Pirmame skyriuje baigiamasis darbas buvo svarstomi teoriniai aspektai problemų naudojant elektroniniai vadovėliai fizikos mokymo procese vyresniame lygyje vidurinę mokyklą. Per teorinė analizė problemas, nustatėme elektroninių vadovėlių principus ir tipus, nustatėme ir teoriškai pagrindėme pedagogines naudojimo sąlygas. informacinės technologijos fizikos mokymo procese bendrojo lavinimo mokyklos vyresnėje pakopoje.
Antrame baigiamojo darbo skyriuje suformuluojame eksperimentinio darbo organizavimo tikslą, uždavinius ir principus. Šiame skyriuje aptariama identifikuotų įgyvendinimo metodika pedagogines sąlygas elektroninių vadovėlių panaudojimas fizikos mokymo procese vidurinių mokyklų vyresnėse klasėse, paskutinėje pastraipoje pateikiama eksperimentinio darbo metu gautų rezultatų interpretacija ir vertinimas.
Eksperimentinio darbo tikslas, uždaviniai, principai ir metodai
Įvadinėje darbo dalyje buvo iškelta hipotezė, kurioje nurodytos pagrindinės sąlygos, kurias reikia išbandyti praktiškai. Siekdami patikrinti ir įrodyti hipotezėje iškeltus pasiūlymus, atlikome eksperimentinis darbas.
Eksperimentas Filosofinėje enciklopedinis žodynas» apibrėžiamas kaip sistemingai vykdomas stebėjimas; sistemingas sąlygų izoliavimas, derinimas ir keitimas, siekiant ištirti nuo jų priklausančius reiškinius. Tokiomis sąlygomis žmogus sukuria galimybę atlikti stebėjimus, kurių pagrindu formuojasi jo žinios apie stebimo reiškinio dėsningumus. Stebėjimai, sąlygos ir žinios apie modelius, mūsų nuomone, yra reikšmingiausi šiam apibrėžimui būdingi bruožai.
Psichologijos žodyne eksperimento sąvoka laikoma vienu iš pagrindinių (kartu su stebėjimu) metodų. mokslo žinių išvis, psichologiniai tyrimai ypač. Nuo stebėjimo jis skiriasi tuo, kad tyrėjas aktyviai įsikiša į situaciją, sistemingai manipuliuoja vienu ar keliais kintamaisiais (veiksniais) ir fiksuoja lydinčius tiriamo objekto elgsenos pokyčius. Teisingai nustatytas eksperimentas leidžia patikrinti hipotezes apie priežasties ir pasekmės ryšius ir neapsiriboja ryšio (koreliacijos) tarp kintamųjų nustatymu. Reikšmingiausi bruožai, kaip rodo patirtis, yra: tyrėjo veikla, būdinga tiriamajam ir formuojamajam eksperimento tipams, taip pat hipotezės tikrinimas.
Paryškinimas esmines savybes pateiktų apibrėžimų, kaip teisingai rašo A.Ya. Nainas ir Z.M. Umetbajevo, galime sukonstruoti tokią koncepciją: eksperimentas – tai tiriamoji veikla, skirta hipotezei patikrinti, atsiskleidžiant natūraliomis ar dirbtinai sukurtomis kontroliuojamomis ir kontroliuojamomis sąlygomis. To rezultatas, kaip taisyklė, yra naujos žinios, įskaitant reikšmingų veiksnių, turinčių įtakos efektyvumui, nustatymą pedagoginė veikla. Eksperimento organizavimas neįmanomas nenustačius kriterijų. Ir būtent jų buvimas leidžia atskirti eksperimentinė veikla nuo bet kurio kito. Šie kriterijai, pasak E.B. Kainova, gali būti: eksperimento tikslas; hipotezės; moksline kalba aprašymai; specialiai sukurtos eksperimentinės sąlygos; diagnostikos metodai; poveikio eksperimentavimo subjektui būdai; naujas pedagoginių žinių.
Remdamiesi savo tikslais, jie skiria nustatančius, formuojančius ir vertinamuosius eksperimentus. Nustatančio eksperimento tikslas – išmatuoti esamą išsivystymo lygį. IN šiuo atveju gauname pirminę medžiagą tyrimams ir formuojamojo eksperimento organizavimui. Tai labai svarbu organizuojant bet kokią apklausą.
Formuojančiu (transformuojančiu, lavinančiu) eksperimentu siekiama ne paprasto tos ar kitos veiklos suformuoto lygio konstatavimo, tam tikrų tiriamųjų įgūdžių ugdymo, o jų aktyvus formavimas. Čia būtina sukurti specialią eksperimentinę situaciją. Rezultatai eksperimentiniai tyrimai dažnai reiškia ne identifikuotą modelį, stabilią priklausomybę, o daugiau ar mažiau visiškai užfiksuotų empirinių faktų seriją. Šie duomenys dažnai yra aprašomojo pobūdžio, reprezentuojantys tik konkretesnę medžiagą, kuri susiaurina tolesnę paieškos sritį. Pedagogikos ir psichologijos eksperimento rezultatai dažnai turėtų būti laikomi tarpine medžiaga ir pradinis pagrindas tolesniam tiriamajam darbui.
Vertinimo eksperimentas (kontrolinis) - jo pagalba, praėjus tam tikram laikotarpiui po formuojamojo eksperimento, remiantis formuojamojo eksperimento medžiaga nustatomas tiriamųjų žinių ir įgūdžių lygis.
Eksperimentinio darbo tikslas – patikrinti nustatytas pedagogines elektroninių vadovėlių naudojimo fizikos mokymo procese vidurinės mokyklos vyresnėje pakopoje sąlygas ir nustatyti jų efektyvumą.
Pagrindiniai eksperimentinio darbo tikslai buvo: eksperimentinių vietų pedagoginiam eksperimentui parinkimas; eksperimentinių grupių atrankos kriterijų apibrėžimas; priemonių kūrimas ir metodų apibrėžimas pedagoginė diagnostika pasirinktos grupės; kontrolinių ir eksperimentinių klasių mokinių mokymosi lygių nustatymo ir koreliavimo pedagoginių kriterijų kūrimas.
Eksperimentinis darbas buvo atliktas trimis etapais, įskaitant: diagnostinį etapą (atliekamą patvirtinamojo eksperimento forma); turinio etapas (suorganizuotas formuojamojo eksperimento forma) ir analitinis (atliekamas kontrolinio eksperimento forma). Eksperimentinių darbų atlikimo principai.
Eksperimentinio darbo mokslinio ir metodinio organizavimo visapusiškumo principas. Principas reikalauja saugumo aukšto lygio paties eksperimentinio mokytojo profesionalumas. Informacinių technologijų diegimo mokant moksleivius veiksmingumui įtakos turi daug veiksnių, ir, be abejo, jos pagrindinė sąlyga yra mokymo turinio atitikimas moksleivių galimybėms. Tačiau net ir šiuo atveju kyla problemų įveikiant intelektualinius ir fizinius barjerus, todėl taikydami emocinės ir intelektualinės mokinių pažintinės veiklos stimuliavimo metodus teikėme metodinį konsultavimą, atitinkantį šiuos reikalavimus:
a) problemų paieškos medžiaga buvo pateikta naudojant personalizuotą aiškinamieji metodai ir instrukcijas, kurios palengvina moksleivių mokymąsi mokomoji medžiaga;
b) buvo pasiūlyta įvairios technikos ir būdus, kaip įsisavinti tiriamos medžiagos turinį;
c) individualūs mokytojai turėjo galimybę laisvai pasirinkti kompiuterizuotų problemų sprendimo būdus ir schemas, dirbti pagal savo originalias pedagogines technikas.
Eksperimentinio darbo turinio humanizavimo principas. Tai yra prioriteto idėja žmogiškąsias vertybes virš technokratinių, gamybinių, ekonominių, administracinių ir kt. Humanizacijos principas įgyvendintas laikantis šių pedagoginės veiklos taisyklių: a) pedagoginis procesas ir ugdymo santykiai jame grindžiami visišku mokinio teisių ir laisvių pripažinimu ir pagarba jam;
b) žinoti ir pedagoginio proceso metu remtis teigiamomis mokinio savybėmis;
c) nuolat vykdyti humanistinį pedagogų ugdymą pagal Vaiko teisių deklaraciją;
d) užtikrinti pedagoginės erdvės patrauklumą ir estetiką bei visų jos dalyvių ugdymosi santykių komfortą.
Taigi humanizavimo principas, kaip mano I. A. Kolesnikova ir E. V. Titova, suteikia moksleiviams tam tikrą socialinę apsaugą.
Eksperimentinio darbo demokratizavimo principas yra idėja suteikti pedagoginio proceso dalyviams tam tikras laisves saviugdai, savireguliacijai ir apsisprendimui. Demokratizacijos principas informacinių technologijų naudojimo procese moksleivių mokymui įgyvendinamas laikantis šių taisyklių:
a) sukurti pedagoginį procesą, atvirą visuomenės kontrolei ir įtakai;
b) sukurti teisinę paramą studentų veiklai, padedančiai apsaugoti juos nuo neigiamo aplinkos poveikio;
c) užtikrinti abipusę pagarbą, taktiškumą ir kantrybę mokytojų ir mokinių sąveikoje.
Šio principo įgyvendinimas padeda plėsti mokinių ir mokytojų galimybes nustatant ugdymo turinį, pasirenkant informacinių technologijų naudojimo mokymosi procese technologiją.
Eksperimentinio darbo kultūrinio atitikimo principas yra idėja maksimaliai panaudoti aplinką, kurioje ir kurios plėtrai ji buvo sukurta auklėjant, šviečiant ir lavinant. ugdymo įstaiga- regiono, žmonių, tautos, visuomenės, šalies kultūra. Principas įgyvendinamas laikantis šių taisyklių:
a) mokyklos mokytojų bendruomenės supratimas apie kultūrinę ir istorinę vertę;
b) maksimalus šeimos ir regiono materialinės ir dvasinės kultūros panaudojimas;
c) nacionalinių, tarptautinių, tarpetninių ir tarpsocialinių principų vienybės užtikrinimas auklėjant, lavinant ir rengiant moksleivius;
d) mokytojų ir mokinių kūrybinių gebėjimų ir nuostatų vartoti ir kurti naujus formavimas kultūros vertybes.
Holistinio mokymosi principas pedagoginiai reiškiniai V eksperimentinis darbas kuri apima: sisteminio ir integracinio-vystymo metodų naudojimą; aiškus tiriamo reiškinio vietos holistikoje apibrėžimas pedagoginis procesas; atskleidimas varomosios jėgos ir tiriamų objektų reiškinius.
Šiuo principu vadovavosi modeliuodami švietimo informacinių technologijų naudojimo procesą.
Objektyvumo principas, kuris apima: kiekvieno fakto patikrinimą naudojant kelis metodus; fiksuoti visas tiriamo objekto pokyčių apraiškas; palyginkite savo tyrimo duomenis su kitų panašių tyrimų duomenimis.
Šis principas buvo aktyviai naudojamas atliekant eksperimento nustatymo ir formavimo etapus, kai elektroninis procesas V ugdymo procesas, taip pat analizuojant gautus rezultatus.
Prisitaikymo principas, į kurį reikia atsižvelgti asmenines savybes Ir pažintiniai gebėjimai, mokymasis informacinių technologijų naudojimo procese, buvo naudojamas atliekant formuojamąjį eksperimentą. Aktyvumo principas, nurodantis, kad asmeninio semantinio lauko ir elgesio strategijos korekcija gali būti atliekama tik aktyvaus ir intensyvaus kiekvieno dalyvio darbo metu.
Eksperimentavimo principas, kuriuo siekiama aktyvi paieška naujų elgesio strategijų užsiėmimų dalyviai. Šis principas svarbus kaip individo kūrybiškumo ir iniciatyvumo ugdymo impulsas, taip pat elgesio modelis tikras gyvenimas studentas
Apie mokymosi technologijas naudojant elektroninius vadovėlius galime kalbėti tik tuo atveju, jei: jis atitinka pagrindinius principus švietimo technologija(išankstinis projektavimas, atkuriamumas, taikymas, vientisumas); sprendžia problemas, kurios anksčiau nebuvo teoriškai ir/ar praktiškai sprendžiamos didaktikoje; Kompiuteris yra priemonė paruošti ir perduoti informaciją besimokančiajam.
Šiuo atžvilgiu pateikiame pagrindinius sisteminio kompiuterių diegimo principus ugdymo procesas, kurie buvo plačiai naudojami mūsų eksperimentiniame darbe.
Naujų užduočių principas. Jo esmė yra ne tradiciškai nusistovėjusių metodų ir technikų perkėlimas į kompiuterį, o jų atkūrimas pagal naujas kompiuterių teikiamas galimybes. Praktiškai tai reiškia, kad analizuojant mokymosi procesą išryškėja nuostoliai, atsirandantys dėl jo organizavimo trūkumų (nepakankama ugdymo turinio analizė, prastos žinios realias mokymosi galimybes moksleiviams ir pan.). Remiantis analizės rezultatais, sudaromas užduočių sąrašas, kuris dėl įvairių objektyvių priežasčių(didelė apimtis, milžiniškos laiko sąnaudos ir pan.) šiuo metu nėra sprendžiami arba sprendžiami nepilnai, tačiau kuriuos galima visiškai išspręsti kompiuterio pagalba. Šios užduotys turėtų būti nukreiptos į priimtų sprendimų išsamumą, savalaikiškumą ir bent apytikslį optimalumą.
Principas sistemingas požiūris. Tai reiškia, kad kompiuterių diegimas turėtų būti pagrįstas sistemine mokymosi proceso analize. Tai yra, turi būti nustatyti mokymosi proceso funkcionavimo tikslai ir kriterijai, atliktas struktūrizavimas, atskleidžiantis visą spektrą problemų, kurias reikia išspręsti, kad suprojektuota sistema. geriausiu įmanomu būdu atitiko nustatytus tikslus ir kriterijus.
Protingiausio spausdinimo principai dizaino sprendimai. Tai reiškia, kad kurdamas programinę įrangą kūrėjas turi stengtis, kad jo siūlomi sprendimai būtų kuo tinkamesni. į platų ratą klientų ne tik pagal naudojamų kompiuterių tipus, bet ir pagal skirtingus mokymo įstaigų tipus.
Baigdami šią pastraipą pažymime, kad aukščiau aprašytų metodų taikymas su kitais eksperimentinio darbo organizavimo metodais ir principais leido nustatyti požiūrį į elektroninių vadovėlių naudojimo mokymosi procese problemą ir nubrėžti konkrečius būdus, kaip efektyviai. išspręsti problemą.
Vadovaudamiesi teorinio tyrimo logika sudarėme dvi grupes – kontrolinę ir eksperimentinę. Eksperimentinėje grupėje buvo patikrintas pasirinktų pedagoginių sąlygų efektyvumas kontrolinėje grupėje, mokymosi proceso organizavimas buvo tradicinis.
Pedagoginių sąlygų naudoti elektroninius vadovėlius fizikos mokymo procese vyresniųjų klasių mokymo procese įgyvendinimo ypatumai pateikti 2.2 punkte.
Atlikto darbo rezultatai atsispindi 2.3 punkte.
Darbo aprašymas:Šis straipsnis gali būti naudingas fizikos mokytojams, dirbantiems 7-9 klasėse naudojant įvairių autorių programas. Jame pateikiami namų eksperimentų ir eksperimentų, atliekamų naudojant vaikiškus žaislus, pavyzdžiai, taip pat kokybinės ir eksperimentinės problemos, įskaitant sprendimus, paskirstytos pagal klases. Šiame straipsnyje pateikta medžiaga taip pat gali naudotis 7-9 klasių mokiniai, pažengę į priekį pažintinis susidomėjimas ir noras diriguoti nepriklausomi tyrimai namuose.
Įvadas. Mokant fiziką, kaip žinoma, puiki vertė turi demonstracinį ir laboratorinį eksperimentą, ryškų ir įspūdingą, veikia vaikų jausmus, kelia susidomėjimą tuo, kas tiriama. Sukelti susidomėjimą fizikos pamokomis, ypač jaunesniųjų klasių, galite, pavyzdžiui, pamokose demonstruoti vaikiškus žaislus, kurie dažnai yra lengviau valdomi ir efektyvesni nei demonstravimas ir laboratorinė įranga. Vaikiškų žaislų naudojimas yra labai naudingas, nes... Jie leidžia labai aiškiai ant nuo vaikystės pažįstamų objektų pademonstruoti ne tik tam tikrus fizikinius reiškinius, bet ir fizinių dėsnių pasireiškimą aplinkiniame pasaulyje bei jų pritaikymą.
Studijuojant kai kurias temas žaislai bus kone vienintelė vaizdinė priemonė. Žaislų naudojimo fizikos pamokose būdui taikomi reikalavimai įvairių tipų mokyklos eksperimentas:
1. Žaislas turi būti spalvingas, bet be patyrimui nereikalingų detalių. Visos smulkmenos, kurios neturi esminės reikšmės šią patirtį, neturėtų atitraukti mokinių dėmesio, todėl juos reikia uždaryti arba padaryti mažiau pastebimus.
2. Žaislas turi būti pažįstamas mokiniams, nes padidėjęs susidomėjimasžaislo dizainas gali užgožti paties demonstravimo esmę.
3. Reikėtų pasirūpinti, kad būtų užtikrintas eksperimentų aiškumas ir išraiškingumas. Norėdami tai padaryti, turite pasirinkti žaislus, kurie paprasčiausiai ir aiškiausiai parodo šį reiškinį.
4. Patirtis turi būti įtikinama, joje neturi būti reiškinių, nesusijusių su konkrečiu klausimu ir nesukelti klaidingo aiškinimo.
Žaislai gali būti naudojami bet kuriame etape mokymo sesija: aiškinant naują medžiagą, atliekant frontalinį eksperimentavimą, sprendžiant problemas ir konsoliduojant medžiagą, tačiau tinkamiausia, mano nuomone, yra žaislų panaudojimas atliekant namų eksperimentus ir savarankiškus tiriamuosius darbus. Žaislų naudojimas padeda padidinti namų eksperimentų ir tyrimų projektų skaičių, o tai neabejotinai prisideda prie eksperimentinių įgūdžių ugdymo ir sudaro sąlygas kūrybinis darbas per tiriamą medžiagą, kurioje pagrindinės pastangos nukreiptos ne į tai, kas parašyta vadovėlyje, įsiminti, o į eksperimento nustatymą ir jo rezultato apmąstymą. Eksperimentai su žaislais mokiniams bus ir mokymasis, ir žaidimas, ir žaidimas, tikrai reikalaujantis mąstyti.
Mokinių savarankiško fizikos eksperimento svarba ir rūšys. Vidurinėje mokykloje dėstant fiziką eksperimentiniai įgūdžiai ugdomi atliekant savarankiškus laboratorinius darbus.
Fizikos mokymo negalima pateikti tik forma teorinės studijos, net jei mokiniams klasėje rodomos demonstracinės versijos fiziniai eksperimentai. Prie visų juslinio suvokimo tipų būtina pamokose pridėti „darbą rankomis“. Tai pasiekiama, kai mokiniai atlieka laboratorinius tyrimus fizinis eksperimentas, kai patys montuoja instaliacijas, atlieka matavimus fiziniai dydžiai, atlikti eksperimentus. Laboratorinės pamokos sukelia labai didelį studentų susidomėjimą, o tai yra visiškai natūralu, nes tokiu atveju studentas apie jį supantį pasaulį sužino remdamasis savo patirtį ir savo jausmus.
Laboratorinių fizikos užsiėmimų svarba slypi tame, kad mokiniai formuoja mintis apie eksperimento vaidmenį ir vietą žiniose. Atlikdami eksperimentus mokiniai ugdo eksperimentinius įgūdžius, apimančius ir intelektinius, ir praktinius įgūdžius. Pirmoji grupė apima gebėjimus: nustatyti eksperimento tikslą, kelti hipotezes, parinkti instrumentus, planuoti eksperimentą, skaičiuoti klaidas, analizuoti rezultatus, sudaryti atlikto darbo ataskaitą. Antroji grupė apima įgūdžius: rinkti eksperimentinė sąranka, stebėti, matuoti, eksperimentuoti.
Be to, laboratorinio eksperimento reikšmė slypi tame, kad jį atlikdami mokiniai išsiugdo tokius svarbius asmenines savybes kaip būti atsargiems dirbant su instrumentais; švaros ir tvarkos palaikymas darbo vietoje, eksperimento metu daromose pastabose, organizuotumas, užsispyrimas siekiant rezultatų. Jie sukuria tam tikrą protinio ir fizinio darbo kultūrą.
Fizikos mokymo mokykloje praktikoje susiformavo trijų tipų laboratorinės klasės:
Frontalinis laboratorinis darbas fizikos srityje;
Fizinės dirbtuvės;
Namų eksperimentinis darbas fizikos srityje.
Priekiniai laboratoriniai darbai– štai tokia praktinis darbas kai visi klasės mokiniai vienu metu atlieka to paties tipo eksperimentą naudodami tą pačią įrangą. Priekinius laboratorinius darbus dažniausiai atlieka dviejų žmonių grupė, kartais galima organizuoti individualų darbą. Atitinkamai biure turėtų būti 15-20 instrumentų komplektų, skirtų laboratoriniams darbams atlikti. Bendras kiekis Tokių įrenginių bus apie tūkstantis. Priekinių laboratorinių darbų pavadinimai pateikti edukacines programas. Jų yra gana daug, jie numatyti beveik kiekvienai fizikos kurso temai. Prieš atlikdamas darbą, mokytojas nustato mokinių pasirengimą sąmoningai atlikti darbą, su jais nustato jo tikslą, aptaria darbo eigą, darbo su instrumentais taisykles, matavimo paklaidų skaičiavimo būdus. Priekiniai laboratoriniai darbai nėra labai sudėtingi savo turiniu, chronologiškai glaudžiai susiję su tiriama medžiaga ir, kaip taisyklė, yra skirti vienai pamokai. Laboratorinių darbų aprašymus rasite mokykliniai vadovėliai fizikoje.
Fizikos dirbtuvės atliekami siekiant pakartoti, pagilinti, išplėsti ir apibendrinti įgytas žinias skirtingomis temomis fizikos kursas; mokinių eksperimentinių įgūdžių ugdymas ir tobulinimas naudojant sudėtingesnę įrangą, sudėtingesnius eksperimentus; jų savarankiškumo formavimas sprendžiant su eksperimentu susijusias problemas. Fizikos seminaras nėra susijęs su tiriama medžiaga, jis paprastai vyksta pabaigoje mokslo metus, kartais pirmojo ir antrojo pusmečio pabaigoje ir apima eksperimentų seriją tam tikra tema. Fizinius praktinius darbus studentai atlieka 2-4 asmenų grupėje, naudodami įvairią įrangą; Kitų užsiėmimų metu vyksta darbų kaita, kuri atliekama pagal specialiai sudarytą grafiką. Sudarant tvarkaraštį atsižvelkite į mokinių skaičių klasėje, seminarų skaičių ir įrangos prieinamumą. Kiekvienam fiziniam dirbtuvių darbui po du mokymo valandos, todėl į tvarkaraštį reikia įtraukti dvigubas fizikos pamokas. Tai kelia sunkumų. Dėl šios priežasties ir dėl reikalingos įrangos trūkumo praktikuojami vienos valandos trukmės fiziniai seminarai. Reikėtų pažymėti, kad pirmenybė teikiama dviejų valandų darbui, nes dirbtuvės darbas yra sudėtingesnis nei frontalinis laboratorinis darbas; sudėtinga įranga, o savarankiško studentų dalyvavimo dalis yra daug didesnė nei frontalinio laboratorinio darbo atveju. Fizinės dirbtuvės daugiausia vykdomos pagal 9-11 klasių programas. Kiekvienoje klasėje seminarui skiriama apie 10 mokymo valandų. Kiekvienam darbui mokytojas turi parengti instrukcijas, kuriose turi būti: pavadinimas, paskirtis, instrumentų ir įrangos sąrašas, trumpa teorija, studentams nežinomų prietaisų aprašymas, darbo planas. Atlikę darbą studentai turi pateikti ataskaitą, kurioje turi būti: darbo pavadinimas, darbo tikslas, instrumentų sąrašas, instaliacijos schema arba brėžinys, darbų atlikimo planas, lentelė rezultatai, formulės, pagal kurias buvo skaičiuojamos dydžių reikšmės, matavimo paklaidų skaičiavimai, išvados. Vertinant studentų darbą dirbtuvėse, reikia atsižvelgti į jų pasirengimą darbui, darbo ataskaitą, įgūdžių išsivystymo lygį, supratimą. teorinė medžiaga, naudojami eksperimentiniai tyrimo metodai.
Namų eksperimentinis darbas. Namų laboratorinis darbas – tai paprasčiausias savarankiškas eksperimentas, kurį mokiniai atlieka namuose, ne mokykloje, be tiesioginės mokytojo priežiūros darbo eigai.
Pagrindiniai šio tipo eksperimentinio darbo tikslai yra šie:
Gebėjimo stebėti fizinius reiškinius gamtoje ir kasdieniame gyvenime formavimas;
Gebėjimo atlikti matavimus, naudojant kasdieniame gyvenime naudojamas matavimo priemones, formavimas;
Susidomėjimo eksperimentais ir fizikos studijomis formavimas;
Savarankiškumo ir aktyvumo formavimas.
Namų laboratoriniai darbai gali būti klasifikuojami pagal jiems atliekamą įrangą:
Darbai, kuriuose naudojami namų apyvokos daiktai ir turimos medžiagos (matavimo puodelis, matavimo juosta, buitinės svarstyklės ir kt.);
Darbai, kuriuose naudojami savadarbiai instrumentai (svirtinės svarstyklės, elektroskopas ir kt.);
Darbai su pramonės gaminamais įrenginiais.
Klasifikacija paimta iš.
Savo knygoje S.F. Pokrovskis parodė, kad pačių mokinių atliekami namų eksperimentai ir fizikos stebėjimai: 1) leidžia mūsų mokyklai išplėsti teorijos ir praktikos sąsajų sritį; 2) ugdyti mokinių domėjimąsi fizika ir technologijomis; 3) žadinti kūrybinę mintį ir ugdyti gebėjimą sugalvoti; 4) pratinti studentus prie savarankiško tiriamojo darbo; 5) ugdyti juose vertingas savybes: pastabumą, atidumą, atkaklumą ir tikslumą; 6) papildyti auditorinius laboratorinius darbus medžiaga, kurios negalima atlikti klasėje (ilgalaikių stebėjimų, stebėjimų serija gamtos reiškiniai ir kt.), ir 7) pratinti mokinius prie sąmoningo, kryptingo darbo.
Namų eksperimentai ir fizikos stebėjimai turi savo būdingi bruožai būdamas nepaprastai naudingas papildymas klasės ir mokyklos praktiniam darbui apskritai.
Jau seniai buvo rekomenduojama studentams turėti namų laboratoriją. jame visų pirma buvo liniuotės, stiklinė, piltuvas, svarstyklės, svarmenys, dinamometras, tribometras, magnetas, laikrodis su sekundėmis, geležies drožlių, vamzdeliai, laidai, baterija, lemputė. Tačiau, nepaisant to, kad komplekte yra labai paprasti įrenginiai, šis pasiūlymas populiarumo nesulaukė.
Norėdami organizuoti namų eksperimentinį darbą studentams, galite naudoti vadinamąją mini laboratoriją, kurią pasiūlė mokytoja metodininkė E.S. Obedkovas, kuriame yra daug namų apyvokos daiktų (penicilino buteliukų, guminių juostelių, pipečių, liniuočių ir kt.), kuriuos turi beveik kiekvienas moksleivis. E.S. Obyedkovas su šia įranga sukūrė labai daug įdomių ir naudingų eksperimentų.
Taip pat atsirado galimybė naudoti kompiuterį modelio eksperimentui atlikti namuose. Aišku, kad atitinkamas užduotis gali pasiūlyti tik tie mokiniai, kurie namuose turi kompiuterį ir programinę įrangą bei pedagogines priemones.
Kad mokiniai norėtų mokytis, mokymosi procesas jiems turi būti įdomus. Kas įdomu studentams? Norėdami gauti atsakymą į šį klausimą, pažvelkime į ištraukas iš I. V. straipsnio. Litovko, MOS(P)SH Nr. 1, Svobodny „Namų eksperimentinės užduotys kaip studentų kūrybiškumo elementas“, paskelbta internete. Taip rašo I.V. Litovko:
„Vienas iš svarbiausius darbus mokyklos - mokyti mokinius mokytis, stiprinti jų gebėjimus ugdytis ugdymo procese, tam būtina formuoti moksleiviuose atitinkamus stabilius norus, interesus, įgūdžius. Svarbų vaidmenį čia atlieka eksperimentinės fizikos užduotys, kurios savo turiniu reprezentuoja trumpalaikius stebėjimus, matavimus ir eksperimentus, glaudžiai susijusius su pamokos tema. Kuo daugiau fizinių reiškinių stebėjimų ir eksperimentų studentas atliks, tuo geriau jis supras tiriamą medžiagą.
Jų buvo paprašyta ištirti studentų motyvaciją šiuos klausimus ir gauti rezultatai:
Kas tau patinka fizikos studijose? ?
a) problemų sprendimas -19%;
b) eksperimentų demonstravimas -21%;
Eksperimentinių užduočių panaudojimo pamokose efektyvumą daugiausia lemia jų pagaminamumas, nepretenzinga įranga, nagrinėjamų reiškinių platumas. Remiantis paprasčiausia įranga ir net namų apyvokos daiktais, eksperimentinė užduotis priartina fiziką prie mūsų, paversdama ją studentų mintyse iš abstrakčios žinių sistemos į mokslą, tyrinėjantį „mus supantį pasaulį“.
Mechanika
1 užduotis. Trinties koeficientas
Pratimai. Išmatuokite medinio bloko slydimo trinties koeficientą lentos (liniuotės) paviršiuje.
Komplektacija: blokas, lenta, trikojis su koja, liniuotė 30(40) ilgio cm.
Galimas būdas sprendimus. Dedame kaladėlę ant lentos, kaip parodyta 4 pav. Palaipsniui keldami vieną lentos galą, gauname pasvirusią plokštumą ir pasiekiame tolygų bloko slydimą. Kadangi statinė trinties jėga yra daug daugiau galios slydimo trintis, slydimo pradžioje reikia šiek tiek pastumti karoliuką. Norėdami nustatyti norimą pakreipimą, naudokite trikojį. Išmatuojame aukštį A ir pagrindo ilgis pasvirusi plokštuma b.
Matavimai ir klaidų analizė:
Eksperimentą kartojame keletą kartų. Šiuo atveju tai turi būti padaryta daugiausia todėl, kad sunku pasiekti vienodą bloko slydimą išilgai plokštumos. Rezultatai įrašyti 2 lentelėje.
2 lentelė
Matavimo klaidos
|
a, cm |
Taip, cm |
(Taip) 2 ,cm 2 |
in, cm |
Db, cm |
(Db) 2 ,cm 2 |
|
<a>=12,2 |
U( a) 2 = 1,81 |
U( b) 2 = 0,32 |
Be atsitiktinių klaidų, bendra klaida, žinoma, taip pat apima įprastas atskaitos klaidas: Taip = Db = 0,5 cm.Tai sudaro:
Taip gauname:
a = 12,2 ± 1,1 cm, d = 8,6 %
b = 27,4 ± 0,7 cm, d = 2,6 %
Remiantis pirmojo eksperimento rezultatais:
Galutinis trinties koeficiento matavimo rezultatas yra:
m = 0,46 ± 0,05 d = 10,9 %
2 užduotis. Namo aukščio matavimas
Pratimai. Įsivaizduokite, kad jūsų paprašė naudoti tuščią skardinę ir chronometrą namo aukščiui išmatuoti. Ar sugebėtumėte susidoroti su užduotimi? Pasakykite mums, kaip elgtis.
Užuomina. Jei skardinė numetama nuo namo stogo, skamba skardinės smūgio garsas žemės paviršiaus bus aiškiai girdimas.
Sprendimas. Stovėdami ant namo stogo, turite paleisti skardinę iš rankų, tuo pat metu paspausdami chronometro paleidimo mygtuką. Išgirdę skardinės smūgio į žemę garsą, turėtumėte sustabdyti chronometrą. Chronometro rodmenys t yra sudaryti iš laiko, kai stiklainis nukrenta t 1 ir laikas t 2, kurio metu jo smūgio į žemės paviršių garsas pasieks stebėtoją.
Pirmas kartas susijęs su namo aukščiu h taip:
kadangi ryšys tarp h ir t 2 turi formą
Kur Su- garso greitis, kurį skaičiavimuose nustatysime 340 m/sek.
Apibrėžimas t 1 ir t 2 iš šių išraiškų ir pakeičiant jų reikšmes į jungiančią formulę t 1 , t 2 ir t, gauname neracionaliąją lygtį
Iš kurio galite sužinoti namo aukštį.
Apytiksliai apskaičiuojant (ypač jei namas žemas), antrasis terminas kairėje gali būti laikomas mažu ir išmestas. Tada
Molekulinė fizika
3 užduotis. Pieštukas
Pratimai. Įvertinkite mechaninį darbą, kurį reikia atlikti norint tolygiai pakelti inde plūduriuojantį pieštuką iki jo apatinio galo, liečiančio vandens paviršių. Apsvarstykite, kad pieštuko padėtis yra vertikali. Vandens tankis Su 0 = 1000 kg/m 3 .
Įranga: apvalus pieštukas, beveik pilnas butelis su vandeniu, liniuote.
Galimas sprendimas. Nuleidžiame pieštuką į butelį – jis plūduriuos kaip plūdė, kaip parodyta 5 pav. Leiskite L- viso pieštuko ilgis, V- jo tūris, h- į vandenį panardintos pieštuko dalies ilgis, V 1 - jo tūris, S- skerspjūvio plotas ir d- pieštuko skersmuo. Mes rasime vidutinis tankis pieštukas Su iš kūno plūduriavimo būklės:
Su 0 gSh= сgSL, kur Su= Su 0 hL.
Tarkime, kad mes pastovus greitis Pieštuką iš vandens ištraukiame naudodami dinamometrą. Kai pieštukas laisvai plūduriuoja, dinamometras rodo nulį. Jei pieštukas visiškai ištrauktas iš vandens, dinamometras parodys jėgą, lygus svoriui R pieštukas:
F = P = mg = сgV = с0hLgSL = с0hgрd24
Pasirodo, dinamometro rodmenys traukiant pieštuką iš vandens keičiasi nuo 0 iki P pagal tiesinį dėsnį, pagal 6 pav.. Šiuo atveju mechaninis darbas A bus lygus pasirinkto trikampio plotui:
A= 12Ph= Su 0 h 2grd 2 8.
Pavyzdžiui, kada h= 13,4 cm Ir d = 7,5 mm darbas yra apie 0,004 J.
Užduotis 4. Lydinys
Pratimai. Nustatykite alavo ir švino lydmetalyje procentą (pagal svorį). Tarkime, kad lydinyje esantis švino ir alavo kiekis išlieka. Švino tankis Su c = 11350 kg/m 3 , skarda Su 0 = 7300 kg/m 3 .
Įranga: liniuotė, svarelis (veržlė), cilindrinis litavimo gabalas, apkaba arba mikrometras. Galimas sprendimas. Ši užduotis panaši į Archimedo užduotį – nustatyti aukso proporciją karališkojoje karūnoje. Tačiau eksperimentams alavo ir švino lydmetalis yra lengviau gaunamas nei vainikas.
Lydmetalio gabalo skersmens matavimas D ir jo ilgis L, suraskite cilindrinio lydmetalio gabalo tūrį:
V =рD 2 L 4
Lydmetalio masę nustatysime darydami svirtines svarstykles. Norėdami tai padaryti, subalansuokite liniuotę ant stalo krašto (ant pieštuko, tušinuko ir pan.). Tada naudojant veržlę žinoma masė, ant liniuotės subalansuojame lydmetalio gabalėlį ir panaudoję jėgos momentų lygybę randame lydmetalio masę m. Užrašykime akivaizdžias švino ir alavo masių, tūrių ir tankių lygybes:
m = m c +m o = ccV c +s o V o , V = V c +V o .
Išspręsdami šias lygtis kartu, randame alavo tūrį, masę ir jo dalį bendroje masėje:
V o = rh o cV?mrh o c?rh oo , mo = с o V o , m o m = rh oo V o m
5 uždavinys. Paviršiaus įtempimas
Pratimai. Nustatykite vandens paviršiaus įtempimo koeficientą.
Įranga: lėkštė, vanduo, šaukštas, liniuotė, plokščio gabalas aliuminio viela ilgis 15-20 cm ir tankis 2700 kg/m 3 , mikrometras, alkoholis, vata.
Galimas sprendimas. Pilame beveik pilną lėkštę vandens. Uždėkite vielą ant lėkštės krašto taip, kad vienas galas liestų vandenį, o kitas būtų už lėkštės. Viela atlieka dvi funkcijas: tai svirties skalė ir vielos rėmo analogas, kuris dažniausiai ištraukiamas iš vandens paviršiaus įtempimui matuoti. Priklausomai nuo vandens lygio, gali būti įvairios nuostatos viela. Patogiausias skaičiavimams ir matavimams yra horizontalus laido išdėstymas esant 1-1,5 vandens lygiui mmžemiau lėkštės krašto, kaip parodyta 7 paveiksle. Naudodami šaukštą galite reguliuoti lygį įpildami arba nuleisdami vandens. Viela turi būti traukiama iš plokštės tol, kol vandens plėvelė po viela pradės lūžti. Šiame avarinė situacija plėvelė turi 1,5-2 aukštį mm, ir galime sakyti, kad vielai taikomos paviršiaus įtempimo jėgos yra nukreiptos beveik vertikaliai žemyn.
Leiskite m- vielos masė, L = L 1 +L 2 - vielos ilgis, m/l- vielos ilgio vieneto masė. Užrašykime laido pusiausvyros sąlygą plokštės krašto atžvilgiu, t.y. jėgų momentų lygybė:
F p (L 1 ?x 2)+m 1 gL 12 = m 2 gL 22 .
Pakeiskime čia paviršiaus įtempimo jėgą F p =2x adresu, masės
m 1 =L 1 ml, m 2 = L 2 ml, m= cV= srd 2 L 4
ir išreikšti paviršiaus įtempimo koeficientą adresu. Matavimai ir skaičiavimai bus supaprastinti, jei vanduo sušlaps visą ilgį L 1 . Pagaliau gauname
adresu= srd 2 g 8((LL 1 ?1) 2 ?1).
Kiekiai L Ir L 1 matuojami liniuote, o vielos skersmuo d- mikrometras.
Pavyzdžiui, kada L = 15 cm, L 1 = 5,4 cm, d = 1,77 mm gauname O = 0,0703 N/m, kuri yra artima lentelės vertei 0,0728 N/m.
6 uždavinys. Oro drėgmė
Pratimai. Nustatykite santykinę oro drėgmę patalpoje.
Komplektacija: stiklinis kambario termometras, buitinis šaldytuvas, slėgio stalas sočiųjų garų skirtingos temperatūros vanduo.
Galimas sprendimas. At įprastas metodas Matuojant drėgmę, objektas atšaldomas žemiau rasos taško ir jis „rūko“. Darykime priešingai. Šaldytuvo temperatūra (apie +5° C) yra daug žemesnis už kambario oro rasos tašką. Todėl jei iš šaldytuvo išimsite atvėsusį stiklinį termometrą, jis iš karto „prasiras“ - vitrinas nuo drėgmės taps nepermatomas. Tada termometras pradės kaisti, o tam tikru momentu ant jo susikondensavusi drėgmė išgaruos – stiklas taps skaidrus. Tai rasos taško temperatūra, pagal kurią galima apskaičiuoti santykinę drėgmę naudojant lentelę.
7 uždavinys. Garavimas
Pratimai. Užpilkite beveik pilną stiklinę vandens ir pastatykite į šiltą kambario vietą, kad vanduo greičiau išgaruotų. Išmatuokite liniuote pradinis lygis vandens ir užrašyti eksperimento pradžios laiką. Po kelių dienų vandens lygis nukris dėl garavimo. Išmatuoti naujas lygis vandens ir užrašykite eksperimento pabaigos laiką. Nustatykite išgaravusio vandens masę. Kiek molekulių vidutiniškai išbėga iš vandens paviršiaus per 1 sekundę? Kiek apytiksliai molekulių yra stiklinėje vandens paviršiuje? Palyginkite šiuos du skaičius. Paimkite, kad vandens molekulės skersmuo būtų lygus d 0 = 0,3 nm. Žinodami specifinę garavimo šilumą, nustatykite šilumos perdavimo greitį ( J/s) vanduo iš aplinką.
Galimas sprendimas. Leiskite d- vidinis stiklo skersmuo, Su- vandens tankis, M- molinė vandens masė, r- savitoji garavimo šiluma, D h- vandens lygio sumažėjimas laikui bėgant t. Tada išgaravusio vandens masė yra
m= cv= Su D hS= Su D hрd 2 4.
Šioje masėje yra N = mN A /M molekulės, kur N A- Avogadro konstanta. Per 1 sekundę išgaruojamų molekulių skaičius yra
N 1 = Nt= mN A Mt.
Jeigu S= pd 2/4 yra vandens paviršiaus plotas stiklinėje ir S 0 = pd 2 0 /4 yra vienos molekulės skerspjūvio plotas, tada vandens paviršiuje stiklinėje yra maždaug
N 2 = SS 0 = (dd 0) 2 .
Vanduo garinimui per laiko vienetą gauna tam tikrą šilumos kiekį
Qt= rmt.
Jei atliekate kokius nors skaičiavimus, susijusius su molekulėmis, visada gausite įdomių rezultatų. Pavyzdžiui, leisti laiką t= 5 dienos stiklinėje su skersmeniu d = 65 mm vandens lygis nukrito D h = 1 cm. Tada gauname, kad 33 virsta garu G vandens, už 1 Su išgaravo N 1 = 2,56?10 18 molekulių, vandens paviršiuje stiklinėje buvo N 2 = 4,69–1016 molekulių, o 0,19 atkeliavo iš aplinkos W karštis. Įdomiausias dalykas yra požiūris N 1 /N 2? 54, iš kurio matyti, kad už 1 Su 54 vandens sluoksniuose išgaravo tiek molekulių, kiek tilpo stiklinėje.
8 uždavinys. Tirpimas
Pratimai. Į verdantį vandenį įpylę druskos ar cukraus, pastebėsite, kad sumažėjus vandens temperatūrai, virimas trumpam nutrūksta. Nustatykite šilumos kiekį, reikalingą ištirpinti 1 kg kepimo soda kambario temperatūros vandenyje.
Įranga: naminis kalorimetras, termometras, vanduo, soda, graduotas cilindras (stiklas), žinomos masės apkrova (veržlė sveria 10 G), plastikinis šaukštas.
Galimas sprendimas. Užduotis apima papildomą projektavimo užduotį, skirtą paprasto naminio kalorimetro gamybai. Vidiniam kalorimetro indui paimkite įprastą 0,33 litro tūrio aliuminio skardinę. Viršutinis stiklainio dangtelis nuimamas ir gaunamas aliuminio stiklas (sveriantis tik 12 G) su standžiu viršutiniu apvadu. Viršutinio krašto viduje padaryta plyšys, kad vanduo galėtų visiškai išpilti iš stiklainio. Išorinis plastikinis apvalkalas pagamintas iš plastikinis butelis tomas 1.5 l. Butelis supjaustomas į tris dalis, viršutinė dalis nuimamas, o vidurinė ir apatinė dalys tam tikra jėga įkišamos viena į kitą ir tvirtai pritvirtina vidinę aliuminio skardinę vertikalioje padėtyje. (Jei kalorimetro nėra, eksperimentus galima atlikti vienkartiniame plastikiniame puodelyje, kurio masės ir šilumos perdavimo galima nepaisyti).
Pirmiausia reikia atlikti du matavimus: 1) nustatyti, kiek sodos telpa į šaukštą (tam reikia pažvelgti į kulinarijos žinyną arba su šiuo šaukštu „išsemti“ žinomos masės sodos pakelį); 2) apsispręskite dėl vandens kiekio – nedideliame vandens kiekyje tirpalas iškart pasidarys prisotintas ir dalis sodos neištirps dideliame kiekyje vandens temperatūra pasikeis laipsnio dalimis, o tai apsunkins matavimus .
Akivaizdu, kad šilumos kiekis, reikalingas medžiagai ištirpinti, yra proporcingas šios medžiagos masei: Q~m. Norėdami įrašyti lygybę, turėtumėte įvesti, pavyzdžiui, proporcingumo koeficientą z, kurią galima pavadinti „specifine tirpalo šiluma“. Tada
K= zm.
Soda ištirpsta dėl energijos, išsiskiriančios, kai indas su vandeniu atvėsta. z reikšmė randama iš šios šilumos balanso lygties:
mvcv (t 2 -t 1 )+ma cc (t 2 -t 1 ) = zm.
Kur m v yra vandens masė kalorimetre, m a yra kalorimetro vidinio aliuminio puodelio masė, m- ištirpintos sodos masė, ( t 2 -t 1) - kalorimetro temperatūros sumažėjimas. Kalorimetro vidinio indo masę galima nesunkiai rasti taikant jėgų momentų taisyklę, subalansuojant indą ir žinomos masės apkrovą naudojant liniuotę ir siūlą.
Matavimai ir skaičiavimai rodo, kad kada m= 6 g ir m v = 100 G vanduo atšąla 2-2,5 laipsnio C, ir vertę z pasirodo lygus 144-180 kJ/kg.
9 užduotis. Puodo talpa
Pratimai. Kaip sužinoti keptuvės talpą naudojant svarstykles ir svarmenų rinkinį?
Užuomina. Pasverkite tuščią keptuvę, o tada keptuvę su vandeniu.
Sprendimas. Tegul tuščios keptuvės masė būna m 1, o pripylus vandens yra m 2. Tada skirtumas m 2 -m 1 nurodo vandens masę keptuvės tūryje. Šį skirtumą padalijus iš vandens tankio Su, suraskite keptuvės tūrį:
10 problema. Kaip atskirti stiklinės turinį
Pratimai. Yra cilindrinis stiklas, iki kraštų pripildytas skysčio. Kaip padalyti stiklinės turinį į dvi visiškai lygias dalis, turint kitą indą, bet kitokios formos ir kiek mažesnio dydžio?
Užuomina. Pagalvokite, kaip nubrėžti plokštumą, padalijančią cilindrą į dvi vienodo tūrio dalis.
Sprendimas. Jei per taškus M Ir N mintyse nubrėžkite plokštumą, kaip parodyta 1 paveiksle A, tada jis supjaustys cilindrą į dvi simetriškas ir todėl vienodas tūrio figūras, kaip parodyta 8 paveiksle. Iš čia seka problemos sprendimas.
Palaipsniui pakreipdami stiklą, turite išpilti joje esantį skystį, kol atsiras dugnas (1 pav. b). Šiuo metu stiklinėje liks lygiai pusė skysčio.
Elektra
11 problema. Elektrinė juoda dėžė
Juodoji dėžė yra nepermatoma, uždara dėžutė, kurios negalima atidaryti norint ištirti jos vidinę struktūrą. Dėžutės viduje yra keletas elektriniai elementai, sujungti vienas su kitu paprasta elektros grandinė. Paprastai tokie elementai yra: srovės šaltiniai, pastovieji ir kintamieji rezistoriai, kondensatoriai, induktoriai, puslaidininkiniai diodai. Dėžutės išorėje yra keli gnybtai.
Pagrindinis „juodosios dėžės“ užduoties tikslas: padaryti minimalų skaičių elektriniai matavimai naudodami išorinius kaiščius „iššifruokite“ „juodąją dėžę“, t. y.:
- - nustatyti, kurie elektros prietaisai yra „juodojoje dėžėje“.
- - sudaryti jų sujungimo schemą.
- - nustatyti vertes (rezistorių varžos vertes, kondensatorių talpas ir kt.)
Pratimai. Trys rezistoriai sujungiami vienas su kitu ir dedami į „juodąją dėžę“ su trimis gnybtais, kaip parodyta 9 pav. Lygiai tie patys rezistoriai tarpusavyje sujungiami skirtingai ir dedami į antrą „juodąją dėžę“ su trimis gnybtais. . Nustatykite kiekvieno rezistoriaus varžą. Džemperiai draudžiami.
Įranga: multimetras.
Išmatavus varžą tarp gnybtų, gauti šie rezultatai:
1 langelis: R 1-2 = 12Oho, R 2-3 = 25Oho, R 1-3 = 37Om
2 langelis: R 1-2 = 5,45Oho, R 2-3 = 15Oho, R 1-3 = 20,45Om
Galimas sprendimas. Yra keturi galimi būdai prijungti tris rezistorius prie trijų išorinių gnybtų, kad būtų pateikti trys matavimai skirtinga prasmė pasipriešinimai:
1) nuoseklus, 2) mišrus, 3) žvaigždė, 4) trikampis, kaip parodyta 10 paveiksle.
Parodysime atsakymų paieškos seką.
Būdingas pirmųjų dviejų schemų bruožas yra tas, kad vienas iš matavimų yra lygus kitų dviejų sumai, o tai atitinka problemos sąlygas:
Vadinasi, vienoje dėžutėje yra nuoseklusis ryšys, o kitoje – mišrus, nes matavimo rezultatai nesutampa, nors rezistorių reikšmės yra vienodos.
Yra žinoma, kad santykiai visada patenkinti
Ir nuo tada R 1-3 kairėje daugiau nei R 1-3 dešinėje, tada kairėje dėžutėje (Nr. 1) yra nuoseklusis ryšys, o dešinėje (Nr. 2) - mišrus.
Serijinėje jungtyje kairėje dėžutėje yra rezistoriai, kurių reikšmės yra 12 arba 25 Om. Kadangi nei viena, nei kita reikšmė nėra stebima kaip mišraus ryšio dalis, todėl vieno iš rezistorių vertė R 1 = 15Om.
Kiti nominalai: R 2 = 12Om Ir R 3 = 10Om.
Akivaizdu, kad tuos pačius rezultatus galima pasiekti naudojant skirtingą samprotavimo grandinę.
Taip pat atkreipkite dėmesį, kad galimi dar 5 schemų deriniai su dviem „juodosiomis dėžėmis“ iš keturių pateiktų. Sudėtingiausia matematinė užduoties dalis yra „iššifruoti“ juodąją dėžę, kurioje, kaip žinoma, yra trikampis.
Baigdami pažymime, kad ne viskas gali vykti taip sklandžiai, kaip šiame pavyzdyje. Atsparumo vertes ar kt elektros kiekiai, žinoma, yra klaidų. O, pavyzdžiui, santykį galima patenkinti tik apytiksliai.
12 problema. Kambario temperatūra
Pratimai. Už lango sniegas, bet kambaryje šilta. Deja, temperatūros matuoti nėra su kuo – termometro nėra. Bet yra baterija, labai tikslus voltmetras ir tas pats ampermetras, tiek varinės vielos, kiek norite, ir išsamus fizinis žinynas. Ar galima pagal juos rasti oro temperatūrą patalpoje?
Užuomina. Kaitinant metalą, jo varža didėja tiesiškai.
Sprendimas. Sujungiame nuosekliai bateriją, vielos ritę ir įjungiame ampermetrą taip, kad rodytų įtampą ant ritės, pagal 11 pav. Užfiksuojame prietaiso rodmenis ir apskaičiuojame ritės varžą kambario temperatūroje:
Po to atnešime sniego iš gatvės, panardinsime į jį ritę ir šiek tiek palaukę, kol sniegas pradės tirpti ir viela pradės šilti, tame pačiame nustatysime laido varžą. būdu R 0 tirpstančio sniego temperatūroje, t.y. 0 є SU. Tada naudojant laidininko varžos ir jo temperatūros santykį
Raskite oro temperatūrą patalpoje:
Skaičiuojant naudojama vertė temperatūros koeficientas pasipriešinimas b, paimtas iš žinyno. Kambario temperatūros diapazone grynam variui b= 0,0043 kruša - 1. Jei varyje, iš kurio pagamintas laidas, priemaišų kiekis nėra itin didelis, o elektrinių matavimo priemonių tikslumo klasė yra 0,1, tai oro temperatūrą galima nustatyti su žymiai mažesne nei vieno laipsnio paklaida.
Optika
13 problema.
Pratimai. Turime rasti spindulį sferinis veidrodis(arba kreivio spindulys įgaubtas lęšiai) naudojant chronometrą ir žinomo spindulio plieninį rutulį. Kaip tai padaryti?
Užuomina. Veidrodžio paviršiumi riedančio rutulio centras daro tą patį judesį kaip ir švytuoklė.
Sprendimas. Padėkite veidrodį horizontaliai ir nuleiskite ant jo rutulį. Jei rutulys nenuleistas iki žemiausio taško, jis pradės judėti veidrodžio paviršiumi. Nesunku atspėti, kad jei rutulys juda nesisukdamas (t.y. slysta veidrodžio paviršiumi), tai jo judėjimas yra visiškai panašus į švytuoklės su pakabos ilgiu judėjimą. R-r. Tada iš švytuoklės formulės
galime rasti mus dominantį kiekį:
Laikotarpis T nustatoma naudojant chronometrą, ir ržinoma pagal sąlygą.
Kadangi trintis paprastai yra pakankamai didelė, kad rutulys sukdamasis judėtų veidrodžio paviršiumi, šis sprendimas nelabai tinka eksperimentui. Tiesą sakant
Čia yra visos pamokos tyrimo užduoties pavyzdys.
14 problema. Sukimo švytuoklės svyravimo ypatumai.
Pratimai. Ištirkite sukimo švytuoklės svyravimo ypatybes ir apibūdinkite pagrindinius jos judėjimo modelius.
Įranga: trikojis su mova ir kojele, varinės, plieno ir nichrominės vielos gabalai apie 1 m ir įvairių skersmenų, pavyzdžiui, 0,3, 0,50, 0,65, 1,0 mm, plonas šviesus medinis pagaliukas 15-20 ilgio cm, plastilinas, sąvaržėlė, liniuotė, matuoklis, chronometras.
Bendra sukimo švytuoklės išvaizda turi atitikti 12 paveikslą. Tam tikru būdu sulenktas popieriaus segtukas skirtas subalansuoti strypą su svarmenimis. Švytuoklė, pašalinta iš pusiausvyros būsenos, pradeda atlikti sukamąjį-svyruojantį judesį.
Iš plastilino reikia iš anksto padaryti porą rutuliukų. skirtingi svoriai. Rutuliukų masės proporcingos jų skersmens kubui, todėl galima sukurti seriją, pvz.: m 1 = 1, m 2 = 2,5, m 3 = 5,2, m 3 = 6,8, m 4 = 8,3 rel. vienetų
Laidų skersmuo gali būti pateiktas studentams iš anksto arba jiems gali būti suteikta galimybė patiems atlikti šiuos matavimus naudojant suportą ar mikrometrą.
Pastaba. Studijų sėkmė labai priklauso nuo teisingas pasirinkimasįranga, ypač išduodamų laidų skersmenys. Be to, pageidautina, kad atliekant eksperimentus sukimo švytuoklės pakaba būtų įtempta, tam turi būti pakankamai didelės apkrovų masės.
Sukimo švytuoklės tyrimo objektas išplaukia iš prielaidos, kad jos svyravimai yra harmoningi. Bendras sąrašas eksperimentiniai stebėjimai kuri gali būti įgyvendinta sprendžiant šią problemą ir siūlomą įrangą, yra gana didelė. Pateikiame paprasčiausius ir prieinamiausius.
- - Ar svyravimo periodas priklauso nuo amplitudės (sukimosi kampo)?
- – Ar svyravimo periodas priklauso nuo švytuoklės pakabos ilgio?
- - Ar švytuoklės svyravimo laikotarpis priklauso nuo apkrovų masės?
- – Ar švytuoklės svyravimo periodas priklauso nuo svarelių padėties ant koto?
- – Ar svyravimo periodas priklauso nuo vielos skersmens?
Natūralu, kad reikia ne tik atsakyti į vienaskiemenius klausimus, bet ir ištirti numatomų priklausomybių pobūdį.
Analogijų metodu iškeliame hipotezes apie torsioninės švytuoklės svyravimus, lygindami ją su matematine švytuokle, kurią tyrinėjo. mokyklos mokymo programa. Kaip pagrindą imame svyravimo periodą ir jo priklausomybę nuo įvairių švytuoklės parametrų. Pateikiame šias hipotezes. Sukimo švytuoklės svyravimo laikotarpis:
Esant mažiems sukimosi kampams jis nepriklauso nuo amplitudės;
- - proporcingas pakabos ilgio kvadratinei šaknis - T;
- - proporcingas krovinio masės kvadratinei šaknims, T;
- - proporcingas atstumui nuo pakabos centro iki apkrovos centrų - Tr;
- - atvirkščiai proporcinga vielos skersmens kvadratui, T1/d 2 .
Be to, svyravimo periodas priklauso nuo pakabos medžiagos: vario, plieno, nichromo. Čia taip pat yra nemažai hipotezių, siūlome jas pasitikrinti patiems.
1. Tiriame švytuoklės svyravimo periodo priklausomybę nuo amplitudės (sukimosi kampo). Matavimo rezultatai pateikti 3 lentelėje:
3 lentelė
Švytuoklės svyravimo periodo priklausomybė nuo amplitudės
L= 60cm, m = 8,3g, r = 12cm, d = 0,5mm
Išvada. Iki 180 ribose sukimo švytuoklės svyravimo periodo priklausomybė nuo amplitudės neaptinkama. Matavimo rezultatų sklaidą galima paaiškinti svyravimo periodo matavimo paklaidomis ir atsitiktinėmis priežastimis.
Norint „atidaryti“ kitas priklausomybes, reikia pakeisti tik vieną parametrą, o visus kitus palikti nepakeistus. Matematinį rezultatų apdorojimą geriausia atlikti grafiškai.
2. Tiriame švytuoklės svyravimo periodo priklausomybę nuo jos ilgio: T = f(l). Tuo pačiu metu nekeičiame m, r, d. Matavimo rezultatai pateikti 4 lentelėje:
4 lentelė
Švytuoklės svyravimo periodo priklausomybė nuo ilgio
m = 8,3rel. vienetai, r = 12cm, d = 0,5mm
Priklausomybės grafikas T iš l reiškia didėjančios linijos kreivę, panašią į priklausomybę, kaip parodyta 13 paveiksle A T 2 = l, pagal 13 paveikslą, b.
Išvada. Sukimo švytuoklės svyravimo laikotarpis yra tiesiogiai proporcingas pakabos ilgio kvadratinei šaknei. Tam tikras taškų išsibarstymas gali būti paaiškintas svyravimo periodo ir švytuoklės ilgio matavimo paklaidomis
3. Tiriame švytuoklės svyravimo periodo priklausomybę nuo apkrovų masės: T=f(m). Tuo pačiu nekeičiame l, r, d. Matavimo rezultatai pateikti 5 lentelėje:
5 lentelė
Švytuoklės svyravimo periodo priklausomybė nuo apkrovų masės
l = 0,6m, r = 12cm, d = 0,5mm
Priklausomybės grafikas T iš m reiškia didėjančios linijos kreivę, panašią į priklausomybę, kaip parodyta 14 paveiksle A. Norėdami tuo įsitikinti, sukuriame priklausomybę T 2 =f(m), pagal 14 pav b.
Išvada. Sukimo švytuoklės svyravimo laikotarpis yra tiesiogiai proporcingas apkrovų masės kvadratinei šaknei. Tam tikras taškų išsibarstymas gali būti paaiškintas svyravimo periodo ir apkrovų masės matavimo paklaidomis bei atsitiktinėmis priežastimis.
4. Tiriame švytuoklės svyravimo periodo priklausomybę nuo svarmenų padėties: T = f(r). Tuo pačiu nekeičiame l, m, d. Matavimo rezultatai pateikti 6 lentelėje:
6 lentelė
Švytuoklės svyravimo periodo priklausomybė nuo svarmenų padėties
m = 8,3santykiniai vienetai, l = 0,6m, d = 0,5mm
Išvada. Sukimo švytuoklės svyravimo laikotarpis yra tiesiogiai proporcingas atstumui r. Tam tikrą taškų išsibarstymą galima paaiškinti svyravimo periodo ir atstumo matavimo paklaidomis r, taip pat atsitiktinės priežastys.
Mes tiriame švytuoklės svyravimo laikotarpio priklausomybę nuo vielos skersmens: T = f(d), pagal 15 pav . Tuo pačiu mes nesikeičiame m, r, l.
Matavimo rezultatai pateikti 7 lentelėje.
7 lentelė
Švytuoklės svyravimo periodo priklausomybė nuo vielos skersmens
m = 8,3 santykiniai vienetai, r = 12 cm, l = 0,6 m
Priklausomybės grafikas T iš d reiškia mažėjančią kreivę, kaip parodyta 16 paveiksle A. Galima daryti prielaidą, kad tai priklausomybė kur n= 1, 2, 3 ir tt Norint patikrinti šias prielaidas, reikia sudaryti grafikus ir pan. Iš visų tokių grafikų tiesiausias yra grafikas, kaip parodyta 16 pav. b.
Išvada. Sukimo švytuoklės svyravimo laikotarpis yra atvirkščiai proporcingas pakabos vielos skersmens kvadratui. Tam tikrą taškų išsibarstymą galima paaiškinti svyravimo periodo ir vielos skersmens matavimo paklaidomis d, taip pat atsitiktinės priežastys.
Atlikti tyrimai leidžia daryti išvadą, kad sukimo švytuoklės svyravimo periodas turi būti skaičiuojamas pagal formulę, kur k- proporcingumo koeficientas, kuris taip pat priklauso nuo elastines savybes pakabos medžiaga – sukimo modulis, šlyties modulis.
fizika"
Ufizikos mokytojas:
Gorsheneva Natalija Ivanovna
2011
G
Eksperimento vaidmuo mokant fiziką.
Jau fizikos, kaip mokslo, apibrėžime yra derinys tiek teorinių, tiek praktines dalis. Labai svarbu, kad fizikos mokymo procese mokytojas galėtų savo mokiniams kuo išsamiau parodyti šių dalių tarpusavio ryšį. Juk pajutę šį ryšį mokiniai galės teisingai teoriškai paaiškinti daugelį procesų, vykstančių aplink juos kasdieniame gyvenime, gamtoje.
Be eksperimento nėra ir negali būti racionalaus fizikos mokymo; vienas žodinis mokymasis fizika neišvengiamai veda į formalizmą ir mokymąsi iš karto. Pirmosios mokytojo mintys turėtų būti nukreiptos į tai, kad mokinys pamatytų eksperimentą ir jį atliktų pats, pamatytų prietaisą mokytojo rankose ir laikytų jį savo rankose.
Edukacinis eksperimentas yra mokymo priemonė, kurią sudaro specialiai organizuoti ir atliekami mokytojo ir mokinio eksperimentai.
Edukacinio eksperimento tikslai:
Pagrindinių ugdymo uždavinių sprendimas;
Pažintinės ir protinės veiklos formavimas ir vystymas;
Politechnikos mokymas;
Mokinių pasaulėžiūros formavimas.
Kognityvinis (mokslo pagrindų mokymasis praktiškai);
Edukacinis (mokslinės pasaulėžiūros formavimas);
Vystantis (lavina mąstymą ir įgūdžius).
Fizinių eksperimentų rūšys.
Kokias praktinio mokymo formas galima pasiūlyti be mokytojo pasakojimo? Pirmiausia, žinoma, tai yra mokinių stebėjimas, kaip klasėje mokytojo atlieka eksperimentus, aiškinant naują medžiagą arba kartojant tai, kas buvo aptarta, taip pat galima pasiūlyti ir pačių mokinių atliktus eksperimentus klasėje per pamokas frontalinio laboratorinio darbo metu, tiesiogiai prižiūrint mokytojui. Taip pat galite pasiūlyti: 1) pačių mokinių atliekamus eksperimentus klasėje fizinio seminaro metu; 2) mokinių atliekami parodomieji eksperimentai atsakinėjant; 3) mokinių ne mokykloje atliekami eksperimentai su mokytojo namų darbais; 4) trumpalaikių ir ilgalaikių gamtos, technologijų ir buities reiškinių stebėjimai, kuriuos mokiniai atlieka namuose pagal specialų mokytojo nurodymą.
Ką galima pasakyti apie minėtas mokymo formas?
Demonstracinis eksperimentas yra vienas iš mokomojo fizinio eksperimento komponentų ir yra mokytojo atliekama fizinių reiškinių atgaminimas ant demonstracinio stalo naudojant specialius instrumentus. Tai nurodo iliustraciją empiriniai metodai mokymas. Vaidmuo demonstracinis eksperimentas mokymą lemia eksperimento vaidmuo fizikoje ir moksle kaip žinių šaltinis ir jų tiesos kriterijus, gebėjimai organizuoti mokinių edukacinę ir pažintinę veiklą.
Demonstracinio fizinio eksperimento reikšmė yra ta, kad:
Studentai susipažįsta su eksperimentiniu fizikos žinių metodu, su eksperimento vaidmeniu fiziniai tyrimai(dėl to jie formuoja mokslinę pasaulėžiūrą);
Mokiniai lavina kai kuriuos eksperimentavimo įgūdžius: stebi reiškinius, kelia hipotezes, planuoja eksperimentą, analizuoja rezultatus, nustato priklausomybes tarp dydžių, daro išvadas ir kt.
Parodomasis eksperimentas, kaip aiškumo priemonė, padeda organizuoti mokinių suvokimą apie mokomąją medžiagą, jos supratimą ir įsiminimą; leidžia politechnikos mokymas studentai; padeda didinti susidomėjimą fizikos studijomis ir kurti motyvaciją mokytis. Bet kai mokytojas atlieka parodomąjį eksperimentą, pagrindinę veiklą atlieka pats mokytojas, o geriausiu atveju vienas ar du mokiniai tik pasyviai stebi mokytojo atliekamą eksperimentą ir patys nieko nedaro. savo rankomis. Todėl būtina, kad studentai atliktų savarankiškus fizikos eksperimentus.
Laboratoriniai pratimai.
Vidurinėje mokykloje dėstant fiziką eksperimentiniai įgūdžiai ugdomi, kai mokiniai patys montuoja instaliacijas, matuoja fizikinius dydžius, atlieka eksperimentus. Laboratorinės pamokos sukelia didelį studentų susidomėjimą, o tai yra visiškai natūralu, nes tokiu atveju studentas sužino apie jį supantį pasaulį remdamasis savo patirtimi ir jausmais.
Laboratorinių fizikos užsiėmimų svarba slypi tame, kad mokiniai formuoja mintis apie eksperimento vaidmenį ir vietą žiniose. Atlikdami eksperimentus mokiniai ugdo eksperimentinius įgūdžius, apimančius ir intelektinius, ir praktinius įgūdžius. Pirmoji grupė apima gebėjimus: nustatyti eksperimento tikslą, kelti hipotezes, parinkti instrumentus, planuoti eksperimentą, skaičiuoti klaidas, analizuoti rezultatus, sudaryti atlikto darbo ataskaitą. Antroji grupė apima eksperimentinės sąrankos surinkimo, stebėjimo, matavimo ir eksperimentavimo įgūdžius.
Be to, laboratorinio eksperimento reikšmė slypi tame, kad jį atlikdami mokiniai išsiugdo tokias svarbias asmenines savybes kaip tikslumas dirbant su instrumentais; švaros ir tvarkos palaikymas darbo vietoje, eksperimento metu daromose pastabose, organizuotumas, užsispyrimas siekiant rezultatų. Jie sukuria tam tikrą protinio ir fizinio darbo kultūrą.
Fizikos mokymo mokykloje praktikoje susiformavo trijų tipų laboratorinės klasės:
Frontalinis laboratorinis darbas fizikos srityje;
Fizinės dirbtuvės;
Namų eksperimentinis darbas fizikos srityje.
Savarankiškų laboratorinių darbų atlikimas.
Priekiniai laboratoriniai darbai - tai praktinio darbo rūšis, kai visi klasės mokiniai vienu metu atlieka to paties tipo eksperimentą naudodami tą pačią įrangą. Priekinius laboratorinius darbus dažniausiai atlieka dviejų žmonių grupė, kartais galima organizuoti individualų darbą. Čia iškyla sunkumas: mokyklos fizikos kabinete ne visada yra pakankamai instrumentų ir įrangos tokiems darbams atlikti. Sena įranga tampa netinkama naudoti, ir, deja, ne visos mokyklos gali sau leisti įsigyti naujos. Ir laiko limito nepabėgsi. O jei kuriai nors komandai kas nors nepavyksta, neveikia koks nors įrenginys ar kažko trūksta, tada pradedama prašyti mokytojo pagalbos, atitraukiant kitų dėmesį nuo laboratorinių darbų.
Fiziniai užsiėmimai vyksta 9-11 klasėse.
Fizikos dirbtuvės atliekami siekiant pakartoti, pagilinti, išplėsti ir apibendrinti įgytas žinias iš įvairių fizikos kurso temų; mokinių eksperimentinių įgūdžių ugdymas ir tobulinimas naudojant sudėtingesnę įrangą, sudėtingesnius eksperimentus; jų savarankiškumo formavimas sprendžiant su eksperimentu susijusias problemas. Fizikos seminaras paprastai vyksta mokslo metų pabaigoje, kartais pirmojo ir antrojo pusmečio pabaigoje, ir apima eksperimentų seriją tam tikra tema. Fizinius praktinius darbus studentai atlieka 2-4 asmenų grupėje, naudodami įvairią įrangą; Kitų užsiėmimų metu vyksta darbų kaita, kuri atliekama pagal specialiai sudarytą grafiką. Sudarant tvarkaraštį atsižvelkite į mokinių skaičių klasėje, seminarų skaičių ir įrangos prieinamumą. Kiekvienam fizikos seminarui skiriamos dvi mokymo valandos, todėl į tvarkaraštį reikia įtraukti dvigubas fizikos pamokas. Tai kelia sunkumų. Dėl šios priežasties ir dėl reikalingos įrangos trūkumo praktikuojami vienos valandos trukmės fiziniai seminarai. Pažymėtina, kad pirmenybė teikiama dviejų valandų darbui, nes dirbtuvės darbas yra sudėtingesnis nei priekiniai laboratoriniai darbai, jie atliekami naudojant sudėtingesnę įrangą, o studentų savarankiško dalyvavimo dalis yra daug didesnė nei dirbtuvių atveju. frontalinis laboratorinis darbas.
Kiekvienam darbui mokytojas turi parengti instrukciją, kurioje turi būti: pavadinimas, paskirtis, instrumentų ir įrangos sąrašas, trumpa teorija, mokiniams nežinomų prietaisų aprašymas, darbo atlikimo planas. Atlikę darbą studentai turi pateikti ataskaitą, kurioje turi būti: darbo pavadinimas, darbo tikslas, instrumentų sąrašas, instaliacijos schema arba brėžinys, darbų atlikimo planas, lentelė rezultatai, formulės, pagal kurias buvo skaičiuojamos dydžių reikšmės, matavimo paklaidų skaičiavimai, išvados. Vertinant studentų darbą dirbtuvėse, reikia atsižvelgti į jų pasirengimą darbui, darbo ataskaitą, įgūdžių išsivystymo lygį, teorinės medžiagos supratimą, naudojamus eksperimentinius tyrimo metodus.
Kas atsitiks, jei mokytojas pakviečia mokinius atlikti eksperimentą ar atlikti stebėjimą ne mokykloje, tai yra namuose ar gatvėje? namuose atliekamiems eksperimentams nereikėtų naudoti jokių instrumentų ir reikšmingų materialinės išlaidos. Tai turėtų būti eksperimentai su vandeniu, oru ir daiktais, kurie yra kiekvienuose namuose. Žinoma, kas nors gali abejoti moksline tokių eksperimentų verte, ji yra minimali. Bet ar blogai, jei vaikas pats gali patikrinti dėsnį ar reiškinį, atrastą prieš daugelį metų? Žmonijai jokios naudos, bet kas iš to vaikui! Patirtis yra kūrybinė užduotis, ką nors darydamas savarankiškai, mokinys, nori to ar ne, pagalvos, kaip lengviau atlikti eksperimentą, kur jis susidūrė su panašiu reiškiniu praktiškai, kur dar šis reiškinys; būti naudingas. Čia reikėtų atkreipti dėmesį į tai, kad vaikai mokosi atskirti fizinius eksperimentus nuo visokių gudrybių ir nepainioti vieno su kitu.
Namų eksperimentinis darbas. Namų laboratorinis darbas – tai paprasčiausias savarankiškas eksperimentas, kurį mokiniai atlieka namuose, ne mokykloje, be tiesioginės mokytojo priežiūros darbo eigai.
Pagrindiniai šio tipo eksperimentinio darbo tikslai yra šie:
Gebėjimo stebėti fizinius reiškinius gamtoje ir kasdieniame gyvenime formavimas;
Gebėjimo atlikti matavimus, naudojant kasdieniame gyvenime naudojamas matavimo priemones, formavimas;
Susidomėjimo eksperimentais ir fizikos studijomis formavimas;
Savarankiškumo ir aktyvumo formavimas.
Namų laboratoriniai darbai gali būti klasifikuojami pagal jiems atliekamą įrangą:
Darbai, kuriuose naudojami namų apyvokos daiktai ir turimos medžiagos (matavimo puodelis, matavimo juosta, buitinės svarstyklės ir kt.);
Darbai, kuriuose naudojami savadarbiai instrumentai (svirtinės svarstyklės, elektroskopas ir kt.);
Ko reikia vaikui, norint atlikti eksperimentą namuose? Visų pirma, turbūt užtenka išsamus aprašymas patirtį, nurodant reikalingus daiktus, kur vaikui prieinama forma pasakoma, ką reikia daryti ir į ką atkreipti dėmesį. Be to, mokytojas turi pateikti išsamias instrukcijas.
Reikalavimai eksperimentams namuose. Visų pirma, tai, žinoma, yra saugumas. Kadangi eksperimentą mokinys atlieka namuose savarankiškai, be tiesioginės mokytojo kontrolės, jo neturėtų būti cheminių medžiagų ir daiktus, kurie kelia grėsmę vaiko sveikatai ir jo namų aplinkai. Eksperimentas iš mokinio neturėtų pareikalauti didelių materialinių išlaidų atliekant eksperimentą, turi būti naudojami daiktai ir medžiagos, kurių yra beveik kiekvienuose namuose: indai, stiklainiai, buteliai, vanduo, druska ir pan. Namuose moksleivių atliktas eksperimentas turėtų būti paprastas vykdymo ir įrangos atžvilgiu, tačiau tuo pat metu būti vertingas studijuojant ir suprantant fiziką vaikystėje, o turinys – įdomus. Kadangi mokytojas neturi galimybės tiesiogiai kontroliuoti mokinių atliekamo eksperimento namuose, eksperimento rezultatai turi būti atitinkamai įforminami (maždaug taip, kaip daroma atliekant priekinius laboratorinius darbus). Mokinių namuose atlikto eksperimento rezultatai turėtų būti aptariami ir analizuojami klasėje. Mokinių darbai neturėtų būti akla nusistovėjusių modelių imitacija, juose turi būti plačiausias pasireiškimas savo iniciatyva, kūrybiškumas, ieškojimas ko nors naujo. Remdamiesi tuo, kas išdėstyta, trumpai suformuluosime namų eksperimentinių užduočių reikalavimus: reikalavimus:
Saugumas atliekant darbus;
Minimalios medžiagų sąnaudos;
Įgyvendinimo paprastumas;
Lengva vėlesnė mokytojo kontrolė;
Kūrybinio dažymo buvimas.
Namų eksperimentą galima priskirti baigus temą klasėje. Tada mokiniai pamatys savo akimis ir įsitikinti teoriškai tyrinėto dėsnio ar reiškinio pagrįstumu. Tuo pačiu teoriškai įgytos ir praktiškai patikrintos žinios gana tvirtai įsitvirtins jų sąmonėje.
Arba atvirkščiai, galite nustatyti namų užduotį, o ją atlikę paaiškinti reiškinį. Taigi, galima kurti tarp studentų probleminė situacija ir eik į probleminis mokymasis, kuris nevalingai sukelia mokinių pažintinį susidomėjimą studijuojama medžiaga, numato pažintinė veikla mokinių mokymosi metu, veda į tobulėjimą kūrybinis mąstymas studentai. Tokiu atveju net jei moksleiviai patys negali paaiškinti reiškinio, kurį patyrė namuose, jie su susidomėjimu klausys mokytojo pasakojimo.
Eksperimento etapai:
Eksperimento nustatymo pagrindimas.
Eksperimento planavimas ir vykdymas.
Gauto rezultato įvertinimas.
Hipotezės, kuria galima remtis eksperimento pagrindu, formulavimas ir pagrindimas.
Eksperimento tikslo nustatymas.
Sąlygų, reikalingų nurodytam eksperimento tikslui pasiekti, išaiškinimas.
Eksperimento sukūrimas, apimantis atsakymus į klausimus:
kokius pastebėjimus daryti
kokius kiekius matuoti
instrumentai ir medžiagos, reikalingos eksperimentams atlikti
eksperimentų eiga ir jų įgyvendinimo seka
pasirenkant eksperimento rezultatų registravimo formą
Atranka reikalingi prietaisai ir medžiagas
Montavimo surinkimas.
Eksperimento atlikimas kartu su stebėjimais, matavimais ir jų rezultatų registravimu
Matematinis matavimo rezultatų apdorojimas
Eksperimento rezultatų analizė, išvadų formulavimas
Atliekant bet kokį eksperimentą būtina atsiminti eksperimentui keliamus reikalavimus.
Reikalavimai eksperimentui:
Matomumas;
Trumpalaikis;
Įtikinamumas, prieinamumas, patikimumas;
Saugumas.
Be minėtų eksperimentų tipų, yra ir mentaliniai, virtualūs eksperimentai (žr. priedą), kurie atliekami m. virtualios laboratorijos ir yra labai svarbūs, jei trūksta įrangos.
Psichologai pastebi, kad kompleksas vaizdinė medžiagaįsimena geriau nei jo aprašymas. Todėl eksperimentų demonstravimas pagaunamas geriau nei mokytojo pasakojimas apie fizinį eksperimentą.
Mokykla yra pati nuostabiausia laboratorija, nes joje kuriama ateitis! O kas tai bus, priklauso nuo mūsų, mokytojų!
Manau, kad jei mokytojas mokydamas fiziką taikys eksperimentinį metodą, kai mokiniai sistemingai įtraukiami į klausimų ir problemų sprendimo būdų paieškas, tai galime tikėtis, kad mokymų rezultatas bus įvairiapusio, originalaus mąstymo ugdymas, o ne suvaržytas siaurų rėmų. A yra aukšto mokinių intelektinio aktyvumo ugdymo kelias.
Taikymas.
Eksperimentų tipų klasifikacija.
Laukas
(ekskursijos)
Pradžia
Mokykla
Psichinis
Tikras
Virtualus
Priklausomai nuo kiekio ir dydžio
Laboratorija
Praktiška
demonstracija
Pagal vietą
Pagal įgyvendinimo būdą
Priklausomai nuo temos
Eksperimentuokite
