Электронная версия урока №3 по физике. 6-ой класс.

Тема урока: Методы изучения в физике.

Подстандарты:
3.1.2. Проводит простые эксперименты и представляет результаты.
3.2.2. Представляет элементарную информацию о роли ученых в развитии физической науки.

Цель урока:

  1. Различает методы исследования в физике.
  2. Показывает на примерах роль мировых ученых в развитии физики.
  3. Проводит простые эксперименты и представляет результаты.

Предисловие. По-сути представленный материал является протоколом  урока, проведенного в 6д классе Классической гимназии № 160  3-го октября 2013 года педагогом Касимовой Р.Э. Заходя на урок, я испытывала известный дискомфорт-с одной стороны новый класс, новая возрастная группа, с другой - новая постановка урока, необходимость подталкивать к идее, сознательно формировать ее, а не рассказывать о ней. Необходимость заставлять детей предлагать самим выбор эксперимента. Я отдавала себе отчет, что самостоятельно прийти к нужным результатам у них вряд ли получится, необходима помощь. Как-бы не переусердствовать с ней, но уложится во времени.

Мотивация.  Как ученый исследует окружающий его мир?  Есть ли какие либо общие методы исследования? В какой последовательности, и какие этапы проходит развитие, эволюция физической мысли.

Сегодня мы попытаемся понять, как человек познает окружающий его мир. Для этого попытаемся сами последовательно изучить какое-либо явление. Посмотрите за окно. Что вы видите? Верно, ветви дерева, с которого  слетает листва. Иногда, падают и плоды. Как происходит падение этих тел в безветренную погоду? После одной попытки озвучен нужный мне ответ,- «лист падает медленно криво, а плод вертикально вниз быстрее».
Мы прошли с вами два этапа исследования 1. Произошло явление-падение двух различных тел, 2. Мы его наблюдали, то есть, не вмешиваясь в сам процесс, собирали информацию при помощи органов чувств, в данном случае зрения.
На экране появляется  
ЯВЛЕНИЕ >НАБЛЮДЕНИЕ>ПРОБЛЕМНЫЙ ВОПРОС

Кто задаст его? ПОЧЕМУ лист и плод падают по-разному?
Мнения однозначно выражают мысль - различие в падении тел вызвано различием в весах этих тел. Разумеется, я помогаю детям в оформлении их мысли. То предположение о причине различия, которое вы сейчас сделали, называют ГИПОТЕЗОЙ - это предполагаемый ответ на проблемный вопрос. Для проверки гипотезы проводят ОПЫТ или ЭКСПЕРИМЕНТ. Предлагаю детям придумать опыт подтверждающий гипотезу.

Предложено два опыта, которые я предлагаю провести авторам:
1. монетка и лист бумаги выпускаются одновременно из рук с одной и той же высоты
2. два тела одинаковой массы выпускаются одновременно из рук с одной и той же высоты, например два одинаковых листа бумаги.
Подтверждают ли ваши опыты выдвинутое вами предположение? Слышу единодушное - ДА. Комкаю один из листов и прошу заново выпустить их из рук. Прошу объяснить наблюдаемое явление. Слышу в ответ - скомканный лист стал тяжелее. Выясняем по ходу дела, что вес тела не зависит от его формы. Он зависит от количества вещества, а оно не изменилось. Что такое? Веса тел одинаковы, а они опять падают по - разному? Проводящий опыт в полном смятении. Пока они осмысляют происходящее, я говорю: «Критерием истины в физике является опыт!  Вы можете провести сотню опытов подтверждающих гипотезу и один единственный опыт опровергающий ее. Нужна новая гипотеза, наша гипотеза несостоятельна». Очень важно смягчить удар - если несостоятельна, обязательно НАША. Мы ошиблись вместе.  Рассказываю об аналогичном заблуждении Аристотеля, которое продержалось в науке  очень долго.  На экране появляется:
ГИПОТЕЗА>ЭКСПЕРИМЕНТ

Несмело поднятая рука - «воздух мешает». Помогаю оформить мысль.

Вы считаете, что на различные по форме тела различное влияние оказывает окружающий воздух, и это приводит к различию времен их падения? Что ж возможно. Предложите опыт, подтверждающий вашу гипотезу. Молчание.  Даю несколько минут, и рассказываю подробно об опытах Галилея с наклонной Пизанской башни. Убрать воздух он не мог, но сумел сделать его действие одинаковым для тел различного веса, тем самым косвенно, исключая его влияние на падение. Как этого можно достичь? Никто не высказался. Пришлось мне помочь.

Галилей изготовил шары из различных веществ, например, дерева, железа и свинца одинакового размера и формы. И знаете, что произошло к удивлению собравшейся внизу публики? Все три тела коснулись поверхности Земли одновременно, хотя имели разные веса. Давайте воспроизведем этот опыт.

Прошу кого-то из детей показать падение с одной и той же высоты пластмассового, бумажного и стального шарика одинакового радиуса. Дети констатируют одновременность приземления шариков, тогда я предлагаю нескольким из них взвесить их на руках.

Если остается время, можно рассказать о знаменитом опыте с трубкой  Ньютона, а еще лучше продемонстрировать его. Отмечаю, что в отличие от Галилея, опыты Ньютона напрямую исключили влияние воздуха на падение тел, так как воздух из трубки выкачали.

Демонстрирую слайд и видеоролик. Ролик комментирую сама, так как авторский текст труден для восприятия этой возрастной группы.





Экспериментально подтвержденная теория - это физический закон. Мы сегодня открыли физический закон: все тела на Земле в безвоздушном пространстве падают одинаково независимо от их веса.

Физические законы и их обобщения приводят в итоге к созданию физических теорий. А иногда бывает и наоборот, но для этого физическая наука должна была пройти колоссальный путь развития, ученые-физики подчас переживали настоящие драмы.  Но тяга к истине и любовь к науке компенсировали все трудности и неудачи.

ЯВЛЕНИЕ > НАБЛЮДЕНИЕ > ПРОБЛЕМНЫЙ

ВОПРОС > ГИПОТЕЗА > ЭКСПЕРИМЕНТ > ТЕОРИЯ   

Прошу детей еще раз пройти мысленно всю цепочку, применяя ее к нашему исследованию.

ЯВЛЕНИЕ (падение тел на Землю)
НАБЛЮДЕНИЕ (существуют различия в падении тел)       
ПРОБЛЕМНЫЙ  ВОПРОС  (почему различные тела падают не одинаково? Чем обусловлено различие в падении тел?)
ГИПОТЕЗА 1 (тела падают по – разному из-за отличия их весов)
ЭКСПЕРИМЕНТ 1, 2 и 3 (тела, имеющие одинаковые веса, но имеющие различную форму падают неодинаково)  ОПРОВЕРЖЕНИЕ  гипотезы 1
(воздух оказывает различное действие на тела, имеющие различные формы)
ОПЫТЫ Галилея (косвенные) и Ньютона (прямые) подтверждающие гипотезу 2
ФИЗИЧЕСКИЙ ЗАКОН: Тела на поверхности Земли, независимо от их массы, в безвоздушном пространстве падают одинаково.