Ионас И.В. Методическая игра «Путешествие в страну «Физика»

Цель подобной игры – приблизить изучаемые на уроках физики законы к окружающему миру, ко всем тем явлениям, которые встречаются каждый день: на улице, на страницах книги, на экране телевизора.

Методика проведения может быть разной, как и предложенные задания. Но, как показывает опыт, лучше создать команды по 5-7 человек и их общее число не должно быть больше пяти, иначе игра затянется по времени.

По числу команд организуют этапы, на каждом из них команда получает определенное задание. Время пребывания ее на станции 7-8 мин. Выполнив задание, команда переходит на следующий этап.

Игра начинается с объяснения условий игры и вручения командирам команд маршрутных листов, на которых намечен путь следования команды qуказанием мест, где разместились «города страны «Физика». На каждом из этапов жюри заносит в маршрутный лист соответствующее количество очков, которое потом прибавляется к общему числу очков, полученных командой. На станциях ответы команд оценивают по пятибалльной системе. Здесь учитывается не только качество ответа, но массовость в решении вопросов.

После того, как все команды пройдут маршрут полностью, подводятся итоги. Своеобразной наградой может быть отметка в журнале по физике или почетное звание знатока физики с выдачей соответствующего «документа» (грамоты, почетного диплома и т.п.).

Этап 1. Город эрудитов

Каждая команда должна объяснить предложенные в рассказах явления и сказать, реальны они или нет.

1. «Я стоял рядом с огромнейшей пушкой, которая палила по турецкому городу, и, когда из пушки вылетело ядро, я вскочил на него верхом и лихо понесся вперед... Мимо меня пролетало встречное ядро, пущенное турками в наш лагерь. Недолго думая, я пересел на него и, как ни в чем не было, помчался обратно». (См.: Распэ Э. Приключения барона Мюнхгаузена. Л.: Детская литература, 1965.)

Барон Мюнхгаузен, «схватив себя за косичку, изо всех сил дернул вверх и без большого труда вытащил из болота себя и своего коня, которого крепко сжал обеими ногами, как щипцами». (Там же.)

2. «Лягушка, дрыгая всеми четырьмя лапками, быстро падала на землю; но так как утки летели очень быстро, то и она упала не прямо на то место, над которым закричала и где была твердая дорога, а гораздо дальше». (См.: Гаршин В. Лягушка-путешественница. М.: Детгиз, 1963.)

«Профессор Аронакс рассказывал нам о висящих в океане кораблях-призраках, которых ему удалось увидеть с «Наутилуса». (См. Берн Ж. 20 тысяч лье под водой // Собр. соч., т. 4.) Профессор утверждал, что тонущие корабли на глубоком месте не достигают дна вследствие большой сжатости воды. Верно ли это?

3. В яркий солнечный день пионеры отправились в по ход. Чтобы было не так жарко, ребята оделись в темные костюмы. Сначала дорога шла по песчаному берегу реки. Песок был сухим и чистым. Идти было легко. Дальше путешественники свернули на луг, и пришлось сбавить шаг.

Далеко впереди ребята увидели человека, который рубил хворост. Его трудно было разглядеть, потому что и человек, и окружающие его кусты были видны неясно, контуры их расплывались и казалось, будто они колышутся и дрожат. Подойдя к дровосеку метров на двести, ребята увидели, как он поднял и опустил топор на толстый сук, однако звук топора они услышали не сразу.

4. На ночлег расположились на берегу реки. К вечеру стало свежо, но после купания ребятам сразу стало теплее. На дне реки лежал большой камень. Трое ребят с трудом подняли его в воде, но зато легко выбросили на берег.

Над костром повесили два чайника: круглый и цилиндрический. В первом вода быстро закипела.

После захода солнца на небе показался серп луны, его рожки были обращены вправо.

Было очень красиво.

Этап 2. Остров смекалистых

Здесь команды должны решить качественные задачи.

Задания.

1. Чем объяснить, что при наступлении засухи листья у многих растений скручиваются?

(У листьев имеется много устьиц ^:с нижней стороны. Чтобы уменьшить испарение влаги, лист скручивается. Нижняя сторона его слабее нагревается солнцем,·а, следовательно, и меньше испаряет влагу.)

2. Почему яблоко, когда печется, часто лопается?

(Яблоко лопается главным образом потому, что выделяющийся из него сок превращается в пар, который разрывает кожуру.)

3. Из легких человека и животных вместе с выдыхаемым воздухом всегда выдыхаются водяные пары. Почему же мы видим это только в холодное время года?

(В холодное время года происходит конденсация выдыхаемых водяных паров. Образованные при этом мелкие капельки значительно рассеивают световые лучи и становятся видимыми.)

4. Почему даже после сильного дождя лепестки розы остаются всегда сухими?

(Лепестки розы содержат маслянистое вещество, благодаря которому они не смачиваются водой.)

5. Почему утки в сильный мороз охотно лезут в воду?

(Температура воды в сильный мороз значительно выше температуры окружающего воздуха, поэтому в воде птица охлаждается меньше, чем на воздухе.)

Этап 3. Город неразгаданных тайн

Команда получает задание: решить ребус или кроссворд по физике.

Главное требование к кроссвордам – небольшое количество слов и относительная простота, поэтому лучше их составить самим, можно привлечь к этому и учащихся.

Кроссворд «Электризация» (рис. 1).

Рис. 1

Вопросы.

1. Явление появления зарядов на поверхности тела.

2. Единица измерения количества электричества.

3. Ученый, объяснивший распределение зарядов в атоме.

4. Устройство для обнаружения заряда на теле.

5. Один из способов электризации тел.

6. Заряд, возникающий на эбонитовой палочке при трении о шерсть.

7. Заряд, возникающий на стеклянной палочке при трении о бумагу.

8. Способ электризации жидкостей или газов.

По вертикали должно получиться название частиц, переносящих заряды при электризации.

Ответы.

1. Электризация. 2. Кулон. 3. Резерфорд. 4. Электроскоп. 5. Трение. 6. Отрицательный. 7. Положительный. 8. Влияние.

По вертикали должно получиться слово «электрон».

Кроссворд «Радиосвязь» (рис. 2).

Рис. 2

Вопросы.

1. Явление, лежащее в основе настройки приемника на заданную станцию.

2. Способ обнаружения объектов с помощью электромагнитных волн.

3. Одно из устройств приемника, помогающее преобразовать высокочастотный сигнал в звуковую частоту.

4. Устройство, превращающее звук в электрический сигнал.

5. Явление, лежащее в основе передачи звуковых сигналов на большие расстояния с помощью радио.

6. Часть современного радиоприемника.

7. Вид материи, распространяемой антенной радиоцентра.

8. Устройство, позволяющее совершать посадку в аэропорту в плохую погоду самолетам.

9. Основная часть универсального усилителя.

10. Вещество, хорошо экранизирующее электромагнитные волны.

Ответы.

1. Резонанс. 2. Радиолокация. 3. Детектор. 4. Микрофон. 5. Модуляция. 6. Усилитель. 7. Радиоволны. 8. Радиомаяк. 9. Транзистор. 10. Сталь.

Этап 4. Законоград

Цель предлагаемого задания – выяснить, какая команда больше знает «законов страны «Физика». Для получения наибольшего числа очков надо не просто назвать закон, но и сформулировать его.

Этап 5. Город знатоков и любителей природы и поэзии

Здесь требуется узнать явление и объяснить его с точки зрения физики.

Задания для учащихся могут быть следующими.

1. Английский поэт Л.Шелли написал следующие строки:

...Я землею рождено, я водою вспоено,
Взращено средь небесной равнины,
Отдыхаю в горах, исчезаю в морях,
Я меняюсь, но нет мне кончины.

Какому природному объекту и явлению посвящены они? Как его объяснить с точки зрения физики?

(Ответ. Облако, возникающее в процессе парообразования.)

2. Какое природное явление последует за той ситуацией, которая описана в стихотворении В.С.Шефнера:

На кустиках нежных синеет черника,
Ни шороха ветра, ни птичьего крика.
Над гладкой рекой, над лесными местами
Легла тишина голубыми пластами.
Шагаю – а зной над лесными холмами
Прозрачными к небу восходит волнами,
И зреет зерно неминуемой бури
В дремучем покое, в недвижной лазури.

Каким еще физическим явлением оно обязательно сопровождается? Как его объяснить?

(Ответ. Это явление – гроза, она сопровождается молнией. Молния – это электрический разряд между двумя облаками или между облаком и землей. Причина возникновения зарядов на облаках – трение их о воздух.)

3. Какое явление природы описал Ф.И.Тютчев в своем стихотворении:

На влажной неба синеве
Воздушная воздвиглась арка
В своем минутном торжестве!
Один конец в леса вонзила,
Другим – за облака ушла –
Она полнеба обхватила
И в высоте изнемогла.

Как физика объясняет эту красоту?

(Ответ. Это радуга, она возникает при преломлении света в каплях дождя. Это дисперсия – разложение белого света на семь составляющих цветов.)

4. А.С.Пушкин написал в одном из своих стихотворений:

Ревет ли зверь в лесу глухом,
Трубит ли рог, гремит ли гром,
Поет ли дева за холмом –
На всякий звук
Свой отклик в воздухе пустом
Родишь ты вдруг...
Что это за явление, как его объяснить?

(Ответ. Это эхо. Оно возникает при отражении звуковых волн от встречающихся на их пути преград.)

5. У китайского поэта Цюй Цюбо есть такие строки:

О необъятная страна, Необозримая страна. И для тебя нашлась одежда, Никем не сшитая она, Как бы безбрежний дивный сон Вдруг успокоенной земли – Вокруг на десять тысяч ли Невиданная белизна.

Что это за одежда?

(Ответ. Это снег. Возникает в процессе кристаллизации, является твердым кристаллическим телом.)

Этап 6. Город мастеров

Здесь каждой команде предлагают сделать небольшие интересные приборы или опыты из подручных материалов и объяснить принцип их работы.

Можно предложить такие задания.

Задание 1. Зальет ли вода свечу? Для ответа на этот вопрос проделайте опыт.

В стакан или банку налейте воды. В воду опустите огарок свечи (7—8 см длины). Чтобы свеча плавала, сохраняя вертикальное положение, воткните в нее снизу посередине металлическую кнопку или гвоздик. Добейтесь того, чтобы над поверхностью воды оставались только фитиль и краешек свечи. Зажгите фитиль. При этом свеча будет плавиться, становясь все меньше и меньше. Зальет ли вода свечу?

Проверьте это на опыте и объясните наблюдаемое явление.

Задание 2. Сделайте из картофеля «подводную лодку».

Оборудование: картофелина, пол-литровая стеклянная банка, вода, поваренная соль.

Необходимо заставить картофелину всплывать и опускаться на дно.

Возьмите пол-литровую стеклянную банку, опустите на ее дно сырую картофелину и налейте полбанки воды. Картофелина будет лежать на дне (плотность картофеля 1,1 г/см³).

Теперь сыпьте в банку соль, размешивайте ее, насыщая раствор. Когда плотность солевого раствора станет равной плотности картофеля, картофелина отделится ото дна банки и будет плавать между дном и поверхностью раствора.

Прибавьте пресной воды. Плотность раствора понизится, и картофелина начнет опускаться.

Задание 3. За чайным столом можно проделать следующий простой опыт.

Вылейте на блюдце немного чаю и дайте ему охладиться. Возьмите горячий стакан и опрокиньте его на блюдце. Спустя непродолжительное время весь чай из блюдца соберется под стаканом.

Проделайте и объясните опыт.

Задание 4. Повторение опыта Герике. Для этого опыта понадобятся два стакана, огарок свечи, немного газетной бумаги и ножницы.

Поставьте зажженный огарок в один из стаканов. Вырежьте из нескольких слоев газетной бумаги, положенной один на другой, круг диаметром, немного большим, чем внешний край стакана. Затем вырежьте середину круга таким образом, чтобы большая часть отверстия стакана оставалась открытой. Смочите бумагу водой, полученную эластичную прокладку положите на верхний край первого стакана. Осторожно поставьте на эту прокладку перевернутый второй стакан и прижмите его к бумаге так, чтобы внутреннее пространство обоих стаканов оказалось изолированным от внешнего воздуха. Свеча вскоре потухнет. Теперь, взявшись рукой за верхний стакан, поднимите его. Нижний стакан как бы прилип к верхнему и поднялся вместе с ним. Почему это произошло?

Огонь нагрел воздух, содержавшийся в нижнем стакане, воздух расширился, и часть его вышла из стакана. Когда вы медленно приближали к первому второй стакан, содержащийся в нем воздух тоже нагрелся и часть его вышла наружу. Значит, когда оба стакана были плотно придавлены один к другому, в них было меньше воздуха, чем до начала опыта. Свеча потухла, как только был израсходован весь содержащийся в обоих стаканах кислород.

После того, как оставшиеся внутри газы остыли, давление их уменьшилось, а атмосферное давление снаружи осталось неизменным. Оно-то и придавило так плотно стаканы друг к другу, а точнее, разность между атмосферным давлением и давлением газов внутри стаканов.

♦ ♦ ♦

Игру «Путешествие в страну «Физика» мы проводим в рамках недели естественных наук, которая ежегодно проходит в нашем педагогическом училище.

1. Тарасов Л.В. Физика в природе. – М.: Просвещение, 1988.

2. Горев Л.Л. Занимательные опыты по физике. – М.: Просвещение, 1985.

3. Энциклопедический словарь юного физика. – М.: Педагогика, 1984.

4. Лапина И.Я. Внеклассная работа по физике. – М.: Просвещение, 1977.

5. Браверном Э.М. Внеклассная работа по физике. – М.: Высш. шк., 1990.

6. Гнедина Т.Е. Физика и творчество в твоей профессии. – М.: Просвещение, 1988.