Я думаю, что каждый учитель скажет нам о весомой роли эксперимента на уроке физики и назовёт лабораторную работу одним из методов обучения, который поможет учащимся понять суть происходящих явлений.
Однако на практике, часто возникают причины, по которым дети плохо выполняют работу, опираясь на свои навыки, недостаточно точно и качественно.
Рассмотрим одну из таких причин на примере лабораторной работы №6 «Градуирование пружины и измерение сил динамометром» по УМК А.В.Перышкина в 7-м классе.
При выполнении лабораторной работы «Градуирование пружины и измерение сил динамометром» мои ученики порой испытывают затруднения, не всем удаётся получить приемлемую (качественную) равномерную шкалу прибора с заданной ценой деления.
Разделить маленький отрезок на 10 равных частей с помощью ученической линейки - не такая уж и простая задача!
Я задалась вопросом: как помочь детям? Как научить их достигать лучшего результата, как облегчить их работу, и сделать так, чтобы такая помощь не навредила (не нанесла ущерб) целям лабораторной работы?
Первое, что пришло в голову - решить задачу деления отрезка нужно с помощью известной всем теоремы Фалеса.
Однако недостатки применения этого инструмента в нашем случае налицо:
- теорема Фалеса изучается в курсе геометрии 8 класса, а мы в 7;
- применение теоремы сопровождаться точными геометрическими построениями (нарисовать десять параллельных прямых);
- существует серьёзная опасность превратить лабораторную по физике в полноценный урок геометрии.
Решение было найдено, оно материализовалось в виде простого приспособления (шаблона) и подойдёт для реализации заявленных нами целей (рис.1).
Рис. 1
Шаблон изготовлен на листе бумаги формата А4. Конкретно с этим шаблоном можно разделить отрезок на количество равных частей от 2 до 10.
Для этого нужно:
- расположить отрезок под прямым углом к основанию шаблона;
- совместить концы отрезка с двумя нужными нам линиями;
- отметить на отрезке равные части точками.
В случае лабораторной работы это может выглядеть так (прикладываем листок с будущей заготовкой шкалы динамометра к шаблону, перемещаем листок вдоль шаблона до нужной отметки и получаем шкалу на 10 делений (с ценой деления 0,1Н (рис.2)); на 5 делений (с ценой деления 0,2Н (рис.3)) и на 4 деления (с ценой 0,25Н (рис.4)).
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 4
Расстояния между подписанными делениями отличаются, но это не беда! Вновь прикладываем шаблон и делим другой отрезок на равное количество частей. В основе применения шаблона лежит решение геометрической задачи на применение признака подобия прямоугольных треугольников. Если прямоугольные треугольники имеют равный острый угол, то такие треугольники подобны (рис.5).
Рис. 5
Поделим отрезок АС на две равные части (рис.6):
Рис. 6
Теперь поделим отрезок АС на 10 равный частей (рис.7):
Рис. 7
С помощью принтера можно приготовить нужное количество заготовок шаблона к лабораторной работе. Шаблоны подойдут для многократного использования. Шаблон в документе Word можно сделать за пару минут:
- создаём таблицу на 11 строк и 1 столбец, задаём высоту ячеек по 1 см;
- нумеруем ячейки таблицы снизу вверх;
- вставляем фигуру - прямоугольный треугольник;
- рисуем 10 линий из вершины треугольника к границам ячеек таблицы;
- сохраняем документ и отправляем в печать нужное количество копий.
В докомпьютерные времена инженеры широко использовали различные математические приспособления: лекала, логарифмические линейки, таблицы, шаблоны и т.п. Наша разработка проста и основывается на знании школьного курса геометрии, однако я осмелилась заявить эту работу как методическую находку после того, как проверив поисковыми запросами в интернете и просмотрев доступную методическую литературу не нашла похожего применения.
В методической разработке можно увидеть: метапредметный результат, а именно межпредметные умения (физика-математика); пропедевтика (использование теоремы подобия прямоугольных треугольников раньше, чем она изучается); работа с делением отрезков разных длин на равные части с помощью шаблона.
Литература
- учебник «Физика-7», под ред. А.В.Перышкин, издательство М.: «Дрофа», 2014.