Лабораторные работы по физике с выбором вариантов

Одним из основных методов обучения физике в школе является проведение лабораторных работ. Но в то же время этот вид урока – один из самых сложных и хлопотных для учителя. Часто в школе не хватает оборудования, особенно для интересных и зрелищных опытов. А как было бы здорово, если бы дети могли сами их провести! Но, конечно, не все – некоторым слабым ученикам справиться бы со стандартным заданием.

Одним из способов решения проблем, возникающих при выполнении лабораторных работ в классе, является проведение вариативных лабораторных работ с домашней подготовкой. Я пользуюсь этой методикой много лет и очень довольна результатами.

Заранее сообщается о проведении лабораторной работы, примерно за неделю. В это же время в классе вывешивается текст лабораторной работы. Дети должны прочитать текст работы, выбрать, какие задания они будут делать и придумать, как они их будут делать. Естественно, тем детям, которые это сделать не способны, я помогаю.

Когда наступает сам момент проведения работы, я расставляю опыты на партах (на каждой парте один или два опыта со сходным оборудованием) , и рядом с оборудованием кладу бумажку с номером опыта и кратким его описанием. Дети заходят в класс с ручками и лабораторными тетрадями и подходят к тому столу, где стоит выбранный ими опыт. Поскольку каждая рабочая группа должна выбрать 3-5 опытов, то около каждого опыта в каждый момент работает не более двух групп. Дети делают работу и ведут записи в тетрадях. В конце урока либо я просто собираю тетради на проверку, либо даю домашнее задание – красиво оформить свои результаты на отдельном листе. Тогда по результатам лабораторной работы можно скомпоновать газету.

Сама работа представляет собой 10-15 заданий разного уровня сложности. Важно, чтобы за урок выполнить все задания было нереально. При описании я стараюсь как можно меньше написать о технологии проведения опыта и последовательности действий – только самое необходимое. Зато обязательно описываю, как надо оформлять результаты.

Для оценивания работы каждому заданию в зависимости от сложности присваивается определенное количество баллов. Обычно я присваиваю баллы с таким расчетом, чтобы на тройку надо было набрать 7 баллов, на четверку – 10, а на пятерку – 15 баллов. Если моя цель при проведении лабораторной работы – осуществить обобщающий контроль, то среди заданий есть обязательные. Часто для получения хорошей оценки (пятерки или четверки) ребенок обязан выполнить хотя бы одно (или два) расчетных задания.

Рабочие группы обычно состоят из двух человек. Это позволяет детям работать в более комфортной психологической обстановке. Рабочие тройки могут появляться только с моего персонального разрешения (я разрешаю работать втроем, если понимаю, что в данной группе никто не будет “третьим лишним” - вяло списывающим то, что придумали другие). Иногда встречаются любители работать в одиночестве. В нашей школе классы маленькие, а разбиение на пары или тройки происходит часто и на многих уроках, поэтому не требуется делать это заранее. В более крупных классах, вероятно, может понадобиться.

Существуют определенные условия, при которых можно проводить такую работу. Главным из них является достаточное владение технологией записи результатов опыта и эксперимента. В нашей школе обучение этой технологии ведется с четвертого класса, а лабораторные работы такого типа я начинаю проводить в седьмом. Таких технологий, собственно, у меня три. Общим является запись цели опыта и оборудования, зарисовывание схемы.

- Если целью опыта является “пронаблюдать и объяснить”, запись содержит три пункта: делали, наблюдали, объяснение. Первые два пункта можно рисуночно (помимо сокращения времени на запись, это хороший способ отличить визуалов от аудиалов и кинестетиков: первые – пишут, вторые чаще рисуют). Третий пункт обязательно словами.

- Если целью опыта является “измерить и рассчитать”, то чаще всего мы оформляем опыт как задачу. В таких лабораторных работах не проводятся многократные измерения, поэтому таблицу делать бессмысленно.

- Если целью опыта является “установить зависимость”, то строится таблица для двух величин, между которыми она устанавливается. По таблице дети умеют определять, прямая зависимость или обратная и является ли она пропорциональностью. В конце опыта дети делают вывод по результатам трех-четырех измерений.

Преимущество вариативных лабораторных работ над обычными.

• Позволяют решить проблему нехватки оборудования – каждый опыт представлен в одном-двух экземплярах.
• Гибкая система дифференцирования заданий по сложности – каждый выбирает посильные и интересные задания. Более сильные дети действительно делают более сложные задания, а не чуть усложненные. Слабые дети делают задания очень легкие, зато полностью самостоятельно (в отличие от системы, где дифференциация достигается за счет более/менее подробных инструкций).
• Возможность сделать и пронаблюдать больше опытов – во время работы дети не только делают свой опыт, но и наблюдают за соседями. Если у кого что красивое получилось, смотрят всем классом. В любом случае, во время подготовки к работе или прочтения итоговой газеты, дети вынуждены познакомиться с описанием всех опытов.

1. (3) Измерьте силу тяжести, действующую на тело. Рассчитайте массу тела.
2. (3) Используя данные задачи 1, рассчитайте, какая сила тяжести должна действовать на это тело на Луне (ускорение свободного падения - 1,5 Н/кг).
3. (3) Измерив объем тела, рассчитайте его плотность.
4. (3) Измерьте жесткость пружины.
5. (4) Из нескольких пружин, таких же, как в задании 4, сконструируйте пружину вдвое большей жесткости. Проверьте измерением и расчетом.
6. (4) Из нескольких пружин, таких же, как в задании 4, сконструируйте пружину вдвое меньшей жесткости. Проверьте измерением и расчетом.
7. (4) Рассчитайте, на сколько растянется ваша пружина из задания 4 под действием тела массой 250 г. Проверьте измерением.
8. (2) Измерьте силу трения тела о парту.
9. (2) Увеличьте силу трения тела из задания 8 о парту. Проверьте ваш способ измерением и объясните его письменно.
10. (2) Уменьшите силу трения тела из задания 8 о парту. Проверьте ваш способ измерением и объясните его письменно.
11. (6) Измерив силу трения одной книги о другую, рассчитайте силу трения, нужную для вытаскивания из стопки книг третьей сверху книги, если придерживать все остальные. Проверьте на практике.
12. (6) Определите зависимость силы трения веревки, обернутой вокруг палки, от числа оборотов.

Задания 1, 4, 8 – обязате6льные. “3” - 7 баллов, “4” - 10 баллов, “5” - 15 баллов.

Задания 1-7, 11 оформлять как задачи, 8-10 – как опыты, 12 – как исследование.

1. (3) Положите картофелину или яйцо в воду. Добавляйте соль в воду постепенно, размешивайте. Что происходит с картофелиной? Объясните, почему.
2. (5) Сделайте из бутылки, пробирки и пластилина картезианского водолаза. Добейтесь его работы и объясните принцип его действия. Описание прибора – в учебнике, на странице 105.
3. (3) Подвесьте к весам вместо чашечек кусок железа и кусок пластилина. Уравновесьте их. Потом осторожно подставьте под каждый кусок стаканы с водой. Нарушилось ли равновесие? Почему?
4. (3) Рассмотрите ареометр - прибор для измерения плотностей жидкостей. Объясните принцип его работы. Измерьте с помощью ареометра плотность какой-нибудь жидкости..
5. (3) Положите картошку в воду. Она естественно, утонет. Постепенно размешивая, насыпайте в воду соль. Что произойдет с картошкой? Почему?
6. (3) Сравните плотности кубиков по глубине погружения в воду (кубики одинакового объема, но разной массы.). Опишите способ сравнения и объясните его.
7. (5) Измерьте силу Архимеда, действующую на тело в воде. Рассчитайте объем тела.
8. (5) Измерьте силу Архимеда, действующую на тело в растворе сахара. Зная объем тела, рассчитайте плотность раствора.
9. (7) Измерьте глубину погружения кубика в воду. Рассчитайте плотность кубика.
10. (7). Измерьте вес тела в воде и в воздухе. Рассчитайте плотность тела.
11. (7) Измерьте объем коробочки. Рассчитайте, груз какой массы может выдержать коробочка не утонув. Проверьте на практике.
12. (7) Из данного куска пластилина сделайте “судно” максимальной грузоподъемности. Рассчитайте его грузоподъемность и проверьте на практике. Победителю – приз: повышение оценки на балл (любой).

На тройку – 7 баллов, на четверку – 10 баллов, на пятерку – 15 баллов.

1. Возьмите несколько сообщающихся сосудов. Наполните их жидкостью. Зарисуйте уровень жидкости. (1 балл за одну зарисовку)
2. С помощью сообшающихся сосудов сделайте фонтан. Объясните письменно, как он работает. Заметьте, что выше – уровень жидкости в большом колене или сам фонтан? Объясните, почему. (За изготовление фонтана 1 балла, за ответ на вопрос – 2 балла)
3. С помощью сообщающихся сосудов проверьте горизонтальность доски, двери, парты и т.д. Объясните способ и запишите результаты. (За способ – 2 балла, за каждое дополнительное измерение, кроме первого – еще 1 балл.)
4. С помощью сообщающихся сосудов сравните плотности воды, масла, сиропа. Опишите способ и запишите результаты. За каждое сравнение – 2 балла.
5. Измерьте силу трения гидравлическим способом. Для этого наливайте в бутылку с дыркой и пробкой воду до тех пор, пока пробка не вылетит. Заметьте уровень воды при вылете пробки. Рассчитайте давление и силу давления. Сравните с силой, измеренной динамометром. Как вы думаете, какой способ точнее? (6 баллов)
6. Измерьте давление в воздушном шарике с помощью манометра. (5 баллов за первый шарик, по три за каждый следующий)
7. Измерьте плотность жидкости с помощью сообщающихся сосудов и известной плотности воды. Оформить как задачу. (За каждое измерение 5 баллов).
8. Построить свой манометр из трубки, резиновой пленки и стрелки. Отградуировать его. 10 баллов.
9. Отградуировать водяной манометр в паскалях. 5 баллов.
10. Измерить давление, которое создает человек на выдохе и при вдохе (манометром). Если просто измерять и записывать – 1 балл за измерение, больше трех измерений не приму. Если делать научную работу с целью выяснить, как это давление зависит от возраста, роста и пола (10-12 измерений) и оформить результаты (можно на школьном компьютере) – 15 баллов.

На тройку – 7 баллов, на четверку – 10 баллов, на пятерку – 15 баллов.

Работа рассчитана на два урока.

1. (3) Положи на стол линейку. На середине линейки поставь вертикально и перпендикулярно линейке кусок стекла. Перед стеклом поставь свечку. Заметь, на каком расстоянии от стекла находится свечка и ее изображение. Выполняется ли закон образования изображения в плоском зеркале?
2. (1) Поставь два зеркала под углом 120 градусов, а между ними предмет. Сколько изображений у предмета?
3. (4) Сдвигая зеркала, засеки, как меняется число изображений. (4) Определи зависимость числа изображений от угла между зеркалами.
4. (3) Докажи правильность своей зависимости рисунком и расчетом.
5. (2) Поставь два зеркала под прямым углом друг к другу. Пусти на них луч света. Каков угол между падающим лучом и отраженным от двух зеркал?
6. (3) Докажи рисунком.
7. (4) Если склеить три зеркала под прямым углом – получится прибор, называемый катафот. Он отражает луч назад, туда, откуда луч пришел. Сделай катафот из пластилина и трех зеркал и проверь, насколько отраженный луч отклоняется от падающего.
8. (4) Найди в учебнике рисунок – устройство перископа. Нарисуй изображение местности в перископе и поле зрения перископа. От чего зависит поле зрения перископа?
9. (3) Сделай перископ и проверь его работу.
10. (2) Определи, как меняется видимая часть тебя если ты приближаешься или удаляешься от зеркала, висящего на вертикальной стене.
11. (3) Рассчитай, какого размера должно быть зеркало, чтобы человек видел себя в нем целиком.
12. (2) Поставь свечу перед вогнутым зеркалом достаточно далеко. Найди ее изображение.
13. (3) Придвигая свечу к зеркалу с шагом 2 см выясни, как меняется ее изображение. Запиши результаты: расстояние до свечи, расстояние до изображения, размер изображения.
14. (3) Выясни, на каком расстоянии от зеркала изображение перестает появляться на экране. Где при этом оно находится?
15. (3) Подтверди все предыдущие опыты рисунками.
16. (4) Если получится, найди математическую закономерность в образовании изображений. Она довольно сложная!

На пятерку – 25 баллов, на четверку – 15, на тройку – 10.