В.Д.Красильников,
с. Юрьевка, Белгородская обл.

Дидактические фронтальные лабораторные работы на первых уроках физики

Дидактические фронтальные лабораторные работы (ДФЛР) являются эффективным средством активизации познавательной деятельности учащихся. Реальность сегодняшней школы: в одном классе ученики и откровенно слабые, отстающие в развитии, и способные. Когда приступают к изучению физики (7-й класс), расслоение по способностям, обусловленное и генетическими задатками, и развитием, и воспитанием, уже произошло, так что учитель часто не имеет возможности выбора. Не секрет, что в классах есть дети, с трудом читающие учебник физики и не умеющие связно выражать свои мысли. Устный опрос такого ученика – это мука и для учителя, и для его сверстников. Дети замыкаются в себе, становятся агрессивными, некоммуникабельными и ещё больше отстают в развитии. А если таких много, у учителя просто опускаются руки. Как же, уча всех, «дойти» до каждого? Что нужно сделать, чтобы не только научить каждого ученика физике, но и приучить каждого честно зарабатывать свою оценку? Как организовать учебный процесс, чтобы в конце четверти не возникали трудности при выставлении оценок?

Свои предложения я изложил в пособии для учащихся, и теперь все мои ученики с удовольствием выполняют лабораторные работы: они заняты, им интересно, они думают, анализируют ситуации, пусть и весьма простые, на первый взгляд, очевидные, а на поверку получается, что далеко не так. В ответах учеников бытовой язык постепенно сменяется более содержательным, с использованием физических терминов, символов, выявляются свойства, характерные для наблюдаемых физических явлений. Короткие «да» и «нет» сменяются более пространными и осмысленными фразами. Я считаю, что мои идеи относительно ДФЛР способствуют развитию учащихся, появлению умения правильно и грамотно излагать мысли. Они позволяют «дойти» до каждого ученика, каждого научить учиться, прийти к выводам: «Физика доступна каждому», «Делай руками, думай головой – физика в дружбе будет с тобой». Формируется эстетическая культура при оформлении работ, возникает желание использовать цветные фломастеры, карандаши, совершенствуются графические умения и навыки заполнения таблиц.

Увеличение числа контактов с каждым учеником на каждом уроке, возможность работать со слабыми учениками индивидуально – в этом я вижу смысл таких «простых» с виду лабораторных работ. Они – как бы повод для разговора с учеником на заданную тему. К тому же нет проблем с выставлением оценки – оценивается не только каждая практическая работа, но и все виды учебной деятельности.

Уже на первом уроке я провожу вводную проблемную работу «Перенос жидкости из одного сосуда в другой». Затем следуют работы «Физическое тело и вещество», «Физические явления», «Измерение площади плоского тела», «Измерение объёма различных тел». Заканчивается тема «Введение» лабораторной работой «Измерение объёма жидкости». Так мои ученики входят в новый для них мир – физику.

Перед проведением первой работы, чтобы не было потерь учебного времени, встречаюсь с учениками, предупреждаю, что нужно подготовить к уроку. Это значимый момент и для учеников, и для их родителей, прелюдия для развития положительного отношения к изучаемому предмету, психологический настрой на новый предмет и на требования учителя. Высказываю пожелания к оформлению тетрадей для работы в классе и для проведения лабораторных работ. Демонстрирую лучшие тетради за прошлые годы. Знакомые фамилии и имена, оценки вызывают положительные эмоции, снимают напряжение.

Выбор работы «Перенос жидкости из одного сосуда в другой» в качестве вводной не случаен. Это пропедевтическая работа, оборудование которой будет использовано в другой работе – «Действие ливера», – а возникшие вопросы найдут ответы при изучении явлений смачивания и проявлений атмосферного давления. С другой стороны, она вводит в мир физики через игру, учит наблюдать, быть внимательным, не пропускать мелочей. Например, не забываю заметить, что после выливания воды из стеклянной трубки на её кончике осталась небольшая капелька. Позже об этом можно напомнить.

ДФЛР занимают только часть учебного времени. Другая идёт на отработку учебного материала, значительная доля которого осваивается в процессе выполнения этих работ на уроке. Какие же ещё задачи я ставлю перед учениками в этих работах? Нарисовать используемое оборудование (это уже нелегко), оформить результаты в виде таблицы, научиться определять цену деления шкалы прибора, использовать цветные карандаши или фломастеры для оформления отчёта и т.п.

Несмотря на кажущуюся сюжетную простоту большинства ДФЛР, они имеют и свои достоинства: доступны всем, позволяют выполнять эксперимент индивидуально и пользоваться консультацией товарища (или учителя). В небольших классах сельской школы не исключена и групповая работа. В частности, если трудно обеспечить каждого ученика текстом задания, работы можно проводить «с голоса» учителя (что мне, например, приходилось делать несколько лет). В этом есть даже преимущества: совместное преодоление возникающих трудностей, чёткие временные рамки. На доске и в ученических тетрадях для лабораторных работ записывается дата, код работы, например: , где первое число – класс, второе – глава учебника, третье – номер выполняемой работы. Затем записываются тема, цель работы, перечисляется оборудование, приводятся «Указания к работе» (в тетрадях вместо этих слов следует написать «Отчёт о работе»). Ответы на вопросы, помеченные буквами а, б... ученики записывают в тетрадь лаконично или развёрнуто – в зависимости от подготовленности и владения речью. (Точка в указаниях означает необходимость устного ответа.) Если в результате выполнения работы требуется сделать вывод, то ученик выделяет слово «Вывод», а содержание вывода раскрывает подробно, отмечая, достигнута ли поставленная в работе цель.

Тема: «Перенос жидкости из одного сосуда в другой»

Цель работы: перенести воду из одного стакана в другой, не прикасаясь к стаканам руками.

Оборудование: химический стакан большой с водой; химический стакан малый; стеклянная трубка.

Указания к работе

1. Внимательно рассмотрите предметы, находящиеся перед вами.

• Как вы думаете, можно ли перенести воду из одного стакана в другой, не прикасаясь к стаканам?

2. Возьмите в руку стеклянную трубку и опустите трубку в стакан с водой.

• Вошла ли в трубку вода?

3. Поднимите трубку так, чтобы её нижний конец вышел из воды, и опустите в пустой стакан.

• Перенесли ли вы воду в пустой стакан?

4. Зажмите пальцем верхний конец трубки. Опустите её в воду, а затем, не отнимая пальца от конца трубки, выньте её из воды и опустите в пустой стакан.

а) Удалось ли вам перенести воду?

5. Опустите трубку в воду, закройте пальцем её верхний конец и, не отнимая пальца от конца трубки, поднимите её над поверхностью воды. Держа трубку над стаканом с водой, откройте закрытое пальцем верхнее отверстие трубки.

б) Что вы наблюдаете?

6. Перенесите двадцать порций из стакана с водой в пустой стакан.

7. Нарисуйте оборудование, использованное вами при проведении опыта.

Тема: «Физическое тело и вещество»

Цель работы: по внешним признакам тел определить вещества, из которых они сделаны.

Оборудование: брусок; ластик; палочка; книга; ручка.

Указания к работе

1. Рассмотрите предметы, имеющиеся на вашем столе.

а) можно ли каждое из этих тел назвать физическим? Обоснуйте ответ.

2. Определите, из чего состоят эти физические тела.

б) Как называется то, из чего состоит физическое тело?

• Одинаковы ли вещества, из которых состоят тела, лежащие перед вами?

• Из какого вещества изготовлен брусок?

• Из чего сделан ластик?

• Как называется вещество, из которого изготовлена палочка?

• Из какого вещества сделана книга?

• Назовите вещество, из которого изготовлена ручка.

3. Начертите в тетради таблицу и внесите в неё названия физических тел и веществ, из которых они сделаны.

Тема: «Физические явления»

Цель работы: выполнить опыты и по признакам наблюдаемых физических явлений дать название каждому из этих явлений.

Оборудование: стальной шарик; полосовой магнит; пластмассовая ручка; книга; кусочки мелко нарезанной бумаги; зеркало.

Указания к работе

1. Проведите описанные ниже опыты и выясните по признакам физических явлений, о каком именно явлении идёт речь в каждом из этих опытов: механическом, гравитационном, тепловом, акустическом (звуковом), магнитном, электрическом или оптическом.

Опыт 1. Толкните лежащий на столе шарик, чтобы он покатился. Остановите шарик, верните его в первоначальное положение.

Опыт 2. Поднимите шарик над поверхностью стола. Положите книгу так, чтобы поднятый шарик попал на неё при падении, и опустите шарик. Наблюдайте падение шарика под действием притяжения Земли.

Опыт 3. Повторите опыт 2, обратите внимание на звук, возникающий при ударе падающего шарика о книгу, лежащую на столе.

Опыт 4. Дотроньтесь до стального шарика рукой – шарик кажется холодным. Подержите его в руке – шарик нагревается, тепло вашей руки переходит к шарику.

Опыт 5. К лежащему на столе шарику медленно приближайте полосовой магнит, пока шарик не придёт в движение и не притянется к магниту.

Опыт 6. Проведите несколько раз пластмассовой ручкой по волосам и поднесите её к небольшим кусочкам бумаги. Кусочки бумаги притягиваются к пластмассовой ручке.

Опыт 7. Рассмотрите изображение различных физических тел в приборе, используемом вами повседневно, – зеркале. Обратите внимание на расположение изображений тел в зеркале.

2. Нарисуйте в тетради таблицу и занесите в неё результаты ваших исследований.

Этими тремя дидактическими работами заканчивается раздел «Физические знания» первой главы «Физика и физические методы изучения природы».

В следующем разделе «Измерение физических величин» мы делаем лабораторные работы, в которых отрабатываются методика определения цены деления измерительного прибора и способы определения линейных размеров тел, площади плоских тел и объёма твёрдых и жидких тел.

Тема: «Измерение размеров бруска»

Цель работы: определить цену деления шкалы линейки и провести измерение размеров бруска.

Оборудование: линейка; брусок.

Указания к работе

1. Выберите на шкале линейки два соседних штриха, возле которых написаны значения величин A₁ и A₂.

а) A₁ = ... см; A₂ = ... см.

2. Найдите разность этих величин.

б) A₂ – A₁ = ... см.

3. Подсчитайте число делений n между выбранными штрихами.

в) n = ... .

4. Вычислите цену деления линейки, разделив полученную разность на число делений между этими штрихами по формуле:

г) Ц.д. = ... см.

5. Измерьте линейкой с известной ценой деления параметры бруска: длину a, ширину b и высоту c.

6. Результаты измерений запишите в таблицу.

 

Тема: «Измерение площади плоского тела»

Цель работы: вычислить площадь плоской пластины прямоугольной формы.

Оборудование: линейка; плоское тело в форме прямоугольника.

Указания к работе

1. Измерьте длину a пластинки.

• a = ... см.

2. Измерьте ширину b пластинки.

• b = ... см.

3. Используя формулу S=a•b, вычислите площадь пластинки.

При расчётах можно использовать микрокалькулятор. Результаты вычислений при необходимости округлите.

4. Полученные результаты запишите в таблицу.

Тема: «Измерение объёма различных тел»

Цель работы: измерить размеры различных тел и вычислить их объёмы.

Оборудование: брусок стальной; брусок алюминиевый; брусок деревянный; линейка.

Указания к работе

1. Внимательно рассмотрите бруски, находящиеся перед вами.

• Одинакова ли форма брусков?

• Одинаковы ли вещества, из которых они изготовлены?

2. Перечертите в тетрадь таблицу:

3. Измерьте длину a, ширину b, высоту c каждого из брусков. Результаты измерений запишите в таблицу.

4. Вычислите объём каждого из брусков по формуле V=abc и внесите результаты вычислений в таблицу.

а) Одинаковы ли параметры предложенных вам тел?

б) Одинаковы ли объёмы брусков?

5. Сделайте вывод из сравнения результатов вычислений объёмов различных тел, имеющих одинаковые измерения.

в) Можно ли утверждать, что тела, имеющие одинаковые геометрические параметры, имеют равные объёмы?

Тема: «Измерение объёма жидких тел»

Цель работы: научиться определять цену деления мензурки и применять мензурку для измерения объёма жидкости.

Оборудование: мензурка; стакан с водой;  стакан химический малый; пробирка; пузырёк.

Указания к работе

1. Обратите внимание на высокий цилиндрический сосуд, стоящий на вашем рабочем столе. Рассмотрите его внимательно и запишите в тетрадь ответы на приведённые ниже вопросы.

• Как называется этот цилиндрический сосуд?

• Проставлены ли штрихи на его поверхности?

• Написаны ли числа рядом со штрихами?

2. Посмотрите на верхнюю часть шкалы мензурки, не упуская из вида не только числа, но и буквы.

• В каких единицах проградуирована шкала мензурки?

• Какая физическая величина измеряется в миллилитрах?

• Для чего служит мензурка?

• Каков наибольший предел измерения шкалы мензурки?

3. Выберите на шкале мензурки два соседних штриха с написанными рядом с ними числами, подсчитайте, сколько штрихов между ними, и определите цену деления.

а) Какое значение физической величины написано рядом с первым выбранным вами штрихом?

A₁ = ... мл.

б) Какая величина написана рядом с соседним с ним, записанным выше штрихом?

A₂ = ... мл.

в) Сколько делений между этими штрихами?

n = ... .

г) Какова цена деления шкалы мензурки?

Ц.д. = (A₂ – A₁) : n = ... .

4. Налейте в мензурку немного воды из стакана. Снимите показания прибора. Во избежание ошибки измерения расположите ваши глаза так, чтобы свободная поверхность жидкости была видна как одна линия.

д) Каков объём налитой вами воды?

V = ... мл.

5. Вылейте воду из мензурки в тот же стакан, подготовьте её для измерения объёмов жидкости, полностью заполняющей различные сосуды, чтобы определить их вместимость.

6. Налейте воду сначала в малый стакан до краёв и вылейте её в мензурку, сняв показания объёма.

• Каков объём воды, налитой в стакан?

7. Вылейте воду из мензурки в большой стакан, затем налейте воду сначала в пробирку, а потом в пузырёк. Измерьте объёмы налитой жидкости, следя, чтобы после каждого измерения мензурка была пуста.

• Каков объём воды, налитой в пробирку?

• Каков объём воды, налитой в пузырёк?

8. Результаты измерений оформите в виде таблицы. Обратите внимание: объём нужно выразить в см³.

Тема: «Измерение размеров малых тел способом рядов»

Цель работы: измерить диаметр близких по размеру однородных тел.

Оборудование: дробь; измерительная линейка.

Указания к работе

1. Возьмите одну дробинку, положите на стол и с помощью измерительной линейки измерьте её диаметр.

Легко ли это сделать? Что у вас получилось?

d₁ ... мм. d₁ = l₁.

2. Положите линейку на стол параллельно его краю.

3. Выложите вдоль линейки, начиная с её нулевого деления, в один ряд десять дробинок, чтобы они лежали плотно одна к другой.

• Одинаковы ли, на ваш взгляд, дробинки?

• Какова длина ряда дробинок? Возрастает ли точность вычисленного вами диаметра дробинки от опыта к опыту?

4. Разделите длину ряда на число дробинок в ряду, чтобы узнать средний диаметр одной дробинки.

Каков средний диаметр дробинки?

d₂ = l₂/10. d₂ = ... мм.

5. Повторите опыт, расположив в один ряд двадцать дробинок. Измерьте длину ряда и вычислите средний диаметр дробинки.

• Какова длина этого ряда?

l₃ = ... мм.

• Каков результат вычисления диаметра дробинки?

d₃ = l₃/20.      d₃ = ... мм.

Полученные результаты занесите в таблицу:

• Одинаков ли диаметр дробинки, полученный в каждом из опытов?

• Заметили ли вы, что от опыта к опыту точность вычисленного вами диаметра дробинки возрастает?

• Какой из полученных вами результатов вычислений диаметра дробинки более точный?

а) Как можно увеличить точность измерения диаметра дробинки?

б) Если размеры дробинок, даже судя по внешнему виду, немного отличаются друг от друга, то о каком измеренном вами диаметре идёт речь?

в) Можно ли использовать способ рядов для нахождения среднего диаметра тел, размеры которых меньше размера дробинки?

8. Сделайте вывод из полученных вами результатов. Записать вывод о проделанной работе вам помогут цель этой работы и приведённые ниже вопросы.

г) Можно ли измерить средний диаметр малых тел, имея в руках измерительную линейку?

д) Какой способ измерения используется в этом случае для вычисления диаметра небольших, близких по размеру однородных тел?