Описание опыта учителя физики Бондаренко Т. А. г. Витебскx

УО «Государственная средняя школа №40 г. Витебска»
Описание опыта педагогической деятельности
«Развитие способностей одаренных учащихся в условиях
общеобразовательной школы для их успешной
личностной социальной адаптации»
Бондаренко Татьяна Анатольевна,
учитель физики
8 (029) 8930315
e-mail: [email protected]
2014 год
1
Описание опыта педагогической деятельности
«Развитие способностей одаренных учащихся в условиях
общеобразовательной школы для их успешной личностной
социальной адаптации»
Актуальность опыта
В общей системе естественнонаучного образования современного человека
физика играет основополагающую роль. Под влиянием физической науки
развиваются новые направления научных исследований, возникающие на стыке
с другими науками, создаются техника и технологическая база инновационного
развития общества.
Качественный скачок в развитии новых технологий повлек за собой резкое
возрастание потребности в людях, обладающих нестандартным мышлением,
вносящих новое содержание в производственную и социальную жизнь, умеющих
ставить и решать новые задачи, относящиеся к будущему.
Уже в начальной школе можно встретить таких учеников, которых не
удовлетворяет просто работа со школьным учебником. Такие дети явно или
неявно выделяются среди сверстников своей способностью учиться, или
придумывать необычное, или решать математические задачи, или рисовать и т.д.
И если не заботиться об удовлетворении интеллектуальных и творческих запросов
этих учащихся в дальнейшем, то теряются ценнейшие качества ребенка –
«открытый ум и гибкий интерес детства». В условиях общеобразовательной
школы в одном классе обучаются дети с разными способностями и уровнем
развития. При этом если не учитывать эту особенность, то детям с высоким
уровнем и нестандартным мышлением быстро становится слишком просто и, как
следствие, неинтересно на уроках, что приводит к потере мотивации обучения
предмету.
В 2004 году я стала преподавать физику в 9 классе, где очень ярко на фоне
остальных детей выделилось 3 учащихся, которым было мало базовых знаний и
которые имели очень высокий уровень познавательной активности. Именно
2
поэтому, ориентируясь на учащихся, которых принято характеризовать как
одаренных, я начала работу по теме своего опыта.
Цель опыта
Разработка системы работы с одаренными учащимися в условиях
общеобразовательной школы и создание оптимальных условий для развития
творческого потенциала данной категории учащихся.
Задачи опыта
- Выявление учащихся имеющих нестандартное физическое мышление
- Создание
условий
для
формирования
мотиваций
к
развитию
способностей
- На основе педагогики сотрудничества и деятельностного подхода
формировать знания и умения одаренных школьников на уроках и во
внеурочной деятельности
- Создание условий для творчества учителя и ученика;
- Формирование активной позиции ученика на уроке и проявление его
творческой индивидуальности;
- Создание условий для формирования навыков самоорганизации и
самообразования учащихся
Длительность работы над опытом
Работаю в школе 16 лет. С 2004 года работаю по данной теме (с перерывом в
педагогической деятельности в 4 года в связи с рождением ребенка). До 2008
года работа проводилась в школе №42 г Витебска и после выхода с декретного
отпуска продолжила работу по теме в школе №40.
Описание технологии опыта
Одаренность - системное, развивающееся в течение жизни качество
психики, которое определяет возможность достижения человеком более
высоких (необычных, незаурядных) результатов в одном или нескольких видах
деятельности по сравнению с другими людьми.
Работа с одаренными учащимися ведется по нескольким направлениям.
3
Основная
идея
опыта
заключается
в
том,
что
в
условиях
общеобразовательной школы с разноуровневыми учащимися можно выявить и
привести к высокому результату одаренных учащихся посредством постоянной
планомерной работы по всем направлениям учебной деятельности.
Прогнозируемые этапы работы с учащимся:
Уроки 
выявление нестандартно мыслящих, нарушающих стереотип
мышления, творческие натуры
 научение основам знаний
 наработка высокой техники решения задач
 переход к нестандартным, творческим, олимпиадным заданиям
 наращивание объема нарешенности  выработка психологии
успеха, стремления четко, быстро мыслить, радоваться результату 
психологическая поддержка учителем, личностно-ориентированный
подход, терпение, и  РЕЗУЛЬТАТ
Система работы
с одаренными
учащимися
Внеурочная
деятельность
Урок
Реализация
успешности
Очень важно на начальном этапе обучения физике выявить учащихся
имеющих нестандартное физическое мышление, сформировать мотивацию к
развитию способностей и создать необходимые условия для дальнейшей
работы и выхода на результат.
В
6
и
начале
7
класса
происходит
процесс
выявления
«нестандартномыслящих»; ломка стереотипов начальной школы «выучил по
учебнику, садись – десять». На данном этапе я использую следующие виды
работы:
4
- система качественных вопросов и задач, подбор большого количества
разнообразных теоретических и экспериментальных задач из различных
учебных пособий и задачников;
- занимательные опыты и демонстрационные эксперименты (наиболее важно на
начальном этапе обучения);
- домашние экспериментальные задания.
- уроки-игры на которых выделяются ученики способные применить знания в
нестандартных ситуациях
Наблюдая за школьниками, проводя текущий контроль и анализ их
учебной деятельности, используя информацию, полученную от родителей, я на
основе своего опыта выявляю одаренных детей.
В дальнейшем вся работа и на уроке и во внеурочной деятельности
строится с учетом наличия таких учеников в классе. В процессе этой работы
происходит обеспечение усвоения учащимися базового уровня и развитие
мыслительной деятельности.
Именно
развитие
умения
мыслить,
искать
причины
явлений,
анализировать полученные знания, применять в новой обстановке, в других
областях знаний, не отделять математику от физики, химии, биологии, жизни
лежит в основе работы с учениками на II ступени образования (6-9 классы).
В старших классах (10-11 классы) меняется целеполагание и содержание
материала. И если одной из основных задач базового курса физики является
задача пробуждения творческого потенциала учащихся через знакомство в
элементарных ситуациях с основными физическими понятиями, то при
дальнейшем обучении акцент я переношу на обобщение этих понятий и
превращение их в абстрактные категории.
Урок – основная форма работы с учащимися в школе. Поэтому при
проведении
урока
необходимо
так
его
выстроить,
чтобы
включая
разнообразные формы работы: устные ответы, решение задач, фронтальный
опрос, творческие задания, групповые и игровые формы работы, была
возможность «нагрузить» наиболее творческих учащихся.
5
Примеры индивидуального подхода к одаренным учащимся на некоторых
этапах урока:
1. Проверка домашнего задания
При проверке домашнего задания у всего класса всегда нахожу способ
проверить индивидуальное задание у одаренного ученика либо посмотрев
его тетрадь либо разобрать это задание у доски со всем классом, в данном
случае ученик выступает «учителем», объясняя всем учащимся задачу или
эксперимент.
2. Усвоение новых знаний и умений
- Объяснение нового материала – это не пересказ учебника, а выделение
базовых знаний, на которых будут строиться в дальнейшем новое знание.
При объяснении стараюсь выделить «мелочи», на которые ученики не
всегда обращают внимание, но которые важны для понимания. Изучение
предмета идет через раскрытие ребенку сущности, лежащей в основе всех
частных явлений, опираясь на эту сущность, ученик сам получает частные
явления, учебная деятельность приобретает для него творческий характер,
и тем самым вызывает у него интерес к изучению предмета.
- При объяснении нового материала стараюсь выстроить свою беседу с
классом таким образом, чтобы опираться на предыдущие знания учащихся.
Физика – строго логическая наука. Если потеряно хотя бы одно звено
рассуждений, то непонятен и вывод. Это особенно ощущают ученики с
высоким
уровнем
развития
мышления.
Поэтому
стараюсь
вести
объяснение материала от ученика: от удивления – к интересу, от интереса
– к вопросу, от вопроса – к размышлению и новым знаниям.
- Задав вопрос, не реагирую на каждый ответ в классе, а внимательно и с
интересом слушаю, не оцениваю ответы, лишь показывая, что принимаю их.
Такое поведение способствует тому, что ученики начинают больше
взаимодействовать друг с другом и чаще сами комментируют идеи и мнения
6
одноклассников. Тем самым они оказываются в меньшей зависимости от
учителя и развивается умение мыслить.
- Иногда объясняя материал я «забегаю вперед». Например, при объяснении
темы «Вес тела» в 7 классе, рассказываю о перегрузке и о невесомости в
космическом корабли и их причинах доступным языком или в теме
«Проводники и диэлектрики» о полупроводниках. Это позволяет показать
учащимся, что впереди еще много интересного и непонятого и поддержать их
познавательную активность.
- При объяснении новой темы использую эксперимент, причем не всегда из
лабораторных приборов, особенно в 6-8 классах. Если позволяет тема, то
приборами могут служить книга, пенал ученика, сам ученик, и все что его
окружает. Это помогает показать ученикам, что физика вокруг нас, а не
оторванная от жизни наука с цифрами.
3. Первичная проверка понимания
После объяснения новой темы я стараюсь всегда задать несколько
«простых» вопросов на понимание физической сути изученных вопросов.
Подбираю задания несложные, но с изюминкой, необычные. Как правило,
ответы на них находят именно одаренные ученики, хотя в обсуждении
участвует весь класс.
Примеры таких вопросов:
- После объяснения веса тела вызываю к доске учащегося и задаю
следующие вопросы? Какая твоя масса? Какой твой вес? Сделай так, чтобы
твой вес стал равен нулю. Эти вопросы помогают усвоить материал,
вызывают интерес и надолго запоминаются в отличие от груза 100г
- После объяснения темы «Относительность движения» предлагаю двум
учащимся выйти и показать ситуацию, когда они движутся относительно
класса и не движутся относительно друг друга.
- После объяснения темы «Испарение» задаю такую качественную задачу:
А знаете, ребята, что если заливать костер горячей водой, то он погаснет
7
быстрее и воды затрачивается меньше. Объясните почему. Ответ: Если
заливать костер кипящей водой, то сразу начинается процесс ее испарения,
требующего большего количества теплоты, поэтому костер будет быстро
остывать. Кроме того, пар обволакивает горящие дрова, перекрывает к ним
доступ кислорода, и процесс горения прекращается. Если заливать
холодной водой, то вначале вода будет нагреваться, отбирая значительно
меньшее количество теплоты, А уже потом начинается парообразование.
Тушение кипятком пойдет быстрее, воды потребуется меньше, чем для
тушения холодной водой.
4. Закрепление знаний и способов деятельности
-При решении задач на уроке я пишу на доске номера заданий на урок с
учетом наличия в классе одаренных учеников и учеников с достаточным
уровнем развития навыков решения задач. При этом на доске разбираем
задачи со всем классом, но если дети могут решать быстрее и более
сложные задачи, то они это делают в течение урока самостоятельно в
тетрадях. При этом я осуществляю консультацию и проверку
правильности этих решений. Это требует моего умения быстро
переключаться от одной задачи к другой, подбирать к каждому уроку
задачи разного уровня. Поначалу было сложно, особенно в старших
классах. Но с опытом работы это стало обычной ситуацией на уроке,
особенно, если это урок решения задач. Такой подход позволяет наиболее
оптимально использовать время на уроке, разобрать основные типы задач
со всем классом и не потерять интерес одаренных учеников.
- При выполнении лабораторных работ всегда пытаюсь предоставить все
необходимое оборудование для проведения суперзадания, к которому
приступают как правило ребята с высоким уровнем развития
исследовательской деятельности.
8
5. Контроль знаний
Контроль знаний и умений провожу многоуровневый, чтобы наиболее
полно выявить уровень мышления. Это и тесты с выбором ответа, и
типовые задачи соответствующие базовому уровню, а также задачи,
требующие глубокого физического понимания. С одной стороны все
учащиеся должны получить базовые знания по предмету, с другой стороны
для получения отметки 10 необходимо
свободное оперирование
программным учебным материалом, применение знаний и умений в
незнакомой ситуации. Поэтому любая самостоятельная или контрольная
работа включает в себя задание соответствующие этому высокому уровню,
которое под силу одареному ученику и задания на все остальные уровни
сложности и составлена таким образом, чтобы максимально объективно
оценить учащихся. Пример контрольной работы дан в приложении.
6. Информация о домашнем задании
Домашнее задание обычно дифференцировано. Всегда есть задание для
получение высокой отметки и лучшего освоения знаний. Кроме задач
повышенной сложности я задаю ребятам и домашние экспериментальные
задания. Домашние опыты и наблюдения по физике, проводимые самими
учащимися:
1)дают возможность расширить область связи теории с практикой;
2)развивают у учащихся интерес к физике и технике
3)будят творческую мысль и развивают способность к изобретательству;
4)приучают учащихся к самостоятельной исследовательской работе;
5)вырабатывают у них ценные качества: наблюдательность, внимание,
настойчивость и аккуратность;
Пример некоторых заданий:
- Закройте кран так, чтобы из него чуть-чуть капала вода. Посчитайте,
сколько капель воды помещается в чайной ложке. Определите объём одной
капли. (6 класс)
9
-Имея линейку, нитки, тонкую резинку, монеты по 5р., картон 5х5см,
иголку, изготовьте в домашних условиях динамометр. (7 класс)
-Установите зависимость быстроты испарения от площади свободной
поверхности жидкости. (8 класс)
- Наблюдайте возгонку снега. Возьмите зимой в морозный день пол
стакана сухого снега и поставьте его снаружи дома под каким-нибудь
навесом, чтобы в стакан не попал снег из воздуха. Запишите дату начала
опыта и наблюдайте за возгонкой снега. Когда весь снег улетучится, снова
запишите дату. Напишите отчет. (8 класс)
Дифференциация образования в общеобразовательной школе реализуется
посредством проведения факультативных занятий.
В результате моей практики я пришла к выводу, что преподавание физики
принципиально невозможно разделить на «урочную» и «внеурочную»
деятельность. Эти виды деятельности неразрывны, взаимно дополняемы и
служат для развития творческого потенциала учащихся.
Факультативные занятия проводятся в соответствии с программой и их
посещают одаренные ученики. Кроме факультативных занятий я провожу
стимулирующие
занятия.
Эти
занятия
используются
для
решения
олимпиадных, нестандартных, исследовательских задач. Пример таких заданий
в приложении.
После уроков начинается та самая сложная работа, которую видят не все –
работа по интересам, подготовка к олимпиадам, подготовка исследовательских
работ, самостоятельная работа учеников. Я в данных видах деятельности
выступаю как организатор работы, координатор действий и консультант.
Одаренной личности всегда присущи высокая мотивация к достижениям,
стремление быть лучшим, сознательные усилия в учебе, положительное
отношение к школе. Я стараюсь создать условия для реализации потребности в
успешности. Это достигается следующими видами деятельности:
10
1. Участие в олимпиадах различного уровня
2. Участие в конкурсах «Зубренок» и дистанционных конкурсах,
проводимых как в республике Беларусь, так и в России.
3. Участие в конференциях различного уровня
4. Участие в предметной неделе, в дне самоуправления в качестве
«учителей физики»
5. Другие конкурсы и мероприятия
Результативность опыта
Результативность моего опыта я отслеживала по следующим критериям:
1) продолжение образования моими выпускниками в вузах с профильным
предметом «физика»;
2) Результативность сдачи одаренными учащимися ЦТ по физике;
3) победы учащихся в предметных олимпиадах различных уровней и
предметных конкурсах;
4) Участие ребят в научно практических конференциях.
За время работы по данной теме все учащиеся, с которыми велась работа в
рамках данного опыта, выбрали для дальнейшего обучения Вузы, в которых на
первом месте в обучении стоит физика. Мои выпускники закончили или еще
обучаются в БНТУ, БГУИР, БГУ, ПГУ и других Вузах страны. Среди них есть
инженеры, программисты, энергетики, строители и другие важные технические
профессии. При поступлении в Вузы им почти всем пришлось сдавать
тестирование по физике (кроме тех, которые поступили по результатам
олимпиад) и самый меньший балл был 89.
За время работы над опытом мои учащиеся получили 59 дипломов 1-3
категорий олимпиад по физике и астрономии. Из них 10 – на уровне области. 7
учеников являлись участниками республиканской олимпиады по физике.
Ежегодно на конкурсе «Зубренок» ребята занимают высокие места по области и
республики.
Кроме этого с 2008 года мои ученики представляли экспериментальные
работы на научно-практических конференциях. В нашей копилке уже более 10
11
дипломов разной степени. Работа Асипцовой Валерии по теме «Колокола»
приняла участие в республиканской конференции.
Но самый важный результат – у учащихся сформированы навыки
самостоятельной работы и высокий уровень логического мышления, они
готовы к дальнейшему обучению и самообразованию.
Заключение
Педагогическая деятельность, представленная в опыте работы, позволяет
мне как учителю
- выявить нестандартно мыслящих, творческих детей,
- на основе педагогики сотрудничества и деятельностного подхода
формировать знания и умения одаренных школьников на уроках и во
внеурочной деятельности
- создавать условия для постоянного роста, самореализации
и
социальной адаптации подрастающей личности школьника.
Описанный опыт и его результаты показывают, что в условиях
общеобразовательной школы, когда в классе обучаются ученики различного
уровня мотивации и навыков обучения – от очень низкой до высокой – можно
создать комфортные условия для обучения одаренных детей и получения
высоких результатов их учебной деятельности. При этом остальные учащиеся
класса не оказываются в ситуации неуспешности, поскольку работа на уроке и
вне его ведется со всем классом, а наоборот, получают возможность большего
развития своих способностей и мышления, «тянутся» за одаренными
учащимися и при этом общая результативность работы повышается.
В течение еще 4-х лет планирую продолжать работу над данной темой.
Перспективу вижу в дальнейшем совершенствовании исследовательской
работы, а также в использовании информационных технологий при работе с
одаренными детьми.
12
Список использованных источников
1. Концепция учебного предмета «Физика»: утв. приказом Министерства
образования Республики Беларусь от 29.05.2009 № 675.
2. Ланге, В.Н. Экспериментальные физические задачи на смекалку.
Серия: Библиотечка физико-математической школы/ В. Н. Ланге.Москва: Наука, 1974. – 96 с.
3. Алексеев, Н.Д. Одаренность: способности, мотивация и творчество/
Н.Д. Алексеев, А.С. Исаенко, Т.И. Кузей; под ред. Н. Д. Алексеева. –
Минск: Адукацыя і выхаванне, 2006. – 38 с.
4. Мещанский
В.Н.
Формирование
мировоззрения
учащихся
при
изучении физики/ В.Н. Мещанский. – Москва: Просвещение, 1999. –
158 с.
5. Хуторской A.B.
Развитие
одаренности
школьников:
Методика
продуктивного обучения: Пособие для учителя/ Москва: Гуманит. изд.
центр ВЛАДОС, 2000. – 320 с.
6. Сечко, К.Д. Организация исследовательской работы учащихся/ К.Д.
Сечко// Физика: проблемы преподавания. – 2008. – №6. –С.24-26
7. Слободянюк А.И. Олимпиады по физике/ А.И. Слободянюк, Л.Г.
Маркович, А.В. Лавриненко — Минск: «Аверсэв», 2003. – 272 с.
13
Приложение 1
Контрольная работа в 7 классе по теме «Работа и Энергия»
1 вариант
№ 1. По какой формуле можно рассчитать мощность?
А.
K
m 2
.
2
Б.
A  Fs .
В.
P
A
.
t
Г. П  mgh .
№ 2. Что является условием выполнения работы?
А. Действие силы на тело.
Б. Перемещение тела.
В. Действие силы на тело и перемещение тела.
Г. Действие силы на тело и перемещение тела под действием этой силы.
№ 3. Какой из приведенных ниже простых механизмов даёт наибольший
выигрыш в работе?
А. Рычаг.
Б. Неподвижный блок.
В. Наклонная плоскость.
Г. Ни один простой механизм не даёт выигрыша в работе.
№4. Из предложенных вариантов ответов укажите правильное окончание
следующего утверждения: « Если тело может совершить работу, то …»
А. …оно обладает энергией
Б. …оно находится в движении
В. …на него действуют силы
Г. … правильный ответ не приведен
№5. От чего зависит потенциальная энергия тела, поднятого над поверхностью
Земли?
А. От высоты поднятия тела ещё выше.
Б. От сообщённой телу скорости.
В. От массы тела.
Г. От массы тела и высоты его подъёма.
14
№6. В какой реке – горной или равнинной – каждый кубический метр воды
обладает большей кинетической энергией?
А. В горной
Б. В равнинной
В. В любой реке кинетическая энергия одинакова
№7. Из колодца глубиной 10 м подняли ведро с водой массой 9 кг. Вычислите
выполненную работу.
А. 100 Дж.
Б. 90 Дж.
В. 190 Дж.
Г. 900 Дж.
№8. На рычаг, плечи которого 0,1 м и 0,3 м, действуют две силы. Сила,
действующая на короткое плечо, равна 3 Н. Чему должна быть равна сила,
действующая на длинное плечо, чтобы рычаг был в равновесии?
№9. Один молот имеет массу 100 кг и находится над деталью на высоте 6 м. На
какую высоту надо поднять другой молот, масса которого 300 кг, чтобы он
обладал относительно этой детали такой же потенциальной энергией, что и
первый?
№10. Во время строительства дома бетонная плита была поднята на высоту 8 м
при помощи подвижного блока. При этом была совершена работа 16 кДж.
Определите массу плиты, учитывая, что КПД установки 90 %.
Приложение 2
Задания к занятию при подготовке к олимпиаде. 11 класс
1. Две частицы массами m и М, имеющие заряды –q и Q, движутся как одно
целое вдоль силовой линии однородного электрического поля с
напряженностью Е. Определите расстояние между частицами, при
котором возможно такое движение и ускорение частиц.
2. На оси заряженного проволочного кольца по обе стороны от его центра
находятся два одинаковых точечных заряда q. Если заряды поместить в
точках, находящихся от центра кольца на расстояниях, равных радиусу,
то система оказывается в равновесии. Чему равен заряд кольца?
15
3. Какую работу нужно совершить , чтобы переместить точечный заряд -10-7
Кл внутрь металлической заряженной сферы радиусом 0,15 м, имеющей
заряд (2/3)∙10-7 Кл, из точки, находящейся на расстоянии 0,24 м от
поверхности сферы? Чему будет равна работа по перенесению этого
заряда с поверхности сферы в точку, удаленную от нее на расстояние 0,05
м? Заряд распределен по сфере равномерно.
4. Две частицы, имеющие массу m и заряд q, летят из бесконечности
навстречу друг другу со скоростями v1 и v2 ›v1. На какое минимальное
расстояние х приблизятся частицы?
5. Какой заряд пройдет через сечения 1 и 2 в схеме, представленной на
рисунке, если батарею конденсаторов сначала зарядить от источника с
ЭДС ε при разомкнутом ключе К2, а затем отключить от источника и
замкнуть ключ К2? С1=С2=С3=С.
6. К источнику тока напряжением 90 В подключили плоский воздушный
конденсатор, расстояние между пластинами которого уменьшают со
временем по закону d (t ) 
d0
, где d0= 0,05 м, α=2 с-1. Определите силу
1  t
тока в цепи, если площадь каждой пластины 0,25 м2.
Д/З
1. Какую работу необходимо совершить, чтобы ионизировать атом
водорода, т.е. удалить электрон от протона на очень большое расстояние?
Диаметр атома водорода принять равным 10-8 см.
2. Два параллельных тонких кольца радиусом R имеют общую ось.
Расстояние между их центрами равно d. Определите работу,
совершаемую электрическими силами при перемещении заряда Q из
центра первого кольца в центр второго, если по первому кольцу
равномерно распределен заряд q1, а по второму – заряд q2.
16
Приложение 3
Работа с родителями одаренных учащихся
дата
Содержание работы
Посещение родительских
20-25 ноябрь
собраний с целью обсуждения
нагрузки на детей
Январь
Февраль
Март
Ученики
Учащиеся 6-х, 7-х
классов
Индивидуальные беседы с
Вильчиков, Комушенко,
родителями учеников 7-х классов
Афанасьева, Кухаренок
Индивидуальные беседы с
Кулакова, Румянцев,
родителями учеников 6-х классов
Янчилин, Егоров
Индивидуальные беседы с
Сешко, Марущак,
родителями учеников 8-х классов
Ясинский
Посещение родительского
21-25 марта
собрания в 6-х, 7-х классах с
Учащиеся 6-х, 7-х
целью коррекции домашней
классов
индивидуальной работы
Посещение родительских
собраний с целью подведения
16-28 мая
итогов работы за год по
Учащиеся 6-х, 7-х, 8-х
олимпиадной работе и
классов
постановка целей на следующий
год
17
Приложение 4
Тезисы к исследовательской работе, участвующей в республиканкой
научно-практической конференции
КОЛОКОЛА
Асипцова Валерия Владимировна
(УО «средняя школа №42 г. Витебска»)
Научный руководитель: Бондаренко Т. А., учитель физики
Научный консультант: Корчевская Е. А., доцент кафедры прикладной
математики и механики УО «ВГУ им. П. М. Машерова»
Колокол является источником звука. Но кроме этого он является
символом веры, символом надежды, символом православия. От чего зависит
звук колокола? Как от формы колокола зависит его звук? Как влияет церковный
колокольный звон на людей?
Цель работы: Изучить строение колокола, его акустику. Изучить
зависимость высоты тона звука колокола от его размеров.
Задачи работы: 1) Изучить акустику колокола.
2)Рассмотреть зависимость высоты тона звука колокола
от его размеров практическим путём, подтвердить существование меридианов
покоя.
Эксперимент 1
Я учусь в художественной школе, поэтому, для проведения эксперимента
было решено вылепить 4 колокольчика из глины разного размера. Моей
задачей было проверить зависимость частоты звука колокола от его диаметра.
В теории частота звука обратно пропорциональна квадрату диаметра и прямо
пропорционально толщине колокола. Частота обратно пропорциональна
квадрату диаметра 𝛾 =
к
𝑑2
. Найдя коэффициент пропорциональности и сравнив
полученные данные для 4-х колокольчиков, можно будет проверить данную
зависимость.
18
После обжига колокольчиков, мною был записан звук каждого колокольчика и
получена звуковая дорожка каждого звука. По полученным графикам я
рассчитала частоту звука по формуле γ =
𝑁
𝑡
Значения коэффициента получились одного порядка и примерно равны
между собой. Данные эксперимента согласуются с теорией. Погрешности в
значениях обусловлены разной толщиной колокольчиков.
Эксперимент 2
Во втором эксперименте я попыталась получить рисунок колебаний. Для этого я
использовала колокол №3. Я перевернула его, залила его водой, насыпала на
поверхность воды ровный слой легкого мелкого порошка и возбудить колебания.
Колеблющиеся участки борта чаши отогнали от себя легкие частицы. В результате
на поверхности воды получились «звезды». Они получились не очень четкие, но
все же различимы. Если бы колокольчик был из металла, то рисунок был бы четче.
Возникновение такого рисунка подтверждает существование, «меридианов покоя».
Заключение и выводы.
1. Частота звука колокола обратно пропорциональна квадрату диаметра и
зависит от толщины колокола. С увеличением размера и веса колокола
голос его становится ниже и громче, и здесь выявляется зависимость от
формы, профиля колокола.
2. Поверхность колокола разделена меридианами покоя.
Список литературы
1. Белов, А.В. Когда звонят колокола / А.В. Белов. – М.: Мир, 1989. – 102 с.
2. Березин, Б.М. История колоколов и искусства колокольного звона / Б.М.
Березин. – М.: Прогресс, 2000. – 67 с.
3. Медведева Л. Согласье золотых колоколов // Искусство в школе / Л.
Медведева. – М.: Наука, 1998. – № 3. – 56 с.
19
Приложение 5
Урок-игра по теме Силы (сила тяжести, сила упругости, вес тела)
Цели:
1. Закрепление знаний по изученным темам в игровой форме
2. Формирование умения применять теоретические знания для объяснения
действия сил
3. Развитие навыков работы в группах, находчивости, работоспособности,
внимания
Правила игры:
В игре участвуют 3 команды по 6-8 человек (3 ряда). После каждого конкурса
каждый ребенок получает баллы (оценку). Результат конкурса – суммарный
балл всех участников команды. Выигрывает конкурс та команда, у которой
большая сумма баллов. Оценка команды, занявшей 1 место – 10, 2-е место- 9,
3-е место - 8. Оценка каждого ребенка за игру – среднее арифметическое
оценки его работы и командной оценки с округлением в его пользу.
1 конкурс
“А ВАМ СЛАБО?” (физический диктант)
Каждый ребенок отвечает на 5 вопросов по теории (по вариантам)
Каждый правильный ответ – 2 балла
1 вариант
1. Сила тяжести – это…
2. Инерция – это…
3. Чем характеризуется любая сила
4. К чему приложена сила упругости и куда направлена
5. Как обозначатся вес тела и в чем измеряется
2 вариант
1. Сила упругости – это
2. Вес тела – это…
3. Какие результаты действия силы
4. К чему приложен вес тела и как направлен
5. Как обозначается сила тяжести и в чем измеряется
2 конкурс
Верю-не верю
Каждый получает список из 10-ти утверждений. Можно согласиться или не
согласиться с ними. Т. е. ответить – да или нет. 10 утверждений – 10 баллов.
20
1 вариант
1.
Сила тяжести увеличивается с увеличением массы тела.
2.
Вес равен силе тяжести, если тело движется с любой скоростью
3.
Сила тяжести уменьшается у тел, погруженных в воду.
4.
Сила тяжести измеряется динамометром.
5.
Сила тяжести по-другому называется весом тела.
6.
Вес всегда направлен вниз.
7.
Девочка уронила мяч. Во время падения на него действует сила тяжести
8.
Под тяжестью груза пружина растянулась. Ее сила упругости направлена
вниз
9.
Гимнаст высоко подпрыгнул. В это время на него действует сила
упругости
10. Вес действует не на само тело, а на его опору или подвес.
2 вариант
Вес тела по-другому называют массой.
Сила тяжести действует на любое тело.
Вес является одним из видов силы
Ящик стоит на полке. Со стороны полки на ящик действует вес ящика
Пресс сильно сжал деталь. По этой причине в ней возникла сила упругости
Ведро стоит на табурете. Со стороны табурета на ведро действует сила
упругости
7. Вес измеряется в килограммах.
8. Мяч бросили, чтобы он ударился о стену. Сила тяжести, действующая на
мяч направлена в сторону стены
9. Сила тяжести на Луне не равна земной.
10. Сила тяжести всегда направлена вниз.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
3 конкурс
Вопрос за вопросом
Работа в команде, командам по очереди задаются вопросы, за каждый
правильный ответ 2 балла команде, за крики и плохое поведение -5 баллов
1 команда (1 ряд)
1. Чем объясняется, что все тела падают на землю? (сила тяготения)
2. Масса одного тела вдвое больше массы другого. Во сколько раз
отличаются силы тяжести, действующие на них? (в два раза)
3. Какая сила приводит в движение шарик при выстреле из пружинного
пистолета? (Сила упругости пружины)
4. Какая сила действует на воду, падающую с плотины? (сила тяжести)
5. Как называется единица измерения силы? (ньютон)
21
2 команда (2 ряд)
1. Если перестать грести веслами, то лодка будет некоторое время
продолжать движение. Почему? (по инерции)
2. Почему мяч, брошенный вертикально вверх падает на землю? (действует
сила тяжести)
3. По заявлению членов экипажа «Аполлон-12» Ч.Конрада и А.Бина по Луне
легко ходить. Почему? (слабое притяжение Луны)
4. Какая сила является причиной того, что падающий мяч после удара о
землю подпрыгивает вверх? (сила упругости)
5. Почему капли дождя при резком встряхивании слетают с одежды?
(инерция)
3 команда (3 ряд)
1. Летчик-спортсмен сумел посадить дельтаплан на крышу грузовика. При
каком физическом условии это возможно? (скорости равны)
2. Что такое невесомость? (вес равен нулю)
3. Как называется прибор для измерения силы? (динамометр)
4. Пружину растянули и отпустили. Какая сила вернула ее в исходное
состояние? (сила упругости)
5. Назовите силы, действующие на шарик, подвешенный к концу стальной
пружины (сила тяжести и сила упругости)
4 конкурс
Эстафета (решение задач)
Каждому ребенку раздается задача, ответ которой служит одним из данным
следующей задачи. Чтоб победить в этом конкурсе нужно решить все задачи
и на выходе получить правильный ответ. Если ученик правильно решил
свою задачу он приносит команде и себе 10 баллов.
1 команда
Задача 1
Переведите в основные единицы 3000г
Задача 2
Масса тела 3кг. Определите вес тела.
Задача 3
Сила тяжести, действующая на тело равна 30 Н. Определите массу тела.
Задача 4
Масса груза подвешенного на пружине 3кг. Определите силу упругости,
действующую на груз
22
Задача 5
На графике изображена зависимость силы тяжести от массы тела.
Определите массу тела, если сила тяжести равна 30 Н.
Задача 6
В корзинке массой 1 кг лежат ягоды массой 3 кг. Чему равен вес корзины с
ягодами?
Задача 7
Вес медного тела 40Н. Определите его объем.
Задача 8
Объем стального тела 0,00045м3 . Чему равна сила тяжести, действующая
на тело? 3,51Н
2 команда
Задача 1
Переведите в основные единицы 0,005т
Задача 2
Масса тела 5кг. Определите вес тела.
Задача 3
Сила тяжести, действующая на тело равна 50 Н. Определите массу тела.
Задача 4
Масса груза подвешенного на пружине 5кг. Определите силу упругости,
действующую на груз
Задача 5
На графике изображена зависимость силы тяжести от массы тела.
Определите массу тела, если сила тяжести равна 50 Н.
Задача 6
В ведре массой 1 кг лежат грибы массой 5 кг. Чему равен вес ведра с
грибами?
Задача 7
Вес стального тела 60Н. Определите его объем.
Задача 8
Объем алюминиевого тела 0,00077м3 . Чему равна сила тяжести,
действующая на тело? 20,7Н
23
3 команда
Задача 1
Переведите в основные единицы 3500г
Задача 2
Масса тела 3,5кг. Определите вес тела.
Задача 3
Сила тяжести, действующая на тело равна 35 Н. Определите массу тела.
Задача 4
Масса груза подвешенного на пружине 3,5кг. Определите силу упругости,
действующую на груз
Задача 5
На графике изображена зависимость силы тяжести от массы тела.
Определите массу тела, если сила тяжести равна 35 Н.
Задача 6
В коробке массой 0,5 кг лежат гвозди массой 3,5 кг. Чему равен вес
коробки с гвоздями
Задача 7
Вес медного тела 40Н. Определите его объем.
Задача 8
Объем стального тела 0,00045м3 . Чему равна сила тяжести, действующая
на тело? 3,51Н
Подведение итогов конкурса, проверка заданий, выведение всех
отметок
24