Введение в физику

Разделы: Физика


Хорошо известно, что физика как учебный предмет многим школьникам дается намного труднее, чем другие предметы, в которых они также изучают науку о природе (биология и география). Главной трудностью является то, что физику трудно понять.

Система школьного физического образования должна иметь общекультурную направленность. Она призвана давать своим выпускникам не только достаточно глубокие знания основ современной физики, но и формировать у них способы научного познания, мышления и практической деятельности. Необходимо учить детей критически осмысливать, оценивать и усваивать информацию, применять ее. Одной из задач является усвоение учащимися основ фундаментальных физических теорий, ознакомление с методами научного познания, формирование физической картины мира и умений применять научные знания для анализа наблюдаемых процессов.

За последнее время в преподавании школьной физики многое изменилось. Физика из основного предмета превратилась во второстепенную дисциплину, которая практически не влияет на дальнейшую судьбу ученика. Объем часов, отводимых на изучение физики в школе, сильно сократился. И тем не менее в школе мы должны сформировать научное мировоззрение учащихся, а ученики должны получить представление о современной физике.

Ученики 7-го класса, первый раз пришедшие на урок физики, скорее всего не имеют представления, что они будут изучать. Учебник не дает полного представления о предмете, поэтому я предлагаю свой вариант проведения первого урока физики в 7-м классе.

Задача любого учителя – заинтересовать учащихся с первого урока, представить материал так, чтобы ученики почувствовали жажду новых знаний, которые им даст новый предмет, чтобы они ждали следующего урока.

Есть много книг, в которых объясняются широкой публике отдельные разделы физики: звезды и галактики, кварки и нейтрино, природа пространства и времени, но чувствуется недостаток книг, в которых рассказывается о том, что постоянно находится вокруг нас, и с чем мы непрерывно сталкиваемся в повседневной жизни. Я считаю, что именно на первом уроке учитель должен показать учащимся неразрывную связь физики с жизнью.

На своих уроках во всех классах я прошу ребят объяснять опыты, факты, явления из жизни “научно, грамотно, с точки зрения физики”. Это вначале вызывает некоторые затруднения у учеников, потому что им привычнее: “это так, потому что я это вижу”. Постепенно они понимают, что все, происходящее вокруг, объясняет физика.

Очень непростой вопрос, который рассматривается в § 1, это – “что изучает физика?”. Он непрост как для понимания учащимися, так и для изложения учителем. Прочитав параграф, ребенок просто запутается окончательно. После утверждения “Физика – наука, изучающая природу”, следует сказать, что география, биология, астрономия, химия и другие науки тоже изучают природу.

Науки о природе зародились очень давно. Первые познания люди получали благодаря своим наблюдениям: ежедневный рассвет и закат, течение рек, дождь, ветер, звездное небо. В Древней Греции людей, занимающихся наукой, называли философами. Затем постепенно произошло разделение наук. Примеры:

  • География изучает климат, а физика объясняет причину возникновения именно таких климатических условий, зарождение циклонов и т.д.
  • Биология изучает растения и животный мир, физика объясняет, к примеру, как вода из почвы поступает к веткам, листьям деревьев (капилляры), и почему окунь и камбала имеют разное строение скелета.
  • Астрономия изучает звезды, Солнце, планеты, а физика объясняет, почему планеты движутся вокруг Солнца, а не улетают от него и т. д.

На нашей планете часто случаются природные катастрофы, которые называют катаклизмами. Они приносят разрушения и человеческие жертвы, влияют на формирование рельефа планеты. Раньше эти явления вызывали у людей суеверный страх. Сейчас во многих случаях научились предсказывать грозные явления природы, этим занимаются геодезия, метеорология, сейсмология. Но лишь физика может описать и объяснить причину их возникновения.

Физика изучает и объясняет все явления, происходящие в природе: гроза, ветер, замерзание и таяние рек, северное сияние, магнитные бури, солнечное и лунное затмения. Как образуются снег и лед? Почему осадки выпадают то в виде дождя, то в виде снега, то в виде града?

Физика же объясняет многие явления в нашей жизни:

  • Почему мы скользим на льду, а машину заносит на скользкой или мокрой дороге.
  • Почему бутерброд всегда падает маслом вниз.
  • Почему масло в воде всплывает.
  • Что нужно сделать, чтобы стакан не лопнул от кипятка.
  • Почему окна зимой замерзают.
  • Почему нельзя работать со сваркой под дождем.
  • Почему в деревянном доме теплее, чем в каменном.
  • Сколько весит тело, когда оно падает?

Особенностью физики является то, что она изучает все! Цель – помочь учащимся лучше понять и полюбить интересную, но далеко не легкую науку – физику. Научить задумываться над окружающими явлениями и находить им правильное объяснение.

После введения понятия и рассмотрения видов физических явлений необходимо посредством демонстрации привести примеры этих явлений:

  • Механические явления: движение тележки, шарика по желобу, колебания маятника.
  • Тепловые явления: нагревание воды в пробирке.
  • Электрические и магнитные явления: получение электрического тока в катушке с помощью магнита, вставляемого в катушку.
  • Световые (оптические) явления: дать учащимся возможность посмотреть в спектроскоп и описать, что они видели и где еще наблюдали похожую картину.
  • Звуковые: звучание камертона, музыкального инструмента (гитары), голоса.

А знаете ли вы, что одно и то же физическое явление может быть одновременно полезным и вредным?

А после рассмотрения всего материала урока, по моему мнению, обязательно нужно оставить время на показ дополнительных демонстраций и опытов. Я на уроке называю их “фокусами, которые вы легко сможете объяснить, изучая физику”, некоторые из них уже в 7-м классе.

Фокусы:

  • “Неразваливающаяся картошка”. На глазах у учащихся разрезать картофелину, затем соединить обе половинки, они будут держаться. – Почему они “слипаются”, вы сможете объяснить с точки зрения физики уже в 3 четверти.
  • “Заставим цвета исчезнуть”. Вырезанный из плотной бумаги круг диаметром 8 см разделить на 6 секторов и оклеить каждый сектор цветной бумагой в таком порядке: красный, оранжевый, желтый, зеленый, синий, фиолетовый. В отверстие в центре круга вставить карандаш и сильно раскрутить круг: круг будет белым.
  • “Удивленный ребенок”. Если в кабинете нет электрофорной машины, то достаточно показать фотографию наэлектризованных волос.
  • “Шарики-прилипалки” получаются из-за натирания воздушных шариков о голову или одежду.
  • “Несгорающая бумага”. Отрезать тонкую полоску бумаги, взять толстый гвоздь, плотно намотать полоску на гвоздь и внести в пламя спиртовки. Бумага даже не почернеет от пламени. Затем показать, что бумага настоящая и легко горит без гвоздя.
  • “Три в одном” смотрится особенно эффектно, потому что навряд ли кому-то удавалось видеть в одном сосуде одновременно лед, кипящую воду и пар.
  • “Бумажная кастрюля”: в коробочку из плотной бумаги налить воду и нагревать ее на спиртовке. Показать, что вода действительно нагрелась, а бумага осталась невредимой.
  • Электрометр, реагирующий на “волшебную” палочку в руках учителя, а также легкий кусочек ваты, парящий над этой палочкой.
  • “Ежик” из железных опилок на картоне, под которым находится скрытый от учащихся магнит.
  • “Электрический ток от света”: фотоэлемент, соединенный с гальванометром, подносить к свету и закрывать от света.
  • “Удивительный стакан” с водой, который остается стоять на краю стола, если из-под него вырвать лист бумаги.
  • “Невесомая вода”. Стакан с водой плотно накрыть листом бумаги и быстро перевернуть его дном вверх. Вода не выльется из стакана.

Учащиеся обычно с любопытством, интересом и восторгом воспринимают “фокусы”, пытаются их объяснить по-своему. Важно подчеркнуть, что все эти фокусы ребята скоро сами смогут объяснить, нужно только знать физику. Изобилие опытов на первом уроке возбуждает интерес учащихся к физике, заставляет воспринимать окружающий нас мир с другой точки зрения – с точки зрения науки.

Важно показать на первом уроке всю красоту физики, в яркой и увлекательной форме показать широкое ее применение на практике, в жизни, помочь учащимся войти в мир новых научных и технических идей, зажечь ученика стремлением как можно больше узнать, понять.

Приложение.

Литература:

  1. “Занимательные опыты по физике”, Л.А. Горев, Москва “Просвещение”, 1985.
  2. “Дидактический материал по физике 7–11”, С.А. Тихомирова, Москва “Просвещение”, 1996.
  3. “Книга для чтения по физике 6–7”, составитель И.Г. Кириллова, Москва “Просвещение”, 1978.
  4. “Физика – юным”, составитель М.Н. Алексеева, Москва “Просвещение”, 1980.
  5. “Мои первые научные опыты”, “Издательская группа “Контент”, отпечатано в Словакии, 2003.