На примере лабораторной работы для восьмого класса: "Количество теплоты при смешивании воды разной температуры", я создала методическое разработку урока, которая способствует формированию навыков экспериментальной деятельности.
Перед началом проведения данной лабораторной работы, учителю необходимо проверить и актуализировать знания учащихся. При этом необходимо задать несколько вопросов, чтобы понять насколько ученики усвоили теоретический материал и готовы к выполнению лабораторной работы. Ниже приводится список возможных вопросов для допуска, которые необходимо задать ученикам пред тем как, приступить к выполнению лабораторной работы.
Вопросы допуска:
- Что такое температура?
- Единицы измерения температуры?
- От чего зависит температура?
- Определение теплового явления?
- Примеры тепловых явлений?
- Определение теплопередачи?
- Виды теплопередачи?
- Что такое внутренняя энергия?
- Определение количества теплоты при нагревании (при охлаждении)?
- Единицы измерения Q?
- Формула для расчета Q при нагревании (при охлаждении)?
- Определение удельной теплоемкости вещества? Единицы измерения.
Опрос учеников можно проводить различными способами. Используя фронтальный вид опроса, можно сократить число вопросов, к примеру до пяти.
Если проводить опрос учеников в виде физического диктанта, число вопросов может варьироваться в пределах семи. Вопросы должны быть не очень сложными, но раскрывающими физический смысл явления, которое будет рассматриваться в лабораторной работе.
После проверки знаний учащихся и их актуализации, учитель озвучивает тему лабораторной работы и определяет её цели.
Название работы: "Количество теплоты при смешивании воды разной температуры".
Цель работы: определить количество теплоты,
отданное горячей водой и полученное холодной при
теплообмене, и объяснить полученный результат.
Правильная постановка цели – залог успеха при
проведении лабораторной работы. Чем яснее и
понятнее для учеников будет формулировка цели
работы, тем продуктивнее будет результат.
На следующем этапе работы ученикам наглядно демонстрируется, как следует собрать рабочую установку, а также представлен список ее составляющих: приборы и материалы (Приложение 1).
1. Налейте 100 мл (100 гр) воды в колбу (для точности используйте градуированный цилиндр).
2. Нагрейте воду в колбе до 60оС.
3. Налейте 100мл (100гр) холодной воды в калориметр (для точности используйте градуированный цилиндр).
4. Измерьте температуру холодной воды t1 и горячей воды t2 и запишите результаты в таблицу.
5. Перелейте горячую воду в калориметр.
6. Перемешайте и снимите показания (температура смеси t).
Все это очень удобно изобразить в виде презентации. Потому что проведение урока с использованием проектора благотворно влияет на восприятие материала учениками. Они более заинтересованы и увлечены процессом.
Далее этап измерения и обработки результатов.
По заданию, обучающимся необходимо измерить количество теплоты, отданное горячей водой, и полученное холодной при теплообмене. Для этого следует применить следующие формулы:
 |
 |
, где Q1 – количество теплоты, отданное
горячей водой, (Дж);
m1 – масса горячей воды (кг);
t1 – начальная температура горячей воды (оС);
t – температура смеси (оС);
t2 – начальная температура холодной воды (оС);
m2 – масса холодной воды (кг);
с – удельная теплоемкость воды (Дж/кгоС);
Q2 – количество теплоты, полученное
холодной водой, (Дж).
Необходимо отметить, что с – удельная
теплоемкость воды является постоянной, и равна с
= 4200 Дж/кгоС.
Ученики определяют температуру холодной воды, горячей и смеси. Затем рассчитывают количество теплоты и определяют относительную и абсолютную погрешность измерений.
Погрешность измерений рассчитывается по формулам:
для определения абсолютной погрешности – 
для определения относительной погрешности – 
Для наглядности, фиксируем полученные значения величин в таблицу измерений:
После вычисления всех нужных физических величин и внесения данных в таблицу измерений, ученики формулируют вывод.
Вывод:
Вывод является одним из главных критериев выставления оценки о проделанной работе. Самостоятельно сделанные выводы из полученных опытных данных, более глубоко и полно помогают усваивать материал.
Заключительный этап оценки полученных знаний состоит из ответов на контрольные вопросы. Список которых представлен ниже:
1. Каким прибором вы пользовались для
определения температуры воды?
2. Какова цена деления этого прибора?
3. Какую минимальную температуру можно измерить
этим прибором?
4. Какую максимальную температуру можно измерить
этим прибором?
5. Какое максимальное значение воды можно
определить с помощью мерного цилиндра?
6. Какое минимальное значение воды можно
определить с помощью мерного цилиндра?
7. Что такое калориметр?
8. Почему при выполнении данной работы
используется именно калориметр, а не обычный
сосуд?
9. Какой вывод можно сделать из опыта по
смешиванию горячей и холодной воды?
10. Почему на практике, количество теплоты
отданное горячей водой и полученное холодной не
всегда совпадает?
11. Удельная теплоемкость воды равна 4200 дж/кг оС,
что это означает?
12. Как изменится количество теплоты Q1,
отданное горячей водой, если температура воды
изменится так же (t1 – t), а масса воды
увеличится в 2 раза?
13. Почему удельная теплоемкость водоема влияет
на температуру воздуха?
Здесь также можно воспользоваться различными видами проведения опроса: фронтальный, физический диктант и т.д.