Итоговое зачетное занятие по теме "Использование инновационного учебного оборудования – программно-аппаратный комплекс AFS для проведения лабораторного практикума по физике и биологии"

Разделы: Физика


Цели урока:

Дидактическая – выявить уровень усвоения учебного материала и умения работы с лабораторным оборудованием и программно-аппаратным комплексом AFS.
Воспитательная – формировать умение работать в коллективе, аргументировать ответы.
Развивающая – освоить новое оборудование и осуществить анализ, полученных данных; формировать навыки монологической и диалогической речи; расширять исследовательские задачи.

Оборудование: лабораторное оборудование по физике (10 работ) и биологии (3 работы) согласно перечню, представленному в указаниях к работам, УИОД (6шт.), ноутбуки – (6 шт.)

Подготовка к проведению работ. 

Профиль класса – естественно-математический. Класс разделила на 6 групп по 3 человека. Две – ученики биолого-химической группы, четыре – физико-математической группы.
По календарно-тематическому плану на проведение практикума отводится 10 часов.
Первое занятие было посвящено повторению вычисления погрешностей измерений. Представлен список лабораторных работ. Каждая группа должна была выполнить не менее пяти работ. Для каждой группы заведена папка, в которую учащиеся складывали отчеты о выполнении работ.
Учащиеся из биолого-химической группы выполняли лабораторные работы по биологии под руководством учителя биологии лицея Л.В.Васильевой.
На итоговых занятиях учащимся необходимо представить отчеты о выполнении работ (в папке) и приготовить презентацию одной из работ, продемонстрировать выполнение опытов, ответить на контрольные вопросы, выполнить дополнительное задание (если есть), сделать вывод.

1 занятие                                                  2 занятие

Группа №1                                               Группа №2
Группа №4                                               Группа №3
Группа №5                                               Группа №6

Перечень работ, проведенных учащимися по физике

Лабораторная работа 1. Сравнение температуры плавления и температуры отвердевания кристаллического тела

Контрольные вопросы

1. Как изменялась температура вещества в пробирке во время кристаллизации воды? во время плавления льда?
2. Чему равна температура плавления льда? температура отвердевания воды? Округлите эти значения до 0,1 оC. Что можно сказать о температуре плавления  и температуре отвердевания?
3. Что происходит с кинетической энергией вещества в пробирке  – энергия увеличивается, уменьшается или остается постоянной – на каждом временном интервале в ходе эксперимента:
а) когда температура изменяется в начале и в конце первой части работы;
б) когда температура остается постоянной в первой части работы;
в) когда температура изменяется в начале и в конце второй части работы;
г) когда температура остается постоянной во второй части работы?
4. В случаях, когда кинетическая энергия вещества оставалась постоянной (см. вопрос 3), что происходило с потенциальной энергией: она увеличивалась или уменьшалась?
Какое практическое значение имеет постоянство температуры плавления кристаллических веществ?

Лабораторная работа 2. Второй закон Ньютона

Контрольные вопросы

1. Сравните графики изменения силы и ускорения от времени? Что в них общего? Чем они различаются?
2. Как сила и ускорение тела связаны между собой? Аргументируйте свой ответ данными, полученными в ходе эксперимента.
3. Каков физический смысл угла наклона графика зависимости силы от ускорения?
4. Как изменится ускорение тела при действии на него одной и той же постоянной силы, если массу тела уменьшить в два раза?
5. В какую сторону направлено ускорение тела? Совпадает ли направление ускорения с направлением действия силы? Аргументируйте свой ответ данными, полученными в ходе эксперимента.

Лабораторная работа 3. Изучение зависимости давления газа от его объема

Контрольные вопросы

1. Чем объясняется давление газа на стенки сосуда?
2. Сравните значения давления газа неизменной массы, когда объем газа составляет 5 и 10 мл. Как изменилось давление газа при постоянной температуре при увеличении объема в два раза?
3. Что можно сказать о зависимости давления газа от занимаемого газом объема: зависимость прямо пропорциональная или обратно пропорциональная?
4. На основании полученных данных сделайте предположение, каким будет давление, если объем цилиндра шприца увеличить до 40 мл? Поясните свой ответ.
5. На основании полученных данных сделайте предположение, каким будет давление, если объем цилиндра шприца уменьшить до 2,5 мл? Поясните свой ответ.
6. Какие факторы влияли на точность эксперимента? Что нужно сделать, чтобы повысить точность эксперимента?
7. Как можно объяснить увеличение давления газа при умень­шении его объема, если масса и температура газа не меняются?

Лабораторная работа 4. Изучение звуковых волн

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой график звуковых колебаний?
2. Что называют периодом колебаний?
3. Что такое амплитуда колебаний?
4. Что называют частотой и фазой колебаний?
5. Какой ноте соответствует полученная в ходе эксперимента частота колебаний камертона?

Лабораторная работа 5. Сравнение сил трения покоя, скольжения и качения

Контрольные вопросы

1. Что является причиной трения между твердыми телами?
2. В каких случаях возникает: а) сила трения покоя; б) сила трения скольжения; в) сила трения качения?
3. Какая сила больше: а) максимальная сила трения покоя или сила трения скольжения; б) сила трения скольжения или сила трения качения?

Лабораторная работа 6. Определение коэффициента трения скольжения

Контрольные вопросы

1. Что понимают под коэффициентом трения?
2. От каких величин зависит коэффициент трения трущихся поверхностей:  а) от площади их соприкосновения; б) от относительной скорости движения тел; в) от силы, с которой одно тело давит на другое?
3. Одинаковую ли силу нужно прикладывать, чтобы равномерно поднимать тело или равномерно перемещать его по горизонтальной поверхности? Поясните свой ответ.

Лабораторная работа 7. Сборка электромагнита и испытание его действия

Контрольные вопросы

1. Как изменяется магнитное поле электромагнита при изменении числа витков в катушке?
2. На основании полученных данных сделайте предположение, каким будет индукция магнитного поля, если число витков обмотки электромагнита составит 10 витков; 30 витков? Поясните свой ответ.

Лабораторная работа 9. Исследование периода колебаний груза на пружине

Контрольные вопросы

1. От чего зависит период колебаний груза на пружине?
2. Как изменился период колебаний при изменении массы маятника (груза) в четыре раза?

Лабораторная работа 10. Определение выталкивающей силы, действующей на погруженное в жид­кость тело

Контрольные вопросы

1. Зависит ли выталкивающая сила, действующая на погруженное  в жидкость тело, от его объема?
2. Зависит ли выталкивающая сила от объема погруженной в воду части тела?
3. Зависит ли выталкивающая сила от плотности вещества, из которого сделано тело?
4. Зависит ли выталкивающая сила от массы тела?

Лабораторная работа 11. Сравнение количества теплоты при смешивании воды разной температуры

Контрольные вопросы

1. Какие тела участвовали в теплообмене (в данной лабораторной работе)?
2. Сравните значения Q1 и Q2, рассчитанные вами, со значениями, полученными одноклассниками. Почему не у всех из вас эти величины одинаковы?
3. Можно ли полностью исключить теп­лообмен с окружающей средой? Какой результат получился бы в идеальных условиях?
4. Можно ли утверждать, что все полученные в результате эксперимента данные и расчеты абсолютно точны?

Учитель. Итак, мы провели лабораторный практикум. Сегодня ребятам предстоит показать проделанную работу.
Опыт проведения лабораторных практикумов по физике у нас достаточный, так как они стали проводиться в лицее с первых лет его работы. Практикумы проводились в 9 классах, и 10-11 –  профильных классах.
В этом учебном году мы решили попробовать провести практикум по-новому. В чем новизна?
Во-первых, используем новое оборудование: программно-аппаратный комплекс AFS (All For School – Все для школы).
Во-вторых, иная организация проведения – поделили класс на две группы: биолого-химическую и физико-математическую и работы ребята выполняют согласно профилю.
В-третьих, расширение перечня работ по физике и биологии.
– Какие цели и задачи мы перед собой поставили?

Цели: закрепление изученного учебного материала по физике и биологии, развитие умений работы с лабораторным оборудованием, повышение интереса к профильным предметам.

Задачи:

  • освоить новое оборудование;
  • учиться формулировать цель работы и делать вывод;
  • уметь представить свою работу и рассказать о методе ее выполнения;
  • закреплять умения рассчитывать погрешности измерений;
  • уметь работать в коллективе;
  • использовать знания и умения, которые учащиеся, получили на уроках информатики, математики, химии.

В ходе работы и ученики, и учителя приобрели ценный опыт, который нам очень пригодится. Теперь мы, учителя, знаем в каком направлении развивать свою дальнейшую работу, что нужно в ней усовершенствовать, но об этом в конце занятий. А сейчас слово нашим учащимся.

Ученики выступают с презентациями своих работ. Отвечают на контрольные вопросы учителей. (Приложение 2)

Учитель. В заключении хочется сказать следующее.
Вначале хочу задать вопрос ребятам. Вы уже выполняли лабораторный практикум в 9 классе по «Механике», в 10 классе по «Молекулярной физике» в первом полугодии. И вот теперь еще один. Сравните их, пожалуйста. Что вам понравилось, а что нет? В плане организации работ, работы с новым оборудованием?
– Какие выводы мы сделали для себя, для своей дальнейшей работы?
Получилось так, что это оборудование мы смогли использовать и при проведении исследовательских работ по биологии и физике.
Темы исследовательских работ следующие:

  • Мониторинг уровня силы звука на территории г.Лобня
  • Мониторинг зависимости деятельности организма человека от физических нагрузок

Работы получились хорошие и мы с ребятами планируем поучаствовать в проекте «Портфолио» при издательском доме «Первое сентября».
А теперь наше мнение о новом оборудовании и его использовании в учебном процессе.
Данное оборудование можно успешно применять:

  • для проведения проектных и исследовательских работ по предметам;
  • для проведения лабораторных практикумов в профильных классах
  • для демонстрации различных явлений и зависимостей на уроках.

Но для проведения лабораторных практикумов сами работы требуют некоторого изменения и методического усовершенствования.

Приложение 1