Внеклассная работа.
Внеурочное время может использоваться учителями для вовлечения школьников в удивительный мир науки:
Расширение и углубление знаний и умений по предметам
Повышения интереса учащихся к предметам естественнонаучного цикла
Повышение уровня мотивации учебной деятельности
Проявления межпредметных связей
Применения знаний в быту и на производстве
Реализации основных принципов личностно-ориентированного обучения
Создание условий, способствующих проявлению знаний и умений в нестандартных игровых ситуациях.
Декада физики в школе.
Декада физики в школе проводилась совместно с биологией и химией под названием «Декада естественных наук». В рамках декады было сделано:
радиобеседа
экскурсия в музей занимательной физики
выставка открыток, посвященная дню космонавтики;
стенд «ученые шутят»;
выставка «физика в игрушках»;
урок «мы готовим себе завтрак».
Выставка открыток и стенд были оформлены в коридоре и с ними могли ознакомиться все учащиеся, а выставка и урок были проведены для учащихся младших классов, которые еще не изучают естественные науки. Основная цель: пробудить у учащихся интерес к физике, биологии и химии.
Выставка « Физика в игрушках».
Перед началом урока для учащихся 5-6 классов проводится экскурсия по выставке. Все игрушки были расставлены в соответствии с определенной группой.
Ребятишкам показали игрушки и объяснили, что для их изготовления были использованы материалы, изготовленные учеными – химиками, а действуют они на основе физических законов. Знания биологии были использованы при изготовлении кукол и зверушек.
Цель: познакомить учащихся с использованием знаний по физике, химии и биологии для изготовления детских игрушек.
Оборудование: разнообразные игрушки, разделенные на группы.
Вступление: Будь внимателен сейчас!
Радость ожидает вас! Будет выставка у нас!
Подходи, посмотри на наши игрушки!
Есть тут обезьянки, мишки, есть матрешки-малышки,
Заводные, кричащие зверюшки, свистульки и погремушки.
Всех не сосчитать игрушек у детей:
Погремушек, неваляшек и мячей.
Скачет маленький цыпленок, едет танк, бежит слоненок.
Быстро дай ответ: в чем же здесь секрет?
На игрушки ты внимательно смотри
И подумай, что у них там есть внутри.
Тот кто ими обладает, он ведь с физикой играет.
Вот и весь секрет, вот ответ.
Содержание выставки:
Звуковые игрушки: резиновые куклы и зверушки, свистулька, дудочка, барабан, погремушка, тамбурин, музыкальный микрофон, музыкальная открытка; Посмотри на эти игрушки. Дети очень их любят. Ты хочешь узнать почему они издают звуки? Посмотри опыт с камертоном: ударяем по камертону молоточком и подносим шарик на нити, шарик отскакивает от камертона, что доказывает, что ножки камертона колеблются. Прекращаются колебания камертона и исчезает звук. Источником звука являются колеблющиеся тела. У резиновой куклы, свистульки и дудочки колебания совершает воздух, у барабана туго натянутая пленка, у тамбурина - металлические пластинки, у погремушки -камешки внутри, у микрофона и открытки специальные устройства.
Оптические игрушки: мыльные пузыри, диски от компьютера, калейдоскоп, лупа, бинокль, диапроектор, детские печати, фломастеры, краски; Какие они красивые. А почему мыльные пузыри и пластинки цветные и переливаются разными цветами? А почему в калейдоскопе меняются картинки и никогда не повторяются? А почему лупа, бинокль и диапроектор увеличивают предметы? Во всех этих игрушках используются различные оптические явления. Например окраска предмета зависит от того как свет отражается от поверхности, если смотреть на диск с разных сторон, то он по-разному окрашен.Мы смотрим под разными углами и получаем такой эффект. Тот же эффект мы получаем рассматривая мыльные пузыри. С калейдоскопом тоже все просто: внутри три зеркала, повернутые друг к другу и набор разноцветных стеклышек. Когда калейдоскоп поворачиваем, стеклышки перемешиваются и отражаются от зеркал, а мы наблюдаем эти отражения. Лупа-это линза. Линзы могут увеличивать и уменьшать предметы. В этом виновата их форма. Линзы являются основными деталями биноклей, диа- и кинопроекторов, поэтому эти приборы увеличивают изображения.
Магнитные игрушки: кукла Маша с магнитом, магнитная азбука, викторина;
А знакома ли вам кукла Маша? Мы любим её за то, что ее можно легко переодевать. А как устроена эта игрушка? На груди у куклы закреплен магнит, а на ее платья приклеены металлические пластинки. Мы знаем, что магниты притягивают к себе металлические тела. На этом свойстве магнитов работают и другие игрушки: магнитная азбука, цифры на магнитах, декоративные магниты, рыбная ловля и даже викторина.
Электрические игрушки: машинка на батарейках, железная дорога, фонарик;
А рядом с магнитными игрушками мы видим другие игрушки. Они работают на батарейках. Внутри этих игрушек расположен электрический двигатель. Двигатель получает энергию от батарейки и заставляет двигаться автомобиль или паровоз, или гореть фонарик.
Заводные игрушки: курочка, божья коровка, автомобиль, лягушка;
Мы давно полюбили эти игрушки. Они заводятся ключиком и движутся. Почему движутся игрушки? Внутри находится механизм, который состоит из вала, пружины, зубчатого колесика и двух колес. Когда игрушки заводят, пружина сжимается и запасается энергией. Когда игрушку отпускаем, пружина распрямляется и заставляет игрушку двигаться. Во время объяснения демонстрируем различные заводные игрушки.
Инерционные, гироскопические и механические игрушки: различные машинки, пистолет, рогатка;
Вы, ребята, посмотрели заводные игрушки. А мои игрушки не требуют завода, но тоже движутся.
Принцип действия основан на явлении инерции: на задней и передней осях находится ряд шестеренок, которые соединяются с маховиком. Мы толкаем автомобиль, шестеренки передают движение маховику. Маховик, обладающий большой массой, будет долго сохранять состояние движения, которое ему сообщили.
На нашей выставке представлена древнейшая народная игрушка – волчок. Его приводят в движение рукояткой с ходовым винтом. Уронить волчок, пока он вращается, невозможно. Под действием толчка волчок лишь отскакивает в сторону и продолжает вращаться. Удивительное свойство волчка сохранять направление вращения открывает широкие перспективы для его использования, в том числе и в игрушках.
В чем причина такой устойчивости вращения? Она связана с законом сохранения момента количества движения. Гироскопический эффект широко используется в цирковых, спортивных упражнениях и играх жонглеры, дискобол, волейболист, теннисист, футболист.
У нас здесь есть и рогатка, и пистолет, а можно вспомнить и еще одну игрушку-лук со стрелами.
Они работают за счет упругости пружины или натянутой резины.
Игрушки, основанные на различном расположении центра тяжести: кукла-неваляшка, лошадка-качалка, курочка на подставке;
А здесь у нас очень интересные детские игрушки: куклы-неваляшки. А почему они никогда не падают? Ответ нам даст физика: все дело в условиях равновесия. У любого тела есть центр тяжести. Если из центра тяжести провести вертикаль, то тело будет находится в равновесии, пока вертикаль пересекает площадь опоры. Наибольшей устойчивостью обладает тело, имеющее форму шарового сегмента, лежащего на своей выпуклой поверхности. Такое тело используется в устройстве куклы-неваляшки. При всяком наклоне ее центр тяжести поднимается, что заставляет её вернуться в исходное положение.
Игрушки, действие которых основано на существовании выталкивающей силы: плавающие резиновые куклы и зверушки, воздушные шарики, мыльные пузыри, плавающий подсвечник. А почему эти игрушки плавают и не тонут в воде? На все эти игрушки действует в воде или воздухе выталкивающая сила. В ее существовании легко можно убедиться на опыте: груз при помощи динамометра опустить в воду и посмотреть, что груз стал легче. Можно показать опыт с различными жидкостями (вода, соленая вода, масло и т.д.). Можно показать опыт с плавающей железной коробочкой: взять два одинаковых куска фольги и один скомкать, а из второго сделать коробочку и показать, что она плавает.
Мы познакомились с различным применением физики при изготовлении игрушек. Правда для их изготовления нужны были знания не только физики, но и химии: материалы, из которых были изготовлены эти игрушки, получили химики. Это различного вида пластмассы, резина, синтетические ткани, бумага, чистые металлы и сплавы. Для того, чтобы батарейка вырабатывала электрический ток, нужно использовать химическую реакцию, значить нужно знать какие вещества эту реакцию дадут. И биология не осталась в стороне: ведь игрушки повторяют внешний вид животных и человека, а для этого нужно знать строение их тел. При изготовлении лодок, машин и многих других предметов, мы обращаем внимание на форму тел животных для того, чтобы можно было увеличить скорость движения тел и уменьшить сопротивление воздуха и воды. К тому же при построении различных зданий мы используем формы, которые подсмотрели у живой природы.
Урок: «Мы готовим себе завтрак».
5-6 класс.
Цель: знакомство учащихся с предметами естественнонаучного цикла и повышение интереса учащихся к этим предметам.
Задачи: показать учащимся:
как можно применить знания по физике, химии и биологии в быту;
связь различных предметов, изучаемых в школе.
Оборудование: 6 яиц (2 для завтрака), 1 стакан молока, батон, сливочное и растительное масло, электрическая плитка, нож, кастрюлька, сковорода, часы.
Эпиграф:
«Этот большой мир существует независимо от нас, людей
и стоит перед нами как огромная вечная загадка, доступная,
однако, по крайней мере отчасти нашему восприятию и разуму».
А. Эйнштейн
Ход урока:
Вступительное слово учителя 1: Дорогие ребята! Мы пришли к вам в гости, чтобы вместе с вами приготовить завтрак и показать, с какими интересными вопросами мы сталкиваемся, приготавливая себе завтрак, состоящий из 2 яиц, стакана молока и бутерброда. В качестве наших поваров выступают учителя физики, химии и биологии. Им же отведена роль главных знатоков законов и явлений природы. Однако мы надеемся на то, что и вы умеете готовить себе завтрак, а поэтому примите участие в том, что здесь будет происходить. Яйца мы можем сварить или приготовить яичницу, молоко вскипятить, из батона приготовить бутерброды с маслом.
Приготовление яиц:
Вареные яйца.
Учитель 1: Мы купили в магазине яйца. Прежде, чем их готовить, нужно определить свежие ли они. Как это можно сделать?
Способ 1: Посмотреть на яркий свет. Если нет затемнений, то яйцо хорошее.
Способ 2: Опустить яйца в воду: чем свежее яйцо, тем глубже оно опускается, не свежие яйца всплывают.
Мы взяли 6 яиц. Два из них уже сварены, и их нужно оставить на салат «Оливье». Как их можно найти среди остальных? Ваши предложения. Нужно не только назвать эти способы, но и разобраться в их физической сути.
Способ 1: Положить яйцо на стол и вращать его вокруг вертикальной оси. Вареное яйцо
будет вращаться быстрее, чем сырое. Почему? Вареное яйцо вращается как одно целое,
а сырое состоит из отдельных жидких частей: желтка и белка. При вращении сырого яйца
эти части обладают разной линейной скоростью: чем дальше от центра яйца, тем больше
скорость, поэтому между частями яйца возникает внутреннее трение, тормозящее
движение.
Способ 2: Опустить яйца в соленую воду, и если они одинакового размера, то сырое яйцо
будет плавать на больше глубине, чем вареное.
Способ 3: Оригинальный. Нужно укрепить на столе все яйца. Затем из ружья выстрелить в
них по очереди. В вареных яйцах останется узкий след от пролетевшей пули. А сырые
разлетятся во все стороны. Вряд ли кто-то воспользуется этим способом, но интересна
причина такого разного влияния и действия пули на сырые и вареные яйца. При попадании
пули в сырое яйцо, давление, оказываемое на его жидкое содержимое, будет передаваться
по закону Паскаля во все стороны одинаково.
Учитель 2: Отделив вареные яйца от сырых, начинаем готовить завтрак. Варим яйца.
В какую воду будем класть сырые яйца? Можно в холодную, можно в горячую.
Способ 1: Можно в холодную. В холодной воде нагревание происходит одновременно, и
яйцо остается целым.
Способ 2: Можно в горячую, но в кипящей может треснуть скорлупа, как тонкостенный
стакан. При большой разности температур (кипящей воды и яйца) вещество внутри яйца
быстро расширяется при нагревании, поэтому скорлупа трескается.
Как этого избежать? Чтобы яйцо не треснуло при погружении в кипяток, его нужно
положить на металлическую ложку и медленно погружать в воду. Яйца варим от 4 до 10
минут. Время зависит от какие яйца мы любим: в мешочек, всмятку или в крутую.
Что делают после того, как прошло время, отведенное для варки яиц? Опускают в
холодную
воду.
Зачем? Скорлупа при быстром охлаждении сокращает свои размеры, и в ней образуются
микротрещины, которые облегчают процесс снятия скорлупы.
Почему в горах трудно сварить яйца? Оно долго может находиться в кипящей воде,
но оставаться при этом сырым. Так ли это? Температура кипения воды зависит
от атмосферного давления. Чем ниже давление, тем ниже температура кипения воды.
В высокогорных районах давление атмосферы значительно меньше, чем у поверхности
Земли. Например: при нормальном атмосферном давлении вода кипит при 100оС, вблизи
вершины Эльбруса, где давление в два раза ниже, вода кипит при 82оС.
Яичница.
Учитель1: Теперь мы приготовим яичницу.
Почему мы жарим ее на масле, а не на воде? Попытаемся выяснить, чем процесс варки отличается от процесса жарки.
Варка: Когда мы варим продукты, они нагреваются до температуры кипения воды (100оС) или больше, если добавить соли. Вода ограничивает соприкосновение со стенками сосуда и обеспечивает постоянство температуры. Во время варки продукты размягчаются, белки и крахмалы становятся более податливыми, изгоняются летучие вещества, изменяется внешний вид, запах и объем продуктов. При варке продукты впитывают воду.
Жарка: При жарке продукты находятся в масле. Это тоже жидкая среда, но ее температура выше, чем у воды (300оС). При такой температуре продукты подвергаются окислению. Жареная пища приобретает другой вкус, жидкость из нее испаряется.
Почему же мы все-таки жарим на масле, а не на воде? Вода, попадая на сковороду, температура которой выше 100оС, начинает мгновенно испаряться на сковороде. При этом образуется множество капелек-шариков воды, каждый из которых содержит некоторое количество растворенного в ней воздуха. Нагреваясь, шарики лопаются, т. к. давление внутри шариков возрастает, при этом мы слышим треск и шипение. Когда мы наливаем на сковороду масло, то наблюдаем то же самое явление, но при более высокой температуре. Поэтому продукты готовятся быстрее.
Кипяченое молоко.
Учитель 2: Теперь нам нужно вскипятить молоко. Молоко ценный пищевой продукт. Оно содержит сахар, белки, жиры, минеральные вещества, витамины, ферменты.
Прежде, чем поставить молоко на плиту, мы обязательно должны помнить, что молоко при кипении резко увеличивает объём, вследствие чего мы говорим, что молоко «бежит». Что нужно сделать, что бы этого не произошло? Правильно. 1. Ополоснуть кастрюлю холодной водой. 2. Положить на дно перевернутое вверх дном блюдце.
Сравним процесс кипения воды и молока. Вначале молоко нагревается в кастрюле благодаря конвекции – перемешиванию теплых и холодных масс. При нагревании растворенный в молоке воздух расширяется и поднимается вверх в виде пузырьков. При повышении температуры давление внутри пузырька увеличивается, и пузырек лопается, а воздух из него выходит наружу. Наличие жира в молоке приводит к образованию маслянистой пленки. Пленка на поверхности не проницаема для пара, поэтому пар, вырвавшийся из пузырьков, заставляет ее подниматься. Поэтому молоко, увеличиваясь в объеме «убегает», переливаясь через край кастрюли.
Бутерброды.
Учитель 1: Молоко вскипело. Осталось нарезать батон и приготовить бутерброды. Попробуем нарезать хлеб острой и тупой стороной ножа.
Какой стороной легче резать? Почему? Сила давления одна и та же, а площадь опоры разная. Чем больше площадь опоры, тем меньше давление и наоборот. Поэтому проще и удобнее резать острой стороной ножа. Теперь намажем ломтики маслом и выложим их на тарелку.
Какое масло легче намазывать на хлеб и почему? Масло, вынутое из холодильника твердое и его намазывать на хлеб сложнее. Масло, которое постояло на столе размягчилось, поэтому его намазывать легче.
Завтрак готов. Когда он будет съеден, каждый получит в запас определенное количество энергии для своей внутренней энергетической установки. И этот запас энергии можно подсчитать.
100 г хлеба – 877 кДж энергии
20 г масла – 838 кДж
2 яйца – 754 кДж
1 стакан молока – 544 кДж
В сумме запас энергии составит 3013 кДж.
Чтобы израсходовать такое количество энергии, нужно: 335 раз подняться по лестнице на 5 этаж ( человек массой 60 кг на каждые 15 м подъема расходует 9 кДж энергии).
Учитель 2: Вот и закончилось приготовление завтрака. Что бы его приготовить мы воспользовались знаниями, полученными на уроках физики и биологии. Надеюсь вам было интересно и вы узнали много нового. До свидания.
А теперь мы предоставим слово учителю химии Пилипчук Наталье Семеновне. Она покажет вам несколько занимательных опытов: как из воды
получить молоко, кока-колу или морс, а так же ответит на вопрос: можно ли их пить?
« Физика в игрушках».
Оптические игрушки Магнитные игрушки
Электрические игрушки Заводные игрушки Инерционные, гироскопические и механические игрушки Игрушки, основанные на различном расположении центра тяжести
Игрушки, действие которых основано на существовании выталкивающей силы игрушки и современные материалы Звуковые игрушки
103
207 946 
