ДИДАКТИЧЕСКИЕ
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Цели работы:
Образовательная:
учить и научить каждого ученика самостоятельно добывать знания;
осуществлять выполнение главных требований к овладению знаниями: полноту, глубину, осознанность, систематичность, системность, гибкость, глубину, оперативность, прочность;
ведение контроля уровня знаний по разделу “Основы динамика”
Развивающая:
использовать и понять устройства технических установок;
приобретение навыков в проведении демонстраций, лабораторных работ;
Основные виды учебных умений:
работа с инструкцией, с учебником и научно- популярной литературой по углублению знаний;
проведение наблюдения и формирование вывода;
моделирование и построение гипотезы;
умение самостоятельно ставить эксперимент и на его основе получать новые законы;
объяснить наблюдаемые факты; сравнения, сопоставления, анализ;
строить и анализировать графики, пользоваться приборами;
решить экспериментальную задачу.
Актуальность работы состоит в том, что:
Такие виды лабораторных работ способствуют приобретению умений применять теоретические знания на практике;
позволяет учителю своевременно выявить пробелы в знаниях учащихся и внести необходимую коррекцию с тем или иным учеником или с классом в целом по теме « Основы динамики».
ВВЕДЕНИЕ
Главная задача, которую ставит государство и общество перед школой – сформировать личность, способную занять в жизни достойное место, вырастить человека, способного взять ответственность за себя и своих близких.
Основой современного образования становятся идеи:
Школе предлагается учитывать способности, интересы, склонности и потребности каждого ученика. Образовательная система включает в себе четыре неразрывных составляющих:
методолого-теоретическую базу;
учебники, пособия и методические разработки, написанные в едином методическом, дидактическом и психологическом пространствах;
систему их апробации и мониторинга обученности учеников;
многоуровневую систему переподготовки педагогических кадров.
Сегодня все основные государственные документы подчеркивают в качестве приоритетов российского образования его развивающий характер и личностную ориентацию. Какие факторы определяют возможность целенаправленного личностного развития в процессе обучения? Это прежде всего алгоритм деятельности учителя, его личностные и профессиональные качества: используемые учебники и пособия, написанные в рамках личностно- ориентированного подхода, формы и методы организации классно- урочной и внеурочной деятельности; образовательная среда класса и школы в целом.
Учитель, начавший работать в рамках личностно ориентированного образования, должен руководствоваться:
созданием в учебном обществе гуманистических взаимоотношений, через которые каждый ребенок должен осознать себя полноправной личностью и научиться видеть и уважать личность в других;
ученический коллектив и педагоги должны выступать гарантами возможности реализации личностных качеств каждого;
признание того, что ученик обладает определенными правами, которые священны для учителя;
все дети разные, каждый умеет и знает что- то лучше других;
понимание того, что каждый ученик имеет право на собственную образовательную траекторию и что ученик учится не для учителя и родителей, а для того, чтобы занимать сейчас и занять и в будущем свое достойное место в жизни общества.
В предлагаемых связанных друг с другом тематических дидактических фронтальных лабораторных работах применяются простейшие оборудования. Так, в работах «Взаимодействие тел, связанных между собой» и «Наблюдение действия силы тяжести» используется шарик на нити, в работе « Вес тела и невесомость»- шарик на нити и книга (учебник), в работах «Возникновение силы упругости» и «Сила тяжести и вес тела»- полоска картона , а также 2 бруска и гирька.
Дидактические фронтальные лабораторные работы рассчитаны для учащихся 9 классов по разделу «Основы динамики» ориентированы на изучение материала по учебнику И.К Кикоина, А.К. Кикоина (Физика 9 класс) для изучения природы сил. Лабораторные работы занимают часть учебного времени, другая часть идет на освоение учебного материала, значительная доля которого рассматривается в процессе выполнения этих экспериментальных работ на уроке. Лабораторные работы также можно использовать и при проверке знаний и умений учащихся по данной теме.
I РАЗДЕЛ. ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Работая в школе более десяти лет, постоянно сталкиваемся с проблемой, как лучше донести до учеников знания, чтобы они осмысливались, осознавались и вызывали необходимость их пополнения. Известно большое количество методов , методических приемов, разнообразных форм проведения уроков. Но без активности учащихся, их заинтересованности любая из предложенных методик будет “пробуксовать”. Активность учащихся связана с их работоспособностью, которая особенно необходима к урокам-лабораторным работам.
Эксперимент - один из важнейших компонентов в обучении физике. С его помощью и на его основе реализуется путь познания истины: « От живого созерцания к абстрактному мышлению и от него к практике». Он выступает, с одной стороны , как источник первоначальных, знаний , а с другой –как критерий истинности наших представлений о природе; эксперимент- средство, иллюстрирующее открытые человеком физические закономерности, и средство, помогающее понять устройство технических установок; он облегчает формирование научных представлений и вместе с тем обеспечивает отработку умений. В форме демонстрационных опытов эксперимент служит источником фактов, знаний о мире, средством интереса к физике. В форме фронтальных лабораторных работ и физического практикума он является средством организации самостоятельной деятельности учащихся, способствующей приобретению умений применять теоретические знания на практике. Лабораторная работа по физике должна носить исследовательский характер. Ученик больше получит пользы , если сам самостоятельно будет выдвигать предположения и задачи исследования, разрабатывать опыт.
Лабораторные работы относятся к активным формам проведения уроков и позволяют добиться хороших результатов в процессе обучения.
Школьники, начинающие изучать физику, не имеют достаточно развитого абстрактного мышления, они воспринимают окружающий мир реально. И большую часть информации получают через ощущения. Через собственную деятельность. Организация лабораторных работ связана с определенными трудностями: надо довести до сознания , что опыт нужно не только проделать, но и сделать из него выводы, осмыслить результаты. Работа с приборами никого не оставляет равнодушным, и часто дети воспринимают лабораторную работу не как учение, а как развлечение.
Фронтальные лабораторные работы- это вид практических работ, выполняемых в процессе изучаемого программного материала, когда все учащиеся класса одновременно выполняют однотипный эксперимент, используя одинаковое оборудование.
На фронтальных лабораторных работах преодолевается разрыв теории с практикой, прослеживается очевидная связь науки и техники; усовершенствуются, развиваются и углубляются первоначальные представления, формируются понятия как основной элемент научных знаний; развивается интерес, способствующий самостоятельной деятельности; вырабатываются личностные качества (аккуратность, организованность, настойчивость и др.)
Обобщенная модель физической лабораторной работы :
Сформировать проблему исследования.
Выдвинуть и обосновать гипотезу, на основе которой может быть решена поставленная проблема.
Выяснить роль лабораторной работы в ее решении; определить его общую цель.
Определить порядок проведения лабораторной работы.
Разработать проект экспериментальной установки, сконструировать ее.
Выбрать способ регистрации данных опыта ( результатов наблюдений и измерений).
Провести работу: выполнить необходимые наблюдения и измерения, зафиксировать их, оценить точность измерения
Сформулировать вывод;
Осмыслить итоги лабораторной работы с точки зрения достижения цели исследования. Наметить направления последующего исследовательского поиска.
Оформить отчет о проведении эксперимента
Любой опыт, проделанный ребенком, позволяет решить как минимум две задачи: сообщение конкретной учебной информации и развитие определенных естественнонаучных умений, вооружение школьника методикой экспериментальной работы. Планирование→проведение наблюдений→запись результатов→анализ- учащихся необходимо приучать к последовательному выполнению такого плана, причем раскрывая каждый пункт, мы задаем еще несколько важных для понимания сути опыта вопросов, на которые ученик должен ответить сам.
Несмотря на кажущуюся сюжетную простоту, большинство дидактических фронтальных лабораторных работ имеют свои достоинства: доступны для всех учащихся, позволяют ребятам выполнить эксперимент индивидуально и пользоваться консультацией учителя. При выполнении таких работ учащиеся заняты, они увлечены , они думают, анализируют ситуации, постепенно переходя в ответах от бытового языка на более содержательный язык с использованием физических терминов, символов. Но работы можно проводить и всем классом, вместе с учителем. При этом происходит совместное преодоление возникающих трудностей, четкие временные рамки проводимой работы.
Как и при выполнении всех лабораторных работ, в ученических тетрадях записывается дата, номер работы, название лабораторной работы, перечисляется оборудование, затем «Отчет о работе». Ответы на вопросы ученики записывают лаконично или несколько более развернуто (в зависимости от подготовленности учащегося и владения языком). После выполнения работы требуется сделать вывод, содержание вывода раскрывает подробно,
II РАЗДЕЛ.
ДИДАКТИЧЕСКИЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Работа-1
Тема «Взаимодействие тел, связанных между собой»
Цель работы: рассмотреть взаимодействие тел при непосредственном соприкосновении друг с другом и на расстоянии»
Оборудование: шарик на нити
Указания к работе:
Поднимите шарик за нить и подержите некоторое время в таком положении , выясняя, какие тела взаимодействуют между собой. Обратите внимание на вашу руку (держащую нить), нить, шарик и не забудьте про Землю.
Ответы на приведенные ниже вопросы запишите в тетрадь.
В каком состоянии находился шарик в этом опыте?
Какие тела взаимодействуют друг с другом при непосредственном соприкосновении? Назовите их.
Какое тело действовало на шарик на расстоянии?
Какие тела действуют на нить?
Какие тела действуют на шарик?
Какие тела действуют на вашу руку?
Держа рукой за конец нити, медленно передвигайте шарик вертикально вверх
Действие какого тела стало причиной изменения скорости шарика?
Взаимодействие с каким телом привело в движение нить?
Какие тела действуют на шарик при его движении вверх?
Какое тело действует на шарик при его движении вверх непосредственно, а какое на расстоянии?
Держа одной рукой за конец нити , второй рукой легонько толкните шарик вертикально вверх.
Почему шарик изменил свое состояние?
Когда шарик начал движение из состояния покоя, действовала ли на него нить?
Взаимодействовал ли шарик (после толчка) при его движении вверх с каким –либо телом?
Взаимодействие с каким телом остановило движение шарика вверх и заставило его двигаться вниз?
Сделайте вывод из результатов, проделанных вами опытов. В этом вам помогут приведенные ниже вопросы.
Может ли тело взаимодействовать с другим телом при непосредственном соприкосновении?
Может ли действие одного тела на другое передаваться через какое- либо третье тело?
Может ли одно тело взаимодействовать с другим телом на расстоянии?
Может ли тело при взаимодействии с другим телом находиться в состоянии покоя?
5. По ходу работы сделайте поясняющие рисунки.
Работа-2
Тема: «Наблюдение действия силы тяжести»
Цель работы: выяснить, к какому телу приложена сила тяжести и убедиться, что сила тяжести имеет направление.
Оборудование: шарик с нитью
Указания к работе:
Возьмите за конец нитки и поднимите шарик на нити. Успокойте колебания шарика и после этого положите шарик с нитью на стол. Запишите в тетрадь ответы на приведенные ниже вопросы.
Действие какого тела на шарик является причиной натяжения нити?
Как называют силу, с которой Земля действует на шарик?
В каком направлении натягивается нить?
Какое еще тело действует на шарик?
В каком состоянии находится поднятый за нить шарик относительно стола?
Действие каких тел заставляет шарик находиться в покое?
Как называется сила, действующая на шарик со стороны нити?
Как направлены силы упругости
Подставьте ладонь другой руки под шарик, отпустите его и наблюдайте за его падением. Отложите шарик и продолжите запись ваших ответов на вопросы.
В каком направлении падает шарик?
Изменялась ли скорость шарика при падении?
Действие какого тела стало причиной изменения скорости шарика?
Какая сила явилась причиной изменения скорости шарика?
Нарисуйте шарик, подвешенный на нити. Покажите силу тяжести , действующую на него, обозначьте эту силу.
Сделайте вывод по проделанной работе.
Работа-3
Тема «Вес тела и невесомость»
Цель работы: сформировать понятие «вес тела» и объяснить состояние тела, называемое невесомостью.
Оборудование: шарик с нитью, книга.
Указания к работе:
Возьмите в руку конец нити и поднимите шарик
Опустите нить с шариком на стол и ответьте на следующие вопросы.
Как можно назвать нить, к которой подвешен шарик?
Как направлен подвес?
Какая сила возникает в нити при натяжении?
Какие силы действуют на шарик?
В каком состоянии находится шарик?
Если бы Земля не притягивала шарик, имел бы он вес или нет?
Взяв в руку конец нити, поднимите шарик над столом.
Подставьте ладонь другой руки под шарик, не касаясь его, и отпустите его так, чтобы он упал прямо в ладонь руки
Обратили ли вы внимание на то, что падающий шарик не растягивает нить?
Если тело не растягивает подвес, чему равен вес тела?
Как называется состояние тела, когда оно не имеет веса?
Положите книгу на ладони рук так, чтобы она лежала горизонтально.
Давит ли книга на ладони рук?
Значит ли это, что книга имеет вес?
Связана ли сила давления книги на ладони ваших рук с силой тяжести, действующей на книгу?
Резко опустите ладони рук с лежащей на них книгой вниз так, что бы, падая, книга оставалась в ваших руках.
Давила ли книга при падении на ваши ладони?
Ощущали ли вы при падении книги ее вес?
Находилась ли книга при падении в состоянии невесомости?
Сделайте вывод из результатов опыта, что следует называть весом тела, и какое его состоянии является невесомостью.
Работа-4
Тема « Возникновение силы упругости»
Цель работы: выяснить, что причиной возникновения сил упругости при взаимодействии тел между собой является их деформация.
Оборудование: деревянные бруски-2 шт., полоска картона, гирька
Указания к работе:
Возьмите два деревянных бруска, расположите их параллельно друг другу, положите на них полоску картона
Положите на полоску картона гирьку
Ответы на приведенные ниже вопросы запишите в тетрадь
Изменилось ли положение гирьки после того, как ее положили на полоску картона?
Взаимодействие с каким телом заставило гирьку двигаться вертикально вниз?
Взаимодействие с каким телом остановило движение гирьки?
Какие изменения произошли с полоской картона в результате взаимодействия ее с гирькой?
Как направлена сила, препятствующая движению гирьки вниз?
Связаны ли изменения формы полоски картона, ее деформация с возникновением силы, действующей на гирьку снизу вверх?
Снимите гирьку с полоски картона
Что вы наблюдаете? Восстановила ли полоска картона свою первоначальную форму?
Обладает ли полоска картона упругими свойствами?
Как вы назовете силу, возникающую при деформации полоски картона, определяемую ее упругими свойствами?
Как зависит сила упругости, возникающая при деформации полоски картона, от деформации?
Изобразите силы которые действуют на гирьку, когда она находится на полоске картона.
Сделайте вывод о причине появления силы упругости.
Работа-5
Тема «Сила тяжести и вес тела»
Цель работы: выяснить сходство и различие между силой тяжести и весом тела
Оборудование: деревянные бруски-2 шт., полоска картона, гирька
Указания к работе:
Возьмите два деревянных бруска, расположите их параллельно друг другу, положите на них полоску картона
Положите на середину полоски картона гирьку (рис.7), наблюдая за изменением их состояния и опираясь на ваши наблюдения, ответьте на приведенные ниже вопросы, записывая ответы в тетрадь
Какая сила заставила гирьку двигаться вертикально вниз?
Что произошло с полоской картона?
Под действием какого тела произошла деформация полоски картона?
Давит ли гирька на полоску картона?
Как можно назвать силу, с которой гирька оказывает давление на полоску картона?
К какому телу приложен вес тела?
Куда направлена сила, называемая весом гирьки?
Сделайте рисунки опыта и покажите на них силу тяжести , действующую на гирьку и вес гирьки.
Сравните сделанные вами рисунки и ответьте на следующие вопросы.
Что вы можете сказать о направлениях веса гирьки и действующей на нее силы тяжести?
Что вы можете сказать о том, какая из этих физических величин больше-сила тяжести или вес гирьки?
Что вы можете сказать о точках приложения силы тяжести и веса гирьки?
Сделайте вывод и запишите его, выяснив, в чем сходство силы тяжести и веса тела и чем отличаются друг от друга.
Работа-6
Тема «Возникновение силы трения »
Цель работы: определение силы трения
Оборудования: деревянный брусок, полированная поверхность, деревянная линейка, динамометр
Указания к работе:
Положите брусок на горизонтально расположенную деревянную линейку.
Сделайте рисунок, укажите какие силы действуют на брусок
Ответьте на вопросы.
Когда начал свое движение брусок, сразу после того как начали тянуть динамометр или после того как динамометр достиг определенного значения? В какую сторону направлена сила тяги руки?
Как называется сила, направленная против направления силы тяги руки?
Как направлена сила трения?
4.Положите брусок на горизонтально расположенную полированную поверхность
Ответьте на следующие вопросы
Сделайте вывод работы.
Заключение
Обучение школьников умению самостоятельно подводить итоги физической лабораторной работы и грамотно формулировать выводы из него- сложный и многоступенчатый процесс. Он предполагает комплексное использование учителем соответствующих возможностей содержания, методов и организационных форм обучения. Принципиально важно при этом применение в учебном процессе обобщенных моделей действий, из которых складывается операция подведения итогов лабораторной работы. Эти модели , осознанные и усвоенные учащимися , исключают впоследствии необходимость использования конкретных инструктивных указаний и создают условия для более полного проявления самостоятельности и творчества ребят в познании явлений природы.
Эти дидактические лабораторные работы могут быть использованы при прохождении новой темы, а также для повторения и углубления знаний учащихся. В каждом конкретном случае в зависимости от опыта учителя, уровня подготовки класса и других факторов модель можно изменить.
В заключении отметим, что целесообразность применения того или иного способа активизации познавательной деятельности учащихся зависит от многих обстоятельств, бюджета времени, подготовленности и развития учащихся класса, конкретной задачи.
Проведение таких лабораторных работ на уроках физики:
учит каждого ученика самостоятельно добывать знания;
ведется контроль уровня учащихся;
организует хороший контакт с учеником;
учащимся нравится делать лабораторные работы , они проявляют максимум самостоятельности.
Использованная литература:
1. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика: Учеб. Для 9 кл. общеобразоват. Учреждений.- 6-е изд.-М.: Просвещение, 1998.-191с:
Преподавание физики, развивающее ученика. Кн.1. Подходы, компоненты, уроки, задания/ Сост. под ред. Э.М. Браверман: Пособие для учителей и методистов.- М.: Ассоциация учителей физики, 2003.-400 с.:
Урок физики в современной школе: Творч. поиск учителей: Кн. Для учителя/ Сост. Э.М. Браверман; Под ред. В.Г. Разумовского.- М.: Просвещение, 1993.- 288с
Практикум по физике в средней школе: Дидакт. Материал/В.А. Буров, Ю.И. Дик , Б.С. Зворыкин и др.: Под ред. А.А. Покровского.- 2-е изд.- М.: просвещение. 1982.- 192с.
Скрелин Л.И. дидактический материал по физике: 8кл. пособие для учителей.- 2-е изд., перераб.-М.: Просвещение, 1979.- 143с.
Журнал «Физика в школе» №5 2003
Образовательная система «Школа 2100» Педаглгика здравого смысла. Сборник материалов/ Под научной редакцией А. А. Леонтьева.- М.: «Баласс», Издательский Дом РАО, 2003
Шилов В.Ф. Тетрадь для лабораторных работ по физике для 7 кл.- М.: Просвещение , 2002
