تجريبي
مهام
اثناء التدريب
الفيزيائيون
سوسينا ناتاليا نيكولاييفنا
مدرس الفيزياء
MBOU "المركز التعليمي المركزي رقم 22 - صالة الفنون"
تلعب المشكلات التجريبية دورًا كبيرًا في تعلم الطلاب في الفيزياء. إنهم يطورون التفكير والنشاط المعرفي، ويساهمون في فهم أعمق لجوهر الظواهر، ويطورون القدرة على بناء الفرضية واختبارها عملياً. تكمن الأهمية الرئيسية لحل المشكلات التجريبية في تكوينها وتطويرها بمساعدة الملاحظة ومهارات القياس والقدرة على التعامل مع الأدوات. تساعد المهام التجريبية على زيادة نشاط الطلاب في الدروس وتنمية التفكير المنطقي وتعليمهم تحليل الظواهر.
تشمل المشكلات التجريبية تلك التي لا يمكن حلها بدون تجارب أو قياسات. ويمكن تقسيم هذه المشكلات إلى عدة أنواع حسب دور التجربة في الحل:
المشاكل التي يستحيل فيها الحصول على إجابة للسؤال دون تجربة؛
يتم استخدام التجربة لخلق موقف مشكلة؛
يتم استخدام التجربة لتوضيح الظاهرة التي تمت مناقشتها في المشكلة؛
يتم استخدام التجربة للتحقق من صحة الحل.
يمكنك حل المشكلات التجريبية سواء في الفصل أو في المنزل.
دعونا نلقي نظرة على بعض المسائل التجريبية التي يمكن استخدامها في الفصل الدراسي.
بعض المهام التجريبية الصعبة
اشرح الظاهرة المرصودة
- إذا قمت بتسخين الهواء في وعاء ووضعت بالونًا منتفخًا قليلًا بالماء أعلى عنق الجرة، فسيتم امتصاصه داخل الجرة. لماذا؟
(يبرد الهواء الموجود في الجرة، وتزداد كثافته، ويزداد حجمه
يتناقص - يتم سحب الكرة إلى الجرة)
- إذا قمت بسكب الماء الساخن على بالون منتفخ قليلاً، فسيزداد حجمه. لماذا؟
(يسخن الهواء، وتزداد سرعة الجزيئات وتصطدم بجدران الكرة في كثير من الأحيان. ويزداد ضغط الهواء. ويصبح الغلاف مرنًا، وقوة الضغط تمد الغلاف ويزداد حجم الكرة)
- لا يمكن نفخ الكرة المطاطية الموضوعة في زجاجة بلاستيكية. لماذا؟ ما الذي يجب فعله لتتمكن من نفخ البالون؟
(تعزل الكرة جو الهواء الموجود في الزجاجة. ومع زيادة حجم الكرة، ينضغط الهواء الموجود في الزجاجة، فيزداد الضغط ويمنع الكرة من التضخم. وإذا حدث ثقب في الزجاجة، فإن ضغط الهواء في ستكون الزجاجة مساوية للضغط الجوي ويمكن نفخ الكرة).
- هل من الممكن غلي الماء في علبة الثقاب؟
مشاكل الحساب
- كيفية تحديد فقدان الطاقة الميكانيكية خلال تذبذب كامل للحمل؟
(فقد الطاقة يساوي الفرق في طاقة الوضع للحمل في الوضعين الابتدائي والنهائي بعد فترة واحدة).
(للقيام بذلك، عليك أن تعرف كتلة عود الثقاب ووقت احتراقه).
المهام التجريبية التي تشجع البحث عن المعلومات
للإجابة على السؤال
- إحضار مغناطيس قوي إلى رأس عود الثقاب، فهو يكاد لا ينجذب. احرق رأس كبريت عود الثقاب وأحضره إلى المغناطيس مرة أخرى. لماذا ينجذب رأس عود الثقاب الآن إلى المغناطيس؟
العثور على معلومات حول تكوين رأس المباراة.
المهام التجريبية المنزلية
تحظى المشكلات التجريبية في المنزل باهتمام كبير لدى الطلاب. ومن خلال ملاحظة أي ظاهرة فيزيائية، أو إجراء تجربة في المنزل تحتاج إلى شرح عند إكمال هذه المهام، يتعلم الطلاب التفكير بشكل مستقل وتطوير مهاراتهم العملية. يلعب أداء المهام التجريبية دورًا مهمًا بشكل خاص في مرحلة المراهقة، حيث تتم خلال هذه الفترة إعادة هيكلة طبيعة النشاط التعليمي للطالب. لم يعد المراهق مقتنعًا دائمًا بأن الإجابة على سؤاله موجودة في كتاب مدرسي. لديه حاجة للحصول على هذه الإجابة من تجربة الحياة، وملاحظات الواقع المحيط، من نتائج تجاربه الخاصة. يقوم الطلاب بإكمال التجارب والملاحظات المنزلية، والأعمال المخبرية، والمهام التجريبية برغبة أكبر وباهتمام أكبر من الأنواع الأخرى من الواجبات المنزلية. تصبح المهام ذات معنى أكبر وأعمق ويزداد الاهتمام بالفيزياء والتكنولوجيا. تصبح القدرة على الملاحظة والتجربة والبحث والتصميم جزءًا لا يتجزأ من إعداد الطلاب لمزيد من العمل الإبداعي في مختلف مجالات الإنتاج.
متطلبات التجارب المنزلية
بادئ ذي بدء، هذا، بالطبع، السلامة. وبما أن التجربة يقوم بها الطالب في المنزل بشكل مستقل دون إشراف مباشر من المعلم، فيجب ألا تحتوي التجربة على أي مواد كيميائية أو أشياء تشكل خطراً على صحة الطفل وبيئته المنزلية. يجب ألا تتطلب التجربة أي تكاليف مادية كبيرة من الطالب، عند إجراء التجربة، يجب استخدام الأشياء والمواد الموجودة في كل منزل تقريبًا: الأطباق والجرار والزجاجات والماء والملح وما إلى ذلك. يجب أن تكون التجربة التي يتم إجراؤها في المنزل من قبل تلاميذ المدارس بسيطة في التنفيذ والمعدات، ولكن في الوقت نفسه، تكون ذات قيمة في دراسة وفهم الفيزياء في مرحلة الطفولة، وتكون مثيرة للاهتمام في المحتوى. نظرًا لأن المعلم ليس لديه الفرصة للتحكم بشكل مباشر في التجربة التي يقوم بها الطلاب في المنزل، فيجب إضفاء الطابع الرسمي على نتائج التجربة وفقًا لذلك (كما هو الحال تقريبًا عند أداء العمل المخبري في الخطوط الأمامية). يجب مناقشة نتائج التجربة التي أجراها الطلاب في المنزل وتحليلها في الفصل. لا ينبغي أن يكون عمل الطلاب تقليدًا أعمى للأنماط الراسخة، بل يجب أن يحتوي على أوسع مظاهر مبادرتهم وإبداعهم والبحث عن شيء جديد. وبناء على ما سبق يمكننا صياغة متطلبات الواجبات التجريبية المنزلية:
- السلامة أثناء التنفيذ؛
- الحد الأدنى من التكاليف المادية؛
- سهولة التنفيذ؛
- أن يكون له قيمة في دراسة وفهم الفيزياء؛
– سهولة المراقبة اللاحقة من قبل المعلم.
– وجود التلوين الإبداعي.
بعض المهام التجريبية في المنزل
- تحديد كثافة قطعة شوكولاتة، قطعة صابون، كيس عصير؛
- أحضري طبقًا وضعيه في وعاء به ماء من حافته. الصحن يغرق. الآن أنزل الصحن على الماء بقاعه ليطفو. لماذا؟ تحديد قوة الطفو المؤثرة على الصحن العائم.
- اصنعي ثقبًا في الجزء السفلي من الزجاجة البلاستيكية باستخدام المخرز، ثم املئيها بالماء بسرعة وأغلقي الغطاء بإحكام. لماذا توقف الماء عن التدفق؟
- كيفية تحديد السرعة الأولية لرصاصة مسدس لعبة باستخدام شريط قياس فقط.
- أسطوانة المصباح مكتوب عليها 60 واط، 220 فولت. حدد مقاومة الحلزون. احسب طول دوامة المصباح إذا علم أنها مصنوعة من سلك التنغستن بقطر 0.08 مم.
- قم بتدوين قوة الغلاية الكهربائية حسب جواز السفر. حدد كمية الحرارة المنبعثة خلال 15 دقيقة وتكلفة الطاقة المستهلكة خلال هذا الوقت.
لتنظيم وإجراء درس بمهام تجريبية إشكالية، يتمتع المعلم بفرصة رائعة لإظهار قدراته الإبداعية، واختيار المهام حسب تقديره الخاص، والمصممة لفئة معينة، اعتمادًا على مستوى إعداد الطلاب. يوجد حاليًا عدد كبير من الأدبيات المنهجية التي يمكن للمعلم الاعتماد عليها عند التحضير للدروس.
يمكنك استخدام كتب مثل
إل إيه جوريف. تجارب ترفيهية في الفيزياء للصفوف 6-7 من المدرسة الثانوية - م: "Prosveshcheniye"، 1985
في إن لانج. المهام البدنية التجريبية للبراعة: دليل التدريب - م: ناوكا. مكتب التحرير الرئيسي للأدب الفيزيائي والرياضي، 1985
إل إيه جورلوفا. دروس غير تقليدية، أنشطة لامنهجية - م: "فاكو"، 2006
في إف شيلوف. الواجبات التجريبية المنزلية في الفيزياء. 7 - 9 درجات. - م: "الصحافة المدرسية"، 2003
بعض المشاكل التجريبية موضحة في الملاحق.
المرفق 1
(من موقع مدرس الفيزياء V.I. Elkin)
المهام التجريبية
1 . حدد عدد قطرات الماء الموجودة في كوب إذا كان لديك ماصة أو ميزان أو وزن أو كوب ماء أو وعاء.
حل. صب، على سبيل المثال، 100 قطرة في وعاء فارغ وحدد كتلتها. كم مرة تكون كتلة الماء في كوب أكبر من كتلة 100 قطرة هو عدد القطرات.
2 . حدد مساحة قطعة متجانسة من الورق المقوى غير منتظمة الشكل إذا كان لديك مقص ومسطرة وموازين وأوزان.
حل. وزن السجل. اقطع منه شكلًا منتظمًا (على سبيل المثال، مربع)، يسهل قياس مساحته. أوجد نسبة الكتلة - فهي تساوي نسبة المساحة.
3 . حدد كتلة الورق المقوى المتجانس ذو الشكل الصحيح (على سبيل المثال، ملصق كبير)، إذا كان لديك مقص ومسطرة وموازين وأوزان.
حل. ليست هناك حاجة لوزن الملصق بأكمله. حدد مساحته، ثم قم بقص شكل منتظم من الحافة (على سبيل المثال، مستطيل) وقياس مساحته. أوجد نسبة المساحة - وهي تساوي نسبة الكتلة.
4 . تحديد نصف قطر الكرة المعدنية دون استخدام الفرجار.
حل. حدد حجم الكرة باستخدام كوب، ومن الصيغة V = (4/3) R 3 حدد نصف قطرها.
حل. لف بإحكام حول قلم رصاص، على سبيل المثال، 10 لفات من الخيط وقياس طول اللف. اقسم على 10 لإيجاد قطر الخيط. باستخدام المسطرة، حدد طول الملف، وقسمه على قطر خيط واحد واحصل على عدد اللفات في طبقة واحدة. بعد قياس القطرين الخارجي والداخلي للملف، ابحث عن الفرق بينهما، وقسمه على قطر الخيط - ستكتشف عدد الطبقات. احسب طول دورة واحدة في الجزء الأوسط من البكرة واحسب طول الخيط.
معدات. كوب، أنبوب اختبار، كوب من الحبوب، كوب من الماء، مسطرة.
حل. اعتبر الحبوب متساوية وكروية تقريبًا. باستخدام طريقة الصف، احسب قطر الحبة ثم حجمها. صب الماء في أنبوب الاختبار مع الحبوب بحيث يملأ الماء الفجوات بين الحبوب. باستخدام كوب، حساب الحجم الكلي للحبوب. بقسمة الحجم الإجمالي للحبوب على حجم حبة واحدة، نحسب عدد الحبوب.
7 . أمامك قطعة من السلك ومسطرة قياس وقواطع سلك وميزان بالأوزان. كيف يتم قطع قطعتين من الأسلاك دفعة واحدة (بدقة 1 مم) للحصول على أوزان محلية الصنع تزن 2 و 5 جرام؟
حل. قياس طول ووزن كل الأسلاك. احسب طول السلك لكل جرام من كتلته.
8 . تحديد سمك شعرك.
حل. لف لفائف الشعر على الإبرة وقياس طول الصف. بمعرفة عدد اللفات، احسب قطر الشعر.
9 . هناك أسطورة حول تأسيس مدينة قرطاج. ديدو، ابنة الملك صور، بعد أن فقدت زوجها الذي قتل على يد شقيقها، هربت إلى أفريقيا. وهناك اشترت من الملك النوميدي مساحة من الأرض "تعادل مساحة جلد الأكسيد". عندما تمت الصفقة، قام ديدو بتقطيع جلد الأكسيد إلى شرائح رفيعة، وبفضل هذه الحيلة، غطى قطعة أرض تكفي لبناء حصن. لذلك، يبدو أن قلعة قرطاج نشأت، وبعد ذلك تم بناء المدينة. حاول تحديد مقدار المساحة التي يمكن أن تشغلها القلعة تقريبًا، إذا افترضنا أن حجم جلد البقر يبلغ 4 أمتار مربعة، وعرض الأشرطة التي قطعها ديدو هو 1 مم.
إجابة. 1 كم2.
10 . اكتشف ما إذا كان الجسم المصنوع من الألومنيوم (مثل الكرة) به تجويف بالداخل.
حل. باستخدام الدينامومتر، حدد وزن الجسم في الهواء والماء. في الهواء P = mg، وفي الماء P = mg – F، حيث F = gV هي قوة أرخميدس. باستخدام الكتاب المرجعي، أوجد حجم الكرة V في الهواء والماء واحسبها.
11 . احسب نصف القطر الداخلي لأنبوب زجاجي رفيع باستخدام ميزان أو مسطرة قياس أو وعاء به ماء.
حل. املأ الأنبوب بالماء. قم بقياس ارتفاع عمود السائل، ثم اسكب الماء من الأنبوب وحدد كتلته. بمعرفة كثافة الماء تحديد حجمه. من الصيغة V = SH = R 2 H، احسب نصف القطر.
12 تحديد سمك رقائق الألومنيوم دون استخدام ميكرومتر أو الفرجار.
حل. تحديد كتلة صفائح الألمنيوم عن طريق الوزن، والمساحة باستخدام المسطرة. باستخدام كتاب مرجعي، أوجد كثافة الألومنيوم. ثم احسب الحجم ومن الصيغة V = Sd - سمك الرقاقة d.
13 . احسب كتلة الطوب الموجودة في جدار المنزل.
حل. نظرًا لأن الطوب قياسي، ابحث عن الطوب في الجدار الذي يمكن قياس طوله أو سمكه أو عرضه. باستخدام كتاب مرجعي، أوجد كثافة الطوب واحسب كتلته.
14 . اصنع ميزان "جيبي" لوزن السائل.
حل. أبسط "مقياس" هو الدورق.
15 . قام طالبان بمهمة تحديد اتجاه الريح باستخدام ريشة الطقس. في الأعلى، وضعوا أعلامًا جميلة مقطوعة من نفس قطعة القصدير - على إحدى ريشة الطقس شكل مستطيل، وعلى الأخرى شكل مثلث. أي علم، مثلث أم مستطيل، يتطلب المزيد من الطلاء؟
حل. وبما أن الأعلام مصنوعة من نفس قطعة القصدير، فيكفي وزنها، فالأكبر منها له مساحة أكبر.
16 . قم بتغطية قطعة من الورق بكتاب ثم ارفعها. لماذا ترتفع ورقة خلفها؟
إجابة. قطعة من الورق ترفع الضغط الجوي بسبب... ففي لحظة تمزيق الكتاب يتشكل فراغ بينه وبين الورقة.
17 . كيف تصب الماء من جرة على الطاولة دون لمسها؟
معدات. جرة سعة ثلاثة لترات مملوءة بنسبة 2/3 بالماء وأنبوب مطاطي طويل.
حل. ضع أحد طرفي أنبوب مطاطي طويل مملوء بالكامل بالماء في الجرة. أدخل الطرف الثاني من الأنبوب في فمك وقم بشفط الهواء حتى يصبح مستوى السائل في الأنبوب أعلى من حافة الجرة، ثم أخرجه من فمك، وقم بخفض الطرف الثاني من الأنبوب تحت مستوى الماء في الجرة - سوف يتدفق الماء من تلقاء نفسه. (غالبًا ما يستخدم السائقون هذه التقنية عند صب البنزين من خزان السيارة في علبة).
18 . أوجد الضغط الذي تمارسه كتلة معدنية موضوعة بإحكام على قاع وعاء به ماء.
حل. الضغط الموجود في قاع الكوب هو مجموع ضغط عمود السائل الموجود فوق الكتلة والضغط الواقع على الجزء السفلي مباشرة بواسطة الكتلة. باستخدام المسطرة، حدد ارتفاع العمود السائل، وكذلك مساحة حافة الكتلة التي يقع عليها.
19 . تم غمر كرتين متساويتين في الكتلة، إحداهما في ماء نظيف، والأخرى في ماء شديد الملوحة. الرافعة التي تم تعليقهم عليها متوازنة. حدد الحاوية التي تحتوي على ماء نظيف. لا يمكنك تذوق الماء.
حل. تفقد الكرة المغمورة في الماء المالح وزنًا أقل من الكرة في الماء النظيف. ولذلك فإن وزنها سيكون أكبر، وبالتالي فإن الكرة هي التي تتدلى على الذراع الأقصر. إذا قمت بإزالة النظارات، فسيتم سحب الكرة المعلقة من الذراع الأطول.
20 . ما الذي يجب فعله حتى تطفو قطعة البلاستيسين في الماء؟
حل. اصنع "قارب" من البلاستيسين.
21 . تم ملء زجاجة صودا بلاستيكية بنسبة 3/4 بالماء. ما الذي يجب فعله حتى تغرق كرة البلاستيسين التي يتم إلقاؤها في الزجاجة وتطفو إذا كان الفلين ملتويًا وانضغطت جدران الزجاجة؟
حل. تحتاج إلى عمل تجويف هوائي داخل الكرة.
22 . ما الضغط الذي تمارسه القطة (الكلب) على الأرض؟
معدات. قطعة من الورق المربع (من دفتر الطالب) وصحن به ماء وموازين منزلية.
حل. وزن الحيوان على نطاق المنزل. بلل كفوفه واجعله يركض على قطعة من الورق المربع (من دفتر الطالب). تحديد منطقة المخلب وحساب الضغط.
23 . لإخراج العصير من الجرة بسرعة، تحتاج إلى عمل فتحتين في الغطاء. الشيء الرئيسي هو أنه عندما تبدأ في صب العصير من الجرة، يجب أن يكون أحدهما في الأعلى والآخر في الأسفل تمامًا. لماذا نحتاج إلى ثقبين وليس ثقب واحد؟ توضيح. يدخل الهواء إلى الفتحة العلوية. تحت تأثير الضغط الجوي، يتدفق العصير من القاع. إذا كان هناك ثقب واحد فقط، فسوف يتغير الضغط في الجرة بشكل دوري، وسيبدأ العصير في "الغرغرة".
24 . قلم رصاص سداسي الشكل عرض ضلعه 5 مم يتدحرج على طول قطعة من الورق. وما هو مسار مركزها؟ ارسمها.
حل. المسار هو الجيوب الأنفية.
25 . تم وضع نقطة على سطح قلم الرصاص المستدير. تم وضع قلم الرصاص على مستوى مائل وسمح له بالتدحرج أثناء الدوران. ارسم مسار النقطة بالنسبة لسطح الطاولة مكبرًا 5 مرات.
حل. المسار هو دائري.
26 . قم بتعليق القضيب المعدني على حاملين ثلاثيي القوائم حتى تكون حركته تدريجية؛ التناوب.
حل. قم بتعليق القضيب على خيطين بحيث يكون أفقيًا. إذا دفعته للأمام، فسوف يتحرك بينما يظل موازيًا لنفسه. إذا قمت بدفعه عبر، فسوف يبدأ في التأرجح، أي. القيام بحركة دورانية.
27 . تحديد سرعة حركة نهاية عقرب الثواني في ساعة اليد.
حل. قم بقياس طول اليد الثانية - وهذا هو نصف قطر الدائرة التي تتحرك على طولها. ثم احسب المحيط، واحسب السرعة
28 . حدد الكرة التي لها أكبر كتلة. (لا يمكنك التقاط الكرات.)
حل. ضع الكرات في صف واحد، وباستخدام المسطرة، أعطِ الجميع نفس قوة الدفع في نفس الوقت. الذي يطير أقصر مسافة هو الأثقل.
29 . حدد أيًا من الزنبركين المتطابقين ظاهريًا يتمتع بمعامل صلابة أكبر.
حل. قم بتشابك الينابيع وتمديدها في اتجاهين متعاكسين. سوف يمتد الزنبرك ذو معامل الصلابة الأقل بشكل أكبر.
30 . لقد حصلت على كرتين مطاطيتين متطابقتين. كيف يمكنك إثبات أن إحدى الكرتين سوف ترتد أعلى من الأخرى إذا تم إسقاطها من نفس الارتفاع؟ يحظر رمي الكرات ودفعها ضد بعضها البعض ورفعها من الطاولة ودحرجتها حول الطاولة.
حل. تحتاج إلى الضغط على الكرات بيدك. أي كرة أكثر مرونة سوف ترتد إلى أعلى.
31 . تحديد معامل الاحتكاك الانزلاقي للكرة الفولاذية على الخشب.
حل. خذ كرتين متطابقتين، وقم بتوصيلهما ببعضهما البعض باستخدام البلاستيسين حتى لا تدورا عند التدحرج. ضع مسطرة خشبية على حامل ثلاثي الأرجل بزاوية بحيث تتحرك الكرات التي تنزلق على طولها بشكل مستقيم ومتساوي. في هذه الحالة = tg، حيث زاوية الميل. من خلال قياس ارتفاع المستوى المائل وطول قاعدته، أوجد ظل زاوية الميل هذه (معامل الاحتكاك المنزلق).
32 . لديك مسدس لعبة وحاكم. تحديد سرعة "الرصاصة" عند إطلاقها.
حل. قم بالتصوير بشكل عمودي إلى أعلى، ولاحظ ارتفاع الارتفاع. عند أعلى نقطة، تكون الطاقة الحركية مساوية للطاقة الكامنة، ومن هذه المساواة أوجد السرعة.
33 . قضيب موضوع بشكل أفقي كتلته 0.5 كجم، يرتكز عند أحد طرفيه على دعامة، وعلى الطرف الآخر على طاولة قابلة للإزالة لمقياس قوة العرض. ما هي قراءات الدينامومتر؟
حل. الوزن الإجمالي للقضيب هو 5 N. بما أن القضيب يرتكز على نقطتين، فإن وزن الجسم يتوزع بالتساوي على نقطتي الدعم، لذلك سيظهر الدينامومتر 2.5 N.
34 . يوجد على مكتب الطالب عربة بها حمولة. يدفعها الطالب بيده قليلاً، فتتوقف العربة بعد أن قطعت مسافة ما. كيف تجد السرعة الأولية للعربة؟
حل. الطاقة الحركية للعربة في اللحظة الأولى لحركتها تساوي الشغل الذي تبذله قوة الاحتكاك على طول مسار الحركة بأكمله، وبالتالي، m 2 /2 = Fs. للعثور على السرعة، عليك معرفة كتلة العربة مع الحمولة، وقوة الاحتكاك، والمسافة المقطوعة. وبناءً على ذلك، يجب أن يكون لديك ميزان ومقياس ديناميكي ومسطرة.
35 . توجد كرة ومكعب مصنوعان من الفولاذ على الطاولة. كتلتهم هي نفسها. لقد رفعت كلا الجثتين وضغطتهما إلى السقف. هل سيكون لديهم نفس الطاقة الكامنة؟
حل. لا. مركز ثقل المكعب أقل من مركز ثقل الكرة، وبالتالي فإن الطاقة الكامنة للكرة أقل.
الملحق 2
(من كتاب V. N. Lange "المهام البدنية التجريبية للإبداع" - المهام التجريبية في المنزل)
1. طُلب منك إيجاد كثافة السكر. كيف يتم ذلك باستخدام دورق منزلي فقط إذا كانت التجربة بحاجة إلى إجراء السكر المحبب؟
2. باستخدام وزن 100 جرام وملف مثلث ومسطرة مدرجة، كيف يمكنك تحديد كتلة جسم معين بشكل تقريبي إذا كان لا يختلف كثيرًا عن كتلة الوزن؟ ماذا تفعل إذا تم إعطاؤك مجموعة من العملات "النحاسية" بدلاً من الوزن؟
3. كيف يمكنك العثور على كتلة المسطرة باستخدام العملات النحاسية؟
4. الموازين المتوفرة في المنزل متدرجة حتى 500 جرام فقط، كيف يمكنك استخدامها لوزن كتاب كتلته حوالي 1 كجم، وبه أيضًا بكرة خيط؟
5. يوجد تحت تصرفك حوض استحمام مملوء بالماء، وجرة صغيرة ذات رقبة واسعة، وبضعة قروش، وماصة، وطباشير ملون (أو قلم رصاص ناعم). كيف يمكنك استخدام هذه الأشياء - وهذه فقط - للعثور على كتلة قطرة ماء واحدة؟
6. كيف يمكنك تحديد كثافة الحجر باستخدام الميزان ومجموعة الأوزان وإناء به ماء إذا كان حجمه لا يمكن قياسه مباشرة؟
7. كيف يمكنك معرفة، بالنظر إلى الزنبرك (أو شريط المطاط)، والخيوط وقطعة الحديد، أي الوعاءين غير الشفافين يحتوي على الكيروسين، وأيهما يحتوي على الكيروسين والماء؟
8. كيف يمكنك العثور على السعة (أي الحجم الداخلي) للمقلاة باستخدام المقاييس ومجموعة من الأوزان؟
9. كيف يمكن تقسيم محتويات كوب أسطواني مملوء بالسائل إلى جزأين متطابقين لهما وعاء آخر ولكن بشكل مختلف وحجم أصغر قليلاً؟
10. كان اثنان من الرفاق يستريحان على الشرفة ويفكران في كيفية تحديد، دون فتح علب الثقاب، التي كان صندوقها يحتوي على عدد أقل من أعواد الثقاب. ما الطريقة التي يمكنك اقتراحها؟
11. كيف يمكن تحديد موضع مركز كتلة العصا الملساء دون استخدام أي أدوات؟
12. كيف يمكن قياس قطر كرة القدم باستخدام مسطرة صلبة (على سبيل المثال، خشبية عادية)؟
13. كيف تجد قطر كرة صغيرة باستخدام كوب؟
14. من الضروري معرفة قطر السلك الرفيع نسبيًا بأكبر قدر ممكن من الدقة، مع وجود دفتر مدرسي فقط "في مربع" وقلم رصاص لهذا الغرض. ماذا علي أن أفعل؟
15. يوجد وعاء مستطيل مملوء جزئيًا بالماء، ويطفو فيه الجسم المغمور في الماء. كيف يمكنك العثور على كتلة هذا الجسم باستخدام مسطرة واحدة؟
16. كيف يمكنك العثور على كثافة الفلين باستخدام إبرة حياكة فولاذية وكوب ماء؟
17. كيف يمكنك، باستخدام المسطرة فقط، معرفة كثافة الخشب الذي تُصنع منه العصا وهي تطفو في وعاء أسطواني ضيق؟
18. السدادة الزجاجية بها تجويف بالداخل. هل من الممكن تحديد حجم التجويف باستخدام الميزان ومجموعة الأوزان وإناء به ماء دون كسر السدادة؟ وإذا كان ذلك ممكنا فكيف؟
19. هناك صفيحة حديدية مثبتة على الأرض وعصا خشبية خفيفة (قضيب) ومسطرة. تطوير طريقة لتحديد معامل الاحتكاك بين الخشب والحديد باستخدام العناصر المذكورة فقط.
20. عندما تكون في غرفة مضاءة بمصباح كهربائي، فأنت بحاجة إلى معرفة أي من العدستين المتقاربتين بنفس الأقطار تتمتع بقدرة بصرية أكبر. ولا يتم توفير معدات خاصة لهذا الغرض. أشر إلى طريقة لحل المشكلة.
21. هناك عدستان لهما نفس القطر: إحداهما متقاربة والأخرى متباعدة. كيفية تحديد أي منهم لديه قوة بصرية أكبر دون اللجوء إلى الأدوات؟
22. في ممر طويل خالي من النوافذ يوجد مصباح كهربائي. يمكن إضاءته وإطفاؤه بمفتاح مثبت عند باب المدخل في بداية الممر. وهذا أمر غير مريح بالنسبة لأولئك الذين يخرجون، حيث يتعين عليهم أن يشقوا طريقهم في الظلام قبل الخروج. لكن من دخل وأشعل المصباح عند المدخل غير راضٍ أيضًا: بعد المرور عبر الممر يترك المصباح مشتعلًا عبثًا. هل من الممكن التوصل إلى دائرة تسمح لك بتشغيل وإطفاء المصباح من أطراف مختلفة من الممر؟
23. تخيل أنه طُلب منك استخدام علبة صفيح فارغة وساعة توقيت لقياس ارتفاع المنزل. هل ستكون قادرًا على التعامل مع المهمة؟ قل لي كيف المضي قدما؟
24. كيف تجد سرعة تدفق الماء من صنبور ماء به جرة أسطوانية وساعة توقيت وفرجار؟
25. يتدفق الماء في مجرى رفيع من صنبور ماء مغلق بشكل غير محكم. كيف يمكنك، باستخدام مسطرة واحدة فقط، تحديد معدل تدفق المياه، وكذلك معدل تدفقها الحجمي (أي حجم المياه المتدفقة من الصنبور لكل وحدة زمنية)؟
26. يُقترح تحديد تسارع الجاذبية من خلال مراقبة تيار من الماء يتدفق من صنبور ماء مغلق بشكل غير محكم. كيف تكمل المهمة بوجود مسطرة وسفينة ذات حجم معروف وساعة لهذا الغرض؟
27. لنفترض أنك بحاجة إلى ملء خزان كبير معروف الحجم بالماء باستخدام خرطوم مرن مزود بفوهة أسطوانية. تريد أن تعرف إلى متى سيستمر هذا النشاط الممل. هل يمكن حسابها بالمسطرة فقط؟
28. كيف يمكنك تحديد كتلة جسم ما باستخدام وزن الكتلة المعروفة، وحبل خفيف، ومسمارين، ومطرقة، وقطعة من البلاستيسين، وجداول رياضية ومنقلة؟
29. كيف يمكن تحديد الضغط في كرة القدم باستخدام ميزان حساس ومسطرة؟
30. كيف يمكنك تحديد الضغط داخل المصباح المحترق باستخدام وعاء أسطواني به اليود ومسطرة؟
31. حاول حل المشكلة السابقة إذا سمح لنا باستخدام وعاء مملوء بالماء وميزان به مجموعة من الأوزان.
32. أنبوب زجاجي ضيق ومحكم الغلق من أحد طرفيه. ويحتوي الأنبوب على هواء مفصول عن الغلاف الجوي المحيط به بواسطة عمود من الزئبق. هناك أيضًا مسطرة ملليمتر. استخدامها لتحديد الضغط الجوي.
33. كيفية تحديد الحرارة النوعية لتبخير الماء بوجود ثلاجة منزلية، قدر غير معروف الحجم، وساعة وموقد غاز مشتعل بالتساوي؟ من المفترض أن تكون السعة الحرارية النوعية للماء معروفة.
34. أنت بحاجة إلى معرفة الطاقة التي يستهلكها التلفزيون (أو أي جهاز كهربائي آخر) من شبكة المدينة باستخدام مصباح طاولة وبكرة خيط وقطعة حديد وعداد كهربائي. كيفية إكمال هذه المهمة؟
35. كيف يمكن العثور على مقاومة المكواة الكهربائية في وضع التشغيل (لا توجد معلومات حول قوتها) باستخدام عداد كهربائي وجهاز استقبال لاسلكي؟ فكر بشكل منفصل في حالات أجهزة الراديو التي تعمل بالبطاريات وشبكة المدينة.
36. الثلج يتساقط خارج النافذة، ولكن الجو دافئ في الغرفة. لسوء الحظ، لا يوجد شيء لقياس درجة الحرارة - لا يوجد مقياس حرارة. ولكن هناك بطارية من الخلايا الجلفانية، ومقياس الفولتميتر والأميتر دقيقين للغاية، والقدر الذي تريده من الأسلاك النحاسية، وكتاب مرجعي مادي. هل من الممكن استخدامها للعثور على درجة حرارة الهواء في الغرفة؟
37. كيف تحل المشكلة السابقة في حالة عدم وجود كتاب مرجعي مادي، ولكن بالإضافة إلى العناصر المذكورة، يُسمح لك باستخدام موقد كهربائي ووعاء ماء؟
38. تم مسح التسميات القطبية لمغناطيس حدوة الحصان الموجودة تحت تصرفنا. بالطبع، هناك طرق عديدة لمعرفة أيهما جنوبي وأيهما شمالي. ولكن يطلب منك إكمال هذه المهمة باستخدام التلفزيون! ماذا عليك ان تفعل؟
39. كيفية تحديد علامات القطب لبطارية غير مميزة باستخدام ملف من الأسلاك المعزولة وقضيب حديدي وتلفزيون.
40. كيف يمكنك معرفة ما إذا كان قضيب الفولاذ ممغنطًا، بالنظر إلى قطعة من الأسلاك النحاسية وبكرة من الخيط؟
41. توجهت الابنة إلى والدها الذي كان يسجل قراءات عداد الكهرباء على ضوء المصباح، وتطلب منها السماح لها بالذهاب في نزهة على الأقدام. بعد إعطاء الإذن، طلب الأب من ابنته العودة خلال ساعة بالضبط. كيف يستطيع الأب التحكم في مدة المشي دون استخدام الساعة؟
42. يتم نشر المشكلة 22 في كثير من الأحيان في مجموعات مختلفة، وبالتالي فهي معروفة جيدًا. وهذه مهمة من نفس الطبيعة، ولكنها أكثر تعقيدًا إلى حد ما. صمم دائرة تسمح لك بتشغيل وإيقاف مصباح كهربائي أو أي جهاز آخر يعمل بالطاقة الكهربائية من أي عدد من النقاط المختلفة.
43. إذا قمت بوضع مكعب خشبي على قرص مغطى بالقماش لمشغل الصور الشعاعية بالقرب من محور الدوران، فسوف يدور المكعب مع القرص. إذا كانت المسافة إلى محور الدوران كبيرة، فسيتم التخلص من المكعب، كقاعدة عامة، من القرص. كيف يمكن تحديد معامل احتكاك الخشب بالقماش باستخدام المسطرة فقط؟
44. تطوير طريقة لتحديد حجم الغرفة باستخدام خيط طويل ورفيع بدرجة كافية وساعة ووزن.
45. عند تدريس الموسيقى وفن الباليه وتدريب الرياضيين ولبعض الأغراض الأخرى، غالبا ما يستخدم المسرع - وهو جهاز ينتج نقرات دورية مفاجئة. يتم تنظيم مدة الفاصل الزمني بين دقتين (نقرات) للمسرع عن طريق تحريك الوزن على مقياس تأرجح خاص. كيف يتم تخريج مقياس المسرع في ثوانٍ باستخدام خيط وكرة فولاذية وشريط قياس إذا لم يتم ذلك في المصنع؟
46. يجب ضبط وزن بندول الإيقاع بمقياس غير متدرج (انظر المشكلة السابقة) في وضع بحيث يكون الفاصل الزمني بين دقتين يساوي ثانية واحدة. لهذا الغرض، يُسمح لك باستخدام سلم طويل وحجر وشريط قياس. كيف يجب عليك استخدام هذه المجموعة من العناصر لإكمال المهمة؟
47. يوجد متوازي سطوح خشبي مستطيل الشكل، إحدى حافتيه أكبر بكثير من الحافتين الأخريين. كيف تستخدم المسطرة وحدها لتحديد معامل احتكاك كتلة على سطح الأرضية في الغرفة؟
48. يتم تشغيل مطاحن القهوة الحديثة بواسطة محرك كهربائي منخفض الطاقة. كيفية تحديد اتجاه دوران دوار محركاتها دون تفكيك مطحنة القهوة
49. تم طلاء كرتين مجوفتين لهما نفس الكتلة والحجم بنفس الطلاء، وهو أمر لا ينصح بخدشه. إحدى الكرات مصنوعة من الألومنيوم والأخرى مصنوعة من النحاس. ما هي أسهل طريقة لمعرفة أي كرة مصنوعة من الألومنيوم وأيها مصنوعة من النحاس؟
50. كيفية تحديد كتلة جسم معين باستخدام قضيب موحد به أقسام وقطعة من الأسلاك النحاسية غير السميكة، ويُسمح أيضًا باستخدام كتاب مرجعي مادي.
51. كيف يمكن تقدير نصف قطر مرآة كروية مقعرة (أو نصف قطر انحناء عدسة مقعرة) باستخدام ساعة توقيت وكرة فولاذية نصف قطرها معروف؟
52. دورقتان زجاجيتان كرويتان متماثلتان مملوءتان بسوائل مختلفة. كيف تحدد في أي سائل تكون سرعة الضوء أكبر، مع وجود مصباح كهربائي وورقة فقط لهذا الغرض؟
53. يمكن استخدام فيلم السيلوفان المصبوغ كجهاز أحادي اللون بسيط - وهو جهاز يعزل نطاقًا ضيقًا إلى حد ما من موجات الضوء من طيف مستمر. كيف يمكنك تحديد متوسط الطول الموجي من هذه الفترة باستخدام مصباح طاولة، ومشغل أسطوانات به أسطوانة (يفضل أن يكون طويل التشغيل)، ومسطرة، وقطعة من الورق المقوى بها ثقب صغير؟ من الجيد أن يشارك صديق بقلم رصاص في تجربتك.
الفيزياء"
شمدرس الفيزياء:
جورشينيفا ناتاليا إيفانوفنا
2011
ز
دور التجربة في تدريس الفيزياء
بالفعل في تعريف الفيزياء كعلم هناك مزيج من الأجزاء النظرية والعملية. من المهم جدًا أن يتمكن المعلم في عملية تدريس الفيزياء من أن يوضح لطلابه على أكمل وجه قدر الإمكان العلاقة المتبادلة بين هذه الأجزاء. بعد كل شيء، عندما يشعر الطلاب بهذه العلاقة، سيكونون قادرين على تقديم تفسير نظري صحيح للعديد من العمليات التي تحدث من حولهم في الحياة اليومية، في الطبيعة.
بدون التجربة لا يوجد ولا يمكن أن يكون هناك تعليم عقلاني للفيزياء؛ مجرد التدريس اللفظي للفيزياء يؤدي حتماً إلى الشكلية والتعلم عن ظهر قلب. يجب أن تهدف الأفكار الأولى للمعلم إلى التأكد من أن الطالب يرى التجربة ويقوم بها بنفسه، ويرى الجهاز في يد المعلم ويحمله بين يديه.
التجربة التعليمية هي أداة تعليمية في شكل تجارب منظمة ومُنفذة خصيصًا بواسطة المعلم والطالب.
أهداف التجربة التعليمية:
حل المهام التعليمية الأساسية.
تكوين وتطوير النشاط المعرفي والعقلي.
التدريب في الفنون التطبيقية؛
تشكيل النظرة العالمية للطلاب.
المعرفي (تعلم أساسيات العلوم في الممارسة العملية)؛
التعليمية (تشكيل رؤية علمية للعالم) ؛
التنموية (تنمي التفكير والمهارات).
أنواع التجارب الفيزيائية.
ما هي أشكال التدريب العملي التي يمكن تقديمها بالإضافة إلى قصة المعلم؟ بادئ ذي بدء، بالطبع، هذه هي ملاحظة الطلاب لعروض توضيحية للتجارب التي أجراها المعلم في الفصل الدراسي عند شرح مادة جديدة أو عند تكرار ما تم تناوله؛ ومن الممكن أيضًا تقديم تجارب أجراها الطلاب أنفسهم في الفصول الدراسية أثناء الدروس في عملية العمل المخبري الأمامي تحت الإشراف المباشر للمعلم. يمكنك أيضًا تقديم: 1) التجارب التي أجراها الطلاب أنفسهم في الفصل الدراسي أثناء ورشة العمل الفعلية؛ 2) التجارب التوضيحية التي أجراها الطلاب عند الإجابة؛ 3) التجارب التي أجراها الطلاب خارج المدرسة على واجبات المعلم. 4) ملاحظات الظواهر قصيرة المدى وطويلة المدى للطبيعة والتكنولوجيا والحياة اليومية التي يقوم بها الطلاب في المنزل بناءً على تعليمات خاصة من المعلم.
ماذا يمكن أن يقال عن أشكال التدريب المذكورة أعلاه؟
تجربة مظاهرة هو أحد مكونات التجربة الفيزيائية التعليمية وهو عبارة عن إعادة إنتاج للظواهر الفيزيائية بواسطة المعلم على طاولة توضيحية باستخدام أدوات خاصة. ويشير إلى أساليب التدريس التجريبية التوضيحية. ويتحدد دور التجربة الإيضاحية في التدريس من خلال الدور الذي تلعبه التجربة في الفيزياء والعلوم كمصدر للمعرفة ومعيار لحقيقتها، وقدرتها على تنظيم الأنشطة التعليمية والمعرفية للطلاب.
تكمن أهمية التجربة الفيزيائية التوضيحية في ما يلي:
يتعرف الطلاب على الطريقة التجريبية للمعرفة في الفيزياء، ودور التجربة في البحث الفيزيائي (ونتيجة لذلك، يطورون رؤية علمية للعالم)؛
يطور الطلاب بعض المهارات التجريبية: ملاحظة الظواهر، وطرح الفرضيات، والتخطيط لتجربة، وتحليل النتائج، وإنشاء التبعيات بين الكميات، واستخلاص النتائج، وما إلى ذلك.
تساعد التجربة التوضيحية، كونها وسيلة للوضوح، على تنظيم تصور الطلاب للمادة التعليمية وفهمها وحفظها؛ يسمح بتدريب الطلاب في الفنون التطبيقية؛ يساعد على زيادة الاهتمام بدراسة الفيزياء وخلق الدافع للتعلم. ولكن عندما يقوم المعلم بإجراء تجربة توضيحية، يتم تنفيذ النشاط الرئيسي من قبل المعلم نفسه، وفي أفضل الأحوال، طالب أو طالبين، بينما يراقب باقي الطلاب بشكل سلبي فقط التجربة التي أجراها المعلم، دون القيام بأي شيء بأيديهم . ولذلك فمن الضروري إجراء تجارب مستقلة من قبل الطلاب في الفيزياء.
تمارين مخبرية.
عند تدريس الفيزياء في المدرسة الثانوية، يتم تطوير المهارات التجريبية عندما يقوم الطلاب أنفسهم بتجميع المنشآت وإجراء قياسات الكميات الفيزيائية وإجراء التجارب. تثير الفصول المعملية اهتماما كبيرا جدا بين الطلاب، وهو أمر طبيعي تماما، لأنه في هذه الحالة يتعلم الطالب عن العالم من حوله على أساس تجربته الخاصة ومشاعره الخاصة.
تكمن أهمية الفصول المعملية في الفيزياء في حقيقة أن الطلاب يطورون أفكارًا حول دور ومكان التجربة في المعرفة. عند إجراء التجارب، يقوم الطلاب بتطوير المهارات التجريبية، والتي تشمل المهارات الفكرية والعملية. تتضمن المجموعة الأولى المهارات اللازمة: تحديد الغرض من التجربة، وطرح الفرضيات، واختيار الأدوات، والتخطيط للتجربة، وحساب الأخطاء، وتحليل النتائج، وإعداد تقرير عن العمل المنجز. تتضمن المجموعة الثانية مهارات تجميع الإعداد التجريبي والملاحظة والقياس والتجربة.
بالإضافة إلى ذلك، تكمن أهمية التجربة المعملية في حقيقة أنه عند تنفيذها، يطور الطلاب صفات شخصية مهمة مثل الدقة في العمل مع الأدوات؛ الحفاظ على النظافة والنظام في مكان العمل، في الملاحظات التي يتم تدوينها أثناء التجربة، والتنظيم، والمثابرة في الحصول على النتائج. يطورون ثقافة معينة من العمل العقلي والبدني.
في ممارسة تدريس الفيزياء في المدرسة، تم تطوير ثلاثة أنواع من الفصول المعملية:
العمل المخبري الأمامي في الفيزياء.
الورشة البدنية؛
العمل التجريبي المنزلي في الفيزياء.
أداء العمل المختبري المستقل.
العمل المختبري الأمامي - هذا نوع من العمل العملي عندما يقوم جميع الطلاب في الفصل بإجراء نفس النوع من التجربة في نفس الوقت باستخدام نفس المعدات. غالبًا ما يتم تنفيذ العمل المختبري الأمامي من قبل مجموعة من الطلاب تتكون من شخصين، وفي بعض الأحيان يكون من الممكن تنظيم العمل الفردي. وهنا تنشأ صعوبة: لا يحتوي فصل الفيزياء بالمدرسة دائمًا على عدد كافٍ من مجموعات الأدوات والمعدات للقيام بهذا العمل. تصبح المعدات القديمة غير صالحة للاستعمال، ولسوء الحظ، لا تستطيع جميع المدارس شراء معدات جديدة. وليس هناك مفر من الحد الزمني. وإذا لم ينجح شيء ما مع أحد الفرق، أو أن بعض الأجهزة لا تعمل أو أن هناك شيئًا مفقودًا، فإنهم يبدأون في طلب المساعدة من المعلم، مما يصرف انتباه الآخرين عن القيام بالعمل المخبري.
تقام ورش العمل البدنية في الصفوف 9-11.
ورشة الفيزياءيتم إجراؤها بهدف تكرار المعرفة المكتسبة من مختلف مواضيع دورة الفيزياء وتعميقها وتوسيعها وتعميمها؛ تطوير وتحسين المهارات التجريبية للطلاب من خلال استخدام معدات أكثر تعقيدا، وتجارب أكثر تعقيدا؛ تكوين استقلاليتهم في حل المشكلات المتعلقة بالتجربة. تقام الورشة البدنية عادة في نهاية العام الدراسي، وأحيانًا في نهاية النصف الأول والثاني، وتتضمن سلسلة من التجارب حول موضوع معين. يقوم الطلاب بأداء العمل البدني العملي في مجموعة مكونة من 2-4 أشخاص باستخدام معدات مختلفة؛ خلال الفصول التالية، هناك تغيير في العمل، والذي يتم وفقًا لجدول زمني مصمم خصيصًا. عند وضع جدول زمني، ضع في الاعتبار عدد الطلاب في الفصل وعدد ورش العمل ومدى توفر المعدات. يتم تخصيص ساعتان تدريسيتان لكل ورشة فيزياء، مما يتطلب إدخال دروس الفيزياء المزدوجة في الجدول. وهذا يمثل صعوبات. ولهذا السبب وبسبب عدم توفر المعدات اللازمة، يتم ممارسة ورش عمل بدنية مدتها ساعة واحدة. تجدر الإشارة إلى أن العمل لمدة ساعتين هو الأفضل، لأن عمل ورشة العمل أكثر تعقيدا من العمل المختبري الأمامي، ويتم إجراؤه على معدات أكثر تعقيدا، وحصة المشاركة المستقلة للطلاب أكبر بكثير مما كانت عليه في حالة العمل المختبري الأمامي.
لكل عمل، يجب على المعلم وضع التعليمات التي يجب أن تحتوي على: العنوان، والغرض، وقائمة الأدوات والمعدات، ونظرية موجزة، ووصف الأجهزة غير المعروفة للطلاب، وخطة لإكمال العمل. بعد الانتهاء من العمل، يجب على الطلاب تقديم تقرير، والذي يجب أن يحتوي على: عنوان العمل، والغرض من العمل، وقائمة الأدوات، ورسم تخطيطي أو رسم للتركيب، وخطة لأداء العمل، وجدول النتائج، الصيغ التي تم من خلالها حساب قيم الكميات، حسابات أخطاء القياس، الاستنتاجات. عند تقييم عمل الطلاب في ورشة العمل، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار إعدادهم للعمل، وتقرير عن العمل، ومستوى تطوير المهارات، وفهم المواد النظرية، وطرق البحث التجريبية المستخدمة.
ماذا يحدث إذا دعا المعلم الطلاب لإجراء تجربة أو إجراء ملاحظة خارج المدرسة، أي في المنزل أو في الشارع؟ يجب ألا تتطلب التجارب التي يتم إجراؤها في المنزل استخدام أي أدوات أو تكاليف مادية كبيرة. يجب أن تكون هذه تجارب مع الماء والهواء والأشياء الموجودة في كل منزل. قد يشك شخص ما في القيمة العلمية لمثل هذه التجارب، بالطبع، فهي ضئيلة. ولكن هل من السيء أن يتمكن الطفل بنفسه من التحقق من قانون أو ظاهرة اكتشفت قبله بسنوات عديدة؟ ليس هناك فائدة للبشرية، ولكن ما هي للطفل! التجربة مهمة إبداعية؛ عندما تفعل شيئًا بنفسك، سيفكر الطالب، سواء أراد ذلك أم لا، في مدى سهولة تنفيذ التجربة، حيث واجه ظاهرة مماثلة في الممارسة العملية، وفي أي مكان آخر قد تكون هذه الظاهرة كن مفيدا. وما يجب الإشارة إليه هنا هو أن الأطفال يتعلمون التمييز بين التجارب الفيزيائية وجميع أنواع الحيل، وعدم الخلط بين إحداهما والأخرى.
العمل التجريبي المنزلي. العمل المخبري المنزلي هو أبسط تجربة مستقلة يقوم بها الطلاب في المنزل، خارج المدرسة، دون إشراف مباشر من المعلم على سير العمل.
الأهداف الرئيسية للعمل التجريبي من هذا النوع هي:
تكوين القدرة على مراقبة الظواهر الفيزيائية في الطبيعة وفي الحياة اليومية؛
تكوين القدرة على إجراء القياسات باستخدام أدوات القياس المستخدمة في الحياة اليومية؛
تكوين الاهتمام بالتجارب ودراسة الفيزياء؛
تشكيل الاستقلال والنشاط.
يمكن تصنيف العمل المعملي المنزلي حسب المعدات المستخدمة في أدائه:
الأعمال التي تستخدم الأدوات المنزلية والمواد المتوفرة (كوب القياس، شريط القياس، الموازين المنزلية، وغيرها)؛
الأعمال التي تستخدم فيها أدوات محلية الصنع (موازين الرافعة، والمكشاف الكهربائي، وما إلى ذلك)؛
ماذا يحتاج الطفل لإجراء التجربة في المنزل؟ بادئ ذي بدء، ربما يكون هذا وصفا مفصلا إلى حد ما للتجربة، مما يشير إلى العناصر الضرورية، حيث يقال في شكل يمكن للطفل الوصول إليه ما يجب القيام به وما يجب الانتباه إليه. وبالإضافة إلى ذلك، يتعين على المعلم تقديم تعليمات مفصلة.
متطلبات التجارب المنزلية. بادئ ذي بدء، هذا، بالطبع، السلامة. وبما أن التجربة يقوم بها الطالب في المنزل بشكل مستقل، دون إشراف مباشر من المعلم، فيجب ألا تحتوي التجربة على أي مواد كيميائية أو أشياء تشكل خطراً على صحة الطفل وبيئته المنزلية. يجب ألا تتطلب التجربة أي تكاليف مادية كبيرة من الطالب، عند إجراء التجربة، يجب استخدام الأشياء والمواد الموجودة في كل منزل تقريبًا: الأطباق والجرار والزجاجات والماء والملح وما إلى ذلك. يجب أن تكون التجربة التي يتم إجراؤها في المنزل من قبل تلاميذ المدارس بسيطة في التنفيذ والمعدات، ولكن في الوقت نفسه، تكون ذات قيمة في دراسة وفهم الفيزياء في مرحلة الطفولة، وتكون مثيرة للاهتمام في المحتوى. نظرًا لأن المعلم ليس لديه الفرصة للتحكم بشكل مباشر في التجربة التي يقوم بها الطلاب في المنزل، فيجب إضفاء الطابع الرسمي على نتائج التجربة وفقًا لذلك (كما هو الحال تقريبًا عند أداء العمل المخبري في الخطوط الأمامية). يجب مناقشة نتائج التجربة التي أجراها الطلاب في المنزل وتحليلها في الفصل. لا ينبغي أن يكون عمل الطلاب تقليدًا أعمى للأنماط الراسخة، بل يجب أن يحتوي على أوسع مظاهر مبادرتهم وإبداعهم والبحث عن شيء جديد. وبناء على ما سبق سوف نقوم بصياغة متطلبات المهام التجريبية المنزلية بإيجاز: متطلبات:
السلامة أثناء التنفيذ؛
الحد الأدنى من تكاليف المواد.
سهولة التنفيذ؛
سهولة الرقابة اللاحقة من قبل المعلم؛
وجود التلوين الإبداعي.
يمكن تعيين التجربة المنزلية بعد الانتهاء من الموضوع في الفصل. وعندها يرى الطلاب بأم أعينهم ويقتنعون بصحة القانون أو الظاهرة المدروسة نظريا. وفي الوقت نفسه، فإن المعرفة التي تم الحصول عليها نظريًا واختبارها عمليًا ستكون راسخة في وعيهم.
أو العكس، يمكنك تعيين مهمة منزلية، وبعد الانتهاء منها، شرح الظاهرة. وبالتالي، من الممكن خلق موقف إشكالي للطلاب والانتقال إلى التعلم القائم على حل المشكلات، مما يؤدي بشكل لا إرادي إلى إثارة اهتمام الطلاب المعرفي بالمادة التي تتم دراستها، ويضمن النشاط المعرفي للطلاب أثناء التعلم، ويؤدي إلى تطوير التفكير الإبداعي لدى الطلاب . في هذه الحالة، حتى لو لم يتمكن تلاميذ المدارس من شرح الظاهرة التي عاشوها في المنزل بأنفسهم، فسوف يستمعون باهتمام إلى قصة المعلم.
مراحل التجربة:
مبررات إقامة التجربة.
تخطيط وإجراء التجربة.
تقييم النتيجة التي تم الحصول عليها.
صياغة وتبرير الفرضية التي يمكن استخدامها كأساس للتجربة.
تحديد الغرض من التجربة.
توضيح الشروط اللازمة لتحقيق الهدف المعلن للتجربة.
تصميم تجربة تتضمن الإجابة على الأسئلة:
ما هي الملاحظات التي يجب تقديمها
ما هي الكميات لقياس
الأدوات والمواد اللازمة لإجراء التجارب
مسار التجارب وتسلسل تنفيذها
اختيار نموذج لتسجيل نتائج التجربة
اختيار الأدوات والمواد اللازمة
تجميع التثبيت.
إجراء التجربة مصحوبة بالملاحظات والقياسات وتسجيل نتائجها
المعالجة الرياضية لنتائج القياس
تحليل النتائج التجريبية وصياغة الاستنتاجات
عند إجراء أي تجربة، من الضروري أن نتذكر متطلبات التجربة.
متطلبات التجربة:
الرؤية؛
المدى القصير؛
الإقناع، وسهولة الوصول، والموثوقية؛
أمان.
بالإضافة إلى أنواع التجارب المذكورة أعلاه، هناك تجارب عقلية افتراضية (انظر الملحق)، والتي يتم إجراؤها في مختبرات افتراضية ولها أهمية كبيرة في غياب المعدات.
يلاحظ علماء النفس أن المواد المرئية المعقدة يتم تذكرها بشكل أفضل من وصفها. لذلك، يتم تصوير عرض التجارب بشكل أفضل من قصة المعلم عن تجربة فيزيائية.
المدرسة هي أروع مختبر، لأن المستقبل فيها يُصنع! وماذا سيكون يعتمد علينا أيها المعلمون!
أعتقد أنه إذا استخدم المعلم في تدريس الفيزياء طريقة تجريبية يشارك فيها الطلاب بشكل منهجي في البحث عن طرق لحل الأسئلة والمشكلات، فيمكننا أن نتوقع أن نتيجة التدريب ستكون تطوير تفكير أصلي متعدد الاستخدامات، وليس مقيدة بأطر ضيقة. أ هو الطريق لتنمية النشاط الفكري العالي للطلاب.
طلب.
تصنيف أنواع التجارب.
مجال
(الرحلات)
بيت
مدرسة
عقلي
حقيقي
افتراضي
حسب الكمية والحجم
معمل
عملي
توضيح
حسب المكان
حسب طريقة التنفيذ
اعتمادا على الموضوع
تجربة
)مدرس الفيزياء
مدرسة SAOU NPO المهنية رقم 3، بوزولوك
Pedsovet.su – آلاف المواد اللازمة للعمل اليومي للمعلم
عمل تجريبي لتنمية قدرة طلاب المدارس المهنية على حل المسائل في الفيزياء.
يعد حل المشكلات إحدى الطرق الرئيسية لتنمية تفكير الطلاب وترسيخ معارفهم. لذلك، بعد تحليل الوضع الحالي، عندما لم يتمكن بعض الطلاب من حل حتى مشكلة أساسية، ليس فقط بسبب مشاكل في الفيزياء، ولكن أيضًا في الرياضيات. تتكون مهمتي من الجانب الرياضي والجانب المادي.
في عملي للتغلب على الصعوبات الرياضية للطلاب، استخدمت تجربة المعلمين N.I. أودينتسوفا (موسكو، جامعة موسكو الحكومية التربوية) وإي. ياكوفيتس (موسكو، المدرسة الثانوية رقم 873) مع بطاقات التصحيح. تم تصميم البطاقات على غرار البطاقات المستخدمة في دورة الرياضيات، ولكنها تركز على دورة الفيزياء. تم عمل بطاقات لجميع أسئلة مقرر الرياضيات التي تسبب صعوبات للطلاب في دروس الفيزياء ("تحويل وحدات القياس"، "استخدام خواص الدرجة مع الأس الصحيح"، "التعبير عن كمية من صيغة"، إلخ. )
بطاقات التصحيح لها هياكل مماثلة:
القاعدة → النمط → المهمة
التعريف والإجراءات → عينة → المهمة
الإجراءات → عينة → المهمة
تستخدم بطاقات التصحيح في الحالات التالية:
للتحضير للاختبارات وكمادة للدراسة المستقلة.
يمكن للطلاب في درس أو درس إضافي في الفيزياء قبل الاختبار، ومعرفة فجواتهم في الرياضيات، الحصول على بطاقة محددة لسؤال رياضي غير مفهوم بشكل جيد، ودراسته وإزالة الفجوة.
العمل على الأخطاء الرياضية التي حدثت في الاختبار.
بعد التحقق من عمل الاختبار، يقوم المعلم بتحليل الصعوبات الرياضية للطلاب ويلفت انتباههم إلى الأخطاء التي ارتكبوها، والتي يقومون بإزالتها في الفصل أو في درس إضافي.
العمل مع الطلاب استعدادًا لامتحان الدولة الموحدة والأولمبياد المختلفة.
عند دراسة قانون فيزيائي آخر، وفي نهاية دراسة فصل أو قسم صغير، أقترح على الطلاب ملء الجدول رقم 2 معًا لأول مرة، ثم بشكل مستقل (الواجب المنزلي). وفي نفس الوقت أشرح أن مثل هذه الجداول ستساعدنا في حل المشكلات.
الجدول رقم 2
اسم
الكمية المادية
ولتحقيق هذه الغاية، في الدرس الأول لحل المشكلات، أظهر للطلاب بمثال ملموس كيفية استخدام هذا الجدول. وأقترح خوارزمية لحل المشكلات الجسدية الأولية.
تحديد الكمية غير المعروفة في المشكلة.
باستخدام الجدول رقم 1، تعرف على التسمية ووحدات قياس الكمية وكذلك القانون الرياضي الذي يربط الكمية المجهولة والكميات المحددة في المشكلة.
التحقق من اكتمال البيانات اللازمة لحل المشكلة. إذا كانت غير كافية، استخدم القيم المناسبة من جدول البحث.
اكتب تدوينًا قصيرًا وحلًا تحليليًا وإجابة رقمية للمشكلة بالتدوين المقبول عمومًا.
ألفت انتباه الطلاب إلى حقيقة أن الخوارزمية بسيطة جدًا وعالمية. يمكن تطبيقه على حل مشكلة أولية من أي قسم من أقسام الفيزياء المدرسية تقريبًا. لاحقًا، سيتم تضمين المهام الأولية كمهام مساعدة في المهام ذات المستوى الأعلى.
هناك الكثير من هذه الخوارزميات لحل المشكلات في مواضيع محددة، ولكن يكاد يكون من المستحيل تذكرها جميعًا، لذلك من الأفضل تعليم الطلاب ليس طرق حل المشكلات الفردية، بل طريقة للعثور على حلهم.
تتكون عملية حل المشكلة من ربط ظروف المشكلة بمتطلباتها تدريجيًا. عند البدء بدراسة الفيزياء لا يكون لدى الطلاب خبرة في حل المسائل الفيزيائية، ولكن يمكن نقل بعض عناصر عملية حل المسائل في الرياضيات إلى حل المسائل في الفيزياء. تعتمد عملية تعليم الطلاب القدرة على حل المشكلات الجسدية على التكوين الواعي لمعارفهم حول وسائل الحل.
تحقيقًا لهذه الغاية، في الدرس الأول لحل المشكلات، يجب تعريف الطلاب بمشكلة جسدية: تقديم حالة المشكلة لهم كحالة حبكة محددة تحدث فيها بعض الظواهر الفيزيائية.
وبطبيعة الحال، فإن عملية تنمية قدرة الطلاب على حل المشكلات بشكل مستقل تبدأ بتنمية قدرتهم على أداء العمليات البسيطة. بادئ ذي بدء، يجب تعليم الطلاب كتابة ملاحظة قصيرة بشكل صحيح وكامل ("معطى"). للقيام بذلك، يطلب منهم تحديد العناصر الهيكلية لظاهرة ما من نص عدة مشاكل: كائن مادي، حالاته الأولية والنهائية، كائن مؤثر وشروط تفاعلها. وفقًا لهذا المخطط، يقوم المعلم أولاً ثم كل طالب بتحليل ظروف المهام المستلمة بشكل مستقل.
ولنوضح ما قيل بأمثلة لتحليل حالات المشكلات البدنية التالية (الجدول رقم 3):
كرة من خشب الأبنوس مشحونة بشحنة سالبة معلقة على خيط حريري. هل ستتغير قوة شدها إذا تم وضع كرة ثانية متطابقة ولكن مشحونة بشحنة موجبة عند نقطة التعليق؟
إذا كان الموصل المشحون مغطى بالغبار، فإنه يفقد شحنته بسرعة. لماذا؟
بين لوحين يقعان أفقيًا في الفراغ على مسافة 4.8 مم من بعضهما البعض، تكون قطرة زيت سالبة الشحنة تزن 10 نانوغرام في حالة توازن. ما عدد الإلكترونات "الزائدة" الموجودة في القطرة إذا تم تطبيق جهد مقداره 1 كيلو فولت على الألواح؟
الجدول رقم 3
العناصر الهيكلية للظاهرة
إن التحديد الواضح للعناصر الهيكلية للظاهرة في نص المشكلة من قبل جميع الطلاب (بعد تحليل 5-6 مشاكل) يسمح لهم بالانتقال إلى الجزء التالي من الدرس، والذي يهدف إلى إتقان الطلاب لتسلسل العمليات . وبالتالي، في المجموع، يقوم الطلاب بتحليل حوالي 14 مشكلة (دون إكمال الحل)، والتي تبين أنها كافية لتعلم أداء الإجراء "تحديد العناصر الهيكلية للظاهرة".
الجدول رقم 4
البطاقة - وصفة طبية
المهمة: التعبير عن العناصر الهيكلية للظاهرة في
المفاهيم والكميات الفيزيائية
علامات إرشادية
- استبدل الكائن المادي المشار إليه في المشكلة بالكائن المثالي المقابل التعبير عن خصائص الكائن الأولي باستخدام الكميات الفيزيائية. استبدل الكائن المؤثر المحدد في المشكلة بالكائن المثالي المقابل. التعبير عن خصائص الكائن المؤثر باستخدام الكميات الفيزيائية. التعبير عن خصائص ظروف التفاعل باستخدام الكميات الفيزيائية. التعبير عن خصائص الحالة النهائية لجسم مادي باستخدام الكميات الفيزيائية.
بعد ذلك، يتم تعليم الطلاب التعبير عن العناصر البنيوية للظاهرة قيد النظر وخصائصها بلغة العلوم الفيزيائية، وهو أمر في غاية الأهمية، حيث أن جميع القوانين الفيزيائية تصاغ لنماذج معينة، وللظاهرة الحقيقية الموصوفة في المشكلة، يجب بناء نموذج مناسب. على سبيل المثال: "كرة صغيرة مشحونة" - شحنة نقطية؛ "الخيط الرفيع" - كتلة الخيط لا تذكر؛ "خيط الحرير" - لا يوجد تسرب للشحنة، وما إلى ذلك.
تشبه عملية تشكيل هذا الإجراء العملية السابقة: أولاً، يوضح المعلم في محادثة مع الطلاب كيفية تنفيذه باستخدام 2-3 أمثلة، ثم يقوم الطلاب بتنفيذ العمليات بشكل مستقل.
يتم تشكيل الإجراء "وضع خطة لحل المشكلة" لدى الطلاب على الفور، نظرًا لأن مكونات العملية معروفة بالفعل للطلاب وتم إتقانها من قبلهم. بعد عرض عينة من الإجراء، يتم إعطاء كل طالب بطاقة للعمل المستقل - تعليمات "صياغة خطة لحل المشكلة". يتم تشكيل هذا الإجراء حتى يتم تنفيذه بدقة من قبل جميع الطلاب.
الجدول رقم 5
البطاقة - وصفة طبية
"وضع خطة لحل المشكلة"
العمليات المنفذة
- تحديد خصائص الكائن المادي التي تغيرت نتيجة للتفاعل. اكتشف السبب وراء هذا التغيير في حالة الكائن. اكتب علاقة السبب والنتيجة بين التأثير في ظل ظروف معينة والتغير في حالة الجسم في شكل معادلة. عبر عن كل عضو في المعادلة بدلالة الكميات الفيزيائية التي تميز حالة الجسم وشروط التفاعل. حدد الكمية المادية المطلوبة. عبر عن الكمية الفيزيائية المطلوبة بدلالة الكميات الأخرى المعروفة.
يتم تنفيذ المرحلتين الرابعة والخامسة من حل المشكلات بشكل تقليدي. بعد إتقان جميع الإجراءات التي تشكل محتوى طريقة إيجاد حل لمشكلة جسدية، يتم كتابة قائمة كاملة بها على البطاقة، والتي تعمل كدليل للطلاب في حل المشكلات بشكل مستقل عبر عدة دروس.
بالنسبة لي، تعتبر هذه الطريقة ذات قيمة لأن ما يتعلمه الطلاب عند دراسة أحد فروع الفيزياء (عندما يصبح أسلوبًا في التفكير) يتم تطبيقه بنجاح عند حل المشكلات في أي قسم.
أثناء التجربة، أصبح من الضروري طباعة خوارزميات حل المشكلات على أوراق منفصلة ليعمل عليها الطلاب ليس فقط في الفصل وبعد الفصل، ولكن أيضًا في المنزل. نتيجة للعمل على تطوير الكفاءة الخاصة بالموضوع في حل المشكلات، تم تجميع مجلد من المواد التعليمية لحل المشكلات، والتي يمكن استخدامها من قبل أي طالب. ثم، بالتعاون مع الطلاب، تم عمل عدة نسخ من هذه المجلدات لكل جدول.
ساعد استخدام النهج الفردي في تكوين أهم مكونات النشاط التعليمي لدى الطلاب - احترام الذات وضبط النفس. تم التحقق من صحة عملية حل المشكلات من قبل مستشاري المعلمين والطلاب، ثم بدأ المزيد والمزيد من الطلاب في مساعدة بعضهم البعض بشكل متزايد، وشاركوا بشكل لا إرادي في عملية حل المشكلات.
التذبذبات والأمواج.
بصريات.
مهام العمل المستقل.
المشكلة 1. الوزن الهيدروستاتيكي.
معدات: طول المسطرة الخشبية 40 سم، البلاستيسين، قطعة من الطباشير، كوب قياس بالماء، خيط، شفرة حلاقة، حامل ثلاثي الأرجل مع حامل.
يمارس.
يقيس
- كثافة البلاستيسين
- كثافة الطباشير
- كتلة من المسطرة الخشبية.
ملحوظات:
- يُنصح بعدم تبليل قطعة الطباشير - فقد تتفكك.
- وتعتبر كثافة الماء تساوي 1000 كجم/م3
المشكلة 2. الحرارة النوعية لذوبان الهيبسلفيت.
عندما يذوب الهيبسلفيت في الماء، تنخفض درجة حرارة المحلول بشكل كبير.
قياس الحرارة النوعية لمحلول مادة معينة.
الحرارة النوعية للمحلول هي كمية الحرارة اللازمة لإذابة وحدة الكتلة من المادة.
تبلغ السعة الحرارية النوعية للماء 4200 جول/(كجم × ك)، وكثافة الماء 1000 كجم/م3.
معدات: المسعر. كوب أو كوب قياس؛ موازين مع أوزان ميزان الحرارة؛ هيبوسلفيت بلوري. ماء دافئ.
المشكلة 3. البندول الرياضي وتسارع السقوط الحر.
معدات: حامل ثلاثي القوائم مع القدم، ساعة توقيت، قطعة من البلاستيسين، مسطرة، خيط.
يمارس: قياس تسارع الجاذبية باستخدام البندول الرياضي.
المشكلة 4. معامل انكسار مادة العدسة.
يمارس: قياس معامل انكسار الزجاج المصنوع منه العدسة.
معدات: عدسة ثنائية التحدب على حامل، مصدر للضوء (مصباح كهربائي على حامل بمصدر تيار وأسلاك توصيل)، شاشة على حامل، فرجار، مسطرة.
المشكلة 5. "اهتزازات القضيب"
معدات: حامل ثلاثي القوائم مع قدم، ساعة توقيت، إبرة حياكة، ممحاة، إبرة، مسطرة، غطاء بلاستيكي من زجاجة بلاستيكية.
- تحقق من اعتماد فترة تذبذب البندول المادي الناتج على طول الجزء العلوي من السماعة. ارسم رسمًا بيانيًا للعلاقة الناتجة. تحقق من جدوى الصيغة (1) في حالتك.
- حدد بأكبر قدر ممكن من الدقة الحد الأدنى لفترة اهتزاز البندول الناتج.
- تحديد قيمة عجلة الجاذبية الأرضية.
المهمة 6. تحديد مقاومة المقاوم بأكبر قدر ممكن من الدقة.
معدات: مصدر تيار، مقاومة ذات مقاومة معروفة، مقاومة ذات مقاومة غير معروفة، زجاج (زجاج، 100 مل)، مقياس حرارة، ساعة (يمكنك استخدام ساعة اليد)، ورق بياني، قطعة من البلاستيك الرغوي.
المشكلة 7. تحديد معامل احتكاك الكتلة على الطاولة.
معدات: كتلة، مسطرة، حامل ثلاثي الأرجل، خيط، وزن الكتلة المعروفة.
المشكلة 8. تحديد وزن الشكل المسطح.
معدات: الشكل المسطح، المسطرة، الوزن.
المهمة 9. التحقق من اعتماد سرعة التيار المتدفق من الوعاء على ارتفاع مستوى الماء في هذا الوعاء.
معدات: حامل ثلاثي القوائم مزود بوصلة وقاعدة، وسحاحة زجاجية بمقياس وأنبوب مطاطي؛ المشبك الربيع؛ المشبك المسمار. ساعة التوقيف؛ قمع؛ كوفيت. كاس من الماء؛ ورقة من ورق الرسم البياني.
المشكلة 10. تحديد درجة حرارة الماء التي تكون كثافته القصوى.
معدات: كوب ماء بدرجة حرارة ر = 0 درجة مئوية; منصة معدنية؛ ميزان الحرارة؛ ملعقة؛ يشاهد؛ زجاج صغير.
المشكلة 11. تحديد قوة الكسر تالخيوط، ملغ< T
.
معدات: شريط طوله 50 سم; خيط أو سلك رفيع. مسطرة؛ حمولة من الكتلة المعروفة. حامل ثلاثي القوائم.
المسألة 12. حدد معامل احتكاك أسطوانة معدنية معروفة كتلتها على سطح الطاولة.
معدات: اسطوانتين معدنيتين لهما نفس الكتلة تقريبًا (كتلة إحداهما معروفة) م = 0.4 - 0.6 كجم)); حاكم الطول 40 - 50 سم; مقياس قوة باكوشينسكي.
المهمة 13. استكشاف محتويات "الصندوق الأسود" الميكانيكي. تحديد خصائص الجسم الصلب الموجود داخل "الصندوق".
معدات: مقياس القوة، المسطرة، ورق الرسم البياني، "الصندوق الأسود" - جرة مغلقة، مملوءة جزئيًا بالماء، حيث يوجد جسم صلب متصل به سلك صلب. يخرج السلك من الجرة من خلال ثقب صغير في الغطاء.
المشكلة 14. تحديد الكثافة والسعة الحرارية النوعية لمعدن غير معروف.
معدات: مسعر حراري، كوب بلاستيكي، حمام لتطوير الصور الفوتوغرافية، أسطوانة قياس (كوب)، مقياس حرارة، خيوط، اسطوانتين من المعدن غير المعروف، وعاء ساخن ( ر ز = 60 درجة -70 درجة) و بارد ( ر س = 10° – 15°) ماء. السعة الحرارية النوعية للماء ج في = 4200 جول/(كجم × ك).
المشكلة 15. تحديد معامل يونج للأسلاك الفولاذية.
معدات: حامل ثلاثي الأرجل مزود بساقين لربط المعدات؛ اثنين من قضبان الصلب. أسلاك الفولاذ (القطر 0.26 ملم); مسطرة؛ المقوى أداة؛ البلاستيسين. دبوس.
ملحوظة. ويعتمد معامل صلابة السلك على معامل يونج والأبعاد الهندسية للسلك على النحو التالي ك = إس/ل، أين ل- طول السلك، أ س– مساحة مقطعه .
المهمة 16. تحديد تركيز ملح الطعام في المحلول المائي المعطى لك.
معدات:حجم الوعاء الزجاجي 0.5 لتر; وعاء به محلول مائي من ملح الطعام بتركيز غير معروف؛ مصدر طاقة التيار المتردد بجهد قابل للتعديل ؛ مقياس التيار الكهربائي. الفولتميتر. قطبين كهربائيين توصيل الأسلاك مفتاح؛ مجموعه من 8
كميات موزونة من ملح الطعام؛ ورقة الرسم البياني؛ حاوية بالمياه العذبة.
المشكلة 17. حدد مقاومة الميليفولتميتر والملليمتر لنطاقي قياس.
معدات: ميلي فولتميتر ( 50/250 فولت) ، ملليمتر ( 5/50 مللي أمبير)، سلكين متصلين، صفائح من النحاس والزنك، خيار مخلل.
المشكلة 18. تحديد كثافة الجسم.
معدات: جسم غير منتظم الشكل، قضيب معدني، مسطرة، حامل ثلاثي الأرجل، وعاء به ماء، خيط.
المهمة 19. تحديد مقاومات المقاومات R 1، ...، R 7، مقياس التيار الكهربائي والفولتميتر.
معدات: البطارية، الفولتميتر، الأميتر، أسلاك التوصيل، المفتاح، المقاومات: ص 1 - ص 7.
المشكلة 20. تحديد معامل صلابة الزنبرك.
معدات: الربيع، المسطرة، ورقة الرسم البياني، الكتلة، الكتلة 100 جرام.
انتباه!لا تعلق حمولة من الزنبرك، لأن هذا سيتجاوز حد التشوه المرن للزنبرك.
المشكلة 21. تحديد معامل الاحتكاك المنزلق لرأس عود الثقاب على السطح الخشن لعلبة الثقاب.
معدات: علبة أعواد ثقاب، مقياس القوة الديناميكية، الوزن، ورقة، مسطرة، خيط.
المشكلة 22. جزء موصل الألياف الضوئية عبارة عن أسطوانة زجاجية (معامل الانكسار ن= 1.51)، وفيها قناتان أسطوانيتان دائريتان. نهايات الجزء مختومة. تحديد المسافة بين القنوات.
معدات: جزء الموصل، ورق الرسم البياني، عدسة مكبرة.
المشكلة 23. "السفينة السوداء". يتم إنزال الجسم في "إناء أسود" من الماء مربوطًا بخيط. أوجد كثافة الجسم ρ م، ارتفاعه l مستوى الماء في الوعاء مع الجسم المغمور ( ح) وعندما يكون الجسم خارج السائل ( ح س).
معدات. "سفينة سوداء"، مقياس القوة، ورقة الرسم البياني، المسطرة.
كثافة الماء 1000 كجم/م3. عمق السفينة ح = 32 سم.
المشكلة 24. الاحتكاك. تحديد معاملات الاحتكاك المنزلق للمساطر الخشبية والبلاستيكية على سطح الطاولة.
معدات. حامل ثلاثي مع قدم، خط راسيا، مسطرة خشبية، مسطرة بلاستيكية، طاولة.
المشكلة 25. لعبة الريح. حدد الطاقة المخزنة في زنبرك لعبة اللف (السيارة) عند "لف" ثابت (عدد لفات المفتاح).
معدات: لعبة قابلة للنفخ ذات كتلة معروفة، مسطرة، حامل ثلاثي الأرجل مزود بقاعدة ووصلة، مستوى مائل.
ملحوظة. قم بلف اللعبة بحيث لا تتجاوز المسافة المقطوعة طول الطاولة.
المشكلة 26. تحديد كثافة الأجسام. تحديد كثافة الوزن (السدادة المطاطية) والرافعة (الشريط الخشبي) باستخدام المعدات المقترحة.
معدات: حمل الكتلة المعروفة (قابس ملحوظ)؛ رافعة (شرائح خشبية)؛ زجاج اسطواني ( 200 - 250 مل); خيط ( 1 م); مسطرة خشبية، إناء به ماء.
المسألة 27. دراسة حركة الكرة.
ارفع الكرة إلى ارتفاع معين فوق سطح الطاولة. دعونا نطلق سراحه ونراقب حركته. إذا كانت الاصطدامات مرنة تمامًا (أحيانًا يقولون أنها مرنة)، فستقفز الكرة إلى نفس الارتفاع طوال الوقت. في الواقع، ارتفاع القفزات يتناقص باستمرار. يتم أيضًا تقليل الفاصل الزمني بين القفزات المتتالية، وهو ما يمكن ملاحظته بوضوح عن طريق الأذن. وبعد مرور بعض الوقت، يتوقف الارتداد وتبقى الكرة على الطاولة.
1 مهمة – النظرية.
1.1. تحديد جزء الطاقة المفقودة (معامل فقدان الطاقة) بعد الارتداد الأول والثاني والثالث.
1.2. الحصول على اعتماد الوقت على عدد الارتدادات.
المهمة 2 - تجريبية.
2.1. باستخدام الطريقة المباشرة باستخدام المسطرة، حدد معامل فقدان الطاقة بعد التأثير الأول والثاني والثالث.
من الممكن تحديد معامل فقدان الطاقة باستخدام طريقة تعتمد على قياس الزمن الكلي لحركة الكرة من لحظة رميها من ارتفاع H حتى لحظة توقفها عن الارتداد. للقيام بذلك، عليك إنشاء العلاقة بين إجمالي وقت الحركة ومعامل فقدان الطاقة.
2.2. تحديد معامل فقدان الطاقة باستخدام طريقة تعتمد على قياس الزمن الإجمالي لحركة الكرة.
3. الأخطاء.
3.1. قارن أخطاء قياس معامل فقدان الطاقة في الفقرتين 2.1 و2.2.
المشكلة 28. أنبوب اختبار مستقر.
- أوجد كتلة أنبوب الاختبار المعطى لك وقطريه الخارجي والداخلي.
- احسب نظريًا عند الحد الأدنى للارتفاع h min والحد الأقصى للارتفاع h max من الماء المسكوب في أنبوب اختبار سوف يطفو بثبات في وضع رأسي، وابحث عن القيم العددية باستخدام نتائج النقطة الأولى.
- حدد h min وh max بشكل تجريبي وقارنهما بنتائج الخطوة 2.
معدات. أنبوب اختبار غير معروف الكتلة بمقياس مُلصق عليه، وعاء به ماء، كوب، ورقة رسم بياني، خيط.
ملحوظة. يحظر إزالة الميزان من أنبوب الاختبار!
المشكلة 29. الزاوية بين المرايا. تحديد زاوية ثنائي السطوح بين المرايا بأكبر قدر من الدقة.
معدات. نظام مرآتين، شريط قياس، 3 دبابيس، ورقة من الورق المقوى.
المشكلة 30. قطعة الكرة.
القطعة الكروية هي جسم يحده سطح كروي ومستوي. باستخدام هذه المعدات، قم بإنشاء رسم بياني لاعتماد الحجم الخامسالجزء الكروي من نصف قطر الوحدة ص = 1من ارتفاعه ح.
ملحوظة. من غير المفترض أن تكون صيغة حجم القطعة الكروية معروفة. كثافة الماء تساوي 1.0 جم/سم3.
معدات. كوب من الماء، كرة تنس معروفة الكتلة ممع ثقب، حقنة بإبرة، ورقة الرسم البياني، الشريط، مقص.
المشكلة 31. الثلج بالماء.
تحديد الجزء الكتلي من الثلج في خليط الماء والثلج في وقت التسليم.
معدات. مزيج من الثلج والجليد ومقياس حرارة وساعة.
ملحوظة. السعة الحرارية النوعية للماء c = 4200 J/(kg × °C)، الحرارة النوعية لذوبان الجليد 335 kJ/kg.
المشكلة 32. "الصندوق الأسود" القابل للتعديل.
في "الصندوق الأسود" ذو 3 مخارج، يتم تجميع دائرة كهربائية تتكون من عدة مقاومات ذات مقاومة ثابتة ومقاومة واحدة متغيرة. يمكن تغيير مقاومة المقاوم المتغير من صفر إلى قيمة قصوى معينة R o باستخدام مقبض الضبط الموضح.
باستخدام مقياس الأومتر، افحص دائرة الصندوق الأسود، وبافتراض أن عدد المقاومات فيه ضئيل،
- رسم مخطط للدائرة الكهربائية الموجودة في "الصندوق الأسود"؛
- حساب مقاومة المقاومات الثابتة وقيمة R o؛
- تقييم دقة قيم المقاومة المحسوبة.
المشكلة 33. قياس المقاومة الكهربائية.
تحديد مقاومة الفولتميتر والبطارية والمقاوم. من المعروف أنه يمكن تمثيل البطارية الحقيقية كبطارية مثالية، متصلة على التوالي بمقاومة معينة، ويمكن تمثيل الفولتميتر الحقيقي كبطارية مثالية، بمقاومة موصلة على التوازي.
معدات. البطارية، الفولتميتر، مقاومة مجهولة المقاومة، مقاومة معروفة المقاومة.
المشكلة 34. وزن الأحمال الخفيفة للغاية.
باستخدام المعدات المقترحة، حدد الكتلة m لقطعة من الرقاقة.
معدات. جرة ماء، قطعة من البلاستيك الرغوي، مجموعة من المسامير، أعواد أسنان خشبية، مسطرة بأقسام مليمترية أو ورق رسم بياني، قلم رصاص حاد، رقائق معدنية، مناديل.
المشكلة 35.CVC CHA.
تحديد خاصية الجهد الحالي (CVC) لـ "الصندوق الأسود" ( تشي). وصف تقنية قياس خاصية الجهد الحالي ورسم الرسم البياني لها. تقييم الأخطاء.
معدات. FC يحد من المقاوم بمقاومة معروفة R، ومقياس متعدد في وضع الفولتميتر، ومصدر تيار قابل للتعديل، وأسلاك التوصيل، وورق الرسم البياني.
انتباه. يتصل تشيإلى المصدر الحالي تجاوز المقاوم المحدد ممنوع منعا باتا.
المشكلة 36. الربيع الناعم.
- اكتشف بشكل تجريبي اعتماد استطالة الزنبرك الناعم تحت تأثير وزنه على عدد دورات الزنبرك. أعط تفسيرًا نظريًا للعلاقة الموجودة.
- تحديد معامل المرونة وكتلة الربيع.
- تحقق من اعتماد فترة تذبذب الزنبرك على عدد لفاته.
معدات: زنبرك ناعم، حامل ثلاثي القوائم بالقدم، شريط قياس، ساعة بعقرب الثواني، كرة من البلاستيسين م = 10 جم، ورقة الرسم البياني.
المشكلة 37. كثافة الأسلاك.
تحديد كثافة السلك. كسر السلك غير مسموح به.
معدات: قطعة سلك، ورق بياني، خيط، ماء، وعاء.
ملحوظة. كثافة الماء 1000 كجم/م3.
المشكلة 38. معامل الاحتكاك.
تحديد معامل الاحتكاك المنزلق لمادة المكوك على الخشب. يجب أن يكون محور المكوك أفقيًا.
معدات: المكوك، طول الخيط 0.5 م، مسطرة خشبية مثبتة بزاوية في حامل ثلاثي الأرجل، ورق بياني.
ملحوظة. أثناء العمل يحظر تغيير موضع المسطرة.
المشكلة 39. حصة الطاقة الميكانيكية.
أوجد نسبة الطاقة الميكانيكية التي تفقدها الكرة عند سقوطها من ارتفاع دون سرعة ابتدائية 1 م.
معدات: كرة التنس، طول المسطرة 1.5 م، ورقة بيضاء A4، ورقة من ورق النسخ، لوحة زجاجية، مسطرة؛ قالب طوب.
ملحوظة: بالنسبة للتشوهات الصغيرة للكرة، يمكن اعتبار قانون هوك (ولكن ليس بالضرورة) صالحًا.
المشكلة 40. سفينة بها ماء "الصندوق الأسود".
"الصندوق الأسود" عبارة عن وعاء به ماء يُنزل فيه خيط مثبت عليه وزنان على مسافة ما من بعضهما البعض. أوجد كتل الأحمال وكثافتها. تقييم حجم الأحمال والمسافة بينها وبين مستوى الماء في الوعاء.
معدات: “الصندوق الأسود”، مقياس القوة الديناميكية، ورق بياني.
المشكلة 41. "الصندوق الأسود" البصري.
يتكون "الصندوق الأسود" البصري من عدستين، إحداهما متقاربة والأخرى متباعدة. تحديد أطوالها البؤرية.
معدات: أنبوب به عدستين (صندوق بصري "أسود")، مصباح كهربائي، مصدر تيار، مسطرة، شاشة بها ورقة رسم بياني، ورقة رسم بياني.
ملحوظة. يُسمح باستخدام الضوء من مصدر بعيد. لا يجوز تقريب المصباح الكهربائي من العدسات (أي أقرب مما تسمح به الحوامل).
تناول الفصل الأول من الرسالة الجوانب النظرية لمشكلة استخدام الكتب الإلكترونية في عملية تدريس الفيزياء في المرحلة الثانوية بالمدارس الثانوية. في سياق التحليل النظري للمشكلة، حددنا مبادئ وأنواع الكتب المدرسية الإلكترونية، وحددت وأثبتت نظريًا الظروف التربوية لاستخدام تكنولوجيات المعلومات في عملية تدريس الفيزياء في المستوى الأعلى من المدارس الثانوية.
وفي الفصل الثاني من الرسالة قمنا بصياغة غرض وأهداف ومبادئ تنظيم العمل التجريبي. يناقش هذا الفصل منهجية تنفيذ الشروط البيداغوجية التي حددناها لاستخدام الكتب الإلكترونية في عملية تدريس الفيزياء في المرحلة العليا بالمدرسة الشاملة، وتقدم الفقرة الأخيرة تفسيرا وتقييما للنتائج التي تم الحصول عليها أثناء العمل التجريبي .
الغرض والأهداف والمبادئ وطرق تنظيم العمل التجريبي
في الجزء التمهيدي من العمل، تم طرح فرضية تحتوي على الشروط الأساسية التي تتطلب الاختبار في الممارسة العملية. ومن أجل اختبار وإثبات المقترحات المطروحة في الفرضية قمنا بإجراء العمل التجريبي.
تُعرف التجربة في المعجم الموسوعي الفلسفي بأنها ملاحظة يتم إجراؤها بشكل منهجي؛ العزل المنهجي والجمع والتنوع للظروف من أجل دراسة الظواهر التي تعتمد عليها. في ظل هذه الظروف، يخلق الشخص إمكانية الملاحظات، على أساسها يتم تشكيل معرفته بالأنماط في الظاهرة المرصودة. الملاحظات والشروط والمعرفة حول الأنماط هي في رأينا أهم السمات التي يتميز بها هذا التعريف.
في قاموس علم النفس، يعتبر مفهوم التجربة أحد الأساليب الرئيسية (مع الملاحظة) للمعرفة العلمية بشكل عام، والبحث النفسي بشكل خاص. وهو يختلف عن الملاحظة عن طريق التدخل النشط في الموقف من جانب الباحث، وإجراء معالجة منهجية لواحد أو أكثر من المتغيرات (العوامل) وتسجيل التغييرات المصاحبة في سلوك الكائن المدروس. تتيح لك التجربة التي تم إعدادها بشكل صحيح اختبار الفرضيات حول علاقات السبب والنتيجة ولا تقتصر على إنشاء اتصال (ارتباط) بين المتغيرات. وأهم السمات، كما تبين التجربة، هي: نشاط الباحث، وخصائص التجربة الاستكشافية والتكوينية، وكذلك اختبار الفرضية.
تسليط الضوء على السمات الأساسية للتعريفات المذكورة أعلاه، كما كتبها بحق أ.يا. ناين و ز.م. Umetbaev، يمكننا بناء المفهوم التالي: التجربة هي نشاط بحثي مصمم لاختبار فرضية، تتكشف في ظروف طبيعية أو مصطنعة يتم التحكم فيها والتحكم فيها. والنتيجة، كقاعدة عامة، هي معرفة جديدة، والتي تتضمن تحديد العوامل المهمة التي تؤثر على فعالية الأنشطة التعليمية. تنظيم التجربة أمر مستحيل دون تحديد المعايير. ووجودهم هو الذي يجعل من الممكن تمييز النشاط التجريبي عن أي نشاط آخر. هذه المعايير، بحسب إي.بي. كاينوفا، قد يكون هناك وجود: الغرض من التجربة؛ فرضيات؛ لغة الوصف العلمية؛ الظروف التجريبية التي تم إنشاؤها خصيصا. طرق التشخيص طرق التأثير على موضوع التجريب؛ المعرفة التربوية الجديدة.
وهم يميزون بناء على أهدافهم بين التجارب التحققية والتكوينية والتقييمية. الغرض من تجربة التحقق هو قياس المستوى الحالي للتنمية. في هذه الحالة، نتلقى المواد الأولية للبحث وتنظيم تجربة تكوينية. وهذا مهم للغاية لتنظيم أي مسح.
تهدف التجربة التكوينية (التحويلية والتدريبية) ليس إلى بيان بسيط لمستوى تكوين هذا النشاط أو ذاك، وتطوير مهارات معينة للموضوعات، ولكن تكوينها النشط. هنا من الضروري إنشاء وضع تجريبي خاص. إن نتائج الدراسة التجريبية في كثير من الأحيان لا تمثل نمطًا محددًا، أو اعتمادًا مستقرًا، ولكنها تمثل سلسلة من الحقائق التجريبية المسجلة بالكامل إلى حد ما. غالبًا ما تكون هذه البيانات وصفية بطبيعتها، ولا تمثل سوى مواد أكثر تحديدًا تعمل على تضييق النطاق الإضافي للبحث. غالبًا ما ينبغي اعتبار نتائج التجربة في علم التربية وعلم النفس مادة وسيطة وأساسًا أوليًا لمزيد من العمل البحثي.
تجربة التقييم (التحكم) - بمساعدتها، بعد فترة زمنية معينة بعد التجربة التكوينية، يتم تحديد مستوى معرفة ومهارات الموضوعات بناءً على مواد التجربة التكوينية.
الغرض من العمل التجريبي هو اختبار الشروط التربوية المحددة لاستخدام الكتب المدرسية الإلكترونية في عملية تدريس الفيزياء في المرحلة الثانوية بالمدرسة الثانوية وتحديد مدى فعاليتها.
وكانت الأهداف الرئيسية للعمل التجريبي هي: اختيار المواقع التجريبية للتجربة التربوية؛ تحديد معايير اختيار المجموعات التجريبية؛ تطوير الأدوات وتحديد أساليب التشخيص التربوي لمجموعات مختارة؛ تطوير المعايير التربوية لتحديد وربط مستويات تعلم الطلاب في الفصول الضابطة والتجريبية.
تم تنفيذ العمل التجريبي على ثلاث مراحل، بما في ذلك: مرحلة التشخيص (تتم على شكل تجربة تأكيدية)؛ مرحلة المحتوى (تنظم في شكل تجربة تكوينية) والتحليلية (تتم في شكل تجربة ضابطة). مبادئ تنفيذ العمل التجريبي.
مبدأ شمولية التنظيم العلمي والمنهجي للعمل التجريبي. ويتطلب المبدأ ضمان مستوى عال من الاحترافية للمعلم التجريبي نفسه. تتأثر فعالية تنفيذ تكنولوجيات المعلومات في تعليم تلاميذ المدارس بعدة عوامل، ولا شك أن شرطها الأساسي هو امتثال محتوى التدريب لقدرات تلاميذ المدارس. لكن حتى في هذه الحالة تظهر مشاكل في التغلب على الحواجز الفكرية والجسدية، ولذلك عند استخدام أساليب التحفيز العاطفي والفكري للنشاط المعرفي لدى الطلاب، قدمنا استشارات منهجية تلبي المتطلبات التالية:
أ) تم تقديم مواد البحث عن المشكلات باستخدام أساليب وتعليمات توضيحية مخصصة لتسهيل استيعاب الطلاب للمواد التعليمية؛
ب) تم اقتراح تقنيات وطرق مختلفة لإتقان محتوى المادة قيد الدراسة؛
ج) أتيحت للمعلمين الفرديين الفرصة لاختيار التقنيات والخطط بحرية لحل المشكلات المحوسبة، والعمل وفقًا لتقنياتهم التربوية الأصلية.
مبدأ أنسنة محتوى العمل التجريبي. هذه هي فكرة أولوية القيم الإنسانية على التكنوقراطية والإنتاجية والاقتصادية والإدارية وما إلى ذلك. وقد تم تنفيذ مبدأ الأنسنة من خلال مراعاة القواعد التالية للنشاط التربوي: أ) العملية التربوية والعلاقات التعليمية فيها مبنية على الاعتراف الكامل بحقوق الطالب وحرياته واحترامه؛
ب) معرفة وأثناء العملية التربوية تعتمد على الصفات الإيجابية للطالب؛
ج) إجراء التعليم الإنساني باستمرار للمعلمين وفقا لإعلان حقوق الطفل؛
د) ضمان جاذبية وجماليات الفضاء التربوي وراحة العلاقات التعليمية لجميع المشاركين فيها.
وبالتالي، فإن مبدأ الأنسنة، كما يعتقد I. A. Kolesnikova و E. V. Titova، يوفر لأطفال المدارس حماية اجتماعية معينة في مؤسسة تعليمية.
مبدأ إضفاء الطابع الديمقراطي على العمل التجريبي هو فكرة تزويد المشاركين في العملية التربوية بحريات معينة للتنمية الذاتية والتنظيم الذاتي وتقرير المصير. يتم تنفيذ مبدأ الديمقراطية في عملية استخدام تكنولوجيات المعلومات لتعليم أطفال المدارس من خلال الامتثال للقواعد التالية:
أ) خلق عملية تربوية مفتوحة للسيطرة والتأثير العام؛
ب) خلق الدعم القانوني لأنشطة الطلاب التي من شأنها أن تساعد في حمايتهم من التأثيرات البيئية السلبية؛
ج) ضمان الاحترام المتبادل واللباقة والصبر في التفاعل بين المعلمين والطلاب.
يساعد تطبيق هذا المبدأ على توسيع قدرات الطلاب والمعلمين في تحديد محتوى التعليم واختيار التكنولوجيا لاستخدام تكنولوجيا المعلومات في عملية التعلم.
مبدأ المطابقة الثقافية للعمل التجريبي هو فكرة الاستخدام الأقصى في تربية وتعليم وتدريب البيئة التي أنشئت فيها المؤسسة التعليمية وتطويرها - ثقافة المنطقة والشعب والأمة والمجتمع ، دولة. يتم تنفيذ المبدأ على أساس الامتثال للقواعد التالية:
أ) فهم القيمة الثقافية والتاريخية من قبل مجتمع التدريس في المدرسة؛
ب) الاستفادة القصوى من الثقافة المادية والروحية العائلية والإقليمية؛
ج) ضمان وحدة المبادئ الوطنية والدولية والأعراقية والمجتمعية في تربية وتعليم وتدريب أطفال المدارس؛
د) تكوين القدرات الإبداعية والاتجاهات لدى المعلمين والطلاب لاستهلاك وخلق قيم ثقافية جديدة.
مبدأ الدراسة الشاملة للظواهر التربوية في العمل التجريبي، والتي تتضمن: استخدام المناهج التنموية النظامية والتكاملية؛ تعريف واضح لمكان الظاهرة التي تتم دراستها في العملية التربوية الشاملة؛ الكشف عن القوى الدافعة والظواهر للأشياء قيد الدراسة.
لقد استرشدنا بهذا المبدأ عند نمذجة عملية استخدام تقنيات المعلومات التعليمية.
مبدأ الموضوعية، والذي يتضمن: التحقق من كل حقيقة باستخدام عدة طرق؛ تسجيل جميع مظاهر التغيرات في الكائن قيد الدراسة؛ مقارنة البيانات من دراستك مع بيانات من دراسات أخرى مماثلة.
وقد استخدم هذا المبدأ بشكل فعال في عملية إجراء المراحل التحققية والتكوينية للتجربة، عند استخدام العملية الإلكترونية في العملية التعليمية، وكذلك في تحليل النتائج التي تم الحصول عليها.
تم استخدام مبدأ التكيف، الذي يتطلب مراعاة الخصائص الشخصية والقدرات المعرفية للطلاب في عملية استخدام تكنولوجيا المعلومات، عند إجراء تجربة تكوينية. مبدأ النشاط، الذي يفترض أن تصحيح المجال الدلالي الشخصي والاستراتيجية السلوكية لا يمكن أن يتم إلا من خلال العمل النشط والمكثف لكل مشارك.
مبدأ التجريب، يهدف إلى البحث بنشاط عن استراتيجيات سلوكية جديدة من قبل المشاركين في الفصول الدراسية. وهذا المبدأ مهم كقوة دافعة لتنمية الإبداع والمبادرة لدى الفرد، وكذلك كنموذج للسلوك في الحياة الحقيقية للطالب.
لا يمكن الحديث عن تكنولوجيا التعلم باستخدام الكتب المدرسية الإلكترونية إلا إذا: كانت تلبي المبادئ الأساسية للتكنولوجيا التربوية (التصميم الأولي، وقابلية التكرار، وتحديد الأهداف، والنزاهة)؛ فهو يحل المشاكل التي لم يتم حلها من الناحية النظرية و/أو العملية في مجال التعليم؛ الحاسوب هو وسيلة إعداد ونقل المعلومات إلى المتعلم.
وفي هذا الصدد، نقدم المبادئ الأساسية للإدخال المنهجي لأجهزة الكمبيوتر في العملية التعليمية، والتي تم استخدامها على نطاق واسع في عملنا التجريبي.
مبدأ المهام الجديدة. لا يتمثل جوهرها في نقل الأساليب والتقنيات التقليدية إلى الكمبيوتر، بل في إعادة بنائها وفقًا للإمكانيات الجديدة التي توفرها أجهزة الكمبيوتر. في الممارسة العملية، هذا يعني أنه عند تحليل عملية التعلم، يتم تحديد الخسائر التي تحدث بسبب أوجه القصور في تنظيمها (تحليل غير كاف لمحتوى التعليم، وضعف المعرفة بالقدرات التعليمية الحقيقية لأطفال المدارس، وما إلى ذلك). وفقًا لنتيجة التحليل، تم تحديد قائمة بالمهام التي لم يتم حلها حاليًا أو يتم حلها بشكل غير كامل لأسباب موضوعية مختلفة (حجم كبير، إنفاق وقت هائل، وما إلى ذلك) بمساعدة جهاز كمبيوتر. يجب أن تهدف هذه المهام إلى اكتمال القرارات المتخذة وحسن توقيتها وعلى الأقل تحقيق المثالية التقريبية.
مبدأ نهج النظم. وهذا يعني أن إدخال أجهزة الكمبيوتر يجب أن يعتمد على تحليل منهجي لعملية التعلم. وهذا يعني أنه يجب تحديد أهداف ومعايير سير عملية التعلم، ويجب تنفيذ الهيكلة، والكشف عن مجموعة كاملة من القضايا التي تحتاج إلى حل حتى يتمكن النظام المصمم من تلبية الأهداف والمعايير المحددة على أفضل وجه.
مبادئ التصنيف الأكثر منطقية لحلول التصميم. وهذا يعني أنه عند تطوير البرمجيات، يجب على المقاول أن يسعى جاهداً للتأكد من أن الحلول التي يقدمها مناسبة لأكبر مجموعة ممكنة من العملاء، ليس فقط من حيث أنواع أجهزة الكمبيوتر المستخدمة، ولكن أيضًا مختلف أنواع المؤسسات التعليمية.
وفي ختام هذه الفقرة نلاحظ أن استخدام الأساليب المذكورة أعلاه مع الأساليب والمبادئ الأخرى لتنظيم العمل التجريبي مكّن من تحديد الاتجاه نحو مشكلة استخدام الكتب المدرسية الإلكترونية في عملية التعلم، وتحديد طرق محددة لتحقيقها بشكل فعال. حل المشكلة.
باتباع منطق البحث النظري، قمنا بتشكيل مجموعتين - ضابطة وتجريبية. وفي المجموعة التجريبية تم اختبار فعالية الظروف التربوية المختارة، وفي المجموعة الضابطة كان تنظيم عملية التعلم تقليديا.
يتم عرض الميزات التعليمية لتنفيذ الشروط التربوية لاستخدام الكتب المدرسية الإلكترونية في عملية تدريس الفيزياء في المستويات العليا في الفقرة 2.2.
تنعكس نتائج العمل المنجز في الفقرة 2.3.