Единый принцип подбора опытов – простота используемой материальной базы экспериментатора. Большинство экспериментов не требует специальных приборов, т.к. используются любые подсобные бытовые материалы. Это позволяет сделать физический эксперимент простым, доступным, вынести его за рамки урока и, таким образом, решить задачу формирования экспериментальных методов познания.
Организационные формы эксперимента |
||
демонстрационный |
|
домашний |
Требования к физическому эксперименту
Эксперимент должен быть
- Выразительным – при постановке эксперимента должны быть максимально убраны отвлекающие побочные явления.
- Надежным – при повторении эксперимента не должно быть расхождения результатов.
- Кратковременным – при демонстрации должна выдерживаться оптимальная скорость поступления информации.
- Доступным – необходимо учитывать возрастные особенности учащихся и имеющиеся знания, умения, навыки.
- Конкретным – эксперимент должен отражать смысл конкретного учебного материала.
- Оформленным – наблюдения, результаты и выводы должны быть представлены в письменной или устной форме.
Этапы мыслительной деятельности при проведении эксперимента
- Предварительный анализ ожидаемого результата на основе теории урока, интуиции и жизненного опыта.
- Выделение главного фактора.
- Отделение внешних помех.
- Объяснение результатов, в том числе и отрицательных.
Рекомендуемая схема оформления результатов.
Делали:
Наблюдали
Вывод
Первоначально отрабатывается на уроке в ходе фронтального эксперимента в классе.
Задания домашних экспериментов желательно сопровождать схематическими рисунками.
7 класс.
Тема “Силы”
Опыт 1. Проверьте значение силы трения в нашей жизни (для этого предложите ученикам поднять наполненную водой бутылку, предварительно намылив руки). |
|
|
Опыт 2. Возьмите линейку и положите ее горизонтально на указательные пальцы рук. Не торопясь, перемещайте пальцы к центру линейки. Почему линейка двигается неравномерно: то по одному, то по другому пальцу? |
|
Опыт 3. Продемонстрируйте значение трения покоя, показав как на одной спичке можно поднять 14 спичек. Положите на стол спичку так, чтобы ее головка выступала за край стола, сверху поперек нее положите еще 14 спичек, попеременно головками в разные стороны. Если поверх них положить еще одну строго над первой, то всю конструкцию можно поднять в воздух за головку нижней спички. |
|
Опыт 4. “Утонувший наперсток”. Воткните в пшено, насыпанное в стакан, наперсток отверстием вверх, погрузив его полностью. Постукивайте стакан ладонью по дну легкими и частыми ударами, при этом от сотрясения уменьшается трение покоя между зернами, пшено становится похожим на жидкость и наперсток немного всплывает, затем наклоняется набок, черпает крупу и постепенно тонет. |
|
Опыт 5. “Вихревые кольца”. Разведите темно-фиолетовый раствор марганцовки. В стеклянную банку, заполненную водой, с помощью пипетки влейте несколько капель марганцовки с высоты 1-2 см. Капля, упав в воду, превращается в кольцо правильной формы, которая, опускаясь на глубину, постепенно увеличивается в размере. Капля в воде в результате сопротивления расплющилась, а при движении, в результате трения о воду, края капли заворачиваются. |
|
Опыт 6. “Тормоз в яйце”. Натяните на 2 яйца (сырое и крутое) по длине резиновое колечки. С помощью проволочных крючков привяжите к ниткам и подвесьте. Теперь каждое яйцо поверните на равное количество оборотов. Отпустите яйца. Крутое будет быстро вращаться, а сырое быстро остановится. |
|
Опыт 7. “Воздушные кольца” (опыт Роберта Вуда). Прорежьте на дне плотной картонной коробки (размером около 20х15х15 см) круглые отверстия диаметром 5 см. Затяните резиной от воздушного шарика или заклейте хорошей рисовальной бумагой противоположную отверстию часть коробки. Положите готовую коробку на бок. Удар по мембране выгонит из противоположенного отверстия невидимое кольцо воздуха. Толчок воздуха можно почувствовать ладонью. Более чувствительно будет пламя свечи. Кольца воздуха можно сделать видимыми, если внутрь коробки положить консервную банку с куском тлеющей ваты. |
Тема “Давление”
|
Опыт 1. Изготовьте простейший датчик давления жидкости. Для этого нужна полупрозрачная пластиковая бутылка, например от шампуня. Отрежьте у бутылки дно и замените его резиновой мембраной. Сначала налейте в бутылку подкрашенной жидкости - мембрана прогнется. У детей напрашивается ложный вывод о зависимости давления жидкости от ее массы. Теперь опустите бутылку в аквариум, чем глубже -тем меньше становится прогиб мембраны. И когда уровни жидкости в банке и аквариуме сравняются, мембрана примет горизонтальное состояние, что говорит о равенстве давлений, т.е. давление жидкости зависит от высоты столба. Эксперимент можно продолжать погружая банку дальше, при этом мембрана прогнется вверх. |
|
Опыт 2. “Банка — хулиганка”. Сделайте с помощью гвоздя и молотка много отверстий в дне жестяной банки из-под кофе (наподобие решета), и одно отверстие большего размера - в крышке. Теперь наполните банку водой, закройте крышку и поднимите вертикально из воды, закрывая пальцем отверстие в крышке - вода не льется, но стоит только приподнять палец с дырки в крышке, снизу хлынет поток, похожий на душ. |
|
Опыт 3. Подберите две пробирки разных диаметров так, чтобы одна легко входила в другую. В большую налейте воды и вставьте меньшую, между стенками пробирок будет вода, с помощью резинки отметьте место уровня дна меньшей пробирки, а теперь переверните пробирки вверх дном. Пробирка, находящаяся внутри, медленно начнет подниматься вверх, причина - атмосферное давление |
|
Опыт 4. Опыт с бананом. Всем известен опыт с яйцом, которое втягивается через горлышко молочной бутылки, после того, как внутри сгорает бумага. Этот опыт можно сделать интереснее, если в горлышко бутылки вставить не до конца очищенный банан. Втягиваясь в бутылку, он одновременно и очистится. |
8 класс.
Тема "Температура"
Опыт №1 |
|
|
Возьмите 2 одинаковых стакана, налейте в один стакан кипяток на 3/4 и сразу накройте его листом бумаги. Поставьте на лист вверх дном пустой стакан так, чтобы его края совпадали с нижним. В верхнем будет наблюдаться конденсат. |
Опыт №2 |
|
|
Демонстрация расширения воздуха при нагревании. Пустую колбу с широким горлом затяните тонкой резиновой пленкой от воздушного детского шара. Подогрейте колбу на малом огне. Пленка, закрывающая отверстие колбы, раздувается и принимает форму шарообразного купола. |
Опыт №3 |
|
|
"Ползущий стакан". Под один край стекла длиной около 40 см подложить два спичечных коробка. Смочить края стакана из тонкого стекла водой и поставить вверх дном на стекло. Поднести к нему горящую свечу и стакан медленно поползет. Это объясняется тем, что при нагреве воздух в стакане расширяется и чуть приподнимает стакан, но не может выйти наружу т.к. мешает вода, трение уменьшается и стакан ползет вниз. |
Тема "Внутренняя энергия"
Опыт №1 |
|
|
Возрастание внутренней энергии при нагревании. Стеклянную колбу, наполовину заполненную водой, закройте пробкой с резиновой трубкой со стеклянным наконечником, который опустите в стакан с водой. Воздух в колбе нагрейте на пламени спиртовки или свечи. Нагретый воздух вытесняет из колбы воду. Вода переходит в стакан, отчего плавающий в нем брусок, опущенный в воду в качестве ориентира, поднимается вверх, то есть совершается работа. |
Опыт №2 |
|
|
Выделение тепла
при гашении извести. Вариант 1. В пробирку положите немного негашеной извести и залейте ее водой. Вода быстро закипит. Вариант 2. 1,5 стакана мелко раскрошенной негашеной извести уложите горкой посреди глубокой тарелки и измерьте температуру термометром. Внутрь извести поместите сырое яйцо. Смочите водой в количестве 0,5 литра. При соприкосновении с водой известь начинает превращаться в рыхлый белый порошок - гашеную известь. Измерьте температуру. Когда процесс гашения извести прекратится, выньте яйцо и убедитесь, что оно сварилось. |
Опыт №3 |
|
|
Над двумя спиртовками установите металлические подставки с двумя листами железа и асбеста размером 15*15 см. На них положите по спичке и начните нагрев. Через некоторое время спичка на железном листе вспыхивает, а асбест слегка нагреется. |
Опыт №4 |
|
|
Теплопроводность меди. На конце толстой медной проволоки длиной 15-20 см сделайте петлю так, чтобы в ней удерживалась спичечная головка. Закрепите проволоку горизонтально в лапке штатива, в петлю вставить спичку. На расстоянии 5 см от спички нагревайте проволоку на пламени свечи или спиртовки |
Опыт №5 |
|
|
Возьмите учебные весы и закрепите в лапках штатива. Уравновесьте. Если снизу под одну из чашек поднести горящую спичку на расстоянии 10 см, весы быстро выходят из равновесия. |
Тема "Электрический ток"
Опыт №1 |
|
|
Изготовьте тестер для определения, является ли вещество проводником электрического тока. Для этого нужны источник тока (батарейка), лампа, соединительные провода. Всю конструкцию желательно поместить в корпус, изготовленный например из пластиковой бутылки, выведя наружу сигнальную лампочку и электроды - щупы. Замыкая электрическую цепь тестера исследуемым проводником, по наличию свечения определите, является вещество проводником или изолятором. |
Опыт №2 |
|
|
Термоэлемент из электролампы. Возьмите электрическую лампу без стеклянного баллона, вверните ее в патрон, укрепленный на небольшой подставке. Клеммы прибора соедините с гальванометром. Горящей спичкой нагревайте место соединения спирали с проволочкой - электродом. При этом гальванометр показывает наличие тока. |
Опыт №3 |
|
|
Для демонстрации зависимости сопротивления проводника от температуры соберите электрическую цепь состоящую из источника тока, лампы на 3,5 В на подставке, лампы на 220 В, 100 Вт без баллона, соединенных последовательно. Подайте в цепь переменный ток 10 - 15 В. Слегка подуйте на спираль лампы без баллона, вторая лампа горит ярче. Чуть нагрейте спираль лампы спичкой, накал второй лампы уменьшается. |
Опыт №4 |
|
| Для демонстрации зависимости сопротивления проводника от его длины можно использовать металлическую рулетку, которую в растянутом виде нуж но укрепить между двумя штативами. Соберите электрическую цепь из источника тока, амперметра, вольтметра в которую включите в качестве проводника металлическую рулетку. С помощью скользящего контакта (или "крокодильчика") изменяйте длину включенной в цепь части проводника. | |
Опыт №5 |
|
|
Продемонстрировать наличие свободных электрических зарядов в жидкости можно следующим образом. Металлический чайник (или самовар) и алюминиевый сосуд от калориметра соедините проводниками с гальванометром. В чайник налейте воду, в которой растворите немного соли. Перемешивая воду обнаруживаем электрический ток. Изменяя длину и толщину струи, отмечаем изменение силы тока. |
9 класс
Тема : “Колебания и волны”
Опыт №1 |
|
Продемонстрируйте явление резонанса и условия его существования следующим способом. В комнате упруго натяните нить, к ней привяжите три маятника различной длины (в классе удобно использовать 100 граммовые грузы). К четвертому маятнику привяжите нить подлиней. Этот маятник подвесьте, просто перекинув через горизонтальный подвес, и удерживайте внизу за свободный конец. Регулируя длину четвертого маятника в соответствии с длинами первых трех, приведите его каждый раз в колебания – наблюдается резонанс маятника равной длины. Маятник переменной длины так же удобно использовать для демонстрации зависимости периода от длины маятника |
|
Опыт №2 |
|
|
Для демонстрации стоячих волн соберите следующую установку: в стеклянную трубку диаметром 4-5 см, длиной около 50 см, закрытую с одного конца насыпьте мелко накрошенную пробку, так что бы она рассыпалась по трубке тонкой ленточкой, затем слегка поверните трубку по оси так, что бы крошка осталась на стенке, не сползая вниз, закрепите трубку горизонтально и к открытому концу поднесите звучащий камертон. Крошка осыплется, оставшись только в узлах стоячей волны. |
Опыт №3 |
|
|
Звук тушит свечу. В дне пластмассового ведерка из под майонеза проделайте отверстие около 1см в диаметре, закроите ведерко крышкой, напротив отверстия поставьте горящую свечу. Ударьте рукой по крышке как по мембране – свеча погаснет. |
Опыт №4 |
|
|
Получите пучок параллельных лучей с помощью фонарика и расчески расположив их вдоль плоскости на которой и получится картина, далее эти лучи можно отражать зеркалом, собирать или рассеивать линзой. |
Опыт №5 |
|
|
Демонстрация полного отражения. Нужна лазерная указка и полулитровая банка с водой. Направьте луч указки под малым углом падения на поверхность воды снизу через дно, постепенно поднимая указку вверх вдоль стенки банки, проследите, как опускается и полностью исчезает преломленный луч над поверхностью воды, затем наблюдается только полное отражение внутри воды. |
Полную подборку экспериментов подготовила творческая группа учителей физики г.Владимир: Афанасьева Н.П; Бабенков Ю.В; Жукова Т.В; Ильина И.К; Климова И.Л.; Константинова О.А; Кречко С.А.; Кузнецова Н.В.; Кувшинова Е.Б.; Маслова О.А.; Митрошин В.В.; Михалева Г.Н.; Моисеев А.Ю.; Прохорова Н.М.; Рабцевич Т.А; Рябова Н.Г.; Саркисова А.Р.; Соколова В.В.; Федулеева В.В.; Чумичева Н.И. Руководитель группы Григорьева Ж.В.