Использование игрушек на уроке физике.
статья по физике по теме

Товпинец Вера Николаевна

Учитель физики ГБОУ СОШ №78

стаж работы 12 лет, в этой школе работаю 1 год, до этого работала в ГОУ СОШ №627 ( индивидуальное обучение )

категории нет

Использование игрушек на уроке физике.

                                                   «Умеет учить тот, кто учит интересно»

                                                                               А. Эйнштейн

      В данной статье будет рассказано о том, как добиться наглядности на уроке физики при помощи обычных детских игрушек. Как с помощью игрушек повысить интерес учащихся к предмету. Игрушка для ребенка – инструмент познания окружающего мира.  С помощью игрушек очень доступно и просто, а самое главное наглядно можно объяснить разные физические явления и законы. Данная тема мало освещена в современной литературе,  в работах И.Я. Ланиной (1) я встретила  внеклассное мероприятие  «Физика в игрушках», мне же кажется целесообразным использование  игрушек  на многих уроках, особенно на начальном этапе изучения физики .

    . Федеральный компонент образовательного стандарта по физике предполагает освоение  учащимися знаний о механических, тепловых, электромагнитных и квантовых процессах; величинах, характеризующих эти явления; законах, которым  они подчиняются; методах научного познания природы и формирования на этой основе представлений о физической картине мира. Лучшим способом получения знаний о любом явлении является его наблюдение на уроке, но у нас, учителей,  не всегда есть возможность показать тот или иной опыт в кабинете. А необходимость использования наглядности в учебном процессе очевидна. Кроме того, образовательный стандарт по физике ориентирует учителя на организацию учебного процесса, в котором ведущая роль отводится самостоятельной познавательной деятельности учащихся.

        Луи де Бройль говорил о необходимости интересного преподавания, обращая внимание на большую роль удивления, любознательности, воображения, интуиции и эмоций в процессе познания: «Ребенок любопытен, все в окружающем мире удивляет и восхищает его. Он хотел бы понять  этот мир и по мере развития у него способности выражать свои мысли, он задает вопросы. Это странное желание понять, эта жажда знаний принимает все более осознанную и глубокую форму в период юности».

        П.Л. Капица считал, что интересное преподавание физики связано с развитием творческих способностей учеников. Здесь уместно, по его мнению, конструирование физических приборов, решение творческих задач и участие в олимпиадах.

Обязательный минимум образовательного стандарта включает в себя 2 компонента:

1. Знаниевая (перечень явлений, понятий, теорий которые должны быть изучены);
2. Деятельностная (перечень видов деятельности, которые должен выполнять школьник: наблюдения, описания, объяснение тех или иных явлений, проведение опытов и экспериментальных исследований, объяснение устройства и принцип действия приборов и технических объектов).

При начальном изучении предмета, необходимо искать любые возможности для демонстраций и объяснений тех или иных физических явлений изучаемых на уроках. На помощь приходят самые обычные детские игрушки. Принцип их работы основан на физических явлениях и законах, что приводит не только к возможности демонстраций явлений, но, несомненно, повышает интерес к предмету. Почему неваляшка возвращается все время в исходное положение? Почему летает самолет и стреляет водяной пистолет? На все эти вопросы знает ответ сложная наука физика. Поэтому  на своих  уроках я очень часто использую игрушки, начиная с погремушек   и заканчивая радиоуправляемыми машинками, для объяснения нового материала и закрепления изученного.

 В 9 классе при изучении темы «Звуковые колебания» мне помогают погремушки, дудочки, свистульки. Например, все знают, что мир окружающих нас звуков многообразен.  Но вопрос, что общего у всех звучащих тел? ставит ребят в тупик. Дети начинают выдвигать разные версии, но мало кто скажет правильно, а если показать неподвижную  погремушку  и задать  вопрос: почему мы сейчас не слышим звука?  Что произойдет, если мы потрясём погремушку? Что надо сделать, чтобы услышать свисток? И здесь уже многие ответят правильно, что тела издающие звуки колеблются. Ребята вспоминают еще много других игрушек, которые работают на этом принципе, а не только пение птиц, журчание воды, шум транспорта.

 При изучении темы «Механическое движение. Относительность движения» невозможно обойтись без машинок. Первичное представление об относительности движения дети получают, наблюдая характер перемещения участников «дорожного движения»: равномерное или нет, сравнивают скорости различных машин, фиксируют изменение скорости в зависимости от точки наблюдения (системы отсчета). Это хорошо работает и в 7 и в 9 классе. А если рассмотреть инерционные машинки изнутри, то станет понятно, что такое инерция, за счет чего тела сохраняют скорость.  В моем кабинете есть подборка разобранных игрушек для того, чтобы было видно, из чего они состоят, как они устроены и был более понятен принцип их работы. Вращение винта вертолета показывает, как осуществляется движение с помощью зубчатого передаточного механизма, разглядывая вертолет с разных точек, можно убедиться в относительности траектории движения. Для этого достаточно на винт прикрепить кусочек яркого пластилина и за ним пронаблюдать.  На примере игрушечного автомобиля можно демонстрировать поступательное и вращательное движение, а гусеницы танка представляют комбинацию двух этих видов движения. В чем разница между такими сложными понятиями как инерция и инертность помогут решить груженые самосвалы. На уроке в 9 классе при обсуждении вопроса об инертности показываю грузовик с неваляшкой. Сначала грузовик тяну медленно, неваляшка остается на месте, а затем резко толкаю машину, и неваляшка падает. Сразу же становится ясно, что такое инертность и чем она отличается от инерции. Тоже явление  можно показать с нагруженным грузовиком. При таком подходе всем в классе становится понятно, что инерция и инертность это разные физические явления.

Тема простых механизмов изучается на первом году изучения физики.  На этом этапе  ребят можно увлечь поиском конструкторских находок, направленных на рационализацию решения таких задач как открывание и закрывание дверей у игрушечных транспортных средств, устройство кузова самосвала, возможно также и проведение исследования игрушечных механизмов на определение КПД, сравнение сил трения, качения, покоя, скольжения, определение коэффициента трения, тормозного пути. Здесь на помощь приходят подъемные краны, которые состоят из нескольких видов простых механизмов, игрушки, которые могут двигаться по шероховатой или наклонной поверхности.

 При изучении темы «Давление»  использую  конструктор или кубики для строительства, а также демонстрирую такие игрушки, как детская лопатка, леечка, чайник.  Когда говорим с ребятами  о способах изменения давления,  даю нескольким ученикам конкретное задание - с помощью разных конструктора  построить дом, который оказывает максимальное и минимальное давление на поверхность стола. И ученики начинают понимать, зачем у лопат делают острым край, зачем точат ножи, карандаши.  А заодно затрагиваем  такие понятия как прочность, центр тяжести, площадь опоры, симметрия постройки, а еще можно заглянуть вперед и поговорить о прямолинейном распространении света. Учащимся предоставляется возможность выяснить,  какие подходы помогают сделать  постройку более устойчивой. А также затронуть тему безопасного строительства в случае землетрясений. В такие игры обожают играть семиклашки, они с удовольствием  приносят кубики на урок.

 Почему прыгает мяч, летают воздушные шары?  Ищем ответ  вместе с ребятами.  Для этого надуваем с ребятами воздушные шарики при изучении темы «Давления в газах». В результате, в активной форме мы либо изучаем новое, либо закрепляем изученное. После изучения «Закона Паскаля» мы делаем брызгалки, которые могут намочить большую площадь поверхности. Мальчики соревнуются с девочками, кто дальше стрельнет и обсуждают, что надо для этого сделать. Сравнивают свою массу, размер обуви и силу,  с которой они давят на брызгалку.  

 Почему не тонут игрушки для купания? Почему дети плавают на надувных кругах? Ответ на эти вопросы мы получим  при изучении Архимедовой силы. Показываю разные игрушки для купания, как резиновые, надувные, пластмассовые, так и тяжелые, металлические. Демонстрирую поведение игрушек в жидкостях с разной плотностью при объяснении темы « Плавание тел». Предлагаю достать картофелину из воды, используя только соль и палочку.

 Почему двигаются заводные игрушки? Узнаем об этом в конце 7 класса при изучении темы «Механическая энергия». В этом случае  демонстрируем заводные игрушки и обсуждаем разные виды энергии.  

В классе всегда есть дети, которые уже владеют информацией о том, что будем изучать на следующем уроке, они хотят узнать об этом явлении раньше других и иметь возможность продемонстрировать свои знания одноклассникам. Здесь опять приходят на помощь игрушки. У учителя  есть возможность обсудить материал  следующего урока с такими учащимися   на перемене  и попросить дома найти игрушку, которая будет работать на этом принципе. Они приносят свои любимые игрушки, объясняют принцип их работы, их устройство, и это позволяет учащимся почувствовать себя лидером, это позволяет ученику почувствовать себя лидером, который может объяснить сложное явление своим ровесникам . А учитель имеет возможность сделать физику не скучной и сложной наукой, а понятной и интересной каждому ученику. Таким образом, ребенок, изучив то или иное явление не забудет о нем после звонка с урока, а придет домой,  покажет родителям  свою игрушку и расскажет им об изученном, а значит пропустит через себя еще раз информацию, услышанную на уроке. На следующем уроке ему захочется узнать про другую любимую игрушку и он, придя на урок, будет слушать материал очень внимательно, боясь что-то пропустить. Потом он принесет игрушку, и мы вместе с ним ответим на вопрос: почему она движется или стреляет. Так, на познавательном интересе, учащиеся изучают сложную, но очень  интересную науку физику.

         В заключении хотелось бы сказать: « Используйте на уроках игрушки!» Они помогают учителю активизировать познавательную деятельность учащихся и повысить интерес школьников к предмету. Мне игрушки помогли добиться того, что даже самые слабые ученики стали проявлять интерес к физике, а сильные ученики находят применение физических законов и явлений  в более новых и современных игрушках. Благодаря использованию игрушек я добилась того, что ученики поняли, что физика – это не только сложный теоретический материал, определения и формулы, но и простые опыты, демонстрации, которые понятны  и доступны абсолютно всем.              

Список литературы:

1.Ланина И. Я.

100 игр по физике /И.Я. Ланина. – М.: Просвещение, 1995.-224 с.ISBN 5-09-004938-6  Тираж 30000. Переплёт твердый.

Урок-выставка "Физика и детская игрушка"

Гриневич Людмила Александровна, учитель физики

Статья отнесена к разделу: Преподавание физики

Пояснительная записка

Идея данного урока и большая часть материала взята из книги И.Я. Ланиной «Внеклассная работа по физике». {2}

Правда, в данном пособии речь идёт о проведении физической выставки как форме внеклассной работы.

На основе предложенной И.Я. Ланиной в качестве примера выставки материала, мною был разработан урок, который я провожу в конце 7 класса. В течение четвёртой четверти семиклассники приносят из дома игрушки, которые мы используем на уроке в качестве демонстрационного материала. В соответствии с принесёнными игрушками материал урока несколько корректируется, но основа урока остаётся неизменной, так как в классе уже накоплен банк игрушек, которые используются на данном уроке. Помимо игрушек дети собирают к уроку разные загадки, сочиняют стихи, некоторые игрушки делают своими руками.

Класс делится на группы, каждая группа выбирает себе определённый раздел урока – выставки игрушек, который они и будут представлять. Ребята распределяют между собой опыты, необходимые для демонстрации принципа действия игрушек, а также игрушки, о которых будут рассказывать, знакомятся с принципом действия игрушек своей группы.

Перед выступлением каждой группы на доске появляется большой альбомный лист, на котором написано красочно название представляемых игрушек, рисунки игрушек, а также стихи.

В последний раз к уроку были приготовлены слайды, которые заменили альбомные листы и вызвали больший интерес со стороны учащихся, так как были использованы в слайдах анимационные рисунки, оживившие представляемый текст. (См. презентацию)

Урок всегда проходит живо, заинтересованно, на нём демонстрируется несложные опыты, многие из которых дети могут повторить дома. Опыты всегда вызывают большой интерес у детей. По ходу демонстраций ребята группы просят зрителей объяснить данный опыт, ответить на вопросы, отгадать загадки, а затем показывают в действии те игрушки, которые ребята принесли к уроку из дома.

В конце урока выбираются игрушки, которые понравились ребятам более всего, а также выставляются баллы за выступление.

После урока ещё долгое время ребята рассматривают игрушки, задают много вопросов.

Иногда подобный урок семиклассники повторяют для ребят начальных классов.

Цели урока: соединить замечательный мир детства, из которого семиклассники начинают выходить, с миром науки, в который они вступают; показать практическое применение физики в создании различных игрушек, повторить полученные на уроках знания, учить применять их на практике; привитие интереса к физике, развитие естественного стремления учащихся выяснять причины окружающих их явлений.

Содержание урока.

Вступительное слово учителя:

-Урок мне хочется начать стихотворением бывшей ученицы нашей школы Медведевой Марины, которая написала эти стихи, когда сама училась в седьмом классе.

Физика – предмет из самых важных:

 В ней открытий сделано немало,

 Изучая физику, однажды

 Поняла, как много я узнала.

 По формулам задачи мы решаем,

 Что такое сила, масса, знаем.

 Нас опыт Торричелли удивил,

 А закон Паскаля поразил.

 Плавать в море лучше до обеда,

 Знаю из закона Архимеда.

 Пусть не всё ещё я понимаю,

 Только физика нужна мне – точно знаю.

 Это скажет каждый: без неё

 Плохое было бы у нас житьё.

 Вырасту, окончу школу, кем-то стану,

 Но физику любить не перестану.

Возможно, признаний физике в любви было бы больше, если бы каждый человек понимал значимость этой науки, её необходимость. Ведь, если вдуматься, физика нужна всем: токарю и пахарю, врачу и космонавту, клоуну и инженеру. Но физика – это не только серьёзные книги и сложные приборы, физика - это и удивительно простые опыты, показанные в кругу друзей, это игрушки – самоделки, которые вы можете сделать своими руками, это занимательные фокусы и интересные исследования того или иного физического явления. Физика помогает нам объяснить многие загадочные процессы, происходящие в природе. Её открытия делают жизнь человека более комфортной и интересной. Фотоаппарат, телефон, радио, кино, телевидение, магнитофон и компьютер – малая толика того, что дала человеку физика. А ещё без физики невозможно было бы создать многие чудесные, всеми нами любимые игрушки. Вот о них-то и пойдёт сегодня речь.

Какие бывают игрушки? Что общего между вот этим плюшевым мишкой и этим паровозиком? Как физика помогает объяснить их устройство и принцип действия, не ломая и не разбирая игрушку? Какие физические законы и явления мы можем применить для объяснения действия той или иной игрушки?

Конечно, все виды игрушек мы рассмотреть на одном уроке не сможем. Сегодня мы будем говорить о тех игрушках, принцип действия которых вы уже понять можете. И начнём мы с игрушек, с которыми вы любили играть, когда вас мамы купали в ванне. Об этих игрушках лучше не скажешь:

Ветер по морю гуляет и кораблик подгоняет.

Он бежит себе в волнах на раздутых парусах.

Кто автор этих строк? А вот ещё:

Наша Таня громко плачет: уронила в речку мячик.

Тише, Танечка, не плачь, не утонет в речке мяч.

А эти стихи кто написал?

А теперь я предоставляю слово ребятам, которые расскажут нам о плавающих игрушках. А чтобы вы поняли, как они действуют, ребята продемонстрируют вам некоторые несложные опыты, которые помогут вам вспомнить то, что вы в этом году изучали на уроках физики.

На доске появляется лист, на котором изображены детские игрушки под названием «Плавающие игрушки», либо первый слайд презентации.

Наша Таня громко плачет:

 Уронила в речку мячик.

 Тише, Танечка, не плачь,

 Не утонет в речке мяч.

Рисунок 1

В существовании выталкивающей силы легко убедиться на опыте. Для этого прикрепим небольшой груз к динамометру. Измерим вес груза, а затем опустим груз в стакан с водой. Динамометр показывает меньший вес, пружина его сжимается, потому что со стороны воды на груз действует выталкивающая сила. Величина её зависит от плотности жидкости и объёма вытесненной телом воды.

Возьмём яйцо, Рисунок 2. В воде оно тонет. Будем подсыпать соль в воду. Когда плотность воды и плотность яйца сравняются, то яйцо начинает плавать в воде. А вот интересная игрушка «картезианский водолаз». Посмотрите, как он то опускается в воду, то поднимается вверх. Попробуйте объяснить этот опыт.

(Если учащиеся затрудняются это сделать, то объяснение дают сами ведущие).

Если нажать пальцем на резиновую плёнку, которой закрыт цилиндр с водой, воздух в сосуде сжимается и сильнее давит на воду, вследствие чего некоторое количество воды входит в нижнее отверстие игрушки. «Водолаз» становится тяжелее и опускается на дно. Когда мы отпускаем плёнку, давление уменьшается, и часть воды выходит из игрушки (давление на одном и том же уровне по всем направлениям должно быть одинаковым).

Можно самим сделать ещё одну интересную игрушку – «плавающий подсвечник». Рисунок 3

Воткнём снизу посредине свечи кнопку или небольшой гвоздик для того, чтобы свеча, плавая у поверхности воды, сохраняла вертикальное положение и не опрокидывалась. Если плавающую свечу зажечь, её вес будет постепенно уменьшаться, но и объём погружённой в воду части свечи также будет становиться всё меньше и меньше. Равенство между весом свечи и выталкивающей силой не будет нарушаться.

А вот перед вами корабль. Рисунок 4. При каких условиях он будет плавать?

(Вспоминают условия плавания тел).

А сейчас мы покажем вам плавающие игрушки. Когда вы плывёте, вы руками отбрасываете воду в одну сторону, получая движение в другую. Так и эти игрушки.

(Демонстрируют плавание в аквариуме заводной лягушки, дельфина и т.д.)

А теперь просим вас назвать физические законы и понятия, которые мы изучали в этом году на уроках физики, и которые учитывают при изготовлении плавающих игрушек.

(Повторяют закон Архимеда, выталкивающую силу).

Вы игрушки эти

 не вздумайте трясти,

 Их вам надо, дети,

 Взять и завести.

 Несколько разочков

 Ключик поверни,

 И тогда запрыгают,

 Побегут они.

Рисунок 5

Разберёмся в этом. Проделаем такой опыт: поместим пружину на металлический стержень от подъёмного столика, сожмём пружину и свяжем её ниткой. Когда мы сжимаем пружину, мы сообщаем ей потенциальную энергию. Подожжём нитку, пружина взлетает высоко вверх. Пружина приобрела скорость, так как её потенциальная энергия перешла в кинетическую.

Опыт 2. А теперь с наклонной плоскости пустим цилиндр, на пути которого находится шарик. Шарик тоже придёт в движение. Объясните, почему?

(Ответ: поднятый на высоту шарик тоже обладает потенциальной энергией, которая переходит при его падении по наклонной плоскости в энергию движения, то есть кинетическую энергию).

Опыт 3. А это маятник Максвелла. Закручивая нить и поднимая палочку, мы сообщаем ей потенциальную энергию, которая при падении переходит в кинетическую, а затем снова в потенциальную, поэтому палочка поднимается снова вверх. Если бы не было трения о воздух, такое движение (колебания маятника) происходило бы бесконечно долго.

Вернёмся к нашим игрушкам. Внутри каждой из них есть вал, пружина и зубчатое колесо. Потенциальная энергия пружины, которую мы закручиваем при заводе игрушки, переходит в кинетическую энергию механизма, и ножки утёнка или колёса паровозика приходят в движение.

Ребята заводят все игрушки и показывают, как они движутся.

Вопрос:

Какой физический закон учитывается при изготовлении заводных игрушек?

(Ответ: закон сохранения и превращения механической энергии).

Их не надо заводить.

 Надо просто покатить.

 Маховик придёт в движенье,

 Трудно их остановить.

Рисунок 6. На тележку поместим фигурку солдата и заставим тележку вместе с ним двигаться, поставив впереди на некотором расстоянии препятствие (гирю). Тележка, ударившись о гирю, останавливается, а фигурка солдата, продолжая движение, падает. Кто вспомнил, в чём заключается явление инерции? (После ответов ребят продолжают).

Принцип действия инерционной машины заключается в следующем: на задней или передней оси, соединяющей колёса, находится ряд шестерёнок, которые в свою очередь соединяются с маховиком, то есть массивным цилиндром. Мы толкаем автомобиль, шестерёнки придают движение маховику. Маховик же обладает большой массой, поэтому будет долго сохранять состояние движения, которое ему сообщили.

В Америке уже созданы настоящие автомобили, которые называются махомобили. В них нет двигателя внутреннего сгорания, им не нужен бензин. В них есть небольшой электрический двигатель, который от аккумулятора приводят в движение, а он в свою очередь заставляет двигаться маховик. Раскрутившись, маховик долго может двигаться по инерции. Такие махомобили не засоряют атмосферу выхлопными газами. Может быть, и мы когда-нибудь будем ездить на махомобилях. {1}

Ребята показывают рисунок махомобиля, а затем демонстрируют имеющиеся у них инерционные игрушки.

То тихо, то громко

 Звучит камертон.

 Как звук появился

 Расскажет нам он.

 Играет шарманка,

 Гремит погремушка,

 Какие чудесные

 Эти игрушки.

Наклонится кукла Маша,

Встанет прямо.

 И тебе на ушко тихо скажет: «Мама»

Рисунок 7

стороны в него подуть, то звука не будет слышно. Если открыть канал и подуть в игрушку, то раздаётся паровозный гудок. Хотите узнать, почему это происходит? Тогда обратимся к опыту:

Опыт 1. (Демонстрация камертона). Это камертон – прибор для настройки музыкальных инструментов. Если по нему ударить молоточком, он зазвучит.

Почему? Установим около ножки камертона шарик, подвешенный на нити. Когда мы ударим по ножке камертона, она начинает колебаться, то есть двигаться то в одну, то в другую сторону. Это движение передаётся шарику.

Как только прекращаются колебания камертона – исчезает и звук. Значит, источником звука являются колеблющиеся тела.

В канале паровозика колеблется воздух, поэтому мы и слышим звук.

Опыт 2. Звуки бывают разные: громкие и тихие, высокие и низкие. Чем чаще колеблется тело, тем выше звук (сравните звук, который издаёт в полёте комар – тонкий, высокий, и шмель – низкий). А почему? Ответьте сами. (Ответ: комар чаще машет крылышками, чем шмель).

Теперь посмотрите другую игрушку – «Кот в сапогах». Когда мы нажимаем на неё, воздух выходит из подушки, находящейся внутри игрушки, а когда мы её отпускаем – устремляется внутрь подушки, она постепенно распрямляется, воздух внутри неё колеблется, издавая звук.

«Говорящие» куклы умеют произносить «Мама». Причина этого – колебания воздуха внутри кожаной коробочки с отверстиями, которую помещают внутрь игрушки. При наклоне куклы грузик, находящийся в коробочке, падает, заставляя воздух в ней сжиматься и выходить в отверстия. Колебания воздуха сопровождаются звуком.

Опыт 3. Посмотрите, как тихо звучит камертон без ящика. Если же поставить камертон на ящик, то его колебания через стенки ящика передаются воздуху в нём. Воздух начинает

тоже колебаться и издавать звук. Если колебания воздуха и колебания ножек камертона будут происходить с одинаковыми частотами, то произойдёт усиление звука – резонанс.

Причиной музыкальных звуков, издаваемых шарманкой, тоже является воздух внутри неё. Чтобы звук был громче, ящик шарманки делают большим и полым.

Такие же резонаторные ящики есть у пианино, гитары и других музыкальных инструментов.

Игрушки, действие которых основано на различном положении центра тяжести.

Представим себе, что мы с вами в цирке. Выступают акробаты, жонглёры.

У Ваньки, у Встаньки – несчастные няньки:

 Начнут они Ваньку укладывать спать,

 А Ванька не хочет, приляжет и вскочит,

 Уляжется снова и вскочит опять…

 Лечил его доктор из детской больницы.

 Больному сказал он такие слова:

 Тебе, дорогой, потому не лежится,

 Что слишком легка у тебя голова.

Рисунок 8

Опыт 1. Возьмём линейку и подвесим её на нитке так, чтобы нитка свободно передвигалась. Будем менять положение петли, чтобы линейка пришла в равновесие. В этом случае говорят, что она подвешена в центре тяжести.

Опыт 2. Центр тяжести есть у любого тела: у круга, треугольника и т.д. (показывают фигуры на нитках). Вы и сами можете найти центр тяжести у любой фигуры, физика может вам помочь, было бы желание.

Опыт 3. Возьмём «этажерку» и будем менять её положение. Заметим, что если вертикаль, проведённая из центра тяжести, пересекает площадь опоры, то этажерка остаётся в равновесии. Если нет, этажерка перевернётся.

Опыт 4. Если шарик лежит на плоскости, то такое равновесие называют безразличным. Если шарик поместим на выпуклую поверхность, то его равновесие будет неустойчивым, шарик будет «стараться» занять такое положение, при котором его центр тяжести понижается, то есть шарик будет скатываться вниз. А на вогнутой поверхности положение его центра тяжести самое низкое – наблюдается устойчивое равновесие. (Демонстрируют устойчивое, неустойчивое и безразличное равновесие)

При всяком наклоне неваляшки её центр тяжести повышается. Это вызывает самостоятельное движение игрушки к исходному положению наиболее устойчивого равновесия, при котором центр тяжести расположен ниже.

А вот ещё несколько игрушек, действие которых объясняется понижением их центра тяжести. (Демонстрация конуса, катящегося вверх, балансирующего клоуна и др.).

Хоть названье и мудрёное,

 Все игрушку эту знают.

 И не только дети, взрослые,

 С удовольствием играют.

 Может петь, как сверчок,

 Как зовут её? Волчок.

 Разноцветна, мила,

 Можно звать её Юла.

Рисунок 9

Под действием толчка волчок лишь отскакивает в сторону и продолжает вращаться вокруг вертикальной оси.

В чем причина такой устойчивости вращения? Она тоже связана с одним из физических законов – законом сохранения момента количества движения. Попробуем установить волчок вертикально. Это нам не удаётся. Заставим волчок быстро вращаться, и он сразу становится устойчивым. Заметим, что волчок при этом описывает своей осью

коническую поверхность. В этом и состоит секрет устойчивости волчка, а само это свойство сохранения устойчивости при вращении называют гироскопическим свойством. Такие свойства широко используют в цирке. Бросая в воздух ножи или шары, жонглёр придаёт им вращение вокруг продольной оси. Благодаря этому предметы приобретают устойчивость, и это «помогает» артисту показывать эффектные номера.

Это же свойство широко используют и спортсмены. Чтобы волейбольный мяч двигался строго в желаемом направлении, ему сообщают вращение. Дискоболы, метая диск, тоже придают ему вращение вокруг его оси симметрии. Поэтому диск в течение всего полёта сохраняет плоскость своего вращения неизменно под одним и тем же углом к горизонту, уменьшая вредное воздействие сил сопротивления и увеличивая дальность полёта.

(Следует показ летающей тарелки, жонглирование, вращение различных волчков).

Урок заканчивается подведением итогов. Ребята оценивают выступления разных групп, выбирают игрушки, которые им более всего понравились.

Что представляет собой звук?

Ученики: Звук – это распространение в пространстве упругих волн в частотном диапазоне, воспринимаемом ухом человека, а также физиологическое восприятие этих волн органом слуха.

У.Ф. Как можно получить звук?

Ученики: Звук можно получить издавая их источником звука.

У.М. А теперь посмотрим видеоизображение колебаний, которые получаются при звучании различных инструментов (видеозапись). Мы сформировали группы: духовую, струнную, клавишную и вокальную. Каждой группе даются задания на карточках (звучит музыка, раздаются карточки).

Карточка №1 группа духовых.

1. Что является источником звука, издаваемого дудочкой?
2. Чем определяется громкость звука дудочки?
3. Чем определяется высота тона звука дудочки?
4. Объясните график колебаний, который получится на компьютере при игре на дудочке?
5. Пользуясь таблицей музыкальных инструментов назовите “родственников” дудочки.

Карточка №2 Группа струнных.

1. Что является источником звука в гитаре?
2. Чем определяется громкость звука, издаваемого гитарой?
3. Чем определяется высота тона в гитаре?
4. Объясните график колебаний, который получается на компьютере при игре на гитаре?
5. В чем секрет скрипок итальянских мастеров?

Карточка №3 Клавишная группа 

1. Что является источником звука в синтезаторе?
2. Чем определяется громкость звука в синтезаторе?
3. Какой звук действует на человека менее раздражающе: крайний низкий или крайний высокий?
4. Объясните график колебаний, который получится на компьютере при игре на пианино?
5. Расскажите о случае в Лондонском театре?
6. Во время подготовки играет музыка

У.М. Итак, время на подготовку истекло. Заслушаем ответы группы духовых инструментов.

Ученики: Отвечают.

У.М. Хорошо. Прослушаем аудиозапись исполнения симфонического оркестра. Что общего у солирующего инструмента и рассматриваемых нами духовых инструментов? (Флейта, Гайдн).

Ученики: То, что источником звука является колеблющееся тело.

У.М. Слушаем запись фрагмента “Весна” из “Времена года” А. Вивальди. Теперь заслушаем группу клавишные.

Ученики: Отвечают.

У.М. Слушаем фрагмент сонаты Бетховена.

У.Ф. Скажите какой прибор позволяет настроить весь оркестр?

Ученики: Камертон.

У.М. Прослушаем ноту “ля” на синтезаторе и ноту “ля” на гитаре. Все ноты “ля” звучат по разному из- за того, что у каждого человека и инструмента свой тембр, т.е. окраска звука. Благодаря этому мы узнаем человека по голосу, не видя его. Тембр складывается из обертонов – гармоник и основного тона.

У.Ф. Слушаем вокальную группу.

Ученики: Отвечают.

У.Ф. Подведем итоги урока, на котором мы рассмотрели “музыкальную капель колебаний и волн”, не только закрепляя и углубляя знания о звуке, но и объясняя взаимосвязь физики и музыки, на примере звучания музыкальных инструментов, певческих голосов.

(Оценивание учеников).

Организация повторительного урока <Физика и игрушка>. Это занятие уместно и в конце VII и VIII классов.

Такой урок проводят с неизменным успехом в течение многих лет как последнее занятие в году. О том, что он состоится, сообщают семиклассникам еще на первом в их жизни уроке физики. В начале IV четверти вновь напоминают о нем и предлагают подыскивать игрушки, которые могут быть связаны с пройденным материалом (либо действие их основано на изученных физических явлениях, либо с их помощью можно проиллюстрировать рассмотренные законы и т. д.). За месяц до урока начинают <регистрацию> игрушек: беседуют с каждым учеником наедине; выясняют, какую игрушку он собирается принести, в какой теме он хочет ее использовать и что продемонстрировать, что намерен о ней рассказать; помогаю составить физические вопросы, которые можно в связи с этой игрушкой задать товарищам. Такая <регистрация> исключает элемент стихийности при ведении урока, делает занятие целенаправленным и позволяет повторить с помощью игрушек все темы курса физики VII класса. Перед уроком ставят помимо повторения материала следующие цели: развитие интереса учащихся к предмету, тренировка их в обнаружении известных физических явлений в нестандартных ситуациях. К уроку класс выпускает стенгазету <Физика и игрушка>. Преподаватель готовит специальное праздничное оформление класса, афишу и с помощью родителей - большие плакаты, на которых красивым шрифтом красным выписаны из программы по физике названия пройденных тем и синим - кратко их содержание. Плакаты вывешивают на доску. На преподавательском столе - игрушки, которые приготовила к уроку я сама, а на каждом месте ученика - учебник физики и его игрушка.

Урок начинают вступительным словом и объяснением цели предстоящего занятия. Далее исполняется песня <В чем секрет?>, сочиненная учащимися на мотив музыкальной телезаставки <Спят усталые игрушки...>. Она создает настрой на нестандартный характер занятия. Вот два куплета из этой песни:

Всех не сосчитать игрушек у детей:

Погремушек, неваляшек и мячей.

Скачет маленький цыпленок,

Едет танк, бежит слоненок.

Быстро дай ответ: в чем секрет?

Заводя ключом игрушку, должен знать,

Что при этом ты пружинку должен сжать,

А потом при выпрямленье

Механизм придет в движенье -

Вот и весь ответ и секрет.

Можно классу дать задание: сочинить к уроку свою песню о физике и игрушках.

После этого детям предлагаю открыть оглавление учебника и ответить на вопросы: какие темы мы изучили в VII классе? Какие вопросы рассматривались во введении? С какими понятиями познакомились мы в первой теме? второй? и т.д. Как можно назвать игрушки, пользуясь терминологией физики? Какие физические явления, изучаемые в курсе физики VII класса, можно продемонстрировать с помощью выставленных здесь игрушек? Выслушиваю ответы. При разборе последнего вопроса учащиеся подходят к демонстрационному столу, где мною расставлены электрический светофор, металлофон, заводной и инерционный автомобили, магнитное лото и т. д., называют физическое явление и показывают его с помощью игрушки.

Затем проводят повторение темы <Первоначальные сведения о строении вещества>. Задают ученикам вопросы: что мы знаем о строении вещества? Какие физические свойства вещества использованы при создании резиновых или пластмассовых игрушек? Почему из глины или пластилина предметы либо игрушки не распадаются на части?

По теме <Взаимодействие тел>, придерживаясь последовательности вопросов внутри ее, учащиеся выступают сами, показывая свои игрушки. Происходит это примерно так. Первый ученик демонстрирует механическое движение с помощью заводного самосвала, рассказывает, как определить вид движения. Второй показывает движение электромеханического автомобиля <Москвич>, предлагает товарищам определить скорость этого движения, записывает формулу скорости, дает секундомер, необходимый для измерения времени, напоминает, как им пользоваться, и вызывает кого-то для проведения измерений. Третий ученик демонстрирует действие инерционных игрушек - гоночного автомобиля, божьей коровки и др. - и поясняет его. Четвертый показывает игрушечные весы, рассказывает, как с их помощью определяют массу тела, называет единицы массы, определяет цену деления шкалы весов, производит взвешивание. Пятый ученик играет шариком, подвешенным на резиновом шнуре; при этом шнур растягивается, шарик <скачет>, а ученик задает вопрос: почему? (отвечают другие). Шестой показывает игрушки, действие которых связано с трением; это: а) игрушка - наклонная доска, по которой легковой автомобильчик взбирается на <эстакаду>; б) грузовая машина с рифлеными колесами; в) робот, движущийся по шероховатой поверхности и не могущий передвигаться по гладкому столу.

При повторении темы <Давление твердых тел, жидкостей и газов> учащиеся по очереди показывают принесенные ими игрушки (планетоход, детский совочек, грузовой автомобиль с двойными задними колесами, надувной шарик, лейка, игрушечные паром и лодочка, надувной круг и т. д.) и задают вопросы классу: зачем у планетохода сделаны широкие гусеницы? Почему у совочка ручка шероховатая, а нижняя часть тонкая? Почему у грузового автомобиля задние колеса двойные? Отчего надувной шарик после наполнения его воздухом принимает форму шара? Почему у лейки носик выше, чем сам резервуар? Почему игрушечный паром с грузом плавает на воде, а маленькая лодочка с таким же грузом тонет? Почему при обучении плаванию малышей используют надувные игрушки?

При повторении темы <Работа и мощность. Энергия> ребятам демонстрирую действие игрушечного подъемного крана и даю задания: назвать простые механизмы, используемые в конструкции крана; показать блоки и объяснить их назначение; показать рычаги и объяснить их роль; назвать, какие тела действуют на поднимаемый груз; указать вид траектории движения крана при подъеме груза вертикально вверх и при перемещении груза в сторону. Затем ребятам предлагаю показать те игрушки, которыми можно продемонстрировать превращение одного вида энергии в другой (пистолет, пушка, паровозик, уточка, цыпленок, робот, заводные автомобили, водяная мельница и т.д.), проманипулировать каждой игрушкой и объяснить, какие преобразования энергии в ней происходят.

В конце урока для настроя на изучение физики в VIII классе показывают различные электромеханические игрушки: автомобили, танк, трактор, железную дорогу, детский миксер - и сообщают, что тема <Электричество> будет изучаться в следующем году.

В своем заключительном слове преподаватель подводит итоги урока. Обращает внимание на то, какие оригинальные игрушки можно создать, зная физику. Подчеркивает, что в каждую игрушку вложен труд многих людей. Задает вопрос классу: людям каких профессий приходится иметь дело с игрушками в течение всего рабочего дня? Выслушав ответы, показывает книгу <Воспитатель детского сада>; немного рассказываю об этой профессии и о важности понимания устройства игрушек и их действия для людей, имеющих эту специальность: только обладая знаниями, воспитатель сможет играть с детьми творчески, с пользой для них.