VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

Для проведения анализа сформированности умений ставить демонстрационный эксперимент была составлена анкета для студентов и предложена для заполнения 3, 4, 5 курсам.

Анкета для студентов

с целью выявления компетенций, связанных с умением проводить школьный демонстрационный эксперимент

Дата проведения __________ 2014 г. Группа ______

Инструкция. Оцените себя по 10-балльной шкале (10 – максимальный балл).

№	Вопрос и варианты ответов	Балл
1.	Я могу выполнить следующие действия и операции, из которых складывается постановка и проведение демонстрационного эксперимента:
	подобрать проблемную ситуацию к демонстрационному эксперименту
	формулировать цель(и)
	сформулировать и обосновать гипотезу
	выявлять условия, необходимые для достижения поставленной цели
	спланировать эксперимент
	подобрать необходимые приборы и материалы
	собрать установку
	провести математическую обработку результатов измерений
	на доске схематично выполнить рисунки с проведенным экспериментом, которые учащиеся заносят в тетрадь
	сформулировать выводы по проведенному демонстрационному эксперименту
2.	Я умею организовать деятельность учащихся (придумать систему вопросов для беседы), чтобы они сами
	сформулировали цель(и) к демонстрационному эксперименту
	сформулировали и обосновали гипотезу
	выявили условия проведения эксперимента
	спланировали эксперимент
	обосновали необходимость конкретных приборов и материалов
	разработали таблицу, в которую будут заноситься результаты эксперимента
	проанализировали результаты эксперимента и сформулировали вывод

Инструкция. Поставьте знак «+» при согласии с утверждением (можно выбрать несколько ответов)

3.	При подготовке к лабораторным занятиям по методике и технике школьного физического эксперимента я:
	кратко конспектирую учебное пособие с описанным экспериментом
	использую фрагменты электронного учебного пособия с портала ОмГПУ
	использую фото (сканированные) материалы из учебного пособия
	повторяю теоретический материал по физике
	выполняю схематично рисунок установки в тетради
	формулирую в тетради цель демонстрационного эксперимента и выводы

Инструкция. Ответьте в свободной форме

4. При подготовке и проведении демонстрационного эксперимента у меня вызывает затруднение

5. Пожелания

После проведения анкеты был подсчитан средний бал по каждому вопросу отдельно на каждом курсе. Средний бал по многим вопросам выше у студентов 3 курса, так как они еще не знают глубины вопроса и смотрят на предмет с внешней стороны. По сути они еще максималисты, видели демонстрацию опыта, и кажется на первый взгляд, что легко его сделать, повторить, а что нужно его еще преподнести, объяснить, раскрыть суть опыта, не понимают затруднений и осознание возникает потом, позже, к концу учебного года.

На 4 курсе средний бал почти по всем вопросам ниже ( осознали но не поняли, еще не все получается).

На 5 курсе средний балл повышается (набрались опыта, побывали на практике)

Максимальный средний бал по всем курсам поставлен в блоке «Я могу выполнить следующие действия и операции, из которых складывается постановка и проведение демонстрационного эксперимента » при ответе на вопросы:

- спланировать эксперимент

- подобрать необходимые приборы и материалы

- собрать установку

Самый низкий бал, опять же на всех курсах был при ответе на следующие вопросы:

- подобрать проблемную ситуацию к демонстрационному эксперименту

- формулировать цель(и)

- сформулировать и обосновать гипотезу

- выявлять условия, необходимые для достижения поставленной цели.

Умение формулировать выводы по проведенному демонстрационному эксперименту, анализировать результаты эксперимента- по этим вопросам баллы выше так же были у студентов 5 курса.

Практика показала, что ошибки при проведении демонстрационных экспериментов у студентов происходят:

- по причине того что они в основном готовятся по методической литературе, по пособиям для учителя, и не заглядывают в школьный учебник;

- боятся аудитории, не умеют общаться с классом.

- испытывают проблемы при составлении вопросов к классу по ходу эксперимента.

Вывод: необходимо методическое обеспечение, которое будет способствовать формированию у студентов умение проводить демонстрационный физический эксперимент.

Разработка методического сопровождения постановки

демонстрационного эксперимента

по разделу «Механические волны. Звук»

Структуру методического сопровождения можно разделить на следующие части:

I. Задания для обобщения и систематизации знаний:

1. Повторите соответствующий общий и школьный курс физики.

2. Запишите в тетради следующие определения и формулы.

3. Сформулируйте выводы, которые могут сделать учащиеся.

4. Ознакомьтесь с методикой постановки ниже перечисленных демонстрационных опытов, предлагаемой в учебниках по методике преподавания физики.

5. Оформите опыты в рабочей тетради (название, цель, оборудование, ход опыта, рисунок или схема, выводы).

6. Опишите в рабочей тетради фрагмент урока с одной из демонстраций.

7. Проделайте все демонстрационные опыты.

8. Нарисуйте эскиз доски.

II. Описание демонстрационных опытов, которые должны провести студенты.

Рассмотрим конкретный пример.

Лабораторное занятие № 20

Механические волны. Звук.

Задания.

1. Повторите соответствующий общий и школьный курс физики.

2. Запишите в тетради следующие определения:

- Механические волны – ________.

- Примеры волн.

- Продольные волны.

- Поперечные волны.

- Отражение волн.

- Преломление волн.

- Дифракция волн.

- Дисперсия волн.

- Интерференция волн.

- Какова связь между громкостью звука и амплитудой колебаний.

- Акустический резонанс.

3. Сформулируйте выводы, которые могут сделать учащиеся.

4. Ознакомьтесь с методикой постановки ниже перечисленных демонстрационных опытов, предлагаемой в учебниках по методике преподавания физики.

Список демонстрационных опытов с указанием литературы, в которой они раскрыты.

1.	Волны на поверхности воды	[5], оп.32 или [7], оп.60
2.	Принцип Гюйгенса	[5], оп.34
3.	Отражение волн	[5], оп.35 или [7], оп.61
4.	Преломление волн	[5], оп.37
5.	Дифракция волн	[5], оп.38
6.	Зависимость высоты тона от частоты колебаний	[4], оп.80 или [5], оп.43 или [7], оп.66
7.	Зависимость громкости звука от амплитуды колебаний	[5], оп.44 или [7], оп.66
8.	Акустический резонанс	[4], оп.84 или [5], оп.45 и [7], оп.65

Рекомендуемая литература:

1. Демонстрационные опыты по физике в 6-7 классах / Под ред. А.А.Покровского. - М.: Просвещение, 1974.

2. Хорошавин С.А. Физический эксперимент в средней школе: 6-7 кл.- М.: Просвещение, 1988.- 175 с.

3. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе: Пособие для учителей / В.А.Буров, Б.С.Зворыкин, А.П.Кузьмин и др.; Под ред. А.А.Покровского.- М.: Просвещение, 1978.- Ч.1.- Механика. Молекулярная физика. Основы электродинамики. - 352 с.

4. Демонстрационный эксперимент по физике в старших классах средней школы: Пособие для учителей / В.А.Буров, Б.С.Зворыкин, А.П.Кузьмин и др.; Под ред. А.А.Покровского. - М.: Просвещение, 1971.- Ч.1.- Механика. Теплота.

5. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе: Пособие для учителей / В.А.Буров, Б.С.Зворыкин, А.П.Кузьмин и др.; Под ред. А.А.Покровского.- М.: Просвещение, 1979. - Ч.2. Колебания и волны. Оптика. Физика атома. - 287 с.

6. Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе: Пособие для учителей / В.А.Буров, Б.С.Зворыкин, А.П.Кузьмин и др.; Под ред. А.А.Покровского.- М.: Просвещение, 1972. - Ч.2. Колебания и волны. Оптика. Физика атома.

7. Шахмаев Н.М., Шилов В.Ф. Физический эксперимент в средней школе: Механика. Молекулярная физика. Электродинамика.- М.: Просвещение, 1989.- 255 с.

8. Анциферов Л.А., Пищиков А.П. Практикум по методике и технике школьного физического эксперимента. - М.: Просвещение, 1984.

9. Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. - М.: Просвещение, 1988.

10. Фетисов В.А. Оценка точности измерений в курсе физики средней школы.- М.: Просвещение, 1974.

11. Хорошавин С.А. Техника и технология демонстрационного эксперимента.- М.: Просвещение, 1978.- 174 с.

5. Оформите опыты в рабочей тетради (название, цель, оборудование, ход опыта, рисунок или схема, выводы).

6. Опишите в рабочей тетради фрагмент урока с одной из демонстраций.

7. Проделайте все демонстрационные опыты.

Опыт 1.Волны на поверхности воды

Цель: ______

Оборудование: 1) ванна для проецирования волн, 2) осветитель для теневого проецирования и подсвета, 3) экран, 4) штатив универсальный.

Для демонстрации пользуются ванной для проецирования волн с зеркальным дном.

Для ослабления отражения волн на дно и на пологие края ванны кладут мягкую ткань и хорошо ее смачивают, сверху – зеркало.

Опыты проводят в затемненном классе.

В ванну наливают воды слоем 4-5 мм и уравнительными винтами устанавливают ее горизонтально. Осветитель для теневого проецирования располагают на столе рядом с ванной так, чтобы вся поверхность воды была освещена, а отраженный свет падал на экран. На борту ванны укрепляют вибратор, а на вибраторе - насадку с одним шариком, который должен касаться поверхности воды.

1. ПОКАЗ ОДИНОЧНЫХ КРУГОВЫХ ВОЛН.

Конец вибратора придерживают рукой и несколько раз быстро отрывают шарик от поверхности воды. На экране наблюдают ряд светлых и темных колец, расходящихся от места возбуждения.

Учащимся сообщают, что расходящиеся светлые и темные кольца представляют собой гребни и впадины волн; частицы воды, расположенные в различных точках одного и того же кольца, колеблются в одинаковых фазах и образуют фронт волны. Такие волны называют круговыми.

2. ДЕМОНСТРАЦИИ НЕПРЕРЫВНОГО РЯДА КРУГОВЫХ ВОЛН.

Такую картину можно получить с помощью вибратора, периодически нажимая на него рукой (рис. 6,а).

3. ПОПЕРЕЧНОСТЬ ВОЛН.

Наблюдаемые волны близки к поперечным. На поверхность воды бросьте несколько мелких кусочков бумаги или спичек. Тени на экране от этих предметов останутся почти неподвижными: распространяющиеся волны не увлекают за собой, а заставляют совершать, главным образом, вертикальные колебания.

Важно обратить внимание на то, что распространение круговых волн (по неизменности формы фронта волны) происходит по всем направлениям с одинаковой скоростью.

4. ВОЛНЫ С ПРЯМОЛИНЕЙНЫМ ФРОНТОМ.

К вибратору вместо шарика прикрепляют плоскую насадку и располагают ее параллельно поверхности воды. Возбуждают вибратор и наблюдают плоскую волну (рис. 6).

Рис. 6

Сформулируйте вывод: ________________

Опыт 2.Принцип Гюйгенса

Цель: ______

Оборудование: 1) ванна для проецирования волн, 2) осветитель для теневого проецирования, 3) экран, 4) штатив универсальный.

Собрать установку с ванной для проецирования волн по рисунку 7. На дно ванны параллельно плоской насадке вибратора поставить в одну линию две плоские пластинки. Между ними оставляют щель шириной примерно 0,5 см. Включить осветитель и привести в колебание вибратор.

Рис.7

На экране пронаблюдать, как прямолинейные волны, пройдя через отверстие, распространяются за преградой не только в прежнем направлении, но и во все стороны. Частицы воды, находящиеся в отверстии, как бы становятся новым центром колебания (рис. 9, а). Интенсивность круговых волн, распространяющихся за преградой, максимальна в направлении первоначального распространения волн и постепенно уменьшается с увеличением угла отклонения.

Вывод: каждую точку среды, до которой дошел волновой фронт, можно рассматривать как новый источник колебаний, излучающий вторичную круговую волну (принцип Гюйгенса).

Рис.8

Рис. 9

Сформулируйте вывод: ________________

Опыт 3. Отражение волн

Цель: ______

Оборудование: 1) ванна для проецирования волн, 2) осветитель для теневого проецирования , 3) экран, 4) штатив универсальный, 5) плоское зеркало.

Установить ванну для проецирования волн и осветитель по рисунку 7. К вибратору прикрепить плоскую насадку и регулировать ее положение так, чтобы при колебаниях она всеми точками одновременно касалась поверхности воды.

Создать одиночные волны, приводя вибратор в колебание рукой, чтобы пронаблюдать распространение и отражение волн.

На экране наблюдают, как образовавшаяся волна доходит до плоской пластинки, поставленной на пути распространения волн, отражается от нее и изменяет свое направление. При этом фронт отраженной волны сохраняет свою форму.

Части пластинки, расположенные дальше от вибратора, приходят в соприкосновение с волной позднее и потому позднее становятся центрами элементарных волн. Сложение всех элементарных волн дает прямолинейный фронт отраженной волны, который движется от пластинки в другом направлении. При четкой проекции можно наблюдать углы падения и отражения и отметить равенство этих углов.

Рис.10

Пользуясь вибратором пронаблюдать непрерывный процесс распространения и отражения волн (рис. 10, а). Обратите внимание на изменение направления отраженных волн и на их ослабление по сравнению с падающими, вследствие поглощения части энергии телом, от поверхности которого происходит отражение.

Можно заметить также сетку стоячих волн, которая образуется перед пластинкой в результате интерференции падающих и отраженных волн.

Прикрепите к вибратору насадку с одним шариком и покажите отражение от плоского зеркала круговых волн. Они имеют форму концентрических дуг, разбегающихся как бы из центра, лежащего позади пластинки (рис. 10, в).

При отражении круговых волн от вогнутого зеркала отраженные волны сбегаются в одну точку – фокус зеркала, при этом фронт волны может принимать различную форму. Например, если шарик вибратора поместить в главном фокусе зеркала (6-7 см от зеркала), то отраженные волны имеют прямолинейный фронт (рис. 10, г).

Для наблюдения отражения волн от более плотной среды резиновую трубку прикрепите одним концом к крюку, ввернутому в стену.

Трубку слегка натягивают поперек класса и ударом руки или линейки возбуждают одиночную ванну. При этом наблюдают сравнительно медленное распространение волны вдоль трубки вперед впадиной и ее возвращение обратно вперед гребнем (отражение с потерей полуволны), как это показано на рисунке 11.

Рис.11

Сформулируйте вывод: ________________

8. Нарисуйте эскиз доски.

Код для цитирования: Скопировать