Домашний эксперимент можно задавать в классе:
1)после прохождения темы: тогда ученики увидят собственными глазами и убедятся в справедливости изученного теоретически закона или явления.
2) задать задание на дом, а после выполнения провести объяснение явления. Таким образом, можно создать у учащихся проблемную ситуацию и перейти к проблемному обучению, которое непроизвольно рождает у учащихся познавательный интерес к изучаемому материалу, обеспечивает познавательную активность учащихся в ходе обучения, ведет к развитию творческого мышления учеников.
Летние работы и наблюдения.
Практические задания по физике можно давать учащимся и на летний период, чтобы использовать богатейшую лабораторию - природу и разнообразные объекты техники, которых нет под рукой во время обучения на уроках в школе. Задания, даваемые учащимся на каникулы, должны быть краткими и простыми, и не обязательны для всех учащихся. Выполнение дома опыта должно обязательно поощряться учителем.
Проверка выполнения работы. При выполнении работы будет очень хорошо, если ученики будут записывать свои наблюдения в виде письменного отчета о проделанной работе (кратко: что делали, что увидели, сделать попытку дать объяснение увиденному). Это даст учителю возможность проверить выполнение, точнее оценить каждого ученика. При проверке заданного на дом опыта учитель должен обязательно обсудить в классе со всеми учениками теоретические основы наблюдаемого явления. Сначала учителю следует выслушать учеников, как они объяснят увиденное. Далее следует отметить верные мысли учеников, дающих правильное (или почти правильное) объяснение. В заключении учителю следует вкратце напомнить ученикам про опыт и самому четко проговорить ученикам объяснение происходящего при опыте явления, отметить заблуждения учеников (если таковые будут присутствовать в их ответах), указать, где еще на практике можно столкнуться с проявлениями подобного явления. После самостоятельного проведения опыта учениками и обсуждения увиденного с научной точки зрения при участии учителя, у учеников должна сложиться достаточно полная картина об изучаемом явлении.
Задание опыта или наблюдения на дом.
Чтобы ученики дома самостоятельно провели опыт или наблюдение, то учитель может использовать несколько вариантов:
- самому дать им описание, по которому можно выполнить задание (расписывать все подробно необязательно, т.к. в подобной работе должны присутствовать элементы творческой деятельности);
- описание опыта указать в учебнике (необходимо указать ученикам на страницу учебника, где они могут найти всю необходимую для проведения опыта информацию);
- учитель может потратить часть времени урока на объяснение того, что детям надо сделать дома (при описании опыта обязательно надо указать на то, что необходимо для проведения опыта, вещества, тела (естественно, все это должно отвечать требованиям безопасности), где их можно найти. Далее в описании опыта следует указать последовательность действий, т.е. что надо делать, на что обратить внимание в процессе выполнения. Описание должно быть сделано на доступном для детей того возраста, для которого предназначен опыт, языке. Можно сразу дать теоретическое объяснение, а можно попросить учеников попытаться самостоятельно объяснить увиденное явление. Учащиеся должны сделать отчет о проведенном эксперименте. Лучше если отчет будет в письменной форме. Идеально будет, если детям раздадут инструкции с описанием опыта на дом. Для этого учителю надо распечатать инструкции с подробным описанием опыта в количестве, равному количеству учеников в классе. Такой комплект инструкций можно использовать многократно
Практическая часть.
В практической части данного проекта представлены работы учащихся 7 класса. Разделы физики 7 класса, для изучения которых изготовлены самодельные приборы, представлены в данной таблице:
| № | Тема | Приборы, устройства |
| Сила. Сложение сил | Эксперимент: нитка, которая обрывается, сверхпрочная лампа накаливания. Изготовление динамометра | |
| Масса. Центр масс | Двойной конус | |
| Инерция | Эксперимент: диск на нитке. Эксперимент: монетка, открытка, сосуд. Эксперимент: «Непослушное» пламя свечи. Эксперимент: бутылка, металлический шар, сосуд с песком | |
| Давление твердых тел | Эксперимент: дощечка с большим количеством гвоздей | |
| Давление газов | Эксперимент: стаканчик, тарелка и монета | |
| Давление в жидкостях | Брызгалка. Гидравлические сосуды | |
| Атмосферное давление | Эксперимент: стакан и воздушный шарик, яйцо и бутылка с узким отверстием. Эксперимент: стакан, лист бумаги, вода. Эксперимент: стакан, монета, блюдце с водой | |
| Сообщающиеся сосуды | Сообщающиеся сосуды, фонтан | |
| «Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля» | Шар Паскаля | |
| Механическая энергия | Маятник Максвелла. Прибор для демонстрации превращения одного вида механической энергии в другой |
В практической части данного проекта представлены некоторые работы учащихся по темам: «Давление», «Инерция», пригодные для проведения школьниками в домашних условиях. Творческие проекты учащихся не имеют детально проработанной структуры, она только намечается и далее развивается в процессе работы. В каждом конкретном случае мы договариваемся с ребятами о планируемых результатах и форме их представления, таким образом, активная поисковая деятельность учащихся поддерживается непосредственным, глубоким внутренним интересом
Опыты, в основном, взяты из книг: [4], [2], [5]. Некоторые опыты слегка подкорректированы автором. Поставленные опыты не требуют применения каких-либо приборов и существенных материальных затрат: используются предметы домашнего обихода, продукты питания, подручные материалы, промышленности (вода, яйца, бутылки стеклянные и воздушные шарики, свечи, песок, одноразовые стаканы и пластиковые бутылки и т.п.).
Пластиковые бутылки открывают большие возможности для демонстрации физических явлений - они имеют разную форму и объем, прозрачные и прочные, легко деформируются, режутся ножницами и прокалываются шилом, герметично закрываются своими крышками и пробками с патрубками от бутылок с моющими средствами. Бутылки из пластика доступны всем, и опыты с ними не требуют никаких материальных затрат.
На все изготовленные приборы составлены карты самодельного прибора. Коллекция самодельных приборов и оборудования для эксперимента и возможность их практического использования. Разработаны технологические карты самодельных приборов.
Очень важны и работа, и обсуждение, и презентация полученных результатов, и способы внедрения приборов в практику – это публичные выступления (проекты, доклады, сообщения) на уроке, конференции, воспитательных мероприятиях по физике.
Предложенные демонстрационные опыты являются достаточно эмоциональными для возбуждения у учащихся чувств «удивления», «увлечения», «необычности», то есть чувств, необходимых для возникновения проблемной ситуации.
Все ниже перечисленные опыты проверены на соответствие требованиям, предъявляемым к домашним экспериментальным заданиям.
Эксперимент 1.
Брызгалка
Проделайте шилом в пластиковой бутылке несколько отверстий и заполните ее водой. Если отверстия небольшие, то при закрытой крышке вода из них не вытекает. При нажатии на бутылку из отверстий брызгают одинаковые струйки. По закону Паскаля давление на жидкость передается без изменения в каждую точку объема жидкости.
Эксперимент 2.
Для опыта понадобится: воздушный шарик, доска, гвозди и молоток.
1. Надуваем воздушный шарик.
2. Вбиваем в доску много гвоздей так, чтобы острые кончики гвоздей были на одном расстоянии от доски.
3. Кладем шарик на кончики гвоздей, которые торчат из доски, и слегка нажимаем на шарик.
Итог: если в воздушный шарик ткнуть острым кончиком гвоздя - шарик лопнет. А если шарик положить на поверхность, которая состоит из множества таких острых гвоздей, то силы нужно будет приложить гораздо больше, что бы шарик лопнул. Это объясняется тем, что площадь соприкосновения становится больше и сила распределяется между всеми участками поверхности соприкосновения шарика с гвоздями.
Эксперимент 3.
Опыт с вареным яйцом
Для этого необходимы: вареное яйцо, бутылка, две свечи.
Свечи вставляют в вареное яйцо, их зажигают. Затем яйцо прикладывают к бутылке, оно туда втягивается.
Объяснение:
газ внутри будут остывать, давление будет уменьшаться. Благодаря разности давлений яйцо будет втянуто внутрь сосуда
Эксперимент 4.
Достать монету, лежащую на дне тарелки с водой, не замочив пальцев рук, с помощью стакана, спичек, листа бумаги.
Объяснение: давление газа во время его охлаждения уменьшается, а снаружи остается атмосферным. Вода под действием силы разности давлений попадет в стакан.
Эксперимент 5.
Стакан, наполненный водой, накрыть листком ученической тетради. Прижимая лист к венцу стакана, быстро переворачиваем ее вверх дном. Медленно убираем руку, что поддерживала лист, и видим, что вода не выливается из стакана.
Объяснение: возникает разность давлений атмосферного и воздух в стакане, которая прижимает лист к венцу и держит столб воды.
Эксперимент 6.
Поместить в бутылку шарик, сверху засыпьте их толстым слоем песка. При легком встряхивании бутылки обнаружили, что шарик появился на поверхности благодаря инерции.
Эксперимент 7.
Маятник Максвелла
Маятник представляет собой диск, закрепленный на горизонтальной оси, которая с двух сторон подвешена на длинных нитях к опоре. Что бы запустить маятник Максвелла нужно на ось накрутить нити, подтянуть маятник в наивысшую точку, а затем отпустить.
Объяснение: под действием силы тяжести маятник начнет опускаться вниз, вращаясь, маятник получает ускорение. Опустившись до конца нити, маятник продолжит вращение по инерции, накручивая на ось нить в результате чего маятник поднимется вверх.
Эксперимент 8.
«Прибор для демонстрации превращенияодного вида механической энергии в другой»
1.1. Назначение прибора.
Прибор предназначен для использования в качестве учебного пособия при изучении физики в средней общеобразовательной школе по теме «Механическая энергия. Виды энергии. Превращение одного вида энергии в другой»», «Механическая работа» изучаемой в 7 классе. Демонстрация сопровождается рисунком, объяснением к нему, описанием самого опыта. Прибор можно использовать как дома, так и фронтально в классе; на уроках, спецкурсах, занятиях кружка или предложить во время проведения физической олимпиады или викторины.
1.2. Комплектность:тележка, металлический стержень, блок, нить,
груз массой 80 грамм.
1.3. Изготовление прибора.
На тележке закреплен вертикальный стержень с блоком на вершине. Через блок перекинута нитка, на одном конце которой висит груз, а другой закреплен за небольшой блок находящийся на заднем правом колесе. Наматывать нить надо против часовой стрелки.
В начале опыта груз находится сверху около блока. Если отпустить груз, то падая, он приводит в движение тележку.
Эксперимент 9.
Демонстрация закона Паскаля
Оборудование: воздушный шар, иголка, вода
Указание: с помощью названных предметов проверь закон Паскаля.
Объяснение: согласно закону Паскаля – давление в жидкостях одинаково во всех направлениях.
Заключение
Актуальной задачей современной школы является перенос основного внимания с процесса передачи знаний на процесс развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся, где особенно важным являются отношения между учащимися и учителем, складывающиеся в процессе обучения.
Работа по созданию приборов в сочетании с учебными занятиями на уроках помогает школьникам приобрести глубокие прочные знания в области технических наук, ценные практические умения и навыки; воспитывает трудолюбие, дисциплинированность, культуру труда, умения работать в коллективе. Занимаясь техническим творчеством, учащиеся могут практически применять и использовать полученные знания в различных областях техники, что в будущем облегчит им социальный выбор профессии и последующее овладение специальностью. Нельзя упускать из виду и то важное обстоятельство, что эта работа принесла пользу не только учащимся, но и школе: была осуществлена таким образом конкретная связь обучения с общественно полезным трудом. Замечательно, если этот проект «зарядит» творческим оптимизмом, заставит кого-то поверить в свои силы. Ведь в этом и состоит его главная цель: сложное представить доступным, стоящим любых усилий и способным дать человеку ни с чем несравнимую радость постижения, открытия. Возможно, этот проект взбодрит кого-то на творчество. Ведь творческая бодрость, как крепкая упругая пружина, затаившая заряд мощного удара.
Мастера… Профессионалы
Те, что в жизни постичь смогли
Щедрость камня, душу металла
Свежесть формулы, нрав земли
Мастера. Мастаки. Умельцы
Понимающие до глубин
Механизм станка и сердца
Ход смычка или гул турбин
Руки вещие простирая
К перекрёсткам звёздных миров
Время движется мастерами и надеется на мастеров!
…А они стоят, будто крепости,
В правоте своего труда
И не могут иначе
И требуются
Срочно! Спешно!
Всюду!
Всегда.
Роберт рождественский