Мастер - класс "Эксперимент как один из методов обучения"
учебно-методический материал по физике на тему

Вас я приветствую, друзья!

Сегодня в мир науки с вами,

Постигнув мудрость бытия,

Войдем мы твердыми шагами.

Работа мысли и стремленье к знаньям

Поможет вам понять всю сущность мирозданья.

Столь мудрые,  точные эти слова

Хочу подтвердить такой притчей, друзья,

Притча: Пришел один человек к мудрецу и спрашивает:

- Как мне стать мудрым? Мудрец ответил:

- Выйди за дверь и постой с обратной стороны.

Удивился человек, но сделал, как ему было сказано: вышел из дома и встал снаружи.

А на улице как раз шел проливной дождь. Такой сильный, что бедняга вымок насквозь. Через полчаса он не выдержал и вернулся.

- Я постоял снаружи, и что с того? - спрашивает он мудреца. - Разве от этого что-нибудь изменилось?

- Когда ты стоял под проливным дождем, не открылось ли тебе чего? — спросил старец.

- Что мне могло открыться? - возмутился человек. — Я вымок под дождем до нитки и чувствовал себя последним глупцом!

- Ты сделал важное открытие, — сказал мудрец. - Если человек признает, что он глупец, значит, начало положено. Это и есть начало мудрости.

Неслучайно я рассказала вам эту притчу.  Она напрямую связана с нашей жизнью. Мы живем в мире удивительных природных явлений. Их множество.  Мы встречаемся с ними каждый день, не задумываясь  об их существовании.

Сегодня вы имеете возможность увидеть физику с необычной стороны, физику на службе человека.

Представьте, себя учащимися 7 класса и вам предлагается, изучить тему «Атмосферное давление». На урок необходима тетрадь и ручка.

Первое, что вам нужно это перерисовать опыт Торричелли. Переписать и выучить вывод формул. И в конце проанализировать поведение атмосферного давления на различных высотах и понять, как оно зависит от высоты.

Можете приступать. А затем вам предстоит решить три типовых задачи и все у нас будет хорошо.

Скучно? Да, если бы я сама попала на такой урок, то у меня интерес к физике пропал бы уже при зарисовке первого опыта.

И поэтому, я предлагаю эту тему изучить немного иначе. Но для начала давайте проведем нехитрый опыт.

Берем стакан с водой и поршень (шприц). Соответственно, начинаем поднимать поршень, и вода начинает, что делать?

+ подниматься

Правильно подниматься. И возникает вопрос почему?. Вот Аристотель глядя на этот опыт, несколько тысяч лет назад предположил, что природа не терпит пустоты. А мне интересно, что скажут по этому поводу люди спустя много десятков лет.

Итак, почему поднимается вода? Посмотрите на слайд, здесь нам изображен поршень, а что обозначают стрелочки вниз. Что давит на воду?

+атмосферное давление или воздух.

Правильно. Хорошо, теперь вопрос, почему вода поднимается вверх за поршнем? Как вы думаете?

+

Когда вода еще не поднялась, образуется вакуум. Как думаете там давление больше или меньше?

+его там вообще нет

Правильно. А воздух, который на воду давит, у него есть давление?

+конечно.

Значит, кто загоняет воду внутрь за поршнем?

+воздух

Правильно, воздух или атмосферное давление. Хорошо тогда пойдем дальше.

Все из вас в повседневной жизни сталкивались с неудобством наливания сока из коробки в стакан.

У нас имеется сок и вам предлагается его налить в стакан. (сок будет выплескиваться). Обратите внимание, когда мы наливаем сок он начинает брызгать. Поэтому многие уже сейчас научились, что в коробке надо сделать дополнительное отверстие, чтобы он не плескался (член жюри, соблюдая технику безопасности делает второе отверстие сверху). Попробуйте теперь налить. Обратите внимание течение стало более спокойным. Возникает вопрос почему? Почему второе отверстие, помогает соку течь тише и спокойнее. Есть какие–нибудь гипотезы?

+ воздух вышел

То есть когда было одно отверстие, сок выливался и выходил воздух. Значит, давление внутри коробки становилось больше или меньше?

+меньше

Правильно. Воздуха становилось меньше, значит, давление уменьшается, и жидкость начинает подниматься и течение становится резким. Теперь мы проделали второе отверстие. Часть воздуха у нас из одного отверстия вышло, а в другое отверстие что сделало?

+вошло

То есть, получаем, сколько воздуха вышло, столько и зашло. Значит получаем, давление внутри коробки с соком становится каким?

+равномерным

Правильно, равномерным и в результате течение становится спокойнее.

Теперь я предлагаю вам выпить этот сок через трубочку. А теперь попробуйте сделать тоже самое, но при этом не вздыхая воздух из трубочки. Не получается?

+нет

Как вы думаете почему?

+потому что воздуха нет, и соответственно давления нет

Что мы делаем, когда вдыхаем воздух?

+понижаем давление

Совершенно верно и жидкость поднимается. Когда мы думаем, что пьем из трубочки, то нам так и кажется, что мы втягиваем сок в себя. Но на самом деле это не так, мы просто убираем внешнее давление, а сок втягивает в нас что?

+атмосферное давление

Правильно. Хорошо, а кто помнит, как мы пьем? Что мы делаем в первую очередь?

+вдох

Теперь понятно для чего это мы делаем. То есть получается, что мы с вами совсем ничего не сможем выпить без атмосферного давления. Хорошо. А как мы дышим?

+равномерно

Что мы делаем первое?

+расширяем легкие

Когда мы увеличиваем объем легких, что у нас происходит внутри легких с давлением?

+оно понижается

Раз давление понизилось, что происходит?

+воздух заходит внутрь

Что опять получаем, мы дышим сами или используем атмосферное давление?

+используя атмосферное давление.

Мы с вами рассмотрели, как атмосферное давление проявляет себя в нашей жизни, а как его измерить? Чтобы измерить атмосферное давление физики придумали специальный прибор – барометр. По некоторым данным давление на 1 этаже равно 755 миллиметров ртутного столба, а на четвертом – 754 мм рт ст. как вы думаете, почему давление больше на первом этаже, чем на четвертом? Объясните почему?

+на первом этаже давление больше, так как на него давит больше слоев воздуха, а чем выше это давление уменьшается.

Посмотрите, чтобы рассчитать силу давления, надо давление умножить на площадь. Я предлагаю измерить с помощью сантиметровой ленты площадь головы, и сказать какой силы давление давит на ваши головы.

+?

Будем считать, что головы имеют прямоугольную форму. Можете воспользоваться калькулятором, у нас это не запрещается. Что же у вас получилось?

+277000Н

Сила давления слона вставшего на одну ногу приблизительно 80000Н. то есть получаем, что на вашу голову давит приблизительно 4 слона, вставших друг на друга на одну ногу. Возникает вопрос, почему же вы до сих пор живы и вас не расплющило?

+потому что внутри головы тоже существует давление.

Правильно у нас в голове тоже есть свое атмосферное давление. А больше оно или меньше, или такое же, как снаружи?

+как снаружи

Правильно, внутренне давление должно подстраиваться под внешнее. Вот почему нам так плохо, когда давление меняется в течение дня.

Теперь скажите мне пожалуйста, какой метод мы сегодня с вами использовали?

+эксперимент

В начале занятия у нас с вами было два варианта проведения:

1. Переписывание теории и по ней решить задачи
2. При помощи эксперимента самим прийти к выводу.

Как думаете, какое занятие прошло эффективнее бы?

+второе

Хорошо и последний вопрос. Могли бы вы использовать метод эксперимента на своих уроках?

+

Универсальность метода эксперимента тем, что его можно использовать практически на всех уроках.

А закончить наше занятие я хочу словами  немецкого ученого Георга Лихтенберга «То, что вынуждены открыть сами, оставляет в Вашем уме дорожку, которой Вы сможете снова воспользоваться, когда в этом возникает необходимость». Желаю удачи на пути к новым открытиям.