Из опыта работы учителя физики Грехова А.Н. (Фрагмент)

Материал из Saratov FIO Wiki
Перейти к: навигация, поиск

Введение

Не секрет, что любое дело спорится, когда его выполняет увлеченный человек. Учеба – не исключение! Если ученик с интересом участвует в процессе обучения, КПД урока будет максимально возможным.

Способов «пленить» ученика – много. Одно из плодотворных направлений – показать ученику, что физика не начинается на уроке и не заканчивается после звонка. Назовем условно это направление «Физика вокруг нас»: в игрушках, в сказках, в ванной, в походе и т. д.

Несколько лет я использую в своей работе поздравительные открытки. Они прекрасно дополняют рисунки из учебника и помогают оживить урок на любом его этапе: при объяснении нового материала и его закреплении, при проверке знаний, при решении задач.

В своей работе я использую открытки прошлых лет. Современные красочные открытки с кошечками, собачками и цветочками с точки зрения физики никакой ценности не представляют. Поэтому найти хорошую открытку, содержащую в себе интересную «физическую» информацию, с каждым годом все труднее.

Кое - что , конечно, и сейчас есть в Интернете ( например, на сайтах , http://postcards.km.ru/,http://www.davno.ru). Но сколько еще открыток лежит в домашних архивах без внимания.

Темы и классы, указанные в работе, соответствуют учебникам Перышкина А.В. «Физика 7», «Физика 8» и Перышкина А.В., Гутник Е.М. «Физика 9».


Vesna.JPG


1. Использование открыток при изучении нового материала

а) «Давление твердых тел», 7 класс

Svn.JPG

Конечно, ребята с улыбкой встречают любимых персонажей: Винни – Пуха и Пятачка. Мой вопрос «Кто из них оказывает большее давление на снег?», казалось бы имеет очевидный ответ: естественно, Винни – Пух. Он тяжелее. Именно так всегда отвечают дети.И после их ответа мы делаем первый вывод: давление пропорциональное массе. Я уточняю: весу, то есть – силе (p ~ F).

После этого мне приходится заявить, что я не совсем уверен в том, что Пятачок оказывает меньшее давление. Ребята задумываются и обращают внимание на медвежьи лапы и копытца поросенка. После обсуждения делаем второй вывод: давление обратно пропорционально площади опоры (p ~ 1/S).

Записываем итоговую формулу: p = F/S

Получается, что, с одной стороны, большее давление оказывает Вини – Пух, как более тяжелый. Но, с другой стороны, сильнее давит Пятачок, имеющий более острые лапы. Чтобы все-таки ответить на вопрос «Кто оказывает большее давление?», решаем задачу. Конечно, в мультфильме речь идет об игрушечных персонажах. Но мы переводим разговор на реальных животных.

Масса взрослого бурого медведя ≈ 350 кг, массу медвежонка Вини – Пуха возьмем ≈ 150 кг. Масса взрослой свиньи ≈ 100 кг, пусть масса поросенка Пятачка будет ≈ 50 кг. Труднее определиться с площадью опоры (учитываем, что на открытке наши герои – двуногие). Пусть площадь одной медвежьей лапы ≈ 300 кв.см, а площадь одного копытца поросенка ≈ 20 кв.см.

Тогда  для Винни р = m•g:S= 150 кг • 10 Н/кг : 0,06 м2 = 25 000 Па
       для Пятачка p = m•g:S= 50 кг • 10 Н/кг : 0,004 м2 = 125 000 Па.
   Как видим, давление Пятачка на снег в 5 раз больше!

б) Звуковые волны, 9 класс

Tree.JPGSneg.JPGZaka.JPG

Все три открытки используются одновременно, причем в течение двух уроков. На первом уроке необходимо определить общее свойство всех звучащих тел: они должны колебаться. Ребята на открытках находят источники звука: у гитары и скрипки это струна, у барабана – натянутая кожа, у динамика – мембрана, у животных и человека – голосовые связки. На третьей открытке одновременно присутствуют и источник звука(заяц) и его приемник(белочка). Мы с ребятами обсуждаем, как звук распространился от зайца до белочки. На следующем уроке мы выясняем, от чего зависит высота и громкость звука. Сравнив звучание скрипки и гитары, частоты колебаний их струн, приходим к выводу – чем больше частота колебаний, тем выше звук. Барабаны позволяют нам выстроить следующую цепочку: сильнее удар – больше амплитуда колебаний – громче звук.

в) Механическое движение, 7, 9 класс

Sani.JPG

Эта открытка рассказывает обо всем понемногу. Поэтому и используется кратковременно, но на многих уроках. Например, при изучении траектории движения мы рассматриваем накатанную санками дорожку. При изучении инерции выясняем, что без действия других тел (или частей тел, например, ног пассажиров) сани не могут изменить направление движения. Замечаем, что на первых санках два пассажира. Их труднее повернуть, чем вторые, на которых один пассажир. То есть тела с большей массой более инертны. При изучении неравномерного движения обращаем внимание на то, что сначала скатывание санок с горы является равноускоренным, а с некоторого момента – равнозамедленным.

г) Равнодействующая сила

Dedm.JPGKotl.JPG

Эти открытки помогают ввести понятие равнодействующей силы. В первом случае (силы сонаправлены) равнодействующая сила равна сумме сил двух мальчиков. Во втором случае (силы противоположны) равнодействующая сила равна разности сил двух мышей. Причем, по открытке, конечно, мы не можем определить, какой мышонок сильнее, и в какую сторону направлена равнодействующая сила. Но большинство ребят склоняется к тому, что толстый мышонок перетянет. Я обязательно отмечаю, что могут быть и другие случаи расположения сил (не только вдоль одной прямой). Сразу вспоминаются известные лебедь, щука и рак. Жаль, что пока у меня нет открытки для иллюстрации подобного случая.

2. Использование открыток при решении задач

а) Относительность движения, сложение скоростей, 9 класс?

Задача 1

Cherepaha.JPG

Пусть скорость черепахи относительно земли x м/с, а скорость цыпленка относительно черепахи - y м/с. Определите скорость v цыпленка относительно земли, если он движется: • по направлению движения черепахи.

  Ответ: v=x+y

• противоположно движению черепахи.

  Ответ: v=x–y

• перпендикулярно движению черепахи.

  Ответ: v2=x2+y2

• под углом 60о к направлению движения черепахи

  Ответ: v2=x2+y2–2xycos120о=x2+y2+xy 

При работе с этой открыткой учащиеся подсознательно используют понятие физической модели, «забывая», что панцирь черепахи выпуклый и ограниченный. Для решения задачи мы считаем панцирь плоским, а движение цыпленка - кратковременным.

б) Воздухоплавание, 7 класс

Задача 2

Karloson.JPG

Пусть масса щенка m1=10 кг, масса котенка m2=5 кг, масса Карлсона m3=65 кг. Определите подъемную силу F моторчика, если Карлсон взлетает равномерно.

Решение: F=Fтяж=(m1+m2+m3)•g=(10 кг+5 кг+65 кг) •10 м/с2 = 800 Н

Задача 3

мы возвращаемся к этой открытке после изучения механической мощности) Используя данные предыдущей задачи, определите мощность моторчика, если Карлсон поднимает щенка и котенка за время t=2 c на высоту h=5 м.

Решение: N=A:t= Fтяж•h:t=800 Н•5 м:2 с=2000 Вт=2 кВт

в) Закон сохранения импульса, 9 класс?

Задача 4

Lodka.JPG

«Пассажиры» плывут на лодке со скоростью v=5 м/с. Масса лодки m=50 кг, масса мишки m1=100 кг, масса зайчика m2=10 кг и масса бурундучка m3=5 кг. Какова будет скорость v´ лодки, если зайчик прыгнет в сторону, противоположную движению лодки со скоростью v1=2 м/с, а бурундучок – по направлению движения лодки со скоростью v3=3 м/с. Решение: (m+m1+m2+m3)•v=(m+m1)•v´ – m2•v2+m3•v3

                165 кг•5 м/с=150 кг•v´–10 кг•2 м/с+5 кг•3 м/с
                 v´=5,5 м/с
                                                             

Задача 5

      Используя данные предыдущей задачи, выясните, остановится ли лодка, если медведь прыгнет назад со скоростью v1=1 м/с, а зайчик и бурундучок – вперед, врассыпную, под углами 60о к курсу лодки с одинаковыми по модулю скоростями v2=v3=4 м/с

Решение: (m+m1+m2+m3)•v = m •v´ – m1 •v1+ m2 •v2 • cos60o+m3 •v3 •cos60o

                165 кг•5 м/с=50•v´ – 100кг• 1 м/с+40 кг • 0,5 м/с+20 кг•0,5 м/с
                 v´=17,9 м/с≠0 м/с (не остановится)

Задача 6

Elka.JPG

Масса колобка с санками m1=3 кг, масса зайца с санками m2=5 кг, масса медведя с санками m3=100 кг, масса волка m4=60 кг, масса елки m5=40 кг. Колобок, заяц, волк и медведь возвращались с елкой из леса на санном «поезде» со скоростью v1=7 м/с. Их догнала лиса(она только что прицепилась к «составу», поэтому мишка на нее оглянулся), ехавшая со скоростью v2=10 м/с. Масса лисы с санками m6=50 кг. Какова их общая скорость v после сцепления? Решение: (m1+m2+m3+m4+m5)•v1+m6 •v2=(m1+m2+m3+m4+m5+m6)•v

           208 кг •7 м/с+50 кг •10 м/с =258 кг•v ;             v=7,58 м/c

3. Использование открыток для проверки знаний.

а)Воздухоплавание, 7 класс

Char.JPG

Проверяя знания учащихся по данной теме, задаю им следующие вопросы:

• Чем Дед Мороз и Снегурочка могли заполнить воздушный шар? Какой из «наполнителей» предпочтительнее? Почему?

• Как создается подъемная сила?

• Как Дед Мороз и Снегурочка могут регулировать высоту подъема воздушного шара?

• Удачно ли они выбрали средство передвижения? Ведь им необходимо в каждую точку планеты прибыть к конкретному времени?

б) Плавание судов, 7 класс

Korabl.JPG

С помощью этой открытки мы вспоминаем понятия грузоподъемности, водоизмещения, ватерлинии. Ребята отвечают на вопросы:

• Из каких материалов изготавливают суда? Почему они не тонут?

• Как называется и что означает красная линия внизу судна?

• Что называется водоизмещением судна?

• Из чего будет складываться минимальная грузоподъемность детского пассажирского кораблика, изображенного на открытке?

в) Силы в природе, 7 класс

Ezik.JPG

При обобщении темы «Силы» я прошу перечислить и показать на открытке все известные ребятам силы. Ребята называют и показывают силы тяжести ежика и белки; вес ежика и белки; силы упругости лестницы и веток; силы трения, действующие на ежика, белочку, лестницу; силу сопротивления воздуха; силу реакции опоры (земли и лестницы). Затем ребята отвечают на вопросы, не связанные непосредственно с открыткой.