Урок-эксперимент "Способы определения давления твердого тела"

Методика преподавания естественно-научных дисциплин

Контанистова Д.В., Винницкая С.А.

ГБОУ СОШ №139 (Россия, Санкт-Петербург)

Аннотация. В условиях модернизации российского образования особое значение приобретает углублённое изучение предметов естественно-научного цикла, в том числе физики, как основы инженерно-технической подготовки школьников. В соответствии с современными требованиями образовательных стандартов и программ углублённого уровня возрастает актуальность внедрения в учебный процесс уроков исследовательского и экспериментального характера. В данной статье представлен методический подход к проведению урока-эксперимента по теме «Способы определения давления твёрдого тела». 

Ключевые слова: физика, урок-эксперимент, давление твёрдого тела, исследовательская деятельность, инженерная подготовка, углублённое обучение

Experimental Lesson: Methods for Determining the Pressure of a Solid Body

Abstract. In the context of the modernization of Russian education, increased emphasis is placed on the in-depth study of natural science subjects, including physics, as a foundation for the engineering and technical training of students. In accordance with current educational standards and advanced-level curricula, the relevance of incorporating research-based and experimental lessons into the learning process is growing. This article presents a methodological approach to conducting an experimental physics lesson on the topic "Methods for Determining the Pressure of a Solid Body."

Key words: physics, experimental lesson, solid body pressure, research activity, engineering training, advanced-level education.

Урок-эксперимент "Способы определения давления твердого тела"

Современные подходы к преподаванию физики в общеобразовательной школе предполагают не только освоение теоретических знаний, но и активное развитие практических и исследовательских навыков учащихся. В условиях реализации Федерального государственного образовательного стандарта (ФГОС) [1] и перехода к углубленному изучению предмета на уровне основного общего образования возрастает роль деятельностных методов обучения.

В поурочном планировании курсов физики на углублённом уровне основного общего образования [2,3] появились новые типы уроков: урок-исследование, урок-эксперимент, урок-проект, а также занятия, направленные на развитие навыков смыслового чтения и анализа научных текстов. Однако реализация этих форм требует от учителя чёткого понимания методики их проведения, выбора адекватного оборудования, форм представления результатов и критериев оценивания.

Цель данной статьи — представить методику проведения урока-эксперимента на тему «Способы определения давления твёрдого тела» для учащихся 7 класса, направленного на формирование у школьников практических умений, логического мышления и развития межпредметных связей физики и математики.

Методика проведения урока

Форма проведения: урок-эксперимент

Целевая аудитория: учащиеся 7 класса, изучающие физику на углублённом уровне

Продолжительность: 45 минут (1 академический час)

Тип урока: комбинированный (элементы самостоятельной работы, исследования, анализа)

Учащимся предлагается решить три экспериментальные задачи, объединённые одной темой — определение давления твёрдого тела на опору. Все задания выполняются с минимальным теоретическим сопровождением со стороны учителя, что стимулирует развитие навыков самостоятельного исследования.

Каждая задача направлена на применение базовых физических понятий (сила, площадь, давление) и развитие умений проводить измерения, работать с формулами, анализировать и представлять данные.

Оборудование: деревянная каретка, цилиндр, стеклянная призма (из набора по оптике), динамометр, линейка, весы, бумага в клеточку.

На уроке учащимся предлагается решить три экспериментальные задачи, каждая из которых направлена на практическое определение давления твёрдого тела на опору. Особенностью данного урока является то, что расчёт погрешностей измерений не проводится, а основное внимание сосредоточено на формировании навыков проведения измерений, обработки результатов, использования различных математических способов определения площади фигур и логического обоснования решений. Результаты экспериментов учащиеся фиксируют в отчётной форме — в тетради или на специально подготовленных рабочих листах.

Измерение 1. Давление деревянной каретки на стол

Цель: определить давление деревянной каретки на стол, когда она располагается на самой широкой грани.

1. Ход работы:

• Определить цену деления динамометра. Взвесить каретку и записать её вес.
• Измерить длину и ширину основания каретки. Записать значения и перевести их в систему СИ.
• Записать формулу площади прямоугольного основания и вычислить её.
• Записать формулу давления.
• Вычислить давление и записать ответ.

Измерение 2. Давление стеклянной призмы на стол

Цель: определить давление стеклянной призмы на стол, при условии, что она лежит на своей самой широкой грани.

Особенность: используется метод сложения площадей, так как обучаясь в 7 классе учащиеся еще не знают формулу площади трапеции.

2. Ход работы:

• Измерить массу призмы с помощью весов. Записать значение.
• Вычислить вес призмы.
• Обвести призму в тетради и разделить фигуру на два треугольника и прямоугольник.
• Измерить стороны фигур и вычислить их площади.
• Сложить площади фигур для определения полной площади основания.
• Рассчитать давление. Записать ответ.

Измерение 3. Давление цилиндра на стол

Цель: определить давление цилиндра на стол.

Метод: используется метод палетки.

3. Ход работы:

• Взвесить цилиндр с помощью динамометра. Записать значение.
• Обвести основание цилиндра на бумаге в клеточку.
• Подсчитать количество целых и неполных клеток. Умножить на площадь одной клетки (0,25 см²).
• Рассчитать давление. Записать ответ.

Примечание: последняя экспериментальная задача может использоваться как подготовка к выполнению задания №25(2) на с. 119 в [4].

Рабочий лист учащегося

Фамилия, имя: ___________________________ Класс: ________________

Тема: Урок-эксперимент «Способы определения давления твёрдого тела»

Предложенная форма проведения урока-эксперимента позволяет создать условия для развития у учащихся практических умений, развития межпредметных знаний и уверенности в собственных силах при решении физических задач. Чёткая структура заданий, пошаговая инструкция и продуманная система оценки делают такой урок доступным для реализации в любой образовательной организации.

Рекомендуется использовать подобные занятия не только в рамках текущей учебной темы, но и как форму подготовки к выполнению заданий повышенного уровня сложности, олимпиадам, проектной деятельности.                       

Литература

1. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО) : приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 31.05.2021 № 287. — Москва, 2021.
2. Федеральная образовательная программа основного общего образования : приказ Министерства просвещения Российской Федерации от 18.05.2023 № 370 «Об утверждении федеральной образовательной программы основного общего образования» (зарегистрирован 12.07.2023 № 74223). — Москва, 2023.
3. Белага, В. В. Физика: инженеры будущего: 7–9 классы: углублённый уровень: методическое пособие к учебно-методическому комплекту «Физика. Инженеры будущего» / В. В. Белага, Н. И. Воронцова, И. А. Ломаченков, Ю. А. Панебратцев ; под ред. Ю. А. Панебратцева. — Москва: Просвещение, 2024.
4. Перышкин И.М., Иванов А.И. Физика. 7 класс. — М.: Дрофа, 2024.

Сведения об авторах:

Контанистова Дарья Васильевна — заместитель директора по учебно-воспитательной работе, учитель физики в государственном бюджетном общеобразовательном учреждении средней общеобразовательной школе №139 с углубленным изучением математики Калининского района Санкт-Петербурга.

Винницкая Светлана Анатольевна — заместитель директора по учебно-воспитательной работе, учитель физикив государственном бюджетном общеобразовательном учреждении средней общеобразовательной школе №139 с углубленным изучением математики Калининского района Санкт-Петербурга.

Authors:

Darya Kontanistova - Deputy Director for Educational Work, Physics Teacher, School No. 139 with Advanced Study of Мathematics, Saint Petersburg, Russia

Vinnickaya Svetlana - Deputy Director for Educational Work, Physics Teacher, School No. 139 with Advanced Study of Мathematics, Saint Petersburg, Russia

• Вперед >