Войти в свой кабинет

Top

Экспериментариумы по физике 10 смены 2019 года

Увеличить шрифт

2019-09-27 08:24:11

Автор: Мамеева-Шварцман Ирина Михайловна

Категория: Все новости

Просмотров: 103

#ФизЭксп #ФизArt #ФизикаПоАртековски

Итоги 10 смены 2019 года "Бесконечное множество" (книга смены - "Когда отдыхают ангелы" М. Аромштам)

За 10 учебных дней 5 учителей физики провели с артековцами 326 академических часов, что составляет 13 040 минут
Всего было 104 класса:

  • 7 кл - 24
  • 8 кл - 23
  • 9 кл - 22
  • 10 кл - 18
  • 11 кл - 17

Первый учебный день начался с закреплённой до завершения смены публикации в нашей VK-группе ФизArt, содержащей:

  • ключевые вопросы экспериментариумов 7-11 кл
  • рекомендательное послание/руководство по дополнительной внеурочной активности 

Экспериментариум в 7 кл: "Любое приключение должно с чего-либо начаться... банально, но даже здесь это правда..." (учитель-разработчик: Ибрагимов Ахмеди Эркинович)

Наверняка, вы не раз слышали цитату Эйнштейна: "Бог не играет в кости". Это одно из самых известных его высказываний, и практически постоянно эту фразу вырывают из контекста. Люди обычно видят, будто Эйнштейн признаёт существование Всевышних сил  и даже верит в них. Но на деле смысл в это выражение был вложен совсем иной.

  • Что мы знаем о мире, в котором живём?
  • Что являлось объектом многочисленных споров в научном мире в попытках открыть тайны Вселенной?
  • Каков он, мир в котором мы живем? (ключевой вопрос)

Артековцы 7 классов на физических занятиях:

  • открывали для себя новый мир, мир науки, мир техники, мир новых знаний
  • знакомились с наукой «Физика» и методами её познания, с историей её становления
  • узнавали новый язык, язык науки
  • выполняли задания в оценочных листах:

  • узнали о том, что ...

Цитату "вытянули" из гневного письма Эйнштейна, адресованного одному из отцов квантовой механики, физику Борну. Полное предложение звучит так: "Квантовая теория объясняет многое, но на самом деле она ни на шаг не приближает нас к секретам Старика, во всяком случае, я убеждён, что Он в кости не играет". Этими словами Альберт Эйнштейн хотел бросить вызов физикам-коллегам, которые разрабатывали новую теорию — квантовую механику (КМ). Разногласия Эйнштейна с квантовой механикой хорошо известны. Его собственная Общая теория относительности совершенно по-другому описывает Вселенную, и согласиться с новой теорией значило бы для физика предать собственную. 
Краеугольным камнем КМ является так называемый принцип неопределенности Гейзенберга. Он гласит, что нельзя одновременно знать и положение, и импульс частицы, то есть, чем больше мы знаем об одном конкретном свойстве, тем меньше о другом (оно будет вести себя случайным образом). Из этого принципа вытекает то, что Эйнштейна повергло в шок, и с чем он не мог согласиться — любое событие в квантовом мире истинно случайно. Учёный считал, что это соображение вносит в микромир несуразицу. Физик стремился к более простому объяснению мира. Под выражением «Бог не играет в кости» Эйнштейн имел ввиду не конкретную веру во Всевышнего, это просто удобная метафорическая конструкция, обозначающая, что в мире нет ничего случайного, все закономерно и должно идти своим чередом. Он утверждал, что описание движения электронов через их скорости и координаты противоречит принципу неопределённости. И говорил, что должен быть основополагающий физический фактор, при помощи которого квантово-механическая картина микромира вернётся на путь детерминизма (учение о закономерности и причинной обусловленности всех событий и явлений). Сегодня мы начинаем понимать, как устроена квантовая механика (на её основе работают транзисторы, магнитно-резонансные томографы, ядерная энергетика). Но чем глубже мы в неё проникаем, тем сильнее убеждаемся в том, что выходим за рамки классической физики. Возможно, Эйнштейн был прав, говоря об основополагающем физическом факторе, и во Вселенной действительно может существовать Главный закон, который учёные ещё не открыли. В своём письме к Борну Эйнштейн писал: "Ты веришь в Бога, который играет в кости. А я — в абсолютный закон и порядок в объективно существующем мире"

Экспериментариум в 8 кл: "Тепловые явление одинаковы для всех" (учитель-разработчик: Авдеева Елена Ивановна)
  • Вы когда-нибудь задумывались, о том, какая температура оптимальна для жизни человека?
  • О том, как можно жить при очень низких температурах, и существует ли температурный предел для жизни человека?
  • А о том, откуда появляется тепло?

Ответы на эти и другие вопросы обучающиеся получили в ходе экспериментариума.

Ребята вместе с учителем наблюдали за ходом эксперимента по нагреванию воды с часами в руках. В ходе наблюдения легко убедились, что нагревание воды на последние десять градусов длится всегда дольше, чем на первые десять градусов; и это несмотря на то, что количество нагреваемой воды постепенно уменьшается вследствие испарения. Объясняется загадка так: тепло, выделяемое пламенем, расходуется не только на усиленное испарение воды, но и на потери тепла водою вследствие излучения. При высоких температурах вода излучает больше энергии, чем при низких. Поэтому, несмотря на равномерное подведение тепла к воде, температура её повышается тем медленнее, чем сильнее вода нагрелась.

Проблемные вопросы, которые ставит учитель:

  • Какие существуют температурные шкалы?
  • Что требует больше времени: нагревание воды на примусе от 10 до 20 ºС или от 90 до 100 ºС?
  • Какую температуру способен выдерживать человек?

На занятии были раскрыты темы:

  • «Тепловое движение. Температура»
  • «Внутренняя энергия»
  • «Способы изменения внутренней энергии»

8-миклассники:

  • познакомились с устройством калориметра – прибором для изучения тепловых явлений
  • выполнили исследовательскую деятельность на расчёт количества теплоты, которое отдаёт и получает вода при разных температурах

  • оформили все результаты в оценочных листах

  • выполнили творчески-исследовательский проект

Экспериментариум в 9 кл: "Мы движемся, значит, мы живём" (учитель-разработчик: Андреева Ольга Ивановна)

Всё в мире движется!

  • Каким законам подчиняется механическое движение?
  • Как человеку приходится учитывать эти законы в своей жизни?

Апория «Ахиллес и черепаха» противостоит идее бесконечной делимости пространства и времени. Ахиллес, соревнуясь в беге с черепахой, предоставляет ей фору: несколько метров, затем они стартуют. Пока Ахиллес пробежит расстояние до точки старта черепахи, последняя проползет немного дальше; расстояние между Ахиллесом и черепахой сократилось, но черепаха сохраняет преимущество. Пока Ахиллес снова пробежит расстояние, отделяющее его от черепахи, черепаха проползет еще немного дальше и т.д.

Почему Ахиллес никогда не догонит черепаху?

 

Оценочные листы обучающихся:

Публикации обучающихся (больше публикаций можно посмотреть в альбоме 10 смены):

Экспериментариум в 10 кл: "В постоянном движении" (учитель-разработчик: Ваулина Татьяна Витальевна)
  • Как описать движение муравья, ползущего по крылу автомобиля? 
  • Почему самолет летит не по прямой, а по дуге?
  • Почему в одну сторону самолет летит быстрее, чем в другую?
  • Какое изобретение человечества эпохи палеолита уже было способно преодолеть звуковой барьер?
  • Можете ли вы описать характер своего движения научным языком?

На занятиях закреплялись понятия: «кинематика», «материальная точка» и «траектория», «ускорение», «период» и «частота».

Изучение предметного материала происходило в двух форматах: теоретическое обоснование и экспериментальная работа.

По результатам исследования своего прямолинейного движения и движения по окружности обучающиеся сделали выводы о характере собственного движения.

В течение всех занятий заполняись оценочные листы:

Дополнительное задание:

Публикации обучающихся (больше публикаций можно посмотреть в альбоме 10 смены):

 

Экспериментариум в 11 кл: "Clausa infinitum aut perennis segregationem?", с лат. - "Замкнутая бесконечность или бесконечная замкнутость?" (учитель-разработчик: Мамеева-Шварцман Ирина Михайловна)

Коротко о том, как это было...

Всем-всем школьный привет!

Рада приветствовать вас на экспериментариуме по физике, который называется «Clausa infinitum aut perennis segregationem?»

Как переводится это название? (с лат. - Замкнутая бесконечность или бесконечная замкнутость?)

Замкнутая бесконечность и бесконечная замкнутость – это одно и то же?

Приведите примеры, когда это одно и то же, а когда нет.

Найдите такой пример в книге смены

Зачитывание 1-2 отрывков из книги смены об открученных магнитиках в дверцах шкафчиков и о фокусе с плавающими лебедями на основе магнита, но при этом пропуская слово "магнит"

  • Что объединяет истории из этих отрывков?
  • Мы можем обойтись без магнитного поля? Приведите примеры магнитной зависимости человека. Можно ли управлять нашей магнитной зависимостью?
  • Зачем людям изучать магнетизм?
  • Обобщим все наши рассуждения одним ключевым вопросом: «Как можно управлять магнитной зависимостью?»

Учитель вместе с обучающимися определяет цель занятия на основе ключевого проблемного вопроса: осознание важности изучения природы магнитного поля и его влияния на людей, для того чтобы максимально эффективно его использовать

И далее тайны природы магнетизма открываются участникам экспериментариума при:

  • определении направления линий магнитного поля Земли;
  • наблюдении действия магнитного поля;
  • сравнении магнитных сил Ампера и Лоренца;
  • сравнительном определении возраста археологических находок по их манитному полю;
  • заочной экскурсии по российским магнитным аномалиям;
  • знакомстве с «живым» магнетизмом

Первая пара «Дело в особой смелости — заглядывать внутрь себя. Крайне важное качество! И трудновыполнимое» проходит в школе.

Обучающиеся после фронтального обсуждения необходимого объёма теоретического материала и повторения правил правой и левой рук объединяются в 6 групп для выполнения закрепляющих заданий, в том числе и по одному эксперименту с последующей его демонстрацией для всего класса:

  1. «Изготовление компаса и определение направления линий магнитного поля Земли»;
  2. «Изучение картины силовых линий магнитного поля вокруг постоянного магнита и соленоида»;
  3. «Исследование зависимости FА от I»;
  4. «Наблюдение действия FА на катушку с током»;
  5. «Наблюдение за действием электромагнита с сердечником»;
  6. «Наблюдение действия магнитного поля на ток»

Вторая пара «Работайте спокойно. Ангелы сегодня отдыхают» представляет собой выездное занятие - посещение внесённого в книгу рекордов России музея сувенирных магнитиков и античного крымоведения "Форт Уна".

После проведённой в автобусе актуализации знаний и получения устных разъяснений по предстоящей работе обучающиеся в группах (объекты исследования у всех разные, указаны на карточках, выбираемых представителями команд случайным образом):

  • определяют с помощью цифровых датчиков магнитного поля сравнительный возраст экспонатов из зала античного Крыма (узнают о палеомагнитном методе датирования)
  • знакомятся с русскими аномалиями (в том числе, и с крымским Мысом Меганом)
  • отвечают на вопросы с историческими и интересными фактами по магнетизму
  • готовят небольшие сообщения о применении магнитного поля человеком

Обмен результатами своих исследований/поиска начинается в музее (проверка у сотрудников музея достоверности полученного сравнительного возраста экспонатов; указание мест с магнитными аномалиями на больших магнитных картах) и продолжается в автобусе (рассказы о применении магнитного поля человеком в разных сферах его жизнедеятельности).

Также в автобусе проходит рефлексия с обсуждением ответов на ключевой вопрос (Как можно управлять магнитной зависимостью?), который закрывается частично, пока речь не начинает идти о своей личности, которую надо ещё изучить, в которую нужно суметь заглянуть, ведь «Дело в особой смелости — заглядывать внутрь себя. Крайне важное качество! И трудновыполнимое». Поэтому участники экспериментариума покидают его в размышлении над уже лично к ним адресованными вопросами: Насколько сильно Вы магнитозависимы? Каким образом лично на Вас может повлиять магнитное поле? И что с этим можно делать?

Оценочный лист обучающихся:

Описание экспериментов (карточки):

Дополнительное задание для обучающихся:

Посмотреть фото с занятий можно в альбоме 10 смены

 


Результаты опроса, в котором приняли участие обучающиеся 7, 10, 11 кл:

  • Что же они узнали/вспомнили?

  • Чему научились/что закрепили?
  • Что им понравилось на занятиях, и как часто это проходит в их школах?
  • Что такое, по их мнению, экспериментариум?
  • Что интересного узнали они для себя/о себе?