Активные методы обучения по физике

Активные методы обучения по физике

«Надо стремиться показать физическое явление так, чтобы оно не было оторвано от жизни. Это позволит сделать для ученика очевидной связь между теорией и практикой еще на школьной скамье и будет способствовать уничтожению самой большой болезни нашей учебы – ее абстрактности».

Лауреат

Нобелевской премии,

академик П.Л. Капица

Основной мотивацией учебной деятельности является познавательный интерес, а чтобы он не угас, необходимо сочетать в ходе урока рациональное и эмоциональное, факты и обобщение, различные виды деятельности.

 Желательно, чтобы каждый урок содержал проблему, требующую решения, - это заставляет ученика излагать собственное мнение, выдвигать гипотезы, искать решение.

Рассмотрим один из методов, который активизирует познавательную деятельность учащихся, формирует гибкость мышления, глубину понимания физических законов.

Метод запретов

Пример. На столе лежит стальной брусок прямоугольной формы.

Задание: предложите варианты технических решений по определению массы бруска.

1.Масса определяется весами. Запрет: весов нет.

2.С помощью динамометра определим вес бруска. Из формулы Р = mg находим массу тела m=Р/g. Запрет: динамометра нет.

3. Массу можно определить по формуле m = ρV, где ρ - плотность стали (справочные данные), V – объем бруска, измеряется линейкой V= аbc. Запрет: линейки нет.

4. Воспользуемся этой же формулой m = ρV, но объем бруска найдем с помощью мензурки. Запрет: мензурки нет.

5. Брусок опустим в широкий сосуд с водой, наполненный до краев. Под сосуд подставим поддон. Вылившуюся воду из поддона перельем в стакан (другой сосуд) и определим объем бруска с помощью шприца. Запрет: шприца нет.

6. Закрепить брусок на пружине известной жесткости и предоставить ему совершать свободные вертикальные колебания, тогда из формулы периода пружинного маятника Т = 2π находим массу бруска, где k – жесткость пружины. Отсюда масса бруска может быть определена как m = kT²/4π², где Т – период колебания определим часами Т = t/n, где n- число колебаний. Запрет: часов нет и т.д.

Примеры заданий творческого характера

Задание 1. В светонепроницаемом сосуде, закрытом крышкой и частично заполненном водой, находится твердое тело с прикрепленной к нему нитью. Твердое тело полностью находится в воде. Второй конец нити, пропущенный через небольшое отверстие в крышке, выходит наружу. Определите плотность твердого тела. Из измерительных средств – динамометр.

Решение:

Исходная формула ρ _х = m/V (1), где m – масса тела, V – объем тела.

Определим вес тела в воздухе: Р₁ = mg, отсюда m =Р/g (2).

Определим вес тела в воде: Р₂.

Выталкивающая сила равна F = Р₁ - Р₂.

С другой стороны, выталкивающая сила равна F = ρ _в g V. Приравняем правые части уравнений. Отсюда объем тела равен:

V = (Р₁ - Р₂) / ρ _в g (3).

Решая совместно уравнения 1, 2 и 3, получим:

ρ _х = Р₁ ρ _в / (Р₁ - Р₂).

Задание 2. В вашем распоряжении сосуд с водой и пластилин. Определите плотность пластилина. Измерительное средство – шприц.

Решение:

Плотность пластилина определяется по формуле: ρ _х = m/V, где m – масса пластилина, V – объем пластилина.

1.Отметьте уровень воды в сосуде.

2.Опустите пластилин в воду.

3. С помощью шприца определите объем вытесненной воды, равный объему пластилина.

4. Из пластилина вылепите корыто (лодку).

5. Опустите корыто на поверхность воды так, чтобы оно плавало.

6. По условию плавания тел определите массу корыта (пластилина):

F _выт. = mg, F _выт. = ρ _в g V_т. Приравняем правые части уравнений, получим m = ρ _вV_т.

Окончательно: ρ _х = ρ _в V_т/ V.

Демонстрационные эксперименты

Принцип действия световода

Пустую или с жидкостью полипропиленовую трубку, изогнутую в виде подковы, помещают в паз (или удерживают левой рукой), лазерной указкой освещают один из торцов трубки. Изогнутая трубка почти целиком освещается из-за явления полного внутреннего отражения света.

Опыт, доказывающий наличие воздуха

На воронку надевают полипропиленовую трубку, на другой ее конец – стеклянную часть пипетки. Воронку медленно опускают в сосуд с водой, а стеклянную трубку удерживают поверх сосуда с водой, таким образом, чтобы суженный конец находился в воде на 1-2 мм ниже уровня воды. Наблюдают выделение из трубки пузырьков воздуха. В качестве воронки возможно применение пластмассовой бутылки, которую сжимают в руке, воздух выпускают наружу, об этом говорит выделение пузырьков воздуха в воде.

Как говорил, П.Л. Капица (академик, лауреат Нобелевской премии): Физику знает хорошо тот школьник, который самостоятельно ставит опыты, еще лучше знает ее тот, кто сам делает приборы для этих опытов.

Действительно, опыт не только учит, он увлекает ученика, заставляет лучше понимать то явление, которое он демонстрирует.

Задание: сконструировать из подручного материала один из простых механизмов и продемонстрировать его в действии.