Главные вкладки

    Экспериментариумы по физике 10 смены 2019 года (Обзор от Мамеевой-Шварцман И. М.)

    Мамеева-Шварцман Ирина Михайловна

    За 10 учебных дней 5 учителей физики провели с артековцами 326 академических часов, что составляет 13 040 минут
    Всего было 104 класса:

    • 7 кл - 24
    • 8 кл - 23
    • 9 кл - 22
    • 10 кл - 18
    • 11 кл - 17

    В альбоме 10 смены 206 фотографий


    Первый учебный день начался с закреплённой до завершения смены публикации в нашей VK-группе ФизArt, содержащей:

    • ключевые вопросы экспериментариумов 7-11 кл
    • рекомендательное послание/руководство по дополнительной внеурочной активности 
    • иллюстрацию и цитату из книги смены - "Когда отдыхают ангелы" М. Аромштам

    Экспериментариум в 7 кл: "Любое приключение должно с чего-либо начаться... банально, но даже здесь это правда..." (учитель-разработчик: Ибрагимов Ахмеди Эркинович)

    Наверняка, вы не раз слышали цитату Эйнштейна: "Бог не играет в кости". Это одно из самых известных его высказываний, и практически постоянно эту фразу вырывают из контекста. Люди обычно видят, будто Эйнштейн признаёт существование Всевышних сил  и даже верит в них. Но на деле смысл в это выражение был вложен совсем иной.

    • Что мы знаем о мире, в котором живём?
    • Что являлось объектом многочисленных споров в научном мире в попытках открыть тайны Вселенной?
    • Каков он, мир в котором мы живем? (ключевой вопрос)

    Артековцы 7 классов на физических занятиях:

    • открывали для себя новый мир, мир науки, мир техники, мир новых знаний
    • знакомились с наукой «Физика» и методами её познания, с историей её становления
    • узнавали новый язык, язык науки
    • выполняли задания в оценочных листах:

    • узнали о том, что ...

    Цитату "вытянули" из гневного письма Эйнштейна, адресованного одному из отцов квантовой механики, физику Борну. Полное предложение звучит так: "Квантовая теория объясняет многое, но на самом деле она ни на шаг не приближает нас к секретам Старика, во всяком случае, я убеждён, что Он в кости не играет". Этими словами Альберт Эйнштейн хотел бросить вызов физикам-коллегам, которые разрабатывали новую теорию — квантовую механику (КМ). Разногласия Эйнштейна с квантовой механикой хорошо известны. Его собственная Общая теория относительности совершенно по-другому описывает Вселенную, и согласиться с новой теорией значило бы для физика предать собственную. 
    Краеугольным камнем КМ является так называемый принцип неопределенности Гейзенберга. Он гласит, что нельзя одновременно знать и положение, и импульс частицы, то есть чем больше мы знаем об одном конкретном свойстве, тем меньше о другом (оно будет вести себя случайным образом). Из этого принципа вытекает то, что Эйнштейна повергло в шок, и с чем он не мог согласиться — любое событие в квантовом мире истинно случайно. Учёный считал, что это соображение вносит в микромир несуразицу. Физик стремился к более простому объяснению мира. Под выражением «Бог не играет в кости» Эйнштейн имел ввиду не конкретную веру во Всевышнего, это просто удобная метафорическая конструкция, обозначающая, что в мире нет ничего случайного, все закономерно и должно идти своим чередом. Он утверждал, что описание движения электронов через их скорости и координаты противоречит принципу неопределённости. И говорил, что должен быть основополагающий физический фактор, при помощи которого квантово-механическая картина микромира вернётся на путь детерминизма (учение о закономерности и причинной обусловленности всех событий и явлений). Сегодня мы начинаем понимать, как устроена квантовая механика (на её основе работают транзисторы, магнитно-резонансные томографы, ядерная энергетика). Но чем глубже мы в неё проникаем, тем сильнее убеждаемся в том, что выходим за рамки классической физики. Возможно, Эйнштейн был прав, говоря об основополагающем физическом факторе, и во Вселенной действительно может существовать Главный закон, который учёные ещё не открыли. В своём письме к Борну Эйнштейн писал: "Ты веришь в Бога, который играет в кости. А я — в абсолютный закон и порядок в объективно существующем мире"

    Экспериментариум в 8 кл: "Тепловые явления одинаковы для всех" (учитель-разработчик: Авдеева Елена Ивановна)
    • Вы когда-нибудь задумывались, о том, какая температура оптимальна для жизни человека?
    • О том, как можно жить при очень низких температурах, и существует ли температурный предел для жизни человека?
    • А о том, откуда появляется тепло?

    Ответы на эти и другие вопросы обучающиеся получили в ходе экспериментариума.

    Ребята вместе с учителем наблюдали за ходом эксперимента по нагреванию воды с часами в руках. В ходе наблюдения легко убедились, что нагревание воды на последние десять градусов длится всегда дольше, чем на первые десять градусов; и это несмотря на то, что количество нагреваемой воды постепенно уменьшается вследствие испарения. Объясняется загадка так: тепло, выделяемое пламенем, расходуется не только на усиленное испарение воды, но и на потери тепла водою вследствие излучения. При высоких температурах вода излучает больше энергии, чем при низких. Поэтому, несмотря на равномерное подведение тепла к воде, температура её повышается тем медленнее, чем сильнее вода нагрелась.

    Проблемные вопросы, которые ставит учитель:

    • Какие существуют температурные шкалы?
    • Что требует больше времени: нагревание воды на примусе от 10 до 20 ºС или от 90 до 100 ºС?
    • Какую температуру способен выдерживать человек?

    На занятии были раскрыты темы:

    • «Тепловое движение. Температура»
    • «Внутренняя энергия»
    • «Способы изменения внутренней энергии»

    8-миклассники:

    • познакомились с устройством калориметра – прибором для изучения тепловых явлений
    • выполнили исследовательскую деятельность на расчёт количества теплоты, которое отдаёт и получает вода при разных температурах

    • оформили все результаты в оценочных листах

    • выполнили творчески-исследовательский проект

    Экспериментариум в 9 кл: "Мы движемся, значит, мы живём" (учитель-разработчик: Андреева Ольга Ивановна)

    Всё в мире движется!

    • Каким законам подчиняется механическое движение?
    • Как человеку приходится учитывать эти законы в своей жизни?

    Апория «Ахиллес и черепаха» противостоит идее бесконечной делимости пространства и времени. Ахиллес, соревнуясь в беге с черепахой, предоставляет ей фору: несколько метров, затем они стартуют. Пока Ахиллес пробежит расстояние до точки старта черепахи, последняя проползет немного дальше; расстояние между Ахиллесом и черепахой сократилось, но черепаха сохраняет преимущество. Пока Ахиллес снова пробежит расстояние, отделяющее его от черепахи, черепаха проползет еще немного дальше и т.д.

    Почему Ахиллес никогда не догонит черепаху?

     

    Оценочные листы обучающихся:

    Публикации обучающихся (больше публикаций можно посмотреть в альбоме 10 смены):

    Экспериментариум в 10 кл: "В постоянном движении" (учитель-разработчик: Ваулина Татьяна Витальевна)
    • Как описать движение муравья, ползущего по крылу автомобиля? 
    • Почему самолет летит не по прямой, а по дуге?
    • Почему в одну сторону самолет летит быстрее, чем в другую?
    • Какое изобретение человечества эпохи палеолита уже было способно преодолеть звуковой барьер?
    • Можете ли вы описать характер своего движения научным языком?

    На занятиях закреплялись понятия: «кинематика», «материальная точка» и «траектория», «ускорение», «период» и «частота».

    Изучение предметного материала происходило в двух форматах: теоретическое обоснование и экспериментальная работа.

    По результатам исследования своего прямолинейного движения и движения по окружности обучающиеся сделали выводы о характере собственного движения.

    В течение всех занятий заполнялись оценочные листы:

    Дополнительное задание:

    Публикации обучающихся (больше публикаций можно посмотреть в альбоме 10 смены):

     

    Экспериментариум в 11 кл: "Clausa infinitum aut perennis segregationem?", с лат. - "Замкнутая бесконечность или бесконечная замкнутость?" (учитель-разработчик: Мамеева-Шварцман Ирина Михайловна)

    Коротко о том, как это было...

    Всем-всем школьный привет!

    Рада приветствовать вас на экспериментариуме по физике, который называется «Clausa infinitum aut perennis segregationem?»

    Как переводится это название? (с лат. - Замкнутая бесконечность или бесконечная замкнутость?)

    Замкнутая бесконечность и бесконечная замкнутость – это одно и то же?

    Приведите примеры, когда это одно и то же, а когда нет.

    Найдите такой пример в книге смены

    Зачитывание 1-2 отрывков из книги смены об открученных магнитиках в дверцах шкафчиков и о фокусе с плавающими лебедями на основе магнита, но при этом пропуская слово "магнит"

    • Что объединяет истории из этих отрывков?
    • Мы можем обойтись без магнитного поля? Приведите примеры магнитной зависимости человека. Можно ли управлять нашей магнитной зависимостью?
    • Зачем людям изучать магнетизм?
    • Обобщим все наши рассуждения одним ключевым вопросом: «Как можно управлять магнитной зависимостью?»

    Учитель вместе с обучающимися определяет цель занятия на основе ключевого проблемного вопроса: осознание важности изучения природы магнитного поля и его влияния на людей, для того чтобы максимально эффективно его использовать

    И далее тайны природы магнетизма открываются участникам экспериментариума при:

    • определении направления линий магнитного поля Земли;
    • наблюдении действия магнитного поля;
    • сравнении магнитных сил Ампера и Лоренца;
    • сравнительном определении возраста археологических находок по их манитному полю;
    • заочной экскурсии по российским магнитным аномалиям;
    • знакомстве с «живым» магнетизмом

    Первая пара «Дело в особой смелости — заглядывать внутрь себя. Крайне важное качество! И трудновыполнимое» проходит в школе.

    Обучающиеся после фронтального обсуждения необходимого объёма теоретического материала и повторения правил правой и левой рук объединяются в 6 групп для выполнения закрепляющих заданий, в том числе и по одному эксперименту с последующей его демонстрацией для всего класса:

    1. «Изготовление компаса и определение направления линий магнитного поля Земли»;
    2. «Изучение картины силовых линий магнитного поля вокруг постоянного магнита и соленоида»;
    3. «Исследование зависимости FА от I»;
    4. «Наблюдение действия FА на катушку с током»;
    5. «Наблюдение за действием электромагнита с сердечником»;
    6. «Наблюдение действия магнитного поля на ток»

    Вторая пара «Работайте спокойно. Ангелы сегодня отдыхают» представляет собой выездное занятие - посещение внесённого в книгу рекордов России музея магнитиков и античного крымоведения "Форт Уна"

    После проведённой в автобусе актуализации знаний и получения устных разъяснений по предстоящей работе обучающиеся в группах (объекты исследования у всех разные, указаны на карточках, выбираемых представителями команд случайным образом):

    • определяют с помощью цифровых датчиков магнитного поля сравнительный возраст экспонатов из зала античного Крыма (узнают о палеомагнитном методе датирования)
    • знакомятся с русскими аномалиями (в том числе, и с крымским Мысом Меганомом)
    • отвечают на вопросы с историческими и интересными фактами по магнетизму
    • готовят небольшие сообщения о применении магнитного поля человеком

    Обмен результатами своих исследований/поиска начинается в музее (проверка у сотрудников музея достоверности полученного сравнительного возраста экспонатов; указание мест с магнитными аномалиями на больших магнитных картах) и продолжается в автобусе (рассказы о применении магнитного поля человеком в разных сферах его жизнедеятельности)

    Также в автобусе проходит рефлексия с обсуждением ответов на ключевой вопрос (Как можно управлять магнитной зависимостью?), который закрывается частично, пока речь не начинает идти о своей личности, которую надо ещё изучить, в которую нужно суметь заглянуть, ведь «Дело в особой смелости — заглядывать внутрь себя. Крайне важное качество! И трудновыполнимое». Поэтому участники экспериментариума покидают его в размышлении над уже лично к ним адресованными вопросами: Насколько сильно Вы магнитозависимы? Каким образом лично на Вас может повлиять магнитное поле? И что с этим можно делать?

    Оценочный лист обучающихся:

    Описание экспериментов (карточки):

    Дополнительное задание для обучающихся:

    Посмотреть больше фото с занятий можно в альбоме 10 смены

     


    Результаты опроса, в котором приняли участие обучающиеся 7, 10, 11 кл:

    • Что же они узнали/вспомнили?

    • Чему научились/что закрепили?
    • Что им понравилось на занятиях, и как часто это проходит в их школах?
    • Что такое, по их мнению, экспериментариум?
    • Что интересного узнали они для себя/о себе?


    #ФизЭксп #ФизArt #ФизикаПоАртековски #10смена2019