Как сделать лабораторную по физике
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ
статья по физике на тему
Основная цель лабораторных работ – уяснить сущность изучаемого явления или закона, процесса или зависимости, принципа действия прибора или метода измерения физической величины.
Скачать:
Предварительный просмотр:
МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ
Работа учителя физики Костенко Ю. Э.
МБОУ «СОШ №12» г. Симферополь
Основная цель лабораторных работ – уяснить сущность изучаемого явления или закона, процесса или зависимости, принципа действия прибора или метода измерения физической величины. Кроме того, на занятиях приобретаются элементарные навыки экспериментирования: умение организовать свое рабочее место, собирать установки, наблюдать, выполнять измерения с помощью приборов, производить элементарные расчеты, оформлять аналитически и графически результаты опыта, делать выводы. Лабораторные работы, в основном, проводятся сразу после изучения того или иного явления или закона.
ЭТАПЫ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
В проводимых лабораторных работах можно выделить следующие этапы:
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Успех выполнения лабораторной работы зависит от четкой организации учителем учебной деятельности учеников.
В начале изучения темы учитель сообщает ориентировочную дату проведения лабораторной работы и ее тему.
На уроке, что предшествует лабораторной работе, обязательно обсуждаются с учениками цель, последовательность действий, правила техники безопасности. Во время такого обсуждения актуализируются опорные теоретические знания, общие и специальные умения, необходимые для выполнения лабораторной работы. К сведению учеников приводится основное физическое содержание работы, а также перечень основных теоретических вопросов и заданий к ней.
Предварительная подготовка к работе до урока включает в себя расстановку оборудования на столах учащихся, раздача инструкций по выполнению работы и тетрадей для лабораторных работ, выполнение некоторых записей на доске (номер и тема лабораторной работы, перечень оборудования, если нужно чертежи).
Оборудование для лабораторных работ хранится в лаборантской комплектами однотипных приборов. Инструкций по выполнению работ и тетради для лабораторных работ также хранятся в лаборантской.
Вступительная беседа начинается с инструктажа учеников по охране труда, в соответствии с утвержденными инструкциями.
В процессе вступительной беседы воспроизводятся знания учащихся по изученному вопросу; определяется задача работы; выясняются величины, подлежащие измерению, особенности наблюдений и измерений; раскрываются приемы измерений и характеристики приборов; устанавливается порядок выполнения измерений и наблюдений (ход работы) и форма записи. Во время беседы учитель на доске делает необходимые записи (если нужно, выполняет демонстрационные опыты).
КОНКРЕТИЗАЦИЯ ХОДА РАБОТЫ
Ученики просматривают ход работы и при необходимости задают вопросы.
Ученики формируют группы по 2 – 4 человека. Собирают экспериментальные установки. После проверки правильности сборки учителем, выполняют опыты, наблюдения, измерения. Во время занятия учитель обходит лабораторные столы, наблюдая за работой учеников. Следит, чтобы каждый член группы был активен. Активность достигается распределением работы: одну часть установки собирает один ученик, другую – другой; проведение измерений также делится между учениками. В случае необходимости учитель помогает советом или вопросом.
Поскольку не все ученики в равной степени владеют умением выполнять лабораторную работу, то некоторые успевают сравнительно быстро проделать опыты и измерения. Таким ученикам учитель либо предлагает сделать повторные наблюдения и измерения, либо дает экспериментальную задачу, которую можно решить, пользуясь оборудованием данной работы.
Итоговая часть включает в себя проведение вычислений результатов опыта, анализ и оценку полученных величин, вычисление абсолютной и относительной погрешностей измерений и вычислений. Получив необходимые экспериментальные данные, ученики составляют отчет. Ученики оформляют полученные результаты лабораторной работы в тетради для лабораторных работ, строится график (при необходимости) и этот график анализируется.
Ученики формулирует вывод, который должен соответствовать цели работы и включать в себя анализ результатов лабораторной работы.
Завершают оформление работы ответы на контрольные вопросы, составленные в соответствии с темой работы. Контрольные вопросы являются как теоретическими, так и качественными задачами. Ответы на них позволяют оценить усвоение учениками теоретического материала по данной теме.
Цель заключительной беседы – подвести итоги проделанной работы, провести анализ результатов работы.
Домашнее задание является повторением теоретического материала и решение задач по данной теме
ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ПИСЬМЕННОГО ОТЧЕТА
Письменные отчеты ученики выполняют в тетрадях для лабораторных работ. Перед проведением лабораторной работы учитель напоминает ученикам об основных требованиях к оформлению письменного отчета: последовательность, форма, единый орфографический режим.
Письменный отчет выполняется в такой последовательности:
Все записи делаются после выполнения экспериментальной части (или во время выполнения) непосредственно в тетрадях.
ОЦЕНИВАНИЕ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ
Лабораторная работа должна быть полностью закончена на занятии. После работы тетради собирают. Качество выполненной работы оценивается. Оценка определяется в основном следующими факторами:
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
АннотацияДанная методическая разработка включает в себя инструкции для проведения лабораторных работ физического практикума в десятых и одиннадцатых класс.
Программа разработана в соответствии с задачами модернизации содержания образования. Применение ИКТ в образовательном процессе открывает возможность для формирования учебной ИКТ-компетентности учащего.
В настоящее время большое внимание уделяется повышению эффективности учебного процесса. Решение этой проблемы связано с применением в учебном процессе новых методов и приемов обучения. Новые информаци.
Дидактическая роль лабораторных работ чрезвычайно велика. Восприятия при выполнении лабораторных работ основаны на большем и более разнообразном количестве чувственных впечатл.
Отличительной особенностью итоговой аттестации в 9 классе, по сравнению с 11 классом, является наличие не только теоретических вопросов и задач, но и практического эксперим.
В представленном материале собраны инструкции для проведения лабораторных работ по физике в 7-9 классах.
Набор универсальных инсрукций к лабораторным работам по физике в рамках внедрения ФГОС. Пример 2 конкретных работ.
Памятка «Оформление лабораторных работ»
Оформление лабораторной работы
Просмотр содержимого документа
«Памятка «Оформление лабораторных работ»»
Оформление лабораторной работы
Лабораторная работа № __
Приборы и материалы:
Формулы и теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторной работы
Определяем цену деления измерительных приборов, вычисляем абсолютную погрешность.
Таблица, в которую заносятся результаты измерений и вычислений.
В Заголовке таблицы пишутся наименования физических величин с указанием единиц измерения.
В ячейках таблицы пишутся числа без единиц измерений.
Под таблицей должны быть приведены все расчёты, которые вы проводили в лабораторной работе с указанием физической величины, которую вы находите, и единицы измерения.
Пример: 
Если требуется в работе, пишется ответ – результат вычисления физической величины.
В выводе необходимо ответить на вопросы:
— что вы делали, в чём цель вашей работы;
— какие результаты вы ожидали получить;
— совпали ли результаты вашей работы с ожидаемыми.
Оформление лабораторной работы
Лабораторная работа № __
Приборы и материалы:
Формулы и теоретические сведения, необходимые для выполнения лабораторной работы
Определяем цену деления измерительных приборов, вычисляем абсолютную погрешность.
Таблица, в которую заносятся результаты измерений и вычислений.
В Заголовке таблицы пишутся наименования физических величин с указанием единиц измерения.
В ячейках таблицы пишутся числа без единиц измерений.
Под таблицей должны быть приведены все расчёты, которые вы проводили в лабораторной работе с указанием физической величины, которую вы находите, и единицы измерения.
Пример:
Если требуется в работе, пишется ответ – результат вычисления физической величины.
В выводе необходимо ответить на вопросы:
— что вы делали, в чём цель вашей работы;
— какие результаты вы ожидали получить;
— совпали ли результаты вашей работы с ожидаемыми.
Использование Word и Excel при выполнении лабораторных работ по физике
Во время обучения в школе вам наверняка приходилось выполнять лабораторные работы, например по физике. При выполнении таких работ обучающиеся очень много времени тратят на обработку результатов измерений (обычно – это вычисления на калькуляторе) и их оформление (заполнение таблиц в тетради и построение графиков). Времени на анализ полученных результатов, очень часто, остается мало или вообще не остается. Поскольку школьникам выполнять лабораторные работы по разным школьным предметам приходится часто и эта проблема им хорошо знакома, предложенный проект “Лабораторные работы” вызвал интерес и стал традиционным. Рутинную работу по расчетам и оформлению результатов было предложено переложить на “плечи” компьютера, для выполняющего лабораторную работу оставить возможность сделать выводы по результатам и, при необходимости, провести еще раз необходимые измерения. В зависимости от уровня подготовки обучающихся и имеющегося времени, на выполнение работы отводится 3 – 4 урока.
Этапы выполнения проекта на примере лабораторной работы по физике “Измерение ускорения свободного падения”.
1. Работа над проектом начинается с определения темы. Каждый обучающийся работает над своей лабораторной работой, определяет ее тему с учителем физики.
2. Выбранную лабораторную работу обучающийся еще раз выполняет, либо вспоминает, как она выполнялась, в случае, если это было недавно. Результаты измерений не обрабатывает, поэтому этот шаг много времени не занимает.
3. В Excel подготавливает бланк для обработки результатов измерений и выполняет построение необходимых графиков. На рисунке 1 показан фрагмент листа электронной таблицы в режиме отображения формул, цветом выделены измеренные при выполнении лабораторной работы величины, они внесены в таблицу в качестве тестовых значений. Построение графика не проиллюстрировано.
На рисунке 2 тот же фрагмент в режиме отображения вычисленных по формулам значений.
В зависимости от уровня подготовки и темпа работы обучающиеся в бланке электронной таблицы, могут предусмотреть:
— защиту тех ячеек, в которых изменять или удалять значения не требуется (на рисунке 1 незащищенные ячейки выделены цветом);
— добавить кнопку очистки ячеек электронной таблицы с измеренными данными и настроить ее действие;
— любые дополнительные возможности, улучшающие удобство работы пользователя с бланком.
4. При необходимости подготавливает рисунки и схемы для оформления отчета по лабораторной работе (сканирует готовые или выполняет их в наиболее подходящем графическом редакторе).
5. Бланк отчета по результатам лабораторной работы можно оформить и в Excel, но удобнее это сделать в Word. Оформление выполняется исходя из требований к оформлению лабораторных работ по физике.
6. Связывание файлов между собой позволяет при открытии документа считывать в него последние сохраненные данные. В бланк отчета из Excel вставляет связыванием таблицы и графики (Вставка/Объект…/Создание из файла, обозначить Связь с файлом и указать с каким). На рисунке 3 все таблицы и график вставлены связыванием.
7. Разметить несколько пустых строк для выводов по результатам лабораторной работы.
Теперь этим бланком можно пользоваться для автоматизации процессов расчета (в электронную таблицу внести измеренные данные, автоматически, по записанным формулам будут рассчитаны вычисляемые данные и построены графики), и оформления (открывая связанный с электронной таблицей текстовый документ в нем будут отражены все необходимые для отчета данные). Распечатав на принтере бланк отчета и проанализировав полученные результаты выполняющий лабораторную работу делает выводы и записывает их в оставленных пустыми строчках.
1. С точки зрения реализации задачи, предложенный материал больше предназначен учителям информатики, поэтому подробного описания того, как выполнять средствами Word и Excel предложенные действия, не привожу, они достаточно распространенные и известные. Учителям – предметникам (например, учителям физики), если потребуется все предложенное выполнять самостоятельно, а опыта недостаточно, можно обратиться за консультацией к преподавателю информатики своей школы или к старшеклассникам.
2. Предложенный материал – это идея, которая подразумевает самостоятельную адаптацию ее под условия и нужды вашей школы.
Требования к выполнению и оформлению лабораторной работы по физике
Требования к выполнению и оформлению лабораторной работы
Лабораторные работы выполняются обучающимися в аудитории под непосредственным руководством преподавателя и при строгом соблюдении требований безопасности и охраны труда.
Лабораторные работы сопровождается выполнением измерений и вычислений. По результатам выполненной работы составляется отчет.
Отчет по выполнению лабораторной работы обучающимся должен содержать:
Название и номер лабораторной работы;
Наименование темы лабораторной работы;
Цель лабораторной работы;
Краткое описание лабораторной установки (если использовалась);
Ход лабораторной работы;
Результаты измерений и вычислений (обычно в виде таблиц) с обязательным указанием единиц измерения;
Результаты отдельных измерений;
Результаты обработки полученных экспериментальных данных с оценкой погрешности измерений;
Графики, схемы, чертежи;
Основные расчетные формулы с указанием величин, подлежащих измерению (все буквенные величины, входящие в формулы, должны быть объяснены);
Расчет и подробный анализ полученных результатов;
Выполненная лабораторная работа оценивается по пятибалльной системе оценивания.
Оценка «5» ставится в том случае, если обучающийся:
а) выполнил работу в полном объеме с соблюдением необходимой последовательности проведения опытов и измерений;
б) самостоятельно и рационально выбрал и подготовил для опыта необходимое оборудование, все опыты провел в условиях и режимах, обеспечивающих получение результатов и выводов с наибольшей точностью;
в) в представленном отчете правильно и аккуратно выполнил все записи, таблицы, рисунки, чертежи, графики, вычисления и сделал выводы;
г) правильно выполнил анализ погрешностей;
д) соблюдал требования безопасности труда.
Оценка «4» ставится в том случае, если выполнены требования к оценке «5», но:
а) опыт проводился в условиях, не обеспечивающих достаточной точности измерении,
б) или было допущено два-три недочета, или не более одной негрубой ошибки и одного недочета.
Оценка «3» ставится, если работа выполнена не полностью, но объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы, или если в ходе проведения опыта и измерений были допущены следующие ошибки:
а) опыт проводился в нерациональных условиях, что привело к получению результатов с большей погрешностью,
б) или в отчете были допущены в общей сложности не более двух ошибок (в записях единиц, измерениях, в вычислениях, графиках, таблицах, схемах, анализе погрешностей и т. д.), не принципиального для данной работы характера, но повлиявших на результат выполнения,
в) или не выполнен совсем или выполнен неверно анализ погрешностей;
г) или работа выполнена не полностью, однако объем выполненной части таков, что позволяет получить правильные результаты и выводы по основным, принципиально важным задачам работы.
Оценка «2» ставится в том случае, если:
а) работа выполнена не полностью, и объем выполненной части работы не позволяет сделать правильных выводов,
б) или опыты, измерения, вычисления, наблюдения производились неправильно,
в) или в ходе работы и в отчете обнаружились в совокупности все недостатки, отмеченные в требованиях к, оценке «3».
г) обучающийся совсем не выполнил работу или не соблюдал требований безопасности труда.
Методика оценки погрешностей измерений при выполнении лабораторной работы
При выполнении лабораторных работ следует осуществлять выполнение расчётов с учетом погрешностей измерений.
Абсолютная погрешность. При всяком измерении физическая величина сравнивается с однородной величиной, принятой за единицу. Если записано, что масса тела равна 5 кг, то это именованное число (значение массы тела) есть произведение числового значения физической величины на единицу массы (кг). Измерить массу тела — это и значит определить, во сколько раз масса тела отличается от массы эталона. Сравнение с эталоном происходит косвенно. Например, массу данного тела мы сравниваем с массой гирь. Следовательно, посредством специальных, достаточно сложных процедур необходимо «проградуировать» гири весов, сравнив их с эталоном. При этом массы гирь не точно равны так называемым номинальным значениям, которые на них написаны. И хотя нельзя сказать, чему равно истинное значение массы, однако завод-изготовитель гарантирует тот интервал значений, внутри которого находится истинное значение массы гири.
В физике и технике не существует абсолютно точных приборов и других средств измерения, следовательно, нет и абсолютно точных способов измерения. Даже основные физические константы известны с определенными погрешностями. Например, постоянная Авогадро, по последним данным, равна
Знание абсолютных погрешностей необходимо при выполнении вычислений, при построении графиков, при использовании таблиц.
После того как вычислена абсолютная погрешность, ее значение обычно округляется до одной значащей цифры. После этого и результат измерения записывается с числом десятичных знаков, не большим, чем их имеется в абсолютной погрешности. Например, запись v = (0,56032 ± 0,028) м/с не совсем удачна. Желательно записать: v = 0,03 и v = (0,56 ± 0,03) м/с.
Погрешности прибора и отсчета.
Способ определения значения измеряемой величины и абсолютной погрешности зависит от вида измерений и их методики. Измерения, в которых результат находится непосредственно в процессе считывания со шкалы (или показаний цифрового прибора), называются прямыми.
( R = ), импульс ( p = mv ), работа ( A = Fs ) и т. п. Легко получить два простейших правила, позволяющих определить погрешность косвенных измерений:
Повторные измерения. Часто при проведении повторных измерений какой-либо величины получаются несколько различные результаты, отличающиеся друг от друга больше, чем сумма погрешностей прибора и отсчета. Это вызвано действием случайных факторов, которые невозможно устранить в процессе эксперимента. Так, например, при измерении диаметра цилиндрического проводника микрометром разные показания возникают вследствие того, что при изготовлении проводника его диаметр в разных местах оказался разным, да и форма его не строго цилиндрическая. На уравновешивание весов влияет трение коромысла на оси. При измерении токов и напряжений на результаты влияет нестабильность напряжения в сети и т. д. Погрешности такого рода называют случайными. 
Если появляются случайные погрешности, то для их учета следует измерения повторить несколько раз и за результат измерения принять среднее арифметическое результатов отдельных измерений.
Отметим также тот факт, что учет систематических погрешностей в предложенных далее лабораторных работах затруднен ввиду того, что устранить их крайне сложно. Исходя из этого погрешность в предложенных лабораторных работах будет рассчитана без учета систематических погрешностей.