Методы физических исследований
методическая разработка по физике (7, 8, 9 класс)

Программа элективного курса

«Методы физических исследований»

Автор- Е.Ю.Яровая.

Пояснительная записка

Программа предназначена для учащихся 9 класса, выбирающих дальнейший профиль обучения в старших классах.

Цель данного курса – создание мотивационной основы для осознанного выбора естественно-научного профиля обучения.

Для этого предлагается знакомство девятиклассников с особенностями научной деятельности на материале достаточно простых  практических задач. Учащиеся знакомятся с основными методами физических исследований: наблюдение, измерение, выдвижение гипотезы, построение моделей, экспериментирование, математическая обработка данных, анализ информационных источников.

Программа состоит в основном из практических задач, лекционная форма занятий представлена небольшими блоками: на каждом уроке присутствует небольшая информационно-инструктивная часть, в ходе которой учитель даёт необходимые сведения об изучаемом явлении, информационные ссылки, а также знакомит с требованиями техники безопасности.

• В результате изучения курса учащиеся должны освоить следующие умения:
•  усвоить понятие о максимальной относительной и абсолютной погрешностях измерений и научиться их рассчитывать;
• оценивать точность отдельных измерений, сравнивая их относительные погрешности;
• уметь применять правила действий с приближёнными числами.

• строить план исследования;
• фиксировать эмпирические данные в виде графиков и таблиц (с учётом погрешностей);
• оценивать реальность полученных результатов;
• работать с измерительными приборами: штангенциркуль, микрометр, тахометр, секундомер, ампервольтомметр.

Курс рассчитан на 17 часов ( одно полугодие).

Содержание программы

1. Прямые и косвенные измерения. Погрешности измерений.( 2 часа).

Понятие о прямых и косвенных измерениях. Примеры. Абсолютная погрешность. Точность измерений. Относительная погрешность. Методы расчёта относительной погрешности (метод границ, при помощи формул). Правила действий с приближёнными числами.

2. Измерение длины. ( 2 часа).

Измерительные приборы (рулетка, измерительная лента, линейка, штангенциркуль, микрометр). Устройство штангенциркуля и микрометра, правила пользования этими приборами. Нониус. Способы повышения точности измерений при определении линейных размеров тел.

П.Р. «Измерение диаметра тонкой проволоки»

3. Измерение промежутков времени. ( 3 часа).

Измерительные приборы (механический секундомер, стробоскоп). Правила пользования секундомером.

П. Р. «Измерение времени движения шарика по жёлобу, периода вращения лопасти вентилятора, периода колебаний маятника».

П.Р. «Оценка быстроты реакции человека».

4.Изучение ампервольтомметра (авометра): назначение, устройство, принцип действия. ( 2 часа).

П. Р. «Измерение силы тока, напряжения и сопротивления в электрических цепях».

Применение изученных законов и формул для расчёта некоторых величин:

1. П. Р. «Определение массы корма в стогу».- 1 час.

Обоснование практической необходимости данного умения. Пользование справочными таблицами. Применение геометрических формул. Домашняя практическая работа.

2. П. Р. «Определение частоты вращения вала вентилятора». – 1 час.

3. П. Р. «Определение собственной максимальной мощности ». – 1 час.
4. П. Р. «Определение начальной скорости брошенного мяча ». – 1 час.

Методы исследования зависимостей между величинами- 2 часа.

1. П. Р. «Исследование зависимости коэффициента полезного действия наклонной плоскости от угла наклона».

Прогнозирование возможных зависимостей, выдвижение гипотезы и её проверка – 2 часа.

1. П. Р. «Исследование зависимости быстроты наполнения сосуда от различных факторов»

Литература:

1. О. Ф. Кабардин, В.А.Орлов. Экспериментальные задания по физике. 9-11 классы. М., Вербум-М, 2001.

2. О.Ф.Кабардин, В.А.Орлов, А.В.Пономарёва. Факультативный курс физики. 8 кл. Пособие для учащихся. М., «Просвещение», 1973.  

3. Фронтальные лабораторные занятия по физике в средней школе. Под ред. А.А.Покровского. М., «Просвещение», 1970.

4. С. И. Куприн. Физика в сельском хозяйстве. М., «Просвещение», 1981.

5. В.А.Фетисов. Оценка точности измерений в курсе физики средней школы. М., «Просвещение», 1991.

6. «Социализация личности школьника средствами физики». Автор-составитель Л.П.Акатушева, МОУ Дмитриевщинская СОШ, 2003.

7. Инструкция «Ампервольтомметр».

 Поурочное планирование.

Урок №1:

Прямые и косвенные измерения.

Погрешности измерений. (См. №3,  №5 из  списка л-ры и памятку №1, п.2).

Урок №2:

Методы расчёта погрешностей. Правила действий с приближёнными числами.

( См. №3 и №5 из списка л-ры к программе и памятку №1 – п.1, 3)

Урок №3:

Способы измерения больших и малых расстояний. Штангенциркуль.

(№2, стр. 5-22).

Урок №4:

Микрометр. П.р. «Измерение диаметра тонкой проволоки».

(№2, стр. 12-14,  №1, стр. 24-26).

Урок №5:

Измерение времени. Сведения из истории. Секундомер. Стробоскоп.

(№2, стр. 22-26).

Урок №6:

П.р: «Измерение времени движения шарика по жёлобу, периода вращения лопасти вентилятора, периода колебаний маятника».(№2, стр. 26-28).

Урок №7:

П.р: «Оценка быстроты реакции человека».(№1, стр. 27-28, №6).

Урок №8:

Авометр, режимы работы.(№7).

Урок №9:

П.р: «Измерение силы тока, напряжения и сопротивления». (№7).

Урок №10:

П.р: «Определение массы корма в стогу». (№6).

Урок №11:

П.р: «Определение собственной максимальной мощности». (№1, стр. 40-42).

Урок №12:

П.р: «Определение начальной скорости брошенного мяча». (№1, стр.28-29).

Урок №13:

Знакомство с методами исследования зависимостей между величинами. Правила построения графика зависимости по результатам эмпирических данных. (см. Памятки №2 и №3 ).

Урок №14:

П.р: «Исследование зависимости коэффициента полезного действия наклонной плоскости от угла наклона». ( Памятки №2 и №3).

Урок №15:

Выдвижение гипотезы. Построение моделей. Оценка реальности результатов эксперимента. ( №1 ).

Урок №16:

П.р: «Исследование зависимости быстроты наполнения сосуда от различных факторов».

Урок №17:

Подведение итогов:    Дети пишут рецензию на элективный курс « Чему мы научились на этих занятиях?».