IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Так как весь образовательный процесс построен на федеральном государственном образовательном стандарте, то данная тема позволит разработать такие лабораторные работы, которые будут соответствовать всем требованиям федерального государственного стандарта. Существуют множество пособий для учителя физики с демонстрационными, фронтальными лабораторными работами и экспериментальными задачами. Не исключение и пособия Валентина Андреевича Бурова, который разработал множество методических пособий для учителей, в которых подробно описал проведение лабораторных работ. Но так как образовательные стандарты усовершенствуются, то требования к результатам обучения и цели обучения изменяются. Таким образом, анализ методических программ показывает недостаток экспериментальных работ используемых в образовательном процессе.

Цель работы: разработка лабораторных работ и методики их проведения с учетом требования ФГОС по теме «Колебательное движение» для 9 класса.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

1. Проанализировать содержание темы «Колебательное движение» в курсе физики 9 класса.

2. Проанализировать ФГОС по физике.

3. Разработать лабораторные работы по теме «Колебательное движение».

4. Предложить методику проведения экспериментальных заданий с учетом требований ФГОС.

В курсе физики 9 класса изучают колебательное движение как один из видов неравномерного движения. Существуют два вида классификаций колебаний: механические и электромагнитные, свободные и вынужденные колебания.

Именно с механических колебаний начинается изучение колебательного движения в школьном курсе физики. В разделе механические колебания и волны предусмотрено 15 часов, из них 5 часов на изучение механических колебаний и 1 час на проведение лабораторной работы, которая находится в конце учебника. В лабораторной работе ученикам предлагается исследовать зависимость периода и частоты свободных колебаний математического маятника от его длины. Данная лабораторная работа проводится учениками по описанию в учебнике. Помимо лабораторных работ в этом разделе проводятся теоретические опросы, решения задач, самостоятельные и контрольные работы [1].

В разделе электромагнитное поле предусмотрено 13 часов, из них 1 час на изучение электромагнитных колебаний. По данной теме лабораторных работ в учебной программе не предусмотрено. Но проводятся самостоятельные и контрольные раоты.

Не смотря на то, что данная учебная программа отражает в себе требования федерального образовательного стандарта, хотелось бы обратить внимание, что помимо формирования у обучающихся универсальных учебных действий большое внимание уделяется самостоятельной работе учащихся, а именно самостоятельному выполнению лабораторных работ, экспериментов и самостоятельному поиску информации [3].

Поэтому хотелось бы представить три лабораторные работы, которые будут отвечать всем требованиям федерального государственного стандарта и включать в себя самостоятельную деятельность учащихся.

План вопросов для учащихся, необходимый для проведения лабораторной работы № 2 « Определение зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза»

1. Подумайте и сформулируйте цель лабораторной работы.

Возможные ответы: определить зависимость периода колебаний пружинного маятника от массы груза; выяснить зависимость колебания пружинного маятника от массы груза; выяснить, как зависит период колебаний от массы груза.

2. Какое оборудование требуется для проведения лабораторной работы?

Возможные ответы: пружинный маятник, штатив, линейка, сантиметр, груз разной массы, секундомер.

3. Подумайте, в какой форме вы будете проводить лабораторную работу?

Возможные ответы: схема, таблица.

4. Какие величины будут постоянные, а какие вы будете измерять?

Возможные ответы: постоянные (число колебаний), измеряемые величины (время, период).

План вопросов для учащихся, необходимый для проведения лабораторной работы № 3«Изучение зависимости периода колебания пружинного маятника от вязкости среды »

1. Сформулируйте цель лабораторной работы.

Возможные ответы: определить зависимость периода колебания пружинного маятника от вязкости среды; выяснить, как зависит период колебания пружинного маятника от вязкости среды.

2. Какое оборудование требуется для проведения лабораторной работы?

Возможные ответы: пружинный маятник, штатив, сантиметр, груз, секундомер, жидкость имеющие разную плотность.

3. Подумайте, в какой форме вы будете проводить лабораторную работу?

Возможные ответы: схема, таблица, рисунок, график.

4. Какие величины будут постоянные, а какие вы будете измерять?

Возможные ответы: постоянные (число колебаний), измеряемые величины (время, период).

План вопросов для учащихся служит подготовкой к самостоятельному выполнению и оформлению лабораторных работ. Разработанные ниже лабораторные работы, служат эталоном проверки, как оформления, так и процесса выполнения лабораторной работы учащимися.

Данные лабораторные работы позволяют сформировать у обучающихся личностные, метапредметные и предметные результаты. Выполнение лабораторных работ, способствуют саморазвитию учащихся, учат их планировать свою деятельность, ставить цели и задачи, мотивируют к дальнейшему обучению, учат отстаивать и аргументировать свою позицию, организовывать учебное сотрудничество и самостоятельно решать возникшие в коллективе конфликты.

Лабораторная работа №1

« Определение зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза»

Цель: исследование зависимости периода колебаний от массы груза.

Оборудование: штатив, пружина, линейка, грузы массой 0,1 кг; 0,2 кг; 0,3 кг, секундомер.

Теоретическая подготовка

Частота колебания – это количество колебаний в единицу времени.

ν = 1/ T [Гц] (1)

Период колебания – промежуток времени, в течении которого тело совершает одно полное колебание.

T = 1/ ν [с] (2)

Груз, подвешенный на пружине, будет представлять пружинный маятник. В том случае, когда на пружину не будут действовать внешние силы, пружина будет находиться в положении равновесия, но когда на пружину подвесят грузы, на пружину будет оказывать действие сила, под действием которой пружина растянется. Это говорит о том, что будет действовать сила упругости, на грузы, подвешенные на пружину. В свою очередь, сила упругости всегда будет направлена, противоположно силе тяжести приложенной к этим грузам. Сила упругости – это сила, действующая со стороны деформированного тела (пружины) на тело, действие которого вызывает деформацию (груз).

F= -kx [Н]

k – коэффициент жесткости пружины.

x – величина изменения длины тела.

Выполнение эксперимента

1.Собирите установку для выполнения эксперимента.

2.Подвесьте на пружину груз массой 0,1 кг указанной в таблице 2, под номером 1. От положения равновесия оттяните пружину с грузом, примерно на 4 см. Секундомером измерить время совершения полных 10 колебаний пружинного маятника. Результаты полученных измерений записать в таблицу.

Таблица 2. Зависимость периода колебаний от массы груза.

№	m,кг		t,с	T,с
1	0,1	10
2	0,2	10
3	0,3	10

3. Изменяя массу груза по указанным значениям в таблице провести еще 2 опыта.

4. Для каждого опыта рассчитайте период колебания пружинного маятника, результаты расчетов запишите в таблицу.

5. Сформулируйте и запишите вывод зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы грузов.

Контрольные вопросы

1.Из чего состоит пружинный маятник?

2. В чем отличия пружинного и нитяного маятника?

3. Какая сила действует на деформированное тело? Дайте определение этой силы.

4. Как зависит период колебания пружинного маятника от массы груза?

Литература

1. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика: Учебник для 9 кл.сред. шк. – М: Просвещение, 2014. – 321 с.

Лабораторная работа № 2

«Изучение зависимости периода колебания пружинного маятника от вязкости среды »

Цель: исследование зависимости периода колебания пружинного маятника от вязкости среды.

Оборудование: штатив, пружина, груз массой 0,1 кг, стакан с водой, стакан с маслом, секундомер.

Теоретическая подготовка

Частота колебания – это количество колебаний в единицу времени.

ν = 1/ T [Гц] (1)

Период колебания – промежуток времени, в течении которого тело совершает одно полное колебание.

T = 1/ ν [с] (2)

Вязкость - свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой.

Выполнение эксперимента

1. Соберите установку для выполнения эксперимента.

2. Подвесьте груз на пружину, поставьте стакан с водой под пружинный маятник и оттяните пружину с грузом от положения равновесия на 4 см. При помощи секундомера измерьте время, за которое пружинный маятник совершает 5 полных колебаний. Полученные результаты измерений записать в таблицу.

Таблица 3. Зависимость пружинного маятника от вязкости среды.

Среда		t, c	T, c
Вода	5
Масло	5

3. Измените, вязкость среды и проведите еще один опыт, погружая груз во второй стакан с маслом.

4. Для каждого опыта рассчитайте период колебаний пружинного маятника, и все измерения занесите в таблицу.

5. Сформулируйте и запишите выводы о зависимости периода колебаний пружинного маятника от вязкости среды.

Контрольные вопросы

1. Раскройте понятие вязкости.

2. Вязкость какой среды больше?

3. Какую еще жидкость можно взять для проведения опыта?

Литература

1. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика: Учебник для 9 кл.сред. шк. – М: Просвещение, 2014. – 321 с.

В ходе написания статьи был проведен анализ учебной программы по теме колебательного движения и описаны теоретические основы колебательного движения в курсе физики 9 класса. Также был изучен федеральный государственный стандарт и требования к результатам освоения основной образовательной программы.

Так как в теме колебательное движение программой предусмотрено всего одна лабораторная работа, были разработанные еще две лабораторные работы и экспериментальные задачи. Разработанные лабораторные работы и экспериментальные задачи соответствуют всем требованиям федерального государственного стандарта.

Представленные лабораторные работы, способствуют формированию у обучающихся личностных, метапредметных и предметных результатов.

При выполнении лабораторных работ у учащихся формируются личностные результаты, которые включают в себя: мотивацию учащихся к саморазвитию, ответственное отношение к обучению, формируют уважительное отношение к другим людям, способствуют развитию коммуникабельности. Также, при выполнении представленных лабораторных работ формируются метапредметные и предметные результаты. К метапредметным результатам относятся: умение ставить цели и задачи обучения, способность контролировать свои действия при выполнении какого-либо задания, умение анализировать свою деятельность и исправлять ошибки, умение работать в группе и аргументировано отстаивать свое мнение.

Таким образом, из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что разработанные лабораторные работы по теме «колебательное движение», могут применяться в школе, так как они учитывают в себе все требования, согласно федеральному государственному стандарту.

Библиографический список:

1. Магомаева М.С. Реализация ФГОС на уроках физики [Электронный ресурс] / М.С. Магомаева. – Режим доступа: http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2014/12/11/realizatsiya-fgos-na-urokakh-fiziki-tekhnologicheskaya-karta-uroka (дата обращения: 24.10.16).

2. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика: Учебник для 9 кл.сред. шк. – М: Просвещение, 2014. – 321 с.

3. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Электронный ресурс] / Утвержден приказом Минобрнауки России от 17 декабря 2010 г. № 1897. – Режим доступа: http://www.ug.ru/new_standards/4 (дата обращения 21.10.16).

Код для цитирования: Скопировать