выпускная работа по физике. Выпускная работа по физике. Современное общество заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно и активно действовать, принимая решения, быстро адаптироваться к изменяющимся условиям жизни
 Скачать 133.79 Kb.
|
|
ВВЕДЕНИЕ Актуальность. Современное общество заинтересовано в том, чтобы его граждане были способны самостоятельно и активно действовать, принимая решения, быстро адаптироваться к изменяющимся условиям жизни. Школа, выполняя заказ общества, должна вовлекать каждого обучающегося в активный познавательный процесс, причём это должна быть активная познавательная деятельность каждого школьника, предполагающая: чёткое осознание им, где, каким образом, для чего эти знания могут быть применены; умение работать в сотрудничестве для решения разнообразных проблем, проявляя при этом коммуникативные навыки; умение находить необходимую информацию в информационных центрах своей школы, села, города, страны. Решением этой проблемы является использование новых образовательных технологий, в частности, проблемного обучения. Эта технология личностно-ориентирована, в ней осуществляется индивидуальный и дифференцированный подход к обучению каждого школьника, а также обучение в сотрудничестве. Традиционное обучение, как правило, обеспечивает обучающихся системой определённых знаний, но мало направлено на развитие памяти, внимания, логического мышления, навыков анализа, синтеза, обобщения, навыков самостоятельной деятельности. Проблемное обучение устраняет эти недостатки, оно активизирует мыслительную деятельность обучающихся, формирует познавательный интерес, создаёт предпосылки для развития памяти, внимания, логического мышления у школьников, навыков анализа, синтеза, обобщения, классификации. На уроках, физики, где большой объем материала и недостаточное количество учебных часов, особенно эффективно использование технологии проблемного обучения. Каждый учитель сталкивается с проблемой отсутствия в учебниках хорошо продуманных, разнообразных заданий и вопросов для раскрытия идейного замысла и понимания содержания данного учебного материала. Даже если они и есть, то обучающиеся по ним самостоятельно усваивать материал затрудняются из-за сложности формулировок. Возникает необходимость в разработке новых, наиболее приемлемых для школьников заданий по темам. В этом учителю помогает применение технологии проблемного обучения, которая позволяет: осуществлять дифференцированный подход в обучении; дает возможность использования различных видов деятельности (индивидуальной, в парах, в группах); способствует подготовке к ЕГЭ, повышению уровня качества обученности школьников, повышению мотивации к изучению физики. Цель работы: систематизация теоретического материала и представление вариантов использования методов проблемного обучения при организации теоретических и практических учебных занятий. Объект исследования: процесс и результат обучения физике в средней общеобразовательной школе с учётом требований ФГОС ООО. Предмет исследования: способы повышения качества знаний и мотивации в обучении физике с использованием технологии проблемного обучения. Задачи исследования: 1 Рассмотреть сущность технологии проблемного обучения 2 Раскрыть содержание технологии проблемного обучения физике с учётом требований ФГОС ООО 3 Разработать план-конспект урока физики по теме «Архимедова сила» с учётом требований ФГОС ООО к его содержанию и оформлению 4 Рассмотреть дидактические условия реализации урока физики по теме «Архимедова сила» 1 ТЕХНОЛОГИИ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ НА УРОКАХ ФИЗИКИ 1.1 Сущность технологии проблемного обучения Проблемное обучение, как и любой другой метод преподавания, не универсально, однако оно представляет собой важную составную часть современной системы обучения. Как тип обучения, проблемное наиболее соответствует духу развивающего обучения, задаче развития творческих способностей и познавательной самостоятельности учащихся, превращения их знаний в убеждения, что обусловило довольно широкое его применение на уроках физики. Цель проблемного обучения – усвоение не только основ науки (как в сложившемся типе обучения), но и самого процесса получения знаний и научных фактов, развитие познавательных и творческих способностей школьника. В основе организации проблемного обучения лежит принцип поисковой, учебно-познавательной деятельности ученика, т. е. принцип “открытия” им научных фактов, явлений, законов, методов исследования и способов приложения знаний на практике. При проблемном обучении учитель физики, излагая материал и объясняя наиболее сложные понятия, систематически создает на уроке проблемные ситуации и организует учебно-познавательную деятельность школьников так, что они на основе анализа фактов, наблюдения явлений (при демонстрационном или фронтальном эксперименте) самостоятельно делают выводы и обобщения, формулируют правила, понятия, законы, применяют имеющиеся у них знания в новой ситуации. Важный и ответственный этап проблемного обучения – создание проблемной ситуации. Главным средством для этого служат проблемные вопросы, однако, на уроках физики с этой целью можно использовать демонстрационный и мысленный эксперимент, фронтальные опыты, экспериментальные задачи и т.д. Для успешной постановки проблемы, она должна содержать познавательную трудность и видимые границы известного и неизвестного, вызвать чувство удивления при сопоставлении нового с неизвестным и неудовлетворенность имеющимся запасом знаний, умений и навыков. Проблемный вопрос должен содержать противоречивость информации и вызывать необходимость и желание сравнивать, рассуждать, анализировать данные, обобщать их, т. е. искать закономерность. Так, например: “Почему тонет брошенный в воду гвоздь, а тяжелое судно плавает?” будет проблемным, а вопрос: “Почему тела плавают?” будет информационным, поскольку он требует для ответа лишь знаний. Таким образом, я считаю, что создание проблемных ситуаций на уроках, делает урок более значимым, так как это следует логике процесса научного познания. Ф – Г – М – Э (факты – гипотеза – модель – эксперимент) Предметные знания, сами по себе, по моему убеждению, являются “мертвым грузом”, который в дальнейшей жизни не используется учениками, а умение выдвигать гипотезы, решать проблемы дает возможность гармонично сосуществовать с окружающей средой. Технология проблемного обучения отличается тем, что учитель: - создает определенную познавательную ситуа-цию, помогает ученикам выделить учебную проблему, понять ее и «принять»; -организует учеников для самостоятельного ов-ладения новым объемом знаний, необходимых для решения проблемы; - предлагает широкий спектр способов использо-вания полученных знаний на практике. Рассмотрим систему приемов создания проблемных ситуаций. Формирование такой системы каждым учителем физики является необходимым условием развития его педагогического мастерства, условием достижения высокой результативности учебно-воспитательного процесса. 1. Ситуация неожиданности возникает при ознакомлении учеников с фактами, явлениями, опытами, выводами, которые вызывают удивление, кажутся необычными, парадоксальными. Например, учитель задает вопрос: «Может ли кипеть вода при комнатной температуре?», который служит основой для создания проблемной ситуации. Показывая известный опыт, демонстрирующий кипение воды при комнатной температуре, учитель создает ситуацию неожиданности. 2. Ситуация конфликта используется в основном при изучении физических теорий и фундаментальных опытов. Такие ситуации часто возникали в истории развития физики. Например, изучение интерференции волн учитель начинает с демонстрации волн на воде. Ученики наблюдают фронты волн от точечного вибратора, а затем от двух точечных когерентных вибраторов. При этом возникает конфликт - ученики наблюдают «застывшие» фронты волн в виде симметричных полос. Почему картина из динамической стала статической и изменила свой вид? Рассматривая этот конфликт, ученики изучают суть явления интерференции волн. 3. Ситуация предвидения заключается в выдвижении учителем гипотезы о возможности существования определенной закономерности или явления с вовлечением учеников в исследовательский поиск. Например, учитель делает такой прогноз: «Известно, что возникновение электрического тока всегда сопровождается появлением магнитного поля. Можно ли получить обратное явление: вызвать электрический ток в проводнике с помощью магнитного поля?» Обсуждая разные варианты решения проблемы, ученики в результате обсуждения приходят к изучению известного опыта М Фарадея, связанного с открытием явления электромагнитной индукции. 4. Ситуация опровержения создается тогда, когда ученикам предлагается доказать неосуществимость какой-либо идеи, проекта, доказательства, антинаучного вывода. Например, предлагается доказать невозможность создания определенного проекта вечного двигателя, или существования на Земле насекомых слишком больших размеров, или движения со скоростью, превышающей скорость света в вакууме, и тому подобное. 5. Ситуация несоответствия заключается в том, что жизненный опыт учеников, понятия и представления, сложившиеся у них стихийно, вступают в противоречие с научными данными. Например, при изучении в 7 классе архимедовой силы ученикам предлагается такой вопрос: «Есть два одинаковых сосуда, доверху заполненных водой. В одном из них плавает деревянный брусок. Какой из этих сосудов более тяжелый?» Ученики считают, что тяжелее будет сосуд, в котором плавает брусок (поскольку добавляется лишнее вещество). Некоторые считают, что тяжелее будет сосуд без бруска (сосуды заполнены доверху, а плотность дерева меньше плотности воды). Взвешивание сосудов показывает, что вес их одинаков. Почему? Решение этой проблемной задачи приводит к установлению закона плавания тел. 6. Ситуация неопределенности возникает тогда, когда предложенное проблемно - задание имеет недостаточно данных для получения однозначного ответа. Например, ученикам известно, что сопротивление металлических проводников увеличивается с повышением температуры. Учитель задает вопрос: «Как будет изменяться сопротивление полупроводников (или электролитов) при нагревании?» Ученики не могут дать однозначный ответ в связи с тем, что им неизвестно, как будет вести себя новое вещество (полупроводник или электролит) с повышением температуры, какие процессы, изменения в состоянии вещества будут сопровождаться нагреванием. Во время решения проблемной задачи учитель формирует у детей понятие о зависимости сопротивления полупроводников (электролитов) от температуры. Проблемные ситуации можно создавать на разных этапах урока, во время выполнения разнообразных заданий. Условия повышения эффективности проблемного обучения: 1. Перед тем, как сформулировать проблему и начать решать проблемную задачу, учитель должен проверить, готовы ли ученики к ее решению, владеют ли они достаточным для этого запасом знаний. 2. Учитель не должен ни объяснять того, в чем ученики способны разобраться самостоятельно, ни делать того, что могут выполнить ученики, всегда помнить известное высказывание Я. А. Коменского: «Учитель должен меньше учить, ученики должны больше учиться». 3. В процессе осуществления проблемного обучения следует учитывать индивидуальные, возрастные особенности учеников, осуществлять процесс дифференциации обучения, внедрять групповые формы организации учебной деятельности, при этом предоставлять преимущество гетерогенным группам. 4. Реализуя принцип систематичности осуществления проблемного обучения, необходимо помнить суждение К. Д. Ушинского о том, что приучать учеников осуществлять умственный труд необходимо постепенно, начиная с младших классов. Для этого следует: - строить учебный процесс так, чтобы изучение нового материала опиралось на знание освоенного ранее; - помнить, что каждый урок потенциально содержит нерешенные проблемы, которые необходимо решать, опираясь на знание предыдущего материала; - не забывать, что чем чаще решать проблемы, тем менее болезненным и более простым будет процесс их решения. 5. Перед решением проблемных заданий стоит мотивировать необходимость их выполнения. При этом полезно помнить мнение К. Д. Ушинского о том, что умственный труд наиболее тяжел для ребенка, которому легче целый день работать физически, выучить наизусть большое стихотворение, чем мыслить. Актуально относительно этого тезиса также мнение известного педагога Н. Н. Палтишева о том, что цели можно достичь лишь в том случае, когда ребенку понятно, для чего он выполняет задание. 6. Необходимо постепенно усложнять проблемные задания, вносить в них что-то новое, неизвестное. Сначала учитель показывает ученикам, как решать проблемное задание, предлагает им выполнить аналогичное. Потом, после решения учителем проблемы, ученикам предлагается для решения проблемная задача, достаточно удаленная от данного образца. Наконец, ученики изучают теоретический материал, после чего пытаются решить проблему самостоятельно. 7. Хотя бы некоторые проблемы ученики должны решать в письменном виде, поскольку при устном выполнении проблемных заданий работают, прежде всего, 5=6 учеников (имеется в виду, что у учителя не всегда есть возможность осуществлять дифференциацию заданий), часто одни и те же. Конечно, письменное выполнение проблемных заданий занимает больше времени, но через 6-8 уроков ученики привыкают к такой работе и выполняют задания намного быстрее. 8. Учитель должен обратить внимание на необходимость внесения разнообразия в рамках познавательной ситуации одного вида, то есть на одном уроке должны решаться познавательные, оценивающие, организаторские, производственные и другие проблемные задачи. 9. Необходимо помнить слова известного психолога С. Л. Рубинштейна о том, что «каждый человек видит тем больше нерешенных проблем, чем шире круг ее знаний; умение видеть проблему - функция знаний». Рассмотрим пример создания проблемной ситуации на уроке физики по теме «Диффузия» в 7 классе. Учащимся предлагается определить скорость диффузии запаха в помещении и сравнить ее со скоростью движения молекул, которая сообщается ученикам. Скорость молекул примерно 400 м / с, она соизмерима со скоростью пули. После расчета скорости диффузии учащиеся получают результат: примерно 25 см /с. Для расчета им необходимо вспомнить, как рассчитать скорость, зная путь и время. Возникает проблема: почему скорость диффузии много меньше скорости молекулы? Учащиеся выдвигают свои гипотезы и пытаются объяснить данный факт, используя первоначальные сведения о строении вещества. 1.2 Содержание технологии проблемного обучения физике с учётом требований ФГОС ООО и СОО Учитель может подвести к правильным выводам не напрямую, а косвенно, проведя аналогию: представьте себе, что каждый из вас молекула и вам надо преодолеть расстояние от одной стены до другой, сначала вы делаете это в пустом помещении, а затем с преградами (молекулами), которые совершают хаотичное движение. После обсуждения проблемы совместными усилиями приходим к выводу о том, что молекула запаха преодолевает столкновения и взаимодействия с другими молекулами, при этом теряя скорость. Рассмотрим пример создания проблемной ситуации на уроке физики «Плавание тел» в 7 классе. Перед учащимися находится три сосуда с жидкостью, в которых помещены три одинаковых тела, например, яйца: в первом сосуде тело плавает на поверхности, во втором находится внутри жидкости, в третьем тело на дне. Вопрос: Почему одно тело ведет себя по-разному? От каких факторов зависит поведение тела в жидкости? Учащиеся предлагают много версий, но не все они отражают суть, поэтому сами учащиеся выбирают из всех самые доказательные. Так как, во всех случаях тела одинаковые, то можно сразу исключить параметры тела, остается жидкость, следовательно, условия плавания связаны с жидкостью. Таким образом, зная о существовании силы тяжести и силы Архимеда, учащиеся приходят к выводу о соотношении этих сил, а также связывают это с плотностью тел и жидкости. На доске делаем чертеж данного опыта и подбираем соотношение сил, после каждого рисунка делаем вывод: тело тонет, если…и т.д. При проведении фронтальной лабораторной работы проблемные вопросы исследовательского характера можно поставить на уроке физики по теме “Сила трения” в 7 классе. Перед учащимися ставится вопрос: От каких факторов зависит сила трения? Для того, чтобы решить эту проблему, учащимся необходимо самостоятельно предложить ход работы и выбрать необходимое оборудование. Учащиеся уже знакомы с измерением силы трения с помощью динамометра, поэтому они предлагают параметры, от которых зависит сила трения: масса тела (т.е. брусок необходимо нагружать) поверхность, по которой движется брусок (это может быть дерево, обложка тетради, поверхность книги, линолеум пола, линейка и т.п. 2. РЕАЛИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПРОБЛЕМНОГО ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ С УЧЕТОМ ТРЕБОВАНИЙ ФГОС ООО и СОО 2.1 План-конспект урока физики по теме «Архимедова сила» с учётом требований ФГОС ООО и СОО к его содержанию и оформлению Тема урока: Архимедова сила Цели урока: образовательная: обнаружить наличие силы, выталкивающей тело из жидкости; развивающая: научить применять закон Архимеда; воспитательная: формировать интеллектуальные умения анализировать, сравнивать, систематизировать знания. Привить ученикам интерес к науке. Тип урока: урок усвоения новых знаний. Оборудование: - для учителя: штатив, стеклянный сосуд с отверстием для вытекания воды, динамометр, набор грузов, стакан - для учащихся: динамометр, нить, набор грузов, сосуды с водой, пластилин, шар. Демонстрация: опыт по рис 83 учебника, деревянный брусок, мяч, сосуд с водой. Формируемая компетенция: учащиеся владеют способностью различать проблемную ситуацию Ход урока: 1.Организационный момент. Сообщение о целях урока. 2.Актуализация знаний. Ответить на вопросы: 1.Как формулируется закон Паскаля? 2.Как вычисляется давление жидкости на дно и стенки сосуда? 3.Подготовка к усвоению нового материала. Постановка учебных проблем: а/ действует ли жидкость на погруженное в неё тело? б/ всегда ли жидкость действует на погруженное тело? в/ как теоретически объяснить это действие жидкости на погруженное в неё тело? Обратимся к опыту. Опускаем в воду деревянный брусок. Брусок плавает на поверхности воды. Почему деревянный брусок плавает на воде? Опускаем мяч в воду и убираем руку. Мяч выпрыгивает на поверхность воды. Почему мяч выпрыгивает из воды? -В воде на погруженные тела действует выталкивающая сила. -Всегда ли жидкость действует на погруженное тело? Опущенный в воду цилиндр из металла тонет. Заметно ли действие воды на это тело? 4.Объяснение нового материала: Проведем опыт. Подвесим цилиндр к динамометру, и наблюдаем растяжение пружины в воздухе, а затем в воде. Опыт по обнаружению выталкивающей силы: 1. Определите вес груза в воздухе Р1. Р1=. . . . Н. 2. Определите вес груза в воде Р2. Р2 = . . . .Н. 3.Сравните результаты измерений и сделайте вывод: Р1 . . . . Р2. Вывод: вес тела в воде меньше веса тела в воздухе: Р1> Р2. - Почему вес тела в воде меньше веса тела в воздухе? Ответ: жидкость действует на любое тело, погруженное в неё. Эта сила направленная вертикально вверх. - А как можно найти величину выталкивающей силы? Ответ: из веса тела в воздухе надо вычесть вес тела в воде. Мы пришли к следующему выводу. На тело, погруженное в жидкость, действуют две силы: одна сила – сила тяжести, направленная вниз, другая – выталкивающая, направленная вверх.  1    Рис.1. Сегодня мы с вами будем изучать выталкивающую силу, действующую на тела, погруженные в жидкость. Выясним, от каких факторов зависит эта сила. Научимся вычислять эту силу. Она называется выталкивающей, или архимедовой силой в честь древнегреческого ученого Архимеда, который впервые указал на её существование и рассчитал её значение.  Архимед (287-212 гг. до нашей эры) - древнегреческий ученый, физик и математик. Установил правило рычага, открыл закон гидростатики. Материал об Архимеде прилагается в конце разработки урока. 5. Работа в группах. Отчего зависит Архимедова сила? Чтобы ответить на этот вопрос проведем работу в группах. Каждая группа получает задание и отвечает на поставленный вопрос. Задание первой группе Определите зависимость архимедовой силы от плотности тела. Оборудование: сосуд с водой, динамометр, тела одинакового объема и разной плотности (алюминиевый и медный цилиндры), нить. 1.Определите вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р1= Н 2.Определите вес алюминиевого цилиндра в воде. Р2= Н 3.Найдите архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр. Р1 - Р2= Н 4.Определите вес медного цилиндра в воздухе. Р3= Н 5.Определите вес медного цилиндра в воде. Р4= Н 6.Найдите архимедову силу, действующую на медный цилиндр. Р3 - Р4= 7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности тела. Ответ: архимедова сила …………………………………от плотности тела. Задание второй группе Определите зависимость архимедовой силы от объема тела. Оборудование: сосуд с водой, тела разного объема (алюминиевые цилиндры), динамометр, нить. 1.Определите вес большого цилиндра в воздухе. Р1= Н 2. Определите вес большого цилиндра в воде. Р2= Н 3.Найдите архимедову силу, действующую на большой цилиндр. Р1–Р2= Н 4.Определите вес маленького цилиндра в воздухе. Р3= Н 5. Определите вес маленького цилиндра в воде. Р4= Н 6.Найдите архимедову силу, действующую на маленький цилиндр. Р3 –Р4= 7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от объема тела. Ответ: архимедова сила …………………………………от объема тела. Задание третьей группе: Определите зависимость архимедовой силы от плотности жидкости. Оборудование: динамометр, нить, сосуды с пресной водой и соленой водой, шар. 1.Определите вес шара в воздухе. Р1= Н 2. Определите вес шара в пресной воде. Р2= Н 3.Найдите архимедову силу, действующую на шар в пресной воде. Р1 – Р2 = 4.Определите вес шара в воздухе. Р1= Н 5. Определите вес шара в соленой воде. Р3= Н 6.Найдите архимедову силу, действующую на шар в соленой воде. Р1- Р2 = 7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от плотности жидкости. Ответ: архимедова сила ……………………………от плотности жидкости. Задание четвертой группе Определите зависимость архимедовой силы от глубины погружения. Оборудование: динамометр, нить, мензурка с водой, алюминиевый цлиндр. 1.Определите вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р1= Н 2. Определите вес алюминиевого цилиндра в воде на глубине 5 см. Р2= Н 3.Найдите архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр в воде. Р1 – Р2 = Н 4.Определите вес алюминиевого цилиндра в воздухе. Р1= Н 5. Определите вес алюминиевого цилиндра в воде на глубине 10 см. Р3= Н 6.Найдите архимедову силу, действующую на алюминиевый цилиндр во втором случае. Р1 – Р3 = Н 7.Сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от глубины погружения тела. Ответ: архимедова сила …………………………………от глубины погружения тела. Задание пятой группе Определите зависимость архимедовой силы от формы тела. Оборудование: динамометр, нить, сосуд с водой, кусочек пластилина. 1.Кусочку пластилина придайте форму куба. 2. Определите вес пластилина в воздухе. Р1= Н 3. Определите вес пластилина воде. Р2 = Н 4.Найдите архимедову силу, действующую на кусочек пластилина. Р1 – Р2 = Н 5.Кусочку пластилина придайте форму шара. 6. Определите вес пластилина в воздухе. Р3= Н 7. Определите вес пластилина воде. Р4= Н 8.Найдите архимедову силу, действующую на кусочек пластилина. Р3-Р4= Н 9.Сравните эти силы и сделайте вывод о зависимости ( независимости) архимедовой силы от формы тела. Ответ: архимедова сила …………………………………от формы тела. После получения результатов каждая группа устно отчитывается о своей работе и сообщает свои выводы. Выводы записываются учащимися в тетрадях, а учителем – на доске в виде таблицы:
Мы узнали о том, что архимедова сила зависит от объема тела и плотности жидкости. Как теоретически объяснить действие жидкости на погруженное в неё тело. Опыты показывают, что действие жидкости направлено вверх. Значение выталкивающей силы можно определить используя прибор, который находится перед вами. Прибор носит название "ведерко Архимеда". Это пружина с указателем, шкала, ведерко, цилиндр, того же объема, отливной сосуд, стакан. Здесь пружина выполняет роль динамометра. 1. Показать, что объем ведерки равен объему цилиндра. 2. В отливной сосуд наливаем воду чуть выше уровня отливной трубки. Лишняя вода выльется в стакан. Сливаем воду. 3. Подвесим ведерко к пружине, а к нему - цилиндр. Отмечаем растяжение пружины с помощью указателя. Стрелка показывает вес тела в воздухе. 4. Приподняв тело, под него подставляем отливной сосуд. После погружения в отливной сосуд , часть воды выльется в стакан. Указатель пружины поднимется вверх, пружина сокращается, показывая уменьшение веса тела в жидкости. - Почему пружина сокращается? - В данном случае на тело, кроме силы тяжести, действует ещё и сила выталкивающая его из жидкости. - В какую сторону направлена выталкивающая сила? - Выталкивающая сила направлена вверх. 5. Перельем воду из стакана в ведерко. - Обратите внимание на указатель пружины. Где остановился указатель пружины, после того как мы перелили воду из стакана в ведерко? - Указатель вернулся на прежнее место. - Почему указатель пружины вернулся в прежнее положение? - На пружину кроме силы тяжести и выталкивающей силы действует вес воды в ведерке. Вес воды равен выталкивающей силе. -Обратите внимание, сколько вытекло воды? -Полное ведерко. - Сравните объем налитой в ведерко воды и объем цилиндра. - Они одинаковы. На основании этого опыта делаем вывод: выталкивающая сила равна весу жидкости, вытесненной телом. 6. Формулируется закон Архимеда: на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная по величине весу жидкости, вытесненной телом. На основании этого опыта можно заключить, что сила, выталкивающая целиком погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела. Если бы подобный опыт проделать с телом, погруженное в газ, то показал бы, что сила,выталкивающая тело из газа, также равна весу газа, взятого в объеме тела. Итак, опыт подтвердил, что архимедова (или выталкивающая) сила равна весу жидкости в объеме тела, т.е. FA= РЖ = gmж. Массу жидкости mж, вытесняемую телом, можно выразить через её плотность (ρж) и объем тела (Vт) погруженного в жидкость (так как Vж – объем вытесненной телом жидкости равен Vт – объему тела, погруженного в жидкость , Vж = Vт), т.е. mж = ρжVт. Тогда получим FА = gρжVт. Как было установлено, архимедова сила зависит от плотности жидкости, в которую погружено тело, и от объема этого тела. Но она не зависит, например, от плотности вещества тела, погружаемого в жидкость, так как эта величина не входит в полученную формулу. Определим теперь вес тела, погруженного в жидкость (или газ). Так как две силы, действующие на тело в этом случае, направлены в противоположные стороны (сила тяжести вниз, а архимедова сила вверх) то вес тела в жидкости Р1 будет меньше веса тела в вакууме Р = gm (m - масса тела) на архимедову силу FA= gmж (mж – масса жидкости, вытесненной телом) т.е. Р1 = Р - FA, или Р1 = gm - gmж. Таким образом, если тело погружено в жидкость (или газ), то оно теряет в своем весе столько, сколько весит вытесненная им жидкость ( или газ). Следует помнить, что при расчете силы Архимеда под V понимают только ту часть объема тела, которая полностью находится в жидкости. Это может быть и часть объема тела (если оно плавает на поверхности, не полностью погрузившись), и весь объем (если тело утонуло). На рисунке 2 этот объем закрашен.  Рис.2. 5. Пример решения задачи Определить выталкивающую силу, действующую в морской воде на камень объемом 1,6 м3.
6.Закрепление знаний учащихся. Вопросы для фронтального опроса: 1.Чему равна величина выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело? 2. Каково направление силы, выталкивающей тело из жидкости? 3. Каков объем жидкости, вытесняемой полностью погруженным в неё телом? 4. Какие две силы, направленные вдоль вертикальной прямой, действуют на тело, погруженное в жидкость? 5. От чего зависит величина выталкивающей силы, действующей на погруженное в жидкость тело? 6. На сколько уменьшается вес тела, погруженного в жидкость? 7. Одинаковая ли сила нужна для подъема якоря в морской и речной воде? 8. К коромыслу весов подвешены два свинцовых цилиндра одинаковой массы. Нарушится ли равновесие весов при погружении обоих цилиндров в воду? Спирт? Ответ поясните. 9. Какое заключение можно сделать о величине архимедовой силы, проводя соответствующие опыты на Луне, где сила тяжести в шесть раз меньше, чем на Земле? 10. Действует ли на искусственном спутнике Земли архимедова сила? 11. Деревянный брусок целиком погружен сначала в воду, потом в керосин. Одинаковы ли выталкивающие силы действующие на него в обеих случаях? 12. На тело, плавающее на поверхности воды, подействовали силой, направленной вертикально вниз. Как при этом изменилась выталкивающая сила? 13. Железное тело опустили в отливной сосуд , наполненный водой . При этом часть воды вылилась. Равна ли масса железного тела массе вылившейся воды? 14. Почему нельзя тушить нефть, бензин керосин водой? 15. Железный и алюминиевый шары равных объемов бросили в воду. Равны ли выталкивающие силы, действующие на эти шары? 16. К пружинному динамометру подвешено металлическое тело. В каком случае показания динамометра будут больше: если тело опустить в воду или керосин? Ответ обоснуйте. 17. К коромыслу весов подвешены алюминиевый и стальной цилиндры одинаковой массы. Весы находятся в равновесии. Нарушится ли равновесие весов после одновременного погружения обоих цилиндров в воду? Ответ поясните. 18. К коромыслу весов подвешены два стальных цилиндра одинаковой массы. Нарушится ли равновесие весов, если один цилиндр погрузить в воду, а второй цилиндр - в керосин. Плотность воды 1000 кг/м3, а плотность керосина 800 кг/м3. 7. Работа по книге. Решение задач из упражнения 26 (1,2) учебника. 8. Подведение итогов урока. Мы на этом уроке изучили закон Архимеда. Что мы узнали? Достигли ли мы цели урока? Оцениваются отличившиеся. Большое спасибо за урок! 9. Домашнее задание: §51, упр. 26(3). Легенда об Архимеде с. 150. Для способных учащихся выполнить задание 27 (4). 2.2 Дидактические условия реализации урока физики по теме «Архимедова сила» Сегодня перед школой поставлены задачи формирования нового человека, повышения его творческой активности. Вооружая знаниями, воспитать интеллектуально развитую личность, стремящуюся к познанию. Курс основной школы должен приобрести общекультурное звучание, стать более значимым в формировании личности. При преподавании физики я ставлю перед собой следующие цели: развитие у ребят интереса к физике, формирование навыков думать (анализировать, сопоставлять, сравнивать и пр.), развитие творческих способностей каждого ученика. Выдающийся физик А. Эйнштейн высказал свою точку зрения на эту проблему словами: «Умеет учить тот, кто учит интересно». Именно интерес - наиболее действенный мотив учения. Метод научного познания состоит из трех частей: Теоретическое предсказание Экспериментальная проверка гипотезы Сравнение теоретических и экспериментальных данных, формулирование вывода. Существенная часть этого метода — эксперимент; он выступает в качестве критерии истины. Ведь после того как выполнена цепочка логических рассуждений, опорой которых служат те или иные положения теории, и сформулирован вывод, нужно удостовериться в его правильности, т. е. проверить: верен он или ошибочен в реальной действительности. Тут-то на сцену и выходит эксперимент. Экспериментальный метод дает возможность установить причинно-следственные связи между явлениями, а также между величинами, характеризующими свойства тел и явлений. Он дает возможность выяснить кинематику, динамику процессов и их энергетическую сущность. Основоположник отечественной науки М.В. Ломоносов отмечал: «Опыт ценнее тысячи мнений, рожденных воображением». На экспериментальном уровне идет процесс накопления фактов, информатизации об исследуемых явлениях, проводятся наблюдение, измерения, сравнения, ставятся эксперименты, формируются и вводятся в научный обиход понятия, производится систематизация знаний и формулируются экспериментальные законы. Под экспериментом понимают научно поставленный опыт, т.е. наблюдение исследуемого явления в учитываемых условиях, позволяющих следить за его ходом и воссоздавать каждый раз при повторении тех же условий. Эксперимент составляет важную сторону практики. С его помощью наука в состоянии не только объяснить явления материального мира, но и непосредственно овладеть ими. Поэтому эксперимент является одним из главных средств связи науки с производством. Эксперимент является средством исследования и изобретения новых приборов, машин, материалов и процессов в промышленной технике. Он является важнейшим средством проверки годности технических проектов и усовершенствования технологических процессов. Эксперимент является одновременно источником знаний, методом обучения и средством активизации познавательной деятельности учащегося. Отражение экспериментального характера физической науки я осуществляю посредством широкого использования различных видов эксперимента — демонстрационных опытов, иллюстративных заданий (опыты), экспериментальных задач, внеклассных и домашних опытов, исследовательских заданий (изобретение устройства), лабораторных работ, физического практикума. Демонстрационный эксперимент в преподавании физики вызывает включение всех факторов привлечения внимания. Он ставится для всего класса. Значительная часть учащихся, особенно мальчиков, имеет рано пробудившийся интерес к технике вообще. Поэтому появление на демонстрационном столе любых технических устройств в виде приборов демонстрационного эксперимента привлекает их внимание. Также при изучении новой темы я предлагаю выполнить экспериментальные задания и на их основе самим сделать выводы Особенно большую активность и самостоятельность проявляют учащиеся старших классов при решении экспериментальных задач. Данные для решения экспериментальных задач получаются из опыта непосредственно на демонстрационном столе учителя или путем физических измерений, произведенных самими учащимися. Преимущество экспериментальных задач перед текстовыми заключается прежде всего в том, что экспериментальные задачи не могут быть решены формально, без достаточного осмысления физического процесса. Среди экспериментальных заданий можно выделить такие, которые носят в известной мере исследовательский характер и требуют от учащихся максимальной самостоятельности. Одно из таких заданий это изобретение или создание самим учеником какого-либо устройства. При этом поисковая деятельность школьника совершается с увлечением, он испытывает эмоциональный подъем, радость от удачи. Пример в 7 классе при изучении темы «Давление» предлагаю собрать модель фонтана. А в 9 классе при изучении темы «Колебания и волны» мастерят игрушки- маятники с использованием дисков. Выполнение учащимися опытов и наблюдение в домашних условиях является важным дополнением ко всем видам экспериментальных и практических работ. Особое значение домашние опыты и наблюдение имеют для развития познавательного интереса и творческих способностей школьников, для формирования у них экспериментальных умений и навыков Почему плавают на поверхности воды тяжелые корабли? Почему мы можем лежать на поверхности моря, выставив нос к солнцу и не опускаясь на дно? Наверное, существует какая-то сила, которая выталкивает нас и кораблики, то есть, все тела из воды и позволяет плавать на поверхности или в ее толще. Сила эта называется в физике архимедовой силой и изучается в курсе седьмого класса. На уроках действие архимедовой силы демонстрируется и объясняется путем проведения различных опытов. Мы же с вами можем просто представить себе тихое утреннее озерцо, пение птиц, лодочку у бережка. И вот мы, полные чудесных эмоций, садимся в лодочку и что происходит? Лодочка под нашим весом погружается глубже. Если в простую деревянную лодочку сядут двое влюбленных покататься, то все будет, скорее всего, прекрасно, и признание в любви прозвучит просто волшебно на фоне рассвета и соловьев. Но если в лодку набьется полтора десятка любителей романтики, то лодочка, не успев отплыть от берега, замечательным образом опустится на дно вместе со всеми злополучными пассажирами. И тогда вместо любования природой им придется дружно доставать лодку со дна и сушить вещи у костерка, что тоже, безусловно, не лишено некоторой доли романтики. Что же мы можем извлечь полезного из данного опыта? Когда увеличивался вес лодки, то мы видели, что лодка ниже опускалась в воду. То есть, вес тела увеличивал давление на воду, а выталкивающая сила оставалась прежней. Когда же вес тела превысил величину выталкивающей силы, то лодка под действием этой силы погрузилась на дно. То есть, существует выталкивающая сила, одинаковая для конкретного тела, но разная для различных тел. Топор, как всем известно, пойдет на дно в любом случае, а вот деревянная доска не только будет плавать на поверхности, но и может еще удержать пару пассажиров. Сила эта и называется архимедовой силой и выражается формулой: F_выт = g*m_ж = g* ρ_ж * V_ж = P_ж, где m_ж – это масса жидкости, а P_ж – вес вытесненной телом жидкости. А так как масса у нас равна: m_ж = ρ_ж * V_ж, то из формулы архимедовой силы мы видим, что она не зависит от плотности погруженного тела, а только от объема и плотности вытесненной телом жидкости, например, воды. Тело же, погруженное в жидкость, теряет в своем весе ровно столько, сколько весит вытесненная им вода. Поэтому, естественно предположить, что если вес тела меньше веса воды такого же объема, то оно будет плавать на поверхности, а если больше – то утонет. Если же вес тела и воды будет равен, то тело может замечательно плавать в толще воды, как и поступают все водные обитатели. Заключение Высокий уровень преподавания в Российской школе достигнут благодаря внедрению в учебный процесс новых методов обучения и воспитания. Одним из таких методов является проблемное обучение. Традиционное обучение, как правило, обеспечивает учащихся системой знаний и развивает память, но мало направлено на развитие мышления, навыков самостоятельной деятельности. Проблемное обучение устраняет эти недостатки, оно активизирует мыслительную деятельность учащихся, формирует познавательный интерес. Идеи проблемного обучения давно применялись в практике преподавания физики и других предметов. Появление теоретических работ по проблемному обучению в середине 70-х годов привело к тому, что учителя стали активнее использовать его в своей практике. Опыт применения отдельных элементов проблемного обучения в школе исследован М.И. Махмутовым, Р.И. Малафеевым, А.В. Усовой, И.Я. Лернером, И.Г. Дайри, Д.В. Вилькеевым, В. Оконь. Исходными при разработке теории проблемного обучения стали положения теории С.Л. Рубинштейна, Л.С. Выготского, А.Н. Леонтьева, В.В. Давыдова. Проблемность в обучении ими рассматривается как одна из закономерностей умственной деятельности учащихся. Постепенно распространяясь, проблемное обучение из общеобразовательной школы проникло и в высшую, профессиональную школу. Список использованых источников 1 Андерсен, Б. Б. Мультимедиа в образовании: специализированный учебный курс / Б. Б. Андерсен, К. Бринк – М.: «Обучение-Сервис», 2012. – 245 с. 2 Бордовский, Г. И. Использование электронных образовательных ресурсов нового поколения в учебном процессе: Научно-методические материалы / Г. И. Бордовский, И. Б. Готская, С. П. Ильина, В. И. Снегурова – СПб.: Изд-во РГПУ им. А. И. Герцена, 2007. – 189 с. 3 Изотов, И. В. Мультимедийные средства обучения и их возможности в подготовке учащихся общеобразовательных школ [электронный ресурс]. – Режим доступа. – URL: http://cyberleninka.ru (дата обращения: 20.12.2014) 4 Интерактивные доски [электронный ресурс]. – Режим доступа. – URL:http://www.slideboom.com/presentations (дата обращения: 20.12.2020) 5 Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика-7, М. ДРОФА, 2017 г. | ||||||||||