Условия успешности некоторых демонстрационных опытов на уроке физики

Выступление на семинаре учителей физики
«Условия успешности некоторых демонстрационных опытов»

Учитель первой квалификационной категории
МКОУ «Замостянская СОШ»
Суджанского района Курской области
Волкова Т.И.

В настоящее время в работе учителя физики немаловажную роль играют инновационные технологи, презентации, интерактивные и мультимедийные пособия. В них можно найти множество опытов по разным темам. И некоторые из них я использую. А некоторые видео-опыты, так как они там показаны, мне просто не нравятся. Да и демонстрационный эксперимент никто не отменял. В последние годы практически все городские и сельские шко­лы пополняют оборудование школьных физических кабинетов. Промышленность во все нарастающих размерах выпускает демонстрационные приборы. Все это создает благоприятные ус­ловия для широкого использования в процессе обучения демонст­рационного эксперимента — одного из важнейших методов пре­подавания физики. В практической работе молодые и не только молодые учителя иногда сталкиваются с тем, что физические опыты не получаются. Личный опыт, общение с начинающими и опытными преподавателями позво­лили определить причины некоторых затруднений, которые испы­тывает начинающий учитель при подготовке и постановке демон­страционных опытов.

Условия успешности некоторых демонстрационных опытов и некоторые советы могут показаться опытному учителю само со­бой разумеющимися.

Почему иногда не получаются опыты по физике?

Обычно говорят, что опыты не получаются потому, что их не проверили до урока. Это верно. Даже самый простой опыт мо­жет не получиться, если его не проверить до урока. Казалось бы, что может быть проще, чем измерение температуры кипящей во­ды. Но и этот простой опыт может не получиться.

Пример. После окончания института молодой учитель на уроке, где речь шла о темпе­ратуре кипящей воды, уверенно заявил ученикам: «Вода ки­пит при температуре 100° С. Убедитесь в этом!»

На пламени спиртовки уже кипит в колбе вода. Учитель по­мещает в кипящую воду термометр, и ученики видят, как стол­бик ртути сначала стремительно летит вверх, а потом, словно наткнувшись на невидимую преграду, останавливается против деления 98°С.

«Как видно, неисправен термометр», — говорит учитель и бе­рет другой термометр. Хорошо, что в кабинете стоят шкафы с приборами и нужных термометров оказывается достаточно. Весь урок кипит вода. Учитель уже забыл про учеников. Он пере­брал все термометры, но все они показывают, что вода кипит при 98°С.

Если бы учитель проверил этот опыт до урока, то и тогда он обнаружил бы, что вода кипит при температуре 98°С. Учитель не учёл, пониженное атмосферное давление, и поэтому вода кипит уже не при 100°С.

Нельзя показывать на уроке физические опыты без их предварительной проверки.

При подготовке к семинару я нашла такой пример.

В первый год работы у меня не получился простой опыт. Мне надо было показать, что нагретый шарик расширяется и не про­ходит в кольцо, хотя в холодном состоянии этот же шарик сво­бодно проскальзывает в кольцо. В институте я делал этот опыт на лабораторных занятиях, и он прекрасно получался.

Я до урока подготовил и проверил все опыты, кроме этого. По­ленился!

На уроке он у меня не получился. Урок пропал, потому что я весь урок нагревал шарик. Раскалил его чуть ли не докрасна. Но и тогда он свободно проскальзывал в кольцо. После урока я по­делился своей бедой с опытным учителем.

• А совпадают ли номера шара и кольца?

• Какие номера?

Оказывается, я не обратил внимания на металлическую бир­ку с номером на конце цепочки, к которой подвешен шар и не увидел номер, выбитый на кольце. Раньше шар и кольцо подби­рались к каждому прибору индивидуально и имели одинаковые номера. У меня в кабинете было два таких прибора. И случайно к стойке одного кольца был подвешен шар от другого прибора. Если бы я проверил опыт до урока, то, может быть, ус­пел бы раньше понять свою ошибку или же заменил этот опыт другим.

Я уже рассказывала об опыте с наэлектризованными металлическими гильзами. При подготовке к открытому районному семинару только дело случая помогло успешности проведения этого опыта на уроке.

Конечно, все опыты надо проверять до урока!

Но если бы все дело заключалось лишь в этом, то, пожалуй, никакой бы пробле­мы и не было. Но опыты не получаются и до урока! И чаще всего они не получаются у молодых, начинающих учителей. Особенно трудно приходится учителям сельских школ. Учитель физики в сельской школе, как правило, не имеет в школе товарища по профессии, и посоветоваться ему бывает не с кем.

Опытный учитель физики знает, что почти каждая демонстра­ция имеет свои секреты. Знание секретов демонстрационного эксперимента позволяет учителю затратить небольшое время на подготовку опыта и при этом добиться максимальной выразитель­ности и хорошей наблюдаемости демонстрируемого явления.

Одни из этих секретов хорошо известны большинству учите­лей, и они их даже не считают секретами, а воспринимают как само собой разумеющееся условие демонстрационного экспери­мента. Другие условия успешности демонстрационного экспери­мента менее известны.

В чем секреты успешности демонстрационного эксперимента? Сначала договоримся о значении некоторых слов.

Демонстрационный эксперимент — показ физиче­ских явлений, закономерностей и их практических применений, рассчитанный на одновременное восприятие всеми учащимися класса.

Здесь следует обратить внимание на слова: «одновременное восприятие всеми учащимися». Если учитель показывает явление, пронося прибор по рядам, или вызывает одного или несколько учеников к демонстрационному столу, чтобы они прочитали пока­зания приборов и об увиденном сообщили своим товарищам, то этот способ показа физического явления можно назвать как угод­но, но только не демонстрационным экспериментом.

Для того чтобы изучаемое физическое явление могли одно­временно наблюдать все учащиеся класса, существует техника демонстрационного эксперимента — совокупность приборов и устройств, специально созданных и применяемых в постановке демонстрационного эксперимента.

При разработке приборов демонстрационного эксперимента конструкторы стремятся к тому, чтобы демонстрационные уста­новки, собранные из этих приборов, были удобны в работе, устой­чивы, прочны и надежны. Разумеется, учитель должен тщатель­но изучить оборудование физического кабинета в целом и каж­дый прибор в отдельности. Это необходимо для того, чтобы знать и возможности приборов, и особенности обращения с ними, и от­работать технику демонстрирования.

Техника демонстрирования — совокупность прие­мов обращения с техникой демонстрационного эксперимента в процессе подготовки и проведения демонстраций, которые обес­печивают их успешность и выразительность.

Методика демонстрирования — совокупность мето­дов и приемов, обеспечивающих эффективность демонстрации, наилучшее восприятие ее учащимися.

Здесь приходится думать и о расположении приборов на де­монстрационном столе, и о применении специальных приемов по­каза физических явлений, таких, как подсвет, теневое и световое проецирование, стробоскопическое освещение, использование эк­ранов фона и т. д.

Методика демонстрирования и техника демонстрирования тес­но связаны между собой и в совокупности могут быть названы технологией демонстрационного эксперимента.

Схема демонстрации — сочетание приборов, устройств и их взаимодействие, позволяющее поставить конкретную демон­страцию физического явления.

Методика демонстрационного эксперимен­та — определение содержания, роли и места демонстрационного эксперимента в преподавании физики, отбор демонстрационных опытов, исходя из дидактических задач, которые решаются с их помощью в преподавании физики; использование демонстрацион­ного эксперимента как метода преподавания физики, метода ак­тивизации познавательной деятельности учащихся.

Все вместе взятое кратко называется методикой и тех­никой демонстрационного эксперимента.

Мы расчленили общее понятие методики и техники демонст­рационного эксперимента на отдельные составляющие потому, что причины неуспешности демонстрационного эксперимента многосторонни. Для того чтобы в них лучше разобраться, попы­таемся сначала рассмотреть причины неудач, связанных с выбо­ром схемы демонстрации.

Одно и то же явление очень часто можно получить и показать учащимся, используя различные приборы демонстрационного эксперимента в различном их сочетании.

Найденную схему надо обязательно записать. Чтобы не забыть. Когда мне впервые потребовалось показать ученикам явление самоиндукции при размыкании электрической цепи, я попробовала все известные мне тогда схемы этой демонстрации. Одни получались хорошо, но, на мой взгляд, были недостаточно выразительны. Другие не получились. А мне хотелось показать ученикам, что лампочка при размыкании электрической цепи мо­жет ярко вспыхнуть. Такая демонстрация у меня долго не получалась. Но однажды получилась. Я показала этот опыт на уроке. И мне и ученикам он понравился, и я была убеждена в том, что теперь всегда буду только так показывать явление самоин­дукции при размыкании электрической цепи. Но на следующий год я не сумела повторить этот опыт, потому что забыла, как он де­лается. Забыла главное условие успешности этой демонстрации. И только через год заново открыла секрет этого опыта. Но на этот раз записала и зарисовала все, что обеспечивает его успеш­ность. С этими условиями успешности могу вас ознакомить.

Пример. Явление самоиндукции при замыкании и размыкании электрической цепи

Для демонстрации явления самоиндукции при замыкании электрической цепи собирают электрическую цепь по схеме, по­казанной на рисунке

Здесь используются маловольтные лампы (3,5 В, 0,28 А), маг- нитопровод универсального трансформатора с катушкой 120/220 В, реостат 50—100 Ом, ключ и источник тока 4,5 В.

Когда электрическая цепь собрана, производят предваритель­ную настройку. Так как последовательно с лампой Л1 включена катушка индуктивности L, обладающая некоторым активным со­противлением, то для уравнивания токов, протекающих через лампы Л1 и Л2, последовательно с лампой Л2 включен реос­тат. Настройка схемы заключается в том, что, замкнув цепь питания, наблюдают за яркостями свечения обеих ламп. Переме­щая ползунок реостата, добиваются равной яркости свечения ламп.

Демонстрация получается надежно, если выполняются два условия:

1). Обе лампы должны быть одинаковыми не только по тому напряжению, на которое они рассчитаны, но и по силе по­требляемого тока. В противном случае опыт может дать обрат­ный результат. Так, если в цепь с катушкой индуктивности будет включена лампа с меньшим рабочим током, то она при проведе­нии опыта может загореться раньше второй лампы, потребляю­щей больший ток.

2). Выразительность демонстрации существенно зависит от значения индуктивности катушки в цепи лампочки Л1. Задерж­ка с загоранием этой лампы будет тем больше, чем больше ин­дуктивность катушки. Поэтому необходимо включить в цепь пол­ное число витков (выводы 220 В) и замкнуть магнитопровод

Эффектность демонстрации может быть повышена, если вместо катушки универсального трансформатора взять дроссель­ную катушку и включить в цепь полное число витков (3600 вит­ков). Дроссельную катушку надевают на магнитопровод, кото­рый должен быть замкнутым. В этом случае время задержки загорания первой лампы по сравнению со второй превышает 1 с.

Для демонстрации явления самоиндукции при размыкании электрической цепи собирают цепь, используя маловольтную лампу (3,5 В, 0,28 А), магнитопровод универсального трансфор­матора с катушкой 6/6 В, ключ и источник тока на 1,5 В (рис. 118). При замкнутой цепи лампа слабо светится. При раз­мыкании цепи лампа ярко вспыхивает (рис. 119).

На первый взгляд эта демонстрация будет проходить успеш­нее, если (так же как и в демонстрации явления самоиндукции при замыкании электрической цепи) взять катушку с большей индуктивностью. Действительно, ЭДС самоиндукции прямо про­порциональна индуктивности. Но катушка с большей индуктив­ностью имеет и большее активное сопротивление. Поэтому, чем больше будет индуктивность катушки, тем меньший ток будет протекать по цепи.

В условиях школьного физического кабинета для преодоления этого противоречия приходится принимать компромиссное реше­ние: брать катушку со сравнительно небольшой индуктивностью, но намотанную толстым проводом. Наилучший результат получается с катушкой от универсального трансформатора, рассчитанной на 12 В (74 витка). Для увеличения индуктивности катушку помещают в замкнутый магнитопровод.

Следует обратить внимание на рекомендованный источник питания—1,5 В. При таком напряжении лампа светится очень слабо. Чтобы ученикам было видно свечение нити, можно использовать черный экран за лампой или даже слегка затемнить кабинет.

Но не следует увеличивать напряжение питания потому, что при размыкании электрической цепи лампа вспыхивает так ярко, что может перегореть.

Краткие записи условий успешности демонстрационных опы­тов, сделанные однажды, позволяют учителю потом тратить ми­нимальное время на подготовку демонстраций.

В вышеприведенных примерах схема демонстрационного экс­перимента содержала электрическую схему. Но понятие «схема демонстрационного эксперимента» шире. Мы будем говорить о схеме демонстрационного эксперимента и в том случае, когда речь будет идти об опытах по механике, молекулярной физике, оптике.

Схема демонстрационного эксперимента — это описание способа показа учащимся физического явления. Не­редко таких способов несколько.

Знание конструкции, параметров и особенностей исполь­зуемых приборов — непременное условие успешности де­монстрационного эксперимента

Различные схемы демонстрационного эксперимента, как пра­вило, рассчитаны на использование разных приборов—разной техники демонстрационного эксперимента. От техники демонстра­ционного эксперимента в значительной степени зависит успеш­ность демонстрационных опытов.

Наиболее распространены две причины, когда техника демонстрационного эксперимента может повлиять на успешность постановки опытов.

Первая причина — это незнание техники демонст­рационного эксперимента

Пример. Всем хорошо известен круг­лый демонстрационный динамометр. Если потянуть за его стер­жень вниз, то стрелка динамометра покажет величину действую­щей силы. Если с такой же силой потянуть за стержень вверх, то стрелка должна отклониться в другом направлении и показать ту же силу. Но при постановке демонстрационного опыта сложения сил, действующих по одной прямой в разные стороны, может слу­читься, что приложение одних и тех же по величине сил, но на­правленных в разные стороны, даст на шкале динамометра раз­личные показания. Объясняется это тем, что в устройстве дина­мометра использованы две пружины, которые со временем по-разному могут изменить свою упругость. Авторы динамометра предусмотрели это и ввели в конструкцию прибора две гайки — корректоры упругости пружины. Гайки снабжены накаткой, так что их удобно вращать рукой. В инструкции к динамометру ска­зано о назначении этих гаек, но учитель не придает значение та­кой «мелочи», а со временем и забывает о назначении гаек. За­бывает именно к тому времени, когда возникает необходимость ими воспользоваться.

Другой пример. В пособиях по демонстрационному экспери­менту авторы часто указывают, что в данной схеме надо восполь­зоваться гальванометром от демонстрационного вольтметра, а в другом случае — гальванометром от демонстрационного ам­перметра (даже если речь идет об измерении напряжения). На эту деталь начинающий учитель редко обращает внимание. В ито­ге— опыт не получается. Дело в том, что рамки этих (на первый взгляд одинаковых) приборов имеют различное активное сопро­тивление. У гальванометра от демонстрационного амперметра оно больше, у гальванометра от демонстрационного вольтметра оно меньше. В зависимости от омического сопротивления элект­рической цепи, в которую включается гальванометр, надо и вы­бирать прибор. Здесь уместно вспомнить явление электромагнитной индукции, где в опыте по обнаружению индукционного тока в замкнутом проводящем контуре, концы катушки подключают к гальванометру от демонстрационного вольтметра.

Вторая, наиболее характерная причина неуспеха, связанная с использованием техники демонстрационного эксперимента, очень досадна. Дело в том, что нередко промышленность, присту­пая к выпуску нового прибора, в силу экономических, технологи­ческих и других соображений допускает отклонение от ав­торского замысла.

Так промышленный образец отличается от авторского экземпляра лишь оформлением или незначительными расхождениями параметров. Но этого достаточно чтобы запутать учителя.

Пример с лампами

Другой пример. Демонстрируется закон сохранения импульса при неупругом столкновении тел. В распоряжении учителя две легкоподвижные тележки. Одна из тележек снабжена присоской. При столкновении тележек присоска соединит их в одно тело.

Тележки разводят на некоторое расстояние и затем им сообщаются толчки так, чтобы они могли двигаться навстречу друг другу с одинаковыми скоростями. После столкновения тележки должны остановиться.

Этот опыт получится, если скорости движения тележек бу­дут одинаковыми. Но у людей обязательно одна рука сильнее другой. И без предварительной тренировки не удастся сразу со­общить обеим тележкам одинаковые скорости. После столкнове­ния тележки в этом случае не остановятся, а будут медленно ка­титься в ту сторону, куда двигалась тележка, которую толкнули сильнее.

Кроме того, присоска может не соединить тележки и столкно­вение получится упругим. Чтобы получилось все же именно то, что необходимо показать, следует предусмотреть такой случай и заранее слегка увлажнить присоску.

Но даже если все это сделано, то опыт опять-таки может не получиться, если сообщить тележкам излишне большие скорости. В этом случае при столкновении присоска от удара «вывернется наизнанку» и не сработает, не сцепит тележки.

Как видим, даже в этой, сравнительно простой, демонстрации учителю приходится многое учитывать, со многим считаться и много тренироваться.

Время, которое вы затратите на подготовку демонстрации

перед уроком, никогда не будет потерянным временем

Когда мы ставим демонстрационный эксперимент по физике, то это значит — мы стремимся в данный момент выделить из ок­ружающих нас явлений природы какое-то одно; вычленить его из совокупности других явлений, ослабить влияние других явлений; показать изучаемое физическое явление в наиболее «чистом» виде.

Если опыт не удается, то это чаще всего означает, что мы не учли действия вездесущего закона взаимной связи и взаимной обусловленности явлений природы. И пусть эти другие явления природы нам сейчас не нужны, но они все равно существуют, ак­тивно вмешиваются в наши действия. С этим надо считаться, на­до помнить о сопутствующих явлениях, учитывать их сильные и слабые стороны. В противном случае опыт не получится. В ряде демонстрационных опытов роль сопутствующих явлений оказыва­ется настолько значительной, что трудно быть уверенным в ус­пешности демонстрации.

Сохраняйте спокойствие, и вы выйдете из затруднения

Если вы не получили желаемого эффекта при первом показе физического явления, сделайте вторую попытку, постарайтесь учесть допущенные ошибки. Но если демонстрация не получилась и во второй раз, не тратьте время на третью попытку. Не надей­тесь на случай и удачу. Вы взволнованы, растеряны, и в таком состоянии мала вероятность того, что вы правильно определите причину неуспешности опыта.

Лучшим выходом из затруднения в такой ситуации будет от­ложить демонстрацию до следующего урока. У вас будет доста­точно времени в спокойной обстановке проанализировать прове­дение опыта и найти причину неуспешности. На следующем уро­ке вы поставите эту демонстрацию при повторении пройденного материала.

Наиболее коварной причиной неудачи демонстрационного экс­перимента является недооценка методики демонстрирования. При этом молодой учитель даже и не замечает, что демонстрационный эксперимент у него не получился. Правда, приборы пока­зали желаемое. Учитель увидел это явление и считает, что опыт удался. Но ученикам было плохо видно. Они вставали со своих мест, пыталась разглядеть что-нибудь на демонстраци­онном столе.

Мало извлечь прибора то, что вы желаете. Надо еще пока­зать это всем ученикам так, чтобы у них не возникло никаких сомнений в правильности ваших слов, чтобы физическое явление запомнилось, как поразившая взгляд картина. Только в этом слу­чае мы можем говорить об успешности демонстрационного экспе­римента. Очень важно обеспечить хорошую видимость демонст­рируемого явления.

Пример. Демонст­рируется явление раздувания резинового шарика под колоколом воздушного насоса. Здесь обычно используемая схема демонст­рации: под колоколом воздушного насоса лежит слегка надутый резиновый шарик. При откачивании воздуха из-под колокола дав­ление воздуха в шарике окажется большим, чем вне его, и он нач­нет раздуваться. Учитель, находящийся в непосредственной бли­зости от прибора, отлично видит это явление. Но попробуйте сесть за последнюю парту. Если даже блики света на стекле кол­пака вам не будут мешать, то и тогда вы вряд ли разглядите ша­рик. Не забудьте, что вам при этом всячески помогает ваше зна­ние того, что лежит под колоколом воздушного насоса. Ученик на­ходится в худшем положении. Он впервые видит эту установку, и воображение не помогает ему дорисовать плохо видимые детали.

Но достаточно свободный конец нити, которой завязан шар, приклеить кусочком пластилина к верхнему своду колокола, и условия для наблюдения главного объекта установки существенно улучшаются.

С точки зрения физики демонстрируемого явления обе уста­новки совершенно равнозначны. Но для целей преподавания фи­зики вторая установка имеет существенное преимущество перед первой, так как обеспечивает лучшие условия для наблюдения изучаемого явления всеми учащимися класса.

Нередко обеспечение хорошей наблюдаемости физического явления требует от учителя не меньших усилий, выдумки и на­ходчивости, чем получение самого явления.

Каждая демонстрационная установка неповторима, как и про­изведение искусства. И так же, как в искусстве, здесь нельзя дать однозначных рекомендаций. Все определяется конкретным мес­том и временем действия.

Как в искусстве «чуть-чуть» отличает гениальное произведе­ние от серости, так и в методике демонстрирования ничтожные на первый взгляд детали определяют успешность демонстрационно­го эксперимента.

Вот пример.

Студенты педагогического института на практи­ке. К первому уроку по разделу «Электричество» в VII классе они подготовили демонстрацию притяжения к наэлектризованному телу куска водопроводной трубы. Полутораметровый отрезок водопроводной трубы для придания ему более аккуратного вида покрасили краской серебрянкой.

На первом уроке учитель говорит о том, что не только легкие предметы могут притягиваться к наэлектризованным телам, но и такие тяжелые, как водопроводная труба. Труба уравновешива­ется на стойке с острием, а затем начинает медленно поворачи­ваться, притягиваясь к наэлектризованной палочке. Класс остал­ся спокойным. Опыт явно не произвел впечатления. Методист слышал, как один из учеников сказал товарищу по парте, что труба не водопроводная, а алюминиевая.

Во время перемены с помощью аэрозольного баллончика с черной нитрокраской серебристая труба была превращена в черную. В параллельном классе тот же самый опыт вызвал возгласы удивления.

В третьем параллельном классе учитель, приступая к демонстрации этого опыта, для того чтобы поправить стойку с острием, положил временно трубу на демонстрационный стол. Сделал это он недостаточно осторожно, и труба глухо ударилась о поверх­ность стола. Во всем остальном проведение опыта не отличалось от его проведения в предыдущем классе, однако здесь оно выз­вало бурный восторг учащихся. Очевидно, черный цвет ассоции­руется в нашем сознании с предметами тяжелыми, а звук удара о поверхность стола лишь подчеркнул тяжесть трубы и тем самым еще в большей степени драматизировал обстановку демонстра­ционного эксперимента.

Как в искусстве есть годами практики выверенные закон» жанра, так и в методике демонстрирования есть рекомендации, выполнение которых способствует успешности демонстрационно­го эксперимента. Это — световое и теневое проецирование, стро­боскопическое освещение, применение экранов фона, подсвет, размещение приборов на демонстрационном столе, использование подставок, подъемных столиков, штативов и указателей, окраши­вание жидкостей и газов.

Но использование этих приемов и методов демонстрирования в значительной степени зависит от уровня творческих способно­стей учителя. Применительно к каждому опыту можно дать лишь самые общие рекомендации.

В ряде случаев учитель конструирует новые демонстрацион­ные приборы и улучшает существующие. Практически подав­ляющее большинство демонстрационных приборов, выпускаемых ныне промышленностью для школьных физических кабинетов, в свое время было сконструировано школьными учителями. И это вполне закономерное явление. Ежедневное общение с оборудо­ванием школьного физического кабинета позволяет учителю наи­более глубоко прочувствовать достоинства и недостатки имею­щихся приборов, наличие и отсутствие приборов, необходимых для доходчивого изложения сложных явлений и закономерностей природы. И как естественная реакция на неудовлетворенность существующей техникой демонстрационного эксперимента появ­ляется стремление улучшить имеющиеся приборы и изготовить недостающие. Потому-то в кабинете каждого творчески работаю­щего учителя физики рядом с приборами фабричного изготовле­ния всегда имеются самодельные приборы демонстрационного эксперимента.

Чаще всего учитель вносит усовершенствование в существую­щие конструкции приборов с целью повышения их методических качеств. Например, при введении понятия давления в VII классе обычно поль­зуются давно известным опытом по вдавливанию в песок дощечки с вбитыми, в нее гвоздями. Незначительное изменение конст­рукции используемого прибора позволяет существенно повысить методическую ценность демонстрационного эксперимента.

К квадратной пластине размером 10X10 см прикрепляют по. углам четыре ножки длиной 5 см и сечением 1 см².

Верхнюю крышку получившегося столика и опорные поверх­ности ножек окрашивают яркой краской. Нижнюю поверхность, крышки окрашивают в белый цвет. В ящик насыпают хорошо просушенный песок. От качества песка существенно зависит успешность опытов. Еще лучше насыпать в ящик любое зерно. Наилучшим вариантом бу­дет использование гранулированного капрона. Гранулированный' капрон имеет форму шариков размером с просяное зернышко.

Учитель помещает в ящик столик, повернув его ножками вверх, а между ножками ставит гирю в 5 кг. Обращает внимание учащихся на то, что сила, действующая на столик, направлена вниз и перпендикулярна поверхности песка в ящике, затем столик переворачивают ножками вниз и на крышку столика вновь ставят ту же гирю. При этом ножки столика прова­ливаются в песок. Модуль, направление и место приложения си­лы остались неизменными, а результат действия силы изменился. Следовательно, результат действия силы зависит не только от модуля, направления и точки приложения силы.

Начинается выяснение причины изменения результата дейст­вия силы. Учитель показывает учащимся столик. Поворачивает его крышкой к учащимся и напоминает, что в первом опыте сто­лик опирался на песок всей поверхностью крышки.

Столик поворачивают к учащимся так, чтобы они видели опор­ную поверхность ножек. Опорная поверхность ножек, окрашен­ная яркой краской, четко выделяется на белом фоне нижней по­верхности столика. Учащимся напоминают, что когда столик опи­рался на ножки, то под действием гири он провалился в песок.

Школьники легко делают вывод о зависимости результата действия силы от площади поверхности, на которую действует эта сила.

Таким образом, незначительные изменения в конструкции из­вестного прибора позволяют использовать его и для проблемной постановки темы урока, и в процессе формирования нового поня­тия, и для закрепления изученного на уроке материала.

Успешный (с точки зрения техники и методики демонстриро­вания) демонстрационный эксперимент не достигнет поставлен­ной цели, если содержание эксперимента и его место на уроке не будет определено правильно.