Фізика як фундаментальна наука про природу. Етапи пізнавальної діяльності у фізичних дослідженнях. Фізичні тіла й фізичні явища. Речовина і поле.

Урок 2

Фізика як фундаментальна наука про природу. Етапи пізнавальної діяльності у фізичних дослідженнях. Фізичні тіла й фізичні явища. Речовина і поле.

Дата________________

       Клас________________

Мета уроку: продовжити формування інтересу до вивчення фізики, розглянути етапи пізнавальної діяльності у фізичних дослідженнях, формувати початкові уявлення про фізичні тіла та явища, формувати знання про матерію, речовину, фізичне тіло;  розширити кругозір учнів..

Формування  ключових компетентностей:

• учні називають характерні ознаки фізичних явищ, їх відмінність від біологічних, хімічних інших явищ;
• учні наводять приклади фізичних явищ, фізичних тіл;
• учні розуміють відмінності між речовиною і полем;

Тип уроку. Урок комбінований.

Обладнання: прилади для експериментів: кулька, візок, похила площина, сірники, магніти і металеві ошурки, електрична лампа, опуклі або увігнуті дзеркала, лінзи збиральні, електрофорна машина.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Вибіркова перевірка зошитів з метою з’ясування наявності відповідей на запитання, які було задано додому.

Дати  відповідь на запитання:

• Що таке фізика?
• Що вивчає фізика?
• Що називають явищами природи?
• Для яких професій, на вашу думку, важливим є знання фізики?
• Чому фізику називають основою природознавства і техніки?

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

На минулому уроці ми з’ясували, що вивчає фізика, що фізика – це наука про природу, її явища. Кожен з нас щоденно досліджує навколишній світ.

• Якщо відпустити м’яч, то що відбудеться? (м'яч впаде).
• Якщо влітку в тиху погоду запалити вогнище, куди напрямлене полум’я? (вгору)
• Сонце нагріває землю? Ми це відчуваємо? (так)
• Від снігу холодно? (так)
• А як одержують наукові знання вчені?

На цьому уроці ми спробуємо це з’ясувати.  (Запис теми уроку).

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

План уроку

1. Фізика та інші науки про природу. Методи наукового пізнання.

2. Фізичні явища. Фізичні тіла, речовина, матерія.

3. Розв’язування задач.

1. Фізика та інші науки про природу. Методи наукового пізнання.

Уявлення про природу кожна людина (і первісна, і сучасна) одержувала й одержує за допомогою органів почуттів: зору, слуху, дотику, нюху, смаку. Але для того, щоб як слід розібратися в навколишньому світі, потрібно якось систематизувати ці уявлення, знайти зв’язки між різними явищами - тільки тоді з’являються наукові знання.

Фізика - наука в першу чергу експериментальна, вона спирається на спостереження й досліди.

Фізика - наука експериментальна. Спирається на спостереження й досліди.

Фізичне дослідження — це цілеспрямоване отримання нових знань про фізичні тіла або явища.

Перший крок до наукового пізнання природи зробив у IV ст. до н. е. давньогрецький учений Арістотель. На основі спостережень він дійшов висновку, що закономірності в природних явищах є проявами законів природи. Свої погляди Арістотель виклав у великій книзі «Фізика», що означає «Природа». І ця книга стала «підручником фізики» для всього світу на цілих два тисячоліття!

Виходячи зі своїх спостережень, Арістотель стверджував: щоб тіло рухалося, його треба постійно «рухати», тобто штовхати або тягнути.

Листя на деревах тріпотить завдяки вітру: щойно вітер стихає, листя одразу ж завмирає.

Наприклад,  у  ході  спостережень  можна  встановити,  що  кожної  зими  вода  в  річках,  ставках  і  озерах  нашої  країни  вкривається  кригою.  На  основі  зазначеного  результату  спостережень  можна  зробити  висновок:  унаслідок сильного охолодження (до мінусової температури) вода в річках, ставках і озерах перетворюється на лід.

Ґалілей перейшов від спостережень до дослідів. Дослід відрізняється від спостереження тим, що, проводячи дослід, учений створює спеціальні умови для перебігу природних явищ.

Спостереження — це сприймання природи з метою одержання первинних даних для подальшого аналізу.

Експеримент — це дослідження фізичного явища в умовах, які перебувають під контролем ученого.

Багато хто з вас не раз спостерігав блискавку, але навряд чи хто-небудь на підставі одних спостережень зміг би довести, що блискавка - це гігантський електричний розряд. А при фізичних експериментах (дослідах) учені самі відтворюють явище за різних умов, не очікуючи, поки воно відбудеться в природі. На основі отриманих даних можна вже робити висновки про природу явища.

Демонструється електричний розряд за допомогою електрофорної машини.

Подивіться: ми відтворюємо на вчительському столі те саме явище, що відбувається в момент грозового розряду (у старших класах ви довідаєтеся, що це явище називають іскровим розрядом). Зрозуміло, масштаби інші: замість сліпучого спалаху - іскорки, а замість оглушливих гуркотів грому - потріскування. Але за необхідності (а вона іноді виникає) учені можуть відтворити це явище й у набагато більш вражаючому вигляді. А якщо ми спроможні відтворити явище, виходить, ми правильно розібралися в його причинах.

• Отже, чим спостереження відрізняються від дослідів?

Відповіді учнів обговорюються і за необхідності доповнюються.

Досліди проводять з певною метою, за заздалегідь обдуманим планом; під час досліду, як правило, здійснюють вимірювання.

На підставі проведених спостережень і дослідів учені будують теорію, що дозволяє пояснити отримані результати.

Отже, можна записати основні етапи фізичних досліджень.

2. Фізичні явища. Фізичні тіла, речовина, матерія.

Явища природи - все, що закономірно відбувається в природі.

Пояснити явище - значить вказати на його причини:

1. Чим пояснюється зміна дня та ночі? (пояснюється обертанням Землі навколо своєї осі)
2. Чим пояснюється зміна пір року? (пояснюється рухом Землі по орбіті навколо Сонця)
3. Чим пояснюється виникнення вітру? (пов’язане з різним нагріванням повітря в різних місцях).

Явища природи, вивченням яких займається фізика, називаються фізичними явищами. Всі ці явища можна умовно поділити на групи:

1) механічні (падіння каменя, кочення кульки, рух Землі навколо Сонця);

2) теплові (кипіння води, танення льоду, утворення хмар);

3) електричні (блискавка, нагрівання провідника струмом);

4) магнітні (притягання залізних предметів до магніту, взаємодія магнітів);

5) світлові (світіння лампи або полум’я, отримання зображень за допомогою лінзи або дзеркала).

Демонстрації:

• скочування кульки та візка з похилої площини, 
• тепло від запаленого сірника,
• притягання до магнітів металевих ошурків,
• світіння електричної лампи у класі.,
• спостереження власних зображення в опуклих або увігнутих дзеркалах,
• за допомогою збиральної лінзи обернене зображення дерев за вікном.

Фізика давно пояснила всі ті явища, які ви зараз спостерігали. З часом, вивчаючи фізику, ви зрозумієте, чому візок обганяє кульку, чому «ширяють» у повітрі магніти, який принцип дії електричних приладів і багато, багато іншого. Однак є ще чимало явищ, загадкових для фізиків. Ніхто ще не пояснив природу кульової блискавки, ми не до кінця розуміємо «поведінку» елементарних частинок… А що ж може бути цікавішим, ніж ще ніким не розгадані загадки?!

 Кожна наука має свою мову. Нам необхідно познайомитися с «абеткою» фізичної мови, тобто з основними поняттями і термінами. Ми вже знаємо, що таке фізичне явище. Назвемо ще декілька термінів.

Фізичним тілом називають будь-який предмет, що вивчається у фізиці.

Речовина - це те, з чого складаються фізичні тіла.

Матерією називають усе, що існує у Всесвіті. Озирніться навкруги та назвіть фізичні тіла, що нас оточують. А тепер назвіть речовини, з яких складаються ці тіла.

• Чи можна повітря назвати речовиною?
• Чи зможете ви назвати якийсь вид матерії, що не є речовиною?

Це світло (жодне фізичне тіло не може складатися зі світла!), а іноді й радіохвилі. Світло та радіохвилі є прикладами поля. Розрізняють два види матерії: речовина та поле. Про поле (наприклад, електричне) ми будемо докладніше говорити у 8 класі.

                                               Матерія

                                    

                                             речовина              поле

Явища природи досить складні і до того ж пов’язані одне з одним. І під час дослідів не завжди вдається «виділити» якесь одне явище «у чистому вигляді». Отже, щоб краще вивчити природні явища й зрозуміти, що їх спричинює, учені часто розглядають спрощене уявлення про певне явище — таке, у якому виділено тільки найважливіші його ознаки. Таке уявлення називають фізичною моделлю явища.

Фізична модель – спрощений аналог досліджуваного тіла, що має тільки деякі властивості

IV. Закріплення нового матеріалу

Якісні задачі

1. Микола намагається так кинути в річку камінець, щоб бризки потрапили на Олю. Андрій зацікавлено дивиться на це. Хто з дітей у цьому випадку здійснює експеримент, а хто — спостереження? Обґрунтуйте свою відповідь.

2. Дмитрик і Олег стоять біля нових автоматичних дверей магазину. Дмитрик дивиться, як ці двері відчиняються перед кожним покупцем та зачиняються за ним. А Олег повільно наближається до дверей — його цікавить, на яку відстань треба підійти, щоб автоматика спрацювала. Хто з хлопчиків здійснює експеримент, а хто — спостереження? Обґрунтуйте свою відповідь.

 Виконання вправ

 Вправа  № 1 (с.12), завдання 1, 3, 5, 7 — усно.

Підсумок уроку.

Отже, ваше перше знайомство з фізикою відбулося. Вважайте, що ми разом вирушили у довгу мандрівку. Хотілося б, щоб ви з перших кроків зрозуміли: мандрівка буде нелегкою, проте дуже цікавою. У когось вона триватиме 6 шкільних років, а у когось і все життя. Хай щастить вам на цьому шляху!

Домашнє завдання. Опрацювати §1, вправа 1 (завдання 2,4,6)

Цікаві факти

Рослинні дощі — унікальне явище природи. Складаються такі дощі із зерен вівса, листя, квітів тощо. Так, 9 квітня 1869 року на тлі абсолютно безхмарного неба в м. Отреш у Франції випав дощ із листя дуба. Причина явища — дуже сильний вихор, який пройшов над цією місцевістю 3 квітня та зірвав і підняв вгору велику кількість дубового листя. 8 липня 1833 року поблизу Неаполя пройшов дощ з апельсинів.