ФАКУЛЬТАТИВНОЕ ЗАНЯТИЕ
Факультативное занятие - одна из форм работы, позволяющая развивать интерес к физике у учащихся, их интеллектуальный уровень, самостоятельность и творчество при проведении эксперимента и составлении отчета, приобщать пользоваться дополнительной литературой. Предлагаю разработку обобщающего занятия по факультативному курсу «Физика и эксперимент». 8 класс.
ТЕМА:
ОПЫТ – КРИТЕРИЙ ИСТИНЫ.
ЦЕЛЬ:
расширить знания учащихся о научном познании природы, роли эксперимента в физике. Закрепить понятие инерции.
ОСОБЕННОСТИ ЗАНЯТИЙ:
учащиеся факультативной группы самостоятельно готовят и ставят опыты, демонстрируют свои модели и приборы для выбранного класса.
ОБОРУДОВАНИЕ:
таблицы по физике для общеобразовательной школы (механика 7-11 классы). В.А.Орлов. Стаканы и открытки для всего класса. Оборудование для проведения индивидуальных опытов. Модели приборов, изготовленные учащимся.
ХОД ЗАНЯТИЯ.
Примерно 500 лет назад человечество вступило на путь научного познания природы, который оказался поразительно плодотворным: люди приступили к экспериментированию с природой. Это было началом науки в той форме, как мы ее знаем сегодня.
Одним из первых плодотворность нового пути осознал великий Леонардо да Винчи. Он писал: «Истолкователь ухищрений природы – опыт; он никого не обманывает; лишь наше суждение само себя иногда обманывает».
Сказано превосходно. И все сказанное не утратило смысла до наших дней. Однако Леонардо не опубликовал эти мысли.
В IV веке до н.э. древнегреческий ученый Аристотель писал, что «все движущееся необходимо бывает движимо чем-то». Это означает, что для поддержания движения необходимо постоянные действия какого-либо другого тела.
Причина движения кроется в действии, оказываемом на данное тело каким-либо другим телом. Авторитет Аристотеля был настолько велик, что его взгляды на причины движения тел оставались господствующими в науке на протяжении 2-х тысяч лет.
И лишь в XVII в., итальянец Галилео Галилей опроверг греческое представление, выполнив первые в истории физики эксперименты.
Убедительный логик и гениальный публицист, он описал свои эксперименты и высказал свою точку зрения так ясно и драматично, что покорил европейское ученое сообщество, и оно восприняло его методы наряду с результатами.
Бытует история о том, как он поднялся на вершину Пизанской падающей башни, откуда одновременно бросил десяти и одно фунтовые шары, удар этих двух шаров, коснувшихся Земли, в ту же долю секунды уничтожил физику Аристотеля и оповестил о перевороте в науке.
Выполняя опыты по движению шаров по наклонной плоскости, он пришел к движению по инерции (таблица).
Любое тело, выведенное какими-то телами из состояния покоя, после прекращения действия этих тел продолжает двигаться по инерции.
Исаак Ньютон придерживался взглядов Галилея, что и отразил в своем 1 законе – законе инерции.
Демонстрация опытов по закону инерции, подготовленных учащимися:
Опыт 1:
Возьмем бумажную полоску шириной в чайный стакан и склеим из нее кольцо. Положим кольцо на стакан, а на кольцо положим ни очень тяжелую монету. Возьмем карандаш и введем внутрь кольца, резко дернем вправо или влево. Монета должна упасть в стакан.
Как объяснить наблюдаемое? Почему монета падает в стакан?
Ответ:
При резком выбивании кольца время взаимодействия кольца и монеты мало, поэтому небольшая сила трения, действующая на монету, не может сообщить ей скорость в горизонтальном направлении. Монета сохраняет состояние покоя по инерции, но при удалении опоры падает в стакан.
Задание учащимся:
Опыт 2:
Положите на стакан почтовую открытку, а на открытку монету. Ударьте по открытке щелчком. Объясните результат.
Ответ 1:
Моя монета не упала в стакан, осталась на открытке. Почему?
Объяснение:
Время взаимодействия между открыткой и монетой было достаточно, чтобы сила трения между монетой и открыткой сообщила скорость в горизонтальном направлении. Поэтому монета осталась на открытке.
Ответ 2:
Моя монета упала в стакан, т.к. мой щелчок был резким, она сохранила состояние покоя по инерции и при удалении открытки упала в стакан.
Опыт 2:
Возьмем спичечную коробку на нее поставим стакан, наполненный до краев водой. Что нужно сделать, чтобы, не касаясь стакана, убрать спичечную коробку?
Ответ:
Широкой толстой линейкой, прижатой плашмя к столу, надо с силой ударить по спичечной коробке. Стакан не упал. Вода не разлилась.
Опыт 3:
На стол, покрытый скатертью, положим две монеты. На них поставим стакан. Третья монета, меньшая по толщине, по середине под стаканом. Попробуем достать ее, не пользуясь ни какими предметами и не касаясь руками ни монет, ни стакана.
Ответ:
Ногтем пальца вызвать движение скатерти рывками в направлении на себя. Скатерть движется вместе с монетой, затем срывается с ногтя и рывком перемещается обратно, монета, вследствие инерции остается. Это процесс периодически повторять, до тех пор, пока монета не выйдет из-под стакана.
Демонстрация прибора для наблюдения инерции покоя, изготовленного учащимся.
В деревянную дощечку-подставку размером 12х8х1,5 см3 вставить деревянную стойку, на верху которой прикреплена короткая деревянная дощечка, как крышка у столика. Вставить в дощечку-подставку стальную пружинящую пластинку, высотой выше столика. Верхняя часть пластинки должна прикасаться к ребру крышки.
Положить на столик прямоугольную пластику из плотного картона, а пластинку положить деревянный брусочек. Отвести указательным пальцем стальную пластику и отпустить ее так, чтобы она произвела удар по ребру прямоугольной пластики. При резком ударе пластика вылетит, деревянный брусок останется на столике, а при слабом ударе пластинка сместится вместе с бруском.
Демонстрация действующей модели реактивной водяной турбины, изготовленной ученицей.
В круглой жестяной банке пробить внизу около дна 4 отверстия и при помощи большого гвоздя повернуть направления всех 4 отверстий в бок, в одну сторону. Около верхнего края банки, пробить 4 маленьких отверстия, одно против другого для проволочек. Соединить противоположные отверстия проволочками и к середине получившейся крестовины привязать тонкую прочную нить. Держать банку за нить под тонкой струей воды из водопровода и наблюдать вращение этой реактивной водяной турбины.
Заключение:
При изучении физики недостаточно карандаша и бумаги – привычных принадлежностей математики. Требуется большее пространство, чем пространство стола и большая поверхность, чем площадь школьной доски.
Физика – экспериментальная наука. Ее законы основаны на фактах, установленных опытным путем. Факты останутся, а истолкование их часто меняется в ходе исторического развития науки.
Литература:
1. Методика факультативных занятий по физике. В.А.Орлов. О.Ф.Кабардин
2. Факультативный курс физики. 8 класс. О.Ф.Кабардин, В.А.Орлов, А.В.Пономарева
3. Опыты и наблюдения в домашних заданиях по физике. С.Ф.Покровский.
4. Занимательные опыты по физике. Л.А. Горев
Добавлено 23.10.2007 года
