Практические уроки по физике как одно из эффективных средств реализации ФГОС нового поколения
статья по физике (10 класс) по теме

Практические уроки по физике как одно из эффективных средств реализации ФГОС нового поколения.

    Одним из видов самостоятельной деятельности учащихся по осмыслению и закреплению изученного материала, являются лабораторные работы (практические занятия).

М.В. Ломоносов «один опыт ставил выше, чем тысячу умений, рождаемых только воображением». Само название  лабораторная работа получил название от латинского  laborare -работать.

 Задача и цель учителя физики организовать практические уроки так, чтобы они помогли не только лучше понять и закрепить теоретический материал, но и мотивировать  учащихся к познавательной деятельности, направленной на углубление  полученных ранее знаний. Выбранная учителем методика и форма  организации должны быть таковыми, чтобы результат урока для каждого ребенка стал открытием, и каждый смог поверить в свои силы и возможности. И, может быть,  наряду с реализацией основной концепции ФГОС нового поколения у нас появятся новые Ландау, Королевы.

 Эти уроки по своему содержанию и наполненности должны быть организованы так, чтобы они отличались от остальных постоянной и разнообразной деятельностью. К.Д. Ушинский считал что «дитя требует деятельности беспрестанно и утомляется не деятельностью, а ее однообразием и односторонностью».

  Сейчас существует много современных образовательных технологий  содержащих новые методы и формы обучения в рамках которых возможно по новому организовать практические уроки по физике: метод педагогических технологий( педагогическая мастерская),исследовательская деятельность, методика составления технологических карт. Выбор метода и формы  должен делать сам  учитель, основываясь на профиль школы, оснащение кабинета, уровня подготовленности учащихся и собственного уровня. Последнее необходимо учитывать так работа с новым  лабораторным  оборудованием  и зачастую отсутствием лаборантов, требует инженерного образования. Но в любом случае и ребенок, и учитель на этих уроках должны показать свои творческие возможности  и способности. Ребенок должен с гордость сказать : «я могу, у меня получилось!» А учитель мог с гордостью отметить , что этот урок «зеркало его общей и педагогической культуры» «мерило его интеллектуального богатства, показатель его кругозора, эрудиции» (В.А.Сухомлинский).

 При выборе метода организации и проведения практических работ я основывалась на следующее: в 7-8 классах наиболее приемлемым я считаю  применение технологической карты. Учащимся  предлагается бланк лабораторной работы, в котором дается описание необходимого лабораторного оборудования, методика его сборки и последовательный план проведения эксперимента т. е.- это  по сути технологическая карта. Но даже в этом случае возможнее н творческий подход : можно предложить детям сформулировать цель работы, можно предложить дополнительное задание, требующее применение дополнительных знаний, определенной смекалки.

 В старшей школе, когда у учащихся накоплен опыт работы на практических уроках, подходит технология педагогических мастерских. Согласно описанию данной технологии данной группой ЖФЭН (1 ) учитель на таких уроках не учитель, а мастер «создающий условия, придумывающий ситуации» и выступающий в позиции консультанта и советника, предлагающего делать по своему, побуждать к действию.  Основные рекомендации, даваемые учащимся, после того как они познакомились с оборудованием  сформулировали для себя цель работы: подумай как проще, как удобнее. Если работа трудна с точки зрения используемого оборудования, сборки экспериментальной установки, необходимо составить инструкцию так , чтобы она была понятна и давала ребенку возможность проявить себя , предлагая более простой или рациональный способ проведения работы. Основным условием использования педагогической  мастерской  отсутствие оценки. За урок все участники должны просто получать зачет.

 В качестве примера предлагаются лабораторные по теме «Механика» «Законы сохранения»:

1. Определение коэффициента трения скольжения с использованием закона сохранения и превращения энергии».
2. Сравнение потенциальной энергии упругой деформации резинового жгута при различных значениях коэффициента жесткости.                                                                                                     Эти лабораторные работы приводятся в пособии(2) . В отличии от единственной лабораторной работы по теме «Законы сохранения» предлагаемой  в рамках перечня лабораторных работ,  эти работы очень интересны, просты в реализации и применяемом оборудовании. Кроме того они позволяют творчески подойти учащимся к выполнению работы, сравнить  методику получения результата с тем, что они делали в 7 классе («Определение коэффициента жесткости», «Определение коэффициента трения скольжения»)

Работы легко адаптируются к новому лабораторному оборудованию L-микро. Проводятся они уже три года и следует отметить, что они интересны детям, проходят очень эмоционально, вызывают споры у детей  в реализации, обсуждении полученных результатов, сравнении результатов с тем, что получалось в 7 классе.

 В помощь учителю предлагаются методические рекомендации проведения данных работ. Это один из возможных вариантов, каждый учитель может использовать свои рекомендации. Главное то, что эти работы действительно интересны и не справедливо забыты. Для учащихся предлагается бланк проведения работы.

Список литературы.

1.  Родичева Т.М.,Технология педагогических мастерских.

2.Покровский А.А. Практикум по физике в средней школе, М., Просвещение 1982г.

3. ФГОС второго поколения

Cравнение  потенциальной  энергии  упругой деформации резинового жгута при различных значениях коэффициента жесткости.

Цель работы: используя геометрическое представление работы, сравнить потенциальную энергию упругой деформации резинового жгута при различных значениях коэффициента жесткости.

Данная работа позволит лучше понять зависимость потенциальной энергии упругой деформации от коэффициента жесткости жгута, зависимость коэффициента жесткости от геометрических размеров жгута, а также использовать геометрическое представление работы, как площадь фигуры под графиком зависимости силы упругости от величины абсолютной деформации.

Работа может проводиться как фронтальная в классах с углубленным изучением физики с использованием частично поискового приема.

Оборудование:

Штатив, динамометр из набора L-micro, два  резиновых жгута (можно использовать обычную резинку для денег) , линейка с миллиметровыми делениями(использовать плоскость из набора).

Настройка установки: 

Собрать штатив, закрепить на нем крючок и зацепить на него резиновый жгут, сложенный вдвое. Прикрепить крючок динамометра к концу жгута. Все это расположить на плоскости из набора таким образом, чтобы начало жгута совпадало с 0. При выполнении работы растягивать жгут таким образом, чтобы его длина каждый раз увеличивалась на 1см. Это позволит на графике сразу откладывать ∆l через 1см.

Основные понятия:

Коэффициент жесткости

Потенциальная энергия упругой деформации

Работа силы упругости

Работа равна площади фигуры под графиком

Ход работы:

1.Собрать штатив, закрепить на нем плоскость.

2.Одеть на вертикальную стойку штатива крючок и зацепить на нем резиновый жгут, сложенный вдвое.

3.Измерить длину жгута в нерастянутом состоянии.

4.Растягивайте жгут, каждый раз увеличивая длину на 1см и определяйте по динамометру значение силы упругости , соответствующее данной деформации.

5.Повторите опыт, добавив второй жгут, сложенный вдвое.

Методические рекомендации и особенности работы:

Перед началом работы целесообразно обсудить с детьми понятие коэффициента жесткости, его зависимости от материала и геометрических размеров. Используя геометрическое представление работы по графику зависимости силы упругости от величины абсолютной деформации определить потенциальную энергию упругой деформации. Сравнить площади двух треугольников и обсудить зависимость величины потенциальной энергии от коэффициента жесткости. По графику определить значение коэффициента жесткости как тангенс угла наклона.

Лабораторная работа №________Класс______________

«Определение коэффициента трения скольжения с использованием закона сохранения и превращения энергии».

Работу выполнили:___________________________________________________

Цель работы: ____________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________

Оборудование: штатив, каретка, связанная нитью с динамометром, из набора «Механика»L-micro, линейка c миллиметровыми делениями

Теоретические основы:

Потенциальная энергия упруго деформированной пружины равна  Ер=Fу∙∆l/2.

Где: Ер- потенциальная энергия пружины, Fу- сила упругости, ∆l-  абсолютная деформация. Работа силы трения  равна А=µmgs.

Проведение эксперимента:

Закрепите динамометр в лапке, прикрепленной к штативу. Привяжите к каретке нитку и прицепите ее к крючку динамометра. Измерьте длину пружины динамометра в нерастянутом состоянии. l0=                 Оттяните каретку до значения силы  (2-3)Н. Измерьте расстояние s на которое переместится каретка и длину пружины l =__________. Рассчитайте величину абсолютной деформации ∆l. Отпустите каретку. После освобождения она будет двигаться до остановки ,и потенциальная  энергия пружины израсходуется на совершение работы по преодолению силы трения на пути s.

Эту работу можно представить:

          А=μmgs

 Где: μ- коэффициент трения, m-масса бруска, g- ускорение свободного падения, s- перемещение бруска.

По закону сохранения энергии:

Fу∙∆l/2=μmgs.

Следовательно:

      μ=Fу∙∆l/2mgs

Cилу упругости измеряют динамометром, деформацию пружины, перемещение каретки- линейкой, массу бруска- взвешиванием, g  принять равным 10 м/с2. Повторите опыт несколько раз с одним грузом, двумя грузами, тремя грузами.

Результат измерений занесите в таблицу.

Рассчитайте среднее значение коэффициента трения, как среднее арифметическое значение.

Сделайте вывод по полученным результатам.

Дополнительное задание:  определите коэффициент трения  скольжения, пользуясь формулой:

                              μ=FТР/m∙g

Для этого силу трения  определите по показанию динамометра при равномерном перемещении каретки по плоскости.

Сделайте вывод.

Вывод:_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Определение коэффициента трения скольжения с использованием закона сохранения и превращения энергии.

Цель работы: показать, что коэффициент трения скольжения можно определить используя закон сохранения и превращения энергии.

Данная работа позволит лучше понять закон сохранения и превращения энергии при наличии силы трения и убедится в том ,что потенциальная энергия упругой деформации расходуется на совершение работы по преодолению силы трения на пути s.

Работа может проводится как фронтальная в классах с углубленным изучением физики с использованием частично поискового приема.

Оборудование: 

Штатив, каретка, связанная нитью с динамометром, плоскость, линейка с миллиметровыми делениями.

Настройка установки:

Собирать установку необходимо на плоскости. Необходимо собрать штатив, закрепить на нем динамометр. Привязать нитку к каретке и прицепить ее к крючку динамометра. Измерения перемещения каретки производить на плоскости.

Основные понятия:

Сила трения

Работа силы трения.

Коэффициент трения.

Потенциальная энергия упругой деформации.
Ход работы:

Закрепите динамометр на стойке штатива. Привяжите к каретке нитку и прикрепите ее к крючку динамометра. Оттяните каретку до значения 2-3 Н, отпустите и измерьте расстояние на которое переместится каретка после того как она освободится. Опыт повторить с одним, двумя, тремя грузами.

Методические рекомендации и особенности работы:

Перед началом работы обсудить с учащимися закон сохранения энергии при наличии трения, понятие коэффициента трения, величин определяющих значение коэффициента трения.

Лабораторная работа№_______ Класс______________

«Сравнение потенциальной энергии упругой деформации  резинового жгута при различных значениях коэффициента жесткости».

Работу выполнили :_____________________________________________

• Цель работы: ________________________________________________________
  ______________________________________________________________________
  ______________________________________________________________________
  ______________________________________________________________________
  ______________________________________________________________________
  ______________________________________________________________________
• Оборудование: штатив, динамометр из набора L-micro, резиновый жгут, линейка с миллиметровыми делениям
• Проведение эксперимента:
• 1.Закрепите крючок в лапке штатива и прикрепите к нему резиновый жгут сложенный вдвое.
• 2.Измерьте начальную длину жгута l0.=
• 3Растяните жгут, сложенный вдвое, каждый раз увеличивая  его длину на 1 см, определите по динамометру значение силы упругости. Занесите значения Fу:в таблицу.
• 4.Повторите опыт,  добавив второй жгут, также сложенный вдвое.
• 5.Результаты измерений занесите в таблицу.

Таблица результатов измерений

4.По результатам измерений постройте график зависимости силы упругости от величины абсолютной деформации.

5.По графику определите значение потенциальной энергии упругой деформации, рассчитав площадь под графиком Fу(∆l).

6.Расчитайте значение коэффициента жесткости жгутов по графику.

7.Сделайте вывод по полученному результату.

Вывод:________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________