Панелі. При роботі з панеллю CoachLab II/II+ замість датчика напруги використовуються дроти з 4-мм штекерами.

Підключіть дроти до жовтого та чорного гнізд виходу 3 (ця схема наведена на малюнку та описана в розділі Лабораторні роботи Coach).

Відкрийте лабораторні роботи Coach 6 Вивчення фізики >Електромагнітна індукція.

Почніть вимірювання, натиснувши кнопку Пуск. Під час виконання роботи використовується автоматичний запис. Завдяки цьому, незважаючи на те, що експеримент триває приблизно півсекунди, можна виміряти індукцію, що виникає ЕРС. Коли амплітуда вимірюваної напруги досягне певного значення (за умовчанням при збільшенні напруги та досягненні значення 0.3), комп'ютер почне запис вимірюваного сигналу.

Почніть всмоктувати магніт у пластмасову трубку.

Вимірювання почнуться, коли значення напруги досягне 0.3, що відповідає початку опускання магніту.

Якщо мінімальне значення для запуску дуже близько до нуля, запис може початися через перешкод сигналу. Тому мінімальне значення для запуску має бути близько до нуля.

Якщо значення для запуску вище максимального (нижче мінімального) значення напруги, запис ніколи не почнеться автоматично. У цьому випадку необхідно змінити умови запуску.

Аналіз отриманих даних

Можливо, що отримана залежність напруги від часу не симетрична щодо нульового значення напруги. Це означає, що є перешкоди. Це не вплине на якісний аналіз, але при розрахунках потрібно внести виправлення, що враховують ці перешкоди.

Поясніть форму сигналу (мінімуми та максимуми) записаної напруги.

Поясніть, чому максимуми (мінімуми) несиметричні.

Визначте, коли магнітний потік змінюється найсильніше.

Визначте сумарну зміну магнітного потоку під час першої половини стадії переміщення, коли магніт всунули у котушку?

Щоб знайти це значення, натисніть Опції або Обробити/Аналізувати > Площа або Обробити/Аналізувати > Інтеграл.

Визначте сумарну зміну магнітного потоку під час другої половини стадії переміщення, коли магніт висували із котушки?

Теги: Розробка системи експериментальних завдань із фізики на прикладі розділу "Механіка"Диплом Педагогіка

Значення та види самостійного експерименту учнів з фізики.При навчанні фізики у неповній середній школі експериментальні вміння формуються і під час самостійних лабораторних робіт.

Навчання фізиці не можна уявити лише як теоретичних занять, навіть якщо учням на заняттях показуються демонстраційні фізичні досліди. До всіх видів чуттєвого сприйняття треба обов'язково додати під час занять “роботу руками”. Це досягається при виконанні учнями фізичного лабораторного експерименту, коли вони самі збирають установки, проводять вимірювання фізичних величин, виконують досліди. Лабораторні заняття викликають в учнів дуже великий інтерес, що цілком природно, тому що при цьому відбувається пізнання учнем навколишнього світу на основі власного досвіду та власних відчуттів.

Значення лабораторних занять з фізики у тому, що з учнів формуються ставлення до ролі і місце експерименту у пізнанні. При виконанні дослідів у учнів формуються експериментальні вміння, які включають як інтелектуальні вміння, так і практичні. До першої групи належать уміння: визначати мету експерименту, висувати гіпотези, підбирати прилади, планувати експеримент, обчислювати похибки, аналізувати результати, оформляти звіт про виконану роботу. До другої групи належать уміння: збирати експериментальну установку, спостерігати, вимірювати, експериментувати.

Крім того, значення лабораторного експерименту полягає в тому, що при його виконанні у учнів виробляються такі важливі особисті якості, як акуратність у роботі приладами; дотримання чистоти та порядку на робочому місці, у записах, які робляться під час експерименту, організованість, наполегливість у отриманні результату. У них формується певна культура розумової та фізичної праці.

У практиці навчання фізики у школі склалися три види лабораторних занять:

Фронтальні лабораторні роботи з фізики;

Фізичний практикум;

Домашні експериментальні роботи з фізики.

Фронтальні лабораторні роботи- це такий вид практичних робіт, коли всі учні класу одночасно виконують однотипний експеримент, використовуючи однакове обладнання. Фронтальні лабораторні роботи виконуються найчастіше групою учнів, що з двох осіб, іноді є можливість організувати індивідуальну роботу. Відповідно, в кабінеті має бути 15-20 комплектів приладів для фронтальних лабораторних робіт. Загальна кількість таких приладів складатиме близько тисячі штук. Назви фронтальних лабораторних робіт наводяться у навчальних програмах. Їх досить багато, вони передбачені практично з кожної теми курсу фізики. Перед проведенням роботи вчитель виявляє підготовленість учнів до свідомого виконання роботи, визначає разом із нею її мету, обговорює хід виконання роботи, правила роботи з приладами, методи обчислення похибок вимірів. Фронтальні лабораторні роботи не дуже складні за змістом, тісно пов'язані хронологічно з матеріалом, що вивчається, і розраховані, як правило, на один урок. Описи лабораторних робіт можна знайти у шкільних підручниках з фізики.

Фізичний практикумпроводиться з метою повторення, поглиблення, розширення та узагальнення отриманих знань із різних тем курсу фізики; розвитку та вдосконалення в учнів експериментальних умінь шляхом використання складнішого обладнання, складнішого експерименту; формування вони самостійності під час вирішення завдань, що з експериментом. Фізичний практикум не пов'язаний за часом з матеріалом, що проводиться, він проводиться, як правило, наприкінці навчального року, іноді - наприкінці першого і другого півріччя і включає серію дослідів по тій чи іншій темі. Роботи фізичного практикуму учні виконують у групі з 2-4 осіб різному устаткуванні; на наступних заняттях відбувається зміна робіт, що проводиться за спеціально складеним графіком. Складаючи графік, враховують кількість учнів у класі, кількість робіт практикуму, наявність устаткування. На кожну роботу фізичного практикуму відводяться дві навчальні години, що вимагає введення у розклад здвоєних уроків з фізики. Це становить труднощі. З цієї причини і через брак необхідного обладнання практикують одногодинні роботи фізичного практикуму. Слід зазначити, що кращими є двогодинні роботи, оскільки роботи практикуму складніше, ніж фронтальні лабораторні роботи, виконуються вони більш складному устаткуванні, причому частка самостійної участі учнів значно більше, ніж у разі фронтальних лабораторних робіт. Фізичні практикуми передбачені переважно програмами 9-11 класів. У кожному класі на практикум приділяється приблизно 10 годин навчального часу. До кожної роботи вчитель повинен скласти інструкцію, яка повинна містити: назву, мету, список приладів та обладнання, коротку теорію, опис невідомих учнів, план виконання роботи. Після проведення роботи учні повинні здати звіт, який має містити: назву роботи, мету роботи, список приладів, схему чи малюнок установки, план виконання роботи, таблицю результатів, формули, за якими обчислювалися значення величин, обчислення похибок вимірів, висновки. Оцінюючи роботи учнів у практикумі слід враховувати їхню підготовку до роботи, звіт про роботу, рівень сформованості умінь, розуміння теоретичного матеріалу, використовуваних методів експериментального дослідження.

Домашні експериментальні роботиДомашні лабораторні роботи - найпростіший самостійний експеримент, який виконується учнями вдома, поза школою, без безпосереднього контролю з боку вчителя за перебігом роботи.

Основні завдання експериментальних робіт цього виду:

Формування вміння спостерігати фізичні явища у природі та у побуті;

Формування вміння виконувати вимірювання за допомогою вимірювальних засобів, що використовуються у побуті;

Формування інтересу до експерименту та до вивчення фізики;

Формування самостійності та активності.

Домашні лабораторні роботи можуть бути класифіковані в залежності від обладнання, що використовується при їх виконанні:

Роботи, в яких використовуються предмети домашнього вжитку та підручні матеріали (мірна склянка, рулетка, побутові ваги тощо);

Роботи, у яких використовуються саморобні прилади (важальні ваги, електроскоп та ін.);

Роботи, які виконуються на приладах, що випускаються промисловістю.

Класифікацію взято з .

У книжці С.Ф. Покровський показав, що домашні досліди та спостереження з фізики, що проводяться самими учнями: 1) дають можливість нашій школі розширити сферу зв'язку теорії з практикою; 2) розвивають в учнів інтерес до фізики та техніки; 3)будять творчу думку і розвивають здатність до винахідництва; 4) привчають учнів до самостійної дослідницької роботи; 5)виробляють у них цінні якості: спостережливість, увага, наполегливість та акуратність; 6) доповнюють класні лабораторні роботи тим матеріалом, який ніяк не може бути виконаний у класі (ряд тривалих спостережень, спостереження природних явищ та інше), та 7) привчають учнів до свідомої, доцільної праці.

Домашні досліди та спостереження з фізики мають свої характерні особливості, будучи надзвичайно корисним доповненням до класних та взагалі шкільних практичних робіт.

Вже досить давно рекомендовано учням мати домашню лабораторію. до неї включалися в першу чергу лінійки, мензурка, лійка, ваги, різновиди, динамометр, трибометр, магніт, годинник з секундною стрілкою, залізна тирса, трубки, проводи, батарейка, лампочка. Однак, незважаючи на те, що в набір включені дуже прості прилади, ця пропозиція не набула поширення.

Для організації домашньої експериментальної роботи учнів можна використовувати так звану міні-лабораторію, запропоновану вчителем-методистом О.С. недоїдковим, до якого входять багато предметів домашнього вжитку (пляшечки від пеніциліну, гумки, піпетки, лінійки тощо) що доступно практично кожному школяру. О.С. Недоедків розробив дуже багато цікавих і корисних дослідів з цим обладнанням.

З'явилася можливість використовувати ЕОМ щодо домашніх умовах модельного експерименту. Зрозуміло, що відповідні завдання можуть бути запропоновані лише тим учням, які мають вдома комп'ютер та програмно-педагогічні засоби.

Щоб учні хотіли навчатися, необхідно, щоб процес навчання був цікавий для них. Що ж цікаве учням? Для отримання відповіді це запитання звернемося до витягів із статті І.В. Литовко, МОС(П)Ш №1 м. Вільного "Домашні експериментальні завдання як елемент творчості учнів", опублікованій в інтернеті. Ось що пише І.В. Литовка:

“Одне з найважливіших завдань школи - навчити учнів навчатися, зміцнити їхню здатність до саморозвитку у процесі освіти, навіщо необхідно сформувати в школярів відповідні стійкі бажання, інтереси, вміння. Велику роль цьому відіграють експериментальні завдання з фізики, які мають за змістом короткочасні спостереження, виміри і досліди, тісно пов'язані з темою уроку. Чим більше спостережень фізичних явищ, дослідів зробить учень, краще він засвоїть матеріал, що вивчається.

Для вивчення мотивації учнів їм було запропоновано такі питання та отримано результаты:

Що вам подобається при вивченні фізики ?

а) вирішення завдань -19%;

б) демонстрація дослідів -21%;