Активные методы обучения. Виртуальная лабораторная работа «Определение удельной теплоты плавления льда»

Автор: Королева Алла Олеговна

Организация: ГБОУ школа № 667

Населенный пункт: г. Санкт-Петербург

Активные методы обучения повышают эффективность образовательного процесса при изучении физики. Он включает активное участие учеников через самостоятельные задания и обсуждения. Этот подход способствует лучшему усвоению материала и развитию критического мышления. Активные методы улучшают понимание материала, развивают аналитические навыки. Учащиеся мотивированы.

Виртуальные лабораторные работы являются одним из активных методов обучения. Учащиеся самостоятельно проводят эксперименты, анализируют результаты, связывают их с теорией. Развивают способности к независимому исследованию и критическому анализу.

Выбор виртуальной лабораторной работы определяется изучаемым на уроке кругом явлений. К сожалению, для выполнения некоторых лабораторных работ в школе отсутствуют подходящие условия или нет соответствующего оборудования. А интерактивность открывает перед учащимися огромные познавательные возможности, делая их не только наблюдателями, но и активными участниками проводимых экспериментов. При выполнении компьютерных лабораторных работ у школьников формируются навыки, которые пригодятся им и для реальных экспериментов – выбор условий экспериментов, установка параметров опытов и т.д.

Применение виртуальных лабораторных работ на уроках физики способствует:

1. формированию умений проводить наблюдения, описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать простые измерительные приборы для изучения физических явлений;
2. формированию умений представлять результаты наблюдений или измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости;
3. знакомству с методом научного познания и методами исследования явлений и объектов природы и развитие теоретического мышления (от экспериментальных фактов к моделям и гипотезам, а затем и к выводу законов);
4. формированию самостоятельности в приобретении новых знаний и практических умений.

Таким образом, применение виртуальных лабораторных работ на уроках физики способствует, в первую очередь, формированию познавательных универсальных учебных действий.

Получая данные виртуального эксперимента, анализируя их, учащиеся формулируют результаты, рассматривают, подтвердилась ли гипотеза, адекватна ли реальности виртуальная модель, полученная в ходе преобразования исходной модели. Выдвижение гипотез, экспериментирование являются важнейшими средствами развития у учащихся мышления и воображения.

Постановка цели при выполнении лабораторной работы «Определение удельной теплоты плавления льда» формулируется учащимися самостоятельно. Результат: формирование у учащихся действий по организации учебной деятельности (целеполагание, планирование, прогнозирование).

После, учащиеся самостоятельно выбирают оборудование, продумывают и записывают весь порядок действий. Учитель контролирует процесс, подсказывает, консультирует.

Выполнение эксперимента сопровождается записью результатов эксперимента в виде таблицы, происходит формирование у учащихся действий по управлению учебной деятельностью (исполнение плана, самоконтроль).

Далее следует расчет определяемой величины и обобщение результатов , формулировка вывода. Результаты экспериментов и выводы фиксируются на доске с целью самопроверки учащимися. Результат: формирование действий по коррекции учебной деятельности (оценка, коррекция).

Обобщение и систематизация учащимися результатов работы может происходить путем ответов на вопросы:

1. На каждом этапе лабораторной работы присутствует возможность ошибки, погрешность измерений, арифметические ошибки при расчетах, невнимательность и т.д. Учащиеся сами перечисляют варианты возможных ошибок.
2. Необходимо, чтобы учащиеся обратили внимание на это и отразили в выводе. Учащиеся формулируют вывод.
3. Вопрос к учащимся: «Каким образом минимизировать погрешности и ошибки при выполнении лабораторной работы?» Вариант ответа: «Замена калориметра, усовершенствование конструкции и подборка другого материала для его изготовления, чтобы снизить энергопотери.

В современном мире стоит актуальная задача подготовки людей к решению различных задач в условиях высоких инновационных технологий. Виртуальные лабораторные работы, как активный метод обучения, способствуют решению этой задачи.

 

Лабораторная работа «Определение удельной теплоты плавления льда»

8 класс

Королева А.О., учитель физики шк. № 667, Санкт-Петербург

Работа проводится с использованием виртуальной лаборатории http://efizika.ru/html5/17/index.html.

Установка моделирует лабораторную работу «Определение удельной теплоты плавления льда».

Цель работы: определить удельную теплоту плавления льда, используя уравнения теплового баланса.

Оборудование: калориметр, мензурка с водой, кусочки льда различной массы, весы, два термометра.

Краткая теория.

Плавление - это процесс перехода вещества из твѐрдого состояния в жидкое состояние, сопровождающийся поглощением энергии. Количество теплоты, необходимое для плавления 1 кг вещества при температуре плавления, называется удельной теплотой плавления λ , единицы измерения в системе «СИ» Дж/кг .

Удельную теплоту плавления льда можно определить калориметрическим способом. Для этого в калориметр с теплой водой погружают кусочек льда. Согласно уравнению теплового баланса Qполуч. = Q отд. В процессе теплообмена теплая вода и калориметр теряют энергию, охлаждаются, а лед ее приобретает, при этом происходит его нагревание до температуры плавления и само плавление.

Qполуч.= cлmл(tпл.-tл) + λmл ; Qотд.= cвmв(t-t₀) + cкmк (t-t₀); mв=ϼV

Подставляя формулы в уравнение теплового баланса, получаем выражение для удельной теплоты плавления льда:

λ = cвmв(t-t₀) + cкmк (t-t₀)- cлmл(tпл.-tл) ,

mл

 

где св - удельная теплоемкость воды (см таблицу)

mв –масса воды, mк –масса калориметра, mл – масса льда

t – конечная установившаяся температура

tо – начальная температура воды и калориметра

сл - удельная теплоемкость льда

ск - удельная теплоемкость калориметра (см таблицу)

tпл –температура плавления льда (см таблицу)

ϼ - плотность воды (см таблицу)

Ход работы.

1.Определите начальные температуры воды и льда

2.Определите начальный объем воды и рассчитать ее массу

3.Определите взвешиванием массу куска льда

4.Установите массу и удельную теплоемкость калориметра

5.Поместить лед в воду, на блоке управления нажать кнопку «пуск» и следить за показаниями термометра

6.Определить конечную температуру смеси, лед должен полностью растаять, на блоке управления нажать кнопку «пауза»

7. Рассчитать удельную теплоту плавления льда

8. Опыт проделать три раза, меняя массу куска льда, на блоке управления нажать кнопку «стоп»

9. Рассчитать среднее значение удельной теплоты плавления и сравнить полученный результат с табличным значением

10. В ходе работы заполнить таблицу

11. Сделать вывод по результатам проделанной работы

 

№

mл кг

mк кг

Vв м3

cл Дж/кг0С

cв Дж/кг0С

cк Дж/кг0С

ϼ кг/м3

tпл 0С

tо 0С

t 0С

λ Дж/кг

λ ср Дж/кг

1

2

3

 

Вывод: Используя уравнение теплового баланса, определили удельную теплоту плавления льда, сравнив полученное среднее значение удельной теплоты плавления льда с табличным значением этой величины, можно сделать вывод, что они приблизительно равны, с учетом погрешности измерений.

1. file1.docx (810,1 КБ)

Опубликовано: 14.11.2024