Valikkursus: "Praktiline ja eksperimentaalne füüsika." Füüsikatunni ettekanne (10. klass) teemal: eksperimentaaltöö füüsikas “Rõhu muutus”

Võnkumised ja lained.
Optika.

Ülesanded iseseisvaks tööks.
 Ülesanne 1. Hüdrostaatiline kaalumine.
Varustus: puidust joonlaua pikkus 40 cm, plastiliin, tükike kriiti, mõõtetops veega, niit, žiletitera, statiiv koos hoidikuga.
 Harjutus.
Mõõtke

• plastiliini tihedus;
• kriidi tihedus;
• puidust joonlaua mass.

Märkmed:

1. Soovitav on kriiditükki mitte märjaks teha – see võib laiali kukkuda.
2. Vee tiheduseks loetakse 1000 kg/m3

Ülesanne 2. Hüposulfiti lahustumissoojus.
Kui hüposulfit lahustatakse vees, langeb lahuse temperatuur oluliselt.
Mõõtke antud aine lahustumissoojus.
Lahuse erisoojus on soojushulk, mis on vajalik aine massiühiku lahustamiseks.
Vee erisoojusmaht on 4200 J/(kg × K), vee tihedus 1000 kg/m 3.
Varustus: kalorimeeter; keeduklaas või mõõtetops; kaalud raskustega; termomeeter; kristalne hüposulfit; soe vesi.

Ülesanne 3. Matemaatiline pendel ja vabalangemise kiirendus.

Varustus: jalaga statiiv, stopper, plastiliinitükk, joonlaud, niit.
Harjutus: Mõõtke raskuskiirendus matemaatilise pendli abil.

Ülesanne 4. Läätsematerjali murdumisnäitaja.
Harjutus: Mõõtke klaasi murdumisnäitaja, millest lääts on valmistatud.

Varustus: kaksikkumer lääts statiivil, valgusallikas (pirn alusel vooluallika ja ühendusjuhtmetega), ekraan statiivil, nihik, joonlaud.

Ülesanne 5. "Varraste vibratsioon"

Varustus: jalaga statiiv, stopper, kudumisvarras, kustutuskumm, varras, joonlaud, plastpudelist plastikkork.

• Uurige tekkiva füüsikalise pendli võnkeperioodi sõltuvust kodara ülemise osa pikkusest. Joonistage saadud seose graafik. Kontrollige valemi (1) teostatavust teie puhul.
• Määrake võimalikult täpselt kindlaks tekkiva pendli minimaalne võnkeperiood.
• Määrake gravitatsioonist tingitud kiirenduse väärtus.

Ülesanne 6. Määrake võimalikult täpselt takisti takistus.
Varustus: vooluallikas, teadaoleva takistusega takisti, tundmatu takistusega takisti, klaas (klaas, 100 ml), termomeeter, käekell (saate kasutada oma käekella), millimeetripaber, vahtplasti tükk.

Ülesanne 7. Määrake laual oleva ploki hõõrdetegur.
Varustus Kabiin: plokk, joonlaud, statiiv, niit, teadaoleva massi kaal.

Ülesanne 8. Määrake lameda kuju kaal.
Varustus: lame figuur, joonlaud, kaal.

Ülesanne 9. Uurige laevast välja voolava oja kiiruse sõltuvust veetaseme kõrgusest selles laevas.
Varustus: statiiv haakeseadise ja jalaga, klaasbürett skaala ja kummitoruga; vedruklamber; kruviklamber; stopper; lehter; küvett; klaas vett; graafikapaberi leht.

Ülesanne 10. Määrake vee temperatuur, mille juures selle tihedus on maksimaalne.
Varustus: klaas vett, temperatuuril t = 0 °C; metallist alus; termomeeter; lusikas; käekell; väike klaas.

Ülesanne 11. Määrake murdejõud T niidid, mg< T .
Varustus: riba, mille pikkus 50 cm; niit või õhuke traat; joonlaud; teadaoleva massiga koormus; statiiv.

Ülesanne 12. Määrata metallist silindri, mille mass on teada, hõõrdetegur laua pinnal.
Varustus: kaks ligikaudu sama massiga metallsilindrit (neist ühe mass on teada ( m = 0,4-0,6 kg)); pikkuse joonlaud 40-50 cm; Bakushinsky dünamomeeter.

Ülesanne 13. Uurige mehaanilise "musta kasti" sisu. Määrake "kasti" suletud tahke keha omadused.
Varustus: dünamomeeter, joonlaud, millimeetripaber, “must kast” - suletud, osaliselt veega täidetud purk, milles on kindel korpus, mille külge on kinnitatud jäik traat. Traat tuleb purgist välja kaanes oleva väikese augu kaudu.

Ülesanne 14. Määrake tundmatu metalli tihedus ja erisoojusmahtuvus.
Varustus: kalorimeeter, plastikust keeduklaas, vann fotode ilmutamiseks, mõõtesilinder (keeduklaas), termomeeter, niidid, 2 silindrit tundmatust metallist, anum kuumaga ( t g = 60° –70°) ja külm ( t x = 10° – 15°) vesi. Vee erisoojusmaht c in = 4200 J/(kg × K).

Ülesanne 15. Määrake terastraadi Youngi moodul.
Varustus: kahe jalaga statiiv varustuse kinnitamiseks; kaks terasvarda; terastraat (läbimõõt 0,26 mm); joonlaud; dünamomeeter; plastiliin; pin.
Märge. Traadi jäikuse koefitsient sõltub Youngi moodulist ja traadi geomeetrilistest mõõtmetest järgmiselt k = ES/l, Kus l– traadi pikkus, a S– selle ristlõikepindala.

Ülesanne 16. Määrake lauasoola kontsentratsioon teile antud vesilahuses.
Varustus: klaaspurgi maht 0,5 l; anum teadmata kontsentratsiooniga lauasoola vesilahusega; Reguleeritava pingega vahelduvvoolu toiteallikas; ampermeeter; voltmeeter; kaks elektroodi; ühendusjuhtmed; võti; komplekt 8 lauasoola kaalutud kogused; graafikapaber; mahuti värske veega.

Ülesanne 17. Määrake millivoltmeetri ja milliampermeetri takistus kahe mõõtepiirkonna jaoks.
Varustus: millivoltmeeter ( 50/250 mV), milliampermeeter ( 5/50 mA), kaks ühendusjuhet, vask- ja tsinkplaadid, marineeritud kurk.

Ülesanne 18. Määrake keha tihedus.
Varustus: ebakorrapärase kujuga korpus, metallvarras, joonlaud, statiiv, anum veega, niit.

Ülesanne 19. Määrake takistite R 1, ..., R 7, ampermeetri ja voltmeetri takistused.
Varustus: aku, voltmeeter, ampermeeter, ühendusjuhtmed, lüliti, takistid: R 1 – R 7.

Ülesanne 20. Määrake vedru jäikuse koefitsient.
Varustus: vedru, joonlaud, millimeetripaberi leht, plokk, mass 100 g.
Tähelepanu!Ärge peatage vedru koormust, kuna see ületab vedru elastse deformatsiooni piiri.

Ülesanne 21. Määrake tikupea libisemishõõrdetegur tikutoosi krobelisel pinnal.
Varustus: tikkude kast, dünamomeeter, kaal, paberileht, joonlaud, niit.

Probleem 22. Kiudoptilise pistiku osa on klaassilinder (murdumisnäitaja n= 1,51), milles on kaks ümmargust silindrilist kanalit. Osa otsad on tihendatud. Määrake kanalite vaheline kaugus.
Varustus: ühendusosa, millimeetripaber, suurendusklaas.

Ülesanne 23. “Must anum”. Keha lastakse nööril vee "musta anumasse". Leia keha tihedus ρ m, kõrgus l veetase sukeldatud kehaga anumas ( h) ja kui keha on väljaspool vedelikku ( h o).
Varustus. “Must anum”, dünamomeeter, millimeetripaber, joonlaud.
Vee tihedus 1000 kg/m 3. Laeva sügavus K = 32 cm.

Ülesanne 24. Hõõrdumine. Määrata puidust ja plastikust joonlaudade libisemistegurid laua pinnal.
Varustus. Jalaga statiiv, loodijoon, puidust joonlaud, plastikust joonlaud, laud.

Ülesanne 25. Keritav mänguasi. Määrake kinnikeeratava mänguasja (auto) kevadel salvestatud energia fikseeritud "mähisel" (võtme pöörete arv).
Varustus: teadaoleva massiga üleskeeratav mänguasi, joonlaud, statiiv jala ja siduriga, kaldtasapind.
Märge. Kerige mänguasi kokku nii, et selle läbisõit ei ületaks laua pikkust.

Ülesanne 26. Kehade tiheduse määramine. Kavandatava varustuse abil määrake raskuse (kummist punn) ja kangi (puitriba) tihedus.
Varustus: teadaoleva massiga koormus (märgitud pistik); kang (puidust liistud); silindriline klaas ( 200-250 ml); niit ( 1 m); puidust joonlaud, anum veega.

Ülesanne 27. Kuuli liikumise uurimine.
Tõstke pall laua pinnast teatud kõrgusele. Laseme ta lahti ja jälgime tema liikumist. Kui kokkupõrked oleksid absoluutselt elastsed (mõnikord öeldakse, et elastsed), siis hüppaks pall kogu aeg samale kõrgusele. Tegelikkuses hüpete kõrgus pidevalt väheneb. Samuti väheneb ajavahemik järjestikuste hüpete vahel, mis on selgelt kõrvaga märgatav. Mõne aja pärast põrkamine peatub ja pall jääb lauale.
1 ülesanne – teoreetiline.
1.1. Määrake kaotatud energia osa (energiakao koefitsient) pärast esimest, teist, kolmandat tagasilööki.
1.2. Hankige aja sõltuvus põrkamiste arvust.

Ülesanne 2 – eksperimentaalne.
2.1. Otsese meetodi abil määrake joonlaua abil energiakao koefitsient pärast esimest, teist, kolmandat lööki.
Energiakao koefitsienti on võimalik määrata meetodil, mis põhineb palli kogu liikumisaja mõõtmisel alates hetkest, mil see visatakse kõrguselt H kuni hetkeni, mil see lõpetab põrgatamise. Selleks tuleb luua seos kogu liikumisaja ja energiakao koefitsiendi vahel.
2.2. Määrake energiakao koefitsient, kasutades meetodit, mis põhineb palli kogu liikumisaja mõõtmisel.
3. Vead.
3.1. Võrrelge energiakao koefitsiendi mõõtmisvigu punktides 2.1 ja 2.2.

Ülesanne 28. Stabiilne katseklaas.

• Leidke teile antud katseklaasi mass ning selle välis- ja sisediameeter.
• Arvutage teoreetiliselt, millisel minimaalsel kõrgusel h min ja maksimaalsel kõrgusel h max katseklaasi valatud vesi stabiilselt vertikaalasendis hõljub ja leidke esimese punkti tulemuste põhjal arvväärtused.
• Määrake katseliselt h min ja h max ning võrrelge 2. etapi tulemustega.

Varustus. Tundmatu massiga katseklaas, millele on kleebitud skaala, anum veega, klaas, millimeetripaberi leht, niit.
Märge. Katseklaasist skaalat maha koorida on keelatud!

Ülesanne 29. Nurk peeglite vahel. Määrake suurima täpsusega peeglitevaheline kahetahuline nurk.
Varustus. Kahe peegli süsteem, mõõdulint, 3 tihvti, papileht.

Ülesanne 30. Palli segment.
Sfääriline segment on keha, mis on piiratud sfäärilise pinna ja tasapinnaga. Selle seadme abil koostage helitugevuse sõltuvuse graafik Vühiku raadiusega sfääriline segment r = 1 selle kõrgusest h.
Märge. Eeldatakse, et sfäärilise segmendi ruumala valem pole teada. Võtke vee tihedus 1,0 g/cm3.
Varustus. Klaas vett, teadaoleva massiga tennisepall m punktsiooniga, nõelaga süstal, millimeetripaberi leht, teip, käärid.

Ülesanne 31. Lumi veega.
Määrake kohaletoimetamise ajal lume massiosa lume-vee segus.
Varustus. Lume ja jää segu, termomeeter, käekell.
Märge. Vee erisoojusmahtuvus c = 4200 J/(kg × °C), jää sulamissoojus λ = 335 kJ/kg.

Ülesanne 32. Reguleeritav "must kast".
3 väljundiga “musta kasti” on kokku pandud elektriahel, mis koosneb mitmest konstantse takistusega takistist ja ühest muutuvast takistist. Muutuva takisti takistust saab välja toodud reguleerimisnupu abil muuta nullist teatud maksimumväärtuseni R o.
Uurige oommeetri abil musta kasti vooluringi ja eeldades, et takistite arv selles on minimaalne,

• joonistage "mustas kastis" oleva elektriahela skeem;
• arvutada konstantsete takistite takistus ja R o väärtus;
• hinnata oma arvutatud takistuse väärtuste täpsust.

Ülesanne 33. Elektritakistuse mõõtmine.
Määrake voltmeetri, aku ja takisti takistus. Teatavasti saab päris akut kujutada ideaalsena, mis on teatud takistiga järjestikku ühendatud, ja päris voltmeetrit saab kujutada ideaalsena, mille takisti on ühendatud paralleelselt.
Varustus. Aku, voltmeeter, tundmatu takistusega takisti, teadaoleva takistusega takisti.

Ülesanne 34. Ülikergete koormate kaalumine.
Kavandatava varustuse abil määrake fooliumitüki mass m.
Varustus. Purk vett, vahtplasti tükk, naelte komplekt, puidust hambaorkid, millimeetrijaotusega joonlaud ehk millimeetripaber, teritatud pliiats, foolium, salvrätikud.

Probleem 35. CVC CHA.
Määrake "musta kasti" voolu-pinge karakteristik (CVC) ( CHY). Kirjeldage voolu-pinge karakteristiku mõõtmise tehnikat ja joonistage selle graafik. Hinnake vigu.
Varustus. FC piirav takisti tuntud takistusega R, multimeeter voltmeetri režiimis, reguleeritav vooluallikas, ühendusjuhtmed, millimeetripaber.
Tähelepanu. Ühendage CHY vooluallikale piiravast takistist möödasõit on rangelt keelatud.

Ülesanne 36. Pehme vedru.

• Eksperimentaalselt uurige pehme vedru pikenemise sõltuvust oma raskuse mõjul vedru pöörete arvust. Andke leitud seose teoreetiline seletus.
• Määrake vedru elastsustegur ja mass.
• Uurige vedru võnkeperioodi sõltuvust selle pöörete arvust.

Varustus: pehme vedru, statiiv jalaga, mõõdulint, kell second-osutiga, plastiliinipall m = 10 g, graafikapaber.

Ülesanne 37. Traadi tihedus.
Määrake traadi tihedus. Traadi katkestamine ei ole lubatud.
Varustus: traaditükk, millimeetripaber, niit, vesi, anum.
Märge. Vee tihedus 1000 kg/m 3.

Ülesanne 38. Hõõrdetegur.
Määrake pooli materjali libisemishõõrdetegur puidule. Pooli telg peab olema horisontaalne.
Varustus: pool, niidi pikkus 0,5 m, statiivis viltu kinnitatud puidust joonlaud, millimeetripaber.
Märge. Töö ajal on joonlaua asendi muutmine keelatud.

Ülesanne 39. Mehaanilise energia osakaal.
Määrake mehaanilise energia osa, mille pall kaotab kõrguselt algkiiruseta kukkumisel 1 m.
Varustus: tennisepall, joonlaua pikkus 1,5 m, valge paberileht A4, koopiapaberi leht, klaasplaat, joonlaud; telliskivi.
Märge: kuuli väikeste deformatsioonide korral võib Hooke'i seadust (kuid mitte tingimata) pidada kehtivaks.

Ülesanne 40. Veega laev "must kast".
“Must kast” on veega anum, millesse on langetatud niit, mille külge on kinnitatud kaks raskust üksteisest teatud kaugusel. Leidke koormate massid ja nende tihedused. Hinnake koormate suurust, nendevahelist kaugust ja veetaset laevas.
Varustus: “must kast”, dünamomeeter, millimeetripaber.

Ülesanne 41. Optiline "must kast".
Optiline “must kast” koosneb kahest läätsest, millest üks on koonduv ja teine ​​lahknev. Määrake nende fookuskaugused.
Varustus: kahe läätsega toru (optiline “must” kast), lambipirn, vooluallikas, joonlaud, ekraan millimeetripaberilehega, millimeetripaberi leht.
Märge. Kaugema valgusallika kasutamine on lubatud. Lambipirni toomine läätsede lähedusse (st lähemale, kui alused võimaldavad) ei ole lubatud.

Lõputöö esimeses peatükis käsitleti elektrooniliste õpikute kasutamise probleemi teoreetilisi aspekte füüsika õpetamise protsessis keskkooli vanemas astmes. Probleemi teoreetilise analüüsi käigus selgitasime välja elektrooniliste õpikute põhimõtted ja liigid, selgitasime välja ja teoreetiliselt põhjendasime infotehnoloogiate kasutamise pedagoogilisi tingimusi keskkooli vanema astme füüsika õpetamise protsessis.

Lõputöö teises peatükis sõnastame eksperimentaaltöö korraldamise eesmärgi, eesmärgid ja põhimõtted. Käesolevas peatükis käsitletakse meie poolt tuvastatud pedagoogiliste tingimuste rakendamise metoodikat elektrooniliste õpikute kasutamiseks füüsika õpetamise protsessis üldhariduskooli vanemas astmes, viimases lõigus antakse tõlgendus ja hinnang katsetöö käigus saadud tulemustele. .

Eksperimentaaltöö korraldamise eesmärk, eesmärgid, põhimõtted ja meetodid

Töö sissejuhatavas osas esitati hüpotees, mis sisaldas peamisi tingimusi, mis nõuavad praktikas testimist. Hüpoteesis esitatud ettepanekute testimiseks ja tõestamiseks viisime läbi eksperimentaalse töö.

Filosoofilise entsüklopeedilise sõnaraamatu eksperiment on määratletud kui süstemaatiliselt läbi viidud vaatlus; tingimuste süstemaatiline isoleerimine, kombineerimine ja varieerimine, et uurida neist sõltuvaid nähtusi. Nendes tingimustes loob inimene võimaluse vaatlusteks, mille põhjal kujunevad tema teadmised vaadeldava nähtuse mustrite kohta. Vaatlused, tingimused ja teadmised mustrite kohta on meie arvates seda määratlust iseloomustavad kõige olulisemad tunnused.

Psühholoogiasõnaraamatus peetakse eksperimendi mõistet üheks peamiseks (koos vaatlusega) teaduslike teadmiste, eriti psühholoogiliste uuringute meetoditega. See erineb vaatlemisest teadlase aktiivse sekkumisega olukorda, ühe või mitme muutuja (teguri) süstemaatilise manipuleerimise ja sellega kaasnevate muutuste registreerimisega uuritava objekti käitumises. Õigesti üles seatud katse võimaldab testida hüpoteese põhjus-tagajärg seoste kohta ega piirdu muutujatevahelise seose (korrelatsiooni) loomisega. Kõige olulisemad tunnused, nagu kogemus näitab, on siin: uurija aktiivsus, mis on iseloomulik uurimuslikule ja kujundavale katsetüübile, samuti hüpoteesi kontrollimine.

Ülaltoodud määratluste põhijoonte esiletõstmine, nagu õigesti kirjutas A.Ya. Nain ja Z.M. Umetbajevi sõnul saame konstrueerida järgmise kontseptsiooni: eksperiment on uurimistegevus, mille eesmärk on kontrollida hüpoteesi, mis avaldub looduslikes või kunstlikult loodud kontrollitud ja kontrollitud tingimustes. Selle tulemuseks on reeglina uued teadmised, mis hõlmavad oluliste õppetegevuse tulemuslikkust mõjutavate tegurite väljaselgitamist. Katse korraldamine on võimatu ilma kriteeriumideta. Ja just nende olemasolu võimaldab eristada eksperimentaalset tegevust mis tahes muust. Need kriteeriumid, vastavalt E.B. Kainova, võib esineda: katse eesmärk; hüpoteesid; teaduslik kirjelduskeel; spetsiaalselt loodud katsetingimused; diagnostikameetodid; katseobjekti mõjutamise viisid; uusi pedagoogilisi teadmisi.

Eesmärkidest lähtuvalt eristavad nad tuvastavat, kujundavat ja hindavat eksperimenti. Selgitava eksperimendi eesmärk on mõõta hetke arengutaset. Sel juhul saame esmase materjali uurimistööks ja kujundava eksperimendi korraldamiseks. See on iga küsitluse korraldamisel äärmiselt oluline.

Kujundava (ümberkujundava, treeniva) katse eesmärk ei ole selle või selle tegevuse kujunemise taseme lihtne kindlaksmääramine, subjektide teatud oskuste arendamine, vaid nende aktiivne kujundamine. Siin on vaja luua spetsiaalne eksperimentaalne olukord. Eksperimentaaluuringu tulemused ei esinda sageli tuvastatud mustrit, stabiilset sõltuvust, vaid rida enam-vähem täielikult registreeritud empiirilisi fakte. Need andmed on sageli kirjeldavad, esindades ainult spetsiifilisemat materjali, mis kitsendab otsingu edasist ulatust. Pedagoogika ja psühholoogia alase eksperimendi tulemusi tuleks sageli käsitleda vahematerjalina ja edasise uurimistöö lähtealusena.

Hindamiskatse (kontroll) - selle abil, teatud aja möödudes pärast kujundavat katset, määratakse kujundava katse materjalide põhjal katsealuste teadmiste ja oskuste tase.

Eksperimentaaltöö eesmärk on testida tuvastatud pedagoogilisi tingimusi elektrooniliste õpikute kasutamiseks keskkooli vanema astme füüsika õpetamise protsessis ja määrata nende tulemuslikkus.

Katsetöö peamised eesmärgid olid: pedagoogilise eksperimendi katsekohtade valimine; katserühmade valiku kriteeriumide määratlemine; valitud rühmade pedagoogilise diagnostika vahendite väljatöötamine ja meetodite määramine; pedagoogiliste kriteeriumide väljatöötamine kontroll- ja eksperimentaalklasside õpilaste õpitasemete väljaselgitamiseks ja korrelatsiooniks.

Katsetöö viidi läbi kolmes etapis, sealhulgas: diagnostiline etapp (viiakse läbi kinnitava eksperimendi vormis); sisuetapp (korraldatud kujundava eksperimendi vormis) ja analüütiline (viiakse läbi kontrollkatse vormis). Katsetööde tegemise põhimõtted.

Eksperimentaaltöö teadusliku ja metoodilise korralduse terviklikkuse põhimõte. Põhimõte eeldab eksperimentaalõpetaja enda kõrge professionaalsuse tagamist. Infotehnoloogia rakendamise tõhusust kooliõpilaste õpetamisel mõjutavad paljud tegurid ning kahtlemata on selle põhitingimuseks koolituse sisu vastavus kooliõpilaste võimalustele. Kuid isegi sel juhul tekivad probleemid intellektuaalsete ja füüsiliste barjääride ületamisel ning seetõttu pakkusime õpilaste kognitiivse tegevuse emotsionaalse ja intellektuaalse stimuleerimise meetodeid kasutades metoodilist nõustamist, mis vastab järgmistele nõuetele:

a) probleemiotsingu materjal esitati isikupärastatud selgitavate meetodite ja juhiste abil, et hõlbustada õpilastel õppematerjalide omastamist;

b) pakuti välja erinevaid tehnikaid ja viise uuritava materjali sisu valdamiseks;

c) üksikutel õpetajatel oli võimalus vabalt valida arvutiülesannete lahendamise tehnikaid ja skeeme ning töötada oma algsete pedagoogiliste võtete järgi.

Eksperimentaaltöö sisu humaniseerimise põhimõte. See on idee inimväärtuste prioriteedist tehnokraatlike, tootmis-, majanduslike, administratiivsete jne ees. Humaniseerimise põhimõte viidi ellu järgmiste pedagoogilise tegevuse reeglite järgimisega: a) pedagoogiline protsess ja haridussuhted selles. on üles ehitatud õpilase õiguste ja vabaduste täielikule tunnustamisele ning tema austamisele;

b) tunneb ja pedagoogilise protsessi käigus tugineb õpilase positiivsetele omadustele;

c) viia pidevalt läbi pedagoogide humanistlikku koolitust vastavalt lapse õiguste deklaratsioonile;

d) tagada pedagoogilise ruumi atraktiivsus ja esteetika ning kõigi selles osalejate haridussuhete mugavus.

Seega tagab humaniseerimise põhimõte, nagu usuvad I. A. Kolesnikova ja E. V. Titova, koolilastele õppeasutuses teatud sotsiaalse kaitse.

Eksperimentaalse töö demokratiseerimise põhimõte on idee anda pedagoogilises protsessis osalejatele teatud vabadused enesearenguks, eneseregulatsiooniks ja enesemääramiseks. Demokratiseerimise põhimõtet infotehnoloogia kasutamise protsessis kooliõpilaste õpetamisel rakendatakse järgmiste reeglite järgimise kaudu:

a) luua pedagoogiline protsess, mis on avatud avalikkuse kontrollile ja mõjutamisele;

b) luua õpilaste tegevusele õigusabi, mis aitab kaitsta neid kahjulike keskkonnamõjude eest;

c) tagada vastastikune lugupidamine, taktitunne ja kannatlikkus õpetajate ja õpilaste suhtluses.

Selle põhimõtte rakendamine aitab laiendada õpilaste ja õpetajate võimalusi hariduse sisu määramisel, tehnoloogia valikul infotehnoloogia õppeprotsessis kasutamiseks.

Eksperimentaalse töö kultuurilise vastavuse põhimõte on idee maksimaalsest kasutamisest kasvatuses, hariduses ja koolituses keskkonda, milles ja mille arendamiseks õppeasutus loodi - piirkonna, rahva, rahvuse, ühiskonna kultuuri. , riik. Põhimõtet rakendatakse järgmiste reeglite järgimise alusel:

a) kultuuri- ja ajalooväärtuse mõistmine kooli õpetajaskonna poolt;

b) perekonna ja piirkondliku materiaalse ja vaimse kultuuri maksimaalne kasutamine;

c) riiklike, rahvusvaheliste, rahvustevaheliste ja ühiskondadevaheliste põhimõtete ühtsuse tagamine kooliõpilaste kasvatamisel, haridusel ja koolitusel;

d) õpetajate ja õpilaste loominguliste võimete ja hoiakute kujundamine uute kultuuriväärtuste tarbimiseks ja loomiseks.

Eksperimentaalse töö pedagoogiliste nähtuste tervikliku uurimise põhimõte, mis hõlmab: süsteemsete ja integreerivate - arendavate lähenemisviiside kasutamist; uuritava nähtuse koha selge määratlemine terviklikus pedagoogilises protsessis; uuritavate objektide liikumapanevate jõudude ja nähtuste avalikustamine.

Sellest põhimõttest lähtusime hariduse infotehnoloogiate kasutamise protsessi modelleerimisel.

Objektiivsuse põhimõte, mis hõlmab: iga fakti kontrollimist mitme meetodi abil; registreerida kõik uuritava objekti muutuste ilmingud; teie uuringu andmete võrdlemine teiste sarnaste uuringute andmetega.

Põhimõtet kasutati aktiivselt katse kindlaksmääramise ja kujundamise etapi läbiviimisel, elektroonilise protsessi kasutamisel õppeprotsessis, samuti saadud tulemuste analüüsimisel.

Kujundava eksperimendi läbiviimisel kasutati kohanemise põhimõtet, mis nõuab infotehnoloogia kasutamise protsessis õpilaste isikuomaduste ja kognitiivsete võimete arvestamist. Aktiivsuse põhimõte, mis eeldab, et isikliku semantilise välja ja käitumisstrateegia korrigeerimist saab läbi viia ainult iga osaleja aktiivse ja intensiivse töö käigus.

Eksperimenteerimise põhimõte, mille eesmärk on tundides osalejate aktiivne uute käitumisstrateegiate otsimine. See põhimõte on oluline indiviidi loovuse ja algatusvõime arengu tõukejõuna, aga ka käitumismudelina õpilase reaalses elus.

Õppetehnoloogiast saab elektroonilisi õpikuid kasutades rääkida vaid siis, kui: see rahuldab pedagoogilise tehnoloogia põhiprintsiipe (eelprojekteerimine, reprodutseeritavus, eesmärkide seadmine, terviklikkus); lahendab probleeme, mida didaktikas varem teoreetiliselt ja/või praktiliselt ei lahendatud; Arvuti on teabe ettevalmistamise ja õppijale edastamise vahend.

Sellega seoses tutvustame arvutite süstemaatilise õppeprotsessi juurutamise aluspõhimõtteid, mida meie eksperimentaaltöös laialdaselt kasutati.

Uute ülesannete põhimõte. Selle olemus ei ole traditsiooniliselt väljakujunenud meetodite ja tehnikate ülekandmine arvutisse, vaid nende ümberehitamine vastavalt arvutite pakutavatele uutele võimalustele. Praktikas tähendab see, et õppeprotsessi analüüsimisel tuvastatakse kaotused, mis tulenevad selle korralduse puudujääkidest (õppe sisu ebapiisav analüüs, kooliõpilaste tegeliku haridusvõimekuse puudulik tundmine jne). Kooskõlas analüüsi tulemusega on välja toodud ülesannete loetelu, mida erinevatel objektiivsetel põhjustel (suur maht, tohutu ajakulu jne) hetkel ei lahendata või lahendatakse puudulikult, kuid mis on täielikult lahendatavad arvutit kasutades. Need ülesanded peaksid olema suunatud tehtud otsuste täielikkusele, õigeaegsusele ja vähemalt ligikaudsele optimaalsusele.

Süsteemse lähenemise põhimõte. See tähendab, et arvutite kasutuselevõtt peaks põhinema õppeprotsessi süstemaatilisel analüüsil. See tähendab, et tuleb kindlaks määrata õppeprotsessi toimimise eesmärgid ja kriteeriumid, läbi viia struktureerimine, mis toob välja kogu lahendamist vajava teema, et kujundatud süsteem vastaks kõige paremini seatud eesmärkidele ja kriteeriumidele.

Disainlahenduste kõige mõistlikuma tüpiseerimise põhimõtted. See tähendab, et töövõtja peab tarkvara arendades püüdlema selle poole, et tema pakutavad lahendused sobiksid võimalikult laiale klientide ringile ja seda mitte ainult kasutatavate arvutitüüpide, vaid ka erinevat tüüpi õppeasutuste jaoks.

Selle lõigu kokkuvõtteks märgime, et ülaltoodud meetodite kasutamine koos teiste eksperimentaaltöö korraldamise meetodite ja põhimõtetega võimaldas kindlaks teha suhtumise elektrooniliste õpikute kasutamise probleemisse õppeprotsessis ning visandada konkreetsed viisid, kuidas tõhusalt kasutada. probleemi lahendada.

Teoreetilise uurimistöö loogikat järgides moodustasime kaks rühma – kontroll- ja eksperimentaalrühma. Eksperimentaalrühmas testiti valitud pedagoogiliste tingimuste tõhusust, kontrollrühmas oli õppeprotsessi korraldus traditsiooniline.

Elektrooniliste õpikute kasutamise pedagoogiliste tingimuste rakendamise hariduslikud tunnused füüsika õpetamise protsessis vanemas astmes on esitatud punktis 2.2.

Tehtud töö tulemused on kajastatud punktis 2.3.

Sissejuhatus

Peatükk 1. Eksperimentaalmeetodi kasutamise teoreetilised alused gümnaasiumi füüsikatundides

1 Eksperimentaalsete ülesannete roll ja tähendus koolifüüsika kursuses (eksperimendi definitsioon pedagoogikas, psühholoogias ja füüsika õppemeetodite teoorias)

2 Programmide ja õpikute analüüs katseülesannete kasutamise kohta koolifüüsika kursusel

3 Uus lähenemine eksperimentaalsete ülesannete läbiviimisele füüsikas Lego ehituskomplektide abil, kasutades jaotise "Mehaanika" näidet

4 Pedagoogilise eksperimendi läbiviimise metoodika kinnituseksperimendi tasemel

5 Järeldused esimese peatüki kohta

Peatükk 2. Üldõpetuse 10. klassi õpilaste rubriigis “Mehaanika” katseülesannete väljatöötamine ja läbiviimise metoodika.

1 Eksperimentaalsete ülesannete süsteemide väljatöötamine teemal "Punkti kinemaatika". Juhised kasutamiseks füüsikatundides

2 Katseülesannete süsteemide väljatöötamine teemal “Jäiga keha kinemaatika”. Juhised kasutamiseks füüsikatundides

3 Eksperimentaalsete ülesannete süsteemide väljatöötamine teemal “Dünaamika”. Juhised kasutamiseks füüsikatundides

4 Katseülesannete süsteemide väljatöötamine teemal “Jäädusseadused mehaanikas”. Juhised kasutamiseks füüsikatundides

5 Katseülesannete süsteemide väljatöötamine teemal “Staatika”. Juhised kasutamiseks füüsikatundides

6 Järeldused teise peatüki kohta

Järeldus

Bibliograafia

Vastus küsimusele

Sissejuhatus

Teema asjakohasus. Üldtunnustatud seisukoht on, et füüsika õppimine ei anna mitte ainult faktilisi teadmisi, vaid arendab ka isiksust. Kehaline kasvatus on kahtlemata intellektuaalse arengu valdkond. Viimane avaldub teatavasti nii inimese vaimses kui ka objektiivses tegevuses.

Sellega seoses omandab erilise tähtsuse eksperimentaalne probleemide lahendamine, mis hõlmab tingimata mõlemat tüüpi tegevusi. Nagu igat tüüpi probleemide lahendamisel, on ka sellel mõtlemisprotsessile ühine struktuur ja mustrid. Eksperimentaalne lähenemine avab võimalused kujutlusvõimelise mõtlemise arendamiseks.

Füüsikaliste probleemide eksperimentaalne lahendamine võib oma sisust ja lahendusmetoodikast tulenevalt kujuneda oluliseks vahendiks universaalsete uurimisoskuste ja -oskuste arendamiseks: teatud uurimismudelitel põhineva eksperimendi püstitamine, eksperimenteerimine ise, oskus tuvastada ja sõnastada kõige olulisemad tulemused. , püstitada uuritavale ainele adekvaatne hüpotees ja ehitada selle põhjal füüsikaline ja matemaatiline mudel ning kaasata analüüsi arvutitehnoloogiat. Õpilaste füüsiliste ülesannete sisu uudsus, katsemeetodite ja -vahendite valiku varieeruvus, vajalik mõtlemise sõltumatus füüsikaliste ja matemaatiliste mudelite väljatöötamisel ja analüüsimisel loovad eeldused loominguliste võimete kujunemiseks.

Seega on füüsika eksperimentaalülesannete süsteemi väljatöötamine mehaanika näitel arengu- ja isiksusekeskse õppe seisukohalt aktuaalne.

Õppeobjektiks on kümnenda klassi õpilaste õppeprotsess.

Õppeaineks on mehaanika näitel katseülesannete süsteem füüsikas, mis on suunatud õpilaste intellektuaalsete võimete arendamisele, uurimusliku lähenemise arendamisele ja loomingulisele tegevusele.

Õppetöö eesmärk on mehaanika näitel välja töötada füüsika eksperimentaalsete ülesannete süsteem.

Uurimishüpotees - Kui “Mehaanika” sektsiooni füüsikaliste katsete süsteem sisaldab õpetajate demonstratsioone, nendega seotud õpilaste kodu- ja klassiruumikogemusi, samuti valikkursuste õpilastele eksperimentaalseid ülesandeid ning korraldatakse õpilaste kognitiivne tegevus nende läbiviimisel ja arutelul. probleemsuse alusel, siis on Koolinoortel võimalus omandada lisaks füüsikaliste põhimõistete ja seaduspärasuste tundmisele ka info-, eksperimenteerimis-, ülesannete lahendamise- ja tegevusoskused, mis toob kaasa huvi suurenemise füüsika kui õppeaine vastu. Uuringu eesmärgist ja hüpoteesist lähtuvalt anti järgmised ülesanded:

1. Selgitada välja eksperimentaalülesannete roll ja tähendus koolifüüsika kursuses (eksperimendi definitsioon pedagoogikas, psühholoogias ja füüsika õppemeetodite teoorias).

Analüüsida programme ja õpikuid katseülesannete kasutamise kohta kooli füüsikakursusel.

Avaldage pedagoogilise eksperimendi läbiviimise metoodika olemus kindlaksmäärava eksperimendi tasemel.

Töötada välja eksperimentaalülesannete süsteem üldhariduse 10. klassi õpilastele rubriigis “Mehaanika”.

Töö teaduslik uudsus ja teoreetiline tähendus on järgmine: Välja on toodud 10. klassi õpilaste kognitiivsete võimete, uurimisoskuste ja loomingulise tegevuse arendamise vahendina kehaliste ülesannete eksperimentaalse lahendamise roll.

Uurimistöö teoreetilise olulisuse määrab füüsiliste probleemide eksperimentaalse lahendamise õppeprotsessi kavandamise ja korraldamise tehnoloogia kui arendava ja isiksusekeskse õppe vahendi väljatöötamine ja põhjendamine.

Probleemide lahendamiseks kasutati mitmeid meetodeid:

· psühholoogilise ja pedagoogilise kirjanduse teoreetiline analüüs ja võrdlevad meetodid;

· süstemaatiline lähenemine teoreetilise analüüsi tulemuste hindamisele, abstraktsest konkreetsele tõusmise meetod, teoreetilise ja empiirilise materjali süntees, mõtestatud üldistuse meetod, lahenduste loogilis-heuristiline arendamine, tõenäosuslik prognoosimine, ennustav modelleerimine, mõtteeksperiment .

Töö koosneb sissejuhatusest, kahest peatükist, järeldusest, bibliograafiast ja lisadest.

Väljatöötatud ülesannete süsteemi testimine viidi läbi Avatud Aktsiaseltsi "Vene Raudtee" üldhariduse internaatkooli nr 30 baasil, aadress: Komsomolsk - Amuuri ääres, Lenini pst 58/2.

Peatükk 1. Eksperimentaalmeetodi kasutamise teoreetilised alused gümnaasiumi füüsikatundides

1 Eksperimentaalsete ülesannete roll ja tähendus koolifüüsika kursuses (eksperimendi definitsioon pedagoogikas, psühholoogias ja füüsika õppemeetodite teoorias)

Robert Woodworth (R. S. Woodworth), kes avaldas oma klassikalise eksperimentaalpsühholoogia õpiku (Experimental psychology, 1938), määratles eksperimenti kui struktureeritud uuringut, mille käigus uurija muudab otseselt mõnda tegurit (või tegureid), hoiab teisi konstantsena ja jälgib süstemaatiliste muudatuste tulemused .

Pedagoogikas määratles V. Slastenin eksperimenti kui uurimistegevust, mille eesmärk on uurida põhjus-tagajärg seoseid pedagoogilistes nähtustes.

Filosoofias Sokolov V.V. kirjeldab eksperimenti kui teadusliku teadmise meetodit.

Füüsika rajaja on A. P. Znamensky. kirjeldas eksperimenti kui kognitiivse tegevuse tüüpi, mille puhul konkreetse teadusliku teooria võtmeolukorda ei mängita reaalselt läbi.

Robert Woodworthi sõnul on kehtestav eksperiment eksperiment, mis tuvastab mõne muutumatu fakti või nähtuse olemasolu.

V. Slastenini sõnul viiakse väljaselgitav eksperiment läbi uuringu alguses ja selle eesmärk on selgitada koolipraktika olukorda uuritava probleemi osas.

Robert Woodworthi järgi seab kujundav (transformeeriv, õpetav) eksperiment oma eesmärgiks psüühika teatud aspektide, aktiivsustasemete jms aktiivse kujundamise või kasvatamise; Seda kasutatakse lapse isiksuse kujunemise konkreetsete viiside uurimisel, tagades psühholoogilise uurimistöö seose pedagoogilise otsinguga ja kõige tõhusamate kasvatustöö vormide kujundamisega.

Slastenini järgi on V. kujundav eksperiment, mille käigus konstrueeritakse uusi pedagoogilisi nähtusi.

V. Slastenini järgi on katseülesanded lühiajalised vaatlused, mõõtmised ja katsed, mis on tunni teemaga tihedalt seotud.

Isiklikult orienteeritud õpe on selline õpe, kus esiplaanile seatakse lapse isiksus, tema originaalsus, eneseväärtus, esmalt avatakse igaühe subjektiivne kogemus ja seejärel kooskõlastatakse see hariduse sisuga. Kui traditsioonilises kasvatusfilosoofias kirjeldati isiksuse arengu sotsiaal-pedagoogilisi mudeleid väljastpoolt määratletud näidiste, tunnetusstandardite (kognitiivse tegevuse) kujul, siis isiksusekeskne õpe põhineb inimese subjektiivse kogemuse unikaalsuse tunnustamisel. õpilane ise kui oluline individuaalse elutegevuse allikas, avaldub eelkõige tunnetuses. Seega tunnistatakse, et hariduses ei toimu mitte ainult antud pedagoogiliste mõjude sisestamine lapse poolt, vaid antud ja subjektiivse kogemuse "kohtumine", viimase omamoodi "kasvatamine", selle rikastamine, suurendamine, transformeerimine, mis moodustab individuaalse arengu “vektori” Õpilase tunnustamine peamise aktiivse tegurina Kogu kasvatusprotsessi kujund on isiksusekeskne pedagoogika.

Haridusprotsessi kujundamisel tuleb lähtuda kahe võrdse allika tunnustamisest: õpetamine ja õppimine. Viimane ei ole lihtsalt esimese tuletis, vaid on iseseisev, isiklikult oluline ja seetõttu väga tõhus isiksuse arengu allikas.

Isikukeskne õpe põhineb subjektiivsuse põhimõttel. Sellest tulenevad mitmed sätted.

Õppematerjal ei saa olla kõigile õpilastele ühesugune. Õpilasele tuleb anda võimalus materjali õppimisel, ülesannete täitmisel ja ülesannete lahendamisel valida, mis vastab tema subjektiivsusele. Õppetekstide sisus on võimalikud ja vastuvõetavad vastuolulised hinnangud, esituse varieeruvus, erinevate emotsionaalsete hoiakute avaldumine, autoripositsioonid. Õpilane ei õpi vajalikku materjali etteantud järeldustega pähe, vaid valib selle ise, uurib, analüüsib ja teeb oma järeldused. Rõhk ei ole mitte ainult õpilase mälu arendamisel, vaid tema mõtlemise sõltumatusel ja järelduste originaalsusel. Selle poole tõukab õpilast ülesannete probleemsus ja õppematerjali ebaselgus.

Kujundav eksperiment on eranditult psühholoogiale omane eksperimendi tüüp, mille käigus eksperimentaalse olukorra aktiivne mõju subjektile peaks kaasa aitama tema vaimsele arengule ja isiklikule kasvule.

Vaatleme eksperimentaalsete ülesannete rolli ja tähendust psühholoogias, pedagoogikas, filosoofias ja füüsika õppemeetodite teoorias.

Psühholoogi uurimistöö peamine meetod on eksperiment. Kuulus vene psühholoog S.L. Rubinstein (1889-1960) tuvastas järgmised eksperimendi omadused, mis määravad selle tähtsuse teaduslike faktide saamiseks: „1) Eksperimendis põhjustab uurija ise uuritava nähtuse, selle asemel, et oodata, nagu objektiivse vaatluse puhul, kuni nähtuse juhuslik kulg annab talle võimaluse seda jälgida . 2) Omades võimalust uuritavat nähtust esile kutsuda, saab eksperimenteerija varieerida, muuta tingimusi, milles nähtus ilmneb, selle asemel, et, nagu lihtsa vaatluse puhul, võtta neid kui juhust, mis talle need kingib. 3) Isomeriseerides üksikuid tingimusi ja muutes neist üht, jättes teised muutumatuks, paljastab katse seeläbi nende individuaalsete tingimuste tähenduse ja loob looduslikud seosed, mis määravad uuritava protsessi. Eksperiment on seega väga võimas metoodiline vahend mustrite tuvastamiseks. 4) Tuvastades nähtuste vahel korrapäraseid seoseid, võib katse sageli muuta mitte ainult tingimusi endid nende olemasolu või puudumise mõttes, vaid ka nende kvantitatiivseid seoseid. Selle tulemusena loob katse kvalitatiivsed mustrid, mida saab matemaatiliselt sõnastada.

Kõige silmatorkavam pedagoogiline suund, mis on loodud "uue hariduse" ideede elluviimiseks, on eksperimentaalpedagoogika, mille peamine eesmärk on välja töötada teaduslikult põhjendatud õpetamise ja kasvatuse teooria, mis on võimeline arendama inimese individuaalsust. Pärineb 19. sajandist. eksperimentaalpedagoogika (termini pakkus välja E. Meiman), mis on suunatud lapse igakülgsele uurimisele ja pedagoogilise teooria eksperimentaalsele põhjendamisele. Tal oli tugev mõju kodumaise pedagoogikateaduse arengule. .

Ühtegi teemat ei tohiks käsitleda puhtalt teoreetiliselt, nagu ei tohiks teha ühtegi tööd ilma selle teaduslikku teooriat valgustamata. Teooria oskuslik ühendamine praktikaga ja praktika teooriaga annab soovitud kasvatusliku efekti ja tagab pedagoogika meile seatud nõuete täitmise. Füüsika (selle praktilise osa) õpetamise põhivahendiks koolis on näidis- ja laborikatse, millega õpilane peab tegelema tunnis õpetajate selgituste ajal, laboritöödes, füüsika töötoas, füüsikaringis ja kodus.

Ilma eksperimendita on ja ei saagi olla ratsionaalne füüsikaõpetus; ainuüksi sõnaline füüsikaõpetus viib paratamatult formalismi ja päheõppimiseni.

Koolifüüsikakursuse eksperiment on füüsikale omase teadusliku uurimismeetodi peegeldus.

Katsete ja vaatluste läbiviimisel on suur tähtsus õpilaste tutvustamisel eksperimentaalmeetodi olemusega, selle rolliga füüsika teaduslikes uuringutes, samuti teadmiste iseseisva omandamise ja rakendamise oskuse kujundamisel ning loominguliste võimete arendamisel.

Eksperimentide käigus omandatud oskused on oluline aspekt õpilaste positiivsel motivatsioonil uurimistegevuseks. Koolipraktikas rakendatakse katseid, katsemeetodeid ja õpilaste eksperimentaalset tegevust peamiselt näidis- ja laboratoorsete katsete püstitamisel, probleemiotsingu ja uurimistöö õppemeetodites.

Füüsika eksperimentaalsete aluste eraldi rühma moodustavad fundamentaalsed teaduslikud katsed. Mitmeid katseid demonstreeritakse koolis saadaolevate seadmete abil, teisi katseid mudelitel ja teisi filme vaadates. Fundamentaalsete eksperimentide uurimine võimaldab õpilastel oma tegevust intensiivistada, aitab kaasa mõtlemise arengule, äratab huvi ja julgustab iseseisvat uurimistööd.

Vaatluste ja demonstratsioonide suur hulk ei taga õpilaste iseseisva ja tervikliku vaatluse läbiviimise oskust. Seda asjaolu võib seostada tõsiasjaga, et enamikus õpilastele pakutavates katsetes määratakse kindlaks kõigi toimingute koosseis ja järjestus. See probleem muutus veelgi hullemaks trükitud laborimärkmike tulekuga. Üliõpilased, kes on vaid kolme õppeaasta jooksul (9.-11. klassini) selliste märkmikute abil läbinud enam kui kolmkümmend laboritööd, ei suuda katse põhitoiminguid kindlaks teha. Kuigi madala ja rahuldava õppetasemega õpilastele pakuvad need edusituatsiooni ning tekitavad kognitiivset huvi ja positiivset motivatsiooni. Seda kinnitavad veel kord uuringud: enam kui 30% koolilastest armastab füüsikatundi võimaluse eest iseseisvalt teha labori- ja praktilisi töid.

Selleks, et õpilased saaksid õppetundides ja laboritöödes välja töötada kõik kasvatusuuringute eksperimentaalsete meetodite elemendid: mõõtmised, vaatlused, nende tulemuste registreerimine, saadud tulemuste matemaatiline töötlemine ja samal ajal kaasneb nende rakendamisega kõrge Iseseisvuse ja tõhususe aste, pakutakse enne iga katse algust õpilastele heuristiline juhend “Õpin katset tegema” ja enne vaatlust heuristiline juhend “Õpin vaatlema”. Nad ütlevad õpilastele, mida teha (aga mitte kuidas) ja visandavad edasiliikumise suuna.

“Märkmik 10. klassi õpilaste eksperimentaalseks uurimistööks” (autorid N.I. Zaprudsky, A.L. Karpuk) pakub suurepäraseid võimalusi õpilastele iseseisvate katsete korraldamiseks. Sõltuvalt õpilaste võimetest pakutakse neile selle läbiviimiseks kahte võimalust (kasutades iseseisvalt üldisi soovitusi katse planeerimiseks ja läbiviimiseks - variant A või vastavalt variandis B pakutud samm-sammult tegevustele). Programmile lisanduvate eksperimentaaluuringute ja eksperimentaalülesannete valik annab suurepärased võimalused õpilaste huvide realiseerimiseks.

Üldiselt omandavad õpilased iseseisva eksperimentaalse tegevuse käigus järgmised spetsiifilised oskused:

· vaadelda ja uurida ainete ja kehade nähtusi ja omadusi;

· kirjeldada vaatluste tulemusi;

· püstitada hüpoteese;

· valida katsete läbiviimiseks vajalikud instrumendid;

· võtta mõõtmised;

· arvutada otseste ja kaudsete mõõtmiste vead;

· esitada mõõtmistulemused tabelite ja graafikute kujul;

· tõlgendada katsete tulemusi;

·järeldusi tegema;

· arutada katse tulemusi, osaleda arutelus.

Hariduslik füüsikakatse on keskkooli füüsikakursuse lahutamatu osa. Teoreetilise materjali ja katse edukas kombinatsioon annab, nagu praktika näitab, parima pedagoogilise tulemuse.

.2 Programmide ja õpikute analüüs katseülesannete kasutamise kohta koolifüüsika kursusel

Gümnaasiumis (10. - 11. klass) on peamiselt levinud ja kasutusel viis õppevahendit.

UMK - “Füüsika 10-11” toim. Kasjanov V.A.

Klass. 1-3 tundi nädalas. Õpik, autor. Kasjanov V.A.

Kursus on mõeldud üldharidusklasside õpilastele, kelle jaoks füüsika ei ole põhiaine ja seda tuleb õppida vastavalt õppekava põhikomponendile. Peamine eesmärk on kujundada kooliõpilastes ettekujutusi teaduslike teadmiste metoodikast, teooria ja katse rollist, kohast ja suhetest teadmiste protsessis, nende vahekorrast, Universumi struktuurist ja inimese positsioonist ümbritsevas maailmas. Kursuse eesmärk on kujundada õpilastes arvamust füüsika üldpõhimõtetest ja põhiprobleemidest, mida sellega lahendatakse; viia läbi koolinoorte keskkonnaharidust, s.o. kujundada oma arusaamine keskkonnakaitse teaduslikest aspektidest; arendada teaduslikku lähenemist äsjaavastatud nähtuste analüüsile. Õppematerjali sisu ja esitamise meetodite poolest on see õppematerjal autori poolt teistest suuremal määral viimistletud, kuid eeldab 3 või enama õppetundi nädalas (10.-11. klass) Komplekt sisaldab:

Metoodiline juhend õpetajatele.

Iga õpiku juurde märkmik laboritööde tegemiseks.

UMK - “Füüsika 10-11”, autor. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N.

Klass. 3-4 tundi nädalas. Õpik, autor. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N.

Klass. 3-4 tundi nädalas. Õpik, autor. Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B.

Füüsika 10. klass. Mõeldud kolmeks või enamaks tunniks nädalas, kahe esimese tuntud autori meeskonnale Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Lisandus Sotsky N.N., kes kirjutas mehaanika sektsiooni, mille õppimine on nüüdseks muutunud vajalikuks vanemas erikoolis. Füüsika 11. klass. 3-4 tundi nädalas. Autorite meeskond on sama: Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B. Seda kursust on veidi ümber töödeldud ja see jääb "vana Mjakiševiga" võrreldes peaaegu muutumatuks. Toimub mõningane teatud osade üleminek lõpetajaklassi. See komplekt on samade autorite keskkooli traditsiooniliste õpikute (nendega õppis peaaegu kogu NSVL) muudetud versioon.

UMK - “Füüsika 10-11”, autor. Antsiferov L. I.

Klass. 3 tundi nädalas. Õpik, autor. Antsiferov L.I.

Kursuse programm põhineb õppematerjali koostamise tsüklilisel põhimõttel, mis hõlmab füüsikateooria õppimist, selle kasutamist probleemide lahendamisel ja teooria rakendamist praktikas. Välja on toodud kaks õppesisu taset: põhimiinimum, kõigile kohustuslik ja kõrgendatud raskusastmega õppematerjal, mis on suunatud eriti füüsikahuvilistele koolilastele. Selle õpiku on kirjutanud kuulus Kurski metoodik prof. Antsiferov L.I. Aastatepikkune töö pedagoogikaülikoolis ja üliõpilastele loengute pidamine viis selle koolikursuse loomiseni. Need õpikud on rasked üldharidustasemele ning nõuavad ülevaatamist ja täiendavaid õppematerjale.

UMK - “Füüsika 10-11”, autor. Gromov S.V.

Klass. 3 tundi nädalas. Õpik, autor. Gromov S.V.

Klass. 2 tundi nädalas. Õpik, autor. Gromov S.V.

Õpikud on mõeldud keskkooli vanematele klassidele. Sisaldab "koolifüüsika" teoreetilist ettekannet. Samal ajal pööratakse olulist tähelepanu ajaloolistele materjalidele ja faktidele. Esitamise järjekord on ebatavaline: mehaanika lõpeb SRT peatükiga, millele järgneb elektrodünaamika, MCT, kvantfüüsika, aatomituuma füüsika ja elementaarosakesed. See struktuur võimaldab kursuse autori sõnul õpilastel kujundada õpilaste mõtetes rangema ettekujutuse tänapäevasest füüsilisest maailmapildist. Praktiline osa on esindatud minimaalse arvu standardsete laboritööde kirjeldustega. Materjali läbimine hõlmab suure hulga probleemide lahendamist, nende põhitüüpide lahendamiseks on antud algoritmid. Kõigis ülaltoodud gümnaasiumiõpikutes tuleks rakendada nn üldhariduslikku taset, kuid see sõltub suuresti õpetaja pedagoogilisest oskusest. Kõiki neid õpikuid saab kaasaegses koolis kasutada loodusõpetuse, tehnika ja muu profiiliga tundides, graafikuga 4-5 tundi nädalas.

UMK - “Füüsika 10-11”, autor. Mansurov A. N., Mansurov N. A.

11. klass. 2 tundi (1 tund) nädalas. Õpik, autor. Mansurov A. N., Mansurov N. A.

Seda komplekti kasutavad vaid vähesed koolid! Kuid see on esimene füüsika oletatava humanitaarprofiili õpik. Autorid püüdsid kujundada ettekujutust maailma füüsilisest pildist, järjestikku vaadeldakse maailma mehaanilisi, elektrodünaamilisi ja kvantstatistilisi pilte. Kursuse sisu sisaldab kognitiivsete meetodite elemente. Kursus sisaldab fragmentaarset seaduspärasuste, teooriate, protsesside ja nähtuste kirjeldust. Matemaatilist aparaati peaaegu ei kasutata ja see asendatakse füüsiliste mudelite sõnalise kirjeldusega. Probleemide lahendamist ja laboratoorseid töid ei pakuta. Lisaks õpikule on välja antud metoodilisi käsiraamatuid ja planeerimist.

3 Uus lähenemine eksperimentaalsete ülesannete läbiviimisele füüsikas Lego ehituskomplektide abil, kasutades jaotise "Mehaanika" näidet

füüsikakooli eksperimentaalmehaanika

Kaasaegsete katseoskuste arendamise nõuete rakendamine on võimatu ilma praktilise töö uusi lähenemisviise kasutamata. Vajalik on kasutada metoodikat, milles laboratoorsed tööd ei täida uuritava materjali illustreerivat funktsiooni, vaid on õppe sisu täisväärtuslik osa ja eeldavad uurimismeetodite kasutamist õppetöös. Samal ajal suureneb frontaalse eksperimendi roll uue materjali uurimisel uurimismeetodil ning maksimaalne arv katseid tuleks kanda õpetaja näidislaualt õpilaste töölaudadele. Haridusprotsessi kavandamisel on vaja pöörata tähelepanu mitte ainult laboritööde arvule, vaid ka nende moodustatavatele tegevustele. Osa töödest on soovitav üle viia kaudsete mõõtmiste tegemiselt suuruste vaheliste sõltuvuste kontrollimise ja empiiriliste sõltuvuste graafikute joonistamise uurimisele. Samal ajal pöörake tähelepanu järgmiste oskuste kujunemisele: konstrueerige eksperimentaalse hüpoteesi sõnastuse põhjal eksperimentaalne seadistus; koostada graafikud ja arvutada nende põhjal füüsikaliste suuruste väärtused; analüüsida eksperimentaalsete uuringute tulemusi, mis on väljendatud eksperimentaalsete uuringute kujul, väljendatud tabeli või graafiku kujul, teha järeldusi katse tulemuste põhjal.

Füüsika osariigi haridusstandardi föderaalne komponent eeldab õppeprotsessi tegevusepõhise lähenemise prioriteetsust, arendades õpilastes oskust jälgida loodusnähtusi, kirjeldada ja teha kokkuvõtteid vaatlustulemustest ning kasutada füüsika uurimisel lihtsaid mõõteriistu. nähtused; esitada vaatlustulemusi tabelite, graafikute abil ning tuvastada selle põhjal empiirilised sõltuvused; rakendada omandatud teadmisi erinevate loodusnähtuste ja protsesside, olulisemate tehniliste seadmete tööpõhimõtete selgitamiseks ning füüsikaliste probleemide lahendamiseks. Nende nõuete rakendamisel on suur tähtsus Lego tehnoloogiate kasutamisel õppeprotsessis.

Legokonstruktorite kasutamine tõstab õpilaste õpimotivatsiooni, sest... selleks on vaja teadmisi peaaegu kõigist akadeemilistest distsipliinidest alates kunstidest ja ajaloost kuni matemaatika ja loodusteadusteni välja. Õppekavaülesed tegevused toetuvad loomulikule huvile erinevate mehhanismide kavandamise ja ehitamise vastu.

Kaasaegne õppetegevuse korraldus eeldab, et õpilased teevad oma tegevuse tulemustest lähtuvalt teoreetilisi üldistusi. Akadeemilise aine jaoks on “füüsika” õpetlik eksperiment.

Iseseisva eksperimendi roll, koht ja ülesanded füüsika õpetamisel on põhjalikult muutunud: õpilased peavad lisaks spetsiifilistele praktilistele oskustele omandama ka loodusteadusliku tunnetusmeetodi põhialuseid ning seda saab realiseerida ainult iseseisva eksperimentaalse uurimistöö süsteemi kaudu. . Legokonstruktorid mobiliseerivad selliseid uuringuid märkimisväärselt.

2009/2010 õppeaasta õppeaine „Füüsika“ õpetamise eripäraks on harivate legokonstruktorite kasutamine, mis võimaldab täielikult rakendada õpilaskeskse õppe põhimõtet, viia läbi näidiskatseid ja laboritöid, hõlmates peaaegu kõiki. füüsikakursuse teemad ja mitte niivõrd illustreeriva töö tegemine.funktsioon õpitavale materjalile, vaid eeldab uurimismeetodite kasutamist, mis aitab tõsta huvi õpitava aine vastu.

1.Meelelahutustööstus. Esimene Robot. Komplekt sisaldab: 216 LEGO elementi, sh RCX klots ja IR saatja, valgussensor, 2 puuteandurit, 2 9 V mootorit.

2.Automatiseeritud seadmed. Esimene Robot. Sisaldab 828 LEGO detaili, sealhulgas LEGO RCX arvuti, infrapunasaatja, 2 valgusandurit, 2 puuteandurit, 2 9V mootorit.

.FirstRobot NXT. Komplekti kuulub: programmeeritav NXT juhtplokk, kolm interaktiivset servot, andurite komplekt (kaugus, puute, heli, valgus jne), aku, ühenduskaablid, samuti 407 LEGO konstruktsioonielementi - talad, teljed, käigud, tihvtid, tellised, plaadid jne.

.Energiat, tööd, jõudu. Sisaldab: neli identset, täielikult täielikku minikomplekti, millest igaühes on 201 osa, sealhulgas mootorid ja elektrikondensaatorid.

.Tehnoloogia ja füüsika. Komplekt sisaldab: 352 osa, mis on mõeldud mehaanika põhiseaduste ja magnetismi teooria uurimiseks.

.Pneumaatika. Komplekti kuuluvad pumbad, torud, silindrid, ventiilid, õhu vastuvõtja ja manomeeter pneumaatiliste mudelite ehitamiseks.

.Taastuvad energiaallikad. Komplektis on 721 elementi, sealhulgas mikromootor, päikesepatarei, erinevad käigud ja ühendusjuhtmed.

RCX ja NXT juhtseadmetel põhinevad PervoRobot komplektid on loodud programmeeritavate robotseadmete loomiseks, mis võimaldavad anduritelt andmete kogumist ja nende esmast töötlemist.

Õppesarja “EDUCATIONAL” Lego ehituskomplekte (õpetus) saab kasutada “Mehaanika” rubriigi õppimisel (klotsid, hoovad, liikumistüübid, energia muundamine, jäävusseadused). Piisava motivatsiooni ja metoodilise ettevalmistuse korral on temaatiliste Lego komplektide abil võimalik katta füüsika põhilõigud, mis muudavad tunnid huvitavaks ja tõhusaks ning pakuvad seega õpilastele kvaliteetset koolitust.

.4 Pedagoogilise eksperimendi läbiviimise metoodika kinnituseksperimendi tasemel

Pedagoogilise eksperimendi koostamiseks on kaks võimalust.

Esimene on see, kui katses osaleb kaks lasterühma, millest üks järgib katseprogrammi ja teine ​​traditsioonilist. Kolmandas õppeetapis võrreldakse mõlema rühma teadmiste ja oskuste taset.

Teine on see, kui katses osaleb üks lasterühm ja kolmandas etapis võrreldakse teadmiste taset enne ja pärast kujundavat katset.

Vastavalt uuringu hüpoteesile ja eesmärkidele töötati välja pedagoogilise eksperimendi plaan, mis sisaldas kolme etappi.

Väljaselgitamise etapp viidi läbi kuu või aasta pärast. Selle eesmärk oli uurida omadusi / teadmisi / oskusi jne. ... lastel... vanus.

Kujundusfaasis (kuu, aasta) tehti tööd formeerimisel..., kasutades....

Kontrolletapp (kuu, aasta) oli suunatud teadmiste/oskuste eksperimentaalprogrammi assimilatsiooni kontrollimisele vanuses laste poolt.

Katse viidi läbi aastal... Selles osales hulk lapsi (märkige vanus).

Selgitava katse esimeses etapis laste ideed/teadmised/oskused...

Laste teadmiste uurimiseks töötati välja rida ülesandeid....

harjutus. Sihtmärk:

Ülesande täitmise analüüs näitas: ...

harjutus. Sihtmärk:

Ülesande täitmise analüüs...

harjutus. ...

3 kuni 6 ülesannet.

Ülesande analüüsi tulemused tuleks paigutada tabelitesse. Tabelites on näidatud laste arv või protsent nende koguarvust. Tabelites saate märkida selle oskuse arengutasemed lastel või täidetud ülesannete arvu jne. Näidistabelid:

Tabel nr....

Laste arv Nr Absoluutarv% 1 ülesanne (teatud teadmiste, oskuste jaoks) 2 ülesanne 3 ülesanne

Või see tabel: (sel juhul on vaja näidata, milliste kriteeriumide järgi lapsed teatud tasemele kuuluvad)

Lastel ... taseme tuvastamiseks töötasime välja järgmised kriteeriumid:

Tuvastati kolm taset...:

Kõrge: ...

Keskmine: ...

Lühidalt: ...

Tabelis nr on toodud kontroll- ja katserühma laste arvu suhe tasemete lõikes.

Tabel nr....

Teadmiste/oskuste tase Laste arv Ei Absoluutne arv% Kõrge Keskmine Madal

Saadud andmed näitavad, et...

Läbiviidud katsetöö võimaldas määrata viise ja vahendeid... .

1.5 Järeldused esimese peatüki kohta

Esimeses peatükis uurisime eksperimentaalsete ülesannete rolli ja tähendust füüsika õppimisel koolis. Antud on definitsioonid: eksperiment pedagoogikas, psühholoogias, filosoofias, füüsika õpetamise meetodid, katseülesanded samadel aladel.

Olles analüüsinud kõiki definitsioone, saame eksperimentaalsete ülesannete olemuse kohta teha järgmise järelduse. Loomulikult on nende ülesannete määratlemine uurimistööna mõneti tinglik, kuna kooli füüsikaklassi olemasolu ja õpilaste valmisoleku tase ka gümnaasiumis muudavad füüsikalise uurimistöö tegemise ülesande võimatuks. Seetõttu peaksid uurimis- ja loomeülesannete hulka kuuluma need ülesanded, milles õpilane saab avastada uusi tema jaoks tundmatuid mustreid või mille lahendamiseks tuleb teha mingisugune leiutis. Selline füüsikas tuntud seaduse iseseisev avastamine või füüsikalise suuruse mõõtmise meetodi leiutamine ei ole lihtsalt teadaoleva kordamine. See avastus või leiutis, millel on vaid subjektiivne uudsus, on õpilase jaoks objektiivseks tõestuseks tema võimest iseseisvaks loovuseks ning võimaldab omandada vajaliku kindlustunde oma tugevuste ja võimete suhtes. Ja ometi on see probleem võimalik lahendada.

Olles analüüsinud programme ja õpikuid "Füüsika", klass 10, eksperimentaalülesannete kasutamise kohta jaotises "Mehaanika". Võib öelda, et selle kursuse laboratoorsed tööd ja katsed ei ole piisavalt läbi viidud, et kogu jaotises “Mehaanika” olevast materjalist täielikult aru saada.

Kaalutakse ka uut lähenemist füüsika õpetamisel - Lego konstruktorite kasutamist, mis võimaldavad õpilastel arendada loovat mõtlemist.

Peatükk 2. Üldõpetuse 10. klassi õpilaste rubriigis “Mehaanika” katseülesannete väljatöötamine ja läbiviimise metoodika.

1 Eksperimentaalsete ülesannete süsteemide väljatöötamine teemal "Punkti kinemaatika". Juhised kasutamiseks füüsikatundides

Punktkinemaatika teema õppimiseks on ette nähtud 13 tundi.

Liikumine pideva kiirendusega.

Selle teema jaoks on välja töötatud eksperimentaalne ülesanne:

Töö tegemiseks kasutatakse Atwoodi masinat.

Töö tegemiseks tuleb Atwoodi masin paigaldada rangelt vertikaalselt, mida saab hõlpsasti kontrollida skaala ja keerme paralleelsuse järgi.

Katse eesmärk: Kiirusseaduse kontrollimine

Mõõdud

Kontrollige, kas Atwoodi masin on paigaldatud vertikaalselt. Koormuste tasakaalustamine.

Rõngasriiul P1 on kinnitatud kaalule. Reguleerige selle asendit.

Õigele koormusele rakendatakse 5-6 g ülekoormust.

Liikudes ühtlaselt kiirendatult ülemisest asendist rõngakujulisele riiulile, liigub õige koormus mööda teed S1 ajas t1 ja omandab selle liikumise lõpuks kiiruse v. Rõngakujulisel riiulil vabastab koormus ülekoormused ja liigub seejärel ühtlaselt kiirusega, mille saavutas kiirenduse lõpus. Selle määramiseks on vaja mõõta koormuse liikumisaega t2 mööda teed S2. Seega koosneb iga katse kahest mõõtmisest: esiteks mõõdetakse ühtlaselt kiirendatud aeg t1 ja seejärel käivitatakse koormus uuesti, et mõõta ühtlaselt kiirendatud aega t2.

Tehke 5–6 katset tee S1 erinevate väärtustega (15–20 cm sammuga). Tee S2 valitakse juhuslikult. Saadud andmed kantakse aruandetabelisse.

Metoodilised omadused:

Hoolimata asjaolust, et sirgjoonelise liikumise kinemaatika põhivõrrandid on lihtsa kujuga ja väljaspool kahtlust, on nende seoste eksperimentaalne kontrollimine väga keeruline. Raskused tekivad peamiselt kahel põhjusel. Esiteks on kehade piisavalt suure liikumiskiiruse korral vaja nende liikumise aega suure täpsusega mõõta. Teiseks on igas liikuvate kehade süsteemis hõõrde- ja takistusjõud, mida on raske piisava täpsusega arvesse võtta.

Seetõttu on vaja läbi viia selliseid katseid ja katseid, mis eemaldavad kõik raskused.

2 Katseülesannete süsteemide väljatöötamine teemal “Jäiga keha kinemaatika”. Juhised kasutamiseks füüsikatundides

Teema kinemaatika õppimiseks on ette nähtud 3 tundi ja see sisaldab järgmisi jaotisi:

Mehaaniline liikumine ja selle suhtelisus. Jäiga keha translatsiooni- ja pöördliikumine. Materiaalne punkt. Liikumise trajektoor. Ühtlane ja ühtlaselt kiirendatud liikumine. Vabalangus. Keha liikumine ringis. Sellel teemal pakkusime välja järgmise eksperimentaalse ülesande:

Töö eesmärk

Jäiga keha ümber fikseeritud telje pöörleva liikumise dünaamika põhivõrrandi eksperimentaalne kontrollimine.

Katse idee

Katses uuritakse teljele fikseeritud kehade süsteemi pöörlevat liikumist, mille inertsmoment võib muutuda (Oberbecki pendel). Rihmarattale keritud keermele riputatud koormused tekitavad erinevaid välisjõudude momente.

Eksperimentaalne seadistus

Oberbecki pendli telg on fikseeritud laagritesse, nii et kogu süsteem saab pöörata ümber horisontaaltelje. Liigutades raskusi mööda kodaraid, saate hõlpsasti muuta süsteemi inertsimomenti. Rihmaratta ümber keritakse keerdhaaval niit, mille külge kinnitatakse teadaoleva massiga platvorm. Platvormile asetatakse komplekti kuuluvad raskused. Koormuste langemise kõrgust mõõdetakse keermega paralleelselt paigaldatud joonlaua abil. Oberbecki pendlit saab varustada elektromagnetilise siduriga – starteriga ja elektroonilise stopperiga. Enne iga katset tuleb pendlit hoolikalt reguleerida. Erilist tähelepanu tuleks pöörata koormuste asukoha sümmeetriale ristil. Sel juhul satub pendel ükskõiksesse tasakaaluolekusse.

Eksperimendi läbiviimine

Ülesanne 1. Süsteemis mõjuva hõõrdejõu momendi hindamine

Mõõdud

Asetage raskused m1 risttalale keskasendisse, asetades need teljest võrdsele kaugusele, nii et pendel on ükskõikses tasakaaluasendis.

Asetades platvormile väikesed koormused, määrame ligikaudu minimaalse massi m0, mille juures pendel hakkab pöörlema. Seosest hinnatakse hõõrdejõu momenti

kus R on rihmaratta raadius, millele niit on keritud.

Soovitatav on teha täiendavaid mõõtmisi koormustega massiga m 10m0.

Ülesanne 2. Pöörleva liikumise dünaamika põhivõrrandi kontrollimine

Mõõdud

Tugevdage m1 koormusi minimaalsel kaugusel pöörlemisteljest. Tasakaalustage pendel. Kaugust r mõõdetakse pendli teljest raskuste keskpunktini.

Kerige niit ühele rihmarattale. Valige skaala joonlaua abil platvormi algne asukoht, lugedes näiteks piki selle alumist serva. Seejärel on koorma lõppasend ülestõstetud vastuvõtuplatvormi tasemel. Koormuse langemise kõrgus h võrdub nende näitude erinevusega ja võib jääda samaks kõigis katsetes.

Esimene koorem asetatakse platvormile. Pärast koormuse asetamist ülemise võrdlusaluse tasemele kinnitage see asend, kinnitades niidi elektromagnetilise siduriga. Valmistage mõõtmiseks ette elektrooniline stopper.

Niit vabastatakse, võimaldades koormusel langeda. See saavutatakse siduri väljalülitamisega. Samal ajal käivitub automaatselt stopper. Vastuvõtuplatvormi löömine peatab raskuse langemise ja peatab stopperi.

Sama koormusega langemisaja mõõtmist tehakse vähemalt kolm korda.

Mõõtmised tehakse koormuse m langemise aja kohta muudel hetkeväärtustel Mn. Selleks lisatakse platvormile täiendavad ülekoormused või kantakse niit teisele rihmarattale. Pendli inertsmomendi sama väärtuse jaoks on vaja läbi viia mõõtmised vähemalt viie momendi Mn väärtusega.

Suurendage pendli inertsimomenti. Selleks piisab raskuste m1 sümmeetrilisest liigutamisest paar sentimeetrit. Sellise liikumise samm tuleb valida nii, et saada pendli inertsmomendi 5-6 väärtust. Mõõdetakse koormuse langemisaega m (punkt 2-punkt 7). Kõik andmed sisestatakse aruande tabelisse.

3 Eksperimentaalsete ülesannete süsteemide väljatöötamine teemal “Dünaamika”. Juhised kasutamiseks füüsikatundides

Teema Dünaamika õppimiseks on ette nähtud 18 tundi.

Vastupanujõud tahkete ainete liikumisel vedelikes ja gaasides.

Katse eesmärk: Näidake, kuidas õhukiirus mõjutab lennuki lendu.

Materjalid: väike lehter, lauatennise pall.

Pöörake lehter ümber, lai külg allapoole.

Asetage pall lehtrisse ja toetage seda sõrmega.

Puhu lehtri kitsasse otsa.

Lõpetage palli sõrmega toetamine, kuid jätkake puhumist.

Tulemused: pall jääb lehtrisse.

Miks? Mida kiiremini õhk pallist mööda läheb, seda vähem survet see pallile avaldab. Õhurõhk palli kohal on palju väiksem kui selle all, mistõttu palli toetab selle all olev õhk. Liikuva õhu rõhu tõttu näivad lennuki tiivad olevat ülespoole surutud. Tiiva kuju tõttu liigub õhk üle selle ülemise pinna kiiremini kui alumise pinna all. Seetõttu tekib jõud, mis surub lennukit ülespoole – tõstke. .

4 Katseülesannete süsteemide väljatöötamine teemal “Jäädusseadused mehaanikas”. Juhised kasutamiseks füüsikatundides

16 tundi on eraldatud mehaanika looduskaitseseaduste teemale.

Impulsi jäävuse seadus. (kell 5)

Selle teema jaoks pakkusime välja järgmise eksperimentaalse ülesande:

Eesmärk: õppida impulsi jäävuse seadust.

Tõenäoliselt on igaüks teist kokku puutunud järgmise olukorraga: jooksete teatud kiirusega mööda koridori ja puutute kokku seisva inimesega. Mis selle inimesega toimub? Tõepoolest, ta hakkab liikuma, st. saab kiirust juurde.

Teeme katse kahe palli vastasmõju kohta. Kaks identset palli ripuvad õhukeste niitide küljes. Liigutame vasaku palli küljele ja vabastame selle. Pärast pallide kokkupõrget vasak peatub ja parem hakkab liikuma. Kõrgus, milleni parempoolne pall tõuseb, langeb kokku kõrgusega, kuhu vasak pall varem kõrvale kalduti. See tähendab, et vasak pall kannab kogu oma hoo üle paremale. Kui palju esimese palli hoog väheneb, sama palju suureneb ka teise palli hoog. Kui me räägime 2 palli süsteemist, siis süsteemi impulss jääb muutumatuks, see tähendab, et see säilib.

Sellist kokkupõrget nimetatakse elastseks (slaidid nr 7-9).

Elastse kokkupõrke tunnused:

-Jäävdeformatsioon puudub ja seetõttu on täidetud mõlemad mehaanika jäävusseadused.

-Pärast suhtlemist liiguvad kehad kokku.

-Seda tüüpi suhtluse näited: tennise, hoki mängimine jne.

-Kui liikuva keha mass on suurem kui liikumatu keha mass (m1 > m2), siis ta vähendab suunda muutmata oma kiirust.

-Kui see on vastupidi, siis esimene keha peegeldub sellelt ja liigub vastupidises suunas.

Toimub ka mitteelastne kokkupõrge

Jälgime: võta üks suur pall, üks väike. Väike pall on puhkeasendis ja suur liigub väikese poole.

Pärast kokkupõrget liiguvad pallid kokku sama kiirusega.

Elastse kokkupõrke tunnused:

-Koostoime tulemusena liiguvad kehad kokku.

-Kehadel tekib jääkdeformatsioon, mistõttu mehaaniline energia muundatakse siseenergiaks.

-Täidetud on ainult impulsi jäävuse seadus.

-Näiteid elukogemusest: meteoriidi kokkupõrge Maaga, alasi tabamine vasaraga jne.

-Kui massid on võrdsed (üks kehadest on liikumatu), kaob pool mehaanilisest energiast,

-Kui m1 on palju väiksem kui m2, läheb suurem osa sellest kaduma (kuul ja sein),

-Kui vastupidi, siis kantakse üle ebaoluline osa energiast (jäämurdja ja väike jäätükk).

See tähendab, et kokkupõrkeid on kahte tüüpi: elastsed ja mitteelastsed. .

5 Katseülesannete süsteemide väljatöötamine teemal “Staatika”. Juhised kasutamiseks füüsikatundides

Uurida teemat „Staatika. Absoluutselt tahkete kehade tasakaal” antakse 3 tundi.

Selle teema jaoks pakkusime välja järgmise eksperimentaalse ülesande:

Katse eesmärk: leidke raskuskeskme asukoht.

Materjalid: plastiliin, kaks metallist kahvlit, hambaork, kõrge klaas või laia kaelaga purk.

Rulli plastiliinist umbes 4 cm läbimõõduga pall.

Sisestage kahvel palli sisse.

Sisestage teine ​​kahvel palli sisse esimese kahvli suhtes 45 kraadise nurga all.

Torka hambaork palli kahvlite vahele.

Asetage hambaorki ots klaasi servale ja liigutage seda klaasi keskkoha suunas, kuni saavutatakse tasakaal.

Tulemused: Teatud asendis on kahvli hambaorkid tasakaalus.

Miks? Kuna kahvlid asuvad üksteise suhtes nurga all, näib nende kaal olevat koondunud nende vahel asuva pulga teatud punkti. Seda punkti nimetatakse raskuskeskmeks.

.6 Järeldused teise peatüki kohta

Teises peatükis esitasime eksperimentaalsed ülesanded teemal “Mehaanika”.

Leiti, et iga katsega töötatakse välja mõisted, mis võimaldavad kvalitatiivseid omadusi numbrite kujul. Vaatlustest üldiste järelduste tegemiseks ja nähtuste põhjuste väljaselgitamiseks on vaja kindlaks määrata kvantitatiivsed seosed suuruste vahel. Kui selline sõltuvus saadakse, siis on leitud füüsikaseadus. Kui füüsikaseadus leitakse, siis pole vaja igal üksikjuhul katsetada, piisab vastavate arvutuste tegemisest.

Koguste vahelisi kvantitatiivseid seoseid eksperimentaalselt uurides saab tuvastada mustreid. Nendele seadustele tuginedes töötatakse välja üldine nähtuste teooria.

Järeldus

Juba füüsika kui teaduse määratluses on kombinatsioon nii teoreetilisest kui ka praktilisest osast. Peetakse oluliseks, et õpetaja saaks õpilastele füüsika õpetamise käigus oma õpilastele võimalikult täielikult demonstreerida nende osade omavahelist seost. Lõppude lõpuks suudavad õpilased seda suhet tunnetades anda õige teoreetilise seletuse paljudele nende ümber igapäevaelus, looduses toimuvatele protsessidele. See võib olla materjali üsna täieliku valdamise näitaja.

Milliseid praktilise koolituse vorme saab lisaks õpetaja jutule pakkuda? Eelkõige on see muidugi õpilastepoolne vaatlus õppejõu poolt klassiruumis uue materjali selgitamisel või õpitu kordamisel läbiviidud katsete demonstreerimisest, samuti on võimalik pakkuda õpilaste enda tehtud katseid. klassiruumis tundide ajal eesmise laboritöö käigus õpetaja otsese järelevalve all. Samuti saate pakkuda: 1) õpilaste endi poolt klassiruumis füüsilise töötoa käigus läbi viidud katseid; 2) õpilaste poolt vastamisel läbiviidud näidiskatsed; 3) õpilaste poolt väljaspool kooli läbi viidud katsed õpetaja kodutöö kohta; 4) loodus-, tehnika- ja olmenähtuste lühi- ja pikaajalisi vaatlusi, mida õpilased õpetaja erijuhisel kodus teostavad.

Kogemus mitte ainult ei õpeta, vaid köidab õpilast ja sunnib teda paremini mõistma nähtust, mida ta demonstreerib. On ju teada, et lõpptulemusest huvitatud inimene saavutab edu. Nii et sel juhul äratame õpilases huvi tundes teadmistejanu.

Bibliograafia

1.Bludov M.I. Vestlused füüsikast. - M.: Haridus, 2007. -112 lk.

2.Burov V.A. ja teised.Füüsika eesmised katseülesanded keskkoolis. - M.: Akadeemia, 2005. - 208 lk.

.Gallinger I.V. Eksperimentaalsed ülesanded füüsikatundides // Füüsika koolis. - 2008. -Nr 2. - lk 26 - 31.

.Znamensky A.P. Füüsika alused. - M.: Haridus, 2007. - 212 lk.

5.Ivanov A.I. jt.Füüsika eesmised katseülesanded: 10. klassile. - M.: Ülikooli õpik, 2009. - 313 lk.

6.Ivanova L.A. Õpilaste tunnetusliku tegevuse aktiveerimine füüsikatundides uue materjali õppimisel. - M.: Haridus, 2006. - 492 lk.

7.Teadusuuringud psühholoogias: meetodid ja planeerimine / J. Goodwin. Peterburi: Peeter, 2008. - 172 lk.

.Kabardin O.F. Pedagoogiline eksperiment // Füüsika koolis. - 2009. -Nr 6. - Lk 24-31.

9.Myakishev G.Ya., Bukhovtsev B.B., Sotsky N.N. Füüsika. 10. klass. Õpik: Õpik. - M.: Gardarika, 2008. - 138 lk.

10.Programmid üldharidusasutustele. Füüsika. Koostanud Yu.I. Dick, V.A. Korovin. - M.: Haridus, 2007. -112 lk.

11.Rubinshtein S.L. Psühholoogia alused. - M.: Haridus, 2007. - 226 lk.

.Slastenin V. Pedagoogika. - M.: Gardariki, 2009. - 190 lk.

.Sokolov V.V. Filosoofia. - M.: Kõrgkool, 2008. - 117 lk.

14.Füüsika õpetamise teooria ja meetodid koolis. Üldised küsimused. Toimetanud S. E. Kamenetsky, N. S. Purõševa. - M.: GEOTAR Media, 2007. - 640 lk.

15.Kharlamov I.F. Pedagoogika. Ed. 2. redaktsioon ja täiendav - M.: Kõrgkool, 2009 - 576 lk.

16.Shilov V.F. Kodused eksperimentaalsed ülesanded füüsikas. 9-11 klassid. - M.: Teadmised, 2008. - 96 lk.

Vastus küsimusele

Suhe tegeliku ja võimaliku vahel, suhe vahel Seal on Ja Võib olla - see on intellektuaalne uuendus, mis J. Piaget ja tema kooli klassikaliste uuringute kohaselt muutub lastele kättesaadavaks pärast 11-12. eluaastat. Arvukad Piaget’ kriitikud püüdsid näidata, et vanus 11-12 eluaastat on väga tinglik ja seda saab igas suunas nihutada, et üleminek uuele intellektuaalsele tasemele ei toimu jõnksatades, vaid läbib mitmeid vahepealseid etappe. Kuid keegi ei vaidlustanud tõsiasja, et algkooli ja noorukiea piiril ilmub inimese intellektuaalsesse ellu uus kvaliteet. Teismeline alustab tema ees seisva probleemi analüüsimist sellega, et püüab välja selgitada võimalikud seosed, mis tema käsutuses olevate andmetega seostuvad, ning seejärel proovib katse ja loogilise analüüsi kombinatsiooni abil kindlaks teha, millised võimalikest seostest siin tegelikult eksisteerivad. .

Mõtlemise põhimõttelist ümberorienteerumist teadmiselt, kuidas reaalsus toimib, potentsiaalsete võimaluste otsimisele, mis peituvad vahetu antud taga, nimetatakse üleminekuks hüpoteeti-deduktiivsele mõtlemisele.

Uued hüpoteetilis-deduktiivsed vahendid maailma mõistmiseks avardavad dramaatiliselt teismelise siseelu piire: tema maailm on täis ideaalseid konstruktsioone, hüpoteese iseenda, teiste ja inimkonna kui terviku kohta. Need hüpoteesid väljuvad kaugelt olemasolevate suhete ja inimeste (ka nende endi) otseselt jälgitavate omaduste piiridest ning saavad aluseks enda potentsiaalsete võimete katsetamisele.

Hüpoteetiline-deduktiivne mõtlemine põhineb kombinatoorika ja propositsioonitehte arendamisel. Kognitiivse ümberstruktureerimise esimest sammu iseloomustab asjaolu, et mõtlemine muutub vähem objektiivseks ja visuaalseks. Kui konkreetsete toimingute etapis sorteerib laps objekte ainult identiteedi või sarnasuse alusel, on nüüd võimalik heterogeenseid objekte klassifitseerida vastavalt suvaliselt valitud kõrgema järgu kriteeriumidele. Analüüsitakse uusi objektide või kategooriate kombinatsioone, võrreldakse abstraktseid väiteid või ideid üksteisega väga erineval viisil. Mõtlemine väljub vaadeldavast ja piiratud reaalsusest ning toimib suvalise arvu kombinatsioonidega. Objekte kombineerides on nüüd võimalik süstemaatiliselt mõista maailma ja tuvastada võimalikke muutusi selles, kuigi noorukid ei oska veel valemites väljendada selle taga peituvaid matemaatilisi mustreid. Sellise kirjelduse põhimõte on aga juba leitud ja realiseeritud.

Propositsioonioperatsioonid on vaimsed toimingud, mida teostatakse erinevalt konkreetsetest operatsioonidest mitte objektiivsete esituste, vaid abstraktsete mõistetega. Need hõlmavad otsuseid, mis on kombineeritud nende vastavuse või ebakõla tõttu kavandatava olukorraga (tõde või ebatõde). See ei ole lihtsalt uus viis faktide ühendamiseks, vaid loogiline süsteem, mis on palju rikkalikum ja muutlikum kui konkreetsed toimingud. Võimalik on analüüsida mis tahes olukorda sõltumata tegelikest asjaoludest; Teismelised omandavad esmakordselt oskuse süstemaatiliselt püstitada ja kontrollida hüpoteese. Samal ajal toimub spetsiifiliste vaimsete operatsioonide edasiarendamine. Abstraktseid mõisteid (nagu maht, kaal, jõud jne) töödeldakse nüüd mõtetes konkreetsetest asjaoludest sõltumatult. Oma mõtete üle järelemõtlemine muutub võimalikuks. Sellel põhinevad järeldused, mida ei pea enam praktikas kontrollima, kuna need vastavad formaalsetele loogikaseadustele. Mõtlemine hakkab alluma formaalsele loogikale.

Seega toimuvad 11.–15. eluaasta vahel kognitiivses valdkonnas olulised struktuurimuutused, mis väljenduvad üleminekus abstraktsele ja formaalsele mõtlemisele. Nad lõpetavad arenguliini, mis algas imikueas sensomotoorsete struktuuride moodustumisega ja jätkub lapsepõlves kuni puberteedieelse perioodini, spetsiifiliste vaimsete operatsioonide kujunemisega.

Laboritöö "Elektromagnetiline induktsioon"

See töö uurib elektromagnetilise induktsiooni nähtust.

Töö eesmärgid

Mõõtke pinge, mis tekib siis, kui magnet liigub mähises.

Uurige magneti pooluste muutmise mõju mähises liikumisel, magneti liikumiskiiruse muutmisel ja erinevate magnetite kasutamisel tekkivale pingele.

Leidke magnetvoo muutus, kui magnet langetatakse mähisesse.

Töökäsk

Asetage toru rullikusse.

Paigaldage telefonitoru statiivile.

Ühendage pingeandur paneeli väljundiga 1. CoachLab II/II+ paneeliga töötamisel kasutatakse pingeanduri asemel 4 mm pistikutega juhtmeid.

Ühendage juhtmed kollase ja musta väljundi 3 pesaga (see ahel on näidatud joonisel ja kirjeldatud Coach Labi jaotises).

Avage Coach 6 Füüsikalaborite uurimine > Elektromagnetiline induktsioon.

Alustage mõõtmist, vajutades nuppu Start. Töö tegemisel kasutatakse automaatset salvestamist. Vaatamata sellele, et katse kestab ligikaudu pool sekundit, saab tänu sellele mõõta tekkivat indutseeritud emf-i. Kui mõõdetud pinge amplituud jõuab teatud väärtuseni (vaikimisi, kui pinge tõuseb ja jõuab väärtuseni 0,3 V), hakkab arvuti mõõdetud signaali salvestama.

Alustage magneti surumist plasttorusse.

Mõõtmist alustatakse, kui pinge jõuab 0,3 V-ni, mis vastab magneti laskumise algusele.

Kui minimaalne käivitusväärtus on väga nullilähedane, võib salvestamine alata signaali häirete tõttu. Seetõttu ei tohiks käivitamise minimaalne väärtus olla nullilähedane.

Kui käivitusväärtus on kõrgem kui maksimaalne (alla miinimumi) pinge väärtus, ei käivitu salvestamine kunagi automaatselt. Sel juhul peate muutma käivitamise tingimusi.

Saadud andmete analüüs

Võib selguda, et saadud pinge ja aja sõltuvus ei ole nullpinge väärtuse suhtes sümmeetriline. See tähendab, et esineb häireid. See ei mõjuta kvalitatiivset analüüsi, kuid arvutustes tuleb teha parandusi, et neid häireid arvesse võtta.

Selgitage salvestatud pinge lainekuju (miinimum ja maksimum).

Selgitage, miks maksimumid (miinimumid) on asümmeetrilised.

Määrake, millal magnetvoog kõige rohkem muutub.

Määrake magnetvoo kogumuutus liikumise etapi esimesel poolel, kui magnet lükati mähisesse?

Selle väärtuse leidmiseks kasutage suvandeid Töötle/analüüs > Pindala või Protsess/analüüs > Integraal.

Määrake magnetvoo kogumuutus liikumisetapi teises pooles, kui magnet mähisest välja tõmmati?

Sildid: Füüsika eksperimentaalsete ülesannete süsteemi väljatöötamine jaotise “Mehaanika” näitel Pedagoogika diplom

Esitluse eelvaadete kasutamiseks looge Google'i konto ja logige sisse: https://accounts.google.com

Slaidi pealdised:

Tahkete ainete rõhu sõltuvuse uurimine survejõust ja pindalast, millele survejõud mõjub

7. klassis täitsime ülesande arvutada surve, mida õpilane tekitab põrandal seistes. Ülesanne on huvitav, hariv ja inimese elus suure praktilise tähendusega. Otsustasime seda teemat uurida.

Eesmärk: uurida rõhu sõltuvust jõust ja pindalast, millele keha mõjub Varustus: kaalud; erinevate tallapiirkondadega kingad; ruuduline paber; kaamera.

Rõhu arvutamiseks peame teadma pindala ja jõudu P = F/S P - rõhk (Pa) F - jõud (N) S - pindala (m sq.)

EKSPERIMENT-1 Surve sõltuvus pindalast, konstantse jõuga Eesmärk: määrata tahke keha rõhu sõltuvus toetuspinnast. Ebakorrapärase kujuga kehade pindala arvutamise meetod on järgmine: - loendame tervete ruutude arvu, - loeme teadaoleva pindala ruutude arvu, mis ei ole terved ja jagame pooleks, - summeerime tervete ja mitteterviklike ruutude alad.Selleks peame pliiatsiga jälgima välistalla ja kanna servi; loendage täielike (B) ja mittetäielike lahtrite (C) arv ja määrake ühe lahtri pindala (S c); S 1 = (B + C/2) · S k Vastuse saame ruutsentimeetrites, mis tuleb teisendada ruutmeetriteks. 1 cm ruutmeetri = 0,0001 ruutmeetrit.

Jõu arvutamiseks vajame uuritava keha massi F=m*g F – gravitatsioon m – kehamass g – vabalangemise kiirendus

Andmed rõhu leidmiseks Katse nr Erineva S S (m2) F (N) P (Pa) jalatsid 1 tikk-kontsad 2 Platvormkingad 3 Lamedad kingad

Pinnale avaldatav rõhk tikk-kontsad p= Platvormkingad p= Lamedad kingad p= Järeldus: tahke keha rõhk toele väheneb pindala suurenedes

Milliseid kingi kanda? - Teadlased on leidnud, et ühe naastu avaldatav rõhk on ligikaudu võrdne 137 roomiktraktori survega. - Elevant surub 1 ruutsentimeetrisele pinnale 25 korda väiksema raskusega kui naine, kes kannab 13-sentimeetrist kontsa. Konts on naiste lampjalgsuse peamine põhjus

EKSPERIMENT-2 Rõhu sõltuvus massist, konstantse pindalaga Eesmärk: määrata tahke aine rõhu sõltuvus selle massist.

Kuidas sõltub rõhk massist? Õpilase mass m= P= Seljakotiga õpilase mass m= P=

Teemal: metoodilised arendused, ettekanded ja märkmed

Eksperimentaaltöö korraldamine õppekvaliteedi seire süsteemi rakendamisel aineõpetajate tööpraktikas

Seire hariduses ei asenda ega murra traditsioonilist koolisisest juhtimis- ja kontrollisüsteemi, vaid aitab tagada selle stabiilsuse, pikaajalisuse ja usaldusväärsuse. Seal peetakse seda...

1. Eksperimentaaltöö seletuskiri teemal “Koolieelikute grammatikapädevuse kujunemine kõnekeskuses.” 2. Logopeediliste tundide kalender-temaatiline kava...

Programm pakub selget süsteemi F.I loovuse uurimiseks. Tjutšev 10. klassis....

)

füüsika õpetaja
SAOU MTÜ Kutsekool nr 3, Buzuluk

Pedsovet.su – tuhanded materjalid õpetaja igapäevatööks

Eksperimentaalne töö kutsekooli õpilaste füüsikaalaste ülesannete lahendamise oskuse arendamiseks.

Ülesannete lahendamine on üks peamisi viise õpilaste mõtlemise arendamiseks, samuti teadmiste kinnistamiseks. Seetõttu, analüüsides hetkeolukorda, mil mõned õpilased ei suutnud lahendada isegi põhiülesannet, mitte ainult füüsika, vaid ka matemaatika probleemide tõttu. Minu ülesanne koosnes matemaatilisest ja füüsilisest poolest.

Oma töös õpilaste matemaatiliste raskuste ületamiseks kasutasin õpetajate N.I. Odintsova (Moskva, Moskva Riiklik Pedagoogikaülikool) ja E.E. Jakovets (Moskva, keskkool nr 873) paranduskaartidega. Kaardid on modelleeritud matemaatikakursusel kasutatavate kaartide järgi, kuid on keskendunud füüsikakursusele. Kõikide füüsikatundides õpilastele raskusi tekitavate matemaatikakursuse küsimuste kohta (“Mõõtühikute teisendamine”, “Kraadi omaduste kasutamine täisarvulise astendajaga”, “Suuruse väljendamine valemist” jne) valmistati kaardid. )

Paranduskaartidel on sarnane struktuur:

reegel → muster → ülesanne

määratlus, tegevused → näidis → ülesanne

toimingud → näidis → ülesanne

Paranduskaarte kasutatakse järgmistel juhtudel:

Kontrolltöödeks ettevalmistamiseks ja materjaliks iseseisvaks õppimiseks.

Füüsika tunnis või lisatunnis enne kontrolltööd tundvad õpilased, teades oma lünki matemaatikas, saavad halvasti mõistetava matemaatikaküsimuse kohta konkreetse kaardi, õppida ja lünka kõrvaldada.

Töötada testis tehtud matemaatiliste vigadega.

Pärast kontrolltöö kontrollimist analüüsib õpetaja õpilaste matemaatilisi raskusi ja juhib nende tähelepanu tehtud vigadele, mida nad tunnis või lisatunnis kõrvaldavad.

Töötada õpilastega ühtseks riigieksamiks ja erinevateks olümpiaadideks valmistumisel.

Mõnda teist füüsikaseadust õppides ja väikese peatüki või lõigu õppimise lõpus soovitan õpilastel esimest korda täita tabel nr 2 koos ja seejärel iseseisvalt (kodutöö). Samas annan selgituse, et sellised tabelid aitavad meid probleemide lahendamisel.

Tabel nr 2

Nimi

füüsiline kogus

Selleks näitan esimeses ülesannete lahendamise tunnis õpilastele konkreetse näitega, kuidas seda tabelit kasutada. Ja ma pakun välja algoritmi elementaarsete füüsiliste probleemide lahendamiseks.

Määrake, milline kogus on ülesandes tundmatu.

Tabeli nr 1 abil selgita välja suuruse tähistus, mõõtühikud, samuti tundmatut suurust ja ülesandes määratud suurusi ühendav matemaatiline seadus.

Kontrollige probleemi lahendamiseks vajalike andmete täielikkust. Kui need on ebapiisavad, kasutage otsingutabelist sobivaid väärtusi.

Kirjutage ülesande lühimärkus, analüütiline lahendus ja numbriline vastus üldtunnustatud tähistuses.

Juhin õpilaste tähelepanu asjaolule, et algoritm on üsna lihtne ja universaalne. Seda saab rakendada peaaegu iga koolifüüsika osa põhiülesannete lahendamisel. Hiljem lisatakse elementaarsed ülesanded abiülesannetena kõrgema taseme ülesannete hulka.

Selliseid konkreetsete teemade ülesannete lahendamise algoritme on üsna palju, kuid neid kõiki on peaaegu võimatu meeles pidada, mistõttu on otstarbekam õpetada õpilastele mitte üksikute probleemide lahendamise meetodeid, vaid meetodit nende lahenduse leidmiseks.

Probleemi lahendamise protsess seisneb probleemi tingimuste järkjärgulises korrelatsioonis selle nõuetega. Füüsikat õppima asudes puudub õpilastel füüsikaülesannete lahendamise kogemus, kuid matemaatika ülesannete lahendamise protsessi mõningaid elemente saab üle kanda füüsika ülesannete lahendamisele. Füüsiliste probleemide lahendamise oskuse õpetamise protsess põhineb nende teadmiste teadlikul kujundamisel lahendusvahendite kohta.

Selleks tuleks esimeses ülesannete lahendamise tunnis tutvustada õpilastele füüsilist probleemi: esitada neile probleemi seisukord konkreetse süžeesituatsioonina, milles ilmneb mõni füüsiline nähtus.

Loomulikult algab õpilaste iseseisva probleemide lahendamise oskuse arendamise protsess lihtsate toimingute sooritamise oskuse arendamisest. Kõigepealt tuleks õpilasi õpetada lühikest märkust (“Antud”) õigesti ja täielikult üles kirjutama. Selleks palutakse mitme probleemi tekstist tuvastada mingi nähtuse struktuurielemendid: materiaalne objekt, selle alg- ja lõppseisundid, mõjutav objekt ning nende koosmõju tingimused. Selle skeemi järgi analüüsib kõigepealt õpetaja ja seejärel iga õpilane iseseisvalt saadud ülesannete tingimusi.

Illustreerime öeldut näidetega järgmiste füüsiliste probleemide tingimuste analüüsimiseks (tabel nr 3):

Negatiivse laenguga eebenipuu pall riputatakse siidniidile. Kas selle pingejõud muutub, kui riputuspunkti asetatakse teine ​​identne, kuid positiivselt laetud kuul?

Kui laetud juht on kaetud tolmuga, kaotab see kiiresti oma laengu. Miks?

Kahe horisontaalselt vaakumis üksteisest 4,8 mm kaugusel paikneva plaadi vahel on tasakaalus 10 ng kaaluv negatiivselt laetud õlitilk. Mitu "liigset" elektroni on tilgal, kui plaatidele rakendatakse pinget 1 kV?

Tabel nr 3

Nähtuse struktuurielemendid

Nähtuse struktuurielementide eksimatu tuvastamine probleemi tekstis kõigi õpilaste poolt (pärast 5-6 ülesande analüüsimist) võimaldab neil liikuda tunni järgmise osa juurde, mis on suunatud õpilastele toimingute jada valdamisele. . Seega kokku analüüsivad õpilased (lahendust lõpetamata) umbes 14 probleemi, mis osutub piisavaks, et õppida sooritama toimingut “nähtuse struktuurielementide tuvastamine”.

Tabel nr 4

Kaart - retsept

Ülesanne: väljendada nähtuse struktuurielemente

füüsikalised mõisted ja kogused

Suunavad märgid

Asenda ülesandes märgitud materiaalne objekt vastava idealiseeritud objektiga Väljendage algobjekti omadusi füüsikaliste suuruste abil. Asenda ülesandes määratud mõjutav objekt vastava idealiseeritud objektiga. Väljendage mõjutava objekti omadusi füüsikaliste suuruste abil. Väljendage vastastikmõju tingimuste omadusi füüsikaliste suuruste abil. Väljendage füüsikaliste suuruste abil materiaalse objekti lõppseisundi omadusi.

Järgmisena õpetatakse õpilasi väljendama vaadeldava nähtuse struktuurielemente ja nende omadusi füüsikateaduse keeles, mis on äärmiselt oluline, kuna kõik füüsikaseadused on sõnastatud teatud mudelite jaoks ja ülesandes kirjeldatud tegeliku nähtuse jaoks, tuleb ehitada vastav mudel. Näiteks: "väike laetud pall" - punktlaeng; "õhuke niit" - niidi mass on tühine; "siidniit" - laengu leke puudub jne.

Selle toimingu moodustamise protsess on sarnane eelmisele: kõigepealt näitab õpetaja vestluses õpilastega 2-3 näitega, kuidas seda teha, seejärel teevad õpilased toimingud iseseisvalt.

Tegevus “probleemi lahendamise plaani koostamine” kujuneb õpilastes kohe välja, kuna operatsiooni komponendid on õpilastele juba teada ja nad on nende poolt selgeks õppinud. Pärast tegevuse näidise näitamist antakse igale õpilasele iseseisva töö kaart - juhend “Probleemi lahendamise plaani koostamine”. Selle toimingu moodustamine toimub seni, kuni kõik õpilased on selle täpselt sooritanud.

Tabel nr 5

Kaart - retsept

"Probleemi lahendamise plaani koostamine"

Teostatud operatsioonid

Tehke kindlaks, millised materiaalse objekti omadused on interaktsiooni tulemusena muutunud. Uurige välja selle objekti oleku muutuse põhjus. Kirjutage võrrandi kujul üles põhjus-tagajärg seos antud tingimustel mõju ja objekti oleku muutumise vahel. Väljendage võrrandi iga liiget füüsikaliste suurustega, mis iseloomustavad objekti olekut ja vastastikmõju tingimusi. Valige vajalik füüsiline kogus. Väljendage vajalik füüsikaline suurus teiste teadaolevate suurustega.

Probleemide lahendamise neljas ja viies etapp viiakse läbi traditsiooniliselt. Pärast kõigi toimingute omandamist, mis moodustavad füüsilise probleemi lahenduse leidmise meetodi sisu, kirjutatakse kaardile nende täielik loetelu, mis on õpilastele juhendiks probleemide iseseisvaks lahendamiseks mitme õppetunni jooksul.

Minu jaoks on see meetod väärtuslik, sest seda, mida õpilased õpivad mõnda füüsikaharu õppides (kui sellest saab mõtlemisstiil), rakendatakse edukalt mistahes sektsiooni ülesannete lahendamisel.

Katse käigus tekkis vajadus printida ülesannete lahendamise algoritmid eraldi paberilehtedele, et õpilased saaksid nendega töötada mitte ainult tunnis ja pärast tunde, vaid ka kodus. Ülesannete lahendamise ainespetsiifilise pädevuse kujundamise töö tulemusena koostati ülesannete lahendamise didaktilise materjali mapp, mida sai kasutada iga õpilane. Seejärel tehti koos õpilastega iga laua jaoks selliseid kausta mitu koopiat.

Individuaalse lähenemise kasutamine aitas õpilastes kujundada õppetegevuse kõige olulisemad komponendid - enesehinnang ja enesekontroll. Ülesannete lahendamise protsessi õigsust kontrollisid õpetaja ja õpilaskonsultandid ning seejärel hakkasid järjest rohkem õpilasi järjest sagedamini üksteist abistama, sattudes tahes-tahtmata probleemide lahendamise protsessi.