Insegnamento facoltativo: "Fisica pratica e sperimentale". Un sistema di compiti sperimentali di fisica utilizzando giocattoli per bambini

Nel primo capitolo tesi sono stati considerati aspetti teorici problemi legati all'utilizzo di libri di testo elettronici nel processo di insegnamento della fisica a livello senior delle scuole secondarie. Durante analisi teorica problemi, abbiamo identificato i principi e i tipi di libri di testo elettronici, identificato e teoricamente comprovato le condizioni pedagogiche per l'uso delle tecnologie dell'informazione nel processo di insegnamento della fisica a livello senior delle scuole secondarie.

Nel secondo capitolo della tesi formuliamo lo scopo, gli obiettivi e i principi dell'organizzazione del lavoro sperimentale. Questo capitolo discute la metodologia per l'implementazione delle condizioni pedagogiche che abbiamo individuato per l'uso dei libri di testo elettronici nel processo di insegnamento della fisica a livello senior di una scuola comprensiva. Il paragrafo finale fornisce un'interpretazione e una valutazione dei risultati ottenuti durante il lavoro sperimentale .

Scopo, obiettivi, principi e metodi di organizzazione del lavoro sperimentale

Nella parte introduttiva del lavoro è stata avanzata un'ipotesi che conteneva le principali condizioni che richiedono prove pratiche. Per testare e dimostrare le proposte avanzate nell'ipotesi, abbiamo svolto un lavoro sperimentale.

Esperimento al Filosofico dizionario enciclopedico» è definita come un'osservazione condotta sistematicamente; isolamento sistematico, combinazione e variazione delle condizioni al fine di studiare i fenomeni che da esse dipendono. In queste condizioni, una persona crea la possibilità di osservazioni, sulla base delle quali si forma la sua conoscenza dei modelli del fenomeno osservato. Le osservazioni, le condizioni e la conoscenza dei modelli sono, a nostro avviso, le caratteristiche più significative che caratterizzano questa definizione.

Nel dizionario di psicologia, il concetto di esperimento è considerato uno dei metodi principali (insieme all'osservazione). conoscenza scientifica in generale, la ricerca psicologica in particolare. Differisce dall'osservazione mediante intervento attivo nella situazione da parte del ricercatore, effettuando la manipolazione sistematica di una o più variabili (fattori) e registrando i cambiamenti di accompagnamento nel comportamento dell'oggetto studiato. Un esperimento impostato correttamente consente di verificare ipotesi sulle relazioni causa-effetto e non si limita a stabilire una connessione (correlazione) tra le variabili. Le caratteristiche più significative, come mostra l'esperienza, qui sono: l'attività del ricercatore, caratteristica dei tipi di esperimento esplorativo e formativo, nonché la verifica dell'ipotesi.

Evidenziando caratteristiche essenziali delle definizioni date, come scrive giustamente A.Ya. Nain e Z.M. Umetbaev, può essere costruito e utilizzato concetto successivo: un esperimento è un'attività di ricerca progettata per testare un'ipotesi, svolgendosi in condizioni controllate e controllate naturali o create artificialmente. Il risultato di ciò, di norma, è una nuova conoscenza, inclusa l'identificazione di fattori significativi che influenzano l'efficienza attività pedagogica. L'organizzazione di un esperimento è impossibile senza l'identificazione di criteri. Ed è proprio la loro presenza che permette di distinguere l'attività sperimentale da qualunque altra. Questi criteri, secondo E.B. Kainova, potrebbe esserci la presenza di: lo scopo dell'esperimento; ipotesi; linguaggio scientifico della descrizione; condizioni sperimentali appositamente create; metodi diagnostici; modi di influenzare l'oggetto della sperimentazione; nuove conoscenze pedagogiche.

In base ai loro obiettivi, distinguono tra esperimenti accertativi, formativi e valutativi. Lo scopo dell'esperimento accertativo è misurare l'attuale livello di sviluppo. In questo caso riceviamo materiale primario per la ricerca e l'organizzazione di un esperimento formativo. Questo è estremamente importante per l'organizzazione di qualsiasi sondaggio.

Un esperimento formativo (trasformante, formativo) mira non a una semplice affermazione del livello di formazione di questa o quell'attività, allo sviluppo di determinate abilità dei soggetti, ma alla loro formazione attiva. Qui è necessario creare una situazione sperimentale speciale. I risultati di uno studio sperimentale spesso non rappresentano un modello identificato, una dipendenza stabile, ma una serie di fatti empirici più o meno pienamente registrati. Questi dati sono spesso di natura descrittiva e rappresentano solo materiale più specifico che restringe l'ulteriore ambito della ricerca. I risultati di un esperimento in pedagogia e psicologia dovrebbero spesso essere considerati come materiale intermedio e un punto di partenza per ulteriori lavori di ricerca.

Esperimento di valutazione (controllo) - con il suo aiuto, dopo un certo periodo di tempo dopo l'esperimento formativo, il livello di conoscenza e abilità dei soggetti viene determinato sulla base dei materiali dell'esperimento formativo.

Lo scopo del lavoro sperimentale è testare le condizioni pedagogiche identificate per l'uso dei libri di testo elettronici nel processo di insegnamento della fisica al livello senior di una scuola secondaria e determinarne l'efficacia.

Gli obiettivi principali del lavoro sperimentale erano: selezione dei siti sperimentali per l'esperimento pedagogico; definizione dei criteri per la selezione dei gruppi sperimentali; sviluppo di strumenti e determinazione di metodi per la diagnostica pedagogica di gruppi selezionati; sviluppo di criteri pedagogici per identificare e correlare i livelli di apprendimento degli studenti nelle classi di controllo e sperimentali.

Il lavoro sperimentale si è svolto in tre fasi, tra cui: una fase diagnostica (effettuata sotto forma di esperimento di conferma); fase di contenuto (organizzata sotto forma di esperimento formativo) e analitica (condotta sotto forma di esperimento di controllo). Principi di esecuzione del lavoro sperimentale.

Il principio di completezza dell'organizzazione scientifica e metodologica del lavoro sperimentale. Il principio richiede di garantire un alto livello di professionalità dell'insegnante sperimentale stesso. L'efficacia dell'implementazione delle tecnologie dell'informazione nell'insegnamento agli scolari è influenzata da molti fattori e, senza dubbio, la sua condizione fondamentale è la corrispondenza del contenuto della formazione con le capacità degli scolari. Ma anche in questo caso sorgono problemi nel superare le barriere intellettuali e fisiche e pertanto, quando si utilizzano metodi di stimolazione emotiva e intellettuale dell'attività cognitiva degli studenti, abbiamo fornito una consulenza metodologica che soddisfa i seguenti requisiti:

a) il materiale per la ricerca dei problemi è stato presentato utilizzando metodi esplicativi personalizzati e istruzioni per facilitare l’assimilazione degli studenti materiale didattico;

b) sono state proposte varie tecniche e modalità per padroneggiare il contenuto del materiale studiato;

c) i singoli insegnanti hanno avuto l'opportunità di scegliere liberamente tecniche e schemi per risolvere problemi computerizzati e di lavorare secondo le loro tecniche pedagogiche originali.

Il principio di umanizzare il contenuto del lavoro sperimentale. Questa è l'idea della priorità dei valori umani rispetto a quelli tecnocratici, produttivi, economici, amministrativi, ecc. Il principio di umanizzazione è stato attuato osservando le seguenti regole dell'attività pedagogica: a) il processo pedagogico e le relazioni educative in esso si basano sul pieno riconoscimento dei diritti e delle libertà dello studente e sul rispetto per lui;

b) conoscere e fare affidamento durante il processo pedagogico tratti positivi scolaro;

c) svolgere costantemente la formazione umanistica degli insegnanti in conformità con la Dichiarazione dei diritti del fanciullo;

d) garantire l'attrattiva e l'estetica dello spazio pedagogico e il comfort delle relazioni educative di tutti i suoi partecipanti.

Pertanto, il principio dell'umanizzazione, come credono I.A. Kolesnikova ed E.V. Titova, fornisce agli scolari un certo protezione sociale in un istituto scolastico.

Il principio di democratizzazione del lavoro sperimentale è l’idea di fornire ai partecipanti al processo pedagogico determinate libertà di autosviluppo, autoregolamentazione e autodeterminazione. Il principio di democratizzazione nel processo di utilizzo delle tecnologie dell'informazione per l'insegnamento agli scolari viene attuato attraverso il rispetto delle seguenti regole:

a) creare un processo pedagogico aperto al controllo e all’influenza pubblica;

b) creare supporto legale per le attività degli studenti che aiuterà a proteggerli dalle influenze ambientali avverse;

c) assicurare il rispetto reciproco, il tatto e la pazienza nell'interazione tra insegnanti e studenti.

L'attuazione di questo principio aiuta ad espandere le capacità di studenti e insegnanti nel determinare il contenuto dell'istruzione, scegliendo la tecnologia per l'utilizzo della tecnologia dell'informazione nel processo di apprendimento.

Il principio di conformità culturale del lavoro sperimentale è l'idea del massimo utilizzo nell'educazione, educazione e formazione dell'ambiente in cui e per il cui sviluppo è stata creata l'istituzione educativa: la cultura della regione, del popolo, della nazione, della società , Paese. L’attuazione del principio si basa sul rispetto delle seguenti regole:

a) comprensione del valore culturale e storico da parte della comunità pedagogica a scuola;

b) massimo utilizzo della cultura materiale e spirituale familiare e regionale;

c) garantire l'unità dei principi nazionali, internazionali, interetnici e intersociali nell'educazione, nell'istruzione e nella formazione degli scolari;

d) la formazione di capacità creative e attitudini di insegnanti e studenti per consumarne e crearne di nuovi valori culturali.

Il principio di uno studio olistico dei fenomeni pedagogici nel lavoro sperimentale, che prevede: l'uso di approcci sistemici e integrativi - di sviluppo; una chiara definizione del luogo del fenomeno studiato nel processo pedagogico olistico; divulgazione delle forze motrici e dei fenomeni degli oggetti studiati.

Siamo stati guidati da questo principio durante la modellazione del processo di utilizzo delle tecnologie informatiche educative.

Il principio di obiettività, che implica: verificare ogni fatto utilizzando più metodi; registrare tutte le manifestazioni di cambiamenti nell'oggetto in studio; confronto dei dati del tuo studio con i dati di altri studi simili.

Il principio è stato utilizzato attivamente nel processo di conduzione delle fasi accertative e formative dell'esperimento, quando si utilizza il processo elettronico nel processo educativo, nonché nell'analisi dei risultati ottenuti.

Durante lo svolgimento di un esperimento formativo è stato utilizzato il principio di adattamento, che richiede di tenere conto delle caratteristiche personali e delle capacità cognitive degli studenti nel processo di utilizzo della tecnologia informatica. Il principio di attività, che presuppone che la correzione del campo semantico personale e della strategia comportamentale possa essere effettuata solo durante il lavoro attivo e intenso di ciascun partecipante.

Il principio della sperimentazione mirato ricerca attiva partecipanti a lezioni su nuove strategie comportamentali. Questo principio è importante come impulso per lo sviluppo della creatività e dell’iniziativa dell’individuo, nonché come modello di comportamento nella vita reale dello studente.

Possiamo parlare di tecnologia per l'apprendimento utilizzando libri di testo elettronici solo se: soddisfa i principi di base tecnologia educativa(pre-progettazione, riproducibilità, targeting, integrità); risolve problemi che prima non venivano risolti teoricamente e/o praticamente in didattica; Il computer è il mezzo per preparare e trasmettere informazioni allo studente.

A questo proposito, presentiamo i principi di base dell'implementazione sistemica dei computer in processo educativo, che sono stati ampiamente utilizzati nel nostro lavoro sperimentale.

Il principio dei nuovi compiti. La sua essenza non è trasferire metodi e tecniche tradizionalmente consolidati sul computer, ma ricostruirli in conformità con le nuove funzionalità fornite dai computer. In pratica, ciò significa che quando si analizza il processo di apprendimento, vengono identificate le perdite derivanti da carenze nella sua organizzazione (analisi insufficiente del contenuto dell'istruzione, scarsa conoscenza delle reali capacità educative degli scolari, ecc.). In base al risultato dell'analisi, viene delineato un elenco di compiti che, per vari motivi oggettivi (grande volume, enorme dispendio di tempo, ecc.) non sono attualmente risolti o sono risolti in modo incompleto, ma che possono essere completamente risolti con l'aiuto di un computer. Questi compiti dovrebbero mirare alla completezza, tempestività e almeno approssimativamente all'ottimalità delle decisioni prese.

Il principio di un approccio sistemico. Ciò significa che l'introduzione dei computer deve basarsi su analisi del sistema processo di apprendimento. Cioè, è necessario determinare gli obiettivi e i criteri per il funzionamento del processo di apprendimento, effettuare la strutturazione, rivelando l'intera gamma di problemi che devono essere risolti affinché il sistema progettato soddisfi al meglio gli obiettivi e i criteri stabiliti.

Principi della tipizzazione più ragionevole delle soluzioni progettuali. Ciò significa che durante lo sviluppo Software, il contraente deve sforzarsi di garantire che le soluzioni che offre siano adatte alla più ampia gamma possibile di clienti, non solo in termini di tipologie di computer utilizzati, ma anche vari tipi istituzioni educative.

In conclusione di questo paragrafo, notiamo che l'uso dei metodi di cui sopra con altri metodi e principi di organizzazione del lavoro sperimentale ha permesso di determinare l'atteggiamento nei confronti del problema dell'uso dei libri di testo elettronici nel processo di apprendimento e di delineare modalità specifiche soluzione efficace I problemi.

Seguendo la logica della ricerca teorica, abbiamo formato due gruppi: di controllo e sperimentale. Nel gruppo sperimentale è stata testata l'efficacia delle condizioni pedagogiche selezionate; nel gruppo di controllo l'organizzazione del processo di apprendimento era tradizionale;

Le caratteristiche educative dell'implementazione delle condizioni pedagogiche per l'uso di libri di testo elettronici nel processo di insegnamento della fisica a livelli senior sono presentate nel paragrafo 2.2.

I risultati del lavoro svolto si riflettono nel paragrafo 2.3.

SPERIMENTALE

COMPITI

DURANTE L'ALLENAMENTO

FISICI

Sosina Natalia Nikolaevna

Insegnante di fisica

MBOU "Centro Educativo Centrale N. 22 - Liceo delle Arti"

I problemi sperimentali svolgono un ruolo importante nell'apprendimento della fisica da parte degli studenti. Sviluppano il pensiero e l'attività cognitiva, contribuiscono a una comprensione più profonda dell'essenza dei fenomeni, sviluppano la capacità di costruire un'ipotesi e testarla nella pratica. L'importanza principale della risoluzione dei problemi sperimentali risiede nella formazione e nello sviluppo con il loro aiuto dell'osservazione, delle capacità di misurazione e della capacità di maneggiare gli strumenti. I compiti sperimentali aiutano ad aumentare l'attività degli studenti nelle lezioni e a svilupparsi pensiero logico, insegnare ad analizzare i fenomeni.

I problemi sperimentali includono quelli che non possono essere risolti senza esperimenti o misurazioni. Questi problemi possono essere suddivisi in diversi tipi a seconda del ruolo dell'esperimento nella soluzione:

Problemi in cui è impossibile ottenere una risposta alla domanda senza sperimentare;

Un esperimento viene utilizzato per creare una situazione problematica;

Un esperimento viene utilizzato per illustrare un fenomeno su cui stiamo parlando nel compito;

Un esperimento viene utilizzato per verificare la correttezza della soluzione.

Puoi risolvere problemi sperimentali sia in classe che a casa.

Diamo un'occhiata ad alcuni problemi sperimentali che possono essere utilizzati in classe.

ALCUNI COMPITI SPERIMENTALI IMPEGNATIVI

Spiegare il fenomeno osservato

- Se riscaldi l'aria in un barattolo e metti un palloncino leggermente gonfiato con acqua sopra il collo del barattolo, verrà risucchiato nel barattolo. Perché?

(L'aria nel vaso si raffredda, la sua densità aumenta e il suo volume

diminuisce - la pallina viene attirata nel barattolo)

- Se versi acqua su un palloncino leggermente gonfiato acqua calda, quindi aumenterà di dimensioni. Perché?

(L'aria si riscalda, la velocità delle molecole aumenta e queste colpiscono più spesso le pareti della palla. La pressione dell'aria aumenta. Il guscio è elastico, la forza di pressione allunga il guscio e la palla aumenta di dimensioni)

- Una palla di gomma inserita in una bottiglia di plastica non può essere gonfiata. Perché? Cosa bisogna fare per poter gonfiare il palloncino?

(La palla isola l'atmosfera dell'aria nella bottiglia. All'aumentare del volume della palla, l'aria nella bottiglia viene compressa, la pressione aumenta e impedisce alla palla di gonfiarsi. Se viene praticato un foro nella bottiglia, la pressione dell'aria la bottiglia sarà uguale alla pressione atmosferica e la palla potrà essere gonfiata).

- È possibile far bollire l'acqua in una scatola di fiammiferi?

Problemi di calcolo

- Come determinare la perdita di energia meccanica durante un'oscillazione completa del carico?

(La perdita di energia è pari alla differenza nell'energia potenziale del carico nelle posizioni iniziale e finale dopo un periodo).

(Per fare ciò è necessario conoscere la massa del fiammifero e la sua durata di combustione).

Compiti sperimentali che incoraggiano la ricerca di informazioni

per rispondere alla domanda

- Avvicina un forte magnete alla testa del fiammifero, quasi non verrà attratto. Brucia la testa di zolfo del fiammifero e avvicinala nuovamente al magnete. Perché ora la testa del fiammifero è attratta dal magnete?

Trova informazioni sulla composizione di una testa di fiammifero.

COMPITI SPERIMENTALI A CASA

I problemi sperimentali a casa sono di grande interesse per gli studenti. Osservando qualsiasi fenomeno fisico o eseguendo un esperimento a casa che deve essere spiegato durante il completamento di questi compiti, gli studenti imparano a pensare in modo indipendente e sviluppano le loro abilità pratiche. L’esecuzione di compiti sperimentali gioca un ruolo particolarmente importante adolescenza, poiché durante questo periodo il personaggio viene ricostruito attività educative scolaro. Un adolescente non è più sempre soddisfatto che la risposta alla sua domanda sia in un libro di testo. Ha bisogno di ottenere questa risposta dall'esperienza di vita, dall'osservazione della realtà circostante, dai risultati dei propri esperimenti. Gli studenti completano esperimenti e osservazioni a casa, lavoro di laboratorio e compiti sperimentali più volentieri e con maggiore interesse rispetto ad altri tipi di compiti a casa. I compiti diventano più significativi, più profondi e l'interesse per la fisica e la tecnologia aumenta. La capacità di osservare, sperimentare, ricercare e progettare diventano parte integrante nella preparazione degli studenti a ulteriori lavori creativi in diversi ambiti produttivi.

Requisiti per gli esperimenti domestici

Prima di tutto, questa è, ovviamente, la sicurezza. Poiché l'esperimento viene effettuato dallo studente a casa in modo autonomo senza il controllo diretto dell'insegnante, non dovrebbe essercene alcuno sostanze chimiche e oggetti che rappresentano una minaccia per la salute del bambino e del suo ambiente domestico. L'esperimento non dovrebbe richiedere alcun costo materiale significativo da parte dello studente; durante l'esperimento dovrebbero essere utilizzati oggetti e sostanze che si trovano in quasi tutte le case: piatti, barattoli, bottiglie, acqua, sale e così via. Un esperimento eseguito a casa dagli scolari dovrebbe essere semplice nell'esecuzione e nell'attrezzatura, ma, allo stesso tempo, essere prezioso nello studio e nella comprensione della fisica durante l'infanzia ed essere interessante nei contenuti. Poiché l'insegnante non ha la possibilità di controllare direttamente l'esperimento eseguito dagli studenti a casa, i risultati dell'esperimento devono essere formalizzati di conseguenza (all'incirca come si fa quando si eseguono esercizi frontali). lavoro di laboratorio). I risultati dell'esperimento condotto dagli studenti a casa dovrebbero essere discussi e analizzati in classe. Il lavoro degli studenti non dovrebbe essere una cieca imitazione di modelli consolidati; dovrebbe contenere la più ampia manifestazione della propria iniziativa, creatività e ricerca di qualcosa di nuovo. Sulla base di quanto sopra, possiamo formulare i requisiti per la famiglia compiti sperimentali requisiti:

– sicurezza durante la realizzazione;
– costi materiali minimi;
– facilità di implementazione;
– avere valore nello studio e nella comprensione della fisica;
– facilità di controllo successivo da parte del docente;
– la presenza di colorazioni creative.

ALCUNI COMPITI SPERIMENTALI A CASA

- Determinare la densità di una tavoletta di cioccolato, una saponetta, una busta di succo;

- Prendi un piattino e abbassalo di lato in una pentola piena d'acqua. Il piattino sta affondando. Ora abbassa il piattino sull'acqua con il fondo, galleggia. Perché? Determinare la forza di galleggiamento che agisce sul disco galleggiante.

- Fai un buco sul fondo della bottiglia di plastica con un punteruolo, riempila rapidamente con acqua e chiudi bene il coperchio. Perché l'acqua ha smesso di uscire?

- Come determinare la velocità della volata di un proiettile di pistola giocattolo utilizzando solo un metro a nastro.

- Il cilindro della lampada indica 60 W, 220 V. Determinare la resistenza della spirale. Calcola la lunghezza della spirale della lampada se sai che è realizzata in filo di tungsteno con un diametro di 0,08 mm.

- Annotare la potenza del bollitore elettrico secondo il passaporto. Determinare la quantità di calore rilasciata in 15 minuti e il costo dell'energia consumata durante questo periodo.

Per organizzare e condurre una lezione con compiti sperimentali problematici, l'insegnante ha una grande opportunità di mostrare le sue capacità creative, selezionare i compiti a sua discrezione, progettati per una classe particolare, a seconda del livello di preparazione degli studenti. Attualmente esiste un gran numero di letteratura metodologica su cui l'insegnante può fare affidamento nella preparazione delle lezioni.

Puoi usare libri come

L.A. Gorev. Esperimenti divertenti in fisica nelle classi 6-7 della scuola secondaria - M.: “Prosveshcheniye”, 1985

VN Lange. Compiti fisici sperimentali per l'ingegno: manuale di formazione - M .: Nauka. Redazione principale della letteratura fisica e matematica, 1985

L.A. Gorlova. Lezioni non tradizionali, attività extrascolastiche - M.: “Vako”, 2006

V. F. Shilov. Compiti sperimentali domestici in fisica. 7-9 gradi. – M.: “Stampa scolastica”, 2003

Nelle appendici sono riportati alcuni problemi sperimentali.

ALLEGATO 1

(dal sito web dell'insegnante di fisica V.I. Elkin)

Compiti sperimentali

1 . Determina quante gocce d'acqua sono contenute in un bicchiere se hai una pipetta, una bilancia, un peso, un bicchiere d'acqua, un recipiente.

Soluzione. Versare, diciamo, 100 gocce in un recipiente vuoto e determinarne la massa. Quante volte la massa dell'acqua in un bicchiere è maggiore della massa di 100 gocce è il numero di gocce.

2 . Determina l'area di un cartone omogeneo forma irregolare, se hai forbici, righello, bilancia, pesi.

Soluzione. Pesare il disco. Ritaglia da esso una forma regolare (ad esempio un quadrato), la cui area è facile da misurare. Trova il rapporto di massa: è uguale al rapporto di area.

3 . Determina la massa di un cartone omogeneo della forma corretta (ad esempio, un grande poster), se hai delle forbici, un righello, una bilancia e dei pesi.

Soluzione. Non è necessario pesare l'intero poster. Determina la sua area, quindi ritaglia una forma regolare dal bordo (ad esempio un rettangolo) e misura la sua area. Trova il rapporto tra le aree: è uguale al rapporto tra le masse.

4 . Determina il raggio della sfera di metallo senza usare un calibro.

Soluzione. Determina il volume della palla usando un bicchiere e dalla formula V = (4/3) R 3 determina il suo raggio.

Soluzione. Avvolgere saldamente attorno a una matita, ad esempio, 10 giri di filo e misurare la lunghezza dell'avvolgimento. Dividi per 10 per trovare il diametro del filo. Usando un righello, determina la lunghezza della bobina, dividila per il diametro di un filo e ottieni il numero di giri in uno strato. Dopo aver misurato i diametri esterno ed interno della bobina, trova la loro differenza, dividi per il diametro del filo: scoprirai il numero di strati. Calcola la lunghezza di un giro nella parte centrale della bobina e calcola la lunghezza del filo.

Attrezzatura. Bicchiere, provetta, bicchiere di cereali, bicchiere d'acqua, righello.

Soluzione. Considera i grani approssimativamente uguali e sferici. Utilizzando il metodo delle righe, calcolare il diametro del chicco e quindi il suo volume. Versare l'acqua nella provetta con i cereali in modo che l'acqua riempia gli spazi tra i chicchi. Utilizzando un bicchiere, calcolare il volume totale del cereale. Dividendo il volume totale del cereale per il volume di un chicco, conta il numero di chicchi.

7 . Di fronte a te c'è un pezzo di filo, un righello di misurazione, un tronchese e una bilancia con pesi. Come tagliare due pezzi di filo contemporaneamente (con una precisione di 1 mm) per ottenere pesi fatti in casa del peso di 2 e 5 g?

Soluzione. Misurare la lunghezza e il peso di tutto il filo. Calcolare la lunghezza del filo per grammo della sua massa.

8 . Determina lo spessore dei tuoi capelli.

Soluzione. Avvolgi una ciocca di capelli sull'ago e misura la lunghezza della fila. Conoscendo il numero di giri, calcola il diametro dei capelli.

9 . C'è una leggenda sulla fondazione della città di Cartagine. Didone, la figlia del re di Tiro, avendo perso il marito ucciso dal fratello, fuggì in Africa. Là comprò dal re numida tanta terra “quanta ne occupa una pelle di bue”. Concluso l'affare, Didone tagliò la pelle di bue in strisce sottili e, grazie a questo stratagemma, ricoprì un appezzamento di terreno sufficiente per edificare una fortezza. Quindi, a quanto pare, sorse la fortezza di Cartagine e successivamente fu costruita la città. Prova a determinare approssimativamente quanta area potrebbe occupare la fortezza, se assumiamo che la dimensione della pelle bovina sia di 4 m2 e che la larghezza delle cinghie in cui Didone l'ha tagliata sia di 1 mm.

Risposta. 1 km2.

10 . Scopri se l'oggetto di alluminio (come una palla) ha una cavità all'interno.

Soluzione. Utilizzando un dinamometro, determinare il peso del corpo nell'aria e nell'acqua. Nell'aria P = mg e nell'acqua P = mg – F, dove F = gV è la forza di Archimede. Utilizzando il libro di consultazione, trova e calcola il volume della palla V nell'aria e nell'acqua.

11 . Calcola il raggio interno di un tubo di vetro sottile utilizzando una bilancia, un righello di misurazione o un contenitore d'acqua.

Soluzione. Riempi il tubo con acqua. Misurare l'altezza della colonna di liquido, quindi versare l'acqua fuori dal tubo e determinarne la massa. Conoscendo la densità dell'acqua, determinane il volume. Dalla formula V = SH = R 2 H, calcola il raggio.

12 Determina lo spessore del foglio di alluminio senza utilizzare un micrometro o un calibro.

Soluzione. Determina la massa del foglio di alluminio pesandolo e l'area utilizzando un righello. Utilizzando un libro di consultazione, trova la densità dell'alluminio. Quindi calcola il volume e dalla formula V = Sd - lo spessore della lamina d.

13 . Calcola la massa dei mattoni nel muro della casa.

Soluzione. Poiché i mattoni sono standard, cerca dei mattoni nel muro di cui sia possibile misurare la lunghezza, lo spessore o la larghezza. Utilizzando un libro di consultazione, trova la densità del mattone e calcola la massa.

14 . Realizza una bilancia “tascabile” per pesare i liquidi.

Soluzione. La “bilancia” più semplice è un bicchiere.

15 . Due studenti hanno svolto il compito di determinare la direzione del vento utilizzando una banderuola. Sopra hanno posizionato bellissime bandiere ritagliate dallo stesso pezzo di latta: su una banderuola di forma rettangolare, sull'altra triangolare. Quale bandiera, triangolare o rettangolare, richiede più vernice?

Soluzione. Poiché le bandiere sono fatte dello stesso pezzo di latta, è sufficiente pesarle: quella più grande ha un'area maggiore;

16 . Copri un pezzo di carta con un libro e sollevalo. Perché dietro di esso spunta una foglia?

Risposta. Un pezzo di carta aumenta la pressione atmosferica perché... nel momento in cui il libro viene strappato, tra esso e la foglia si forma il vuoto.

17 . Come versare l'acqua da un barattolo sul tavolo senza toccarlo?

Attrezzatura. Un barattolo da tre litri, riempito per 2/3 d'acqua, un lungo tubo di gomma.

Soluzione. Metti un'estremità di un lungo tubo di gomma completamente pieno d'acqua nel barattolo. Prendi la seconda estremità del tubo in bocca e aspira l'aria finché il livello del liquido nel tubo non supera il bordo del barattolo, quindi rimuovilo dalla bocca e abbassa la seconda estremità del tubo sotto il livello dell'acqua nel barattolo: l'acqua scorrerà da sola. (Questa tecnica viene spesso utilizzata dai conducenti quando versano la benzina dal serbatoio dell'auto in una tanica).

18 . Determinare la pressione esercitata da un blocco metallico adagiato saldamente sul fondo di un recipiente pieno d'acqua.

Soluzione. La pressione sul fondo del bicchiere è la somma della pressione della colonna di liquido sopra il blocco e della pressione esercitata sul fondo direttamente dal blocco. Utilizzando un righello, determinare l'altezza della colonna liquida, nonché l'area del bordo del blocco su cui giace.

19 . Si immergono due palline di uguale massa, una in acqua pulita, l'altra in acqua pesante acqua salata. La leva a cui sono sospesi è in equilibrio. Determina quale contenitore contiene acqua pulita. Non puoi assaggiare l'acqua.

Soluzione. Una palla immersa nell'acqua salata perde meno peso di una palla immersa acqua pulita. Pertanto il suo peso sarà maggiore, quindi è la palla che pende dal braccio più corto. Se togli gli occhiali, la pallina sospesa al braccio più lungo verrà tirata.

20 . Cosa bisogna fare per far galleggiare un pezzo di plastilina nell'acqua?

Soluzione. Crea una "barca" con la plastilina.

21 . Una bottiglia di plastica è stata riempita per 3/4 con acqua. Cosa bisogna fare affinché una pallina di plastilina lanciata in una bottiglia affondi, ma galleggi se il tappo viene attorcigliato e le pareti della bottiglia vengono compresse?

Soluzione. Devi creare una cavità d'aria all'interno della palla.

22 . Che pressione esercita un gatto (cane) sul pavimento?

Attrezzatura. Un pezzo di carta a quadretti (dal quaderno di uno studente), un piattino con acqua, una bilancia domestica.

Soluzione. Pesare l'animale su una bilancia domestica. Bagnategli le zampe e fatelo correre su un foglio di carta a quadretti (tratto da un quaderno di uno studente). Determina l'area della zampa e calcola la pressione.

23 . Per versare rapidamente il succo dal barattolo, è necessario praticare due fori nel coperchio. La cosa principale è che quando inizi a versare il succo dal barattolo, dovrebbero essere uno in alto, l'altro diametralmente in basso. Perché sono necessari due fori e non uno? Spiegazione. L'aria entra nel foro superiore. Sotto l'influenza della pressione atmosferica, il succo fuoriesce dal fondo. Se c'è un solo foro, la pressione nel barattolo cambierà periodicamente e il succo inizierà a "gorgogliare".

24 . Una matita esagonale con un lato di 5 mm di larghezza rotola lungo un foglio di carta. Qual è la traiettoria del suo centro? Disegnalo.

Soluzione. La traiettoria è una sinusoide.

25 . Sulla superficie della matita rotonda è stato posizionato un punto. La matita veniva posta su un piano inclinato e lasciata rotolare giù durante la rotazione. Disegna la traiettoria del punto rispetto alla superficie del tavolo, ingrandita 5 volte.

Soluzione. La traiettoria è una cicloide.

26 . Appendere l'asta metallica su due treppiedi in modo che il suo movimento possa essere progressivo; rotazionale.

Soluzione. Appendere l'asta su due fili in modo che sia orizzontale. Se lo spingi, si muoverà rimanendo parallelo a se stesso. Se lo spingi, inizierà a oscillare, ad es. effettuare un movimento rotatorio.

27 . Determina la velocità di movimento della punta della lancetta dei secondi di un orologio da polso.

Soluzione. Misura la lunghezza della lancetta dei secondi: questo è il raggio del cerchio lungo il quale si muove. Quindi calcola la circonferenza e calcola la velocità

28 . Determina quale palla ha la massa maggiore. (Non puoi raccogliere le palle.)

Soluzione. Disporre le palline in fila e, con l'aiuto di un righello, dare contemporaneamente a tutte la stessa forza di spinta. Quello che vola per la distanza più breve è il più pesante.

29 . Determina quale tra due molle apparentemente identiche ha un coefficiente di rigidezza maggiore.

Soluzione. Intrecciare le molle e allungarle in direzioni opposte. Una molla con un coefficiente di rigidità inferiore si allungherà di più.

30 . Ti vengono date due palline di gomma identiche. Come puoi dimostrare che una delle palline rimbalzerà più in alto dell'altra se lasciate cadere dalla stessa altezza? È vietato lanciare palline, spingerle l'una contro l'altra, sollevarle dal tavolo, farle rotolare sul tavolo.

Soluzione. Devi premere le palline con la mano. Qualunque palla sia più elastica rimbalzerà più in alto.

31 . Determinare il coefficiente di attrito radente di una sfera d'acciaio sul legno.

Soluzione. Prendi due palline identiche, collegale insieme con la plastilina in modo che non ruotino durante il rotolamento. Posiziona un righello di legno su un treppiede con un'angolazione tale che le sfere che scivolano lungo di esso si muovano in modo dritto e uniforme. In questo caso = tg, dove è l'angolo di inclinazione. Misurando l'altezza del piano inclinato e la lunghezza della sua base, trovare la tangente di questo angolo di inclinazione (coefficiente di attrito radente).

32 . Hai una pistola giocattolo e un righello. Determina la velocità del "proiettile" quando viene sparato.

Soluzione. Fai uno scatto verticalmente verso l'alto, nota l'altezza dell'aumento. Nel punto più alto, l'energia cinetica è uguale all'energia potenziale: da questa uguaglianza trovi la velocità.

33 . Un'asta posizionata orizzontalmente con una massa di 0,5 kg poggia con un'estremità su un supporto e con l'altra sul tavolo rimovibile di un dinamometro dimostrativo. Quali sono le letture del dinamometro?

Soluzione. Il peso totale dell'asta è 5 N. Poiché l'asta poggia su due punti, il peso del corpo è distribuito equamente su entrambi i punti di appoggio, quindi il dinamometro indicherà 2,5 N.

34 . Sulla scrivania dello studente c'è un carrello con un carico. Lo studente lo spinge leggermente con la mano e il carro, dopo aver percorso un certo tratto, si ferma. Come trovare la velocità iniziale del carrello?

Soluzione. Energia cinetica il carrello nel momento iniziale del suo movimento è uguale al lavoro della forza di attrito lungo l'intero percorso di movimento, quindi m 2 /2 = Fs. Per trovare la velocità è necessario conoscere la massa del carrello con il carico, la forza di attrito e la distanza percorsa. Sulla base di ciò, devi avere una bilancia, un dinamometro e un righello.

35 . Sul tavolo ci sono una palla e un cubo d'acciaio. Le loro masse sono le stesse. Hai sollevato entrambi i corpi e li hai spinti contro il soffitto. Avranno la stessa energia potenziale?

Soluzione. NO. Il baricentro del cubo è più basso del baricentro della pallina, quindi energia potenziale meno palla.

APPENDICE 2

(dal libro di V. N. Lange “Compiti fisici sperimentali per l'ingegno” - compiti sperimentali a casa)

1. Ti è stato chiesto di trovare la densità dello zucchero. Come farlo, avendo solo un bicchiere domestico, se è necessario eseguire l'esperimento zucchero granulare?

2. Usando un peso di 100 grammi, una lima triangolare e un righello graduato, come si può determinare approssimativamente la massa di un certo corpo se non differisce molto dalla massa del peso? Cosa fare se al posto del peso ci viene data una serie di monete “di rame”?

3. Come puoi trovare la massa di un sovrano usando monete di rame?

4. La scala delle bilance disponibili in casa è graduata solo fino a 500 g. Come puoi usarle per pesare un libro la cui massa è di circa 1 kg, avendo anche un rocchetto di filo?

5. A tua disposizione c'è una vasca piena d'acqua, un vasetto dal collo largo, diversi monete da un centesimo, pipetta, gesso colorato (o matita morbida). Come puoi usare questi - e solo questi - oggetti per trovare la massa di una goccia d'acqua?

6. Come si può determinare la densità di una pietra utilizzando una bilancia, una serie di pesi e un recipiente con acqua se il suo volume non può essere misurato direttamente?

7. Come puoi dire, data una molla (o una striscia di gomma), uno spago e un pezzo di ferro, quale di due vasi opachi contiene cherosene e quale contiene cherosene e acqua?

8. Come si può trovare la capacità (cioè il volume interno) di un piatto utilizzando una bilancia e una serie di pesi?

9. Come dividere il contenuto di un bicchiere cilindrico, riempito fino all'orlo di liquido, in due parti identiche, aventi un altro recipiente, ma di forma diversa e di volume leggermente più piccolo?

10. Due compagni si rilassavano sul balcone e pensavano a come determinare, senza aprire le scatole di fiammiferi, in quale scatola erano rimasti meno fiammiferi. Che metodo puoi suggerire?

11. Come determinare la posizione del baricentro di un bastoncino liscio senza utilizzare alcun attrezzo?

12. Come misurare il diametro di un pallone da calcio utilizzando un righello rigido (ad esempio un normale legno)?

13. Come trovare il diametro di una pallina usando un bicchiere?

14. È necessario scoprire il diametro di un filo relativamente sottile nel modo più accurato possibile, avendo a questo scopo solo un quaderno di scuola "in un quadrato" e una matita. Cosa dovrei fare?

15. C'è un vaso rettangolare parzialmente riempito d'acqua, nel quale galleggia un corpo immerso nell'acqua. Come puoi trovare la massa di questo corpo usando un righello?

16. Come trovare la densità del sughero utilizzando un ferro da calza d'acciaio e un bicchiere d'acqua?

17. Come, avendo solo un righello, puoi trovare la densità del legno da cui viene fatto galleggiare un bastone in uno stretto vaso cilindrico?

18. Il tappo di vetro ha una cavità all'interno. È possibile determinare il volume di una cavità utilizzando una bilancia, una serie di pesi e un recipiente con acqua senza rompere il tappo? E se è possibile, allora come?

19. C'è una lamiera di ferro inchiodata al pavimento, un bastone di legno leggero (asta) e un righello. Sviluppare un metodo per determinare il coefficiente di attrito tra legno e ferro utilizzando solo gli elementi elencati.

20. Trovandosi in una stanza illuminata da una lampada elettrica, è necessario scoprire quale delle due lenti convergenti con gli stessi diametri ha maggiore potere ottico. Non è prevista alcuna attrezzatura speciale a questo scopo. Indicare un modo per risolvere il problema.

21. Esistono due lenti con lo stesso diametro: una è convergente, l'altra divergente. Come determinare quale di essi ha maggiore potenza ottica senza ricorrere a strumenti?

22. In un lungo corridoio, privo di finestre, c'è una lampada elettrica. Può essere acceso e spento tramite un interruttore installato su porta d'ingresso all'inizio del corridoio. Questo è scomodo per chi esce, poiché deve farsi strada al buio prima di uscire. Ma è insoddisfatto anche colui che è entrato e ha acceso la lampada all'ingresso: dopo aver attraversato il corridoio, lascia invano la lampada accesa. È possibile ideare un circuito che permetta di accendere e spegnere la lampada da diverse estremità del corridoio?

23. Immagina che ti venga chiesto di utilizzare un barattolo di latta vuoto e un cronometro per misurare l'altezza di una casa. Saresti in grado di far fronte al compito? Dimmi come procedere?

24. Come trovare la velocità del flusso dell'acqua da un rubinetto, avendo un vaso cilindrico, un cronometro e un calibro?

25. L'acqua esce in un flusso sottile da un rubinetto chiuso male. Come, utilizzando un solo righello, è possibile determinare la portata dell'acqua, nonché la sua portata volumetrica (ovvero il volume dell'acqua che scorre dal rubinetto per unità di tempo)?

26. Si propone di determinare l'accelerazione di gravità osservando un flusso d'acqua che scorre da un rubinetto leggermente chiuso. Come portare a termine l'attività, avendo a disposizione un righello, una nave di volume noto e un orologio?

27. Diciamo che devi riempire d'acqua un grande serbatoio di volume noto utilizzando un tubo flessibile dotato di un ugello cilindrico. Vuoi sapere quanto durerà questa noiosa attività. È possibile calcolarlo solo con un righello?

28. Come si può determinare la massa di un oggetto utilizzando un peso di massa nota, una corda leggera, due chiodi, un martello, un pezzo di plastilina, tavole matematiche e un goniometro?

29. Come determinare la pressione in un pallone da calcio utilizzando una scala sensibile e un righello?

30. Come si può determinare la pressione all'interno di una lampadina bruciata utilizzando un recipiente cilindrico con iodio e un righello?

31. Prova a risolvere il problema precedente se ci è consentito utilizzare una pentola piena d'acqua e una bilancia con una serie di pesi.

32. Dato uno stretto tubo di vetro, sigillato ad un'estremità. Il tubo contiene aria separata da atmosfera circostante una colonna di mercurio. C'è anche un righello millimetrico. Usateli per determinare la pressione atmosferica.

33. Come determinare il calore specifico di vaporizzazione dell'acqua, avendo un frigorifero domestico, una pentola di volume sconosciuto, un orologio e un fornello a gas a combustione uniforme? Si presuppone che il calore specifico dell’acqua sia noto.

34. È necessario scoprire la potenza consumata dalla rete cittadina da un televisore (o altro apparecchio elettrico) utilizzando una lampada da tavolo, un rocchetto di filo, un pezzo di ferro e un contatore elettrico. Come completare questo compito?

35. Come trovare la resistenza di un ferro da stiro in modalità operativa (non ci sono informazioni sulla sua potenza) utilizzando un contatore elettrico e un ricevitore radio? Consideriamo separatamente il caso delle radio alimentate a batteria e quello della rete cittadina.

36. Fuori dalla finestra nevica, ma nella stanza fa caldo. Sfortunatamente non c'è niente con cui misurare la temperatura: non c'è un termometro. Ma c'è una batteria di celle galvaniche, un voltmetro e un amperometro molto accurati, tutto il filo di rame che vuoi e un libro di consultazione fisica. È possibile utilizzarli per conoscere la temperatura dell'aria nella stanza?

37. Come risolvere il problema precedente se non esiste un libro di consultazione fisico, ma oltre agli articoli elencati è consentito utilizzare un fornello elettrico e una pentola d'acqua?

38. Le designazioni dei poli del magnete a ferro di cavallo a nostra disposizione sono state cancellate. Naturalmente, ci sono molti modi per scoprire quale è il sud e quale è il nord. Ma ti viene chiesto di completare questa attività utilizzando una TV! Cosa dovresti fare?

39. Come determinare i segni dei poli di una batteria non contrassegnata utilizzando una bobina di filo isolato, un'asta di ferro e un televisore.

40. Come si può sapere se un'asta d'acciaio è magnetizzata, dato un pezzo di filo di rame e un rocchetto di filo?

41. La figlia si rivolse al padre, che stava registrando le letture del contatore elettrico alla luce della lampada, chiedendole di lasciarla andare a fare una passeggiata. Dando il permesso, il padre chiese alla figlia di tornare esattamente un'ora dopo. Come può un padre controllare la durata di una passeggiata senza usare l'orologio?

42. Il problema 22 viene pubblicato abbastanza spesso in varie raccolte ed è quindi ben noto. Ecco un compito della stessa natura, ma un po’ più complesso. Progetta un circuito che ti permetta di accendere e spegnere una lampadina o qualche altro dispositivo alimentato elettricamente da un numero qualsiasi di punti diversi.

43. Se si posiziona un cubo di legno su un disco coperto di stoffa di un lettore di radiogrammi vicino all'asse di rotazione, il cubo ruoterà insieme al disco. Se la distanza dall'asse di rotazione è grande, il cubo, di regola, viene lanciato dal disco. Come determinare il coefficiente di attrito del legno sulla stoffa utilizzando solo un righello?

44. Sviluppare un metodo per determinare il volume di una stanza utilizzando un filo sufficientemente lungo e sottile, un orologio e un peso.

45. Quando si insegna musica, balletto, si allenano atleti e per altri scopi, viene spesso utilizzato un metronomo, un dispositivo che produce clic periodici e improvvisi. La durata dell'intervallo tra due battute (clic) del metronomo è regolata spostando il peso su un'apposita scala oscillante. Come graduare la scala del metronomo in pochi secondi utilizzando un filo, una sfera d'acciaio e un metro a nastro se ciò non viene fatto in fabbrica?

46. Il peso di un metronomo con scala non graduata (vedi problema precedente) deve essere impostato in una posizione tale che l'intervallo di tempo tra due battute sia pari a un secondo. A questo scopo è consentito utilizzare una lunga scala, una pietra e un metro a nastro. Come dovresti utilizzare questo insieme di elementi per completare l'attività?

47. C'è un legno cuboide, in cui un bordo è significativamente più grande degli altri due. Come determinare il coefficiente di attrito di un blocco sulla superficie del pavimento di una stanza utilizzando solo un righello?

48. I moderni macinacaffè sono azionati da un motore elettrico a bassa potenza. Come determinare il senso di rotazione del rotore dei suoi motori senza smontare il macinacaffè

49. Due palle cave aventi la stessa massa e volume sono dipinte con la stessa vernice, che non è consigliabile graffiare. Una sfera è in alluminio e l'altra è in rame. Qual è il modo più semplice per capire quale palla è di alluminio e quale è di rame?

50. Come determinare la massa di un determinato corpo utilizzando un'asta uniforme con divisioni e un pezzo di filo di rame non molto spesso È anche consentito utilizzare un libro di consultazione fisica?

51. Come stimare il raggio di uno specchio sferico concavo (o il raggio di curvatura di una lente concava) utilizzando un cronometro e una sfera d'acciaio di raggio noto?

52. Due contenitori sferici di vetro identici sono riempiti con liquidi diversi. Come determinare in quale liquido la velocità della luce è maggiore, avendo a disposizione solo una lampadina elettrica e un foglio di carta?

53. La pellicola di cellophane colorata può essere utilizzata come semplice monocromatore, un dispositivo che isola una gamma piuttosto ristretta di onde luminose da uno spettro continuo. Come utilizzare una lampada da tavolo, un giradischi con un disco (preferibilmente di lunga durata), un righello e un foglio di cartone con un piccolo foro per determinare lunghezza media onde da questo intervallo? Va bene se un amico con una matita partecipa al tuo esperimento.

Fisica"

Uinsegnante di fisica:

Gorsheneva Natalia Ivanovna

2011 G
Il ruolo dell'esperimento nell'insegnamento della fisica.

Già nella definizione di fisica come scienza c'è una combinazione di parti sia teoriche che pratiche. È molto importante che nel processo di insegnamento della fisica l'insegnante possa dimostrare ai suoi studenti il più pienamente possibile la correlazione di queste parti. Dopotutto, quando gli studenti sentiranno questa relazione, saranno in grado di dare una spiegazione teorica corretta a molti processi che si verificano intorno a loro nella vita di tutti i giorni, in natura.

Senza esperimento non esiste e non può esistere un insegnamento razionale della fisica; Il solo insegnamento verbale della fisica porta inevitabilmente al formalismo e all'apprendimento meccanico. I primi pensieri dell'insegnante dovrebbero essere mirati a garantire che lo studente veda l'esperimento e lo faccia lui stesso, veda il dispositivo nelle mani dell'insegnante e lo tenga nelle sue mani.

Un esperimento educativo è uno strumento didattico sotto forma di esperimenti appositamente organizzati e condotti da un insegnante e uno studente.

Obiettivi dell'esperimento educativo:

Risolvere compiti educativi di base;
Formazione e sviluppo dell'attività cognitiva e mentale;
Formazione politecnica;
Formazione della visione del mondo degli studenti.

Funzioni dell'esperimento:

Cognitivo (apprendimento pratico delle basi della scienza);
Educativo (formazione di una visione del mondo scientifica);
Sviluppo (sviluppa il pensiero e le abilità).

Tipi di esperimenti fisici.

Quali forme di formazione pratica possono essere offerte oltre al racconto dell'insegnante? Innanzitutto, ovviamente, si tratta dell'osservazione da parte degli studenti di dimostrazioni di esperimenti condotti dall'insegnante in classe quando spiega nuovo materiale o quando ripete ciò che è stato trattato è anche possibile proporre esperimenti condotti dagli studenti stessi; l'aula durante le lezioni in itinere di attività di laboratorio frontale sotto la diretta supervisione del docente. Puoi anche proporre: 1) esperimenti condotti dagli studenti stessi in classe durante un laboratorio fisico; 2) esperimenti dimostrativi condotti dagli studenti durante la risposta; 3) esperimenti condotti dagli studenti fuori dalla scuola sui compiti dell'insegnante; 4) osservazioni di fenomeni a breve e lungo termine della natura, della tecnologia e della vita quotidiana, effettuate dagli studenti a casa su istruzioni speciali dell'insegnante.

Cosa si può dire delle forme di formazione sopra menzionate?

Esperimento dimostrativo è uno dei componenti di un esperimento fisico educativo ed è una riproduzione di fenomeni fisici da parte di un insegnante su un tavolo dimostrativo utilizzando strumenti speciali. Si riferisce a metodi di insegnamento esperienziale illustrativo. Il ruolo di un esperimento dimostrativo nell'insegnamento è determinato dal ruolo che l'esperimento svolge in fisica e scienza come fonte di conoscenza e criterio della sua verità, e dalle sue capacità di organizzare le attività educative e cognitive degli studenti.

Il significato dell’esperimento fisico dimostrativo è che:

Gli studenti acquisiscono familiarità con il metodo sperimentale della conoscenza in fisica, con il ruolo dell'esperimento nella ricerca fisica (di conseguenza, sviluppano una visione scientifica del mondo);

Gli studenti sviluppano alcune abilità sperimentali: osservare fenomeni, avanzare ipotesi, pianificare un esperimento, analizzare risultati, stabilire dipendenze tra quantità, trarre conclusioni, ecc.

Un esperimento dimostrativo, essendo un mezzo di chiarezza, aiuta a organizzare la percezione degli studenti del materiale didattico, la sua comprensione e memorizzazione; consente la formazione politecnica degli studenti; aiuta ad aumentare l'interesse per lo studio della fisica e creare la motivazione all'apprendimento. Ma quando un insegnante conduce un esperimento dimostrativo, l'attività principale viene svolta dall'insegnante stesso e, nella migliore delle ipotesi, da uno o due studenti, il resto degli studenti osserva solo passivamente l'esperimento condotto dall'insegnante, senza fare nulla da soli. con le mie stesse mani. Pertanto, è necessario disporre di esperimenti indipendenti da parte degli studenti di fisica.

Esercitazioni di laboratorio.

Quando si insegna fisica alle scuole superiori, le abilità sperimentali vengono sviluppate quando gli studenti stessi assemblano installazioni, eseguono misurazioni di quantità fisiche ed eseguono esperimenti. Le lezioni di laboratorio suscitano un grande interesse tra gli studenti, il che è del tutto naturale, poiché in questo caso lo studente impara a conoscere il mondo che lo circonda sulla base della propria esperienza e dei propri sentimenti.

L'importanza delle lezioni di laboratorio in fisica risiede nel fatto che gli studenti sviluppano idee sul ruolo e sul luogo dell'esperimento nella conoscenza. Quando eseguono esperimenti, gli studenti sviluppano abilità sperimentali, che includono abilità sia intellettuali che pratiche. Il primo gruppo comprende le competenze per: determinare lo scopo di un esperimento, avanzare ipotesi, selezionare strumenti, pianificare un esperimento, calcolare gli errori, analizzare i risultati, redigere una relazione sul lavoro svolto. Il secondo gruppo comprende le competenze per assemblare un apparato sperimentale, osservare, misurare e sperimentare.

Inoltre, il significato dell'esperimento di laboratorio sta nel fatto che durante lo svolgimento, gli studenti sviluppano qualità personali così importanti come l'accuratezza nel lavorare con gli strumenti; mantenimento della pulizia e dell'ordine sul posto di lavoro, negli appunti presi durante l'esperimento, organizzazione, tenacia nell'ottenimento dei risultati. Sviluppano una certa cultura del lavoro mentale e fisico.

Nella pratica dell'insegnamento della fisica a scuola, si sono sviluppate tre tipologie di lezioni di laboratorio:

Attività di laboratorio frontale in fisica;

Laboratorio fisico;

Lavoro sperimentale domestico in fisica.

Esecuzione di attività di laboratorio indipendenti.

Lavoro di laboratorio frontale - questo è il tipo lavoro pratico quando tutti gli studenti di una classe eseguono simultaneamente lo stesso tipo di esperimento utilizzando la stessa attrezzatura. Il lavoro di laboratorio frontale viene spesso svolto da un gruppo di studenti composto da due persone; talvolta è possibile organizzare il lavoro individuale; Qui sorge una difficoltà: l'aula di fisica della scuola non sempre dispone di un numero sufficiente di strumenti e attrezzature per svolgere tale lavoro. Le vecchie attrezzature diventano inutilizzabili e, sfortunatamente, non tutte le scuole possono permettersi di acquistarne di nuove. E non si può sfuggire al limite di tempo. E se qualcosa non funziona per uno dei team, qualche dispositivo non funziona o manca qualcosa, allora iniziano a chiedere aiuto all’insegnante, distraendo gli altri dal lavoro di laboratorio.

I laboratori fisici si tengono nelle classi 9-11.

Laboratorio di fisica svolto con l'obiettivo di ripetere, approfondire, ampliare e generalizzare le conoscenze acquisite da vari argomenti del corso di fisica; sviluppo e miglioramento delle capacità sperimentali degli studenti attraverso l'uso di attrezzature più complesse, esperimenti più complessi; formazione della loro indipendenza nella risoluzione dei problemi relativi all'esperimento. Di solito alla fine si tiene un workshop fisico anno scolastico, talvolta alla fine della prima e della seconda metà dell'anno e prevede una serie di esperimenti su un particolare argomento. Gli studenti eseguono un lavoro pratico fisico in un gruppo di 2-4 persone utilizzando varie attrezzature; Durante le lezioni successive avviene un cambio di lavoro, che viene svolto secondo un programma appositamente studiato. Quando si stila un programma, tenere conto del numero di studenti della classe, del numero di laboratori e della disponibilità delle attrezzature. Per ciascun laboratorio di fisica sono previste due ore di didattica, il che comporta l'inserimento nel calendario di lezioni doppie di fisica. Ciò presenta difficoltà. Per questo motivo e per la mancanza delle attrezzature necessarie, vengono praticati laboratori fisici di un'ora. Va notato che il lavoro di due ore è preferibile, poiché il lavoro del laboratorio è più complesso del lavoro di laboratorio frontale, vengono eseguiti su attrezzature più complesse e la quota di partecipazione indipendente degli studenti è molto maggiore rispetto al caso di lavoro di laboratorio frontale.

Per ogni opera l'insegnante dovrà redigere delle istruzioni, che dovranno contenere: titolo, scopo, elenco degli strumenti e delle attrezzature, breve teoria, descrizione dei dispositivi sconosciuti agli studenti, piano di lavoro. Al termine del lavoro gli studenti dovranno presentare una relazione, che dovrà contenere: il titolo dell'opera, lo scopo del lavoro, un elenco degli strumenti, uno schema o disegno dell'impianto, uno schema di esecuzione del lavoro, una tabella di risultati, formule con cui sono stati calcolati i valori delle quantità, calcoli degli errori di misurazione, conclusioni. Quando si valuta il lavoro degli studenti in un seminario, si dovrebbe tenere conto della loro preparazione al lavoro, di una relazione sul lavoro, del livello di sviluppo delle competenze, della comprensione del materiale teorico e dei metodi di ricerca sperimentale utilizzati.

Cosa succede se l'insegnante invita gli studenti a fare un esperimento o a condurre un'osservazione fuori dalla scuola, cioè a casa o per strada? gli esperimenti condotti a casa non dovrebbero richiedere l'uso di strumenti o costi materiali significativi. Dovrebbero essere esperimenti con acqua, aria e oggetti che si trovano in ogni casa. Qualcuno potrebbe dubitare del valore scientifico di tali esperimenti, ovviamente, è minimo; Ma è brutto se un bambino stesso può verificare una legge o un fenomeno scoperto molti anni prima di lui? Non c'è alcun beneficio per l'umanità, ma cos'è per un bambino! L'esperienza è un compito creativo; facendo qualcosa da solo, lo studente, che lo voglia o no, penserà a quanto sia più facile condurre l'esperimento, dove ha riscontrato un fenomeno simile nella pratica, dove altro potrebbe essere questo fenomeno. essere utile. Ciò che dovrebbe essere notato qui è che i bambini imparano a distinguere esperimenti fisici da tutti i tipi di trucchi, non confondere l'uno con l'altro.

Lavoro sperimentale a domicilio. Il lavoro di laboratorio a domicilio è l'esperimento indipendente più semplice che viene svolto dagli studenti a casa, fuori dalla scuola, senza la supervisione diretta dell'insegnante sullo stato di avanzamento del lavoro.

Gli obiettivi principali del lavoro sperimentale di questo tipo sono:

Formazione della capacità di osservare i fenomeni fisici nella natura e nella vita di tutti i giorni;

Formazione della capacità di effettuare misurazioni utilizzando strumenti di misura utilizzati nella vita di tutti i giorni;

Formazione di interesse per gli esperimenti e per lo studio della fisica;

Formazione dell'indipendenza e dell'attività.

Il lavoro di laboratorio domiciliare può essere classificato a seconda dell'attrezzatura utilizzata per eseguirlo:

Lavori che utilizzano oggetti domestici e materiali disponibili (misurino, metro a nastro, bilancia domestica, ecc.);

Lavori in cui vengono utilizzati dispositivi fatti in casa(bilance a leva, elettroscopio, ecc.);

Di cosa ha bisogno un bambino per condurre l'esperimento a casa? Prima di tutto, questa è probabilmente una descrizione abbastanza dettagliata dell'esperienza, che indica gli elementi necessari, dove in una forma accessibile al bambino viene detto cosa deve essere fatto e a cosa prestare attenzione. Inoltre, l'insegnante è tenuto a fornire istruzioni dettagliate.

Requisiti per gli esperimenti domestici. Prima di tutto, questa è, ovviamente, la sicurezza. Poiché l'esperimento viene eseguito dallo studente a casa in modo indipendente, senza la supervisione diretta dell'insegnante, l'esperimento non deve contenere sostanze chimiche o oggetti che rappresentino una minaccia per la salute del bambino e del suo ambiente domestico. L'esperimento non dovrebbe richiedere alcun costo materiale significativo da parte dello studente; durante l'esperimento dovrebbero essere utilizzati oggetti e sostanze che si trovano in quasi tutte le case: piatti, barattoli, bottiglie, acqua, sale e così via. Un esperimento eseguito a casa dagli scolari dovrebbe essere semplice nell'esecuzione e nell'attrezzatura, ma, allo stesso tempo, essere prezioso nello studio e nella comprensione della fisica durante l'infanzia ed essere interessante nei contenuti. Poiché l'insegnante non ha la possibilità di controllare direttamente l'esperimento eseguito dagli studenti a casa, i risultati dell'esperimento devono essere formalizzati di conseguenza (approssimativamente come si fa quando si esegue un lavoro di laboratorio in prima linea). I risultati dell'esperimento condotto dagli studenti a casa dovrebbero essere discussi e analizzati in classe. Il lavoro degli studenti non dovrebbe essere una cieca imitazione di modelli consolidati; dovrebbe contenere la più ampia manifestazione della propria iniziativa, creatività e ricerca di qualcosa di nuovo. Sulla base di quanto sopra, formuleremo brevemente i requisiti per le attività sperimentali domestiche: requisiti:

Sicurezza durante lo svolgimento;

Costi materiali minimi;

Facilità di implementazione;

Facilità di controllo successivo da parte dell'insegnante;

La presenza di colorazione creativa.
L'esperimento a casa può essere assegnato dopo aver completato l'argomento in classe. Allora gli studenti vedranno con i propri occhi e si convinceranno della validità della legge o del fenomeno studiato teoricamente. Allo stesso tempo, la conoscenza ottenuta teoricamente e testata nella pratica sarà saldamente radicata nella loro coscienza.

O viceversa, puoi impostare un compito a casa e, dopo averlo completato, spiegare il fenomeno. Pertanto, è possibile creare tra gli studenti situazione problematica e passare all'apprendimento basato sui problemi, che involontariamente dà origine agli studenti interesse cognitivo al materiale studiato, assicura l'attività cognitiva degli studenti durante la formazione, porta allo sviluppo pensiero creativo studenti. In questo caso, anche se gli scolari non riescono a spiegare da soli il fenomeno vissuto a casa, ascolteranno con interesse la storia dell'insegnante.

Fasi dell'esperimento:

Giustificazione dell'impostazione dell'esperimento.
Pianificazione e conduzione dell'esperimento.
Valutazione del risultato ottenuto.

Qualsiasi esperimento dovrebbe iniziare con un'ipotesi e terminare con una conclusione.

Formulazione e giustificazione di un'ipotesi che può essere utilizzata come base per un esperimento.
Determinare lo scopo dell'esperimento.
Chiarimento delle condizioni necessarie per raggiungere l'obiettivo dichiarato dell'esperimento.
Progettare un esperimento che includa la risposta alle domande:
- quali osservazioni fare
- quali quantità misurare
- strumenti e materiali necessari per condurre esperimenti
- il corso degli esperimenti e la sequenza della loro attuazione
- scelta di un modulo per la registrazione dei risultati dell'esperimento
Selezione degli strumenti e dei materiali necessari
Assemblaggio di installazione.
Condurre un esperimento accompagnato da osservazioni, misurazioni e registrazione dei risultati
Elaborazione matematica dei risultati di misurazione
Analisi dei risultati sperimentali, formulazione delle conclusioni

La struttura generale di un esperimento fisico può essere rappresentata come:

Quando si conduce un esperimento, è necessario ricordare i requisiti per l'esperimento.

Requisiti per l'esperimento:

Visibilità;
A breve termine;
Persuasività, accessibilità, affidabilità;
Sicurezza.

Oltre ai tipi di esperimenti sopra menzionati, ci sono esperimenti mentali e virtuali (vedi Appendice), che vengono eseguiti in laboratori virtuali e hanno Grande importanza in caso di mancanza di attrezzatura.

Gli psicologi notano che il materiale visivo complesso viene ricordato meglio della sua descrizione. Pertanto, una dimostrazione di esperimenti viene catturata meglio della storia di un insegnante su un esperimento fisico.

La scuola è il laboratorio più sorprendente, perché in essa si crea il futuro! E quello che sarà dipende da noi insegnanti!

Credo che se un insegnante nell'insegnamento della fisica utilizza un metodo sperimentale in cui gli studenti sono sistematicamente coinvolti nella ricerca di modi per risolvere domande e problemi, allora possiamo aspettarci che il risultato della formazione sarà lo sviluppo di un pensiero versatile e originale, non vincolato da strutture ristrette. A è il percorso per lo sviluppo dell'elevata attività intellettuale degli studenti.

Applicazione.
Classificazione dei tipi di esperimenti.
Campo

(escursioni)

Casa

Scuola

Mentale

Vero

Virtuale

A seconda della quantità e delle dimensioni

Laboratorio
Pratico
dimostrazione

Per sede

Per metodo di attuazione

A seconda dell'argomento

Sperimentare

Oscillazioni e onde.
Ottica.

Compiti per lavoro indipendente.
Problema 1. Pesata idrostatica.
Attrezzatura: lunghezza righello in legno 40 cm, plastilina, un pezzo di gesso, un misurino con acqua, filo, una lama di rasoio, un treppiede con supporto.
Esercizio.
Misurare

densità della plastilina;
densità del gesso;
una massa di righello di legno.

Appunti:

Si consiglia di non bagnare il pezzo di gesso: potrebbe sfaldarsi.
La densità dell'acqua è considerata pari a 1000 kg/m3

Problema 2. Calore specifico di dissoluzione dell'iposolfito.
Quando l'iposolfito viene sciolto in acqua, la temperatura della soluzione diminuisce notevolmente.
Misurare il calore specifico della soluzione di una determinata sostanza.
Il calore specifico della soluzione è la quantità di calore necessaria per sciogliere un'unità di massa di una sostanza.
Il calore specifico dell'acqua è 4200 J/(kg × K), la densità dell'acqua è 1000 kg/m 3.
Attrezzatura: calorimetro; bicchiere o misurino; bilance con pesi; termometro; iposolfito cristallino; acqua calda.

Problema 3. Pendolo matematico e accelerazione di caduta libera.

Attrezzatura: treppiede con piede, cronometro, pezzo di plastilina, righello, filo.
Esercizio: Misurare l'accelerazione di gravità utilizzando un pendolo matematico.

Problema 4. Indice di rifrazione del materiale della lente.
Esercizio: Misurare l'indice di rifrazione del vetro di cui è composta la lente.

Attrezzatura: lente biconvessa su supporto, sorgente luminosa (lampadina su supporto con sorgente di corrente e fili di collegamento), schermo su supporto, calibro, righello.

Problema 5. “Vibrazioni dell'asta”

Attrezzatura: treppiede con piede, cronometro, ferro da calza, gomma, ago, righello, tappo di plastica da una bottiglia di plastica.

Investigare la dipendenza del periodo di oscillazione del pendolo fisico risultante dalla lunghezza della parte superiore del raggio. Traccia un grafico della relazione risultante. Verifica la fattibilità della formula (1) nel tuo caso.
Determina, nel modo più accurato possibile, il periodo minimo di oscillazione del pendolo risultante.
Determinare il valore dell'accelerazione dovuta alla gravità.

Compito 6. Determinare la resistenza del resistore nel modo più accurato possibile.
Attrezzatura: fonte di corrente, resistore con resistenza nota, resistore con resistenza sconosciuta, vetro (vetro, 100 ml), termometro, orologio (puoi usare il tuo orologio da polso), carta millimetrata, pezzo di plastica espansa.

Problema 7. Determina il coefficiente di attrito del blocco sul tavolo.
Attrezzatura: blocco, righello, treppiede, filo, peso di massa nota.

Problema 8. Determina il peso di una figura piatta.
Attrezzatura: figura piatta, righello, peso.

Compito 9. Investigare la dipendenza della velocità del flusso che scorre fuori dalla nave dall'altezza del livello dell'acqua in questa nave.
Attrezzatura: treppiede con attacco e piede, buretta in vetro con scala e tubo in gomma; clip a molla; morsetto a vite; cronometro; imbuto; cuvetta; bicchiere d'acqua; foglio di carta millimetrata.

Problema 10. Determina la temperatura dell'acqua alla quale la sua densità è massima.
Attrezzatura: bicchiere d'acqua, a temperatura t = 0 °C; supporto in metallo; termometro; cucchiaio; orologio; piccolo bicchiere.

Problema 11. Determina la forza di rottura T discussioni, mg< T .
Attrezzatura: una striscia la cui lunghezza 50 cm; filo o filo sottile; governate; carico di massa nota; treppiedi.

Problema 12. Determina il coefficiente di attrito di un cilindro metallico, la cui massa è nota, sulla superficie del tavolo.
Attrezzatura: due cilindri metallici approssimativamente della stessa massa (la massa di uno di essi è nota ( m = 0,4 - 0,6 kg)); righello di lunghezza 40-50 cm; Dinamometro Bakushinsky.

Compito 13. Esplora il contenuto di una "scatola nera" meccanica. Determinare le caratteristiche di un corpo solido racchiuso in una “scatola”.
Attrezzatura: dinamometro, righello, carta millimetrata, “scatola nera” - un vaso chiuso, parzialmente riempito d'acqua, in cui è presente un corpo solido a cui è attaccato un filo rigido. Il filo esce dal barattolo attraverso un piccolo foro nel coperchio.

Problema 14. Determina la densità e la capacità termica specifica di un metallo sconosciuto.
Attrezzatura: calorimetro, bicchiere di plastica, vasca per lo sviluppo di fotografie, cilindro graduato (bicchiere), termometro, fili, 2 cilindri di metallo sconosciuto, recipiente con acqua calda ( t g = 60° –70°) e freddo ( tx = 10° – 15°) acqua. Capacità termica specifica dell'acqua cin = 4200 J/(kg × K).

Problema 15. Determina il modulo di Young del filo di acciaio.
Attrezzatura: treppiede con due gambe per il montaggio dell'attrezzatura; due aste in acciaio; filo d'acciaio (diametro 0,26 mm); governate; dinamometro; plastilina; spillo.
Nota. Il coefficiente di rigidezza del filo dipende dal modulo di Young e dalle dimensioni geometriche del filo come segue k = ES/l, Dove l– lunghezza del filo, a S– la sua area della sezione trasversale.

Compito 16. Determina la concentrazione di sale da cucina nella soluzione acquosa che ti è stata fornita.
Attrezzatura: volume del barattolo di vetro 0,5 l; una nave con una soluzione acquosa di sale da cucina di concentrazione sconosciuta; Alimentatore AC con tensione regolabile; amperometro; voltmetro; due elettrodi; fili di collegamento; chiave; un insieme di 8 quantità pesate di sale da cucina; carta millimetrata; contenitore con acqua dolce.

Problema 17. Determina la resistenza di un millivoltmetro e di un milliamperometro per due intervalli di misurazione.
Attrezzatura: millivoltmetro ( 50/250 mV), milliamperometro ( 5/50 mA), due fili di collegamento, piastre di rame e zinco, cetriolo sottaceto.

Problema 18. Determina la densità del corpo.
Attrezzatura: corpo di forma irregolare, asta di metallo, righello, treppiede, vaso con acqua, filo.

Compito 19. Determinare le resistenze dei resistori R 1, ..., R 7, amperometro e voltmetro.
Attrezzatura: batteria, voltmetro, amperometro, cavi di collegamento, interruttore, resistenze: R1 – R7.

Problema 20. Determina il coefficiente di rigidezza della molla.
Attrezzatura: molla, righello, foglio di carta millimetrata, blocco, massa 100 grammi.
Attenzione! Non sospendere un carico a una molla poiché ciò supererebbe il limite di deformazione elastica della molla.

Problema 21. Determina il coefficiente di attrito radente della testa di un fiammifero sulla superficie ruvida di una scatola di fiammiferi.
Attrezzatura: scatola di fiammiferi, dinamometro, peso, foglio di carta, righello, filo.

Problema 22. La parte del connettore in fibra ottica è un cilindro di vetro (indice di rifrazione N= 1,51), in cui sono presenti due canali cilindrici rotondi. Le estremità della parte sono sigillate. Determinare la distanza tra i canali.
Attrezzatura: parte del connettore, carta millimetrata, lente d'ingrandimento.

Problema 23. “Vaso Nero”. Un corpo viene calato in un “vaso nero” d'acqua su una corda. Trova la densità del corpo ρ m, la sua altezza l il livello dell'acqua nella nave con il corpo immerso ( H) e quando il corpo è fuori dal liquido ( h o).
Attrezzatura. “Vaso nero”, dinamometro, carta millimetrata, righello.
Densità dell'acqua 1000kg/m3. Profondità della nave altezza = 32 cm.

Problema 24. Attrito. Determinare i coefficienti di attrito radente dei righelli di legno e plastica sulla superficie del tavolo.
Attrezzatura. Treppiede con piede, filo a piombo, righello in legno, righello in plastica, tavolo.

Problema 25. Giocattolo a carica. Determina l'energia immagazzinata nella molla di un giocattolo a carica (auto) con un "avvolgimento" fisso (numero di giri della chiave).
Attrezzatura: un giocattolo a carica di massa nota, un righello, un treppiede con piede e aggancio, un piano inclinato.
Nota. Carica il giocattolo in modo che il suo chilometraggio non superi la lunghezza del tavolo.

Problema 26. Determinazione della densità dei corpi. Determinare la densità del peso (tappo di gomma) e della leva (striscia di legno) utilizzando l'attrezzatura proposta.
Attrezzatura: carico di massa nota (tappo contrassegnato); leva (doghe in legno); bicchiere cilindrico ( 200-250 ml); un filo ( 1 m); righello di legno, vaso con acqua.

Problema 27. Studio del movimento della palla.
Sollevare la palla ad una certa altezza sopra la superficie del tavolo. Liberiamolo e osserviamo i suoi movimenti. Se le collisioni fossero assolutamente elastiche (a volte dicono elastiche), la palla salterebbe sempre alla stessa altezza. In realtà l'altezza dei salti diminuisce costantemente. Diminuisce anche l'intervallo di tempo tra i salti successivi, cosa chiaramente evidente a orecchio. Dopo un po' il rimbalzo si ferma e la pallina rimane sul tavolo.
1 compito – teorico.
1.1. Determinare la frazione di energia persa (coefficiente di perdita di energia) dopo il primo, secondo, terzo rimbalzo.
1.2. Ottenere la dipendenza del tempo dal numero di rimbalzi.

Compito 2 – sperimentale.
2.1. Utilizzando il metodo diretto, utilizzando un righello, determinare il coefficiente di perdita di energia dopo il primo, secondo, terzo impatto.
È possibile determinare il coefficiente di perdita di energia utilizzando un metodo basato sulla misurazione del tempo totale di movimento della palla dal momento in cui viene lanciata da un'altezza H fino al momento in cui smette di rimbalzare. Per fare ciò è necessario stabilire la relazione tra il tempo totale del movimento e il coefficiente di perdita di energia.
2.2. Determinare il coefficiente di perdita di energia utilizzando un metodo basato sulla misurazione del tempo totale di movimento della palla.
3. Errori.
3.1. Confrontare gli errori di misura del coefficiente di perdita di energia nei paragrafi 2.1 e 2.2.

Problema 28. Provetta stabile.

Trova la massa della provetta che ti è stata data e i suoi diametri esterno ed interno.
Calcola teoricamente a quale altezza minima h min e altezza massima h max l'acqua versata in una provetta galleggerà stabilmente in posizione verticale, e trova i valori numerici utilizzando i risultati del primo punto.
Determinare h min e h max sperimentalmente e confrontare con i risultati del passaggio 2.

Attrezzatura. Una provetta di massa sconosciuta con una scala incollata, un recipiente con acqua, un bicchiere, un foglio di carta millimetrata, un filo.
Nota. È vietato staccare la bilancia dalla provetta!

Problema 29. Angolo tra gli specchi. Definire angolo diedro tra gli specchi con la massima precisione.
Attrezzatura. Un sistema di due specchi, un metro, 3 puntine, un foglio di cartone.

Problema 30. Segmento di palla.
Un segmento sferico è un corpo delimitato da una superficie sferica e da un piano. Usando questa attrezzatura, costruisci un grafico della dipendenza dal volume V segmento sferico di raggio unitario r = 1 dalla sua altezza H.
Nota. Si presume che la formula per il volume di un segmento sferico non sia nota. Prendiamo la densità dell'acqua pari a 1,0 g/cm3.
Attrezzatura. Un bicchiere d'acqua, una pallina da tennis di massa nota M con una puntura, una siringa con un ago, un foglio di carta millimetrata, nastro adesivo, forbici.

Problema 31. Neve con acqua.
Definire frazione di massa neve in misto neve-acqua al momento dell'emissione.
Attrezzatura. Un misto di neve e ghiaccio, un termometro, un orologio.
Nota. Calore specifico acqua c = 4200 J/(kg × °C), calore specifico di fusione del ghiaccio λ = 335 kJ/kg.

Problema 32. “scatola nera” regolabile.
In una "scatola nera" con 3 uscite è assemblato un circuito elettrico composto da diversi resistori con resistenza costante e un resistore variabile. La resistenza del resistore variabile può essere modificata da zero a un certo valore massimo R o utilizzando una manopola di regolazione portata in fuori.
Utilizzando un ohmmetro, esamina il circuito della scatola nera e, supponendo che il numero di resistori al suo interno sia minimo,

disegnare lo schema di un circuito elettrico contenuto in una “scatola nera”;
calcolare la resistenza dei resistori costanti e il valore di R o;
valutare l'accuratezza dei valori di resistenza calcolati.

Problema 33. Misurazione della resistenza elettrica.
Determinare la resistenza del voltmetro, della batteria e del resistore. È noto che una batteria reale può essere rappresentata come ideale, collegata in serie con un determinato resistore, e un voltmetro reale può essere rappresentato come ideale, con un resistore collegato in parallelo.
Attrezzatura. Batteria, voltmetro, resistore con resistenza sconosciuta, resistore con resistenza nota.

Problema 34. Pesatura di carichi ultraleggeri.
Utilizzando l'attrezzatura proposta, determinare la massa m di un pezzo di lamina.
Attrezzatura. Un barattolo d'acqua, un pezzo di plastica espansa, un set di chiodi, stuzzicadenti di legno, un righello con divisioni millimetriche o carta millimetrata, una matita appuntita, un foglio di alluminio, tovaglioli.

Problema 35. CVC CHA.
Determinare la caratteristica corrente-tensione (CVC) della "scatola nera" ( CHI). Descrivere la tecnica per misurare la caratteristica corrente-tensione e tracciarne il grafico. Valutare gli errori.
Attrezzatura. FC che limita il resistore con una resistenza R nota, multimetro in modalità voltmetro, sorgente di corrente regolabile, cavi di collegamento, carta millimetrata.
Attenzione. Collegare CHI alla sorgente di corrente bypassando il resistore limitatore è severamente vietato.

Problema 36. Molla morbida.

Investiga sperimentalmente la dipendenza dell'allungamento di una molla morbida sotto l'azione della sua proprio peso dal numero di spire della molla. Fornire una spiegazione teorica della relazione trovata.
Determinare il coefficiente di elasticità e la massa della molla.
Studiare la dipendenza del periodo di oscillazione di una molla dal suo numero di spire.

Attrezzatura: molla morbida, treppiede con piede, metro a nastro, orologio con lancetta dei secondi, palla di plastilina m = 10 g, carta millimetrata.

Problema 37. Densità del filo.
Determina la densità del filo. Non è consentito rompere il filo.
Attrezzatura: pezzo di filo, carta millimetrata, filo, acqua, vaso.
Nota. Densità dell'acqua 1000kg/m3.

Problema 38. Coefficiente di attrito.
Determinare il coefficiente di attrito radente del materiale della bobina sul legno. L'asse della bobina deve essere orizzontale.
Attrezzatura: bobina, lunghezza del filo 0,5 m, righello di legno fissato ad angolo su un treppiede, carta millimetrata.
Nota. Durante il lavoro è vietato modificare la posizione del righello.

Problema 39. La quota di energia meccanica.
Determina la frazione di energia meccanica persa dalla palla quando cade senza velocità iniziale dall'alto 1 m.
Attrezzatura: pallina da tennis, lunghezza del righello 1,5 m, foglio di carta bianca A4, foglio di carta da copia, lastra di vetro, righello; mattone.
Nota: per piccole deformazioni della palla può essere considerata valida (ma non necessariamente) la legge di Hooke.

Problema 40. Nave con acqua “scatola nera”.
La "scatola nera" è una nave con acqua in cui viene abbassato un filo, sul quale sono attaccati due pesi ad una certa distanza l'uno dall'altro. Trova le masse dei carichi e la loro densità. Valutare la dimensione dei carichi, la distanza tra loro e il livello dell'acqua nella nave.
Attrezzatura: “scatola nera”, dinamometro, carta millimetrata.

Problema 41. “scatola nera” ottica.
Una “scatola nera” ottica è composta da due lenti, di cui una convergente e l'altra divergente. Determina la loro lunghezza focale.
Attrezzatura: tubo con due lenti (scatola ottica “nera”), lampadina, fonte di corrente, righello, schermo con un foglio di carta millimetrata, foglio di carta millimetrata.
Nota. È consentito l'uso della luce proveniente da una fonte remota. Non è consentito avvicinare la lampadina alle lenti (cioè più vicino di quanto consentito dai cavalletti).

Descrizione del lavoro: Questo articolo può essere utile agli insegnanti di fisica che lavorano nelle classi 7-9 utilizzando programmi di vari autori. Fornisce esempi di esperimenti domestici ed esperimenti condotti utilizzando giocattoli per bambini, nonché problemi qualitativi e sperimentali, comprese le soluzioni, distribuiti per livello scolastico. Il materiale contenuto in questo articolo può essere utilizzato anche dagli studenti delle classi 7-9 che hanno un maggiore interesse cognitivo e desiderano condurre ricerche indipendenti a casa.

Introduzione. Nell'insegnamento della fisica, come è noto, gli esperimenti dimostrativi e di laboratorio sono di grande importanza: sono luminosi e impressionanti, influenzano i sentimenti dei bambini e suscitano interesse per ciò che viene studiato; Per creare interesse per le lezioni di fisica, soprattutto nelle classi primarie, puoi, ad esempio, mostrare durante le lezioni i giocattoli per bambini, che spesso sono più facili da usare e più efficaci delle attrezzature dimostrative e di laboratorio. Usare i giocattoli per bambini è molto vantaggioso perché... Permettono di dimostrare molto chiaramente, su oggetti familiari fin dall'infanzia, non solo alcuni fenomeni fisici, ma anche la manifestazione delle leggi fisiche nel mondo circostante e la loro applicazione.

Quando si studiano alcuni argomenti, i giocattoli saranno quasi gli unici ausili visivi. Il metodo di utilizzo dei giocattoli nelle lezioni di fisica è soggetto ai requisiti di vari tipi esperimento scolastico:

1. Il giocattolo dovrebbe essere colorato, ma senza dettagli inutili per l'esperienza. Tutti i dettagli minori che non sono di fondamentale importanza in questo esperimento non dovrebbero distrarre l'attenzione degli studenti e quindi devono essere coperti o resi meno evidenti.

2. Il giocattolo dovrebbe essere familiare agli studenti, perché un maggiore interesse per il design del giocattolo può oscurare l'essenza della dimostrazione stessa.

3. È necessario prestare attenzione per garantire la chiarezza e l'espressività degli esperimenti. Per fare ciò, devi scegliere i giocattoli che dimostrino questo fenomeno nel modo più semplice e chiaro.

4. L'esperienza deve essere convincente, non contenere fenomeni non rilevanti per la questione in questione e non dar luogo a interpretazioni errate.

I giocattoli possono essere utilizzati in qualsiasi fase sessione di allenamento: quando si spiega nuovo materiale, durante un esperimento frontale, si risolvono problemi e si consolida materiale, ma il più appropriato, secondo me, è l'uso di giocattoli negli esperimenti domestici, indipendenti lavoro di ricerca OH. L'uso dei giocattoli aiuta ad aumentare il numero di esperimenti domestici e lavori di ricerca, che indubbiamente contribuisce allo sviluppo di capacità sperimentali e crea condizioni per il lavoro creativo sul materiale studiato, in cui lo sforzo principale non è diretto a memorizzare ciò che è scritto nel libro di testo, ma nell'impostare un esperimento e pensare al suo risultato. Gli esperimenti con i giocattoli costituiranno sia apprendimento che gioco per gli studenti, e un gioco che richiede sicuramente uno sforzo di pensiero.

Insegnamento facoltativo: "Fisica pratica e sperimentale". Un sistema di compiti sperimentali di fisica utilizzando giocattoli per bambini

Scopo, obiettivi, principi e metodi di organizzazione del lavoro sperimentale

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