Управління освіти Ніжинської міської ради

Міський методичний кабінет

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Методичні рекомендації
до викладання фізики у 7 класі

 

 (Розділ І «Фізика як природнича наука.
Пізнання природи»)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НІЖИН-2016

Методичні рекомендації до викладання фізики у 7 класі (Розділ І «Фізика як природнича наука. Пізнання природи»). - Ніжин – 2016 р.

 

 

Упорядник: 

Н. С. Свістова, вчитель фізики Ніжинської загальноосвітньої школи
І-ІІІ ст. № 10 Ніжинської міської ради

 

Рецензенти:

О. В. Мельничук, професор Ніжинського державного університету імені Миколи Гоголя, доктор фіз-мат. наук.

Г. М. Ячний, завідувач відділу природничо-математичних дисциплін обласного інституту післядипломної педагогічної освіти імені К.Д. Ушинського.    

 

 

 

Методичні рекомендації до викладання фізики у 7 класі (Розділ І  «Фізика як природнича наука. Пізнання природи») складені на основі результатів педагогічного досвіду. Збірка містить детальні плани-конспекти,  матеріали для мотивації навчальної діяльності учнів, проведення лабораторних, самостійних, контрольних робіт, які дозволять учителеві швидко, якісно і ефективно підготувати та провести урок. Пропоновані поурочні плани орієнтовні, носять рекомендаційний характер, тому кожен учитель може вносити корективи, зміни залежно від вибору форм і методів вивчення даного розділу.

Для вчителів фізики, студентів.

 

Розглянуто на засіданні  методичної ради ММК

(протокол №  1  від 12.01. 2016 р.)

 

 

 

ПЕРЕДМОВА

Методичні рекомендації до викладання фізики у 7 класі (Розділ І  «Фізика як природнича наука. Пізнання природи») складені на основі результатів педагогічного досвіду, відповідно до навчальної програми з фізики для загальноосвітніх навчальних закладів (зі змінами, затвердженими наказом МОН України від 29.05.2015 № 585) , розробленою до нового Державного стандарту, з урахуванням концепції підручника для 7 класу загальноосвітніх навчальних закладів «Фізика» (автори Бар’яхтар В.Г., Довгий С.О., Божинова Ф.Я., Горобець Ю. І., Ненашев І. Ю., Кірюхіна О. О.; за редакцією Бар’яхтара В. Г., Довгого С. О.).

Збірка містить детальні плани-конспекти, матеріали для мотивації навчальної діяльності учнів, самостійних, контрольних робіт.

Для кожного уроку визначені:

• тема уроку,
• мета уроку,
• тип уроку,
• обладнання і матеріали,
• план уроку,
• запитання до класу,
• комплекс вправ і задач для закріплення і контролю засвоєння навчального матеріалу,
• різнорівневі домашні завдання.

На початку вивчення розділу вчитель знайомить учнів з тривалістю вивчення розділу (кількістю занять);  кількістю й тематикою обов'язкових робіт і термінами їх проведення;  умовами оцінювання. Зацікавленим дітям пропонуються на вибір теми для повідомлень, доповідей, проектів.

 

 

Тематичне планування для 7 класу

(2 год на тиждень)

№ з/п	Тема уроку	Тип уроку
Вступ
1	Фізика як навчальний предмет у школі. Фізичний кабінет та його обладнання. Правила безпеки у фізичному кабінеті.	Урок вивчення нового навчального матеріалу
Розділ 1. Фізика як природнича наука. Пізнання природи.
2	Фізика як фундаментальна наука про природу. Фізичні тіла й фізичні явища. Властивості тіл. Речовина і поле. Етапи пізнавальної діяльності у фізичних дослідженнях. Зв’язок фізики з іншими науками.	Комбінований урок
3	Основні положення атомно-молекулярного вчення про будову речовини. Молекули. Атоми. Початкові відомості про будову атома. Електрони. Йони.	Комбінований урок
4	Фізичні величини. Вимірювання. Засоби вимірювання. Точність вимірювання. Міжнародна система одиниць фізичних величин.	Комбінований урок
5	Інструктаж з БЖД. Лабораторна робота № 1. Ознайомлення з вимірювальними приладами. Визначення ціни поділки шкали приладу.	Урок застосування знань, умінь і навичок
6	Інструктаж з БЖД. Лабораторна робота № 2. Вимірювання об’єму твердих тіл, рідин i сипких матеріалів.	Урок застосування знань, умінь і навичок
7	Інструктаж з БЖД. Лабораторна робота № 3. Вимірювання розмірів малих тіл різними способами.	Урок застосування знань, умінь і навичок
8	Історичний характер фізичного знання. Внесок українських учених у розвиток і становлення фізики.	Урок захисту проектів
9	Розв’язування задач. Підготовка до контрольної роботи.	Урок засвоєння, систематизації знань учнів, удосконалення навичок розв’язування задач
10	Контрольна робота з теми «Фізика як природнича наука. Пізнання природи».	Урок контролю знань

 

 

 

Вступ

Урок № 1.

Тема. Фізика як навчальний предмет у школі. Фізичний кабінет та його обладнання. Правила безпеки у фізичному кабінеті

Мета уроку

Навчальна: Зацікавити учнів новим для них предметом – фізикою. Провести інструктаж із безпеки життєдіяльності дітей у кабінеті фізики. Ознайомити з обладнанням, устаткуванням кабінету, особливостями організації роботи в кабінеті фізики.

Розвивальна: ознайомити учнів із науково-популярною, художньою й навчальною літературою, яку можна буде використовувати під час підготовки до уроків фізики, розвивати логічне мислення, вміння міркувати і робити висновки.

Виховна: розвивати науковий світогляд учнів, розкривати перспективи використання фізичних знань, виховувати акуратність, послідовність у діях, організованість.

Завдання уроку

Учні повинні:

 знати й розуміти: роль фізичного знання в різних галузях людської діяльності; правила безпеки у фізичному кабінеті, розташування й призначення основних зон шкільного фізичного кабінету й свого робочого місця; інструкції до приладів і установок;

 уміти дотримуватися: безпечних умов поведінки й правил виконання роботи, забезпечувати чистоту й порядок на своєму робочому місці, організувати пошук необхідної інформації в літературі; обробляти й зберігати інформацію, представлену в різних формах; використовувати фізичний експеримент як джерело інформації;

виявляти ставлення й оцінювати: необхідність вивчати фізику, роль шкільного кабінету в навчанні фізики;

знати нові поняття: правила безпеки.

Обладнання і матеріали: комп’ютер, мультимедійний проектор, презентація, інструкція з правил безпеки в кабінеті фізики, мензурка, лінійка, термометр, секундомір, лупа, лабораторний мікроскоп, терези, тестові завдання.

Тип уроку: урок вивчення нового навчального матеріалу.

 

Вважай нещасливим
той день і ту годину,

коли ти не засвоїв нічого нового.

(Давньокитайська мудрість.)

План уроку

I. Організаційний момент.

ІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

IIІ. Інструктаж із БЖД. Вивчення нового матеріалу.

1. Означення фізики.

2. Початкове ознаймлення з кабінетом фізики.

3. Вивчення правил техніки безпеки:

• загальні положення;
• вимоги безпеки перед початком роботи;
• вимоги безпеки під час виконання роботи;
• вимоги безпеки після закінчення роботи;
• вимоги безпеки в екстремальних ситуаціях.

IV. Закріплення нових знань і вмінь.

V. Підсумок уроку.

VІ. Домашнє завдання.

 

Хід уроку

I. Організаційний момент.

1. Знайомство учителя і учнів.

2. Підписування зошитів. Настанови щодо ведення зошитів і записів у них.

ІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

Запитання для фронтального опитування:

- Що таке природа?

- Які науки про природу вам відомі? Що вони вивчають?

- Яке значення має експеримент у наукових дослідженнях?

- Чому під час виконання експериментальних досліджень треба дотримуватися правил техніки безпеки?

IIІ. Вивчення нового матеріалу.

1. Означення фізики.

У цьому навчальному  році ви  почнете знайомство  з  «головною»  наукою  про  природу  -  фізикою. Сподіваюсь, що ви зможете побачити і оцінити все цікаве, що пропонує вам ця дивовижна наука. Ви будете спостерігати явища природи, проводити справжні наукові експерименти й на кожному уроці робити власні маленькі відкриття.

Фізика – наука, що вивчає найзагальніші закономірності явищ природи, властивості та будову матерії, закони її руху.

Фізика є і теоретичного наукою, що відкриває фундаментальні закони природи. Фізику вважають теоретичною основою сучасної техніки, багато галузей якої виникли на базі фізичних відкриттів. Це - електротехніка, радіотехніка, ядерна енергетика і т.д.

Ми мандруємо автомобілями, літаками, на повітряних кулях, річкових та морських суднах. У побуті нам допомагають електричні пральні машини, праски, посудомийки, холодильники, кондиціонери. Нас оточують дивовижні речі - стільникові телефони, мікрохвильові печі, комп’ютери, рідкокристалічні телевізори. Людина підкорила вогонь, енергію вітру та Сонця, атомне ядро, зазирнула у неосяжні простори космосу, навчилася будувати мікроскопи й телескопи, прискорювачі елементарних частинок й атомні реактори. І все це завдяки фізиці – науці, яка своїми законами охоплює увесь навколишній світ. Фізичні теорії і фізичні методи дослідження все більше проникають в інші природничі науки (хімію, астрономію, біологію тощо) і дають важливі результати. Закони фізики використовують в усіх науках.

Фізика – одна з найстаріших наук, що постійно оновлюється. Особливо плідно вона розвивається в наш час. Фізика озброює людину знаннями про навколишній світ, дає змогу його змінювати, використовувати природні явища для своїх потреб. За допомогою законів фізики люди створили нові прилади й технології, що полегшують повсякденне життя - від найпростіших важелів і блоків до сучасних автомобілів, засобів зв’язку, космічних апаратів,  методів діагностики в медицині тощо.

На уроках фізики у 7 класі ви ознайомитеся з будовою речовин, різними механічними процесами. Навчитесь вимірювати площі фігур та об’єми тіл, проводити фізичні дослідження. 

 2. Початкове ознайомлення з кабінетом фізики.

Фізичний кабінет призначений для проведення навчального експерименту, який є важливою невід'ємною частиною шкільного курсу фізики. Обладнання фізичного кабінету є численним і різноманітним.

 

Зараз ми з вами  перейдемо до лаборантського приміщення.

У ньому розміщені шафи (стелажі), в яких знаходиться обладнання для демонстрацій, ящи­ки для зберігання таблиць, схем та інших наочних по­сібників.

Виконуючи експериментальні завдання, лабораторні роботи в кабінеті фізики ви будете користуватися різними вимірювальними та демонстраційними приладами: термометрами, мірними циліндрами, лінійками, терезами та ін.

 Щоб запобігти травмування, псування приладів тощо потрібно дотримуватися правил техніки безпеки в кабінеті фізики.

3. Правила техніки безпеки.

Вимоги безпеки перед початком роботи:

1. Чітко з'ясуйте порядок і правила безпечного проведення експерименту.

2. Звільніть робоче місце від усіх непотрібних для роботи предметів. Перевірте наявність приладів та матеріалів, необхідних для виконання завдання.

3. Не приступайте до виконання роботи без дозволу вчителя.

4. Розміщуйте обладнання і прилади на робочому місці так, щоб уникнути їх падіння.

Вимоги безпеки під час виконання роботи:

1. Бути уважними і дисциплінованими, точно виконувати вказівки вчителя.

2. Розмістити прилади, матеріали, обладнання на своєму робочому місці так, щоб запобігти їх падінню або перекиданню.

3. Під час проведення дослідів не допускати граничних навантажень вимірювальних приладів.

4. Слідкувати за справністю всіх кріплень у приладах і пристроях. Не торкатися обертових час­тин машин і не нахилятися над ними.

5. Для складання експериментальних установок користуватися провідниками з міцною ізоляці­єю без видимих порушень.

6. Складаючи електричне коло, уникати перетину провідників. Користуватися провідниками із відпрацьованою ізоляцією і вимикачами відкритого типу забороняється!

7. Користуватися інструментом з ізолюючими ручками.

8. Після закінчення роботи вимкнути джерело електроживлення, а потім розібрати електричне коло.

9. Не залишати робоче місце без дозволу вчителя.

Зауваження. Існують спеціальні інструкції з правил техніки безпеки під час проведення дослідів зі скляним обладнанням, нагрівальними елементами, електричними колами та інші.

Вимоги безпеки після закінчення роботи:

1. Складіть обладнання у такому порядку, в якому воно було складено до початку роботи.

2. Приберіть своє робоче місце.

Вимоги безпеки в екстремальних ситуаціях:

1. У разі травмування (поранення, опіки тощо) або нездужання негайно повідомте вчителя.

2. У разі виникнення непередбачуваного загорання, пожежі тощо необхідно терміново повідомити про це вчителя.

Правила першої допомоги при опіках:

1. При термічних опіках уражене місце обробляють етиловим спиртом.

2.  На місце опіку накладають суху стерильну пов’язку.

3.  При хімічних опіках уражену ділянку шкіри промивають великою кількістю холодної води протягом 15-20 хвилин, після цього накладають пов’язку.

4.  Після надання першої допомоги обов’язково звертаються до лікаря.

 

Правила першої допомоги при пораненнях:

1. Не промивайте рану водою, не торкайтеся до рани навіть вимитими руками.

2.  При незначних порізах рану обробляють йодною настоянкою й накладають марлеву пов’язку.

3.  При пораненні склом рану промивають дистильованою водою або етиловим спиртом, видаляють залишки скла.

4. Шкіру обробляють розчином брильянтової зелені.

5. Рану перев’язують бинтом.

6. При серйозних порізах і сильній кровотечі накладають джгут вище рани, накривають рану стерильною марлею і негайно звертаються до лікаря.

 

 

V. Закріплення нових знань і вмінь

 

Завдання 1. 

Дайте відповіді на запитання:

- Для чого потрібно вивчати фізику?

- Де в кабінеті фізики розташована інструкція з техніки безпеки?

 

Завдання 2. 

Перегляд відео сюжетів про дотримання правил ТБ у кабінеті фізики.

 Прокоментувати відеофрагменти щодо того, чи було дотримано правила техніки безпеки під час виконання експерименту або лабораторних робіт.

 Завдання 3. 

Встановіть відповідність між назвами приладів, пристроїв, обладнання та їх призначенням (самостійна робота за картками).

Обладнання                  Призначення                                                                        Відповідь

1. Лінійка		А. Використовується для вивчення об'єктів мікросвіту.		1
				2
2. Термометр		Б. Використовується  для  вимірювання маси тіла		3
				4
3. Мензурка		В. Використовується  для  вимірювання часу		5
				6
4. Секундомір		Г. Використовується  для  вимірювання лінійних розмірів тіл
5. Терези		Д. Використовується  для  вимірювання температури
6. Мікроскоп		Е. Використовується  для  вимірювання об'єму тіла

 

VІ. Підсумок уроку.

Інтерактивна вправа «Літачок».

Учитель запускає паперовий літачок. Поблизу кого він приземлиться, той говорить одне речення-підсумок і запускає далі.

Отже, ваше перше знайомство з фізикою відбулося. Вважайте, що ми разом вирушили у довгу мандрівку. Хотілося б, щоб ви 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!

VI. Домашнє завдання.

1. Вивчити конспект.

2. Опрацювати «Інструкцію з безпеки для кабінету фізики» на форзаці підручника. *

3. (За бажанням) Скласти сенкан про фізику.

* Фізика: підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закладів / В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова та ін.; за ред. В.Г. Бар’яхтара, С. О. Довгого. — Х. : Вид-во Ранок, 2015. -268 с. : іл., фот.

Розділ 1 . Фізика як природнича наука. Пізнання природи

Урок № 2.

Тема. Фізика як фундаментальна наука про природу. Фізичні тіла й фізичні явища. Властивості тіл. Речовина і поле. Етапи пізнавальної діяльності у фізичних дослідженнях. Зв’язок фізики з іншими науками

Мета уроку

Навчальна: сформувати в учнів початкові уявлення про фізику; показати її роль в системі природничих наук; розглянути методи наукового пізнання природи, етапи здобування нових знань; поглибити знання учнів про  фізичні тіла та явища.

Розвивальна: розширити кругозір учнів, розвивати пам'ять, логічне мислення.

Виховна: продовжити формування пізнавального інтересу до предмета.

Завдання уроку

Учні повинні:

знати й розуміти: сутність етапів пізнавальної діяльності у фізичних дослідженнях; характерні ознаки фізичних явищ і їхню відмінність від інших явищ; основні види фізичних явищ, їхні приклади; розрізняти речовину й поле як фізичні види матерії, наводити приклади речовини у твердому, рідкому й газоподібному стані;

виявляти ставлення й оцінювати: місце фізики в системі інших наук;

знати нові поняття: матерія, гіпотеза, моделювання, аналіз.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання і матеріали: комп’ютер, ноутбуки, мультимедійний проектор, ППЗ «Бібліотека електронних наочностей «Фізика 7-9», фігурка приклеєна на магніт, картон, електрофорна машина.

Сучасна фізика є однією із провідних наук у природі,

що вивчає найпростіші властивості,

загальні для всіх або для більшості явищ.

С. Вавілов.

План уроку

I. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Розминка.

ІV. Мотивація навчальної діяльності.

V. Вивчення нового матеріалу.

1. Зв'язок фізики з іншими науками.

2. Фізичні явища.

3. Матерія. Види матерії: поле і речовина.

4. Фізичні тіла.

5. Спостереження і експеримент.

6. Теоретичні дослідження.

7. Моделювання.

VІ. Закріплення нових знань і вмінь.

1. Фронтальне опитування.

2. Завдання  «Пазл».

3. Завдання  «Знайди пару».

VІІ. Підсумок уроку.

VІІІ. Домашнє завдання.

 

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Учитель перевіряє готовність учнів до уроку: наявність на партах підручників, робочих зошитів, щоденників, а також порядок на робочому місці. Вітає учнів.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

1. Учні зачитують свої сенкани  про фізику.

Наприклад:

Фізика.

Цікава, захоплююча.

Навчає, відкриває, розвиває.

Пояснює явища природи.

Наука.

2. Вправа «Низка питань».

ІІІ. Розминка.

Учитель звертає увагу дітей на епіграф уроку. Вони зачитують його, обговорюють.

ІV. Мотивація навчальної діяльності.

 З давніх-давен люди спостерігали за навколишнім світом, що їх оточує. Це спричинено великою кількістю потреб людини. Наприклад, побудова міцного будинку, надійний захист від хижаків, від негоди, від ворогів, ефективне вирощування великих врожаїв, бажання зробити все швидше і краще за допомогою різних знарядь праці. Прогресом завжди  керує нестача часу, яку людство намагається компенсувати за рахунок різних приладів, без яких ми тепер навіть не можемо уявити свого життя.

Іншим керівником прогресу є людська допитливість. Людей завжди цікавили відповіді на питання: де край світу? чому день змінює ніч? як утворились зорі, Місяць, Сонце? як літають птахи і плавають риби? Людей, які у стародавні часи намагались відповісти на постійно виникаючі питання людства називали філософами. Вони збирали знання, доповнювали їх своїми спостереженнями, висновками і передавали своїм учням. Згодом філософія розділилась на окремі науки.

 V. Вивчення нового матеріалу.

1. Зв'язок фізики з іншими науками.

Які ви знаєте науки про природу? (Астрономію, географію, біологію, хімію, фізику).

Однією з таких наук є фізика, яка являється фундаментом для всіх природничих наук. Закони фізики використовують в астрономії при вивченні будови і розвитку небесних тіл, в географії вони необхідні для пояснення клімату, течії річок, освіти вітрів та інших явищ, у зоології за допомогою їх пояснюють, як рухаються тварини на землі й риби у воді, як різні тварини створюють і сприймають звуки, як побудовані їхні органи зору й багато іншого.

У перекладі з грецької слово “фізика” означає “природа”. Цю назву використовував Аристотель у ІVст. до н.е.

2. Фізичні явища.

Аристотель – видатний давньогрецький філософ. Узагальнив відомі на той час фізичні знання у праці “Фізика”, що складалася з восьми книг. Предметом цієї науки він вважав виявлення першопричин явищ.

У природі відбуваються безперервні зміни, ці зміни називаються явищами природи. Пояснити явище – значить вказати на його причини: зміна  пір року пояснюється обертанням Землі навколо Сонця; зміна дня і ночі пояснюється обертанням Землі навколо своєї осі…

 

Явищами природи називають все, що закономірно відбувається в природі.

Завдання. Прочитати § 1 п. 3  (самостійна робота з підручником).

Заповнення таблиці (колективна робота).

Під час заповнення таблиці демонструється кожен вид фізичних явищ за допомогою ППЗ «Бібліотека електронних наочностей. Фізика 7-9». 

 

Явища		Характерні прояви	Приклади
	Механічні	Переміщення тіла, зміна форми або об’єму тіла.	Падіння тіл на Землю (притягання тіл до землі). Рух літака, кульки, Землі тощо.
	Теплові	Зміна температури чи агрегатного стану речовини.	Нагрівання, охолодження. Кипіння рідини. Утворення хмар Танення льоду.
	Електричні	Супроводжується переміщенням заряджених частинок речовини.	Електричний струм. Взаємодія заряджених тіл. Блискавка. Нагрівання провідника струмом.
	Магнітні	Супроводжуються поворотом магнітної стрілки	Протягування до магнітів залізних предметів. Обертання магнітної стрілки. Взаємодія магнітів.
	Звукові	Коливання частинок середовища, що поширюється в просторі.	Шум двигуна. Курликання журавля в небі. Гуркіт грому.
	Світлові	Передача енергії променями.	Світіння Сонця, лампи, полум’я. Розкладання світла на сім кольорів (веселка) Отримання зображень за допомогою лінзи або дзеркала.

 

 

Дослід 1. Демонструється рух паперової фігурки, приклеєної на магніт, по вертикально поставленому аркушу  картона.

3. Матерія. Види матерії: поле і речовина.

Фізичні явища відбуваються у навколишньому світі. Цей світ складається з матерії. Матерія – це все те, що нас оточує.

4. Фізичні тіла.

Об’єкти навколишнього світу, що нас оточують, називають фізичними тілами (рослини, живі істоти, каміння, хмари, рукотворні об’єкти тощо).

• Назвіть  фізичні  тіла,  що  нас  оточують.

Фізичні тіла складаються з різних речовин: деревини, гуми, піску, заліза, тощо. Вони можуть бути твердими, рідкими і газоподібними.

У ХІХ столітті вчені відкрили  ще один вид матерії – поле. Світло і невидимі електромагнітні хвилі є прикладами поля.

 

5. Спостереження і експеримент.

Усі відкриття відбуваються на основі спостережень і дослідів. Дослід відрізняється від спостереження тим, що, дослід - це спостереження досліджуваного явища в точно контрольованих умовах, при яких можна слідкувати за ходом явища і відтворювати його кожний раз при повторенні цих умов.

• Спостереження — це фізичне дослідження. коли дослідник спостерігає за явищем, не втручаючись у його перебіг.

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

Люди часто бачили блискавку, але на підставі одних спостережень навряд чи змогли б довести, що блискавка - це велетенський електричний розряд. А при фізичних експериментах (дослідах) учені самі відтворюють явище за різних умов, не очікуючи, поки воно відбудеться у природі. На основі отриманих даних роблять висновки про природу явища.

Дослід 2. Демонструється електричний розряд за допомогою електрофорної машини.

 

 

 

 

Досліди проводять з певною метою, за продуманим планом. Під час досліду, зазвичай, здійснюють вимірювання.

6. Теоретичні дослідження.

Для пояснення експериментальних даних використовуються гіпотези. Гіпотеза - це наукове припущення, яке висувається для пояснення якого-небудь факту або явища і потребує перевірки та доведення для того, щоб стати науковою теорією або законом. Вірність гіпотези перевіряється постановкою відповідних дослідів. Успішно пройшовши перевірку і доведення, гіпотеза перетворюється в наукову теорію або закон.

7. Моделювання.

Якщо явище складне, то для його теоретичного дослідження фізики проводять моделювання – створення моделі або спрощеного образу певного об’єкта чи явища з метою його вивчення. Модель має містити найважливіші риси об’єкта, необхідні для проведення дослідження.

При вивченні будь-якого фізичного явища однаково необхідні і експеримент, і теорія.

Методи фізичних досліджень

 

Експериментальні		Теоретичні
Спостереження	Експеримент	Гіпотеза	Моделювання	Математичний розрахунок

 

 Послідовність етапів фізичних досліджень

 

Початкові знання

→→

Спостереження, експеримент

→→

Теоретичні дослідження, гіпотеза

→ →

Перевірка гіпотези, експеримент

→ →

Нове знання

 

VІ. Закріплення нових знань і вмінь.

1. Фронтальне опитування.

•             Що вивчає фізика?
•             Чому фізику вважають фундаментальною наукою про природу?
•             Як ви розумієте вислів А. Ейнштейна «Наука не є і ніколи не буде завершеною книгою»?
•             Які методи досліджень використовує фізика?
•             Які види матерії вам відомі?

Для закріплення й перевірки знань учнів пропонується виконати вправи на сайті  Learning Apps.org. 

2. Завдання 1 - «Пазл» (коментовано).

Розподілити наведені нижче слова на 3 групи: явище, фізичне тіло і речовина. Набір слів: веселка, стіл, повітря, крапля води, ртуть, Земля, блискавка, олівець, м’ячик, повзання, деревина, випаровування, цунамі, туман, яблуня, алюміній, сонячний зайчик, вітер, телефон.

3. Завдання 2 -  «Знайди пару» (самостійна робота).

З’єднати  назву природного явища з відповідним йому видом  фізичного явища: камінь падає, сніг виблискує на сонці, пливе катер, магнітні стрілки відштовхуються, рухаються хмари, співає пташка, вода кипить у чайнику, світить лампочка, заліза плавиться, шелестить листя, мерехтять зорі.

VІІ. Підсумок уроку.

1.  Оголошення і обґрунтування оцінок за урок.

2.  Інтерактивна вправа «Незакінчене речення»

-  Сьогодні я зрозумів…

- На уроці найцікавішим було…

- У мене виникло запитання…

VIІІ. Домашнє завдання.

1. Опрацювати §1, 3.

2. Розв’язати вправи  №1.1, №1.4, №1.6, №3.3.

Вправу  № 1.7^* виконують учні з високим рівнем мотивації.

3. Розпочати роботу над навчальними проектами «Історичний характер фізичного знання», «Внесок українських учених у розвиток і становлення фізики», «Зв’язок фізики з іншими науками».

Учитель розподіляє проекти між учнями, називає прізвища учених.

4. (За бажанням).

Підготувати презентацію про цікаві факти з життя людей, істот, пов’язані з різними видами фізичних явищ.

Урок №3

Тема. Основні положення атомно-молекулярного вчення про будову речовини. Молекули. Атоми. Початкові відомості про будову атома. Електрони. Йони

Мета уроку

Навчальна: поглибити знання учнів про будову речовини, атомів і молекул, їх взаємодію між собою; основні положення молекулярно-кінетичної теорії.

Розвивальна: продовжити розвиток умінь аналізувати результати досліджень, встановлювати причинно-наслідкові зв’язки, робити відповідні висновки.

Виховна: виховувати культуру наукового мовлення, формувати матеріалістичний світогляд, виховувати пізнавальний інтерес до фізики.

Завдання уроку

Учні повинні:

знати й розуміти: основні положення молекулярно-кінетичного вчення про будову речовини, наводить приклади речовини у твердому, рідкому й газоподібному стані;

знати нові поняття: молекула, атом, іон, броунівський рух, дифузія;

виявляти ставлення й оцінювати: роль фізичного знання в різних галузях людської діяльності.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання і матеріали: комп’ютер, ноутбуки, мультимедійний проектор, презентація до уроку, три склянки з різними рідинами, посудина з горохом, з пшоном.

Відеофрагменти: «Броунівський рух», «Залежність швидкості броунівської частинки від температури», «Дифузія», «Дифузія перманганату калію у воді», «Залежність швидкості протікання дифузії від температури», «Дифузія та її застосування», кінофрагмент із зображеннями атомів і молекул.

 

Розум людський має три ключі, які все відкривають:

знання, думка, уява.

В.Гюго.

Не існує нічого крім атомів.

Демокріт.

План

I. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

IІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

1. Атом і молекула.

2. Будова атома.

3. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії.

4. Доведення існування проміжків між молекулами.

5. Тепловий рух молекул.

6. Взаємодія між молекулами.

V. Закріплення нових знань і вмінь.

1. фронтальне опитування.

2. Фізкультхвилинка «Модель атома».

3. Вправа  «Вірю,не вірю».

VІ. Підсумок уроку.

VIІ. Домашнє завдання.

Хід уроку

I. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Учні демонструють власні презентації про цікаві історії, факти пов’язані з різними видами фізичних явищ.

Електричні явища

Є два види блискавок: лінійна і кульова.

У природі на тисячу звичайних блискавок доводиться 2-3 кульових. До цих пір точно невідома причина виникнення кульових блискавок. Були зафіксовані випадки, коли вони з'являлися всередині будинків і навіть літаків. Кульова блискавка здатна проникати у приміщення крізь отвори, розміри яких набагато менші за розміри самої блискавки. Так, блискавка діаметром 40 см проходить крізь отвір, діаметр якого декілька міліметрів і після цього відновлює свою кулясту форму. Колір кульової блискавки варіюється від вогненно-червоного і помаранчового до жовтого, сама ж вона зазвичай існує в повітрі кілька секунд, а потім зникає.

Блискавка може бути дуже небезпечною.

Професор Петербурзької Академії наук Г. В. Ріхман помер у 1752 р. під час проведення одного з дослідів. Він сконструював пристрій для вимірювання атмосферного електричного поля, але під час грози в металічний стрижень, що виходив на дах, влучила блискавка, а стрижень був з’єднаний із пристроєм Ріхмана. Цієї миті від пристрою раптом від’єдналася блакитна яскрава куля, що вдарила вченого прямо в лоб. Академік помер миттєво.

Магнітні явища

Старовинна легенда розповідає про пастуха на ім’я Магнус, який одного разу побачив, що залізний наконечник його палиці притягується до чорного каменя. Камінь почали називати каменем Магнуса — магнітом. Тобто за багато століть до нашої ери було відомо, що деякі кам’яні породи здатні притягувати шматки заліза.

Під час впливу магнітного поля на певні відповідні ділянки головного мозку, людина, яка зазвичай у повсякденному житті та в роботі користується правою рукою, може тимчасово стати лівшею. 

Цариця Клеопатра, яку досі вважають найкрасивішою жінкою в історії світу, носила магнітні прикраси, щоб відстрочити старіння.

Якщо б у Землі не було сильного і постійного магнітного поля, нас би всіх підсмажили космічні промені і сонячні шторми. Відверто, поле, випромінюване від полюсів яке огинає планету, не таке вже й постійне. З початку 1800-х років північний магнітний полюс зрушився на північ більш ніж на 1100 кілометрів. Темп пересування склав близько 64 кілометрів на рік.

Світлові явища

Наше сонце — чудове джерело різних ілюзій і оптичних непорозумінь. 

Напевно, немає людини, яка б не милувалася веселкою. Це чудове яскраве явище ще з давніх часів захоплювало людство. Про веселку складали легенди, їй приписували дивовижні властивості. За легендою, бог Яхве після Всесвітнього потопу повісив на небо веселку на знак того, що він більше так жорстоко не каратиме людей.

Ще в давнину люди помітили, що веселка спостерігається лише навпроти сонця і тоді, коли світило вийшло з-за хмар. Якщо стояти обличчям до сонця, то веселки не побачиш. Веселка виникає, коли сонце освітлює завісу дощу.

Гало — це крижаний аналог веселки. Головна відмінність полягає в тому, що заломлення світла відбувається не на краплях рідкої води, а на кристалах льоду.

Класичний паргелій, ефект «трьох сонць» — найпоширеніший різновид гало, поява у Сонця «двійників» на відстані в 22 градуси і приблизно на тій же висоті.

Світловий стовп з'являється, коли сонячне світло відбивається від поверхонь найдрібніших крижаних кристалів в повітрі, що представляють собою крижані пластинки або стрижні з шестикутним перетином.

Брокенську примару можна зустріти в горах під час туману. Це трапляється, якщо дивитися в бік, протилежний до сонця. Найчастіше привид буде оточений райдужним сяйвом — Глорією.

Полярне сяйво виникає при зіткненні сонячного вітру з магнітним полем Землі і трапляється не тільки у Північного і Південного полюсів. Відомі випадки, коли полярне сяйво бачили в Греції.

Рідкісне атмосферне явище, ще відоме як «вогняна веселка», виникає при ламанні горизонтальних сонячних променів висхідного або призахідного сонця через горизонтально розташовані кристалики льоду хмар.

Кільцеподібне сонячне затемнення.

 

Звукові явища

Як ми чуємо звуки? Молекули, що входять до складу повітря, коливаються біля джерела звуку. Це спричиняє коливання тих молекул, що знаходяться поблизу. Коливання молекул поширюється у просторі, доходить до нашого вуха, і ми чуємо звук. Слух відіграє величезну роль і в житті тварин. Він допомагає їм вистежувати здобич, попереджає про небезпеку. Звукова хвиля може поширюватися на різні відстані. Гарматну стрілянину чути на 10-15 км, іржання коней і гавкіт собак — на 2-3 км, а шепіт — усього на кілька метрів. Ці звуки передаються повітрям. Але провідником звуку може бути не тільки повітря. Прикладіть вухо до залізничної рейки, і ви почуєте шум потягу, що наближається, значно раніше і на більшій відстані. Значить, метал проводить звук краще і швидше, ніж повітря. Перед Куликовською битвою князь Дмитро Донський сам виїхав на розвідку у поле і, приклавши вухо до землі, почув кінський тупіт татарських полчищ, що наближалися. Вода теж добре проводить звук. Пірнувши у воду, можна виразно чути стук каменя об камінь або як шумить під час прибою галька. Властивість води — добре проводити звук — широко використовується для розвідки в морі під час війни, а також для вимірювання морських глибин. Для звуку є тільки одна перешкода, і її легко знайти. Якщо завести будильник і накрити його ковпаком, то звук зникне. Чому? Тому що звук не може передаватися через порожнечу. Обов’язково потрібне пружне середовище.

 

Луна — це звукові хвилі, які відбилися від перешкоди (будівлі, горба, лісу) і повернулися до джерела. Назва «луна» пов’язана з іменем гірської німфи Луна, яка, за старогрецьким міфом, була закохана в Нарциса. Від туги за коханим Луна висохла і закам’яніла. Від неї залишився тільки голос, здатний повторювати закінчення вимовлених в її присутності слів. Скелі у формі кола біля Адерсбаха в Чехії у певному місці повторюють 7 складів, а в замку Вудсток в Англії луна виразно повторює 17 складів.

Завдяки цьому явищу й ультразвуку дельфіни впевнено орієнтуються у каламутній воді. Посилаючи і сприймаючи ультразвукові імпульси, що повернулися назад, вони здатні на відстані 20-30 м знайти навіть маленьку шротинку, обережно опущену у воду. Ультразвуки допомагають і кажанам. Вони здатні орієнтуватися у польоті навіть у цілковитій темряві.

IІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

• Що таке фізичне тіло? Наведіть приклади.
• Що таке речовина? Наведіть приклади.
• Що ви знаєте про  будову речовини?

ІV. Вивчення нового матеріалу.

Створення проблемної ситуації.

• Хто з вас вірить в те, що речовина складається з атомів чи молекул?
• Хто їх бачив?
• Хто може це довести?

Дослід 1.

На столі у кожного є три склянки з рідиною.

• Чи однакова рідина на зовнішній вигляд? (Так)

А тепер покуштуйте і перевірте правдивість вашого спостереження. (В першому – солодка, в другому – кисла, в третьому – солона.)

• Чому, як ви думаєте? (У першому – є кришталики цукру, в другому – лимонної кислоти, в третьому – солі.)
• Ми їх бачимо? (Ні.)
• То який можна зробити висновок з проведенного досліду?

(Рідини в склянках складаються з невидимих частинок).

У ХХ столітті вчені створили потужні прилади, за допомогою яких можна не тільки побачити молекули речовини, а й навіть їх переміщати. Наприклад, це електронний мікроскоп.

1. Атом і молекула.

Більшість речовин в світі складається з молекул.

Молекула – це найменша стійка частинка речовини, яка має її основні хімічні властивості.

Ще 2500  років тому давньогрецький вчений Демокріт стверджував, що всі тіла складаються з молекул (молекула у перекладі - «маленька маса»).

 Молекули складаються з атомів.

Атом – це найменша частинка хімічного елемента, яка є носієм його властивостей та не ділиться в процесі хімічних реакцій.

Атоми мають свої назви і позначення. Відомо 118 видів атомів. Їх можна знайти в періодичній таблиці Менделєєва.

Атоми можуть об’єднуватись у молекули і скласти мільйони різноманітних молекул і, відповідно, мільйони різноманітних речовин.

2. Будова атома.

Атом дуже малий за розміром (приблизно одна десятимільйонна частка міліметра). Проте за такого малого об’єму він всередині пустий.

Модель, запропоновану  Резерфордом, що  пояснює будову атома називають планетарною.

Ось її суть: у центрі нейтрального атома знаходиться ядро (протони і нейтрони), навколо якого обертаються електрони. Ядро має позитивний заряд, електрони – негативний.

 Коли електрон покидає межі атома, заряд атома перестає дорівнювати 0, атом стає позитивним і перетворюється на позитивний йон. Якщо атом приєднує до себе зайвий електрон, то його заряд стає негативним і атом перетворюється на негативний йон.

Демонстрація кінофрагменту із зображеннями атомів і молекул.

Задача 1.  Описати будову атома літію .

Заповнення таблиці (коментовано)

Будова атома
АZХ	73Li
Кількість електронів Z	Кількість електронів Z = 3
Кількість нуклонів А	Кількість нуклонів A = 7
Кількість протонів Z	Кількість протонів Z = 3
Кількість нейтронів N = A - Z	Кількість нейтронів N = 7 – 3 = 4

 

3. Основні положення молекулярно-кінетичної теорії.

Багато учених присвятили свою діяльність дослідженню будови речовини. Це Роберт Бойль, Д. І. Менделєєв, Отто Штерн, Роберт Броун, Жан Батист Перен. На основі досліджень цих та багатьох інших учених у XX ст. було створено теорію будови речовини, так звану молекулярно-кінетичну теорію.

Положення молекулярно-кінетичної теорії:

1. Усі тіла складаються з окремих частинок (молекул та атомів), між якими є проміжки.

2. Молекули безперервно та хаотично рухаються.

3. Молекули взаємодіють між собою (притягуються та відштовхуються).

 4. Доведення існування проміжків між молекулами.

Між молекулами в будь-якому стані є певні відстані (пустоти). Відстані між молекулами визначаються агрегатним станом, в якому перебуває речовина.  Наявність проміжків просто можна довести на досліді. Якщо змішати 100 мл води та 100 мл спирту, то ми не отримаємо 200 мл суміші.

Дослід 2.

Змішайте 100 мл гороху та 100 мл пшона. Ретельно перемішайте.

• Який об’єм суміші?
• Як це можна пояснити?

5. Тепловий рух молекул.

Властивості молекул:

1. Усі молекули однієї речовини мають однаковий склад, розміри, масу й інші властивості. Молекули різних речовин відрізняються за складом, розмірами, порядком з’єднання атомів.

2. При нагріванні проміжки між молекулами збільшуються, а при охолодженні – зменшуються.

3. Зі збільшенням температури речовини швидкість руху молекул зростає.

Рух молекул називають тепловим, тому що швидкість руху молекул залежить від температури.

Доказом цих фактів є броунівський рух та дифузія.

Броунівський рух — безладний, хаотичний рух дрібних частинок речовини у розчинах та газах названий на честь ботаніка Роберта Броуна. У 1827 році вчений спостерігав під мікроскопом, а згодом описав хаотичний рух квіткового пилку, що плаває у воді. Рух завислих частинок відбувався внаслідок руху молекул. Такого ж руху зазнають частинки фарби у воді, пилинки у променях світла тощо. Молекули передають частинкам імпульс, а отже, чинять на частинки тиск.

Перегляд відео сюжетів: «Броунівський рух»,  «Залежність швидкості броунівської частинки від температури».

Дифузія — процес взаємного проникнення молекул (атомів, йонів) однієї речовини в проміжки між молекулами (атомами, йонами) іншої речовини, внаслідок чого відбувається самовільне перемішування дотичних речовин.

Вона відбувається в газах, рідинах та твердих тілах. Найшвидше дифузія відбувається в газах, повільніше за все – у твердих тілах. Це пов’язано з особливостями розташування молекул газів, рідин та твердих тіл.

Перегляд відео сюжетів: «Дифузія», «Дифузія перманганату калію у воді», «Залежність швидкості протікання дифузії від температури», «Дифузія та її застосування».

Обговорення:

1. Навести приклади дифузії в речовинах, які перебувають у різних агрегатних станах.

2. Від чого залежить швидкість протікання дифузії?

3. Яке значення дифузії в живій і неживій природі?

6. Взаємодія між молекулами.

Постановка навчальної проблеми.

Чому тіла не розпадаються на окремі частинки, хоча молекули розділені проміжками та безперервно рухаються?

Відповідь на це питання ви отримаєте опрацювавши самостійно пункт 6 § 2 підручника (сторінка 16).

Відповідь. Між молекулами існує взаємне притягання. Кожна молекула притягує до себе сусідню і сама притягується до неї. Це притягання помітно виявляється лише на відстанях, які можна порівняти з розмірами самих молекул. Тоді чому між молекулами існують проміжки? Відповідь проста: між молекулами існує взаємне відштовхування. Притягання і відштовхування діють одночасно, але в разі зближення молекул збільшується відштовхування, а в разі віддалення – притягання.

V. Закріплення нових знань і вмінь.

1. Фронтальне опитування.

• З чого складаються всі тіла?
• Скільки існує атомів?
• Якого розміру приблизно атоми та молекули?
• Сформулюйте основні положення атомно-молекулярного вчення про будову речовини.
• Чи є відмінність між молекулами льоду, води й водяної пари?
• Що таке тепловий рух?
• Чому можливе явище дифузії?
• Порівняйте швидкість дифузії в різних агрегатних станах.
• Чому дрижать стрілки деяких вимірювальних приладів?

2. Фізкультхвилинка (учні класу групуються у 3 групи).

За 3 хвилини вони повинні уявити і показати живу планетарну модель атома: 1) гідрогену;   2) берилію;   3) гелію.

Для закріплення й перевірки знань учнів пропоную самостійно виконати вправу  «Вірю – не вірю» за допомогою онлайнового сервісу Learning Apps.org.

3. Вправа  «Вірю,не вірю».

• Усі тіла складаються з молекул, між якими є проміжки. (Відповідь: вірю).
• Газ може займати половину об`єму посудини. (Відповідь: не вірю).
• Залізнична рейка в спекотний день нагрівається і стає довшою. (Відповідь: вірю).
• Якщо атом втратив один або кілька електронів, то атом перетворився на негативний йон. (Відповідь: не вірю).
• Щоб перевести речовину з рідкого стану в твердий, її  треба нагріти. (Відповідь: не вірю).
• Причиною дифузії є безперервний хаотичний рух частинок речовини (молекул, атомів, йонів). (Відповідь: вірю).
• При розтягуванні гумового шнура, проміжки між частинками гуми не змінились. (Відповідь: не вірю).
• Маса атома Гідрогену менша від маси молекули води. (Відповідь: вірю).
• Чай можна швидко приготувати з холодної води. (Відповідь: не вірю).

VІ. Підсумок уроку.

VIІ. Домашнє завдання.

1. Опрацювати §2.

2. Розв’язати вправи № 2 (1-6); № 2.7^*.

3. Домашній експеримент.

Візьміть дві неглибокі посудини. Налийте в них тонким шаром воду, але в першу - холодну, а в другу - гарячу.  У центр тарілки піпеткою капніть кілька крапель міцно завареного чаю. Опишіть спостереження і поясніть результат досліду.

4. (За бажанням). Виготовити з підручних матеріалів (пластиліну, сірників, ґудзиків, ниток, різноманітних кульок, тощо) моделі молекул кисню, водню, води, різних кислот чи газів.

 

Урок № 4.

Тема. Фізичні величини. Вимірювання. Засоби вимірювання. Точність вимірювання. Міжнародна система одиниць фізичних величин

Мета уроку:

Навчальна: сформувати поняття про фізичні величини та одиниці їх вимірювання; ознайомити з вимірювальними приладами, міжнародною системою одиниць фізичних величин; навчити визначати ціну поділки вимірювального приладу, похибку вимірювання та оцінювати точність вимірювань.

Розвивальна: розвивати алгоритмічне мислення, пам’ять, увагу.

Виховна: виховувати самостійність і наполегливість під час навчальних занять.

Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.

Завдання уроку

Учні повинні:

знати й розуміти: фізичні величини, їх символи, одиниці цих величин у Міжнародній системі одиниць; найпростіші засоби вимірювання та їх призначення;

уміти: записувати значення фізичної величини, використовуючи стандартну форму числа й префікси для утворення кратних і частинних одиниць; порівнювати значення фізичних величин; визначати ціну поділки засобу вимірювання;

знати нові поняття: еталон, кратні та частинні одиниці, ціна поділки, абсолютна та відносна похибки.

Тип уроку: комбінований урок.

Обладнання і матеріали: комп’ютер, ноутбуки, мультимедійний проектор, презентація до уроку, терези, мірний циліндр, штангенциркуль, мікрометр, амперметр, вольтметр.

Наука починається відтоді,

коли починають вимірювати.

Д. I. Менделєєв.

План

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

IІІ. Вивчення нового матеріалу.

1. Фізичні величини. Міжнародна система одиниць. Кратні та частинні одиниці.

2.  Вимірювання фізичних величин. Прямі та непрямі вимірювання.

3. Вимірювальні прилади. Ціна поділки та межі вимірювання вимірювального приладу.     

ІV. Розв’язування задач.

V. Підсумок уроку. 

VІ. Домашнє завдання.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Перевірити чи готовий клас до роботи (наявність в учнів підручників і зошитів з фізики). Перевірка присутності учнів на уроці.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Учні самостійно виконують вправу «Будова атома» за допомогою онлайнового сервісу Learning Apps.org.

Завдання: вибери правильну відповідь.

1. Як називається частинка, що має найменший від’ємний заряд?

а) протон;  б) електрон;  в) нейтрон; г) йон.

2. Скільки протонів міститься в ядрі атома цирконію?

а) 91;  б) 40;  в) 4;   5

3. Скільки електронів міститься в атомі неону?

а) 10;  б) 20;  в) 7;  г) 2.

4. Який атом зображено на малюнку?

а) Водень;  б) Літій;  в) Берилій;  г) Бор.

5. Металеву кулю зарядили позитивно. Як змінилася її маса?

а) збільшилась;  б)   зменшилась; в) не змінилась; г) не можна визначити

 6. Який висновок про будову речовини можна зробити з існування

явища дифузії?

• молекули всіх речовин однакові;
• між молекулами існують сили відштовхування;
• між молекулами існують сили відштовхування і відштовхування;
• молекули всіх речовин постійно рухаються.

7. Сніжинка розтанула на долоні. Що сталося з розмірами молекул, з яких складалася сніжинка?

• не змінилися;
• збільшилися;
• зменшилися;
• інша відповідь.

IІІ. Вивчення нового матеріалу.

1.Фізичні величини. Міжнародна система одиниць. Кратні та частинні одиниці.

Навколишній світ різноманітний. У ньому відбувається безліч природних явищ, які можуть мати подібні і відмінні ознаки. Людина дає їм назву, порівнює між собою, встановлює між ними зв’язки, вимірює їх.

У фізиці характерні ознаки тіл, процесів, явищ називають фізичними

величинами. Фізична величина – це кількісна характеристика фізичного тіла або явища. Прикладами фізичних величин є об’єм, температура, довжина, час, маса тощо.

 Кожна величина позначається певним символом (буквою латинського або грецького алфавіту): об’єм позначається літерою V, маса – m, швидкість – v тощо. Фізичну величину можна виміряти, тобто знайти її числове значення, виражене в певних одиницях.

Бесіда за питаннями:

• Як часто люди виконують вимірювання?
• Які вимірювання вмієте робити ви?
• Чи важно щоб вимірювання були точними?

Виміряти фізичну величину — це означає порівняти її з однорідною величиною, прийнятою за одиницю.

Наприклад, вимірюючи довжину тіла, ми порівнюємо її з довжиною спеціального еталона, що називають метром.

Еталон (із франц. еталон) – засіб вимірювання, призначений для відтворення і зберігання фізичної величини, а також для перевірки правильності вимірювання цієї величини.

Зараз у більшості країн світу діє запроваджена в 1960 р. Міжнародна система одиниць, яку називають Система Інтернаціональна (СІ).

Є всього сім основних одиниць фізичних величин — метр, секунда, кілограм, кельвін, ампер, кандела, моль, а всі інші можна утворити з них.

 

Величина		Одиниця
Назва	Позначення	Назва	Позначення
Довжина	l	метр	м
Маса	m	кілограм	кг
Час	t	секунда	с
Сила світла	J	кандела	кд
Температура	T t	кельвін градус Цельсія	К
Кількість речовини	v	моль	моль
Сила струму	I	ампер	А

 

У фізиці, під час розв’язання задач, часто виникають незручності при записі та обрахунку великих та малих значень. Тому для спрощення і зручності запису використовують кратні та частинні одиниці.

Кратні одиниці — це одиниці, які більші за основні одиниці в 10, 100, 1000 і більше разів.

Частинні одиниці — це одиниці, які менші від основних одиниць у 10, 100, 1000 і більше разів.

Наприклад, кілометр (1000 м) — кратна одиниця довжини; сантиметр (0,01 м) — частинна одиниця довжини.           

 Для запису кратних і частинних одиниць використовують префікси.

Префікс	Значення в перекладі з грецької або латинської мови	Символ	Множник
тера	чудовисько	Т	1 000 000 000 000	1012
гіга	гігантський	Г	1 000 000 000	109
мега	великий	М	1 000 000	106
кіло	тисяча	к	1000	103
гекто	сто	г	100	102
дека	десять	да	10	101
санті	сто	с	0,01	10−2
мілі	тисяча	м	0,001	10−3
мікро	малий	мк	0,000001	10−6
нано	карлик	н	0,000000001	10−9

 

2. Вимірювання фізичних величин. Прямі та непрямі вимірювання.

Вимірювання бувають прямі й непрямі.

                                                                               Якщо значення фізичної величини можна знайти безпосередньо за допомогою вимірювального приладу, то це прямі вимірювання.

 

Під час непрямого вимірювання значення фізичної величини визначають як результат обчислення за певною формулою. Так, щоб визначити об’єм V прямокутного паралелепіпеда, спочатку за допомогою лінійки вимірюють його довжину a, ширину b, висоту с (прямі вимірювання), а потім об’єм обчислюють за формулою

V = a⋅b⋅c.

3. Вимірювальні прилади. Ціна поділки та межі вимірювання вимірювального приладу

 Прилади, за допомогою яких вимірюють фізичні величини, називають вимірювальними.

    Лінійка         Рулетка          Секундомір            Терези            Манометр

 

   Амперметр        Термометр       Спідометр      Динамометр      Вольтметр

У наш час використовують як електронні цифрові вимірювальні прилади, у яких значення вимірюваної величини відразу висвітлюється на екрані, так і прилади використовуючи які, значення вимірюваної величини визначається за допомогою нанесеної шкали. За цією шкалою можна встановити межі вимірювання приладу та ціну поділки даного приладу.

Шкала приладу являє собою сукупність штрихів, поділок і чисел.

Штрихи - це риски, нанесені на шкалі.

Поділки - це відстані між двома найближчими штрихами.

Перш ніж вимірювати фізичну величину відповідним приладом треба обов’язково визначити ціну поділки цього приладу.

Щоб визначити ціну поділки шкали вимірювального приладу необхідно різницю двох будь-яких сусідніх значень величин, що нанесені на шкалі (позначені числовим значенням) поділити на кількість поділок між ними.

Наприклад, найближчі сантиметрові поділки на лінійці розділяють десять проміжків. Виходить, ціна поділки лінійки дорівнює 0,1 см = 1 мм.

 

Задача 1.

Визначити ціну поділки секундоміра зображеного на малюнку.

1)  Оберемо два значення, які наведені на шкалі.

Наприклад, 10 с і 5 с. Знайдемо їхню різницю: 10−5=5 (с);

2) Визначимо кількість поділок між рисками, біля яких вказані ці значення — 5 поділок;

3) Отриману різницю поділимо на кількість поділок: (с)

(с).

Відповідь: ціна поділки шкали секундоміра - 1 секунда.

Межі вимірювання приладу – це найбільше та найменше значення фізичної величини, які можна виміряти приладом.

Нижня межа вимірювання приладу - це найменше значення фізичної величини, яке можна виміряти за допомогою даного приладу.

Верхня межа вимірювання приладу - це найбільше значення фізичної величини, яке можна виміряти за допомогою даного приладу.

Для даного термометра: нижня межа вимірювання становить – 50 ⁰С, верхня межа вимірювання становить 50 ⁰С.

4. Оцінювання точності вимірювання.

Жоден вимірювальний прилад не є абсолютно точним. Причин може бути кілька: неточність виготовлення, зношуваність, температура довкілля, вологість повітря. Тому під час вимірювань говорять про похибки.

Похибки бувають випадковими та систематичними. Випадкові похибки виникають під час унеможливленні зняття точних результатів, а систематичні пов’язані з вимірювальним приладом.

 Щоб зменшити похибку, вимірювання виконують кілька разів, а потім обчислюють середнє значення результатів вимірювання (знаходять їх середнє арифметичне).

Щоб правильно записати результат треба з’ясувати, як урахувати похибку. Похибки поділяються на абсолютні та відносні.

Похибка, яка дорівнює модулю різниці між істинним і виміряним значеннями фізичної величини, називається абсолютною похибкою вимірювань. Вона виражається в одиницях вимірюваної величини. При прямих вимірюваннях фізичної величини максимально можлива абсолютна похибка ∆  (дельта) дорівнює:

• ціні поділки шкали приладу (якщо значення фізичної величини збігається зі штрихом шкали)
• дорівнює половині ціни поділки шкали (якщо покажчик не збігається зі штрихом шкали або коливається)

Значення виміряної величини Х з урахуванням похибки вимірювання записують так:

Х = Х₀ ± ∆х,

де Х вимірювана величина; Х₀ — результат вимірювання; ∆х — похибка вимірювання. Це означає, що дійсне значення виміряної величини лежить десь поміж значеннями Х₀ - ∆х та Х₀ + ∆х.

Відносна похибка результатів вимірювання дорівнює відношенню абсолютної похибки до виміряного значення фізичної величини.

Відносну похибку позначають символом ε (епсилон) та визначають за допомогою формули: . Часто відносну похибку подають у відсотках .

Необхідність точності вимірювання визначається метою вимірювання.

Задача 2.

 Визначити довжину олівця.

1. Ціна поділки шкали лінійки — 1 мм. ( Δх = 1 мм).

2. Довжина олівця, виміряна лінійкою, дорівнює 188 мм (Х₀ =188 мм).

3. Результат вимірювання:

l = 188 ± 1 мм.

Такий запис означає, що істинне значення довжини олівця перебуває в

інтервалі від 187 мм (188 мм – 1 мм) до 189 мм (188 мм + 1 мм).

Відповідь: l = 188 ± 1 мм.

ІV. Розв’язування задач.

Коментовано

1.  Про які фізичні величини йдеться в таких прикладах:

а) літак пролітає над лісом за 1 хв;

б) у пляшці міститься 1,5 л води;

в) вода замерзає при 0 °C;

г) пліт проплив за течією річки 2 км?

2. Виразіть у квадратних метрах такі значення площі:

50мм²;  1.7 дм²;  468 дм²;  8.9 мм².

3. Виразіть у кубічних метрах такі значення об’єму. Відповідь  запишіть, використовуючи стандартну форму числа :

350 мм³;  0,6 дм³;  687 дм³;  0, 8 мм³.

4. Запишіть за допомогою кратних або частинних одиниць такі значення фізичних величин:

0,000 000 003 м — діаметр молекули;

0,005 мм³ — об’єм краплі олії;

6 400 000 м — радіус планети Земля;

384 467 км — відстань від Землі до Місяця;

0,000092 А — покази мікроамперметра;

220 В — промислова напруга.

5. Самостійно. Визначте ціну поділки пластикової мірної  склянки .

6. Індивідуальне завдання сильним учням.

Експериментальне завдання 2 на ст. 29 пцдручника.

V. Підсумок уроку. 

Інтерактивна вправа «Інтерв’ю».

Учитель бере інтерв’ю в учнів:

• Про що ви дізналися з цієї теми?
• Який досвід ви здобули на сьогоднішньому уроці?
• Які запитання з цієї теми у вас виникли?

VІ. Домашнє завдання.

•  Опрацювати §4.5
•  Виконати вправи  №3.5; № 4.3; №4.5: №4.7^*.

•  Ознайомитися з описом лабораторної роботи № 2 (ст. 30).
•  (За бажанням)

Підготувати доповідь «Стародавні міри довжини» (аршин, вершок, ярд, дюйм тощо).

Урок № 5.

Лабораторна робота № 1. Ознайомлення з вимірювальними приладами. Визначення ціни поділки шкали приладу. Інструктаж з БЖД.

Мета уроку

Навчальна: продовжувати формувати навички визначення ціни поділки, меж вимірювання вимірювальних приладів, удосконалити експериментальні вміння користуватися вимірювальними приладами; дотримуватися правил експлуатації приладів.

Розвивальна: розвивати логічне мислення, пам’ять, вміння систематизувати результати спостережень, робити узагальнення і висновки.

Виховна: виховувати культуру проведення експерименту, запису результатів, бережливе ставлення до шкільного майна, інтерес до виконання фізичного експерименту в парах.

Тип уроку: урок застосування знань, умінь і навичок.

Завдання уроку

Учні повинні:

знати й розуміти: найпростіші засоби вимірювання та їх призначення;

уміти: порівнювати значення фізичних величин; визначати ціну поділки засобу вимірювання.

Обладнання і матеріали:

• інструкція «Правила техніки безпеки при роботі в кабінеті фізики»;
• транспортир, термометр, мірна склянка, секундомір, лінійка.

 

Саме логічне мислення не може дати жодних

знань про світ фактів. Пізнання реального світу

виходить із дослідів і закінчується ними.

А.Ейнштейн

План уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Актуалізація опорних знань.

1. Фізичний диктант.

2. Усне опитування.

ІV. Виконання лабораторної роботи №1.

VI. Підсумки уроку.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Зачитування епіграфа уроку та заслуховування думок учнів про нього.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Оглядовий перегляд зошитів з метою з’ясування наявності розв’язання учнями задач, які було задано додому.

Заслухати доповіді учнів  «Стародавні міри довжини» (аршин, вершок, ярд, дюйм тощо);

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Ця лабораторна  робота є першою, при виконанні якої ви самостійно будете  працювати із приладами, тому необхідно пригадати правила по техніці безпеки.

 1. Фізичний диктант.

Закінчить речення.

• Перед початком роботи необхідно…
• Не можна починати виконувати роботу…
• На робочому столі не повинно бути …
• Працюючи з термометром, мензуркою слід …
• По закінченню роботи…

2. Усне опитування.

• Що таке фізична величина? Що означає виміряти фізичну величину?
• Які фізичні величини ви знаєте?
• Якою системою одиниць у наш час користуються в більшості країн світу?
• Назвіть основні одиниці вимірювання фізичних величин.
• Що значить виміряти будь-яку величину?
• Що називають вимірювальним приладом?
• Що таке шкала приладу?
• Що таке штрихи на шкалі?
• Що таке поділки на шкалі?
• Що таке ціна поділки шкали?
• Як визначити ціну поділки шкали?
• Як визначити межі вимірювання шкали приладу?
• Як підвищити точність вимірювання?

ІІІ. Виконання лабораторної роботи №1.

Лабораторна робота №1.

Тема. Ознайомлення з вимірювальними приладами. Визначення ціни поділки шкали приладу, похибки вимірювання й оцінка точності вимірювання.

Мета: визначити межі вимірювання та ціну поділки шкал різних вимірювальних приладів: лінійки, вимірювального циліндра, термометра, транспортира, секундоміра; оцінити похибку вимірювання.

Обладнання: транспортир, термометр, мірна склянка, секундомір, лінійка.

Бесіда.

- Яка тема і мета лабораторної роботи?

- Назвати прилади, які використовується  при проведенні дослідів.

Учні виконують лабораторну роботу згідно інструкцій . Учитель здійснює контроль за роботою груп і в разі необхідності коректує дії учнів.

 

Експеримент

 

1.  Розгляньте шкали вимірювальних приладів.

.                       

    Транспортир                           Термометр                     Мірна склянка

 

                  

         Секундомір                                               Лінійка

 

2. Заповніть таблицю 1.

Назва  приладу	Величина, вимірювана  приладом	Одиниця вимірювання величини	Нижня межа вимірювання приладу	Верхня межа вимірювання приладу	Дві  сусідні цифри  на шкалі	Кількість проміжків між цими цифрами	Ціна поділки приладу
Транспортир
Термометр
Мірна склянка
Секундомір
Лінійка

Таблиця 1.

3. Визначте довжину, ширину і висоту бруска лінійкою. Дані занесіть до таблиці 2.

 

 

 

 

 

 

 

4. Визначте температуру в класній кімнаті. Дані занесіть до таблиці 2.

 

Назва величини	Покази приладу	Абсолютна похибка	Результат вимірювання
Довжина (l)
Ширина (d)
Висота (h)
Температура (t)

Таблиця 2.

5. Продовжіть заповнення таблиці 2.

Аналіз експерименту.

За результатами вимірювань зробіть висновок, у якому зазначте:

• що ви визначали на лабораторній роботі;
• які результати отримали;
• де ви зможете застосувати набуті вміння.

VII. Підсумки уроку.

Запитання до учнів.

•  Які результати отримано в лабораторній роботі?

• Чи були ці результати передбачуваними?

•  Чи виникли труднощі в ході виконання експерименту? Якщо виникли, то як вдалося їх подолати?

• Прочитайте епіграф уроку. Як він пов'язаний із вивченим матеріалом?

VIII. Домашнє завдання.

1. Повторити § §4,5.

2. Виконати  вправи №4.1; №4.4.

3. Ознайомитися з описом лабораторної роботи № 2 (ст.35 - 37).

4. Експериментальне завдання №2 ст. 29(для сильних учнів).

5. (За бажанням)

У казці П. П. Єршова про «Горбоконика» кобилиця обіцяла Іванові за своє визволення в нагороду:

«Через три дні я заржу, коней двійко породжу —

гриванів, яких донині не стрічалося людині;

ще й конятко-малюка, чверть аршина без вершка

на хребті з двома горбами ще й з предовгими ушами».

                                                        (переклад М. Рильського).

Визначте зріст малюка-горбоконика в сучасних одиницях виміру.

Урок № 6.

Лабораторна робота № 2. Вимірювання об’єму твердих тіл, рідин i сипких матеріалів. Інструктаж з БЖД.

Мета уроку

Навчальна: продовжити формувати вміння проводити досліди і робити висновки з отриманих результатів; закріпити знання учнів про фізичну величину — об’єм тіла та методи його вимірювання, про оцінювання точності вимірювань.

Розвивальна:  розвивати просторове мислення.

Виховна: виховувати культуру проведення експерименту, запису результатів, бережливе ставлення до шкільного майна, інтерес до виконання фізичного експерименту в парах.

Тип уроку: урок застосування знань, умінь і навичок.

Завдання уроку

Учні повинні:

знати й розуміти: фізичну величину - об’єм, її символ, одиницю цієї величини у Міжнародній системі одиниць;

уміти: визначати ціну поділки засобу вимірювання, об’єм твердих тіл, рідин і сипких матеріалів найпростішими методами, оцінювати точність вимірювання.

Обладнання і матеріали:

• інструкція «Правила техніки безпеки при роботі в кабінеті фізики»;
• комп’ютер, відеододаток до підручника "Фізика. 7 клас" за редакцією В. Г. Бар'яхтара, С.О. Довгого;
• вимірювальний циліндр; лінійка; 3 посудини (з  цукром, горохом, зафарбованою рідиною); воронка; 2 твердих тіла  на нитці (тіло неправильної форми і тіло, що має форму прямокутного паралелепіпеда).

Природу перемагають,

підкоряючись її законам.

Ф. Бекон.

План уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Рефлексія знань.

ІV. Актуалізація опорних знань.

V. Виконання лабораторної роботи №2.

1. Вимірювання об’єму сипких матеріалів і рідини.

2. Вимірювання об’єму твердих тіл шляхом прямих вимірювань.

3. Вимірювання об’єму  твердого тіла правильної геометричної форми шляхом непрямих вимірювань.

4. Вимірювання об’єму твердого тіла неправильної геометричної форми, що не вміщується у вимірювальний циліндр.

VІ. Розв’язування задач.

VІІ. Підсумок уроку.

VІIІ. Домашнє завдання.

 

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Вітання. Фіксація відсутніх у журналі.

Аналіз лабораторної роботи №1.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

1.Два учні на дошці розв’язують домашні задачі.

2. Учень,що виконав домашнє завдання (по бажанню) про малюка-горбоконика , записує обрахунки по визначенню його зросту.

3. Інтерактивна вправа « Коректор» (коментовано).

Вставте пропущені літери в термінах і сформулюйте їхні визначення.

Шк….а, вимір…ня, прос…р, под…и, штри..и, об’…м.

ІІІ. Рефлексія знань.

 Проведення інструктажу із БЖД.

ІV. Актуалізація опорних знань.

Протягом навчання в школі ви вивчили формули, за якими можна обрахувати об’єми деяких тіл правильної форми. Наприклад, прямокутного паралелепіпеда, кубу. Але у світі є безліч тіл неправильної форми і формул для обчислення їхнього об’єму ще не знайшли. Тому потрібно звернутися по допомогою до приладів, які допоможуть у вирішенні даної проблеми. На минулих уроках ви вже познайомилися з ними. Це мірні посудини.

Під час виконання лабораторної роботи ви будете користуватися мірним циліндром (мензуркою). Мензурка – це прозора склянка, на стінки якої нанесені поділки. Слово мензурка латинського походження означає «міра». На стінці мензурки вказано, в яких одиницях вимірюється об’єм.

Пам’ятайте, що 1мл = 1 см³.

Мензуркою можна визначати об’єм твердих, рідких і сипучих матеріалів.

Розглянемо малюнок. Об’єм налитої в мірний циліндр рідини визначають за поділкою, з якою збігається рівень рідини. Щоб правильно зняти показ необхідно, щоб рівень води був навпроти очей.

V. Виконання лабораторної роботи №2.

Робота в парах.

Лабораторна робота №2.

Тема. Вимірювання об’єму твердих тіл, рідин і сипких матеріалів.

Мета: виміряти об'єми твердих тіл (правильної і неправильної геометричної форми), води та сипких матеріалів; оцінити точність результатів вимірювань.

Обладнання: вимірювальний циліндр; лінійка; 3 посудини (з  цукром, горохом, зафарбованою рідиною); 2 твердих тіла на нитці (тіло неправильної форми і тіло, що має форму прямокутного паралелепіпеда).

Запитання до учнів.

- Яка тема і мета лабораторної роботи?

- Яке обладнання знадобиться для виконання лабораторної роботи?

Учні виконують лабораторну роботу згідно інструкцій . Учитель здійснює контроль за роботою груп і в разі необхідності коректує дії учнів.

Експеримент

1. Вимірювання об’єму сипких матеріалів і рідини.

1. Визначте ціну поділки шкали, межі вимірювання та абсолютну похибку мірного циліндру.

2. Пересипте цукор з посудини в мірний циліндр. Визначте його об’єм. Дані занесіть до таблиці 1.

3. Пересипте горох з посудини в мірний циліндр. Визначте його об’єм. Дані занесіть до таблиці 1.

4. Перелийте зафарбовану рідину в мірний циліндр. Виміряйте її об’єм. Дані занесіть до таблиці 1.

Матеріал	Об’єм вимірюваної речовини V, см3	Абсолютна похибка ∆ V, см3	Результат вимірювання V ± ∆ V, см3
Цукор
Горох
Зафарбована рідина

Таблиця 1.

2. Вимірювання об’єму твердих тіл шляхом прямих вимірювань.

1. Налийте у вимірювальний циліндр воду, але стільки, щоб вона не перелилася через край, коли в неї будемо занурювати тіло.

2. Визначте об’єм води  V₁ в циліндрі. Дані занесіть до таблиці 2.

3. Обережно опустіть у воду тіло неправильної форми на нитці. Визначте загальний об’єм води з тілом V₂. Дані занесіть до таблиці 2.

4. Визначте об’єм тіла V = V₂ - V₁. Дані занесіть до таблиці 2.

Матеріал	Об’єм вимірюваної речовини V, см3	Абсолютна похибка ∆ V, см3	Результат вимірювання V ± ∆ V, см3
Цукор
Горох
Зафарбована рідина

Таблиця 2.

5. Повторіть дослід з металевим бруском. Дані занесіть до таблиці 2.

3. Вимірювання об’єму  твердого тіла правильної геометричної форми шляхом непрямих вимірювань.

1. Визначте ціну поділки шкали та межі вимірювання лінійки.

2. Виміряйте за допомогою лінійки довжину l металевого бруска. Дані занесіть до таблиці 3.

3. Виміряйте ширину d  металевого бруска. Дані занесіть до таблиці 3.

4. Виміряйте товщину h металевого бруска. Дані занесіть до таблиці 3.

5. Обрахуйте його об’єм по формулі V = lhd.

6. Порівняйте одержане значення з об’ємом бруска, який було виміряно з використанням мензурки (див. таблицю2).

Аналіз експерименту.

За результатами вимірювань зробіть висновок, у якому зазначте:

• значення якої величини визначали на лабораторній роботі;
• який прилад для цього використовували;
• які результати отримали;
• якими методами можна визначити об’єм твердого тіла правильної і неправильної форми ;
• чи співпали значення об’ємів твердого тіла правильної геометричної форми виміряні у різний спосіб;
• у якому випадку об’єм металевого бруска визначений з більшою точністю — при вимірюванні мензуркою чи за допомогою лінійки?

Творче завдання (за бажанням).

4. Вимірювання об’єму твердого тіла неправильної геометричної форми, що не вміщується у вимірювальний циліндр.

Подивитися  дослід з  відеододатка до підручника "Фізика. 7 клас" за редакцією В. Г. Бар'яхтара, С.О. Довгого. Записати короткий план проведення експерименту.

Збір лабораторних зошитів.

VІ. Розв’язування задач.

Коментовано.

Задача № 1. 

Виразіть у кубічних метрах: 4 600 л; 600 дм³ ; 800 000 мл.

Задача № 2. 

Площа підлоги кімнати 12 м². Знайти об’єм кімнати, якщо її висота 3м.

Самостійно.

Задача № 3.

В акваріум довжиною 40 см та шириною 35 см налили води до висоти 30 см. Визначити об’єм води в акваріумі.

VІІ. Підсумок уроку.

Інтерактивна вправа « Сніжний ком».

Учні  складають речення із ключовим словом  уроку - об’єм .

VIІІ. Домашнє завдання.

1. Повторити §§4,5.

2. Ознайомитися з описом лабораторної роботи № 3 (с. 38, 39).

3. Виконати  вправи №5.2(1 і 3 завдання); №5.3; №5.2(2 завдання)^*.

4. (За бажанням)

Виготовити мензурку з ціною поділки 20 мл. Виміряти з її допомогою об’єм картоплинки, чайної ложечки, курячого яйця, тощо.

Урок № 7

Лабораторна робота № 3. Вимірювання розмірів малих тіл різними способами. Інструктаж з БЖД.

Мета уроку

Навчальна: познайомити учнів з методами визначення розмірів малих тіл, їх розрахунками; продовжити формувати вміння оцінювати точність вимірювань,узагальнювати і пояснювати результати експериментів.

Розвивальна: розвивати вміння аналізувати навчальний матеріал, розвивати інтерес учнів до фізики, використовуючи експериментальні завдання.

Виховна: виховувати культуру проведення експерименту, запису результатів; учити працювати в парах.

Тип уроку: урок застосування знань, умінь і навичок.

Завдання уроку

Учні повинні:

знати й розуміти: фізичну величину - діаметр, її символ, одиницю вимірювання у Міжнародній системі одиниць;

уміти: визначати розмір малих тіл методом рядів, оцінювати точність вимірювання.

Обладнання і матеріали:

• інструкція «Правила техніки безпеки при роботі в кабінеті фізики»;
• підручник;
• відеозапис фрагмента лабораторної роботи, комп’ютерна презентація;
• набір тіл малих розмірів (горох, мак, намистинки), лінійка, олівець, нитка.

Один дослід я ставлю вище тисячі

думок, народжених тільки уявою.

М. В. Ломоносов.

План уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

1. Демонстрація саморобних приладів.

2. Самостійна робота.

IІІ. Вивчення нового матеріалу.

ІV. Рефлексія знань.

V. Виконання лабораторної роботи №3.

1. Експеримент

2. Творче завдання (за бажанням).

3. Цікаві факти

VІІ. Підсумок уроку.

VIІІ. Домашнє завдання.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

• Вітання.
• Перевірка готовності до уроку.
• Аналіз лабораторної роботи №2.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

1. Демонстрація саморобних приладів.

Учні демонструють власноруч виготовлені мензурки (з ціною поділки 20мл). Аналізують результати вимірювань домашнього експерименту.

2. Самостійна робота.

Приклад картки.

1.  Указати основну одиницю вимірювання довжини.

а) 1 мм; б) 1 дм;  в) 1 см; г) 1 м;   ґ) 1 км.

2.  Яка довжина відрізка, зображеного на малюнку?

а) 30 см;  б) 0,3 м; в) 3 мм.

3. Яким приладом вимірюють об’єм?

а) годинником; б) термометром; в) палеткою; г) мензуркою; ґ) лінійкою.

4.За якою формулою обраховують об’єм прямокутного паралелепіпеда?

а) ; б) ; в) ; г) V = a³ ; ґ)

5. Виразіть у кубічних метрах:

 3200 л; 500 дм³; 970 000 мл.

IІІ. Вивчення нового матеріалу.

На лабораторній роботі  №2 для вимірювання розмірів бруска ви застосовували лінійку. Але в світі існують розміри, які не можна виміряти з достатньою точністю. В таких випадках, для вимірювання розмірів малих тіл можна застосувати метод рядів. З описом цього методу ознайомтесь самостійно на ст. 38 підручника.

Обговорення.

• Чому метод отримав назву «метод рядів»?
• У чому полягає суть способу рядів?
• Від чого залежить точність вимірювання?
• Чому розміри тіл, виміряні у спосіб рядів, є середніми?

ІV. Рефлексія знань.

Проведення інструктажу із БЖД.

V. Виконання лабораторної роботи №3.

Робота в парах.

Тема. Вимірювання розмірів малих тіл різними способами.

Мета: Навчитися визначати розміри малих тіл методом рядів і методом фотографії. Оцінити точність вимірювання.

Обладнання: набір тіл малих розмірів (горох, мак, намистинки), лінійка, олівець, нитка.

Запитання до учнів.

• Яка тема і мета лабораторної роботи?
• Яке обладнання знадобиться для виконання лабораторної роботи?

Учні виконують лабораторну роботу згідно інструкцій . Учитель здійснює контроль за роботою груп і в разі необхідності коректує дії учнів.

1. Експеримент

1. Визначте ціну поділки шкали лінійки.

Використовуючи  метод «Прес», учні дають структуровану відповідь на запитання «Для чого необхідно уміти визначати ціну поділки вимірювального приладу?».

2. Визначте способом рядів діаметр намистинки. Для цього виконайте такі дії:

1) щільно розташуйте намистинки в ряд і виміряйте довжину цього ряду;

2) поділіть довжину ряду на кількість горошин і обчисліть діаметр горошини. Результати вимірювань і обчислень запишіть у таблицю.  Дані занесіть до таблиці.

Номер досліду	Назва тіла	Довжина ряду L, мм	Кількість тіл у ряду N	Абсолютна похибка ∆d, мм	Діаметр тіла d ± ∆d, мм	Відносна похибка ԑ, ٪
1.	Намистинка
2.
3.
4.

Таблиця.

3. Визначте способом рядів середній діаметр зерен маку. Дані занесіть до таблиці.

4. Визначте способом рядів середній діаметр гороху. Дані занесіть до таблиці.

5. Визначте способом рядів діаметр нитки. Підказка: виток до витка намотайте нитку на олівець; N — кількість витків. Дані занесіть до таблиці.

Аналіз експерименту.

За результатами вимірювань зробіть висновок, у якому зазначте:

• значення якої величини визначали на лабораторній роботі;
• яким методом здійснювали вимірювання;
• які результати отримали;
• як можна збільшити точність вимірювання;
• коли можуть знадобиться навички, набуті в ході виконання лабораторної роботи.

2. Творче завдання (за бажанням).

Продумайте і запишіть короткий план проведення експерименту по визначенню товщини листка підручника .

Збір лабораторних зошитів.

3. Цікаві факти.

Ще в 1905 р. французький фізик Жан Батіст Перрен досліджував хаотичний рух у рідині дрібних тіл (частинок квіткового пилу) під дією, як згодом було встановлено, молекул. Для цього йому потрібно було якомога точніше виміряти розміри цих частинок. Вчений скористався способом рядів. Він щільно розмістив частинки квіткового пилу в ряд і виміряв довжину ряду. Поділивши довжину ряду на число частинок Перрен розрахував середній розмір частинки.

У наш час способом рядів вимірюють розміри дуже малих (мікроско- пічних) тіл, використовуючи їх мікрофотографії. Такі фотографії отримують за допомогою сучасних мікроскопів, При такому вимірюванні необхідно спочатку підрахувати кількість частинок в одному ряду та виміряти довжину ряду (по фотографії). Після цього результат прямого вимірювання довжини ряду ділять на кількість частинок, а потім ще й на збільшення мікроскопа. Обчислений таким чином результат є середнім розміром мікрочастинки.

VІІ. Підсумок уроку.

Запитання до учнів.

Використовуючи  метод «Фізичний футбол», учні відповідають на запитання з презентації:

• Які результати отримано в лабораторній роботі?

• Чи були ці результати передбачуваними?

• Які чинники вплинули на точність одержаних вами результатів?

• Чи виникли труднощі в ході виконання експерименту? Якщо виникли, як вдалося їх подолати?

VIІІ. Домашнє завдання.

1. Повторити §§4,5.

2. Виконати  завдання для самоперевірки за розділом 1— №10; №12; №13; №14^*.

3. (За бажанням)

Запропонуйте спосіб визначення кількості букв (наближено) у підручнику

Урок № 8

Історичний характер фізичного знання. Внесок українських учених у розвиток і становлення фізики.

Мета уроку

Навчальна: показати значення фізики в суспільному розвитку та в житті людини; надати уявлення про внесок деяких фізиків у розвиток фізики як науки; поглибити та розширити знання учнів з вивченої теми.

Розвивальна: удосконалювати вміння використовувати комп’ютерні технології як інструмент для спілкування, дослідження, оцінювання інформації; розвивати в учнів дослідницькі навички та інтерес до вивчення фізики; сприяти вмінню працювати в команді.

Виховна: виховувати в учнів почуття гордощів за розвиток вітчизняної науки та техніки; прищеплювати їм найкращі людські якості.

Завдання уроку

Учні повинні:

знати: видатних українських і зарубіжних фізиків та їхній внесок у вивчення фізики; місце фізики в системі наук;

уміти:  здобувати інформацію під час планування, проведення і аналізу результатів виконання проекту; використовувати: додаткові джерела інформації для виконання навчального завдання; вивчену фізично-наукову лексику в самостійних усних повідомленнях, під час захисту проекту тощо.

виявляти ставлення й оцінювати: історичний характер розвитку фізичного знання;  роль фізичного знання в різних галузях людської діяльності; достовірність одержаної інформації, етичність її використання.

Тип уроку: урок захисту проектів.

Обладнання і матеріали:

• Комп’ютер, відеофрагменти про вчених (Ньютона, Ейнштейна), презентація до уроку, презентації проектів;
• портрети вчених;
• підручник.

Всі ідеї в науці

народилися в драматичному конфлікті

між реальністю і нашими спробами її зрозуміти.

Альберт Ейнштейн.

План уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Інструктаж до захисту навчальних проектів.

ІV. Актуалізація опорних знань і умінь.

V. Вивчення нового матеріалу.

1. Основні етапи в історії розвитку фізики. Захист проекту ««Історичний характер фізичного знання».

2. Творці фізики з України. Захист проекту  «Внесок українських учених у розвиток і становлення фізики».

3. Природничі науки. Захист проекту  «Зв’язок фізики з іншими науками».

VI. Закріплення нових знань і вмінь.

1. Гра «Найрозумніший».

2. Обговорення епіграфа уроку.

VII. Підсумок уроку.

VIІІ. Домашнє завдання.

 

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

1. Взаємоперевірка розв’язання домашніх задач.

3. Учень біля дошки демонструє спосіб визначення кількості букв підручника. Аналізує результат обрахунків.

ІІІ. Інструктаж до захисту навчальних проектів.

На початку вересня місяця ви почали працювати  над навчальними проектами і сьогодні  продемонструєте результат своєї роботи.

Головним навиком, який ви розвиваєте під час проектної діяльності, є навик публічного виступу з метою самопрезентації власної компетентності та презентації проектного продукту.

Уміння коротко і переконливо донести до аудиторії інформацію про себе і свою роботу є вимогою сучасного суспільства. На виступ, як правило, дається 8-10 хвилин.

Приблизний план виступу.

1. Вступ:

• тема;
• мета;
• засоби, прилади, матеріали;
• план роботи;
• час виконання;
• проміжні етапи.

2. Основна частина:

• етапи роботи;
• проблеми під час виконання, способи їх подолання;

3. Висновок:

• досягнення мети;
• подяка помічникам.

ІV. Актуалізація опорних знань і умінь.

• Що таке природа?
• Для чого потрібні людству фізика й інші природничі науки?

• Яку роль мають спостереження і досліди у фізиці?

 

V. Вивчення нового матеріалу.

1. Основні етапи в історії розвитку фізики.

Історія фізики – це історія відкриттів, кожне з яких поглиблює наше розуміння природи.

За кожним відкриттям стоїть людина, яка підіймає науку на новий щабель розвитку. Завдяки їм сучасна фізика крiм наукового, має важливе соцiокультурне значення. Вона стала невiд’ємною складовою культури високотехнологiчного iнформацiйного суспiльства.                                                        Великий андронний коллайдер

Захист проекту ««Історичний характер фізичного знання».

2. Творці фізики з України.

Культура і наука кожної нації належать людству. Але наш святий обов'язок знати свою історію, своїх світочів науки і культури.

Захист проекту  «Внесок українських учених у розвиток і становлення фізики».                                                               

 3. Природничі науки.                                                          Іван Пулюй      

У сучасній системі наук чітко намітився процес взаємного проникнення і зв'язку між науками. Це цілком об'єктивний процес, який обумовлений єдністю навколишнього світу. Розвиваючись, кожна наука не лише поглиблює свої знання про природу, але і розширює межі своїх досліджень.

Внаслідок цього відбувається взаємне проникнення наук і виникнення межових, гібридних наук - біофізики, фізичної хімії, фізичної географії і т.п.

Захист проекту  «Зв’язок фізики з іншими науками».

VI. Закріплення нових знань і вмінь.

1. Гра «Найрозумніший».

Учитель ставить короткі запитання по вивчено­му матеріалу.

• Творець фізики, що сформулював закон прямолінійного по­ширення світла (Аристотель.)

• Видатний давньогрецький вчений, інженер,який знайшов спосіб визначення тіл неправильної форми; зумів спалити ворожі кораблі за допо­могою сонячних променів, відбитих від дзеркал (Архімед).
• Винахід Архімеда, що використовується й досі (Гвинт).                                                                                             Архімед                                                                                  
• Великий італійський фізик і астроном, який уперше застосував у фізиці експериментальний метод, побудував телескоп (Галілео Галілей).                           
• Геніальний англійський фізик і математик, який встановив, що біле світло складається з різних кольорів та відкрив закон всесвітнього тяжіння, творець механіки (Ісаак Ньютон).                                                                         Ісаак Ньютон
• Основоположник вчення про електромагнітне поле, видатний англійський фізик і хімік (Майкл Фарадей).
• Творець класичної електродинаміки, один із основоположників статичної фізики, шотландський науковець, автор першої в світі кольорової фото­графії (Джеймс Клерк Максвелл).                                                                          
• Винахідник оптичних пристроїв, основоположник основ теорії електрики, російський учений-натураліст, геохімік, поет (Михайло Васильович Ломоносов).
• Творець теорії відносності (Альберт Ейнштейн).
• Батьки квантової фізики (Макс Планк, Нільс Бор, Ернест Резерфорд).         
• Перший президент Академії наук України (Володимир Іванович Вернадський) 

 В. Вернадський                                                             

• Дослідник радіоактивності та земного магнетизму, один із перших ядерників-експериментаторів (Микола Дмитрович Пильчиков).
• Український радянський учений у галузі ракетобудування та космонавтики, конструктор, основоположник практичної космонавтики, який деякий час жив у м. Ніжині (Корольов Сергій Павлович).                                                                С.Корольов
• Український та австро-угорський фізик і електротехнік, винахідник, перекладач Біблії українською мовою, відкривач Х-променів (Іван Павлович Пулюй).                             
• Яких видатних учених-фізиків України ви знаєте?
• Чи роблять учені-фізики в наш час відкриття? У яких галузях.

2. Обговорення епіграфа уроку.

Прокоментуйте слова видатного фізика Альберта Ейнштейна «Всі ідеї в науці народилися в драматичному конфлікті між реальністю і нашими спробами її зрозуміти».     А. Ейнштейн

З прогресом фізичної науки нерозривно пов’язані імена багатьох людей. За урок неможливо розповісти про усіх.   

Вивчаючи фізику, ми обов’язково будемо згадувати, кому завдячуємо тим чи іншим відкриттям, хто досліджував певне явище і встановив його закономірності.

VII. Підсумок уроку.

Оцінивши роботу кожної групи, можна зробити  висновок, що такі проекти потрібні.  Це був перший проект з фізики, і я впевнена, що не останній.  Чого ви навчилися працюючи над проектом?

(Діти висловлюються про набуті навички: зростає інтерес до фізики, підвищується успішність, ми замислюємося  про оточуючий світ).

VIІІ. Домашнє завдання.

1. Опрацювати §6.

2. Розв’язати вправу №6.

3. Заповнити таблицю.

Учений	Країна	Роки життя	Досягнення
Арістотель
Архімед
Галілео Галілей
Роберт Гук
Джеймс Джоуль
Ісаак Ньютон
Блез Паскаль
Альберт Ейнштейн
Іван Пулюй
Юрій Кондратюк

4. (За бажанням)

Опрацювати енциклопедичну сторінку (ст.48 підручника).

Додаткове завдання: допрацювати навчальний проект.

Урок № 9

Розв’язування задач. Підготовка до контрольної роботи.

Мета уроку

Навчальна: узагальнити вивчений навчальний матеріал з вивченої теми «Фізика як природнича наука», формування навичок розв’язування задач.

Розвивальна: розвивати алгоритмічне та логічне мислення, вміння грамотно та охайно оформлювати задачі.

Виховна: виховувати самостійність, наполегливість, старанність.

Тип уроку: урок засвоєння, систематизації знань учнів, удосконалення навичок розв’язування задач.

Обладнання і матеріали:

• мультимедійне устаткування, комп’ютерна презентація до уроку;
• картки із задачами.

Практика народжується

з міцного поєднання фізики та математики

Ф. Бекон

План уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

ІІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

ІV. Розв’язування задач.

V. Підбиття підсумків уроку.

VI. Домашнє завдання.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Огляд зошитів, з метою з’ясування наявності розв’язання учнями задач, які було задано додому.

 Аналіз виконання лабораторної роботи  № 3.

ІІІ. Актуалізація опорних знань та вмінь.

Індивідуальне опитування учнів матеріалу вивченої теми.

• З чого складається Всесвіт?
• Які існують види матерії?
• Що називають фізичним тілом? Наведіть приклади фізичних тіл.
• Наведіть приклади різних фізичних явищ.
• Що вивчає фізика?
• Хто являється засновником фізики?
• Назвати частинки з яких складаються речовини.
• Дайте визначення дифузії.
• Порівняйте швидкість дифузії в різних агрегатних станах.
• Порівняйте швидкість дифузії за різних температур.
• Опишіть склад атома.
• Назвіть основні методи отримання знань у фізиці.
• Кого вважають засновником експериментального методу дослідження?
• Дайте визначення фізичної величини. Наведіть приклади фізичних величин.
• Наведіть приклади префіксів, які використовуються для утворення частинних одиниць, кратних одиниць.
• Що називають вимірювальним приладом?
• Як визначити межі вимірювального приладу?
• Як визначити ціну поділки шкали?
• Як можна визначити об’єм твердого тіла, рідини і сипкого матеріалу?
• Як можна виміряти розмір малого тіла?

 

ІV. Розв’язування задач.

Коментовано.

1. Прикладом фізичного тіла є:

• веселка;
• кілограм;
• стіл;
• маса.

2. Запишіть значення фізичних величин у вказаних одиницях:

• 250 мг      в  г,  кг,   ц,  т;
• 6 років      в добах,  год,  хв,  с;
• 64 см         в мм,  м,  км;
• 2, 69 км²     в м²,  см²,  мм²;
• 250 см³     в мл,  дм³, мм³.

3. На рисунку зображено термометри. Для кожного з випадків І-V знайдіть ціну поділки термометра та температуру повітря.

Самостійно і з взаємоперевіркою.

 4. Визначте діаметр дроту. Результат округліть до десятих.

 

 

5. Опишіть склад атома .

6. Колективне розв’язання.

Розв’язати кросворд, який склав однокласник (з домашнього завдання).

Індивідуальне завдання сильним учням.

7^*. Довжину ребра куба збільшили в 5 разів. Як змінились площа грані і об’єм куба?

V. Підбиття підсумків уроку.

Інтерактивна вправа «Плюс-мінус-цікаво».

VI. Домашнє завдання.

1. Повторити §§1-6.

2. Виконати завдання (№1-9; №11)  для самоперевірки до розділу І (сторінки підручника 46,47).

3. (За бажанням) Тренувальні тестові завдання з комп’ютерною перевіркою на електронному освітньому ресурсі «Інтерактивне навчання».

Додаткове завдання: підготуватися до контрольної роботи.

Урок № 10

Контрольна робота з теми «Фізика як природнича наука. Пізнання природи».

Мета уроку

Навчальна: перевірити знання учнів з вивченої теми, вміння застосовувати формули для розв’язування задач, будувати розповідь за структурно-логічною схемою.

Розвивальна: розвивати образне та логічне мислення, пам'ять, уяву.

Виховна: виховувати самостійність, культуру оформлення задач.

Тип уроку: урок контролю знань.

Обладнання і матеріали: картки із завданнями контрольної роботи.

 

Задача повинна бути кусючою,

 інакше вона не буде задачею.

Хід уроку

І. Організаційний момент.

Уже дзвінок нам дав сигнал

Працювати час настав.

То ж і ми часу не гаймо

Роботу швидко починаймо.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

        ІІІ. Виконання контрольної роботи.

І варіант

Початковий рівень

1. Виберіть правильну відповідь.

1) Час позначається: (0,5 бала)

а) S ;

б) V ;

в) t ;

г) h .

2) Одиниця площі: (0,5 бала)

а) м ;

б) ⁰С ;

в) м² ;

г) с.

3) Об’єм тіла вимірюють: (0.5 бала)

а) мензуркою;

б) палеткою;

в) термометром;

г) лінійкою.

  4) Прикладом фізичної величини є: (0,5 бала)

а) довжина;

б) кілограм;

в) лінійка;

г) метр.

2. Про яке фізичне явище говорить прислів’я? (1 бал)

Додати в діжку меду ложку дьогтю.

Середній рівень

3. В атомі    визначити: (1 бал)

    кількість нуклонів ______

кількість електронів ______

кількість протонів ______

кількість нейтронів ______.

4. Виразіть у квадратних метрах значення площі: (2 бали)

а) 78 мм²;   б) 35 дм²;   в) 320 см²;   г) 0,49 км².

Достатній рівень

5. Накресліть у зошиті шкалу термометра з ціною поділки 2 ^оС. (1 бал)

6. Як можна виміряти об'єм зернятка пшениці? (2 бали)

Високий рівень

7. Кількість води в мензурках однакова. Який об’єм має тіло? (3 бали)

 

ІІ варіант

1. Виберіть правильну відповідь.

1) Площа позначається: (0,5 бала)

а) S ;

б) V ;

в) t ;

г) h .

2) Одиниця об’єму : (0,5 бала)

а) м³ ;

б) ⁰С ;

в) м² ;

г) с.

3) Час вимірюють: (0.5 бала)

а) мензуркою;

б) секундоміром;

в) термометром;

г) лінійкою.

  4) Прикладом фізичного тіла є: (0,5 бала)

а) довжина;

б) кілограм;

в) лінійка;

г) об’єм.

2. Про яке фізичне явище говорить прислів’я? (1 бал)

На торбі із сіллю і мотузка солона.

Середній рівень

3. В атомі   визначити: (1 бал)

    кількість нуклонів ______

кількість електронів ______

кількість протонів ______

кількість нейтронів ______.

4. Виразіть у квадратних сантиметрах значення площі: (2 бали)

а) 50 мм²;   б) 0,2 дм²;   в) 76 дм²;   г) 9,4 м².

Достатній рівень

5. Накресліть у зошиті шкалу термометра з ціною поділки 5 ^оС. (1 бал)

6. Як можна виміряти діаметр тонкого дроту?  (2 бали)

Високий рівень

7. Кількість води в мензурках однакова. Який об’єм має тіло? (3 бали)

IV. Підсумок уроку.

Діти відповідають на запитання:

• Які завдання були найцікавіші, найлегші, найскладніші?
• Чи задоволені ви своєю роботою?

V. Домашнє завдання.

1. Повторити §§1-6.

2. (За бажанням)

 Скласти кросворд на вивчену тему.

 

 

Список використаних джерел

1. Державний стандарт базової і повної загальної середньої освіти (постанова Кабінету Міністрів України від 23.11.2011 р. № 1392).

2. Навчальна програма з фізики для загальноосвітніх навчальних закладів, затверджена наказом Міністерства № 664 від 26.06.2012 року з урахуванням змін, затверджених наказом Міністерства № 585 від 29.05.2015.

3. Наказ від 21 серпня 2013 року N 1222 «Про затвердження орієнтовних вимог оцінювання навчальних досягнень учнів із базових дисциплін у системі загальної середньої освіти».

4. Фізика: підруч. для 7 кл. загальноосвіт. навч. закладів / В. Г. Бар’яхтар, С. О. Довгий, Ф. Я. Божинова та ін.; за ред. В.Г. Бар’яхтара, С. О. Довгого. — Х. : Вид-во Ранок, 2015. -268 с. : іл., фот.

5. Євлахова О. М., Бондаренко М. В.   Фізика. 7клас / О.М.Євлахова,М. В. Бондаренко.—Х.: Вид. група «Основа», 2015. — 144 c. : іл., схеми,  табл. — (Серія «Мій конспект»). ISBN 978-617-00-2446-6.

6. Уроки фізики у 7 класі. Нова програма. Частина 1. / упоряд. Ю. П. Ломачинська. — Х. : Вид. група «Основа», 2015. — 109, [3] с. — (Серія «Б-ка журн. “Фізика в школах України”»; Вип. 4 (136)). ISBN 978-617-00-2372-8.

7. Гельфгат І.М.  Фізика. 7 клас: Збірник задач / І.М. Гельфгат. — 7-ме вид. — Х.: Веста, 2011. — 64 с.: іл.

8. &fizikaschool5.blogspot.it