Использование эксперимента при реализации пропедевтического курса физики
статья на тему

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА ПРИ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОПЕДЕВТИЧЕСКОГО КУРСА ФИЗИКИ

Чем фундаментальнее закономерность,

тем проще ее можно сформулировать

П. Л. Капица

Изучение физики в школе составляет неотъемлемую часть среднего образования. Место курса физики в школьном образовании определяется решающим влиянием на развитие всех естественнонаучных дисциплин. Поэтому обучение физике должно служить в первую очередь целям развития полноценной гармоничной личности, способной ориентироваться в окружающем мире, сформировать и поддерживать познавательный интерес.

Наблюдения за младшими школьниками позволяют высказать предположение о том, что именно разнообразные явления природы вызывают у них самый неподдельный интерес. Большинство вопросов, которые они задают родителям и учителям, касаются природных и повседневных явлений. Более того, учащиеся уже в возрасте 10-11 лет готовы к тому, чтобы на качественном уровне понять многие из тех явлений, изучать которые им предстоит в старших классах, когда интерес к ним уже будет замещен интересом к другим проблемам или утрачен вовсе. Чтобы это избежать вводят пропедевтический курс

Пропедевтика – введение в науку, в переводе с греческого языка (propaidéuō) означает «предварительно обучаю». Под пропедевтикой мы понимаем вводный курс, систематически изложенный в сжатой элементарной форме, который осуществляет предварительную подготовку учащихся к изучению предмета в основной школе и далее в старшей школе.

В этом курсе находит отражение идея первоначального изучения явлений природы и окружающего мира. При отборе содержания курса главное внимание уделяется тем вопросам, ответы на которые чаще всего ищут дети.

        Основным приемом, позволяющим погрузить ребенка в интерактивный информационный режим, является обращение к его жизненному, повседневному опыту. Нельзя исходить из того, что ребенок вообще ничего еще не знает из той области знаний, которую сейчас начнет изучать. Поэтому правильным будет сначала спросить: «Что вы слышали об этом?», выслушать ответы, а затем обобщить сказанное, дополнить или скорректировать.

К примеру, можно предложить порассуждать ребятам вместе с вымышленным героем и показать на примере опыт.

        «Почемучка спешил, он достал шариковую ручку и, прислонив свой дневник к стене, начал, торопясь, списывать расписание уроков на завтра. Но не успел первое слово вывести, как авторучка отказалась писать. Почемучка помахал ею, повертел в руках и снова принялся писать. Но пасты хватило только на одну букву. Тогда он положил дневник на подоконник и вновь попробовал писать. И случилось чудо: ручка заработала. «Отчего шариковая ручка отказалась писать, когда стержень расположен горизонтально, - недоумевал Почемучка, - а в другом случае писала?»»

Ребятам будет предложено порассуждать на вопрос. И вместе с учителем прийти в верному ответу, что паста из шариковой ручки выдавливается под действием давлений сверху и снизу. Когда стержень расположен горизонтально, давление на обоих его концах одинаково, и паста не может вытечь. Кода же стержень вертикален, вниз действует сила атмосферного давления и сила тяжести высоты столба пасты, а вверх – только сила атмосферного давления; сила давления вниз больше, и паста вытекает.

Дети очень любят «проводить опыты».  Поэтому обучение постановке опыта призвано сыграть важную роль в освоении пропедевтического курса физики. Важно, чтобы опыт был доступным для постановки в условиях кабинета как кабинета физики, так и дома, простым и наглядным, а главное, ответ на поставленный вопрос не должен быть известным или очевидным.

«Как доказать вращение Земли»

Все знают о том, что Земля вращается вокруг своей оси. Существует несколько доказательств этого, самым простым из них является смена дня и ночи (хотя много столетий назад считали, что это обусловлено вращением Солнца вокруг Земли). Одно из самых наглядных доказательств предложил в XIX веке французский физик Жан Фуко. С его помощью убедиться во вращении Земли можно даже в закрытом помещении без окон. Для этого Фуко использовал огромный маятник, длина подвеса которого равнялась 67 метрам. Подобный маятник, только в гораздо меньшем масштабе, мы можем смастерить.

Для этого возьмем яблоко и подберем тонкую деревянную щепку или палочку, которая на 2 сантиметра длиннее, чем толщина яблока. Заточим щепку с одного конца и проткнем ею яблоко насквозь. К незаточенному концу привяжем нитку — это будет маятник.

Шилом проделаем в пробке небольшое сквозное отверстие, вставим в него иголку ушком вниз или булавку головкой вниз. Затем воткнем вилки в пробку наискось, чтобы получилась тренога. Установим треногу на тарелку, свободный конец нитки маятника привяжем к угольному ушку. Отрегулируем длину нитки таким образом, чтобы остриё щепки немного не доходило до дна тарелки.

Вдоль краёв тарелки насыпем два валика соли — друг напротив друга. Теперь отведем маятник за один из валиков соли и отпустим.

При каждом его движении остриё щепки будет оставлять на соли след в одном и том же месте. Чтобы повторить эффект вращения Земли, плавно, без рывков будем поворачивать тарелку, которая изображает в опыте нашу планету.

При повороте тарелки направление колебаний маятника не изменяется. Он продолжает раскачиваться в той же плоскости, оставляя всё новые следы на валиках соли по мере поворота тарелки.

Объяснение

Вращение Земли передаётся всем неподвижным предметам, которые на ней находятся. Вместе с Землёй против часовой стрелки медленно поворачиваются дома, а также наша тренога с тарелкой и соляными валиками. Только маятнику это вращение не передаётся, поскольку он подвешен на гибкой нити, а не жёстко прикрёплен к земле. На самом деле даже когда мы не поворачиваем тарелку, маятник проходит не по одному и тому же следу, а немного в стороне. Только это смещение настолько маленькое, что увидеть его невозможно. Если бы маятник мог колебаться без остановки 24 часа, он вычертил бы на соли полный оборот вокруг оси тарелки, как стрелка часов, только в два раза медленнее.

Рассмотренные опыты могут войти в программу дополнительного образования школьников по физике, которая позволит полностью раскрыть и реализовать пропедевтический курс и будет соответствовать структуре школьного физического образования на современном этапе развития образовательной системы.

1. Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С. «Физика. Химия. 5-6 класс»: Учеб. для общеобразоват. учеб. завед., М. Дрофа, 2008
2. Зарапин В.Г. «Опыты Тома Тита. Удивительная механика», М. Эксмо, 2014 – 104 c.