Учителю
Педагогический проект «Формирование экспериментальных умений при обучении физике»

Педагогический проект «Формирование экспериментальных умений при обучении физике»

Автор публикации: Семтина Т.Н.

Дата публикации: 15.04.2015

Краткое описание: Содержание проекта:Тема проекта: «Формирование экспериментальных умений при обучении физике»Объект исследования: Процесс обучения физике в 7-9 классах.Предмет исследования: Обучающая среда школьного курса физики. Цель проекта: создание условий для формирования экспер

предварительный просмотр материала

МОУ

«Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №38»

Педагогический проект

«Формирование экспериментальных умений при обучении физике»

Автор: Семтина Татьяна Николаевна

г.о. Саранск

2014-2015 учебный год

Содержание

Введение

Проблема профессионального проекта

Актуальность профессионального проекта

Стратегическая цель и задачи проекта

Ожидаемые результаты

Условия реализации проекта

Этапы реализации проекта

Пути решения профессиональной проблемы

Результаты реализации проекта

Выводы

Список литературы

Тема проекта: «Формирование экспериментальных умений при обучении физике»

Объект исследования: Процесс обучения физике в 7-9 классах.

Предмет исследования: Обучающая среда школьного курса физики.

Цель проекта: создание условий для формирования экспериментальных умений в процессе изучения предмета «Физика»

Введение

Сегодня в общественном сознании происходит переход от понимания социального предназначения школы как задачи простой передачи знаний, умений и навыков от учителя к ученику к новому пониманию функции школы. Приоритетной целью школьного образования становится развитие у учащихся способности самостоятельно ставить учебные цели, проектировать пути их реализации, контролировать и оценивать свои достижения. Иначе говоря, формирование умения учиться. Учащийся сам должен стать «архитектором и строителем» образовательного процесса. Как гласит известная притча, чтобы накормить голодного человека можно поймать рыбу и накормить его. А можно поступить иначе - научить ловить рыбу, и тогда человек, научившийся рыбной ловле, уже никогда не останется голодным.

Речь идет о формировании у школьника универсальных учебных действий (УУД). Не знания, не навыки, а универсальные действия, которыми должен овладеть учащийся, чтобы решить в определённых жизненных ситуациях разные классы задач. В этой связи базовыми результатами школьного образования могли бы стать умения учиться и познавать мир, сотрудничать, коммуникатировать, организовывать совместную деятельность, исследовать проблемные ситуации - ставить и решать задачи.

Универсальные учебные действия:

обеспечивают учащемуся возможность самостоятельно осуществлять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и способы их достижения, уметь контролировать и оценивать учебную деятельность и ее результаты;
создают условия развития личности и ее самореализации на основе «умения учиться» и сотрудничать со взрослыми и сверстниками. Умение учиться во взрослой жизни обеспечивает личности готовность к непрерывному образованию, высокую социальную и профессиональную мобильность;
обеспечивают успешное усвоение знаний, умений и навыков, формирование картины мира, компетентностей в любой предметной области познания.

Модель формирования

универсальных учебных действий

Познавательные действия включают действия исследования, поиска и отбора необходимой информации, ее структурирования; моделирования изучаемого содержания, логические действия и операции, способы решения задач.

Коммуникативные действия обеспечивают социальную компетентность и учет позиции других людей, партнеров по общению или деятельности; умение слушать и вступать в диалог; участвовать в коллективном обсуждении проблем; интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми.

Личностными результатами обучения физике являются:
сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся; убежденность в возможности познания природы в необходимости различного использования достижений науки и технологии для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как к элементу общечеловеческой культуры;
самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений
Регулятивные действия обеспечивают организацию обучающимся своей деятельности, к ним относятся: целепологание, как постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что известно и усвоено обучающимися, и того, что еще неизвестно;
планирование - определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; составление плана и последовательности действий;
прогнозирование - предвосхищение результата и уровня усвоения его временных характеристик.

Проблема профессионального проекта.

В 2017/18учебном году к учителям физики в седьмой класс придут ученики, обучающиеся с пятого класса по стандарту второго поколения. Несмотря на то, что основная образовательная программа для этих учеников уже сформирована и включает программу по физике, у учителя остается еще очень много вопросов по реализации этой программы в идеологии стандарта второго поколения.

С одной стороны, стандарт второго поколения основного общего образования изменяет акценты в предметном обучении в сторону увеличения деятельностного компонента; с другой стороны, школьные учебники физики пока не идут по пути кардинального сокращения изучаемых тем, понятий, законов физики, да и учитель, нацеленный на формирование целостной научной картины мира, не решится сократить изучение всего многообразия физических явлений. Выход из ситуации необходимости целенаправленно включать учащихся в самостоятельную деятельность, а значит, непредсказуемой длительности процесса освоения понятий и обязательности отработки всех понятий и законов физики дает интеграция урочной и внеурочной деятельности, когда часть планируемых результатов достигается в активной деятельности во внеурочное время.

Актуальность профессионального проекта заключается в том, что именно работа учителя по созданию условий, обеспечивающих развитие способности учащихся к самосовершенствованию и саморазвитию, остается единственной предпосылкой успешности, которая обеспечивает соответствие современного обучения и постоянно повышающимися требованиями общества к возможностям будущих специалистов.

Как показывает практика работы любого учителя физики, именно методологический блок школьного курса физики требует того, чтобы ученик приобрел опыт оперирования методами физики, опыт формулирования обоснованных гипотез и построения проектов доказательства гипотез. В рамках урока учитель не успевает обеспечить каждому ученику такой опыт.

Однако ФГОС в разделе требований к результату указывает, что ученик должен овладеть «умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты…» [9, с. 17]. Еще более развернуто об этом сказано в требованиях к предметным результатам по физике, которые должны отражать: «…3) приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов; понимание неизбежности погрешностей любых измерений…» [9, с. 17].

Приобретение опыта невозможно синхронизировать для всех. Темп освоения деятельности, особенно на общенаучном содержании у учащихся порой сильно различается. Как совместить несовместимое: работу ученика в собственном темпе и одинаковую скорость изучения учебного материала на уроках?

Для приобретения личного опыта учеником необходимо использовать элективные курсы, которые:

-соответствуют требованиям ФГОС;

- способствуют формированию УУД обучающихся;

-развивают творческие способности;

- выступают фактором саморазвития, самоопределения обучающихся.

Стратегическая цель и задачи проекта

Стратегической целью проекта является создание условий для формирования экспериментальных умений в процессе изучения предмета «Физика»,

а именно для:

- овладения учащимися умения получать и критически осмысливать информацию, анализировать, систематизировать полученные данные; осваивать способы познавательной, коммуникативной, практической деятельности,

- приобретения опыта применения полученных знаний и умений для решения типичных практических задач,

- приобретения опыта совместной работы в коллективе, ориентированной на достижение заявленного и ожидаемого результата;

- умения делать ответственный выбор на основе анализа ситуации;

-приобретения навыков осуществления рефлексивной, контрольно - оценочной деятельности, адекватной самооценки;

-закрепления умения анализировать ситуацию, оценивать собственные профессиональные возможности;

- наличия навыков общения и совместной деятельности, готовности к сотрудничеству с другими людьми, умения разрешать конфликты, осуществлять стрессовый контроль;

- развития навыков принятия самостоятельных, обоснованных и взвешенных решений в сложных профессиональных, межличностных, социальных ситуациях;

- развития способности к сотрудничеству в коллективной деятельности, умения эффективно работать в составе групп, способности организовать работу группы, управлять собой и другими; способности адаптации к различным темпераментам и характерам,

- самостоятельной постановки задач и способности их решения, выявления проблем принятия рациональных решений в критической ситуации.

Задачи проекта

1. Создание условий широкого проникновения в учебный процесс экспериментальных умений в процессе изучения предмета «Физика». Вовлечь максимальное число обучающихся во внеурочную деятельность.

2. Повышение качества знаний и мотивацию обучающихся через экспериментальную деятельность.

3. Формирование УУД, развитие творческих способностей обучающихся.

4. Разработка и внедрение авторских элективных курсов: «Экспериментальные задачи по физике» (7 класс), «Физика и мы» (8 класс), «Решение нестандартных задач по физике» (9 класс).

5. Создание банка данных проектов, исследовательских, творческих работ.

Ожидаемые результаты для участников проекта:

преподавателю - возможность реализовать принципиально новые формы и методы обучения; дополнительные возможности для поддержания и направления развития личности обучаемого; творческий поиск и организации совместной деятельности учащихся и учителей; использование интеллектуальных форм труда.

учащимся - личностные результаты: сформированность мотивации учебной деятельности; формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности к саморазвитию; познание нового, овладение умениями и новыми компетенциями.

- метапредметные результаты: - умение эффективно сотрудничать и взаимодействовать: формирование умений анализировать свою познавательную деятельность и управлять ею; умение самостоятельно работать с разными источниками информации.

- предметные результаты: формирование коммуникативной компетенции через различные активные формы деятельности; знание алгоритма проведения и оформления проектно-исследовательских работ, кейсов, синквейнов. У учащихся повышается эффективность самостоятельной работы; появляются совершенно новые возможности для творчества, обретения и закрепления различных профессиональных навыков;

родителям - возможность участвовать в процессе обучения начиная от контроля уровня успеваемости, заканчивая участием в совместных проектах.

Условия реализации проекта

Программы элективных курсов «Физика и мы» (7 класс), «Экспериментальные задачи по физике» (8 класс), «Решение нестандартных задач по физике» (9 класс) составлены на основе ФГОС общего образования в соответствии с Программой для общеобразовательных учреждений, рекомендованный Министерством образования и науки РФ (базовый и профильный уровень).

Элективные курсов отвечают следующим требованиям:

1. Соответствуют стратегии модернизации содержания образования - федеральному компоненту образовательных стандартов первого поколения.

2. Соответствуют современному уровню базовой науки.

3. Соответствуют возрастным особенностям обучающихся, их познавательным интересам и возможностям.

4. Обеспечивают преемственность содержания.

5. Раскрывают межпредметные связи.

Ресурсное обеспечение проекта является достаточным для его реализации:

кабинет физики, соответствует санитарно-гигиеническим требованиям,
оснащён комплектом оборудования по все темам курса,
оснащён комплектом мебели для учащихся и учителя;
имеется компьютер, проектор.

Учебно-методические ресурсы. Имеются печатные, экранные, звуковые и экранно-звуковые пособия, демонстрационный и раздаточный материал. Книжный фонд включает в себя справочную литературу, научно-методическую литературу, материалы текущей периодики, имеются электронные пособия по физике, накапливаются, обучающие компьютерные презентации, подготовленные учителем и учащимися.

В учебном процессе используются современные образовательные технологии

Этапы реализации проекта

Корректировка педагогической деятельности на начальном этапе реализации проекта. Разработка методических пособий: элективных курсов «Физика и мы» (7 класс), «Экспериментальные задачи по физике» (8 класс), «Решение нестандартных задач по физике» (9 класс) -утверждение экспертным советом МОУ «Гимназия №29», МОУ «Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №38» -2008-2009учебный год.
Процесс реализации педагогического проекта -2010-2014учебный год.
Утверждение Республиканским экспертным советом при МО РМ методических пособий: элективных курсов «Физика и мы» (7 класс), «Экспериментальные задачи по физике» (8 класс), «Решение нестандартных задач по физике» (9 класс). Анализ достигнутых результатов -2014-2015учебный год.

Теоретическая основа проекта

Исследования многих методистов посвящены проблеме формирования экспериментальных умений у учащихся при обучении физике (А.А. Бобров, Л.В. Гурьева, Е.Л. Долганова, В.В. Завьялов, П.А. Знаменский, П.В. Зуев, Н.А. Константинов, Н.В. Кочергина, А.А. Кузнецов, А.П. Лешуков, А.В. Перышкин, В.Г. Разумовский, А.В. Усова и др.).

Пути решения профессиональной проблемы

В целях ориентации школьников на выбор профиля обучения в 7-9 классах основной школы проводится предпрофильная подготовка. Для этого в базисном учебном плане выделяется 1 ч. в неделю (34ч. в год) на специально организованные курсы. Их цель- самоопределение учеников относительно профиля обучения в старших классах. Кроме того в результате изучения курсов «Физика и мы» (7 класс), «Экспериментальные задачи по физике» (8 класс), «Решение нестандартных задач по физике» (9 класс) ученики смогут сформировать следующие универсальные учебные действия и ключевые компетенции:

познавательная деятельность:

• использование для познания окружающего мира различных естественнонаучных методов: наблюдение, измерение, эксперимент;

• формирование умений различать факты, гипотезы, причины, следствия, доказательства, законы, теории;

• овладение адекватными способами решения теоретических и экспериментальных задач;

• приобретение опыта выдвижения гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез.

информационно-коммуникативная деятельность:

• владение монологической и диалогической речью, развитие способности понимать точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение;

• использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации.

рефлексивная деятельность:

• владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умением предвидеть возможные результаты своих действий:

• организация учебной деятельности: постановка цели, планирование, определение оптимального соотношения цели и средств.

Структура программы элективного курса «Физика и мы» состоит из 2 образовательных блоков (теоретический и практический), каждый из которых реализует отдельную группу задач.

Все образовательные блоки предусматривают не только углубление теоретических знаний, но и формирование деятельностно-практического опыта.

Практические задания способствуют развитию у детей творческих способностей, умения создавать авторские модели, выдвигать гипотезы.

Программа элективного курса.

Введение. 1 ч

Цели и задачи курса. Специфика работы экспериментатора. Инструктаж по технике безопасности.

Форма работы: фронтальная.

2. Методы обработки информации. 2 ч.

Способы сбора информации полученной в ходе эксперимента. Понятие абсолютной и относительной погрешностей измерения. Способы вычисления погрешностей.

Форма работы: индивидуальная.

3.Решение задач и проведение экспериментальных работ. 30 ч.

Решение качественных, количественных и экспериментальных задач предложенных в приложении.

Форма работы: парная, фронтальная.

Примечание: приборы и принадлежности описаны в содержании задачи.

4. Итоговое занятие. 1 ч.

Презентация и защита экспериментальных работ.

Тематический план элективного курса «Физика и мы»

№

Содержание учебных разделов

Общее количество часов

В том числе

теория

практика

Введение. Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешности их измерений.

Методы обработки информации

2.1.

Определение цены деления приборов и измерение физических величин.

2.2

Понятие погрешностей измерения и методов их вычисления

Решение качественных, количественных и экспериментальных задач

3.1

Экспериментальная работа № 1. "Измерение длины проволоки"

3.2

Экспериментальная работа № 2. "Определение толщины алюминиевой пластины прямоугольной формы"

3.3

Решение качественных задач на строение вещества и диффузию (1-11)

3.4

Решение задач на среднюю скорость (12-16)

3.5

Решение задач на механическое движение (17-20)

3.6

Экспериментальная работа № 3 "Определение внутреннего объема из-под духов"

3.7

Решение задач на плотность (21-25)

3.8

Решение задач на плотность (26-29)

3.9

Экспериментальная работа № 4 "Определение пустого пространства теннисного шарика заполненного кусочками алюминия

заполненного кусочками алюминия"

3.10

Решение задач на массу и плотность (30-33)

3.11

Экспериментальная работа № 5 "Определение массы латуни(меди) и алюминия в капроновом

мешочке"

3.12

Решение задач на силу (34-40)

3.13

Решение задач на давление твердых тел (41-47)

3.14

Экспериментальная работа № 6 "Определение давления, создаваемого цилиндрическим телом на горизонтальную поверхность"

3.15

Решение задач на давление в жидкостях (48-51)

3.16

Решение задач на давление в жидкостях, на сообщающиеся сосуды (52-55)

3.17

Решение задач на архимедову силу (56-58)

3.18

Решение задач архимедову силу (59-62)

3.19

Решение задач на плавание тел (63-65)

3.20

Экспериментальная работа № 7 "Определение массы тела, плавающего в воде"

3.21

Экспериментальная работа № 8 "Определение объема куска льда"

3.22

Экспериментальная работа № 9 "Определение плотности твердого тела"

3.23

Решение задач на архимедову силу (66-69)

3.24

Экспериментальная работа № 10 "Определение плотности камня"

3.25

Анализ и разбор вступительных задач в МФТИ.

3.26

Решение задач на работу переменной силы (70-74)

3.27

Решение задач на мощность (75-78)

3.28

Решение задач на работу (79-82)

3.29

Решение качественных задач на простые механизмы (83-91)

3.30

Решение задач по темам 7-го класса (92-94)

Итоговое занятие

Элективный курс «Экспериментальные задачи по физике» для учащихся 8-х классов является логическим продолжением курса «Физика и мы» любого вида образовательных учреждений, желающих приобрести опыт самостоятельного проведения эксперимента по физике. Специфика курса состоит в том, что предпочтение отдается интересным, оригинальным задачам. Большую долю составляют задачи повышенной трудности, творческого характера, что делает занятия интересными и привлекательными для учащихся данного возраста. Программа курса рассчитана на 34 часа. Основными видами деятельности учащихся на занятиях по элективному курсу являются практическая работа в физической лаборатории и выполнение простых экспериментальных заданий в домашних условиях. На эти виды работ отводится 60% времени.

Программа элективного курса.

1.Введение. 1 ч

Цели и задачи курса. Специфика работы экспериментатора. Инструктаж по технике безопасности.

Форма работы: фронтальная.

2. Проведение экспериментальных работ. 22 ч.

Проведение экспериментальных задач предложенных в приложении.

Форма работы: парная, фронтальная.

Примечание: приборы и принадлежности описаны в содержании задачи.

2.1 Знакомство с устройством термометра. Измерение температуры воды и воздуха. Знакомство с психтрометром. Определение влажности воздуха. Знакомство с барометром. Измерение атмосферного давления.

2.2Сборка простейшей электрической цепи. Знакомство с амперметром. Измерение тока в электрической цепи. Знакомство с вольтметром измерение напряжения в электрической цепи.

2.3Наблюдение изменения внутренней энергии тел при совершении работы. Наблюдение теплопроводности воды и воздуха. Наблюдение теплопередачи в воде конвекцией.

2.4Знакомство с устройством и назначением калориметра.

2.5Наблюдение кристаллических тел. Способы выращивания кристаллов. Практическая домашняя работа «Вырасти свой собственный кристалл»

2.6Наблюдение поглощения энергии при плавлении льда.

2.7Наблюдение выделения энергии при кристаллизации гипосульфита.

2.8Наблюдение поглощения энергии при испарении жидкостей.

Наблюдение зависимости скорости испарения жидкости от рода жидкости, площади и свободной поверхности, температуры и скорости удаления паров.

2.9Изучение электризации различных тел. Изучение взаимодействия заряженных тел. Два рода зарядов.

2.10Изучение зависимости силы взаимодействия заряженных тел от абсолютного значения зарядов и расстояния между ними.

Наблюдение парения пушинки в электрическом поле.

2.11Изучение гальванических элементов.

Знакомство с батареей аккумуляторов. Зарядка и разрядка аккумулятора.

2.12Наблюдение химического действия электрического тока. Наблюдение теплового действия электрического тока.

2.13Наблюдение магнитного действия электрического тока.

2.14Изучение зависимости силы тока от напряжения.

Изучение реостата. Изучение зависимости силы тока от сопротивления проводника.

2.15 Изучение зависимости сопротивления проводника от его размеров.

2.16Исследование распределения напряжения на последовательно соединенном участке цепи. Вычисление общего сопротивления последовательно соединенных проводников.

2.17Исследование распределения силы тока в цепи с параллельным соединением проводников. Измерение напряжения на параллельно соединенных участках цепи. Вычисление общего сопротивления параллельно соединенных проводников.

2.18Знакомство с устройством электролампы накаливания. Знакомство с плавким предохранителем.

2.19Наблюдение распространения света в однородной среде. Получение изображения с помощью малого отверстия.

2.20Изучение отражения света. Изготовление калейдоскопа. Наблюдение прохождения света из одной среды в другую.

2.21Получение изображения с помощью линзы.

2.22Знакомство с устройством микроскопа. Знакомство с устройством телескопа. Изготовление перископа.

3. Решение открытых (изобретательских) задач. 10ч.

Цели и задачи курса.

1. Развитие у ребёнка естественной потребности познания окружающего мира, заложенной природой.

2. Формирование системного диалектического мышления (сильного мышления), основанного на законах развития.

3. Формирование навыков самостоятельного поиска и получения нужной информации.

Форма работы: индивидуальная, фронтальная.

4. Итоговое занятие. 1 ч.

Презентация и защита экспериментальных работ.

Тематический план «Физика и мы»

№

Содержание учебных разделов

Общее количество часов

В том числе

теория

практика

Введение.

Инструктаж по технике безопасности.

Проведение экспериментальных работ.

2.1

Знакомство с устройством термометра, психрометра, барометра.

2.2

Сборка простейшей электрической цепи. Измерение силы тока и напряжения.

2.3

Способы изменения внутренней энергии

2.4

Знакомство с устройством и назначением калориметра.

2.5

Способы выращивания кристаллов

2.6

Наблюдение поглощения энергии при плавлении льда.

2.7

Наблюдение выделения энергии при кристаллизации гипосульфита

2.8

Наблюдение поглощения энергии при испарении жидкостей

2.9

Изучение электризации различных тел

2.10

Изучение зависимости силы взаимодействия заряженных тел от абсолютного значения зарядов и расстояния между ними

2.11

Изучение гальванических элементов.

Зарядка и разрядка аккумулятора.

2.12

Наблюдение химического и теплового действия электрического тока.

2.13

Наблюдение магнитного действия электрического тока.

2.14

Изучение зависимости силы тока от напряжения

2.15

Изучение зависимости сопротивления проводника от его размеров.

2.16

Исследование законов последовательно соединенного участка цепи

2.17

Исследование законов параллельно соединенного участка цепи

2.18

Знакомство с устройством электролампы накаливания и с устройством плавкого предохранителя

2.19

Наблюдение распространения света в однородной среде

2.20

Изучение отражения света. Изготовление калейдоскопа

2.21

Получение изображения с помощью линзы

2.22

Знакомство с устройством микроскопа, телескопа. Изготовление перископа

Решение открытых (изобретательских) задач.

Итоговое занятие

Итого

Учащиеся при работе по курсу «Решение нестандартных задач по физике» (9 класс) должны развить уже имеющиеся навыки решения нестандартных задач, освоить основные методы и приёмы решения физических задач, приобрести навыки работы с тестами. На занятиях планируется разбор задач, решение которых требует не просто механической подстановки данных в готовое уравнение, а, прежде всего, осмысление самого явления, описанного в условии задачи. Отдаётся предпочтение задачам, приближенным к практике, родившимся под влиянием эксперимента. При проведении занятий предусмотрена реализация дифференцированного и личностно-ориентированного подходов, которые позволят ученикам двигаться внутри курса по своей траектории и быть успешными.

Для организации занятий используются следующие формы:

• лекционное изложение материала;

• эвристические беседы;

• практикумы по решению задач;

• работа в малых группах;

• домашние эксперименты.

Формами контроля при проведении данного курса являются:

• Самостоятельная работа по решению задач;

• Индивидуальные проекты задач по разделу ;

• Сообщения по результатам выполнения домашних экспериментальных заданий;

•Фронтальный опрос учащихся;

•Проекты построения и расчета электрических цепей.

Данный курс предполагает следующие результаты:

• Овладение школьниками новыми методами и приемами решения нестандартных физических задач.

• Предпрофильная подготовка учащихся, позволяющая сделать осознанный выбор в пользу предметов естественно-математического цикла.

Программа элективного курса.

1. Вводное занятие (1 ч).

2. Основы кинематики (6 ч).

Механическое движение, относительность движения, система отсчета. Траектория, путь и перемещение. Закон сложения скоростей. Графики зависимости кинематических величин от времени при равномерном и равнопеременном движении. Движение тела под действием силы тяжести по вертикали. Баллистическое движение.

3. Основы динамики (6 ч).

Законы Ньютона. Инерциальная система отсчета. Масса. Сила. Сложение сил. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести, ускорение свободного падения. Силы упругости, закон Гука. Вес тела, невесомость. Силы трения, коэффициент трения скольжения.

4. Элементы гидростатики и аэростатики (4 ч).

Давление жидкости и газов. Закон Паскаля. Закон сообщающихся сосудов. Сила Архимеда. Условия плавания тел.

5. Законы сохранения в механике (5 ч).

Понятие энергии, кинетическая и потенциальная энергии, полная механическая энергия. Механическая работа, мощность. Закон сохранения энергии в механике. Импульс, закон сохранения импульса.

6. Тепловые явления (4 ч).

Внутренняя энергия. Количество теплоты, удельная теплоемкость; удельная теплота парообразования и конденсации; удельная теплота плавления и кристаллизации; удельная теплота сгорания топлива. Уравнение теплового баланса. Коэффициент полезного действия тепловых двигателей. Влажность воздуха.

7. Электрические явления (8 ч).

Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда. Электрический ток. Величины, характеризующие электрический ток. Условные обозначения элементов электрических цепей. Построение электрических цепей. Закон Ома. Расчет сопротивления проводников. Законы последовательного и параллельного соединений. Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца.

Тематический план элективного курса.

Тема

Кол-во часов

Виды деятельности

Планируемый результат

Формы контроля

1. Вводное занятие

Решение задач по различным разделам физики

Самоанализ знаний умений и навыков учащихся

Анкетирование

2. Основы

кинематики

Равномерное и равнопеременное движение. Величины, характеризующие механическое движение

Составление таблицы, отражающей связь между кинематическими величинами, составление общего алгоритма на кинематику, решение задач по общему алгоритму

Усвоение учащимися алгоритма решения задач по кинематике и применение его на практике

Фронтальный опрос учащихся

Графики зависимости кинематических величин от времени

Построение графиков зависимости кинематических величин от времени для различных видов движения, решение задач с применением графиков

Умение строить графики в различных координатах, умение находить различные величины по графикам

Тестирование

Действия над векторами. Проекция вектора на ось.

Закон сложения скоростей

Построение и нахождение проекции вектора на ось; решение задач с применением закона сложения скоростей; построение траектории движения при переходе от одной системы отсчета к другой

Разложение вектора скорости по двум взаимноперпендикулярным направлениям, применение закона сложения скоростей для решения задач повышенного уровня

Фронтальная беседа по теме

Движение тела под действием силы тяжести по вертикали. Баллистическое движение

Применения алгоритма по кинематике к решению задач в случае движения тела по вертикали и под углом к горизонту. Построение графиков зависимости кинематических величин от времени

Умение находить по алгоритму различные кинематические величины в случае движения тела по вертикали под действием силы тяжести и под углом к горизонту

Индивидуальные проекты задач по разделу

3. Основы динамики

Силы в природе

Построение векторов действующих на тело сил. Нахождение различных сил по формулам. Построение таблицы

Умение изображать силы, действующие на тело в различных случаях, и находить направление результирующей силы.

Тестирование

Алгоритм решения задач по динамике

Построение и анализ общего алгоритма на динамику.

Алгоритм решения задач по динамике

Первый закон Ньютона

Применение алгоритма на динамику к решению задач в случае равновесия или равномерного прямолинейного движения

Решение задач с применением алгоритма в случае равномерного прямолинейного движения тела или равновесия

Индивидуальный опрос

Второй и третий законы Ньютона

Применение алгоритма к решению задач в случае движения тела с ускорением

Умение находить различные физические величины с использованием алгоритма по динамике при движении тела с ускорением

Итоговая кратковре-менная контрольная работа

4. Элементы гидростатики и аэростатики

Гидростатическое давление. Закон сообщающихся сосудов

Анализ условия равновесия жидкости в сообщающихся сосудах. Построение алгоритма на применение закона сообщающихся сосудов

Нахождение различных параметров, используя закон сообщающихся сосудов

Тестирование

Сила Архимеда. Условия плавания тел

Изображение силы Архимеда в общем случае, выяснение условия плавания

, построение таблицы

Изображение сил, действующих на тело в жидкой или газообразной среде;

применение закона Архимеда к решению задач

Фронтальная беседа

5. Законы сохранения в механике

Работа, мощность, энергия

Построение таблицы, устные сообщения

Умение находить энергетические величины и связь между ними в общем случае и в механике

Анкетирование

Закон сохранения полной механической энергии

Выяснение условий сохранения полной механической энергии и построение алгоритма на закон сохранения энергии в общем случае и в механике

Умение воспроизводить алгоритм на закон сохранения энергии и применять к решению задач

Анкетирование

Импульс. Закон сохранения импульса

Изображение векторов импульса, выяснение условий выполнения за-кона сохранения импульса и энергии; оформление результатов в виде схемы. Построение общего алгоритма на законы сохранения

Умение приводить примеры выполнения закона сохранения энергии и импульса в различных случаях; применение законов сохранения к решению задач

Собеседование

6. Тепловые явления

Расчет количества теплоты в различных тепловых процессах

Составление таблицы, нахождение количества теплоты в различных тепловых процессах по формулам

Умение воспроизводить таблицу по памяти, приводить примеры тепловых процессов для каждого случая, применять формулы для расчета количества теплоты

Тестирование

Уравнение теплового баланса

Распространение закона сохранения энергии на тепловые процессы; со-ставление алгоритма решения задач на уравнение теплового баланса

Воспроизведение алгоритма, применение уравнения теплового баланса к решению задач

Фронтальный опрос

7. Электрические явления

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона

Изображение силы Кулона в различных случаях. Анализ решения задач на закон Кулона и закон сохранения электрического заряда

Умение приводить примеры электрических яв-лений и применять закон Кулона и закон сохранения электрического заряда

Фронтальная беседа

Построение электрических цепей

Составление таблицы: «Условное обозначение элементов электрических цепей»; построение электрических цепей с использованием условных обозначений

Умение строить и читать электрические цепи, используя условные обозначения

Анкетирование

Постоянный электрический ток. Величины, характеризующие электрический ток

Построение таблицы. Решение задач на применение таблицы

Умение воспроизводить таблицу и находить силу тока, напряжение и сопротивление по формулам

Фронтальный опрос

Закон Ома. Расчет сопротивления проводников

Построение вольт- амперной характеристики для проводников с различным проводников с различным сопротивлением; нахождение связи между напряжением, силой тока и сопротивлением на опыте

Умение строить и пользоваться вольтамперной характеристикой для нахождения электрических параметров участка цепи. Решение задач на закон Ома

Тестирование

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца

Нахождение энергетических параметров электрического тока; применение закона сохранения энергии к электрическим явлениям

Умение воспроизводить закон Джоуля-Ленца и применять закон сохранения энергии к решению задач на электрический ток

Индивидуальные проекты

Законы последовательного и параллельного соединения проводников

Составление таблицы: «Законы последовательного и параллельного соединения» по экспериментальным данным. Упрощение электрических схем

Воспроизведение законов последовательного и параллельного соединений. Умение применять закон Ома и законы последовательного и параллельного соединений к расчету электрических цепей

Проекты построения и расчета электрических цепей

Закрепление знаний

Мини- презентации учащихся по решению задач на различные разделы физики

Воспроизведение алгоритмов решения задач на различную тематику по памяти; умение приводить примеры задач на применение алгоритма; умение определять тематику задачи

Анкетирование, беседа

Всего

Апробация и внедрение проекта осуществлялись:

1. МОУ «Гимназия № 29» г.о. Саранск

2. МОУ «СОШ № 38» г.о. Саранск

Задачи и достигнутые результаты реализации проекта

Задачи проекта

Достигнутые результаты

1. Вовлечь максимальное число обучающихся во внеурочную деятельность

1. 80 % обучающихся вовлечены в процесс формирования экспериментальной деятельности .

2. Успешное участие в муниципальном исследовательском конкурсе «Ярмарка идей». Республиканском конкурсе проектов.

2. Способствовать дальнейшей успешной социализации выпускника

2009 уч. год - 35% выпускников связали профессию с физикой.

2010 уч. год - 32%

2011уч год - 46%

2012 уч год - 42%

2013 уч. год --54%

2014 уч. год --62%

Из отчетов учителей, участвующих в апробации, и из анализа результатов анкетирования учащихся был сделан следующий вывод: у школьников повысился интерес к физике, в результате формирования экспериментальных умений в процесс обучения физике (Рис. 1).

Рис.1. Динамика развития познавательного интереса учащихся к физике

Интерес к физике более всего повысился у тех учащихся, которые посещали элективные курсы. Это связано с тем, что учащиеся были вовлечены в различные виды деятельности: проектную, аналитическую, экспертную, рефлексивную и т.д.

Выводы:

1. Созданы условия для формирования экспериментальных умений в процессе изучения предмета «Физика». Вовлечено максимальное число обучающихся в активные формы обучения во внеурочной деятельности.

2. Повышается качество знаний и мотивация к изучению предмета обучающихся через формирования экспериментальных умений.

3. Формируются УУД, развиваются творческие способности обучающихся.

4. Повышаются ключевые компетенции.

5. Создан банк проектов, исследовательских, творческих работ.

Список литературы

Демонстрационные версии экзаменационных работ

ГИА. URL: http://gia.edu.ru/ru/graduates_classes/demon-stration (дата обращения: 04.04.2014).

Демонстрационный эксперимент по физике в сред-ней школе / под ред. А. А. Покровского. М. : Просвещение,

1978.

Лабораторные работы по физике. Виртуальная фи-зическая лаборатория [Электронный ресурс]. М. : Дрофа, 2006.

Ланге В. Н. Физические парадоксы, софизмы и за-нимательные задачи. М. : Просвещение, 1967.

Ланге В. Н. Экспериментальные задачи на смекалку.

М., 1985.

Парфентьева Н. А. Сборник экспериментальных за-дач по физике. М. : Просвещение, 2010.

Перельман Я. И. Занимательная физика. Ч. 1, 2. До-модедово : ВАП, 1994.

Подборки олимпиадных задач по физике в средней школе. URL: http://www.ph4s.ru/book_ab_ph_zad.html (дата обращения: 04.04.2014).

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. М. : Просвеще-

ние, 2011.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Мордовский Республиканский Институт Образования

МОУ «Гимназия № 29»

МОУ «Средняя общеобразовательная школа

с углубленным изучением отдельных предметов №38»

городского округа Саранска

Элективный курс по физике

для учащихся 7 классов

«Физика и мы»

Авторы: Игошина С. Н.- учитель физики МОУ «Гимназия №29»,

Семтина Т. Н.- учитель физики МОУ «СОШ с углубленным изучением отдельных предметов № 38»

Оглавление.

1. Пояснительная записка.

2. Программа элективного курса.

3. Примерный тематический план элективного курса.

4. Приложения.

5. Список рекомендуемой литературы

Пояснительная записка

Программа курса по содержательной, тематической направленности является научно-технической; по функциональному предназначению - учебно-познавательной; по форме организации - общедоступной; по времени реализации - годичной.

Программа курса по выбору: «Физика и мы» предназначена для учащихся 7 класса независимо от профиля, а также интересующихся предметом учащихся и направлена на повышение познавательного интереса к предмету, а также на развитие творческих способностей учащихся.

Содержание программы нацелено на формирование творческой личности, расширения представления учащихся о методах физического познания природы, формирования познавательного интереса к физике.

Изучение данного курса  актуально в связи с подготовкой учащихся к исследовательской деятельности. Актуальность данной программы обусловлена также ее практической значимостью. Дети могут применить полученные знания и практический опыт при подготовке к городскому учебно-исследовательскому конкурсу среди школьников. В курсе так же подобраны качественные и расчетные задачи повышенной степени сложности по основным темам традиционного курса физики 7-го класса.

Основой формирования познавательного интереса и творческих способностей учащихся безусловно является экспериментальная работа, а ценность необходимых для творчества знаний определяется, прежде всего, их системностью.

Программа курса рассчитана на 34 часа. Периодичность занятий 1 раз в неделю.

Целью данного курса является развитие творческих способностей и повышение познавательного интереса к предмету через экспериментальную деятельность учащихся.

Логика освоения учебных тем определяется задачами:

раскрытия зависимостей, выраженных физическими законами, закономерностями, путем измерения физических величин;
осознания и понимание физических явлений и законов;
получение навыков по решению задач повышенной трудности;
формирование у учащихся умений и навыков по использованию в экспериментальных работах простейших приборов и приспособлений;
развития способность моделировать и описывать на основе полученной модели физические явления;

Структура программы состоит из 2 образовательных блоков (теоретический и практический), каждый из которых реализует отдельную группу задачу.

Результаты обучения по данному курсу достигаются в каждом образовательном блоке. В планирование содержания включены итоговые уроки, которые проводятся в конце изучения каждого тематического блока.

В результате изучения курса ученики смогут освоить следующие ууд и ключевые компетенции:

познавательная деятельность:

• формирование умений различать факты, гипотезы, причины, следствия, доказательства, законы, теории;

• овладение адекватными способами решения теоретических и экспериментальных задач;

информационно-коммуникативная деятельность:

• использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации.

рефлексивная деятельность:

В результате работы по программе «Физика и мы» учащиеся:

должны знать: физические понятия и законы по темам предусмотренным программой курса, методы обработки, сбора информации и экспериментальной работы.

должны уметь: самостоятельно планировать физический эксперимент, моделировать физические явления, выдвигать гипотезы, обрабатывать результаты экспериментов с нахождением ошибок измерений;

способны решать следующие жизненно-практические задачи: применять полученные знания в повседневной практической бытовой жизни.

2.Программа элективного курса.

Введение. 1 ч

Цели и задачи курса. Специфика работы экспериментатора. Инструктаж по технике безопасности.

Форма работы: фронтальная.

2. Методы обработки информации. 2 ч.

Форма работы: индивидуальная.

3.Решение задач и проведение экспериментальных работ. 30 ч.

Решение качественных, количественных и экспериментальных задач предложенных в приложении.

Форма работы: парная, фронтальная.

Примечание: приборы и принадлежности описаны в содержании задачи.

4. Итоговое занятие. 1 ч.

Презентация и защита экспериментальных работ.

3.Тематический план элективного курса.

«Физика и мы»

№

Содержание учебных разделов

Общее количество часов

В том числе

теория

практика

Введение. Физические величины. Измерение физических величин. Точность и погрешности их измерений.

Методы обработки информации

2.1.

Определение цены деления приборов и измерение физических величин.

2.2

Понятие погрешностей измерения и методов их вычисления

Решение качественных, количественных и экспериментальных задач

3.1

Экспериментальная работа № 1. "Измерение длины проволоки"

3.2

Экспериментальная работа № 2. "Определение толщины алюминиевой пластины прямоугольной формы"

3.3

Решение качественных задач на строение вещества и диффузию (1-11)

3.4

Решение задач на среднюю скорость (12-16)

3.5

Решение задач на механическое движение (17-20)

3.6

Экспериментальная работа № 3 "Определение внутреннего объема из-под духов"

3.7

Решение задач на плотность (21-25)

3.8

Решение задач на плотность (26-29)

3.9

Экспериментальная работа № 4 "Определение пустого пространства теннисного шарика, заполненного кусочками алюминия"

3.10

Решение задач на массу и плотность (30-33)

3.11

Экспериментальная работа № 5 "Определение массы латуни(меди) и алюминия в капроновом мешочке"

3.12

Решение задач на силу (34-40)

3.13

Решение задач на давление твердых тел (41-47)

3.14

3.15

Решение задач на давление в жидкостях (48-51)

3.16

Решение задач на давление в жидкостях, на сообщающиеся сосуды (52-55)

3.17

Решение задач на архимедову силу (56-58)

3.18

Решение задач архимедову силу (59-62)

3.19

Решение задач на плавание тел (63-65)

3.20

Экспериментальная работа № 7 "Определение массы тела, плавающего в воде"

3.21

Экспериментальная работа № 8 "Определение объема куска льда"

3.22

Экспериментальная работа № 9 "Определение плотности твердого тела"

3.23

Решение задач на архимедову силу (66-69)

3.24

Экспериментальная работа № 10 "Определение плотности камня"

3.25

Анализ и разбор вступительных задач в МФТИ.

3.26

Решение задач на работу переменной силы (70-74)

3.27

Решение задач на мощность (75-78)

3.28

Решение задач на работу (79-82)

3.29

Решение качественных задач на простые механизмы (83-91)

3.30

Решение задач по темам 7-го класса (92-94)

Итоговое занятие

4. Приложения 1. Экспериментальные работы

Экспериментальная работа № 1.

" Измерение длины проволоки"

СПОСОБ 1.
Оборудование:

моток тонкой медной проволоки, который нельзя размотать,
весы, гири,
карандаш, линейка,
образец проволоки 15-20 см.

Методические указания.

1. Определите массу мотка на рычажных весах.
2. Намотать 30-40 витков образца проволоки на карандаш и измерить длину намотанной части.
3. Определить диаметр проволоки ,

где l - длина намотанной части, N - количество витков.

4. Определить площадь сечения проволоки
5. Из формулы плотности определить объем
6. Найти длину проволоки

СПОСОБ 2.
Оборудование:

моток тонкой медной проволоки,
весы, гири,
образец проволоки,
полоска миллиметровой бумаги, карандаш.

Методические указания.
Работа выполняется как в 1 способе, длина намотанной части определяется с помощью полоски миллиметровой бумаги.

СПОСОБ 3.
Оборудование:

моток тонкой медной проволоки,
весы, гири,
образец проволоки,
штангенциркуль или микрометр.

Методические указания.
Диаметр проволоки определяется с помощью штангенциркуля или микрометра.

Экспериментальная работа № 2.

" Определение толщины алюминиевой пластины

прямоугольной формы".

Оборудование:

весы, гири,
линейка,
алюминиевая пластина с известной плотностью.

Методические указания.

1. Определить массу пластины на весах
2. Найти объем пластины
3. Измерить ширину, длину пластины и вычислить ее площадь
4. Определить толщину пластины

Экспериментальная работа № 3.

" Определение внутреннего объема флакона из-под духов".

Оборудование:

флакон из-под духов с пробкой,
весы, гири,
мензурка.

СПОСОБ 1.
Методические указания.

1. Взвесить на весах флакон.
2. Найти объем стекла (плотность стекла известна)
3. Опустить в мензурку закрытый флакон и определить объем вытесненной воды, который равен внешнему объему флакона
4. Определить внутренний объем флакона

СПОСОБ 2.
Методические указания.

Определить объем закрытого флакона с помощью мензурки V _внеш2. Открытый флакон погрузить в мензурку, после полного заполнения водой определить объем стекла V _ст
3. Определить внутренний объем флакона

Экспериментальная работа № 4.

" Определение пустого пространства теннисного шарика,

заполненного кусочками алюминия".

Оборудование:

теннисный шарик, наполненный кусочками алюминия и герметически закрытый,
весы, гири,
мензурка.

Методические указания.

1. Определить массу шарика с помощью рычажных весов.
2. Определить объем шарика с помощью мензурки.
3. Определить объем алюминия (пренебрегая массой шарика)
4. Найти объем пустого пространства

Экспериментальная работа № 5.

" Определение массы латуни (меди) и алюминия

в капроновом мешочке, не раскрывая его".

Оборудование:

мешочек с кусочками металлов,
весы, гири,
мензурка.

Методические указания.

1. Взвесить мешочек на рычажных весах.
2. Определить объем металлов в мешочке с помощью мензурки.
3. Определить объем каждого металла

Экспериментальная работа № 6.

" Определение давления, создаваемого цилиндрическим телом

на горизонтальную поверхность".

СПОСОБ 1.
Оборудование:

цилиндрическое тело,
весы, гири,
линейка.

Методические указания.

1. Определить массу тела с помощью рычажных весов.
2. Найти вес тела
3. Измерить диаметр цилиндра d с помощью линейки.
4. Определить площадь основания
5. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность , где F=P

СПОСОБ 2.
Оборудование:

цилиндрическое тело,
весы, гири,
миллиметровая бумага.

Методические указания.

1. Определить массу тела с помощью рычажных весов.
2. Найти вес тела
3. Поставить на миллиметровую бумагу тело, обвести контур и приблизительно найти площадь основания цилиндра.
4. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность , где F=P

СПОСОБ 3.
Оборудование:

цилиндрическое тело, известной плотности,
полоска миллиметровой бумаги.

Методические указания.

1. Измерить полоской миллиметровой бумаги высоту h цилиндра и диаметр основания d.
2. Найти площадь основания и объем тела ,
3. Найти вес тела
4. Определить давление, оказываемое телом на горизонтальную поверхность , где F=P

Экспериментальная работа № 7.

" Определение массы тела, плавающего в воде".

Оборудование:

цилиндрический сосуд (пластмассовая бутылка с отрезанным верхом),
линейка,
тело, плавающее в воде.

Методические указания.

1. Отметить уровень воды в бутылке.
2. Опустить в воду тело, определить высоту подъема воды h
3. Измерить диаметр d бутылки с помощью линейки.
4. Определить площадь сечения бутылки и объем вытесненной воды телом ,
5. Найти массу тела, используя условие плавания тела.

Экспериментальная работа № 8.

" Определение объема куска льда".

Оборудование:

цилиндрический сосуд (пластмассовая бутылка с отрезанным верхом),
линейка,
кусок льда.

Методические указания.

1. Отметить уровень воды в бутылке.
2. Опустить в воду кусок льда, определить высоту подъема воды h
3. Измерить диаметр d бутылки с помощью линейки.
4. Определить площадь сечения бутылки и объем вытесненной воды льдом ,
5. Найти объем льда, используя условие плавания тела

Экспериментальная работа № 9.

" Определение плотности твердого тела".

Оборудование:

сосуд с водой,
твердое тело небольших размеров,
стакан,
весы, гири.

Методические указания.

1. Определить массу стакана, доверху налитого водой m₁.
2. Определить массу тела m.
3. Отлить воду из стакана, опустить тело в стакан, долить воду доверху и определить массу стакана с водой и телом m₂.
4. Определить массу вытесненной воды телом
5. Найти объем вытесненной воды, который равен объему тела
6. Определить плотность тела

Экспериментальная работа № 10.

" Определение плотности камня".

Оборудование:

стакан с водой,
камень небольших размеров,
динамометр,
нитка.

Методические указания.

Определить вес тела в воздухе Р ₁ _, вес тела в воде - Р ₂2. Найти архимедову силу
3. Найти объем камня, используя формулу архимедовой силы
4. Найти плотность камня

Приложения 2. Задачи

1. Если смешать по два равных объема ртути и воды, спирта и воды, то в первом случае получится удвоенный объем смеси, а во втором - меньше удвоенного объема. Почему?
2. Чем отличалось бы движение данной молекулы в воздухе от ее движения в вакууме?
3. Детские воздушные шарики обычно наполняются легким газом. Почему они уже через сутки теряют упругость, сморщиваются и перестают подниматься?
4. Чем объясняется, что пыль не спадает даже с поверхности, обращенной вниз?
5. Почему скорость диффузии с повышением температуры возрастает
6. Для чего при складывании полированных стекол между ними кладут бумажные ленты?
7. Почему дым от костра, поднимаясь вверх, быстро перестает быть видимым, даже в безветренную погоду?
8. Почему не рекомендуется стирать окрашенные в темные цвета ткани вместе с белыми?
9. Почему чернильные, жирные и другие пятна легче удалять сразу после того, как они были оставлены, и значительно труднее сделать это впоследствии?
10. На каком явлении основано консервирование фруктов и овощей? Почему сладкий сироп приобретает со временем вкус фруктов?
11. Воздушный шарик, наполненный гелием, поднялся к потолку комнаты. Через некоторое время он опустился на пол. Почему?
12. Мотоциклист за первые 2 ч проехал 90 км, а следующие 3 ч он ехал со скоростью 50 км/ч. Какова средняя скорость мотоциклиста на всем пути? (48 км/ч)
13. Из одного пункта в другой мотоциклист двигался со скоростью 60 км/ч, обратный путь был им проделан со скоростью 10 м/с. Определите среднюю скорость мотоциклиста за все время движения. Временем остановки во втором пункте пренебречь. (44 км/ч).
14. Пешеход 2/3 времени своего движения шел со скоростью 3 км/ч. Оставшееся время - со скоростью 6 км/ч. Определите среднюю скорость пешехода. (4 км/ч).
15. Первую половину пути велосипедист ехал со скоростью в 8 раз большей, чем вторую. Средняя скорость на всем пути оказалась равной 16 км/ч. Определите скорость велосипедиста на каждой половине пути. (72 км/ч, 9 км/ч).
16. Первую четверть всего пути поезд прошел со скоростью 60 км/ч. Средняя скорость на всем пути оказалась равной 40 км/ч. С какой средней скоростью двигался поезд на оставшейся части пути? (36 км/ч)
17. Электричка длиной 150 м, движущаяся со скоростью 20 м/с, обгоняет товарный поезд длиной 450 м, движущийся со скоростью 10 м/с, по параллельному пути. Определить время, за которое электричка обгоняет товарный поезд. (1 мин).
18. Катер проходит расстояние между двумя пунктами по реке вниз по течению реки за 3 ч, обратно - за 6 ч. Сколько времени потребуется катеру, чтобы преодолеть это расстояние, двигаясь с выключенными двигателями. (12 ч).
19. Определить скорость моторной лодки в стоячей воде, если при движении по течению реки ее скорость 10 м/с, а против течения - 6 м/с. Чему равна скорость течения реки? (8 м/с, 2 м/с).
20. Моторная лодка проходит по реке расстояние между двумя пунктами (в обе стороны) за 14 часов. Чему равно это расстояние, если скорость лодки в стоячей воде 35 км/ ч, а скорость течения реки - 5 км/ч? (240 м).
21. Два одинаковых ящика наполнены дробью: в одном лежит крупная дробь, в другом - мелкая. Какой из них имеет большую массу
22. В двух одинаковых стаканах налита вода до одинаковой высоты. В первый стакан опустили однородный слиток стали массой 100 г, а во второй - слиток серебра той же массы. Одинаково ли поднимется вода в обоих стаканах?
23. Масса пустой пол-литровой бутылки равна 400 г. Каков ее наружный объем? (0,66 л).
24. Найдите емкость стеклянного сосуда, если его масса 50 г и наружный объем 37 см ³. (17 см ³).
25. Тщательным совместным растиранием смешали по 100 г парафина, буры и воска. Какова средняя плотность получившейся смеси, если плотность этих веществ равна соответственно 0,9 г/см ³, 1,7 г/см ³, 1 г/см ³? (1,1 г/см ³).
26. В куске кварца содержится небольшой самородок золота. Масса куска равна 100 г, а его средняя плотность 8 г/см ³. Определите массу золота, содержащегося в куске кварца, если плотность кварца 2,65 г/см ³, а плотность золота - 19,4 г/см ³. (77,5 г/см ³).
27. В чистой воде растворена кислота. Масса раствора 240 г, а его плотность 1,2 г/см ³. Определите массу кислоты, содержащейся в растворе, если плотность кислоты 1,8 г/см ³. Принять объем раствора равным сумме объемов его составных частей. (90 г).
28. Железная и алюминиевая детали имеют одинаковые объемы. Найдите массы этих деталей, если масса железной детали на 12,75 г больше массы алюминиевой. (19,5 г, 6,75 г).
29. Сплав состоит из олова массой 2,92 кг и свинца массой 1,13 кг. Какова плотность сплава, если считать, что объем сплава равен сумме объемов его составных частей? (8100 кг/м ³).
30. Имеются два бруска: медный и алюминиевый. Объем одного из этих брусков на 50 см ³ больше, чем объем другого, а масса на 175 г меньше массы другого. Каковы объемы и массы брусков. (алюминий - 100 см ³, 270 г, медь - 50 см ³, 45 г).
31. Моток медной проволоки сечением 2 мм ² имеет массу 17,8 кг. Как, не разматывая моток, определить длину проволоки? Чему она равна? (1 км).
32. Определите плотность стекла из которого сделан куб массой 857,5 г, если площадь всей поверхности куба равна 294 см ². (2,5 г/см ³).
33. Какую массу имеет куб с площадью поверхности 150 см ², если плотность вещества, из которого он изготовлен, равна 2700 кг/м ³? (337,5 г).
34. Почему кусок хозяйственного мыла легче разрезать крепкой ниткой, чем ножом?
35. Дайте физическое обоснование пословице: "Коси коса, пока роса; роса долой и мы домой". Почему при росе косить траву легче?
36. Почему при постройке электровозов не применяются легкие металлы или сплавы?
37. Зачем при спуске телеги с крутой горы иногда одно колесо подвязывают веревкой так, чтобы оно не вращалось?
38. Объем бензина в баке автомобиля во время поездки уменьшился на 25 л. На сколько уменьшился вес автомобиля? (на 178 Н).
39. Сосуд объемом 20 л наполнили жидкостью. Какая это может быть жидкость, если ее вес равен 160 Н? (керосин)
40. Вес медного шара объемом 120 см ³ равен 8,5 Н. Сплошной этот шар или полый? (полый).
41. Брусок массой 2 кг имеет форму параллелепипеда. Лежа на одной из граней, он оказывает давление 1 кПа, лежа на другой - 2 кПа, стоя на третьей - 4 кПа. Каковы размеры бруска? (5 * 10 * 20 см).
42. Грузовые автомобили часто имеют сзади колеса с двойными баллонами. Для чего это делается?
43. Почему принцесса на горошине испытывала дискомфорт, лежа на перине, под которой были положены горошины?
44. Почему человек может ходить по берегу моря, покрытому галькой, не испытывая болезненных ощущений, и не может идти по дороге, покрытой щебенкой?
45. Масса одного тела в 10 раз больше массы другого. Площадь опоры второго тела в 10 раз меньше площади опоры второго. Сравните давления, оказываемые этими телами на поверхность стола. (Равны).
46. Какое давление создает на фундамент кирпичная стена высотой 10 м? (180 кПа).
47. Цилиндр, изготовленный из алюминия, имеет высоту 10 см. Какую высоту имеет медный цилиндр такого же диаметра, если он оказывает на стол такое же давление? (?3 см).
48. Почему вода из ванны вытекает быстрее, если в нее погружается человек?
49. Ширина шлюза 10 м. Шлюз заполнен водой на глубину 10 м. С какой силой давит вода на ворота шлюза? (5 МН).
50. В цилиндрический сосуд налиты ртуть и вода, в равных по массе количествах. Общая высота двух слоев жидкости равна 29,2 см. Вычислите давление на дно этого сосуда. (5440 Па).
51. В цистерне, заполненной нефтью, на глубине 3 м имеется кран, площадь отверстия которого 30 см ². С какой силой давит нефть на кран? (72 Н).
52. В полый куб налита доверху вода. Во сколько раз сила давления воды на дно больше силы давления на боковую стенку? Атмосферное давление не учитывать. (В 2 раза).
53. В сообщающиеся сосуды налита ртуть. В один сосуд добавили воду, высота столба которого 4 см. Какой высоты должен быть столб некоторой жидкости в другом сосуде, чтобы уровень ртути в обоих сосудах был одинаков, если плотность жидкости в 1,25 раза меньше плотности воды? (5 см).
54. В сообщающиеся сосуды с ртутью долили: в один сосуд столб масла высотой 30 см, в другой сосуд столб воды высотой 20,2 см. Определить разность уровней ртути в сосудах. Плотность масла 900 кг/м ³. (5 мм).
55. В сообщающиеся сосуды одинакового сечения налита вода. В один из сосудов поверх воды долили масло высотой 40 см. На сколько сантиметров изменится уровень воды в другом сосуде? Плотность масла 800 кг/м ³. (16 см).
56. Льдина плавает в воде. Объем ее надводной части 20 м ³. Какой объем подводной части? (180 м ³).
57. Кусок льда объемом 5 дм ³ плавает на поверхности воды. Определить объем подводной и надводной части. (4,5 дм ³, 0,5 дм ³).
58. Деревянная доска плавает в воде таким образом, что под водой находится ѕ ее объема. Какой минимальной величины груз нужно закрепить сверху на доске, чтобы она полностью погрузилась в воду? (250 кг).
59. Вес тела в воде в 2 раза меньше, чем в воздухе. Какова плотность вещества тела? (2 г/см ³).
60. Тело весит в воздухе 3 Н, в воде 1,8 Н и в жидкости неизвестной плотности 2,04 Н. Какова плотность этой неизвестной жидкости? (800 кг/м ³).
61. Дубовый шар лежит в сосуде с водой так, что половина его находится в воде, и он касается дна. С какой силой шар давит на дно сосуда, если его вес в воздухе равен 8 Н? Плотность дуба 800 кг/м ³. (3 Н).
62. Однородный шарик массой 60 г лежит на дне пустого стакана. В стакан наливают жидкость так, что объем погруженной части шарика оказывается в 6 раз меньше его общего объема. Плотность жидкости в 3 раза больше плотности материала шарика. Найдите (в мН) силу давления шарика на дно стакана. (300 мН).
63. Определите наименьшую площадь плоской однородной льдины толщиной 25 см, способной удержать на воде человека массой 75 кг. Плотность льда 900 кг/м ³. (3 м ²).
64. В сосуд с площадью дна 200 см ² опустили плавающее тело. Уровень воды поднялся на 15 см. Какова масса тела? (3 кг).
65. Металлический брусок плавает в сосуде, в котором налита ртуть и сверх нее - вода. При этом в ртуть брусок погружен на 1/4 своей высоты, а в воду - на 1/2 высоты. Определите плотность металла. (3900 кг/м ³)
66. Кусок металла в воздухе весит 7,8 Н, в воде - 6,8 Н, в жидкости А - 7 Н, а в жидкости В - 7,1 Н. Определить плотности жидкостей А и В. (800 кг/м ³, 700 кг/м ³).
67. Кусок сплава из меди и цинка массой 5,16 кг в воде весит 45,6 Н. Сколько меди содержится в этом сплаве? (4,45 кг).
68. К куску железа массой 11,7 г привязан кусок пробки массой 1,2 г. При полном погружении этих тел в воду их вес равен 64 мН. Определить плотность пробки, объемом и массой нити пренебречь. (240 кг/м ³).
69. Цилиндр, изготовленный из неизвестного материала, плавает на границе двух несмешивающихся жидкостей. Плотность одной жидкости 800 кг/м ³, а другой 1000 кг/м ³. Определить плотность вещества цилиндра, если известно, что в нижнюю жидкость он погружен на 2/3 своего объема. (900 кг/м ³).
70. Льдина площадью 1 м ² и высотой 0, 4 м плавает в воде. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы полностью погрузить льдину в воду? (8 Дж).
71. Гвоздь забили в бревно, затем вытащили его. Одинаковую ли при этом совершили механическую работу?
72. Чтобы удалить гвоздь длиной 10 см из бревна, необходимо приложить начальную силу 2 кН. Гвоздь вытащили из бревна. Какую при этом совершили механическую работу? (100 Дж).
73. В доску толщиной 5 см забили гвоздь длиной 10 см так, что половина гвоздя прошла навылет. Чтобы вытащить его из доски, необходимо приложить силу 1,8 кН. Гвоздь вытащили из доски. Какую при этом совершили работу? (135 Дж).
74. Канат длиной 5 м и массой 8 кг лежит на земле. Канат за один конец подняли на высоту, равную его длине. Какую при этом совершили работу? (196 м).
75. Высота плотины гидроэлектростанции 12 м. Мощность водяного потока 3 МВт. Найдите объем воды, падающей с плотины за 1 мин. (1500 м ³).
76. Длина медной трубы 2 м, внешний диаметр 20 см, толщина стенок 1 см. На какую высоту поднимает трубу подъемник мощностью 350 Вт за 13 с? (4,3 м).
77. Пружину растянули на 5 см за 3 с. Какую среднюю мощность при этом развивали, если для удержания пружины в растянутом состоянии требуется сила 120 Н? (1 Вт).
78. Подъемный кран поднял со дна озера стальной слиток массой 3,4 т. Сколько времени длился подъем, если глубина озера 6,1 м, а кран развивал мощность 2 кВт? (1,5 мин).
79. Какую работу надо совершить, чтобы из колодца глубиной 10 м поднять ведро с водой массой 8 кг на тросе? Масса троса 4 кг. (1000 Дж).
80. На поверхности воды плавает толстая доска. В каком случае придется совершить большую работу: поднимая доску настолько, чтобы ее нижняя сторона касалась воды, или, погружая ее настолько, чтобы доска погрузилась в воду полностью? Плотность древесины 500 кг/м ³. ( одинакова).
81. В озере плавает плоская льдина. В каком случае придется совершить большую работу: поднимая льдину настолько, чтобы ее нижняя сторона касалась воды, или, погружая ее настолько, чтобы льдина погрузилась в воду полностью? Во сколько раз одна работа больше другой? ( в первом случае работа в 81 раз больше).
82. В воде с глубины 5 м поднимают до поверхности камень объемом 0,6 м ³. Плотность камня 2500 кг/м ³. Найти работу по подъему камня. (45 кДж).
83. Почему ручку располагают у края двери?
84. Когда палку держат в руках за концы, то ее трудно переломать. Если же середину палки положить на подставку, то переломить палку легче. Почему?
85. Железный лом весом 100 Н лежит на земле. Какое усилие надо употребить, чтобы приподнять один из его концов? (50 Н).
86. Мальчик, сев на один конец доски, положенной на бревно, качается на ней. Чем уравновешивается сила тяжести мальчика?
87. Почему посредством рычажных весов нельзя убедиться в том, что сила тяжести изменяется с переходом от экватора к полюсам?
88. На рычаге уравновешены две гири из одинакового материала, но одна гиря в два раз тяжелее другой. Изменится ли равновесие рычага, если гири погрузить в воду?
89. Как известно, неподвижный блок выигрыша в силе не дает. Однако при проверке динамометром оказывается, что сила, удерживающая груз на неподвижном блоке, немного меньше силы тяжести груза, а при равномерном подъеме больше ее. Чем это объясняется?
90. Водителю необходимо переехать на автомобиле лужу с илистым дном. Он решил разогнать автомобиль и на большой скорости преодолеть ее. Правильно ли он поступил?
91. Какой ветер, зимний или летний, при одной и той же скорости обладает большей мощностью?
92. Автомобиль проехал половину пути со скоростью 60 км/ч, половину оставшегося времени он ехал со скоростью 15 км/ч, а последний участок со скоростью 15 км/ч. Какова средняя скорость на всем пути? (40 км/ч).
93. Велосипедист половину времени всего движения ехал со скоростью 20 км/ч, половину оставшегося пути со скоростью 12 км/ч, а последний участок - шел со скоростью 6 км/ч. Какова средняя скорость на всем пути? (14 км/ч).
94. Два приятеля должны как можно скорее добраться из одного поселка в другой. За сколько времени им удастся это сделать, если у них есть один велосипед на двоих? Скорость езды каждого из приятелей на велосипеде 20 км/ч, скорость ходьбы 6 км/ч, а расстояние между поселками 40 км. Ехать вдвоем на велосипеде нельзя. (4 ч 20 мин).

ЛИТЕРАТУРА

Г.Н. Степанова "Сборник вопросов и задач по физике, 7-8", - С-Пб., "СпецЛит", 2000.
В.И. Лукашик "Физическая олимпиада", - М., "Просвещение", 1987.
Л.Э. Генденштейн, И.М. Гельфгат, Л.И. Кирик "Задачи по физике, 7 класс", - М., "Илекса", Харьков "Гимназия", 2002.
М.Е. Тульчинский "Качественные задачи по физике 6-7 класс", - М., "Просвещение", 1976.
Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч.1 и Ч.2 \под ред. А. А Покровского\, 3-е изд., М: Просвещение, 1978.
В.Н Ланге: «Экспериментальные задачи на смекалку». Москва. Просвещение.
В. Н. Ланге: «физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи». Москва. Просвещение. 1967 г.
Я.И. Перельман: «Занимательная физика. Часть №1 и №2». Домодедово. ВАП. 1994 г.

Мордовский Республиканский Институт Образования

МОУ «Гимназия № 29»

МОУ «Средняя общеобразовательная школа

с углубленным изучением отдельных предметов №38»

городского округа Саранска

Элективный курс по физике

для учащихся 8 классов

«Экспериментальные задачи по физике»

Авторы: Игошина С. Н.- учитель физики МОУ «Гимназия №29»,

Семтина Т. Н.- учитель физики МОУ «СОШ с углубленным изучением отдельных предметов № 38»Автор-составитель:

Оглавление.

1. Пояснительная записка.

2. Программа элективного курса.

3. Примерный тематический план элективного курса.

4. Приложения.

5. Список рекомендуемой литературы.

Пояснительная записка

Элективный курс «Экспериментальные задачи по физике» предназначен для учащихся 8-х классов любого вида образовательных учреждений, желающих приобрести опыт самостоятельного проведения экспериментов по физике. Специфика курса состоит в том, что предпочтение отдается интересным, оригинальным задачам и большую, чем в основном курсе, долю составляют задачи повышенной трудности, творческого характера - все это вытекает из необходимости сделать занятия интересными и привлекательными для учащихся данного возраста.

Цель курса: дать возможность учащимся, интересующимся физикой, познакомиться с основными методами физической науки, овладеть измерительными и другими экспериментальными умениями.

Программа курса рассчитана на 34 часа.

Задачи курса:

Формирование умений применять законы физики при объяснении физических явлений, решая экспериментальные задачи.
Создание условий для активизации познавательного интереса.
Развитие навыков работы в коллективе, умение вести полемику.
Развитие логического мышления, способности прогнозировать и анализировать результат.
Развитие индивидуальных творческих способностей каждого ученика.

Программа элективного курса «Экспериментальные задачи по физике» для 8 класса составлена на основе ФГОС общего образования в соответствии с Программой для общеобразовательных учреждений, рекомендованный Министерством образования и науки РФ (базовый и профильный уровень).

Курс «Физика и мы» является основой для обобщения и расширения ранее приобретенных знаний учащимися по физике. На изучение физики в 8 классе по данной программе отводится 68 часов, 2 часа в неделю. Этого количества часов недостаточно для подготовки учащихся к овладению различными методами измерений в науке и технике и более глубокому и всестороннему восприятию учебного материала основного курса.

Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников в процессе изучения физики основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению.

На элективных занятиях учащиеся познакомятся с такими видами деятельности, которые являются ведущими во многих профессиях технического профиля. Опыт самостоятельного выполнения экспериментов, заданий исследовательского и конструкторского характера позволит ученику убедиться в правильности своего решения или изменить свой выбор.

Основными видами деятельности учащихся на занятиях по элективному курсу являются практическая работа в физической лаборатории и выполнение простых экспериментальных заданий в домашних условиях. На эти виды работ отводится 60% времени.

Элективный курс направлен на воспитание чувства уверенности в своих силах и способностях при использовании разнообразных приборов и устройств бытовой техники.

В ходе элективного курса учащиеся получают исследовательское задание, и в конце курса отводится время на отчет о его выполнении.

Механизм формирования ключевых компетенций обучающихся:

Учебно-познавательные компетенции:

- ставить цель и организовывать её достижение, уметь пояснить свою цель;

-организовывать планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей учебно-познавательной деятельности;

- обозначать свое понимание или непонимание по отношению к изучаемой проблеме;

- ставить познавательные задачи и выдвигать гипотезы, описывать результаты, формулировать выводы;

- выступать устно и письменно о результатах своего исследования.

Информационные компетенции:

- владеть навыками работы с различными источниками информации: книгами, учебниками, справочниками, Интернет;

-самостоятельно искать, извлекать, систематизировать, анализировать и отбирать необходимую информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее;

- ориентироваться в информационных потоках, уметь выделять в них главное и необходимое.

Коммуникативные компетенции:

- владеть способами взаимодействия с окружающими людьми;

выступать с устным сообщением, уметь задать вопрос, корректно вести учебный диалог;

-владеть способами совместной деятельности в группе, приемами действий в ситуациях общения; умениями искать и находить компромиссы.

В курсе даются сведения о методах физических измерений, обработке и анализе полученных результатов, полезные не только будущим физикам, но и каждому человеку в его повседневной практической жизни. На лабораторных занятиях школьники приобретут практические навыки грамотного использования в бытовой практике различных приборов. Курс опирается на знания и умения учащихся, приобретённые на уроках физики.

2.Программа элективного курса.

1.Введение. 1 ч

Цели и задачи курса. Специфика работы экспериментатора. Инструктаж по технике безопасности.

Форма работы: фронтальная.

2. Проведение экспериментальных работ. 22 ч.

Проведение экспериментальных задач предложенных в приложении.

Форма работы: парная, фронтальная.

Примечание: приборы и принадлежности описаны в содержании задачи.

2.4Знакомство с устройством и назначением калориметра.

2.6Наблюдение поглощения энергии при плавлении льда.

2.7Наблюдение выделения энергии при кристаллизации гипосульфита.

2.8Наблюдение поглощения энергии при испарении жидкостей.

2.9Изучение электризации различных тел. Изучение взаимодействия заряженных тел. Два рода зарядов.

Наблюдение парения пушинки в электрическом поле.

2.11Изучение гальванических элементов.

Знакомство с батареей аккумуляторов. Зарядка и разрядка аккумулятора.

2.12Наблюдение химического действия электрического тока. Наблюдение теплового действия электрического тока.

2.13Наблюдение магнитного действия электрического тока.

2.14Изучение зависимости силы тока от напряжения.

Изучение реостата. Изучение зависимости силы тока от сопротивления проводника.

2.15 Изучение зависимости сопротивления проводника от его размеров.

2.18Знакомство с устройством электролампы накаливания. Знакомство с плавким предохранителем.

2.19Наблюдение распространения света в однородной среде. Получение изображения с помощью малого отверстия.

2.21Получение изображения с помощью линзы.

2.22Знакомство с устройством микроскопа. Знакомство с устройством телескопа. Изготовление перископа.

3. Решение открытых (изобретательских) задач. 10ч.

Цели и задачи курса.

1. Развитие у ребёнка естественной потребности познания окружающего мира, заложенной природой.

2. Формирование системного диалектического мышления (сильного мышления), основанного на законах развития.

3. Формирование навыков самостоятельного поиска и получения нужной информации.

Форма работы: индивидуальная, фронтальная.

4. Итоговое занятие. 1 ч.

Презентация и защита экспериментальных работ.

Тематический план

№

Содержание учебных разделов

Общее количество часов

В том числе

теория

практика

Введение.

Инструктаж по технике безопасности.

Проведение экспериментальных работ.

2.1

Знакомство с устройством термометра психтрометра, барометра.

2.2

Сборка простейшей электрической цепи. Измерение силы тока и напряжения.

2.3

Способы изменения внутренней энергии

2.4

Знакомство с устройством и назначением калориметра.

2.5

Способы выращивания кристаллов

2.6

Наблюдение поглощения энергии при плавлении льда.

2.7

Наблюдение выделения энергии при кристаллизации гипосульфита

2.8

Наблюдение поглощения энергии при испарении жидкостей

2.9

Изучение электризации различных тел

2.10

2.11

Изучение гальванических элементов.

Зарядка и разрядка аккумулятора.

2.12

Наблюдение химического и теплового действия электрического тока.

2.13

Наблюдение магнитного действия электрического тока.

2.14

Изучение зависимости силы тока от напряжения

2.15

Изучение зависимости сопротивления проводника от его размеров.

2.16

Исследование законов последовательно соединенного участка цепи

2.17

Исследование законов параллельно соединенного участка цепи

2.18

Знакомство с устройством электролампы накаливания и с устройством плавкого предохранителя

2.19

Наблюдение распространения света в однородной среде

2.20

Изучение отражения света. Изготовление калейдоскопа

2.21

Получение изображения с помощью линзы

2.22

Знакомство с устройством микроскопа, телескопа. Изготовление перископа

Решение открытых (изобретательских) задач.

Итоговое занятие

Итого

Приложения.

Проведение экспериментальных работ. 22 ч.

Работа № 2.1. Знакомство с устройством термометра. Измерение температуры воды и воздуха.

Цель работы: Научиться измерять температуру.

Оборудование: термометр; стакан с холодной водой.

Порядок выполнения работы.

Выньте термометр из футляра и ознакомьтесь с его устройством. Найдите у него резервуар с жидкостью, тонкую капиллярную трубку и шкалу.

Ответьте на вопросы:

а) Из каких основных частей состоит термометр?

б) На каком физическом явлении основано его действие?

в) Чему равна цена деления шкалы термометра?

г) Какую самую высокую температуру можно измерить данным термометром?

д) Какую самую низкую температуру можно измерить данным термометром?

Измерьте температуру воздуха в классе, а затем воды в стакане. Добавьте в стакан горячей воды, как изменились показания термометра?

Работа № 2.2. Сборка простейшей электрической цепи.

Цель работы: Научиться собирать электрическую цепь с одной (двумя) лампочками и измерять силу тока в цепи.

Оборудование: источник тока; лампа накаливания; ключ; соединительные провода; амперметр.

Порядок выполнения работы.

Начертите в тетради схему электрической цепи, состоящей из батарейки, электрической лампы, ключа замыкания тока и проводов.

Соберите по этой схеме электрическую цепь и покажите ее учителю. Включите цепь, а затем выключите.

Ознакомьтесь с устройством лабораторного амперметра.

Из каких основных частей он состоит?

Чему равна цена деления шкалы амперметра?

Каков верхний предел шкалы?

Где должна находиться стрелка прибора, пока он не включен в цепь?

Как нужно располагать амперметр при измерении тока?

Для чего поставлены знаки «+» и «-» у зажимов амперметра?

Как амперметр включается в цепь

Включите амперметр в цепь.

Дайте проверить схему учителю.

Измерьте силу тока перед лампочкой и после лампочки

Сравните вольтметр с амперметром и ответьте на вопросы:

а) Из каких основных частей состоит вольтметр?

б) Что общего между амперметром и вольтметром?

в) Для чего поставлены знаки «+» и «.» у зажимов вольтметра?

г) Чему равна цена деления шкалы вольтметра?

д) Каков верхний предел шкалы вольтметра?

е) Как следует подключать вольтметр при измерении напряжения?

Соберите электрическую цепь из лампочки, источника тока, ключа, соединительных проводов.

Подключите вольтметр к лампочке и измерьте на ней напряжение.

Соберите электрическую цепь из двух лампочек, источника тока, ключа, проводов.

Измерьте напряжение на второй лампочке.

Измерьте напряжение на обеих лампочках сразу.

Сделайте вывод.

Работа № 2.3. Наблюдение изменения внутренней энергии тел при совершении работы.

Цель работы: убедиться на практике, что внутреннюю энергию тел можно изменить совершением работы, а судить об изменении энергии можно по нагреванию тел.

Оборудование: фольга алюминиевая, картон.

Порядок выполнения работы.

1.Прижмите фольгу к картону и потрите, сделав 10 движений вперед-назад.

Ответьте на вопросы:

Как изменилась температура фольги и полоски картона после совершения работы?

Каким способом изменилась внутренняя энергия этих тел в проделанном опыте?

Как изменилась внутренняя энергия фольги после совершения работы?

Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь.

Потрите фольгу о картон, сделав 20 движений. Как зависит изменение внутренней энергии фольги от значения совершенной работы? Изменяется ли при этом внутренняя энергия картона? Наблюдение теплопроводности воды и воздуха.

Зажгите спиртовку. Наденьте сухую пробирку на палец и, держа ее донышком вверх, нагревайте в пламени спиртовки примерно 1 минуту.

Ответьте на вопросы:

Ощущал ли палец тепло во время нагревания пробирки?

Какой теплопроводностью обладают воздух и стекло, из которого сделана пробирка?

Налейте в пробирку столько воды, чтобы ее уровень не доходил до краев пробирки на 1,5 - 2 см. Возьмите пробирку за нижний конец, и нагрейте воду в верхней части пробирки.

Ответьте на вопросы:

Нагрелась ли вода в нижней части пробирки?

Каким способом изменилась внутренняя энергия воды в пробирке?

Какой теплопроводностью обладает вода?

Ответ на последний вопрос запишите в тетрадь.

Работа № 2.4. Знакомство с устройством и назначением калориметра.

Цель работы: подготовиться к выполнению лабораторных работ, связанных с измерением температуры и расчетом количества теплоты.

Оборудование: калориметр, термометр, стакан с горячей водой, стакан, крышка картонная для калориметра.

Порядок выполнения работы.

Разберите калориметр: выньте сначала внутренний стакан, а затем пластмассовую вставку.

Соберите калориметр. Обратите внимание, что между внутренним и внешним стаканами калориметра образуется воздушная прослойка.

Ответьте на вопросы:

Зачем у калориметра делают двойные стенки?

Зачем между стаканами калориметра устанавливают пластмассовую прокладку?

Зачем стенки калориметра делают белыми?

Перелейте половину горячей воды из стакана в пустой стакан, а оставшуюся половину воды - во внутренний сосуд калориметра.

Измерьте начальную температуру воды в калориметре и в стакане. Закройте внутренний сосуд калориметра картонкой.

Через 5 минут снова измерьте температуру воды в калориметре и в стакане. Одинаково ли охладилась вода в калориметре и в стакане? Почему?

Работа № 2.5. Наблюдение кристаллических тел.

Цель работы: Ознакомление с внешним видом различных кристаллов.

Оборудование: кристаллические тела (хлорид натрия, сульфат меди, цинк, чугун), линза.

Порядок выполнения работы.

Рассмотрите при помощи линзы кристаллы поваренной соли, медного купороса, излом цинка, излом чугуна.

Ответьте на вопросы:

Одинаковую ли форму имеют кристаллы различных веществ?

Сохраняется ли форма кристаллов для одного и того же вещества?

Наблюдается ли на изломе какой-либо порядок в расположении кристаллов цинка или чугуна?

Вывод.

Работа № 2.6. Наблюдение поглощения энергии при плавлении льда.

Цель работы: убедиться на практике в том, что при плавлении льда происходит поглощение энергии.

Оборудование: весы, термометр, стаканы с равной массой воды комнатной температуры - 2 шт., стакан с водой и льдом, кольцо из проволоки для вынимания льда.

Порядок выполнения работы.

Поставьте стаканы с водой комнатной температуры на весы и убедитесь в том, что в них налито одинаковое количество воды.

В один из стаканов, стоящих на весах, опустите лед, а во второй стакан долейте столько воды, чтобы весы снова пришли в равновесие.

Снимите стаканы с весов и, после того как растает лед, измерьте температуру воды в каждом стакане.

Ответьте на вопросы:

Одинакова ли была температура льда и воды в стакане, в котором плавал лед?

Одинакова ли стала температура воды в первых двух стаканах после выполнения опыта? Почему?

Как изменяется внутренняя энергия льда при его плавлении?

Работа № 2.7. Наблюдение выделения энергии при кристаллизации гипосульфита.

Цель работы: изучение удельной теплоты плавления.

Оборудование: термометр, пробирка с гипосульфитом, спиртовка, спички, стакан с холодной водой, пробиркодежатель, лист бумаги, бумага фильтровальная.

Порядок выполнения работы

Отсыпьте из пробирки на лист бумаги несколько кристалликов гипосульфита.

Зажгите спиртовку и расплавьте гипосульфит в пробирке.

Опустите термометр в расплавленный гипосульфит.

Поместите пробирку с расплавленным гипосульфитом и термометром в стакан с холодной водой и охладите ее примерно до 30 С.

Выньте пробирку из воды и оботрите ее фильтровальной бумагой.

Бросьте в расплавленный гипосульфит несколько его кристаллов. Наблюдайте за кристаллизацией гипосульфита и показаниями термометра.

Ответьте на вопросы:

Изменяется ли температура гипольсульфита во время его кристаллизации? Почему?

Как изменяется внутренняя энергия гипосульфита при его кристаллизации? Почему?

Работа № 2.8. Наблюдение поглощения энергии при испарении жидкостей.

Цель работы: убедиться на опыте в том, что температура жидкости при испарении понижается.

Оборудование: термометр, резервуар которого обмотан ватой, пипетка со спиртом, стакан с водой, кусок ваты.

Порядок выполнения работы.

Заметьте начальное показание термометра.

Смочите спиртом вату, которой обмотан резервуар термометра.

Заметьте наименьшую температуру, которую через некоторое время покажет термометр.

Оберните резервуар термометра сухой ватой и повторите опыт с водой.

Ответьте на вопросы:

Как изменяется температуру жидкости при ее испарении? Объясните причину изменения температуры жидкости при ее испарении.

Одинаково ли изменяется температура воды и спирта при их испарении? Как можно объяснить наблюдаемое различие?

Как изменяется внутренняя энергия жидкости при ее испарении?

Ответ на третий вопрос запишите в тетрадь.

Работа № 2.9. Изучение электризации различных тел.

Цель работы: наблюдение электризации тел.

Оборудование: пленка полиэтиленовая, полоска бумажная, кусок ацетатного шелка, ручка пластмассовая, штатив, нить, карандаш.

Порядок выполнения работы.

Повесьте на двух нитях карандаш к лапке штатива.

Положите полиэтиленовую пленку на стол и натрите ее куском ацетатного шелка. Поднесите полиэтилен и шелк поочередно к концу подвешенного карандаша. Что вы наблюдаете?

Проделайте подобные опыты с пластмассовой ручкой, линейкой, бумагой, натирая их о полиэтилен или шелк.

Положите на бумажную полоску полиэтилен, и сильно прижмите полоски рукой. Разведите полоски, а затем приблизьте их друг к другу. Взаимодействуют ли они между собой.

Ответьте на вопросы:

Как можно наэлектризовать тело?

Оба ли тела электризуются при соприкосновении?

Как обнаружить электризацию тела?

Все ли тела электризуются при соприкосновении? Ответ запишите в тетрадь.

Работа № 2.10. Изучение взаимодействия заряженных тел. Два рода зарядов.

Цель работы: установить закон взаимодействия заряженных тел.

Оборудование: полиэтилен на нити, полиэтилен, полоска бумаги, ручка пластмассовая, штатив.

Порядок выполнения работы.

Маленькую полиэтиленовую пленку подвесьте на нити к лапке штатива и потрите осторожно (чтобы не оборвалась нить) кусочком бумаги.

Наэлектризуйте бумажную и полиэтиленовую полоски. Для этого на бумажную полоску положите полиэтиленовую пленку и разгладьте рукой. Поднимите полоски за концы, разведите их и медленно поднесите друг к другу. Как они взаимодействуют?

Поднесите поочередно бумажную и полиэтиленовую полоски к пленке, висящей на нити, и наблюдайте их взаимодействие.

Ответьте на вопросы:

Как взаимодействует каждая полоска с пленкой?

Как можно объяснить различные взаимодействия?

Какие два рода зарядов существуют в природе?

Как взаимодействуют одноименно заряженные тела?

Как взаимодействуют разноименно заряженные тела?

Поднесите к заряженной полиэтиленовой пленке, висящей на нити, пластмассовую ручку, натертую вначале о бумагу, а затем о полиэтилен. Одинаковые ли по знаку заряды возникали на пластмассовой ручке в обоих случаях?

Работа № 2.10\1. Изучение зависимости силы взаимодействия заряженных тел от абсолютного значения зарядов и расстояния между ними.

Цель работы: сформировать понятие «электрическое поле».

Оборудование: пленки полиэтиленовые -2 шт., полоска бумажная.

Порядок выполнения работы.

Положите две полиэтиленовые полоски параллельно друг другу на стол и проведите по ним один раз рукой. Поднимите пленки за концы, разведите их и, медленно сближая, наблюдайте за их взаимодействием.

Повторите опыт с этими же пленками, натерев их сильнее рукой. Как изменилась сила взаимодействия?

Проделайте аналогичные опыты с полиэтиленовой пленкой и бумажной полоской. Для их электризации положите на бумажную полоску полиэтиленовую пленку и потрите их рукой (первый раз - слегка, а второй - сильнее). Каждый раз разводите полоски, медленно поднося, друг к другу, наблюдайте за их взаимодействием.

Ответьте на вопросы:

По какому признаку вы судите о силе взаимодействия заряженных тел?

Как взаимодействует заряженный полиэтилен с полиэтиленом и полиэтилен с бумагой?

На оба ли заряженных тела действует электрическая сила?

От чего зависит сила взаимодействия заряженных тел?

Как зависит сила взаимодействия заряженных тел от значения зарядов и расстояния между ними? Ответ запишите в тетрадь.

Работа № 2.11. Изучение гальванического элемента.

Цель работы: изучить устройство и действие элемента Вольта.

Оборудование: гальванический элемент сухой, электроды цинковый и угольный, держатель для электродов, стакан с раствором хлорида натрия, лампа накаливания на подставке, ключ, провода с наконечниками.

Порядок выполнения работы.

Соберите гальванический элемент. Для этого укрепите в держателе цинковый и угольный электроды и опустите их в стакан с раствором соли.

К собранному гальваническому элементу подключите электрическую лампу и наблюдайте ее свечение.

Рассмотрите устройство сухого гальванического элемента. Найдите у элемента цинковый и угольный электроды.

Ответьте на вопросы:

При взаимодействии каких веществ происходит разделение электрических зарядов в гальваническом элементе?

Какие превращения энергии происходят в гальваническом элементе?

Работа № 2.12. Наблюдение химического действия электрического тока.

Цель работы: выявить на практике суть явления.

Оборудование: батарея аккумуляторов, лампа, электроды угольные - 2 шт., держатель для электродов, ключ, провода, стакан с водой, стакан с раствором сульфата меди.

Порядок выполнения работы.

Соберите электрическую цепь по схеме (Стакан с водой).

Замкните цепь. Почему лампа не горит?

Разомкните цепь. Перенесите угольные электроды в стакан с раствором сульфата меди. Горит ли теперь лампа? Как можно объяснить наблюдаемое явление?

Включите цепь на 1-2 минуты, затем разомкните ее и посмотрите на электроды. На каком электроде отложилась медь, на том, который соединен с положительным или с отрицательным полюсом источника тока? Какой знак заряда имеет ион меди?

Какой вывод можно сделать из проделанных опытов?

Наблюдение теплового действия тока.

Оборудование: батарея аккумуляторов, спираль, ключ, провода.

Порядок выполнения работы.

Соберите цепь из источника, ключа, спирали и проводов.

Замкните цепь на 0,5 - 1 минуту, а затем разомкните ее и прикоснитесь рукой к спирали.

Ответьте на вопросы:

Изменилась ли температура спирали?

Какое действие электрического тока вы наблюдали?

Какие известные вам факты объясняются этим же действием электрического тока?

Работа № 2.13. Наблюдение магнитного действия электрического тока.

Цель работы: наблюдение магнитного действия тока.

Оборудование: батарея аккумуляторов, ключ, катушка проволочная с железным сердечником, компас, коробка - сито с железными опилками, провода.

Порядок выполнения работы.

Соберите цепь из источника тока, ключа и катушки с железным сердечником.

Не замыкая цепи, поднесите сердечник катушки к железным опилкам. Что при этом наблюдаете?

Замкните электрическую цепь и снова поднесите сердечник катушки к железным опилкам. Что теперь наблюдаете?

Выключите цепь. Что теперь наблюдаете?

Замкните цепь и поднесите к одному из концов катушки компас. Запомните, каким концом стрелка повернулась к катушке.

Не изменяя положения приборов, поменяйте местами концы проводов, идущих к полюсам источника тока. Изменилась ли при этом положение стрелки? Какой вывод можно сделать из проделанных опытов?

Работа №2.14. Изучение зависимости силы тока от напряжения.

Цель работы: экспериментальное установление количественной зависимости силы тока от напряжения.

Оборудование: батарея аккумуляторов, амперметр, вольтметр, ключ, спираль, провода.

Порядок выполнения работы.

Соберите цепь из данного оборудования и начертите соответствующую ей схему.

Включите в цепь сначала один аккумулятор, затем два, и, наконец, три. Каждый раз записывайте в тетрадь значения напряжения и силы тока. Проанализируйте результаты опытов и сделайте вывод о зависимости силы тока от напряжения.

По результатам опытов найдите отношение напряжения к силе тока для каждого измерения. Сравните эти отношения.

Работа № 2.15 Изучение зависимости сопротивления от размеров проводника.

Цель работы: закрепление знания о зависимости сопротивления от размеров проводника.

Оборудование: резисторы сопротивлением 1, 2, 4 Ом.

Порядок выполнения работы.

Рассмотрите данные вам проволочные спирали. Запишите в тетрадь их паспортные данные (сопротивления и допустимые значения силы тока).

Сравните длины проводов спиралей сопротивлением 1 и 2 Ом, подсчитав число их витков. Полагая, что обе спирали изготовлены из одного и того же материала, имеют одинаковое сечение, сделайте вывод о зависимости сопротивления проводника от его длины.

Сравните длины проводов, из которых сделаны спирали сопротивлением 2 и 4 Ом. Оцените ориентировочно сечения проводов. Сделайте вывод о зависимости сопротивления проводника от площади его поперечного сечения.

Сформулируйте общий вывод о зависимости сопротивления проводника от его длины и площади поперечного сечения. Вывод запишите в тетрадь.

Работа № 2.16 Исследование распределения напряжения на последовательно соединенных участках цепи.

Цель работы: изучение последовательного соединения проводников.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, реостат, ключ, резисторы 1, 2, Ом, провода.

Порядок выполнения работы.

Соберите цепь из данного оборудования. Начертите схему этой цепи в тетрадь. К вольтметру присоедините два проводника.

Установите в цепи ток 0,5.А и, поддерживая его постоянным, измерьте напряжение на спирали 1, напряжение на спирали 2 и общее напряжение на двух спиралях.

Результаты измерений силы тока и напряжений запишите в тетрадь.

Сравните напряжения общее, напряжения 1, напряжение 2 и сделайте вывод о соотношении между ними.

Вычисление общего сопротивления последовательно соединенных проводников.

Используя результаты измерений, полученные при выполнении работы , вычислите сопротивление первой спирали, второй спирали и общее сопротивление.

Сравнение сопротивления общего, 1, 2 -ого и сделайте вывод о соответствии между ними. Вывод запишите в тетрадь.

Работа № 2.17 Исследование распределения силы тока в цепи с параллельным соединением проводников.

Цель работы: изучение параллельного соединения проводников.

Оборудование: источник тока, амперметр, вольтметр, реостат, сопротивления 1, 2 Ом, ключ, провода.

Порядок выполнения работы.

Соберите цепь из данного оборудования, соединив резисторы параллельно, и начертите схему этой цепи.

Ответьте на вопросы:

- Какие точки цепи являются точками разветвления?

- Какой ток будет показывать амперметр?

- Как нужно включить амперметр, чтобы он сначала измерил ток, протекающий по спирали 1, а потом по спирали 2? Подумайте, как это сделать, используя минимальное число переключений.

После проверки собранной цепи учителем замкните цепь и с помощью реостата установите силу тока 1,5 А. Разомкните цепь.

Включите амперметр для измерения силы тока во втором резисторе. Снова покажите цепь учителю и после этого замкните ключ, измерьте силу тока и запишите ее значение в тетрадь.

Включите амперметр для измерения силы тока в первой ветви. После проверки учителем цепи измерьте силу тока и запишите ее значение в тетрадь.

Сравните силы токов общий, 1, 2 -ого и сделайте вывод о соотношении между ними.

Измерение напряжения на параллельно соединенных участках цепи.

Соберите цепь, подсоединив параллельно резисторы, и начертите схему этой цепи.

Ответьте на вопросы:

К каким точкам цепи следует подключить вольтметр, чтобы измерить: напряжение на зажимах первого резистора? Второго резистора? Общее напряжение на двух резисторах?

После проверки собранной цепи учителем установите в ней силу тока общую 1,8А и измерьте напряжения 1, 2, общее.

Сравните напряжение 1, 2, общее и сделайте вывод о соотношении между ними.

Пользуясь результатами измерений, полученными при выполнении работы № 30 и 31, на основе закона Ома вычислите общее сопротивление двух параллельно соединенных проводников.

Свяжите уравнением общее, 1 и 2 сопротивления. Для этого подставьте в полученную в работе № 30 формулу Iобщ=I1+I2 выражения силы тока из закона Ома, учитывая, что Uобщ=U1=U2.

Проверьте справедливость полученного уравнения, подставив в него соответствующие числовые значения сопротивлений (их значения указаны в паспортах).

Работа № 2.18. Знакомство с устройством электрической лампы накаливания.

Цель работы: изучение электронагревательных приборов.

Оборудование: лампа накаливания на подставке.

Порядок выполнения работы.

Выверните лампу из патрона подставки и рассмотрите ее устройство. Найдите основные части лампы: нить, держатели нити, цоколь, баллон.

Рассмотрите способ соединения концов нити с цоколем лампы.

Рассмотрите устройство патрона лампы.

Вверните лампу в патрон и проследите путь тока в них.

Знакомство с плавким предохранителем

Рассмотрите устройство плавких предохранителей, применяемых в квартирной проводке, радиоприемниках, телевизорах.

Запишите значения силы тока, на которые рассчитаны эти предохранители.

Ответьте на вопросы:

Для какой цели служат плавкие предохранители?

Как включают предохранители в электрическую цепь?

Работа № 2.19.Отражение света. Изготовление калейдоскопа

Цели работы: познакомить с законом отражения света, научиться изготавливать калейдоскоп.

Оборудование: зеркальная пластинка, кусок картона, калька, кусок тонкого оргстекла, яркая узорчатая бумага, карандаш, линейка, ножницы, скотч .

Когда свет встречает на своем пути полированную поверхность, такую, например, как зеркало, он «отскакивает» от нее и отражается назад. Это свойство света можно использовать, чтобы получить целый ряд неожиданных и интересных эффектов. Рассказ о законе отражения света. Опыт 1. «Отражение света от куска секла» .

Опыт 2. «Изготовление калейдоскопа». Калейдоскоп - игрушка, в которой при помощи зеркал получают постоянно меняющиеся узоры. Изготавливаем калейдоскоп по инструкции.

Работа № 2.20-22 Изготовление перископа Цели работы: познакомить с законом отражения света, научиться изготавливать перископ.

Оборудование: 2 зеркальные пластинки, кусок картона, карандаш, линейка, ножницы, скотч .

Опыт 1. «Изготовление перископа. Изготавливаем перископ по инструкции». При помощи перископа, в котором применяются зеркала, можно увидеть, что происходит за высокой стеной или за углом дома.

Решение открытых (изобретательских) задач.10ч

1. Конфеты сложно изготовить из-за того, что густой малиновый сироп трудно залить в шоколадную бутылочку. Приходится нагревать сироп. Но, став горячим, он может расплавить шоколад.( Льдинка в шоколаде - вполне "взрослое" изобретение. Его сделали в Институте химии Академии наук Эстонии. Обратите внимание: в этом изобретении использованы два приёма. Вместо нагревания сироп охлаждают, даже замораживают... это приём "сделай наоборот". А потом льдинка тает, превращаясь в сироп. Это второй приём, рассчитанный на то, что вещество само переходит из одного состояния в другое.)

2. В одном фантастическом рассказе описана экспедиция на Марс. Космический корабль опустился в долину с очень неровной поверхностью. Всюду были холмы, ямы, камни. Космонавты быстро подготовили вездеход - колёсный, с надувными шинами. Но вездеход опрокинулся набок на первом же крутом склоне. Тогда решили прицепить снизу, под днищем вездехода, дополнительный груз. Вездеход перестал опрокидываться набок, но низко расположенный груз цеплялся за неровности почвы, и вездеход застревал, останавливался. Помните, что у космонавтов не было возможности переделывать вездеход. Как выручить космонавтов? (Груз необходимо расположить как можно ниже. В то же время нельзя разместить груз внизу, потому что там нет свободного пространства. Чтобы преодолеть это противоречие, надо спрятать груз (металлические шарики, камни, тяжёлую жидкость) внутрь шин.

Именно таким способом японский изобретатель Пучия Шохо предложил повышать устойчивость автопогрузчиков, тягачей, передвижных кранов. "Если нет свободного пространства, спрячь один предмет внутрь другого" - этот остроумный изобретательский приём называется "матрёшкой".)

3. Однажды собрались учёные, чтобы обсудить способы борьбы с жуком-долгоносиком. И вот оказалось, что условия существования этого жука ещё слабо изучены. Никто не знал, например, какова температура тела долгоносика.

- Жучок маленький, - сказал один учёный, - обычным термометром ничего не измеришь. Придётся разрабатывать специальный прибор, - вздохнул другой учёный, - а это дорого, да и время мы теряем...

И тут, конечно, появился изобретатель.

- Не надо никаких специальных приборов, - сказал он. - Возьмите обыкновенный стакан и...( Представьте, что вас спросили: "Как обыкновенным термометром измерить температуру маленькой дождевой капли?" Все знают, что капельки легко сливаются. Поэтому ответить на вопрос нетрудно: соберём полстакана дождевой воды, опустим в неё термометр и так узнаем температуру дождя, любой его капельки. Ну, а если надо узнать температуру маленького жука-долгоносика? "Набрать в стакан большое количество жучков и измерить температуру обычным термометром". […] "Это решение впервые предложил учёный-изобретатель Анатолий Трофимович Качугин. Его биография напечатана в сентябрьском номере журнала "Изобретатель и рационализатор" за 1975год.)

4. В открытые железнодорожные вагоны грузили сосновые брёвна. Контролёры измеряли диаметр каждого уложенного ствола. Это нужно было, чтобы потом вычислить объём брёвен. Работа у замерщиков шла медленно. Придётся задержать поезд, - сказал старший контролёр. - Сегодня мы никак не управимся.

И тут появился изобретатель.

- Пустяки! воскликнул он. - Поезд уйдёт через пять минут. Возьмите...

И он объяснил, что надо взять и что надо сделать. А что бы предложили вы?( Надо измерять не сами бревна, а их оптическую копию. За несколько минут можно сфотографировать бревна с открытой стороны вагона. К бревнам надо приложить линейку - для определения масштаба. И поезд можно отправлять: все измерения будут сделаны по снимкам.)

5. В длинной резиновой трубке нужно было проделать много очень точных отверстий диаметром 10 мм. Конечно, нетрудно просверлить или пробить отверстия. Но резина гибкая, под инструментом она растягивается, сжимается. Поэтому сделать отверстия нужного размера очень сложно.

- Ничего не получается! - с досадой воскликнул мастер. - Хоть плачь...И тут появился изобретатель.

- Зачем же плакать!- удивился он.-Ведь всё так просто.

Действительно, решение оказалось очень простым. Попробуйте найти его.

(Заморозить резину)

6.Красивое зрелище - покрытые пушистым снегом провода линий электропередач. Но у электриков эта красота не вызывает восторга. Снег подтаивает, превращается в лёд. Слой льда нарастает, провода растягиваются под непосильной тяжестью... и обрываются.

Как бороться с таким обледенением?( И вдруг эту каверзную головоломку удалось решить. Через каждые 5 - 6 метров на провода надели колечки из феррита - материала, обладающего магнитными свойствами. Под действием идущего по проводам переменного тока магнит нагревается. Поэтому колечки всё время грелись и поддерживали в проводах температуру выше нуля градусов.

Казалось бы, всё в порядке, задача решена. Но ферритовые колечки грелись и тогда, когда снега не было, грелись даже летом. Представляете, сколько энергии приходилось расходовать напрасно!..И вот тут изобретатели нашли остроумное решение. Магнит сохраняет свои свойства только до определённой температуры, называемой точкой Кюри. У разных магнитов эта точка неодинакова. Можно сделать колечки из магнита с точкой Кюри, равной примерно нулю градусов. Если температура выше нуля, такие колечки не будут иметь магнитных свойств и не нагреются от тока. Но как только столбик термометра опустится ниже нуля, у колечек появятся магнитные качества, они начнут нагреваться. Линии электропередач протянуты на сотни и тысячи километров, на разных участках трассы разная температура, "умные" колечки сами будут включаться только там, где это нужно.)

7. Для съёмки мультфильма приходится изготавливать много рисунков. В каждом метре киноплёнки 52 рисунка, а десятиминутный фильм требует свыше 15 000 рисунков! Замахнулся волк на зайца - казалось бы, один миг, а нужно сделать десятки рисунков. Тут впору воскликнуть: "Погоди, заяц, постой, пожалуйста, на месте, чтобы требовалось меньше картинок..."( Изобретатели отец и сын Подойницыны сделали остроумное изобретение. Вместо того чтобы рисовать линии на бумаге, они предложили использовать цветные шнуры, наполненные внутри магнитным порошком. Или даже обычные тонкие нитки, пропитанные клеем и обкатанные в железных опилках. Вместо бумаги надо взять фанерный щит, за ним установить сильные магниты. Нити укладывают на щит так, чтобы образовался рисунок. Как только оператор снял один кадр, нить перемещают в следующее положение. Это намного проще, чем перерисовывать всю картинку.)

8. Представьте себе, что нужно сжать пружину (длина 10 см, диаметр 2 см), положить её плашмя между страницами книги, а затем закрыть книгу, не допуская при этом, чтобы пружина разжалась. Сжать пружину можно двумя пальцами. Но ведь потом, придётся отпустить их, иначе не закроешь книгу. И пружина разожмётся, как только пальцы будут отпущены... С такой ситуацией столкнулись инженеры, собирая один прибор. Нужно было сжать пружину, уложить и закрыть крышкой. Как это сделать, чтобы пружина не разжалась?(Заморозить)

9Старый охотник всегда брал в тайгу собаку. Когда она отыскивала зверя, торопился на её лай. Но случилась беда: охотник оглох. Как же теперь искать зверя? Чтобы собака вышла на след, ее надо отпустит -пусть бегает, ищет. А чтобы видеть (раз уж нельзя слышать), как ведёт себя собака, её надо держать при себе, рядом. Противоречие! Убежит собака на полсотни метров - её не увидишь. Держать охотничью coбаку на привязи, даже длинной, тоже не годится.( Нужны две собаки. Одна собака будет бегать по лесу и искать добычу, а вторая пусть идёт у охотника на поводке и показывает дорогу к первой собаке». Вот тут всё верно! Решение предельно простое и надёжное.)

10 В большом зрительном зале нового кинотеатра решили проверить, хорошо ли вентилируется помещение за время перерыва между сеансами. Для этого нужно изучить направление и скорость движения воздушных потоков в зале. Чтобы установить большое количество приборов в различных точках зала и не испортить стены, нужно изготовить громоздкие подставки. Вся работа, по мнению ученых, займет не меньше месяца. Как ускорить изучение движения воздушных потоков? (Задача решалась с помощью мыльных пузырей, то есть той же пены, только разделённой на отдельные «шарики».)

11. По радио передали: ожидаются осенние заморозки.

- Беда, - сказал директор совхоза, - как теперь быть с опытным участком? Там ведь растения, которые любят тепло...- Участок большой, - вздохнул главный агроном, - плёнкой не закроешь, не обогреешь... Что же делать?

12. При изготовлении лекарств часто приходится работать с жидкостями, которые плохо смешиваются друг с другом. Аптекарь наливает эти жидкости в стеклянный пузырёк, плотно закрывает пузырёк пробкой и долго взбалтывает, встряхивает... Подумайте, как облегчить и ускорить эту работу.Не забудьте, что нужно сохранить простоту, присущую старому способу смешивания. И ещё: лекарство должно смешиваться в той же бутылочке, в которой оно выдаётся.

13. В одном зарубежном городке фирма, снабжавшая население газом, установила в квартирах новые счётчики-автоматы. Бросишь монету - и автомат даёт определённое количество газа. Одновременно на счётчике меняются цифры, показывающие расход топлива. Время от времени контролёр обходил квартиры и собирал монеты, накопившиеся в кассовых коробках автоматов. И вот однажды контролёр доложил управляющему о чрезвычайном происшествии: в одной квартире в автомате совсем не оказалось монет, хотя, судя по счётчику, газа было израсходовано много. Пломбы целы, автомат исправен, а денег нет...- Немедленно замените автомат, - приказал управляющий.- Уже менял, - вздохнул контролёр. - На следующее утро пришёл, вижу, что газ расходовали, а касса опять пуста. Чудеса какие-то...- Если так будет во всех квартирах, эти чудеса нас разорят, - сердито сказал управляющий. - Придётся пригласить сыщиков...И тут появился изобретатель. (Разгадка задачи тоже в применении льда: монеты исчезли из автомата потому, что они были ледяными.)

14. В Народной Республике Бангладеш, как утверждает статистика, 13 миллионов финиковых пальм. За сезон каждая пальма может дать 240 литров сладкого сока, идущего на изготовление пальмового сахара. Но для сбора сока надо сделать надрез на стволе под самой кроной. А это 20 метров высоты!.. Как быть? (превратить в лестницу сам ствол? По мере роста пальмы можно делать зарубки на стволе. Когда пальма подрастёт, на ней будет готовая лестница)

15. Завод получил заказ - нужно было выпустить большую партию сувенирных самоваров. Самовар маленький, всего на два стакана, но работать должен как настоящий. А для этого необходимо проверить, не протекает ли он, нет ли где-нибудь небольшого отверстия. Контролёры заливали воду в самовар и смотрели, не просочится ли наружу капелька воды... Но попробуй, разгляди маленькую капельку!- Давайте покрасим воду, зачерним её, - предложил один контролёр. Так и сделали. Действительно, чёрные капли обнаружить было легче. И всё-таки контроль оставался медленным и ненадёжным.- Может быть, попробуем усилить освещение? - предложил главный инженер(Нужно заливать в самовары морскую светящуюся воду, содержащую фосфор и проверять в темноте.)

16. Однажды к изобретателю пришел тренер по скоростному спуску на лыжах и попросил помощи. Дело в том, что он подготавливал новую тренировочную трассу скоростного спуска и столкнулся со следующей проблемой. По международным правилам поверхность этой трассы должна быть покрыта корочкой льда. Для этого трассу увлажняют водой. Как это осуществить? (Подача воды на гору не нужна. Снег сам является водой, следует только растопить его верхнюю часть. Это можно осуществить различными путями, например, обдувать снег горячим воздухом или просто протащить по нему металлический лист, на котором разожжен костер. )

17 Однажды в известном географическом журнале довелось увидеть необычную фотографию. На ней были изображены десять мужиков, изо всех сил старающихся удержать в руках бешено извивающуюся огромную… анаконду. А одиннадцатый мужик с линейкой в руках пытался измерить ее длину. Вопрос: как измерить длину змеи, учитывая что ее укус может быть смертельно опасе. (Прием принцип копирования, и получили решение - сфотографировать змею и измерять ее по фотографии Только змеи еще не хотят сами измерять свою длину. Не хочется им вытягиваться вдоль линейки. Куда приятнее свернуться в кольца и греться на солнышке! Вот если лишить их такой возможности сворачиваться в кольца… Для этого нужно поверхность, на которой они лежат, сделать меньше. Еще меньше. Со всех сторон, по толщине тела. Чтобы змея вынуждена была сама вытянуться во всю длину. Получается труба. Сделаем ее прозрачной. С делениями. Остается "уговорить" змею пролезть через трубу, но это уже не сложно: за водой, за пищей, просто спасаясь от опасности, например, от огня.)

18. После хирургической операции разрезанные ткани сшивают ниткой - накладывают шов. Но в ушке иголки нитка сложена вдвое, и это утолщение разрывает ткани, особенно тонкие. Лечение надолго затягивается. Как быть? (Нитка должна быть одновременно и мягкой и твердой. Такое требование кажется диким! Но именно в этой дикости - пик задачи. Противоречие доведено до предела - и поэтому легко разрешимо. В принципе, конец нитки можно сделать твердым как сталь, обработав его специальным составом.)

19. Стрельба из ружья по летающим тарелочкам - один из видов спорта. Но осколки от летающих тарелочек разлетаются на большой площади, и их трудно потом собирать. Как быть? (Для того, чтобы отзываться на "призыв" магнита, в материал тарелочек можно добавить немного железного порошка.)

20 В машинах для получения жидкого гелия самая важная деталь-детандер представляет собой вертикально стоящую трубу, высотой около трех метров и диаметром около десяти сантиметров. Однажды в эту трубу уронили поочередно резиновый мячик, железный болт и медную гайку. Как доставали эти предметы? ( магнит и магнитное поле; медной гайки - вода и тепловое поле (охлаждение жидким азотом, гайка вмерзает в лед и поднимается вместе с ним либо под действием архимедовых сил воды, либо дно временно с гайкой вмораживается и веревка).

21 Во время профессионального матча по боксу спортсмены и их тренеры столкнулись с загадкой. Довольно средний боксер неожиданно одержал ряд побед над кандидатами в призеры, причем все - нокаутом. Проигравшие рассказали, то в начале боя его удары были обычными, но постепенно крепчали, достигая через некоторое время такой силы, будто боксер бил не обыкновенной перчаткой, а камнем. Но перчатки перед боем проверяет судья, булыжник в них не

спрячешь. Что же происходило?( Противоречие: нужно взять камень, чтобы сильно ударить, и нельзя взять, потому что это обнаружит судья. Разрешение во времени: камень или что-то подобное должно появиться во время боя. Усиленный ИКР: камень получается из ресурсов. Решение: боксер присыпал бинты быстро схватывающимся цементом, который, смешиваясь с влагой от потеющих рук, застывал. Вариант - быстро твердеющая жидкость.)

22.В трубе под большим давлением течет вода. Но появилось отверстие, сквозь которое бьет струя. Нужно заделать дыру, но по производственным причинам нельзя отключить магистраль. Заплату приваривают под большим давлением воды. Сварка идет нормально пока не доходит до самого последнего участка сварного шва. Когда пытаются его заварить, струя под давлением "выдувает" расплавленный металл и ничего не получается. Как быть?( Противоречие: небольшое отверстие должно оставаться, чтобы дать выход струе, и оно должно оставаться, чтобы можно было заварить заплату целиком. Разрешение в пространстве - отверстие расположено там, где не нужно варить. Разрешение во времени: отверстие должно быть во время сварки и его не должно быть после окончания работы. Решение: заплата с небольшим краном, который открыт пока идет сварка и наглухо закрывается после ее окончания.)

23Дан параллелепипед из стекла. Как непосредственно измерить

его большую диагональ, не разрушая его и не прибегая к вычислениям? (Противоречие: параллелепипед нужно разбить, чтобы измерить большую диагональ (попасть внутрь), и нельзя разбить, потому что запрещено по условию задачи. Прием - использование копии, модели. Решение: на столе отмечается точка, в которой находится нижняя вершина параллелепипеда, затем параллелепипед сдвигается на расстояние, равное его длине. Измеряется расстояние от отмеченной точки до ближайшей верхней вершины.)

24. Нелегко определить, какую освещенность предпочитают те или

иные растения. Нужны длительные опыты: высадить растения, освещать их по-разному, ждать какие лучше будут расти. А если требуется еще узнать, какая освещенность "приятна" растению в разном возрасте, в разное время суток? Как же быть?( ИКР: растение само показывает, где ему лучше. Решение: растение устанавливается на тележке с двигателями, которые включаются от датчиков, расположенных на листьях растения. Известно, что растение, когда не хватает света, тянется к нему, а если света избыток отодвигается. Датчики фиксируют микродвижения растений и включают соответствующий двигатель. "Переехав" несколько раз с места на место, растение "выбирает" наилучший

режим освещения.

25. Из-за неожиданно суровой зимы в водопроводной трубе образовались ледяные пробки. Как их ликвидировать?( Решение: пропустить по трубам

электрический ток, который нагревает их и растопит пробку.)

26.Контразведка задержала шпиона. Было известно, что секретные сведения "спрятаны" в записной книжке или на магнитофонной кассете с песнями. Но никакие, самые тщательные исследования записей в книжке, прослушивания кассеты на любых частотах даже с помощью ЭВМ не позволили узнать секрет. Как же его обнаружить?( Шпион использовал изобретательский прием "сделать наоборот". На магнитной пленке запись была сделана механическим способом (карандашом),а листы записной книжки были изготовлены с добавками ферромагнитного порошка, благодаря чему на них можно было сделать магнитную запись.)

27.Как с помощью химической реакции получить магнитное поле?

(Задача на преодоление психологической инерции. Источником магнитного поля может быть электрический ток, вырабатываемый аккумулятором, гальваническим элементом. Очень много химических реакций, в результате которых возникает электрический ток, обязательным спутником которого является магнитное поле.)

28.Во время Великой Отечественной войны в жгучие декабрьские морозы на одном из уральских заводов необходимо было установить мощный пресс для штамповки листов брони танков. Основание пресса весом в несколько тонн нужно было опустить в подготовленную для него яму, но не было подъемных кранов. А ждать нельзя, танки нужны фронту. Как быть?(Пресс опускается в яму с помощью

ресурсов. Дело было зимой, значит, есть холод. И всегда найдется вода. Решение: яма заливалась водой, на поверхность образовавшегося льда подтаскивали тяжелую станину, а затем растапливали лед горелками.)

29.Жильцы частного пансиона, в котором поселился американский физик Роберт Вуд, подозревали, что жареное мясо на завтрак хозяйка готовит из остатков обеда, собранных с тарелок. Через несколько дней Вуд представил неопровержимые доказательства недобросовестности хозяйки. Как ему это удалось? (Вуд посыпал остатки мяса за обедом хлористым литием, который ни по вкусу, ни по ввиду ничем не отличается от обычной соли (хлористого натрия). За завтраком Вуд сжег кусочек мяса и с помощью спектрографа наблю-

дал красную линию лития.)

30.При изготовлении стальных труб очень важно отрезать от слитка заготовку точно заданного веса - тогда все трубы будут иметь нужную длину. А слитки имеют разные размеры и форму. Как быть ?(Решение: измерение массы заготовки по весу вытесненной воды.)

31.При протезировании ног очень важно, чтобы искусственная нога была точь-в-точь как другая, живая. Казалось бы, сделать это несложно - снять слепок с живой ноги и отлить в нем искусственную. Но так не получается, потому что две левые или две правые ноги никому не нужны. Как же быть?(Противоречие: нужно сделать слепок, чтобы искусственная нога была похожа на живую, и нельзя сделать слепок потому что получаются две правые ноги. Решение: слепок делается в виде тонкой пленки, которая потом выворачивается наизнанку.

32.В одном из эпизодов фильма «Ко мне, Мухтар!» (1964 г.) собака (ее настоящее имя - овчарка Дейк) должна была выкусывать из-под когтей кусочки льда. Но она не испытывала особого желания это делать. Что сделал хозяин собаки, чтобы Дейк действовал по сценарию? (Решение: хозяин собаки вложил между когтями животного сладкие леденцы. Понятно, что собака стала вылизывать себе лапы, и в это время оператор снимал ее крупным планом…)

33.Для борьбы со всяческой нечистью жители фантастического города Дит имели на вооружении специальные ружья, стреляющие шариками из травила. Травило - это вещество, проедающее практически все: плоть, одежду, металл... Как же тогда жители заряжали свои ружья травилом, ведь оно проест и само ружье? (Приготовление шариков из травила идет непосредственно в самом ружье в момент выстрела из не представляющих в отдельности опасности компонентов. Можно предположить, что травило при низкой температуре теряет свои опасные свойства, тогда можно его заморозить. А при выстреле шарики моментально нагреются и обретут свои опасные свойства.)

34. Насекомые - холоднокровные животные, и температура их тела во многом зависит от внешних условий. А внешняя температура может быть и небольшой. Между тем, для того, чтобы начать полет, температура тела насекомого (и особенно его груди) должна достигнуть достаточно высокого уровня. Например, бабочка крапивница взлетает лишь при температуре крыловых мышц равной 35 градусам. Не всегда бывает столь высокая температура воздуха, но насекомые все-таки летают! Откуда же они получают необходимое тепло? (Некоторые из насекомых перед полетом определенным образом ориентируют свое тело по отношению к солнцу и максимум возможного берут от него. Многие виды в ходе эволюции выработали активный способ прогревания груди с помощью особых движений крыльев (холостой полет), но всего этого хватает лишь для того, чтобы начать полет. Во время полета температура груди благодаря работе мышц крылового мотора еще более повышается (у некоторых насекомых до 40-45 градусов). Достигнутый температурный режим в процессе полета поддерживается достаточно стабильно.)

35. Во время Великой Отечественной войны одной из первоочередных задач промышленности стала эвакуация предприятий прифронтовой полосы. Одним из таких предприятий был металлургический комбинат «Североникель». Было принято решение о демонтаже оборудования комбината и перевозке его в Норильск. Стремясь захватить стратегически важное предприятие цветной металлургии целым и невредимым, гитлеровцы не бомбили его, что, разумеется, облегчало эвакуацию оборудования. Однако североникельцы понимали, что стоит немцам узнать об идущем полным ходом демонтаже комбината, как на заводскую территорию обрушатся сотни бомб. Значит, нужно ввести врага в заблуждение. Но как? (На завод завезли дымовые шашки и подожгли их. )

36. Если дом строить из сырого дерева, то он долго не простоит:

со временем, при неравномерной просушке, образуются трещины, растет грибок. Для того, чтобы дом не гнил, был крепким и простоял много лет, бревна для постройки просушивали, а затем пропитывали раствором смолы. Просушка в естественных условиях требовала длительного времени, но в Сибири лето короткое. Жители Забайкалья издавна строили избы такими, какие до сих пор можно встретить в старых сибирских селах. Дома эти прочными простояли не один век. В чем секрет? (Секрет был в том, что бревна для них заготовляли в марте. В это время влага по стволу еще не поднималась, а под прогретой корой (в Забайкалье дни солнечные) уже заходила смола. Смолистое дерево долговечней; у лиственницы древесина вообще чуть не бессмертна, поэтому из нее выкладывали три первых венца, делали желоба, водостоки. Шла она и на черепичный венец, на котором держался потолок. А из сосны выкладывался сам потолок и пол, потому что ее древесина теплая и легкая. В Сибири никогда не было земляных полов - под ногами тут почти везде вечная мерзлота, полы мостили тесом. В деревнях по Илиму мостили даже дворы.)

37Природа «снабдила» полярных медведей белым мехом. С одной стороны, это хорошо, так как позволяет маскироваться во льдах и снегах. С другой - очень неразумно: в полярных областях солнце еле греет, и чтобы полнее использовать скудное солнечное тепло, медведю следовало бы иметь черный мех. Ведь только черные тела поглощают весь падающий на них свет. Но даже если бы у полярного медведя был черный мех, то он, конечно, нагревался бы хорошо, но тепло все равно плохо бы доходило до шкуры - ведь у меха плохая теплопроводность. Природа решила это противоречие - разгадайте, как?

38Ученые считали, что хамелеон способен ловить насекомых языком потому, что его язык - липкий. Однако, исследовав хамелеона, они не обнаружили на его языке никаких липких веществ. Как же тогда хамелеон ловит свою добычу? (Язык хамелеона действует как присоска. Кроме того, на конце языка имеется хоботок с двумя выростами, которые обхватывают жертву)

39Тибетские охотники, прежде чем зайти на выстрел, проверяют направление даже самого слабого ветерка. Как они это делают? (Охотник вырывает из виска волос и, подбросив его над головой, следит за тем, как он падает на землю.)

40. Задача «Кирпич в ванне»

В ванну с водой бросили кирпич. Как изменится уровень воды в ванне?

(Ситуация, описанная в задаче, неоднозначна и распадается как минимум на три:

- уровень воды в ванне низкий, вода не покрывает кирпич;

- уровень воды таков, что она будет при погружении кирпича переливаться через край;

- уровень воды «обыкновенный»;

41. Когда жарко, человек включает кондиционер или снимает часть одежды… У птиц же кондиционеров нет. Как птицы спасаются от жары? Предложите возможные способы (изобретения), при помощи которых птицы борются с жарой.

42. Для живых существ, тёплая зимняя обувь - закономерное явление. Удивительно другое - некоторые звери и птицы к зиме не заводят себе ничего. Приглядитесь к голубям, в чем они шлепают по снегу? Конечно, кожа на лапах значительно толще, чем на других частях тела, да к тому же покрыта чешуйками. Но от холода такая кожа спасти не может. Как же удается так легкомысленно одетым птицам благополучно переносить суровые зимы?

43. Индейцы Америки, воюя с бледнолицыми, ночью часто передвигались в лесу гуськом - след в след. Для того, чтобы идти гуськом желательно дать видимый ориентир, например, свет, идущему сзади. Но это может обнаружить неприятель. Как быть?

44. Во время скачек на ипподроме колумбийской столицы одна из лошадей прямо со старта взяла бешеный темп и пришла к финишу первой. Судьи заподозрили неладное. Однако допинговый контроль ничего не показал. По поведению лошади можно было заподозрить, что ее все же пришпоривали, но найти шпоры не удалось. Что же "помогло" лошади прийти к финишу первой?( ледяная шпора)

45. У бабы-Яги, как известно, две ноги: одна - костяная, другая - простая. На простой ноге Баба-Яга передвигается со скоростью 6 км/ч, а на костяной - вдвое быстрее. От избушки на курьих ножках до ближайшего магазина 36 км. Сколько времени потребуется Бабе-Яге, чтобы пройти это расстояние? (Всё зависит от бабушкиной походки. Тривиальный случай: бабуля развивает эти скорости, прыгая на одной ноге неограниченное расстояние. Тогда она, скорее всего, рванёт в магазин на костяной и будет там через 3 часа. А вот если её приходится чередовать ноги, всё зависит от времени и длины шага. Если бабушка, к примеру, ритмично шагает, делая костяной ногой более длинные (в 2 раза) шаги, то простой ногой она пройдёт 12 км (2 часа), а костяной 18 км (1.5 часа) и доберётся до магазина за 3.5 часа. А если у бабули шаги одинаковой длины, но костяную она переставляет вдвое быстрее, то две трети времени она будет идти со скоростью 6 км/ч, а треть 12 км/ч, и потратит на дорогу 4.5 часа. А ведь возможны и ещё какие-то варианты... Сложно с этой бабой-Ягой! Летела бы в ступе и не умничала!)

46.В коридоре три выключателя. Один из них включает свет в комнате, находящейся в дальнем конце коридора. Дверь в эту комнату закрыта, и вы не видите, включен в ней свет или нет. Вам нужно понять, какой из трех выключателей контролирует освещение в той комнате. Каким образом вы можете это надежно определить, всего лишь один раз зайдя в комнату?

47.Где достать елку к Новому году? Эта проблема актуальна не только для нас. Самое простое решение - вырубить ель в лесу у шоссе. Так , кстати, и делают. Убытки лесничеств огромны. Что делать? Не сторожить же огромные массивы леса?

(В Германии решили проблему так: деревья у шоссе опрыcкивают специальным препаратом, запах которого отвратителен. Правда, в холодную погоду он не ощутим. А вот в закрытом и теплом жилище встречать Новый год придется в противогазе.)

48.Вражеские субмарины нахально бороздят водные просторы нашей Родины. Укрываясь в толще воды, они практически не заметны и не уловимы. Помогите Родине и предложите способы обнаружения подводных лодок.

(Вот один способ обнаружения субмарин в тёмное время суток. Ночью в море голубоватым светом светятся одноклеточные организмы-ночесветки, которые реагируют на механическое раздражение. Поэтому в темноте за подводной лодкой тянется яркий шлейф, хорошо заметный со спутника. По свечению можно также определить тоннаж, скорость и тип субмарин

Список литературы

1. Г.Н. Степанова "Сборник вопросов и задач по физике, 7-8", - С-Пб., "СпецЛит", 2000.

2. В.И. Лукашик "Физическая олимпиада", - М., "Просвещение", 1987.

3. Л.Э. Генденштейн, И.М. Гельфгат, Л.И. Кирик "Задачи по физике, 7 класс", - М., "Илекса", Харьков "Гимназия", 2002.

4. М.Е. Тульчинский "Качественные задачи по физике 6-7 класс", - М., "Просвещение", 1976.

5. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч.1 и Ч.2 \под ред. А. А Покровского\, 3-е изд., М: Просвещение, 1978.

6. В.Н Ланге: «Экспериментальные задачи на смекалку». Москва. Просвещение.

7. В. Н. Ланге: «физические парадоксы, софизмы и занимательные задачи». Москва. Просвещение. 1967 г.

8. Я.И. Перельман: «Занимательная физика. Часть №1 и №2». Домодедово. ВАП. 1994 г.

Альтов Г.С. И тут появился изобретатель. - М.: 1984, 1985, 1990

2. Альтшуллер Г.С. Найти идею. - Новосибирск: Наука, 1986, 2002

3. Альтшуллер Г.С. Творчество как точная наука. - М.: Советское радио, 1979

4. Альтшуллер Г.С., Селюцкий А.Б. Крылья для Икара. - Изд. Карелия, Петрозаводск, 1980

5. Амнуэль П.Р. Загадки для знатоков. - М.: Знание, 1988

6. Белобрыкина О.А. Маленькие волшебники или на пути к творчеству. - Новосибирск, 1993

7. Берн Э. Игры, в которые играют люди. - М.: 1988

8. Бухвалов В.А. Алгоритмы педагогического творчества. - М.: Просвещение, 1993

9. Викентьев И.Л., Кайков И.К. Лестница идей. - Новосибирск: изд-во НГПИ, 1992

10. Гин А. Задачки - сказки от кота Потряскина. - М.: Вита-Пресс, 2002

11. Гин А.А. Приемы педагогической техники. - М.: Вита-Пресс, 1999

12. Гин С. Мир логики. - М.: 2001

13. Гин С. Мир фантазии. - М.: 2002

14. Гин С. Мир человека. - М.: 2003

15. Давыдов В.К. Теория развивающего обучения. - М.: 1996

16. Давыдова В.Ю., Таратенко Т.А. Мир интеллектуального творчества. Игры для ума. - СПб.: 2003

17. Дикарев В.И. Справочник изобретателя. - СПб.: 2001

18. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Изобретатель пришел на урок. - Кишинев, Лумина, 1990

19. Злотин Б.Л., Зусман А.В. Месяц под звездами фантазии. - Кишинев, Лумина, 1988

20. Иванов Г.И. Формулы творчества или как научиться изобретать. - М.: Просвещение, 1994

21. Кларин М.В. Педагогическая технология в учебном процессе. - М.: 1989

22. Кругликов Г.И., Симоненко В.Д., Цырлин М.Д. Основы технического творчества. - М.: Народное образование, 1996

23. Маслоу А.Г. Мотивация и личность. Пер. с англ. Татлыбаевой А.М. - СПб.: Евразия, 1999

24. Меерович М.И. Формула теории невероятности. - Одесса: Полис, 1993

Мордовский Республиканский Институт Образования

МОУ «Гимназия № 29»

МОУ «Средняя общеобразовательная школа

с углубленным изучением отдельных предметов №38»

городского округа Саранска

Элективный курс по физике

для учащихся 9 классов

«Решение нестандартных задач по физике»

Авторы: Игошина С. Н.- учитель физики МОУ «Гимназия №29»,

Семтина Т. Н.- учитель физики МОУ «СОШ с

углубленным изучением отдельных предметов № 38»

Оглавление.

1. Пояснительная записка.

2. Программа элективного курса.

3. Примерный тематический план элективного курса.

4. Список рекомендуемой литературы.

Пояснительная записка

Программа элективного курса «Решение нестандартных задач по физике» для 9 класса составлена на основе федерального компонента государственного стандарта общего образования в соответствии с Программой для общеобразовательных учреждений, рекомендованной Министерством образования и науки Российской Федерации (базовый и профильный уровень).

На изучение физики в 9 классе по данной программе отводится 68 часов, 2 часа в неделю. Этого количества часов недостаточно для осмысленного подхода к решению задач, формированию достаточного уровня знаний, позволяющему учащимся сделать выбор профиля, связанного с расширенным изучением физики. Программа направлена на создание условий для организации эффективной системы предпрофильной подготовки, способствующей самоопределению обучающихся в выборе способа дальнейшего образования, профиля обучения.

Актуальность курса связана с тем, что согласно концепции профильного обучения в профильной школе вводятся элективные предметы для построения индивидуальных образовательных траекторий. В рамках данного курса рассматриваются нестандартные подходы к решению физических задач, овладение которыми поможет в подготовке к ГИА. Необходимость разработки данной программы вызвана отсутствием типовых программ таких элективных предметов.

Целью программы является совершенствование познавательной сферы обучающихся и обеспечение таких условий, где одаренный ребенок сможет достигнуть максимально возможного для него уровня развития.

Задачи:

1. Обучить школьников новым методам и приемам решения нестандартных

физических задач.

2. Сформировать умения работать с различными источниками информации.

3. Выработать исследовательские умения.

4. Познакомить учащихся с исходными философскими идеями, физическими

теориями и присущими им структурами, системой основополагающих

постулатов и принципов, понятийным аппаратом, эмпирическим базисом.

5. Сформировать представление о современной физической картине мира, о

месте изучаемых теорий в современной ЕКМ и границах применимости.

6. Углубить интерес к предмету за счет применения деятельностного подхода

в изучении курса, подборке познавательных нестандартных задач

Отличительная особенность данной программы в максимальной ориентации на междисциплинарный подход в обучении, на развитие самостоятельности детей, их самопознания, самооценки, теоретическая и исследовательская основа, гибкость и вариативность учебного процесса.

Данный элективный курс «Решение нестандартных задач по физике» содержит как теоретическую часть, так и комплекс задач и тестов для обобщения изученного материала за курс средней школы и расширения программы. Большое внимание уделено курсу механики, поскольку без

знания механики невозможно усвоение всего остального школьного курса физики. В данном случае речь идёт не о накоплении массы задач, а о выработке алгоритма решения задач по ключевым темам механики. Учащиеся при работе по курсу «Решение нестандартных задач по физике» должны развить уже имеющиеся навыки решения задач, освоить основные

методы и приёмы решения физических задач, приобрести навыки работы с тестами. На занятиях планируется разбор задач, решение которых требует не просто механической подстановки данных в готовое уравнение, а, прежде всего, осмысление самого явления, описанного в условии задачи. Отдаётся предпочтение задачам, приближенным к практике, родившимся под влиянием эксперимента.

Технологии, используемые в организации занятий:

• проблемное обучение,

• проектная технология, которая помогает готовить учащихся к жизни в условиях динамично меняющегося общества.

При проведении занятий предусмотрена реализация дифференцированного и личностно-ориентированного подходов, которые позволят ученикам двигаться внутри курса по своей траектории и быть успешными.

Для организации занятий используются следующие формы:

• лекционное изложение материала;

• эвристические беседы;

• практикумы по решению задач;

• уроки-исследования;

• работа в малых группах;

• домашние эксперименты.

Формами контроля при проведении данного курса являются:

• Самостоятельная работа по решению задач;

• Индивидуальные проекты задач по разделу ;

• Сообщения по результатам выполнения домашних экспериментальных

заданий;

Тестирование;
Фронтальный опрос учащихся;
Проекты построения и расчета электрических цепей.

Данный курс предполагает следующие результаты:

• Овладение школьниками новыми методами и приемами решения

нестандартных физических задач.

• Предпрофильная подготовка учащихся, позволяющая сделать

осознанный выбор в пользу предметов естественно-математического цикла.

Настоящий элективный курс рассчитан на преподавание в объеме 34 часов (1 час в неделю).

Программа предусматривает деятельностный подход, поэтому деления

занятий на лекции и практику не предусмотрено.

Программа элективного курса.

1. Вводное занятие (1 ч).

2. Основы кинематики (6 ч).

3. Основы динамики (6 ч).

4. Элементы гидростатики и аэростатики (4 ч).

Давление жидкости и газов. Закон Паскаля. Закон сообщающихся сосудов. Сила Архимеда. Условия плавания тел.

5. Законы сохранения в механике (5 ч).

6. Тепловые явления (4 ч).

7. Электрические явления (8 ч).

Тематический план элективного курса.

Тема

Кол-во часов

Виды деятельности

Планируемый результат

Формы контроля

1. Вводное занятие

Решение задач по различным разделам физики

Самоанализ знаний умений и навыков учащихся

Анкетирование

2. Основы

кинематики

Равномерное и равнопеременное движение. Величины, характеризующие механическое движение

Усвоение учащимися алгоритма решения задач по кинематике и применение его на практике

Фронтальный опрос учащихся

Графики зависимости кинематических величин от времени

Умение строить графики в различных координатах, умение находить различные величины по графикам

Тестирование

Действия над векторами. Проекция вектора на ось.

Закон сложения скоростей

Разложение вектора скорости по двум взаимноперпендикуляр-ным направлениям, применение закона сложения скоростей для решения задач повышенного уровня

Фронтальная беседа по теме

Движение тела под действием силы тяжести по вертикали. Баллистическое движение

Индивидуальные проекты задач по разделу

3. Основы динамики

Силы в природе

Построение векторов действующих на тело сил. Нахождение различных сил по формулам. Построение таблицы

Умение изображать силы, действующие на тело в различных случаях, и находить направление результирующей силы.

Тестирование

Алгоритм решения задач по динамике

Построение и анализ общего алгоритма на динамику.

Алгоритм решения задач по динамике

Первый закон Ньютона

Решение задач с применением алгоритма в случае равномерного прямолинейного движения тела или равновесия

Индивидуальный опрос

Второй и третий законы Ньютона

Применение алгоритма к решению задач в случае движения тела с ускорением

Итоговая кратковре-менная контрольная работа

4. Элементы гидростатики и аэростатики

Гидростатическое давление. Закон сообщающихся сосудов

Нахождение различных параметров, используя закон сообщающихся сосудов

Тестирование

Сила Архимеда. Условия плавания тел

Изображение силы Архимеда в общем случае, выяснение условия плавания

, построение таблицы

Изображение сил, действующих на тело в жидкой или газообразной среде;

применение закона Архимеда к решению задач

Фронтальная беседа

5. Законы сохранения в механике

Работа, мощность, энергия

Построение таблицы, устные сообщения

Умение находить энергетические величины и связь между ними в общем случае и в механике

Анкетирование

Закон сохранения полной механической энергии

Умение воспроизводить алгоритм на закон сохранения энергии и применять к решению задач

Анкетирование

Импульс. Закон сохранения импульса

Собеседование

6. Тепловые явления

Расчет количества теплоты в различных тепловых процессах

Составление таблицы, нахождение количества теплоты в различных тепловых процессах по формулам

Тестирование

Уравнение теплового баланса

Воспроизведение алгоритма, применение уравнения теплового баланса к решению задач

Фронтальный опрос

7. Электрические явления

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона

Умение приводить при-меры электрических яв-лений и применять закон Кулона и закон сохранения электрического заряда

Фронтальная беседа

Построение электрических цепей

Умение строить и читать электрические цепи, используя условные обозначения

Анкетирование

Постоянный электрический ток. Величины, характеризующие электрический ток

Построение таблицы. Решение задач на применение таблицы

Умение воспроизводить таблицу и находить силу тока, напряжение и сопротивление по формулам

Фронтальный опрос

Закон Ома. Расчет сопротивления проводников

Построение вольт- амперной характеристики для проводников с различным проводников с различным

сопротивлением; нахождение связи между напряжением, силой тока и сопротивлением на опыте

Тестирование

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца

Индивидуальные проекты

Законы последовательного и параллельного соединения проводников

Проекты построения и расчета электрических цепей

Закрепление знаний

Мини- презентации учащихся по решению задач на различные разделы физики

Анкетирование, беседа

Всего

Список рекомендуемой литературы.

1.Бутырский Г.А., Сауров Ю.А. Экспериментальные задачи по физике 10-11. - М.: Просвещение, 2000.

2.Кабардин, Ф., Орлова, В. А. Углубленное изучение физики в 10-11 классах. - М.: Просвещение, 2002.

3.Меледин, Г. В. Физика в задачах. Экзаменационные задачи с реше¬ниями. - М.: Наука, 1989.

4.Мясников, С. П., Осанова Т. Н. Пособие по физике. - М.: Высшая школа, 1988.

5.Опыты в домашней лаборатории / Библиотечка «Квант». - Вып. 4. - М.: Наука, 1980.

6. Трофимова, Т. И., Павлова, 3. Г. Сборник задач по курсу физики с решениями. - М.: Высшая школа, 1999.

7. Тульчинский, М. Е. Сборник качественных задач по физике. - М.: Просвещение, 1965.

8. Яворский, Б. М., Селезнев, Ю. А. Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования. - М.: Наука, 1989.

ИНФОРМАЦИОННО-КОМПЬЮТЕРНАЯ ПОДДЕРЖКА

9. 1С: Репетитор. Физика 1.5. Компьютерное обучение, демонстрационные и тестирующие программы. - CD-ROM.

10.Открытая физика. Компьютерное обучение, демонстрационные и тестирующие программы. Ч. I, II. - CD-ROM.

⇧

⇩

скачать материал