X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

В связи с необходимостью реализации ФГОС в учебном процессе возникает проблема осуществления учеником самостоятельной познавательной деятельности, в том числе экспериментальной. Поэтому возникает необходимость в разработке методики проведения исследовательской деятельности. В связи с этим появляется проблема перед учителем о возможных «инструментах» осуществления самостоятельной экспериментальной деятельности ученика при решении экспериментальных задач и самостоятельного выполнения лабораторных работ.

Сложность самостоятельного осуществления учащимися экспериментальной деятельности заключается в формулировании гипотезы, её обоснования, дальнейшей разработке хода эксперимента, в том числе лабораторных работ.

Одним из подходов в формировании умений формировать гипотезу и обосновывать может являться решение физических задач. Подобные задачи можно определить в отдельную группу задач. По своему типу их можно отнести как к вычислительным, там и экспериментальным.

Примером подобной задачи может служить задача:

Доказать, что с КПД наклонной плоскости с углом наклона α при коэффициенте трения μ выражается формулой . Как изменяется КПД наклонной плоскости при увеличении угла наклона? При возможности поставьте эксперимент.

В ходе решения задачи ученик приходит к конечной формуле нахождения КПД наклонной плоскости. Имея определенную базу математических знаний, ему нетрудно увидеть зависимость КПД наклонной плоскости от угла наклона α. Теперьученик формулирует гипотезу эксперимента: «С увеличением угла наклона плоскости её КПД возрастает». Таким образом, обоснованием сформулированной гипотезы будет являться вывод формулы в ранее решенной учеником задачи [3].

В качестве другого примера можно взять задачу, решение которой может послужить обоснованием для формулирования гипотезы эксперимента и его проектирования.

Брусок массой m, прикрепленный к динамометру при помощи нити, оттягивают рукой; при этом записывают показания F динамометра и измеряют линейкой расятяжение x пружины (по шкале динамометра). Затем отпускают брусок и измеряют путь l, пройденный бруском до остановки. Зная F, x, l, можно определить коэффициент трения μ мужду бруском и доской. Вывести формулу для расчёта коэффициента трения. При возможности выполните работу. (Расятгивать пружину надо так, чтобы после полнго сокращения пружины динамометра брусок прошёл некоторое расстояние).

μ-?

Физическая система: Земля, брусок, нить, динамометр, доска, которая незамкнута. В незамкнутых системах изменение полной механической энергии равно работе внешних сил. Данный теоретический вывод, играющий роль гипотезы, необходимо подтвердить экспериментально, сравнив значения теоретического коэффициента трения скольжения, вытекающего из гипотезы, со значением контрольного значения коэффициента, полученного на основе определительной формулы В результате совершенной работы силами трения совершили работу по перемещению тела, следовательно полная механическая энергия изменилась на Решив данную систему уравнений, получим

F x l m

Сравнение теоретического и контрольного значений коэффициента трения подтверждает справедливость теоретического вывода, играющая роль гипотезы о том, что в незамкнутых системах изменение полной механической энергии равно работе внешних сил.

Данный теоретический вывод нуждается в экспериментальной проверке, поскольку широко используется при решении широкого типа задач, имеющих большое практическое значение.

Этот подход был описан А.В. Усовой и А.А. Бобровым [2] в 80-х годах XX века, а в настоящее время стал наиболее востребованным в связи с внедрением ФГОС.

Библиографический список:

Рымкевич А.П., Рымкевич П.А. Сборник задач по физике для 8–10 классов средней школы. – 6-е изд. – М.: Просвещение, 1981. – 160 с.

Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. – М.: Просвещение, 1988. – 112 с.

Шибанова Е.М., Бобров А.А. Выдвижение и обоснование гипотезы при выполнении лабораторной работы на основе решения физических задач // Материалы IX Международной студенческой электронной научной конференции «Студенческий научный форум». – URL: www.scienceforum.ru/2017/2218/ 29177 (дата обращения: 08.02.2017).

Код для цитирования: Скопировать