Игра по физике " В мире измерений"

Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение 

лицей № 395 Красносельского района Санкт-Петербурга

Сценарий районной игры по физике: «В мире измерений».

Номинация: «Поколение НТИ».

                                                         Авторы: учитель физики Платонова А.Н.

                                                                         учитель физики Пальчикова Е.А.

Санкт-Петербург

2023

Пояснительная записка

Актуальность

Мы все понимаем, что мир вокруг нас очень быстро меняется. Новое образование должно оперировать с возможностями сверхскоростного доступа к информации. Куда же девать столько высвободившегося времени и мозга учащихся? Акцент обучения, должен сместиться в сторону ускорения обработки информации. От ставшего ненужным заучивания множества фактов и технологий к обучению когнитивным методикам: поиску, систематизации, анализу, сопоставлению, обобщению и синтезу новых знаний. То есть, для перехода к обществу знаний, мы должны создать такую систему образования, где в массовом порядке будут преподаваться те когнитивные навыки, которыми раньше владели только профессиональные исследователи. Можно сказать, что массовыми должны стать технологии образования – когда каждый образованный человек владеет методиками, техниками и навыками — исследования, анализа, синтеза. Это качественный переход. Мы представляем игру, в которой ученик развивает выше перечисленные методики, техники и навыки.

Почему игра? В игре учащиеся охотно преодолевают трудности, развивают умение анализировать свою деятельность, оценивать свои поступки и возможности. Игровые формы занятий помогают сделать любой учебный материал увлекательным, вызывает у учеников глубокое удовлетворение, создает радостное рабочее настроение, облегчает процесс усвоения знаний. Усвояемость знаний в игровой форме значительно выше ввиду того, что мы ассоциируем некое происходящее действие и учебный материал

Цель игры:

·        Знакомство с лабораторией «PXYWE»в игровой форме, с целью дальнейшего сетевого сотрудничества.

Задачи игры:

·        Создание условий для повышения мотивации учащихся к исследовательской деятельности по физике

·        Создание условий для углубления свои знания в области физического эксперимента

·        Создание условий для получения навыков осмысленного поиска информации.

·        Отработать умение планировать и распределять свое время.

·        Плодотворно контактировать с членами группы.

Планируемые результаты.

Личностные результаты

● Убежденность в возможности познания законов природы.

● Убежденность в возможности использования достижений науки на благо развития

человеческой цивилизации

● Готовность к морально-этической оценке использования научных достижений.

● Чувства ответственности за защиту окружающей среды.

● Сформированность целостного мировоззрения, соответствующего современному уровню развития науки.

Метапредметные результаты.

● использование для познания окружающего мира различных естественнонаучных

методов: наблюдение, измерение, эксперимент, моделирование;

● формирование умений различать факты, гипотезы, причины, следствия, доказательства,

законы, теории;

● овладение адекватными способами решения экспериментальных задач;

● приобретение опыта выдвижения гипотез для объяснения известных фактов и

экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез.

● владение монологической и диалогической речью. Способность понимать точку зрения

собеседника и признавать право на иное мнение;

● владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умением предвидеть

возможные результаты своих действий:

● организация деятельности: постановка цели, планирование, определение

оптимального соотношения цели и средств.

Предметные результаты

Обучающийся научится:

·         соблюдать правила безопасности и охраны труда при работе с учебным и лабораторным оборудованием;

·         понимать смысл основных физических терминов: физическое явление, физическая величина, единицы измерения;

·         распознавать проблемы, которые можно решить при помощи физических методов;

·        анализировать отдельные этапы проведения исследований и интерпретировать результаты наблюдений и опытов;

·        ставить опыты по исследованию физических явлений или физических свойств тел без использования прямых измерений; при этом формулировать проблему/задачу учебного эксперимента;

·        собирать установку из предложенного оборудования; проводить опыт и формулировать выводы;

·        понимать роль эксперимента в получении научной информации;

·         проводить прямые измерения физических величин;

·        собирать экспериментальную установку, следуя предложенной инструкции;

·         анализировать ситуации практико-ориентированного характера, узнавать в них проявление изученных физических явлений или закономерностей и применять имеющиеся знания для их объяснения;

Порядок и условия проведения игры

1.     Место проведения игры ГБОУ лицей 395. Актовый зал и 2 учебных кабинета.

2.     Игра проводится для учащихся 9 классов

3.     Для участия в игре необходимо создать команду - 4 человека. Не более 8 команд (Ограничение связано с количеством наборов оборудования.)

4.     Вначале игры команды должны себя презентовать в произвольной форме в течении 1 минуты.

5.     Дополнительной подготовки к игре не требуется.

6.     Основные темы игры. Электрические цепи и возобновляемые виды энергии.

7.     Игра обучающая, всю необходимую информацию участники получат во время игры.

8.     игра делится на 5 этапа:

·        Введение в игру;

·        знакомство с наборами оборудования;

·        задания на закрепление полученных знаний;

·        экспериментальное задание;

·        подведение итогов.

Оборудование: конвергентная лаборатория «PXYWE», наборы «Электричество» и «Энергия». Таблички «Царство электричества» и «Царство энергия» (размещаются на дверях аудиторий)

Подготовка игры:

Создается положение игры. С ним заранее знакомятся школы района.

Выбирается жюри.

Проходит регистрация команд.

Создаются таблички: «Царство электричества» и «Царство энергия» (размещаются на дверях аудиторий) в которых будет проходить игра.

Организуется 4 места в каждой аудитории, где будут сидеть команды, расставляются наборы с оборудованием.

Расставляется оборудование для проведения 3 этапа игры.

Разрабатываются карточки с заданиями и описанием оборудования.

Ход игры

Этапы игры	Действия ведущего	Действие участников игры	Действие жюри	Место проведение оборудование
Введение в игру. (10 мин)	Приветствует команды. Распределяет команды: 4в царство «Электричества», 305 к 4в царство «Энергия» 306 к. Знакомит с членами жюри.	Воспринимают информацию	Встают, когда их представляют.	Актовый зал.
Знакомство с оборудованием (10 мин)	Рассаживает команды, раздает карточки № 1 с описанием оборудования в предоставленных на столах комплектах (приложение 1)	Знакомятся с содержанием комплектов.		Кабинет 305, 306
Закрепление полученных знаний. (10 мин)	Забирает карточки № 1. Раздает карточки № 2 с вопросами. (приложение 2). Объясняет. Что нужно сделать и критерии.	Команды после получения карточки с вопросами ищут ответы. Ответом на вопрос является фотография прибора или схемы. Принимается одна фотография на одном носителе.	Каждый правильный ответ оценивается в 1 балл. Для быстроты заранее готовятся фотографии с правильными ответами. (приложение 3)	Кабинет 305, 306
Экспериментальное задание (15 мин)	Объявляет о результатах предыдущего этапа. Раздает карточки № 3 с следующим заданием (приложение 4). Знакомит с критериями оценивания. Объявляет итоги этапа	Выполняют экспериментальное задание	Оценивают выполнения заданий по следующим критериям. Царство «Энергии» Правильно собрана схема – 1 балл За каждый предложенный и продемонстрированный способ увеличения КПД двигателя 1 балл. Царство «Электричества» Правильно собранная 1 схема -1 балл Правильно собранная 2 схема – 1 балл Правильно собранная 3 схема – 1балл Полное объяснение почему ответом на вопрос является 3 схема – 2 балла Не полное объяснение  - 1 балл.	Кабинет 305, 306
Команды переходят в другое царство и проходят те же этапы, используя другой комплект оборудования.
Заключительный этап (10 минут)	Предоставляет слово жюри. Спрашивает у участников игры; « Какие впечатления, что понравилось, непонравилось»	Делятся впечатлениями	Объявляют результаты игры. Делятся впечатлениями.	Актовый зал

Подведение итогов: поставленные цели и задачи были выполнены. Всем участникам игра очень понравилась. Было сказана много приятных слов. Учащиеся с поставленными задачами справились.  Данную игру можно рекомендовать не только в районном масштабе, но и в одной школе и даже в одном классе.

Царство «Энергия»

Приложение 1 (1 карточка)

Соединитель, прямой,  

Соединитель, угловой,  

Соединитель, T – образный 

Соединитель, разомкнутый,  

Точка соединения,  

Ламповй патрон Е 10,  

Выключатель вкл./выкл. ,  

Переключатель,  

Двигатель 12 В с вращающимся диском

Функции и применение
Этот двигатель с индикаторным диском относится к системе электрических/электронных строительных блоков для демонстрационных экспериментов. Он
может быть использован для экспериментов по преобразованию электрической энергии в механическую, особенно в области возобновляемых источников энергии.

Солнечная батарея,

Функции и применение

Для исследования характеристик солнечных батарей и питающих устройств с напряжением около 2 В и проведения экспериментов в области возобновляемых

источников энергии

Держатель для трубок, d=0..13 мм,  

Шкала для демонстр. доски

Держатель с зажимом для демонстрационной доски

Солнечный коллектор, на магнитном креплении

Назначение и применение

Для экспериментов по изучению принципа работы солнечного коллектора. Состоит из: 2 медные пластины с черным и белым покрытием; 1 прозрачная пластина из макролона; 1 катушка из медной трубки; опорная пластина с магнитной пленкой, болты с резьбой и гайки с накаткой для крепления пластин, медные блоки с отверстием 8 мм для крепления термометров или датчиков температуры. Размер150 x 150 мм

Воронка, пластмассовая, цилиндрическая, 300 мл

Термогенератор, 1 элемент Пельтье

Назначение и применение

Для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и для использования в качестве теплового насоса, а также для демонстрации эффектов Зеебека и Пельтье. 2 никелированные медные скобы с точками измерения температуры для термометров и датчиков температуры плюс 4-мм гнезда. Элемент Пельтье с 71 кремниевым термоэлементом, соединенным параллельно.

Фетр, листовой, 100x100 мм

Крышка для учебного калориметра

Нагревательная катушка с гнездами

Держатель для приборов с магнитными креплениями

Мензурка, низкая форма, 25 мл

Стержень - мешалка

Стеклянный стержень, l=200 мм, d=5 мм

Силиконовые трубки, внутренний d=3 мм 

Пружинный зажим, ширина 15 мм

Лампы накаливания, 1.5 В/ 0,15 A, E10, 10 шт.

Соединитель, угловой, с разъемом,  

Двигатель 12 В, модуль DB

Функции и применение

Этот двигатель относится к системе электрических/электронных строительных блоков для демонстрационных экспериментов. Его можно использовать в качестве генератора или для экспериментов по преобразованию электрической энергии в механическую и наоборот. Также он может быть использован в качестве приводного узла для модели мотора для магнитной платы (07850-20).

Держатель для гирь с прорезями,

Гиря, 10 г, серебро/ бронза

Гиря, 50 г, серебро/ бронза

Леска, d=0,7 мм, l=5 м

Соединительный проводник, 2000 мм, желтый 

Соединительный проводник, 500 мм, синий 

Приложение 2 (2 карточка.)

1 сфотографируйте прибор, предназначенный для прямого преобразования тепловой энергии в электрическую и для использования в качестве теплового насоса.

2. сфотографируйте прибор, предназначенный для использования в качестве генератора или для экспериментов по преобразованию электрической энергии в механическую и наоборот

3. сфотографируйте прибор, предназначенный для нагревания жидкостей с помощью электроэнергии.

4. сфотографируйте прибор, предназначенный для экспериментов по изучению принципа работы солнечного коллектора.

5. сфотографируйте прибор, предназначенный для преобразования солнечной энергии в другие виды энергии.

Приложение 3 (ответы)

Царство энергия.

2 задание

1

2

3.

4.

5.

Ответы 3 задание:

Способы увеличения мощности двигателя

Уменьшить расстояние между солнечной батареей и лампой

Взять более мощный осветитель

Изменить угол наклона батареи.

Приложение 4 (3 карточка)

Экспериментальное задание:

Подготовка

1.  Соберите электрическую схему для лампы (рис. 1).

2.  Соберите электрическую схему для двигателя (рис. 2).

3.  Соедините оба ряда модулей вместе (рис. 3).

4.  Вставьте солнечный элемент в держатель (рис. 4).

5. Подключите солнечный элемент к двигателю (рис. 5).

6. Поместите солнечный элемент непосредственно за лампой (рис. 6)

7. Подключите лампу к источнику питания (рис. 7).

Ход работы:

Включите источник питания.

Медленно поворачивая ручку регулировки напряжения до 6 В, наблюдайте за двигателем и лампочкой.

Запишите, что вы наблюдали.

Придумайте, запишите и продемонстрируйте способы увеличения мощности двигателя.

Царство «Электричества»

Приложение 1 (1 карточка)

Соединитель , прямой,

Соединитель, угловой,

Соединитель, Т-образный,  

Соединительный, разомкнутый,

Соединительный модуль

Соединитель, прямой с разъемом,

Соединитель, угловой с разъемом,

Выключатель вкл./выкл.,  

Переключатель,  

Патрон для лампы накаливания

Держатель для батареек (тип С),  

Сопротивление 50 Ом,  

Сопротивление 100 Ом,

Сопротивление 10 кОм,

Сопротивление 47 кОм,

Потенциометр 250 Ом,  

Мах напряжения 12 В токе 2 А

Резистор с отрицательным температурным коэффициентом, 1кOм,  

для NTC-резисторы имеют сопротивление, которое уменьшается с ростом температуры.

Резистор с положительным температурным коэффициентом,  

Резисторы (PTC) ведут себя одинаково в определенном температурном диапазоне. Имеют сопротивление, которое увеличивается с ростом температуры.

Чашка звонка,  

Модель человека для изучения электробезопасности,       

Биметаллическая лента

Зажим типа "Крокодил", без изоляции,

Соединительный штепсель, 2 шт.

Соединительный проводник, 500 мм, красный | Length: 250 mm

Соединительный проводник, 500 мм, синий | Length: 250 mm

Соединительный проводник, 500 мм, красный | Length: 500 mm

Соединительный проводник, 500 мм, синий | Length: 500 mm

Желобчатый лоток без крышки

 Электроды медь, цинк, свинец. 76x40 мм 

Проводники. Не проводники

Приложение 2 (2 карточка)

1.Сфотографируйте электрическую цепь с потребителями: электрическая лампа и постоянный резистор.

2.Сфотографируйте электрическую цепь, в которой яркость горения лампы регулируется.

3. Сфотографируйте переменный резистор.

4.Сфотографируйте позистор.

5.Сфотографируйте термистор, способный усиливать яркость горения лампы.

Приложение 3 (ответы)

1. 

1.                    

3                              

4                                 

5                   

3 задание:

Сила тока не будет изменяться если не будет меняться сопротивление цепи (закон Ома)

Если в цепь последовательно включить NТС резистор и РТС резистор, то при нагревании у NТС резистора сопротивление будет уменьшаться, а у РТС увеличиваться, значит суммарное сопротивление не будет изменяться.

Приложение 4 (3 карточка)

Ход работы:

Исследование принципа работы NТС резистора

1.Соберите схему 1 (см фото)

Выставление предела мультиметра (см фото) для всех экспериментов.

Сделайте вывод, как изменяется сила тока со временем

2.     Исследование принципа работы РТС резистора

Соберите 2 схему (см фото)

Сделайте вывод, как изменяется сила тока со временем.

Соберите схему в которой сила тока с течением времени не будет изменятся.

Объясните, почему в вашей схеме сила тока не изменяется, с течением времени используя физические законы.

Все выводы и объяснения нужно записать

Положение

                                  районной игры «В мире измерений»         

1.Общие положения

1.1.Положение о районной игре по физике «В мире измерений» среди обучающихся школ Красносельского района (далее – игра) определяет цели  и задачи игры, порядок и сроки его организации, проведения и подведения итогов.

1.2.Организатором конкурса является  ГБОУ лицей 395 при поддержке ГБУ ИМЦ  Красносельского района Санкт-Петербурга.

2.Цели и задачи Конкурса

2.1.    Цель конкурса:

-     Знакомство с лабораторией «PXYWE»в игровой форме, с целью дальнейшего сетевого сотрудничества.

2.2 .  Задачи конкурса:

·         Создание условий для повышения мотивации учащихся к исследовательской деятельности по физике

·         Создание условий для углубления свои знания в области физического эксперимента

·         Создание условий для получения навыков осмысленного поиска информации.

·         Отработать умение планировать и распределять свое время.

·         Плодотворно контактировать с членами группы.

3.Оргкомитет Конкурса

3.1.Подготовку и проведение конкурса осуществляет Оргкомитет.

3.2.  Оргкомитет Конкурса:

-     Утверждает план подготовки  и проведения Конкурса.

-     Формирует состав жюри

-     Координирует работу членов жюри конкурса;

3.3. Члены Жюри в своей работе руководствуются данным Положением.

3.4. Жюри имеет право присудить одно место нескольким участникам при совпадении  суммы, набранных  ими баллов.

3.5.  Решение Жюри  обжалованию не подлежит.

4. Порядок и условия проведения игры

4.1. Игра состоится 11.11.2022 в 15:00. В лицее 395 в кабинете 305. Продолжительноть игры 1 час.

4.2. Игра проводится для учащихся 9 классов

4.3. Для участия в игре необходимо создать команду - 4 человека.

4.4. Вначале игры команды должны себя презентовать в произвольной форме в течении 1 минуты. (название, школа, ФИ членов команды)

4.5.  Дополнительной подготовки к игре не требуется.

4.6. Основные темы игры. Электрические цепи и возобновляемые виды энергии.

4.7. Игра обучающая, всю необходимую информацию участники получат во время игры.

4.8. игра делится на 3 этапа:

1. знакомство с наборами оборудования

2. задания на закрепление полученных знаний на 1 этапе.

3. Экспериментальное задание.

5. Подведение итогов и награждение победителей.

5.1. подведение итогов состоится по окончанию игры.

5.2. сроки награждения будут объявлены дополнительно.

Информация для связи почта [e-mail], телефон [phone] (Платонова Алевтина Николаевна