Развитие познавательного интереса учащихся 7–9-х классов на основе домашних экспериментальных заданий

Особое значение домашние опыты и наблюдения имеют для развития познавательного интереса и творческих способностей школьников, для формирования у них экспериментальных умений и навыков.

Выполнение домашних опытов и наблюдений играет особенно важную роль в подростковом возрасте, так как в этот период перестраивается характер учебной деятельности школьника. Его уже не всегда удовлетворяет то, что ответ на его вопрос есть в учебнике. У него появляется потребность получить этот ответ из жизненного опыта, наблюдений за окружающей действительностью, из результатов собственных экспериментов.

Вместе с тем школьный курс физики имеет много описаний опытов, которые приводятся либо как подтверждение научных предположений, либо, наоборот, требуют теоретического обоснования. В учебниках часто можно встретить непосредственное обращение к жизненному опыту учащихся, к его наблюдениям.

Таким образом, с одной стороны, возраст ребёнка требует новых путей получения знаний, а с другой – курс физики располагает большими возможностями удовлетворить и развить этот интерес. Известно, что сознательно-положительное отношение учащихся к учению возникает тогда, когда учение удовлетворяет их познавательные потребности, благодаря чему знания приобретают для них определённый смысл как необходимое и важное условие подготовки к будущей самостоятельной жизни.

Опыт работы свидетельствует о том, что домашние экспериментальные задания способствуют развитию у школьников предметных умений и навыков:

• проводить наблюдение природных явлений;
• описывать и обобщать результаты наблюдений;
• использовать простые измерительные приборы;
• предоставлять результаты наблюдений и измерений с помощью таблиц, графиков и общеучебных умений и навыков.

Домашние опыты и наблюдения, лабораторные работы, экспериментальные задачи учащиеся выполняют охотнее и с большим интересом, чем другие виды домашних заданий. Их знания становятся более осмысленными, глубокими. Повышается интерес к физике. Умения наблюдать, экспериментировать, исследовать, конструировать становятся составной частью в подготовке учащихся к их дальнейшей учёбе, к дальнейшему творческому труду на производстве.

Домашний физический эксперимент способствует реализации основных функций: обучающей, развивающей, воспитательной, повторительно-закрепляющей и контролирующей.

Обучающая функция домашних опытов и наблюдений проявляется в том, что они служат

– средством приобретения новых знаний;
– способствуют более глубокому пониманию учащимися физических явлений, процессов, теорий;
– способствуют приобретению умений и навыков в обращении с приборами, измерительными инструментами, таблицами;
– позволяют привить умения и навыки в составлении плана проведения наблюдений и опытов;
– развивают навыки измерения физических величин и анализа их взаимосвязи;
– служат средством практического ознакомления учащихся с наблюдением и экспериментом как методами научного познания; для решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности жизни.

Развивающая функция заключается в том, что домашний эксперимент

– вызывает у учащихся интерес к физике;
– развивает способности к изобретательству;
– развивает интеллектуальные и творческие способности, самостоятельность при выполнении экспериментальных исследований.

Воспитательная функция домашнего эксперимента позволяет выработать и развить внимание, наблюдательность, аккуратность, настойчивость в работе; воспитывает самостоятельность.

Повторительно-закрепляющая функция домашних опытов и наблюдений состоит в том, что они являются средством повторения и закрепления полученных ранее знаний, умений и навыков.

Контролирующая функция состоит в том, что позволяет учителю судить о качестве усвоения знаний учащихся и уровне сформированности умений применять на практике; о развитии познавательных интересов и их творческих способностей.

1. Определить и записать пределы измерения, цену деления мерных кружек, медицинского шприца, детских бутылочек для молока и т.д. найдите вместимость той посуды, которой вы пользуетесь. (Тема “Измерение физических величин”).
2. Определите площадь вашей ладони, стопы. (Тема “Измерение физических величин”).
3. Изготовьте весы и измерьте массу различных тел вашими весами и с помощью пружинных. (Тема “Масса тел”).
4. Определите плотность различных видов круп, сахарного песка; пользуйтесь весами для определения массы тела, а для определения объёма используйте спичечный коробок (сыпучего вещества брать столько, чтобы можно было заполнить коробок). (Тема “Плотность вещества”).
5. Определите путь от школы до дома, время движения, вычислите среднюю скорость движения. (Тема “Путь. Скорость”).
6. Опыт проводить вдвоём. Встать в разные углы комнаты. Один участник открывает духи, другой в это время засекает время, когда до него доходит запах духов, определить это время. Измерить расстояние между наблюдателями. Определить скорость диффузии. (Тема “Диффузия”).
7. Взять два сосуда с одинаковым количеством воды, но разной температуры. Осторожно ввести равное количество марганца (медного купороса, акварельной краски). Определить время диффузии. (Тема “Диффузия”).
8. В два блюдца налить одинаковое количество воды, температура должна быть различной, взять два одинаковых куска бинта. Один край бинта опустить в воду. Определить время, когда бинт полностью станет сырым. (Тема “Капиллярные явления”).
9. Вычислить давление, которое вы оказываете на пол, стоя на одной, двух ногах. (Тема “Давление”)
10. Присасывающиеся стаканы. Вырежьте резиновое кольцо, учитываю внутренний и внешний диаметры гранёного стакана, и положите его на стакан. В последний опустите кусочек горящей бумаги и через 1-2с прикройте его вторым стаканом. Затем, спустя несколько секунд, поднимите верхний стакан, за ним поднимается и нижний. Объясните наблюдаемое явление. Зачем в этом опыте нужно резиновое кольцо? (Тема “Атмосферное давление”).
11. Возьмите блюдце и опустите его ребром в кастрюлю с водой. Блюдце тонет. Теперь опустите блюдце на воду дном, оно плавает. Почему? определите выталкивающую силу, действующую на плавающее блюдце. (Тема “Архимедова сила”).
12. Удивительное яйцо. Опустите яйцо (картофель) в сосуд, наполовину заполненный насыщенным раствором соли. Оно плавает на поверхности. Подливайте осторожно воду через воронку по стенке сосуда, пока он не заполнится. Яйцо останется на прежнем уровне. Почему? (Тема “Архимедова сила”).
13. Изготовление простых механизмов. (Тема “Простые механизмы”).
14. Изготовление фонтана. (Тема “Сообщающиеся сосуды”).

1. Налейте заварку чая в кружку или чашку известной ёмкости (до половины) и измерьте температуру жидкости термометром. Дополните заварку в кружке (чашке) кипятком, помешайте и снова отметьте температуру. Рассчитайте количество теплоты, полученной заваркой, и сравните с количеством теплоты, которое отдано кипятком.
2. Налейте в кастрюлю (известной массы) заранее отмеренный объём кипятка и через 4-5 мин (за это время закрытая кастрюля прогреется) измерьте температуру воды. Зная комнатную температуру, рассчитайте удельную теплоёмкость твёрдого тела (кастрюли).
3. Наберите в кружку кусочки льда (лёд можно получить в холодильнике) и, используя показания наружного термометра, пронаблюдайте за процессом их плавления и нагреванием воды. Ежеминутно фиксируя показания термометра, постройте график.
4. Отливка игрушечного солдатика.

1. Положите солдатик-образец на плитку пластилина и вдавите его в пластилин. А затем аккуратно вытащите: на пластилине осталась вмятина по форме солдатика.
2. Зажгите свечу и держите её, чуть наклонив над вмятиной в пластилине. Через несколько секунд со свечи начнут падать капли жидкости. Подумайте и ответьте, что это за жидкость и откуда она появилась.
3. Когда капли жидкости заполнят всю вмятину в пластилине и застынут, погасите свечу, аккуратно подцепите и вытащите из пластилиновой формочки отлитую фигурку солдатика.
4. Объясните, как изменяется состояние вещества при остывании жидкости.

5) Плавление снега.

1. Принесите с улицы комок снега и поместите его в стакан или кастрюлю (можно приготовить и в холодильнике).
2. Опустите в стакан со снегом термометр и следите за его показаниями.
3. Пронаблюдайте отдельные этапы опыта и дайте им объяснения:

а) почему снег потемнел и осел;
б) как объяснить, что на дне появился небольшой слой воды;
в) слой воды увеличился и снег всплыл. Почему?
6) От чего зависит скорость испарения жидкости.

1. С помощью пипетки нанесите на лист бумаги рядом две капли: воды и спирта.
2. Пронаблюдайте и сделайте вывод, одинаково ли быстро испаряются различные жидкости.

1. Пипеткой нанесите две капли воды на лист бумаги, одну из капель размажьте по листу бумаги карандашом – тем самым увеличив площадь её свободной поверхности.
2. Какая капля испарилась быстрее: у которой маленькая свободная поверхность или большая?

1. Пипеткой нанесите по капле воды на лист бумаги и на свою ладонь. (Ладонь теплее, чем бумага.)
2. Понаблюдав, какая капля испарилась быстрее, сделайте вывод, как зависит скорость испарения жидкости от температуры.

1. Пипеткой нанесите по капле воды на два листа бумаги, один из них обдувайте при помощи веера.
2. Какая капля испарилась быстрее?
3. Сделайте вывод, от чего зависит скорость испарения жидкости.

1. Смочите марлю водой и оберните ею резервуар термометра.
2. запишите температуру влажной марли, которую покажет термометр через 20-30 с.
3. Вода начнёт испаряться. Следите за показаниями термометра и запишите самую низкую температуру, которую он покажет.
4. Из опыта сделайте вывод, как меняется температура жидкости при испарении.

7. Выращивание кристалла.

Чтобы вырастить кристалл, лучше использовать медный купорос или алюмокалиевые квасцы, но можно взять и поваренную соль.

1. Возьмите приготовленное вещество и засыпьте его в банку с тёплой водой, помешивая до тех пор, пока вещество не перестанет растворяться.
2. Профильтруйте раствор в чистую банку и опустите в него на нитке кристалл того же вещества, что вы растворяли, – это затравка.
3. Оставьте банку открытой на несколько дней.

Если вы всё сделали правильно, то на затравке вырастет кристалл.

8. Изготовление гигрометра.

Действие этого гигрометра основано на том, что, чем выше влажность воздуха, тем больше влаги впитывает в себя промокашка. А впитывая влагу, промокашка немного растягивается. И наоборот: при уменьшении влажности воздуха влага испаряется из промокашки и она укорачивается. Эти изменения будут заметны благодаря движению стрелки в ту или другую сторону.

Соберите гигрометр по рисунку. Шкала его размечается условно: штрихи нужны только для того, чтобы отметить движение стрелки в ту или другую сторону.

Проверьте, как работает ваш гигрометр. Для этого поместите его на 5-10 минут:

• во влажное помещение (например, в ванную с открытым душем тёплой воды, при этом не допускайте, чтобы промокашка намокла!),
• затем в сухое помещение (например, на кухню, поближе к плите).

Если гигрометр сделан аккуратно, вы сможете наблюдать движение стрелки.

9. Наблюдение изменения длины тела при нагревании и охлаждении

1. Поставьте два бруска на расстоянии 8-10 см друг от друга. К верхней грани одного из них плотно придавите отогнутый кончик медной проволоки. Прямой конец проволоки должен свободно лежать на верхней грани другого бруска.
2. Под свободный конец проволоки положите на верхнюю грань бруска гвоздь. Гвоздь должен лежать перпендикулярно проволоке.
3. На шляпку гвоздя с помощью пластилина укрепите вертикально бумажную стрелку.
4. зажгите свечку и расположите её между брусками так, чтобы проволока стала нагреваться.
5. Почему стрелка стала отклоняться? Что можно сказать об изменении длины проволоки при нагревании?
6. Погасите пламя свечи. Что происходит с длиной проволоки по мере её остывании?

10. Вычислите ускорение мяча, скатывающегося с детской горки во дворе (парке), пользуясь измерительной лентой и часами с секундной стрелкой. (Мальчикам можно предложить такое задание: определите ускорение самоката, велосипеда, мопеда, мотороллера или мотоцикла, скатывающегося с горы).
11. Пользуясь качелями или “гигантскими шагами” в детском парке, шестом или канатом на школьной спортивной площадке и часами с секундной стрелкой, вычислите период движения человека, его линейную и угловую скорости, центростремительное ускорение. Радиус определяют методом прикидки или сантиметровой лентой.
12. Определите известным вам методом центр тяжести тёрки, решетчатой подставки под сковородку, совка или другого домашнего инвентаря.
13. Возьмите два совершенно одинаковых листочка бумаги (например, из тетради) и сделайте из одного плотный комок. Затем, встав на стул, поднимите лист и комок бумаги на одинаковую высоту и одновременно выпустите из рук. Опыт проделайте несколько раз, наблюдая траекторию движения и время падения. Объясните результаты опыта.

9 класс.

1) 1. Поставьте на чистый лист бумаги зеркало.

2. Направьте на зеркало узкий пучок света от осветителя.
3. Очертите на листе контуры зеркала, ход падающего и отражённого лучей.
4. Измерьте транспортиром:

• угол падения луча ? = ____;
• угол отражения луча ? = ____.

2. Сделайте вывод: чему равны угол падения (?) и угол отражения (?).

2) Изготовление камеры-обскуры.

1. Вырежьте заголовки из плотной бумаги, а экран – из кальки, сделав предварительно их выкройки.
2. Согните детали по пунктирным линиям и склейте их с помощью язычков (язычки на чертеже заштрихованы).
3. Наклейте экран снаружи подвижной части.
4. В центре торца неподвижной части камеры иглой проделайте маленькое отверстие.
5. Вставьте подвижную часть камеры внутрь неподвижной.
6. Направьте камеру отверстием на любой ярко освещённый предмет. Передвигая подвижную часть вперёд-назад, добейтесь, чтобы этот предмет был чётко изображён на экране.
7. Почему изображение на экране так слабо освещено?

3) Свет и тень.

1. Вырежьте из картона кружок диаметром, приблизительно равным 2 см.
2. Укрепите этот кружок в держателе.
3. Соберите установку, изображённую на первой схеме.
4. Измерьте размеры тени на экране и зарисуйте установку в тетради.

Совпадает ли тень с кружком по форме? Как изменятся размеры тени, если источник света приблизить к преграде? Удалить от неё? Ответы поясните рисунками.

1. Перерисуйте установку в тетрадь.
2. Укажите, какого размера нужно сделать отверстие в листе картона, чтобы на экране получилось световое пятно такого размера, как показано на рисунке.

1. В какое место нужно поставить лампочку, чтобы размеры светового пятна были такими, как показано на схеме ?
2. Нарисуйте эту установку в тетради.

4) Наблюдение электризации и взаимодействия наэлектризованных тел.

1. Подвесьте на штативе на нитях карандаш.
2. Положите полиэтиленовую плёнку на стол и натрите её куском шёлка. Поднесите полиэтилен и шёлк поочерёдно к концу подвешенного карандаша. Что при этом наблюдается?
3. Проделайте такие же опыты с пластмассовой ручкой, линейкой, бумагой, натирая их о полиэтилен или шёлк.
4. Положите на бумажную полоску полиэтиленовую плёнку и сильно прижмите их рукой. Разведите полоски, а затем приблизьте их друг к другу. Взаимодействуют ли они между собой?
5. Наэлектризуйте с помощью бумаги две полиэтиленовые плёнки и приблизьте их друг к другу. Взаимодействуют ли они между собой?
6. Ответьте на вопросы:
• Как можно наэлектризовать тело?
• Оба ли тела электризуются при соприкосновении?
• Как обнаружить электризацию тела?

1. Из имеющихся у вас дома предметов (например, баночек, гвоздей, фольги от конфет) изготовьте электроскоп.
2. Поставьте яйцо в подставку. На яйцо сверху положите линейку так, чтобы она не падала. Наэлектризуйте расчёску и поднесите её к одному из концов линейки. Что произойдёт? Объясните.

5. Рассмотрите запасные плавкие предохранители к приёмнику (телевизору и т.д.), запишите значение силы тока для плавких вставок. Изучите и начертите электрическую цепь карманного фонарика.
6. Рассмотрите гальванические элементы (батарейки) к карманному фонарику или транзисторному приёмнику. Запишите значение напряжения каждого элемента. Составьте электрическую цепь их соединения.
7. По паспортным данным лампочек ёлочных гирлянд и карманного фонарика рассчитайте сопротивление нитей накаливания.
8. Рассмотрите тип соединения лампочек в ёлочной гирлянде подсчитайте их число и определите напряжение на каждой лампочке при включении гирлянды в сеть. Изобразите схему соединения лампочек.
9. По паспортным данным рассчитайте мощность всех лампочек в светильнике вашей квартиры, утюга, электроплитки, пылесоса, холодильника, электрофона и т.д. Найдите общую мощность всех потребителей электроэнергии.
10. По паспортным данным вычислите мощность электрочайника (электросамовара или электрокипятильника). Налейте в него определённое, измеренное мерной кружкой, количество воды. Измерьте (можно приблизительно) начальную температуру воды, доведите до кипения и зафиксируйте время нагревания воды. Затем по известным формулам определите КПД электрического нагревателя.
11. Намагнитьте иголку трением о магнит динамического громкоговорителя, подвесьте её на нитку и по отклонению при поднесении к предметам обихода определите стальные предметы. При наличии компаса проведите с ним те же исследования.
12. Узнайте и запишите паспортные данные электродвигателя холодильника, швейной и стиральной машин, пылесоса, электрофона, миксера, кофемолки.
13. Зафиксируйте показания счётчика и повторно снимите их через 5-7 дней; определите потребляемую энергию и рассчитайте её стоимость.
14. Рассчитайте скорость бросания камня, мяча или другого спортивного снаряда, пущенного горизонтально. Измерьте с помощью измерительной ленты или другим способом высоту и дальность полёта снаряда.