Обобщение опыта. Организация самостоятельной деятельности обучающихся на уроках физики как средство реализации системно-деятельностного подхода.

Организация самостоятельной деятельности обучающихся

на уроках физики

как средство реализации

системно-деятельностного подхода.

Содержание

1. Введение

1.1. Условия возникновения опыта

1.2. Актуальность и перспективность опыта

1.3. Цель и задачи

1.4. Новизна опыта

2. Ведущая педагогическая идея

3. Теоретическое обоснование опыта

4. Технология опыта

4.1. Самостоятельная работа с учебником

4.2. Учебно-исследовательская деятельность

4.3. Решение физических задач

4.4. Использование методов кейс-технологии

5.Результативность

6. Список литературы

7. Приложения

«Только тот, кто учится самостоятельно,

преуспевает в семь раз больше,

чем тот, которому все объяснили»

( А.Гитерман)

1. Введение

1.1. Условия возникновения опыта

С 2011 года осуществляется переход школ на ФГОС второго поколения. С 2015 года по новым стандартам будут обучаться ученики среднего звена. В основе Стандарта лежитсистемно-деятельностный подход, который обеспечивает: формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию; активную учебно-познавательную деятельностьобучающихся; построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся. Предметные результаты изучения области «Естественно-научные предметы» (физика) должны отражать наряду с другими «…приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений сиспользованием аналоговых и цифровых измерительных приборов…» и др. При итоговом оценивании результатов освоения обучающимися основной образовательной программы основного общего образования должны учитываться также сформированность умений выполнения проектной деятельности и способность к решению учебно-практических и учебно-познавательных задач.

По учебному плану школы на изучение предмета «физика» отводится 68 часов (2 часа в неделю). За это время трудно сформировать те навыки (самостоятельная работа, исследование, решение задач по алгоритму, проектная деятельность), которые требует стандарт. Передо мной возникла проблема: в ограниченное время необходимо сформировать у обучающихся фундаментальные навыки учебной деятельности. С целью более рационального использования времени, я решила объединить в одном уроке разные виды деятельности для формирования комплекса навыков. Наиболее эффективной формой организации работы на уроке считаю работу в группе.

Актуальность и перспективность опыта

В условиях введения ФГОС, актуальной задачей общего образования становится обеспечение развития универсальных учебных действий, которые являются психологической составляющей фундаментального ядра содержания образования. Закономерно изменение важнейшей задачи современной системы образования. В стандартах нового поколения она определяется как «формирование совокупности универсальных учебных действий, обеспечивающих компетенцию «научить учиться», способность личности к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта, а не только освоение учащимися конкретных предметных знаний и навыков в рамках отдельных дисциплин»

Приоритетным направлением, определенным в стандартах нового поколения, становится реализация развивающего потенциала общего среднего образования. Осуществить такой подход, используя традиционную систему организации образовательного процесса, невозможно и нереально, так как эта система не учитывает включения обучающихся в образовательный процесс как равноправных партнеров.

Поэтому следовало найти такой способ организации образовательного процесса, который позволил бы ярче обозначить и полнее реализовать учебное сотрудничество, основу которого должна составлять самостоятельная учебная деятельность обучающихся. Кроме того, найти и использовать такие технологии, где большая часть учебного времени отводилась бы на систематическую, целенаправленную самостоятельную деятельность обучающихся.

Отсюда вытекает актуальность темы исследования: формирование умений самостоятельной учебной деятельности при обучении физике в основной школе в связи с планируемым переходом к образовательным стандартам общего образования второго поколения.

1.3. Цель: интенсификация традиционного процесса преподавания физики через внедрение комплексного использования педагогических технологий на основе самостоятельной деятельности учащихся

Задачи: 1.Разработать систему заданий для организации самостоятельной работы с учебником.

Разработать систему заданий исследовательского характера для организации работы в группе.

Новизна опыта:

Необходимо отметить, что данный опыт не является кардинально отличающимся от традиционного преподавания физики. Цель его – интенсифицировать традиционный процесс преподавания физики через внедрение комплексных использований педагогических технологии на основе самостоятельной деятельности учащихся, обеспечит развитие личности обучающегося и способствует достижению высокой эффективности образовательных задач.

Элементы разных технологий используются на одном уроке для достижения одной цели – создания единого представления о каком-либо явлении

Обучающиеся выбирают на уроке вид деятельности, который им наиболее интересен и понятен, в результате осуществления которой они могут достичь наилучших результатов.

Ведущая педагогическая идея.

В основе опыта лежит, во-первых, идея обучения и воспитания в действии.

Эта идея созвучна со Стандартом, в основе которого системно-деятельностный подход.

Системно-деятельностный подход - это организация учебного процесса, в котором главное место отводится активной и разносторонней, в максимальной степени самостоятельной  познавательной  деятельности школьника. Ключевыми моментами деятельностного подхода является постепенный уход от информационного репродуктивного знания к знанию действия.

Понятие системно-деятельностного подхода было обосновано и введено в научный обиход в 1985 г. российскими психологами и, прежде всего, А.Г. Асмоловым. Тем самым была сделана попытка снять оппозицию внутри отечественной психологической науки между системным подходом, который разрабатывался в исследованиях классиков отечественной науки (таких, как Б.Г.Ананьев, Б.Ф.Ломов и др.), и деятельностным подходом, который, строго говоря, всегда был системным (его разрабатывали С.Л. Рубинштейн, Л.С. Выготский, А.Н. Леонтьев, Л.В. Занков, Д.Б. Эльконин, В.В.Давыдов и многие другие исследователи). Системно-деятельностный подход является попыткой объединения этих подходов. Именно он стал основой для многих практических разработок. Несколько замечательных ученых, прежде всего, В.Д. Шадриков, разными путями шли к этому подходу и, так или иначе, касались разработки стандартов.

Реализация технологии системно - деятельностного метода в практическом преподавании обеспечивается следующей системой дидактических принципов:
1) Принцип деятельности  заключается в том, что ученик, получая знания не в готовом виде, а добывая их сам, осознает при этом содержание и формы своей учебной деятельности, понимает и принимает систему ее норм, активно участвует в их совершенствовании, что способствует активному успешному формированию его общекультурных и деятельностных способностей, общеучебных умений.
2) Принцип непрерывности  означает преемственность между всеми ступенями и этапами обучения на уровне технологии, содержания и методик с учетом возрастных психологических особенностей развития детей.
3) Принцип целостности  предполагает формирование учащимися обобщенного системного представления о мире (природе, обществе, самомсебе, социокультурном мире и мире деятельности, о роли и месте каждой науки в системе наук).
4) Принцип минимакса  заключается в следующем: школа должна предложить ученику возможность освоения содержания образования на максимальном для него уровне (определяемом зоной ближайшего развития возрастной группы) и обеспечить при этом его усвоение на уровне социально безопасного минимума (государственного стандарта знаний).
5) Принцип психологической комфортности  предполагает снятие всех стрессообразующих факторов учебного процесса, создание в школе и на уроках доброжелательной атмосферы, ориентированной на реализацию идей педагогики сотрудничества, развитие диалоговых форм общения.
6) Принцип вариативности – предполагает формирование учащимися способностей к систематическому перебору вариантов и адекватному принятию решений в ситуациях выбора.
7) Принцип творчества – означает максимальную ориентацию на творческое начало в образовательном процессе, приобретение учащимся собственного опыта творческой деятельности.

Во-вторых, идея сотрудничества педагога и школьников на основе взаимного уважения и доверия.

3. Теоретическая база опыта

Наиболее яркие представители гуманистического направления К.Д.Ушинский, К. Роджерс среди основных принципов преподавания выделили следующие:

для каждого индивида значим собственный мир восприятия окружающей действительности;

индивид стремится к самопознанию и к самореализации; он обладает внутренней потребностью к самосовершенствованию;

взаимопонимание, столь необходимое для развития личности, может достигаться только в результате общения;

самосовершенствование, развитие происходит на основе взаимодействия со средой, с другими людьми.

Многие взгляды К.Роджерса легли в основу личностно-ориентированной педагогики. О необходимости учитывать индивидуальные особенности ребенка говорили и известные российские психологи: Л.В.Выготский (теория зоны ближайшего развития ребенка), П.Я.Гальперин (теория поэтапного формирования умственных действий), А.А.Леонтьев (психология общения), И.С.Якиманская (личностно-ориентированное обучение в школе) и др.

Использование в данных условиях обучения системы самостоятельной работы на уроках физики – это умение использовать совокупность различных методов взаимодействия с учащимися для обеспечения гуманных, психологически оправданных функций взрослого по отношению к ребенку.

Самостоятельная работа с учебником

Индивидуальная самостоятельная работа при организации учебной деятельности по технологии сотрудничества становится исходной, элементарной частицей самостоятельной коллективной работы, которая дает стимул для познавательной деятельности, для мотивации. Известное изречение мудрецов гласит: «Я могу подвести верблюда к водопою, но не могу заставить его напиться!» Суть как раз и состоит в том, чтобы учащийся захотел сам приобретать знания.

Организация обучения физике невозможна без соединения экспериментально-практической и умственной деятельности школьников. Естественно, что здесь необходимы технологии организации процесса овладения знаниями посредством учебной литературы и, прежде всего, учебника.

Возможность эффективного использования учебника физики заключается в организации специальной работы учащихся со всеми структурными компонентами учебника.

Приемы работы с учебником, представленные в таблице 1, способствуют формированию умения работать также с другими текстовыми источниками информации вербального характера (книги, компьютер).

Таблица 1

Классификация приемов работы с учебником

В руководстве работой учащихся с учебником учитель должен придерживаться следующих правил:

Фазы работы учащихся с учебником во время урока должны строго планироваться. Это правило вытекает из того, что содержание текста параграфа, рисунки усваиваются индивидуально каждым учащимся. Только тогда, когда ученик усвоит изложенное в тексте параграфа, он сможет об этом говорить, развивать и дополнять высказывания, отвечать на вопросы.

Задания должны побуждать учащихся к проработке материала учебника. Задания должны быть сформулированы так, чтобы они не только подразумевали прочтение текста или рассмотрение рисунка, но и побуждали учащихся к контрольной проработке прочитанного. Задания для работы с учебником должны ориентировать учащихся на выполнение а) деятельности по получению информации из учебника (Прочитай! Рассмотри рисунок и т.д.); б) непосредственной или косвенной ссылки на материал учебника; в) дальнейшей разработки материала учебника (выписать, ответить на вопросы и т.д.).

Результаты работы учащихся с учебником требуют систематического контроля и коррекции.Процесс усвоения учебного текста индивидуален. Разные учащиеся из одного и того же текста могут усвоить разное. От учителя требуется постоянно направлять эту работу и своевременно исправлять ошибки учеников.

Формирование умений самостоятельной работы с учебником. Школьники должны знать и уметь составлять план ответа, писать конспект, тезисы и пр.

Физика – экспериментальная наука. Для овладения методами научного познания и развития познавательной самостоятельности школьников при работе с учебником необходима система специальных приемов:

I группа: приемы работы с текстом, ориентированные на формирование методологических знаний. На начальном этапе изучения физики необходимо организовать работу со структурными формами научного знания (научный факт, понятие, гипотеза, закон и пр.) Учащимся предлагаются задания на выделение в тексте физических объектов (явлений) и средств их описания. Инвариантный блок заданий ко всем параграфам включает следующие вопросы:Какие научные физические знания встречаются в тексте параграфа? С какими видами научного знания вы познакомились? Что является основным объектом исследования в данном параграфе? Какие явления описаны в параграфе? Какие средства описания используются в тексте параграфа?Какие научные факты можно выделить на основе опытов, описанных в параграфе?

Вариативный блок включает задания на различение физических объектов и их моделей, на отделение объектов природы от объектов науки: Какие из объектов, изображенных на рисунке, являются объектами природы?О какой модели идет речь в тексте параграфа? Зависимость между какими величинами показана на графике? На основе каких фактов выдвинута гипотеза? Какие опыты следует поставить, чтобы проверить гипотезу? Найдите в тексте предложения, в которых отражается зависимость одного явления (объекта) от другого. Выпишите их. Определите объекты для сравнения. Определите черты сходства, черты различия.

II группа: приемы, способствующие пониманию логики познания. Эти приемы направлены на овладение способами структурирования учебного материала по логике принципа цикличности: Какие методы познания используются в тексте параграфа? Какие выводы можно проверить экспериментально? Где эти выводы применяются на практике?Рассмотрите рисунки в тексте параграфа. С какой целью здесь используется экспериментальный метод? Свои предположения проверьте аргументами текста учебника. Найдите и выпишите предложения, в которых раскрываются причины и следствия изучаемых явлений. Какие экспериментальные факты лежат в основе данного утверждения? Какая гипотеза лежит в основе данной теории? Следствием какого эмпирического закона или какой модели является данный вывод? Какой опыт стал исходным фактом для формулировки закона…? Найдите в тексте высказывания, относящиеся к следствиям при изучении явления… К какому этапу логики познания относится опыт, описанный в параграфе? Какие этапы познания описываются в тексте?

Работу с текстом можно организовать по схеме:найти в учебнике словесное описание ситуации или демонстрации → обсудить явление с классом →выполнить рисунок в смысле модели → обсудить и обобщить выполненные рисунки→ выдвинуть предположения о причинах (природе) явления.

III группа: приемы, способствующие развитию познавательной активности на основе метода научного познания, частных экспериментальных и теоретических методов исследования и формированию экспериментальных умений. Учащимся предлагаются задания на выполнение наблюдений, экспериментальных и теоретических исследований.

Перед выполнением практической части учащиеся отвечают на вопросы: Какой объект исследуется в вашем случае? Какие характеристики вы будете измерять? Как они обозначаются? Какие теоретические знания необходимы для выполнения данного исследования? Какие физические модели используются при проведении экспериментального исследования? Предложите опыт по дополнительной экспериментальной проверке истинности вашего результата. Как проверить истинность вашего результата? Как доказать, что наши данные точные? Какое явление, закон лежат в основе принципа работы прибора …? Назовите случай, когда нашим методом невозможно определить физическую величину… Перечислите причины погрешностей при данном методе определения физической величины… Каковы границы применимости закона …?

Выполнение экспериментальных исследований можно организовать с рисунками в учебнике по схеме: предложить гипотезу о том, что должно произойти в результате опыта, подобрать оборудование для эксперимента, провести проверку гипотезы, проанализировать результаты, скорректировать свою гипотезу или высказать новую, найти в учебнике и зачитать слова, относящиеся к данному рисунку, дополнить описание рисунка и пр.

В процессе такой работы с текстом школьник учится анализировать, синтезировать, конкретизировать и обобщать прочитанное:

1. Выполните анализ текста параграфа по следующей схеме:

разделите текст на логические части;

выделите главное в каждой логической части;

найдите ключевые слова и понятия в каждой логической части;

выявите главную мысль текста.

2. Прочтите параграф и выполните анализ текста по следующей схеме:

найдите сущность в рассматриваемых фактах (явлениях);

определите условия существования описанных явлений;

установите причинно-следственные связи между физическими величинами, описывающими явление;

сделайте вывод (сформулируйте ведущую идею, закономерность, закон);

результаты своей работы оформите в виде (схемы, таблицы, опорного конспекта и т.д.).

3. Прочтите текст и выполните следующие задания:

выделите в тексте 2 объекта для сравнения (любые предметы реальной действительности);

выделите признаки их сравнения (все то, чем предметы или явления сходны друг с другом или чем они отличаются друг от друга);

выделите основания для сравнения (признаки сравниваемых предметов, по которым эти предметы сопоставимы);

установите признаки сходства и отличия;

оформите результаты сравнения.

4. Прочтите текст и составьте к нему вопросы:

уточняющие (Верно ли …? Действительно ли…? Надо ли …? Согласны ли вы с …?);

восполняющие (Кто…? Что…? Где…? Когда…? Сколько…? Какие…? Как…?);

конструктивные(сравнить, выполнить работу по инструкции, найти признаки сходства и отличия);

творческие (Почему…? Доказать, что… . Обосновать…).

4. Технология опыта

Причиной обращения к проблеме развития навыков самостоятельной деятельности учащихся на уроках физики, стала низкая степень проявления самореализации, частичная самостоятельность в учении. Результаты проведенной диагностики показали, что среди учеников 7-8 классов уровень самостоятельности допустимый или низкий.

Учение – это целенаправленный и мотивированный процесс, поэтому задача учителя состоит в том, чтобы включить каждого ученика в деятельность, обеспечивающую формирование и развитие познавательных потребностей, стремления к творчеству, к овладению приемами самоорганизации, самообразования и саморазвития личности. Этому, на мой взгляд, в полной мере способствует использование технологий: развития критического мышления через чтение и письмо, проектной технологии, обучения в сотрудничестве, что и легло в основу опыта.

Необходимость создания условий для формирования и развития самостоятельной деятельности обучающихся привела к мнению о целесообразности использованиятехнологии сотрудничества на уроках физики.

В своей работе я стараюсь руководствоваться принципами организации процесса обучения, предложенными Н.М.Зверевой:

Учитель переходит с позиции носителя знаний на позицию организатора познавательной деятельности учащихся;

мотивирует познавательную деятельность учащихся на уроке, формирует интерес к предмету;

организует самостоятельную и творческую учебную деятельность на уроке, самоанализ и самооценку собственной учебной деятельности учащихся, создает ситуацию успеха;

использует коллективные, групповые и индивидуальные способы учебной деятельности, включая в нее всех учащихся, и организует взаимопомощь учащихся.

Используя на практике системно-деятельностный подход, я пришла к выводу о необходимости перемен по следующим направлениям:
 Содержание материала (чему учить?): в ходе умственной или практической деятельности учащиеся должны «добывать» новые физические знания. 
Мотивы деятельности: стимулировать учащихся не быть пассивными, а вовлекать их в работу.
Способы «включения» в продуктивную деятельность: направить учеников на творческий поиск.
Средства труда: различные средства обучения от дидактических материалов до компьютеров.
Организация труда: все или почти все знания и умения должны добываться самостоятельно под руководством учителя в процессе личной работы, индивидуальной или коллективной.
Отношения во время работы: создание деловой атмосферы, доброжелательности.
Рефлексия: учащиеся побуждаются обдумывать и оценивать свои действия, достижения.

Результаты диагностики (Приложение 1) уровня развития самостоятельности по материалам опросников Ч.Д. Спилбергера, А.К. Оспицкого и мотивации на основе анкеты «Как вы относитесь к учебе по отдельным предметам?» Т.И. Шамовой показали, что дети охотней занимаются решением проблем в группах, так как при таких формах работы: задействованы все учащиеся, каждый получает возможность реализоваться в том, что является его сильной стороной получить помощь в том, в чем он слабее других. Поэтому я выбрала формой организации познавательной деятельности работу в группах.

Технологическая сторона опыта основана на принципах:

Принцип обязательности.

Каждый ученик на каждом уроке непременно должен самостоятельно выполнить хотя бы небольшое задание: решить задачу, сформулировать краткий ответ на вопрос, провести опыт, работать с учебником и т. д.

Принцип посильности.

Задания для самостоятельной работы быть подобраны таким образом, чтобы ученик мог с ними справиться. Если речь идет о новом материале, задание должно быть в «зоне ближайшего развития» ребенка, чтобы он мог самостоятельно или с небольшой помощью решить поставленную проблему.

Принцип постоянного обучения новым формам и методам самостоятельной работы.

В 7-м классе нужно начинать учить самостоятельной работе с учебником, задачником, таблицами, дополнительной литературой и далее постепенно осваивать все более сложные методы самостоятельной работы.

Принцип интересности.

Для разных учеников привлекательны разные формы и методы работы. Поскольку путь к хорошему результату может быть разным, то лучше позволить ребенку идти путем, который ему больше нравится. Одни дети с удовольствием решают задачи, другие любят практическую работу. Надо разрешать детям преимущественно использовать их любимый метод, грамотно направляя их.

Принцип постоянной занятости.

Ученик не должен скучать на уроке и иметь свободное время. Если способные дети, с хорошими навыками самостоятельности, досрочно заканчивают работу, необходимо давать дополнительные, наиболее интересные задания в качестве поощрения.

Принцип использования эмоций.

Ученики должны не только самостоятельно действовать и мыслить, но и испытывать эмоциональный подъем, радость от победы над задачей и над собой.

Принцип поощрения.

Многие дети будут работать самостоятельно только за какое-либо поощрение. С этим надо считаться и использовать для мотивации. Для разных детей значимы разные поощрения, например высокие оценки, публичное признание их хорошей работы, помещение работ на выставку и т.д.

Мной были разработаны задания для самостоятельной работы на разных этапах урока и для самостоятельного изучения физических объектов, законов, явлений (Приложение 5).

Индивидуальная самостоятельная работа при организации учебной деятельности по технологии сотрудничества становится исходной, элементарной частицей самостоятельной коллективной работы, которая дает стимул для познавательной деятельности, для мотивации.

Самостоятельная работа с учебником.

Организация обучения физике невозможна без соединения экспериментально-практической и умственной деятельности школьников. Естественно, что здесь необходимы технологии организации процесса овладения знаниями посредством учебной литературы и, прежде всего, учебника. В 7-м классе нужно начинать учить самостоятельной работе с учебником, задачником, таблицами, дополнительной литературой и далее постепенно осваивать все более сложные методы самостоятельной работы.

Возможность эффективного использования учебника физики заключается в организации специальной работы учащихся со всеми структурными компонентами учебника и на разных этапах урока.

1. Работа с учебником может быть проведена в связи с демонстрацией опыта и исследований.

Например, при изучении вынужденных колебаний ставится опыт для наблюдения резонанса маятников и внимание обучающихся обращается на то, что данное явление возникает, когда маятники имеют одинаковую частоту. Как же его объяснить? Дается задание: найти объяснение в книге. После самостоятельной работы в беседе подчеркивается сущность резонанса, закрепляется его оформление, а затем вычерчивается на доске резонансная кривая.

2. Можно начать изучение темы с самостоятельной работы с учебником. Это возможно в том случае, если ученики имеют запас знаний, необходимых для правильного понимания нового материала.

Например, на уроке, посвященном изучению процесса кипения, вначале вспоминаем основные положения молекулярно-кинетической теории, явления испарения, охлаждения при испарении, наличия давления насыщенного пара и т.д. затем после постановки новой темы предлагается прочитать параграф “Кипение”. Выдается карточка с вопросами:

Чем объяснить появление пузырьков внутри жидкости вначале нагревания?

В чем причина поднятия пузырьков?

Объясните увеличение объема пузырьков.

Объяснение различие в изменении объема поднимающихся пузырьков в начале нагревания и после того, как жидкость прогрелась.

Что называется кипением?

При какой температуре происходит кипение?

Как изменяется температура кипения жидкости с изменением давления? Почему?

По учебнику готовят ответы на эти вопросы, после чего проводится беседа, в которой разбирается процесс кипения с молекулярно-кинетической точки зрения. Ставится опыт с кипячением воды в колбе. Обращается внимание на возникновение и стремительное поднятие пузырьков, проверяется постоянство температуры при кипении жидкости, снижение температуры кипения при уменьшении давления (с той же колбой), кипение раствора поваренной соли.

Такая методика создает прочное усвоение материала, так как самостоятельная работа сочетается с их активной мыслительной деятельностью, направляемой педагогом.

3. Большое значение имеет привитие умений не только находить формулировки в тексте учебника, но и давать определения на основании чтения его текста.

Например, при изучении свободных колебаний ставим следующий опыт. Поднимаем маятник на некоторую высоту, а затем отпускаем его. Ставится вопрос: “За счет, какой энергии маятник колеблется?”. Очевидно, за счет потенциальной энергии, сообщенной маятнику вначале. Говорим, что такие колебания называются свободными. Ставится задача сформулировать, какие колебания называются свободными. Прочитать начало параграфа, обучающиеся формулируют: “Колебания, которые происходят благодаря только начатому запасу энергии, называются свободными

Как показывает опыт, при таком сочетании демонстрации, слова преподавателя и использования учебника, ученики не только усваивают содержание определения, но и запоминают его формулировку.

4. Очень полезной является методика обобщения учебного материала на уроке, когда она проводится по учебнику с последующим анализом прочитанного. По указаниям и направляющим вопросам ученики быстро просматривают текст учебника; при этом они не читают все параграфы целиком (на это нужно было бы очень много времени), но, хорошо ориентируясь в знакомом тексте, быстро находят нужное.

Например, по темам “Колебание и волны” и “Звук” обобщение и систематизацию проводят следующим образом.

Ставиться ряд вопросов, на которые учащиеся отвечают, пользуясь по мере надобности книгой:

Какие колебания называются гармоническими?

Какие величины их характеризуют?

В чем заключаются законы гармонического колебания?

Какие колебания называются свободными? Вынужденными?

В чем заключается явление резонанса, каково условие его появления?

Что называется волновым движением? Длиной волны?

От чего зависит скорость распространения звуковых колебаний: высота, громкость, тембр звука?

Примеры работы с текстом приведены также в Приложении 2.

4.2. Учебно-исследовательская деятельность учащихся.

Изучение физики невозможно без эксперимента. Результаты анкетирования учеников показали, что они предпочитают активные формы организации познавательной деятельности на уроке Систематическое формирование исследовательских умений на уроках физики в значительной степени развивает мышление ученика и такие надпредметные умения, как

- вести наблюдения;

- планировать исследование;

- производить измерения и производить подсчеты;

- представлять результаты исследования в различных знаковых системах: с помощью таблиц, графиков, схем, формул, и др., а также делать логически выстроенное сообщение;

- пользоваться специфическим языком данной науки;

- работать в команде;

- навыки публичного выступления.

Под исследовательской деятельностью учащихся понимают деятельность учащихся, которая связана с решением творческих,

исследовательских задач с заранее неизвестным содержанием.

Исследовательская деятельность может осуществляться как в урочной, так  и во внеурочной деятельности. В значительной степени формированию  исследовательских умений способствует учебный эксперимент, который позволяет отрабатывать такие элементы исследовательской деятельности, как планирование исследования, его проведение, обработку и анализ результатов, их представление. Класс делю на группы, и каждая группа проводит свое исследование. На этом этапе степень самостоятельности работы может быть разной:

группа может получить четкие инструкции, что и как делать,

самостоятельно формулируются лишь выводы;

группа может сама спланировать эксперимент, отобрать приборы для его проведения, провести опыт и необходимые измерения, сформулировать вывод.

После этапа самостоятельной работы происходит поочередное

представление исследований:

сообщается, какая цель была поставлена перед группой;

рассказывается о том, как было проведено исследование, с помощью каких приборов;

докладываются полученные результаты;

Систематическое формирование исследовательских умений на уроках физики в значительной степени развивает мышление ученика и такие надпредметные умения, как

вести наблюдения;

планировать исследование;

производить измерения и производить подсчеты;

представлять результаты исследования в различных знаковых

системах: с помощью таблиц, графиков, схем, формул, и др., а также

делать логически выстроенное сообщение;

пользоваться специфическим языком данной науки;

работать в команде;

навыки публичного выступления.

Особый интерес учащихся вызывают составляемые мной и предлагаемые к индивидуальному выполнению экспериментальные задачи. Ученики-«экспериментаторы» занимают места за первой партой, где подготовлены приборы, инструменты, необходимые для решения задач. Задания выполняются парами в течение 7-8 минут, затем происходит публичный отчёт о проделанной работе в течение 1-2 минут.

Пример экспериментального задания для учащихся 7-го класса, предлагавшегося при изучении темы «Рычаги». Ученики-теоретики использовали простые физические приборы, ученики – практики работали с известными им инструментами, и научились видеть в физике не просто теоретическую науку, но и сумели найти физические явления и законы в окружающих предметах.

Также интересны учащимся задания, в ходе которых они изготавливают игрушки, простейшие физические приборы, материалы для проведения лабораторных работ.

Исследовательская деятельность может быть организована двумя способами. Во-первых, как компонент традиционного учебного процесса, во-вторых, для педагогического проектирования более эффективного исследовательского метода. Примеры уроков, целиком посвященных исследовательской деятельности учащихся, используемой на уроке в качестве источника новых знаний в Приложении 3.

Реферативно-исследовательскиеработы, выполненные на основе

нескольких литературных источников, характерных для исследования в

научной сфере и обязательно включающие свою собственную трактовку.

Исследование: «Влияние микроволнового излучения и электромагнитных полей сотовых телефонов на организм подростка» вызвало большой интерес у всех учащихся школы. Была проведенаогромная работа по сбору материала, анкетированию ребят разного возраста,обработке информации, оформлении всей работы. С этой работой ученикивыступили перед учащимися со 2 по 11 класс, на общешкольномродительском собрании, методическом объединении учителей физики,учителями и работниками школы. Работа над этой темой продолжается: те жесамые вопросы будут заданы этим же учащимся, но уже спустя год исравним результаты, изменилась ли осведомленность о влиянии сотового телефона на человека и окружающий мир, изменились ли места, используемые для ношения сотовых телефонов. Чувствуют ли ученики изменения в своем самочувствии после разговора по сотовому телефону. Где и на каком расстоянии вы храните свой сотовый телефон во время сна?

Мини-исследования на уроках. Например, на уроке по теме «Действие жидкости и газа на погруженное в них тело» я предлагаю ученикам работы разного уровня сложности (Приложение 4).

Я использую в основном учебно-исследовательскиеработы, выполненные на основе эксперимента, главной целью которой является

развитие личности, а не получение объективно нового результата, как в «большой» науке. Стараюсь выбрать тему исследования, чтобы она вызывала интерес у детей. Например «От чего может зависеть быстрота остывания чая?»

При решении этой задачи предполагается, что учащиеся осваивают исследовательские действия:

- выдвижение гипотез;

- планирование эксперимента;

- проведение эксперимента;

- формулировка вывода.

В результате будут формироваться умения:

- выдвигать и проверять гипотезу;

- планировать и проводить эксперимент.

Выдвигают предположение: от сорта чая, от его количества, от того, в какой чашке чай, от наличия и количества сахара, перемешиваем ли чай и какой ложкой.

Выбирают необходимое оборудование.

Проводят эксперимент.

Делают вывод

При выполнении работы исследовательского характера, учащиеся должны сами составлять план и этапы выполнения эксперимента, определять необходимое оборудование для выполнения работы, ставить задачи и находить пути их решения, делать выводы. Тогда это и будет – исследовательская работа.

По умению выполнять самостоятельную исследовательскую деятельность возможно формирование групп учащихся: 1-я группа – учащиеся, действующие продуктивно, способные включаться в самостоятельную исследовательскую деятельность, активно в ней участвовать, делать анализ материала, формулировать выводы; 2-я группа – учащиеся, способные включаться в самостоятельную исследовательскую деятельность с помощью учителя, действующие медленнее и менее продуктивно; 3-я группа – учащиеся, у которых недостаточно развиты познавательные способности, действующие по образцу, неспособные вести самостоятельные исследования.

Учащимся 1-й группы можно предложить проведение эксперимента(Приложение 6).

4.3. Решение физических задач.

В 7 классе ученики впервые знакомятся с физическими задачами. Физическая задача – это небольшая проблема, которая в общем случае решается с помощью логических умозаключений, математических действий и эксперимента на основе законов и методов физики. Решение физических задач – одно из важнейших средств развития мыслительных, творческих способностей учащихся.

Привитие умения самостоятельно решать задачи — одна из наиболее трудных проблем, требующих постоянного пристального внимания учителя. Приучать к самостоятельному решению задач нужно учащихся постепенно, начиная с выполнения отдельных несложных операций, затем переходя к выполнению более трудных операций, а уж потом к самостоятельному решению задач.

Включение элементов самостоятельной работы по решению задач нужно осуществлять в последовательности, соответствующей постепенному нарастанию трудностей. На основе специально имеющегося опыта рекомендуются следующие этапы этой работы.

1. Вначале необходимо научить школьников самостоятельно анализировать содержание задач, ознакомить их с наиболее рациональными способами краткой записи содержания и способами их решения. Для этого нужно периодически вызывать учащихся к доске, предлагая им кратко записывать условия задачи, а затем путем коллективного обсуждения находить наиболее рациональные способы записи.

2. Следующий этап в привитии навыков самостоятельной работы по решению задач — выработка умения выполнять решение в общем виде и проверять правильность его, производя операции с наименованиями единиц измерения физических величин.

3. Важным элементом в подготовке к вполне самостоятельному решению задач по физике является выработка у учащихся умения производить приближенные вычисления. Такие умения первоначально получают на уроках математики, но их необходимо закреплять на уроках физики. С этой целью при решении первых физических задач в VII классе полезно предлагать учащимся самостоятельно выполнять расчеты после коллективного обсуждения способов решения и записи плана решения на доске.

4. После усвоения учащимися приемов краткой записи условия задач, а также приемов преобразования единиц измерения физических величин и действий с наименованиями можно включить в самостоятельную работу поиски путей решения задач.

При обучении детей решению задач я использую метод составления блок – схем, делающих этапы решения задач более очевидными для каждого ученика. Особое внимание необходимо уделить переводу единиц в систему СИ и правильному оформлению решения задач.

5. Большой самостоятельности требует от учащихся отыскание наиболее рационального способа решения задачи. Поэтому полезно систематически предлагать им несколько вариантов решения одной и той же задачи с тем, чтобы они научились самостоятельно находить новые способы решения. Это особенно важно практиковать при решении сложных задач. При этом нужно иметь в виду, что решение одной и той же задачи несколькими способами служит одним их методов проверки правильности решения. Научить учащихся пользоваться этим методом очень важно.

После того как учащиеся освоят все виды работы, связанные с решением физических задач, можно предлагать им самостоятельно выполнять полное решение задачи, включая проверку и анализ полученных результатов. Самостоятельная работа должна иметь место на каждом уроке, посвященном решению задач.

Практически на каждом уроке я использую индивидуальные задания, которые подготовлены к каждой теме школьного курса.

За время работы учителем физики я накопила и систематизировала по темам и классам комплекты карточек для проведения самостоятельных и контрольных работ. Все работы проводятся по 4 вариантам, имеющим различный уровень сложности.

4.4.Использование метода кейс-технологии.

Формирование универсальных учебных действий учащихся зависит и от их активности. Выполняю с учениками такие задания, которые имеют не только учебное, но и жизненное обоснование и не вызывает у думающего ученика безответного вопроса «А зачем мы это делаем?». Поэтому использую в своей работе кейс-метод – обучение на основе реальных ситуаций. Кейс-метод - это обсуждение ситуаций, основанных, как правило, на реальных событиях, что вынуждает учащихся к проведению анализа и принятия решения (нахождения выхода из создавшейся ситуации).

Типы кейсов:

«Практические» кейсы, которые отражают абсолютно реальные

жизненные ситуации;

«Обучающие» кейсы, основной задачей которых выступает обучение;

«Первооткрывательские» кейсы – это научно-исследовательские

кейсы, ориентированные на осуществление исследовательской деятельности.

Использую в основном практические кейсы.

Кейс технологии противопоставлены таким видам работы, как повторение за учителем, ответы на вопросы учителя, пересказ текста и т.п. Кейсы отличаются от обычных образовательных задач (задачи имеют, как правило, одно решение и один правильный путь, приводящий к этому решению, кейсы имеют несколько решений и множество альтернативных путей, приводящих к нему).

В кейс-технологии производится анализ реальной ситуации (каких-то вводных данных) описание которой одновременно отражает не только какую-либо практическую проблему, но и актуализирует определенный комплекс знаний, который необходимо усвоить при разрешении данной проблемы.

Разрабатывая кейс, выделяю три части:

1.Вспомогательная информация, необходимая для анализа кейса.

2.Описание конкретной ситуации.

3.Задания к кейсу.

Метод CASE STUDIES предполагает:

подготовленный в письменном виде пример кейса;

самостоятельное изучение и обсуждение кейса учащимися;

совместное обсуждение кейса в аудитории под руководством преподавателя;

следование принципу "процесс обсуждения важнее самого решения".

Данные технологии помогают повысить интерес учащихся к изучаемому предмету, развивает у школьников такие качества, как социальная активность, коммуникабельность, умение слушать и грамотно излагать свои мысли.

5. Результативность опыта

1. Результаты диагностики уровня самостоятельности с 2011 до начала 2013-14 учебного года (для одной параллели).

Заметен рост числа учащихся с оптимальным (с 29 до 32%) и идеальным уровнем (до 3,5%) развития самостоятельной деятельности, снижение числа учащихся с низким уровнем самостоятельной деятельности (с 14 до 8,5%)

2. На протяжении 3-х лет 100% успеваемость и качество знаний до 50%.

3. Результаты ЕГЭ и ГИА по физике на уровне областных значений

4. Участники и призеры районной олимпиады по физике и математике

6. Список литературы

А.В.Усова, З.А. Вологотская «Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе», Москва, «Просвещение», 1981

С.В.Анофрикова «Не учить самостоятельности, а создавать условия для ее проявления»; «Физика в школе», 1995. №3.

Рябинина Е.А. Некоторые принципы развития самостоятельности учащихся на уроках физики / Е.А. Рябинина // Физика в школе. 1990. № 2. C. 21–23.

Граник, Г.Г. Как учить школьников работать с учебником [Текст] / Г.Г. Граник, С.М. Бондаренко, Л.А. Концевая. – М.: Знание, 1987. – 80 с.

Граник, Г.Г. Когда книга учит [Текст] / Г.Г. Граник, С.М. Бондаренко, Л.А. Концевая. – 2-е изд., доп. – М.: Педагогика, 1991. – 68 с.

Крылова. О.Н. Школьные учебники как механизм внедрения педагогических инноваций [Текст] / О.Н. Крылова // Наука и школа. – 2007. – № 2. – С. 26–29.

Лежепёкова, О.Л. Из опыта диагностики умений работать с учебником [Текст] / О.Л. Лежепёкова // Физика в школе. – 2007. – № 6. – С. 18–22.

Муравьев, А.В. Как учить школьников самостоятельно приобретать знания по физике [Текст]: пособие для учителей / А.В. Муравьев. – М.: Просвещение, 1970. – 160 с.

Оспенникова, Е.В. Развитие познавательной самостоятельности школьников [Текст]: работа с учебной и дополнительной литературой по физике: Ч. 1: учеб. пособие по спецкурсу / Е.В. Оспенникова; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 1997. – 82 с.

Родина, Н.Т. Самостоятельная работа учащихся по физике в 7-8 классах средней школы [Текст] / Н.Т. Родина, Е.М. Гутник, И.Г. Кирилов. – М.: Просвещение, 1994. – 127 с.

Усова, А.В. О формировании у учащихся обобщенных умений и навыков в условиях осуществления межпредметных связей [Текст] / А.В. Усова // Развитие познавательных способностей и самостоятельности учащихся в процессе преподавания физики. – Вып. 3. – Челябинск, 1974. – С. 3–22.

Усова, А.В. Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе [Текст] / А.В. Усова, З. А. Вологодская. – М.: Просвещение, 1981. – 158 с.

Усова, А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения [Текст] / А.В. Усова. – М.: Педагогика, 1986. – 173 с.

Усова, А.В. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики [Текст] / А.В. Усова, А.А Бобров. – М.: Просвещение, 1988. –112 с.

Лежепёкова,О.Л. Методика эффективного использования современного учебника физики в основной школе [Текст]: учебно-методическое пособие для учителей / О. Л. Лежепёкова. – Киров: КИПК и ПРО, 2009. – 72 с.

7. Приложения

Приложение 1.

Фрагмент одной из анкет, используемых для выявления настроя на обучение и затруднений:

Чтобы улучшить обучение физике в нашей школе, мы проводим анкетирование. Постарайся объективно ответить на предлагаемые вопросы.

Почему ты учишь физику?

А) предмет в расписании

Б) интересный предмет

В) стараюсь избежать неприятностей

Г) пригодится в жизни

Тебе трудней всего на уроке:

А) понять текст

Б) решить задачу

В) высказать свое мнение

Г) объяснить явление

Больше всего не нравится на уроке

А) работать в парах

Б) некомпетентность учителя

В) проверять домашнюю работу

Г) объяснение новой темы

Тебе чаще не хочется на уроке

А) читать

Б) выполнять тест по изученному материалу

В) решать задачи

Г) проводить исследование

Приложение 2

Работа с текстом.

7 класс:

Задание № 1. Из предложенного текста выпишите все физические величины и их значения. Результат представьте в виде таблицы. Запишите значения физических величин в системе СИ (перевод оформите под таблицей.).

Масса 15-сантиметрового яйца африканского страуса составляет 1,8 кг. Однако даже этот рекорд несопоставим с достижением вымершего эпиорниса с Мадагаскара. При росте 3 м самка откладывала яйца длиной 76 см и ёмкостью 9 л, его хватило бы на 60 омлетов по три куриных яйца. Для больших размеров потребовалась бы слишком толстая скорлупа, которую не смог бы пробить ни один птенец. У новозеландских южных киви другая проблема. Яйцо их весит 400 г, что соответствует почти четверти массы самки. А самые мелкие яйца несут карликовые колибри-пчёлки - их диаметр всего 10 мм.

Задание № 2. Заполните кроссворд, используя текст учебника.

1. Единица измерения давления.

2. Ученый, первый в мире измеривший атмосферное давление.

3. Прибор для измерения давления.

4. Величина, характеризующая скорость движения молекул или степень нагретости тела.

5. Это слово означает «безжидкостный».

6. Воздушная оболочка Земли.

7. Механизм, состоящий из двух сообщающихся сосудов.

Ответы. 1. Паскаль, 2. Торричелли, 3. манометр, 4. температура, 5. анероид, 6. атмосфера, 7. пресс.

К
лючевое слово: «барометр».

Задание № 3. Используя словарь, найдите значения следующих слов и запишите их в свой физический словарь.

Атмосфера(от греческих слов atmos - пар и sphaira) - шар.

Баро(от греческого слова baros) - тяжесть.

Барометр(от греческого слова баро - тяжесть и metreo) - измерять.

Анероид(греческая частица а - отрицание, neros) - влажный, eidos - вид.

Альтиметр(от латинского слова altum - высота и греческого слова metreo) - измерять.

8 класс:

Задание № 4. Вставьте пропущенные слова в предложенный текст.

Открытие Х. К. Эрстедом в 1820 году *****доказало, что электрические и магнитные явления связаны между собой. Теория А.М. Ампера свела многочисленные исследованные им магнитные явления к взаимодействию*****, то есть движущихся электрических зарядов. После открытия Эрстеда и работ Ампера английский ученый *****пришел к мысли об обратном процессе – возбуждении электрического тока магнетизмом: если электрический ток порождает магнитное поле, то почему магнитное поле не может возбудить электрический ток? В 1822 году в рабочей тетради М. Фарадея появляется запись, в которой сформулирована задача: «*****». На решение поставленной задачи М.Фарадею потребовалось почти десять лет упорных и многочисленных экспериментов, которые привели к открытию ***** 29 августа 1831 года.

*Майкл Фарадей; явления электромагнитной индукции;превратить магнетизм в электричество; магнитного действия тока; электрических токов.

Задание № 5. Составьте информационную справку о техническом применении сообщающихся сосудов. Шлюз.

На реке или канале для перевода судов с одного уровня на другой, например, перед плотиной, используют шлюзы. Это гидротехническое сооружение представляет собой камеру, огражденную продольными стенками и воротами. Предположим, нужно провести судно с нижнего бьефа (части реки или канала, расположенной ниже шлюза по течению) на верхний. Сначала в нижних воротах открывают задвижку, излишек воды сливается, и уровень воды в камере и нижнем бьефе становится одинаковым. Ворота открывают, судно входит в камеру, затем снова закрывают нижние ворота и отодвигают задвижку на верхних, камера заполняется водой до уровня верхнего бьефа. После этого судно выходит из шлюза через верхние ворота.

Камеры наиболее крупных шлюзов имеют длину до 400 м, ширину - до

33 м при глубине 5-15 м. Такие сооружения могут пропускать однов

VIII класс Вариант 1

Пользуясь оглавлением учебника, определите местоположение параграфа «Электрический ток в металлах». Укажите номер параграфа. К какой теме он относится? Внимательно прочитайте текст параграфа и выполните задания.

1. Какие научные физические знания встречаются в тексте параграфа?

2. Какие научные факты можно выделить из аналогии электрического тока с течением воды в водопроводе?

3. Что изображено на рис. 52 параграфа

4. Опишите явление «электрический ток в металлах» по следующему плану:

А. Суть явления или его внешние признаки.

Б. Условия, при которых протекает явление.

В. Определение явления.

Г. Связь данного явления с другими.

Д. Механизм протекания явления (объяснение явления на основе научной теории).

Е. Использование явления на практике.

Вариант 2

Пользуясь оглавлением учебника, определите местоположение параграфа «Электрическое напряжение». Укажите номер параграфа. К какой теме он относится? Внимательно прочитайте текст параграфа и выполните задания.

1. Какие научные физические знания встречаются в тексте параграфа?

2. Что является основным объектом исследования в данном параграфе?

3. Какие научные факты можно выделить из аналогии электрического тока с течением воды в реках?

4. Выполните анализ физической величины «напряжение» по предложенному плану:

А. Какое физическое явление описывает.

Б. Словесное определение величины.

В. Буквенное обозначение и единицы измерения.

Г. Формула, связывающая данную величину с другими.

Д. Зависимость указанной величины от других (укажите, от каких величин и каким образом зависит).

Е. Прибор для измерения физической величины.

IX класс Вариант 1

Пользуясь оглавлением, найдите параграф «Закон всемирного тяготения». Внимательно прочитайте текст параграфа и выполните задания.

1. Какие научные факты можно выделить на основе опыта падения яблока на Землю?

2. Что выражает закон всемирного тяготения?

3. Почему мы уверены в правильности закона всемирного тяготения?

4. Составьте план ответа о законе всемирного тяготения.

Вариант 2

Пользуясь оглавлением, найдите параграф «Ускорение свободного падения на Земле и других небесных телах». Внимательно прочитайте текст параграфа и выполните задания.

1. Какие научные физические знания встречаются в тексте параграфа ?

2. Какие научные факты можно выделить из примера: «Альпинист поднялся на гору высотой 3 км»?

3. Какие методы познания используются в тексте параграфа?

4. Составьте план ответа о физической величине «ускорение свободного падения». Запишите ответы на пункты своего плана.

Рекомендуемые задания развивают разные умения в том числе: нахождение необходимых данных в предложенной информации, представление информации в необходимом для конкретной ситуации виде.

Приложение 3.

7 класс. Тема урока «Действие жидкости на погруженное тело».

Во время объяснения нового материала учащиеся ставятся в ситуацию исследователя. Учитель демонстрирует обычный опыт по растяжению пружины под действием груза, находящегося сначала в воздухе, а затем в воде. В беседе с учащимися выясняется существование выталкивающей силы. Именно теперь учитель предлагает перейти к серьезному научному исследованию, т. е. выяснить, от чего зависит выталкивающая сила.

Всякое исследование начинается со сбора и обсуждения фактов. Такие факты постепенно накапливаются в ходе беседы, когда учащиеся вспоминают различные явления природы и случаи из повседневной практики. Это помогает им сформулировать проблему урока и выдвинуть гипотезу.

Учащиеся предполагают, что выталкивающая сила зависит от объема погруженного тела, от его веса (или массы), от плотности жидкости, от глубины погружения тела, от формы тела. Учителю не следует отбрасывать неверные предположения: каждая из гипотез нуждается в экспериментальной проверке. Для этого на каждом столе приготовлены: рычаг, укрепленный на штативе, 2 стакана с водой, тела одного объема, но разной массы (калориметрические тела), поваренная соль, линейка, тела одинаковой массы, но разного объема (алюминиевый цилиндр из набора калориметрических тел и картофелина, предварительно обвязанные ниткой).

Учащиеся постепенно подвешивают тела к рычагу, добиваются его равновесия, а затем, погружая тела в воду, проверяют все выдвинутые гипотезы. При этом ученики, самостоятельно исследуя характер зависимости между физическими величинами, анализируют свои наблюдения, делают выводы, которые и приводят к окончательному построению теории (выводу формулы). За теоретическим толкованием формулы архимедовой силы может следовать экспериментальная проверка формулы с помощью опыта с ведерком Архимеда. В конце урока учащиеся снова анализируют факты, предлагаемые либо учителем, либо самими учениками, например: «На какое из тел действует большая выталкивающая сила?»,

«Почему все водяные растения обладают мягкими, легко сгибающимися стеблями?» и т. д. Приводимые факты и их объяснения можно снова проверить на опыте.

Таким образом, цикл научного исследования, на путь которого вступили ученики, оказывается замкнутым. Активность учащихся при проведении данного исследования способствует осознанию зависимости между конкретным и абстрактным содержанием темы, между практической и теоретической сторонами деятельности.

Аналогичны по методике проведения уроки в 8 классе при исследовании, от чего зависит количество теплоты, необходимое для нагревания тела, и в 11 классе при изучении законов колебания математического маятника. Естественно, что в 11 классе уровень теоретических обобщений и математической обработки результатов эксперимента должен быть значительно выше.

 10 класс. Тема урока «Газовые законы».

Этот урок предполагает дедуктивный путь изучения темы. При этом, используя физическую модель идеального газа, из уравнения Клаузиуса получают закон Менделеева - Клапейрона, а из него все газовые законы.

Учащимся предлагается самостоятельно получить, аналитически и экспериментально исследовать уравнение состояния идеального газа при неизменности одного из параметров. Класс разбивается на три группы, каждая из которых получает следующие задания (для одного из законов):

1. Вывести закон аналитически.

Предложить геометрическую интерпретацию закона в различных системах координат (р,V; р,Т;V,Т).

Экспериментально проверить правильность закона.

Подготовить доклад по истории открытия закона (это задание переносится на домашнюю работу).

План урока:

1)  Вступительное слово учителя о задачах урока. Объяснение значения исследовательской работы учащихся и порядка выполнения работы (5 мин).

2)  Самостоятельная работа учащихся (учащиеся в течение урока работают парами - 30 мин).

3) Групповое обсуждение результатов работы. Распределение обязанностей в группах для участия в конференции, посвященной истории открытия газовых законов (проводится на следующем уроке - 10 мин).

Для участия в конференции ученики получают задания по интересам. «Теоретики» на конференции должны показать вывод уравнения «своего» газового закона и объяснить его с точки зрения МКТ. Кроме того, они должны преобразовать уравнение для случая, когда температура измеряется по шкале Цельсия, и объяснить физический смысл входящих в формулы коэффициентов.

«Экспериментаторы» - подробно рассказать о газовом законе и показать опыты по его проверке.

«Математики» - дать геометрическую интерпретацию закона.

«Историки» - рассказать об истории открытия закона и его авторах.

«Инженеры» - рассказать о применении газовых законов.

Итак, от каждой группы на уроке-конференции выступит 5-6 человек с подробным изложением результатов классного и домашнего исследования.

План проведения эксперимента и наблюдения.

Эксперимент – научный опыт, попытка сделать, предпринять что-либо.

1. Сформулируй цель проведения эксперимента (наблюдения).

Сделай предложение о возможных результатах, сформулируй гипотезу.

Выясни связи объекта, выбранного для наблюдения, с другими, уже

изученными объектами.

2. Спланируй проведение эксперимента (наблюдения).

Выясни, какие условия, материалы необходимы для этого.

Составь мысленно схему его проведения.

Выбери самый оптимальный способ фиксирования результатов.

3. Проведи эксперимент (наблюдения).

Последовательно осуществи все этапы эксперимента.

Проведи необходимые измерения, зарисовки, записи результата.

Проверь точность полученных результатов.

4. Обработай полученные результаты.

5. Сравни полученный результат с выдвинутой ранее гипотезой.

6. Сформулируй вывод.

7. Объясни, что доказывает данный эксперимент, свяжи его с изученными

явлениями, теориями, законами.

Учись правильно наблюдать.

1. Осмысли цель наблюдения.

2. Уточни предмет наблюдения.

3. Разработай план наблюдения.

4. Определи форму записи наблюдаемых явлений (в процессе

наблюдения или сразу после его окончания).

5. Наблюдения повтори два – три раза с целью повышения его

объективности.

6. При описании наблюдаемых явлений обрати внимание на то, как они

протекали во времени и при каких условиях.

7. Помни, что цель описания явлений – выяснить наиболее точно и полно

их признаки.

8. При описании результатов наблюдений обратите внимание на то, что

существенно новое было обнаружено и что общего с ранее известным.

9. Полученные результаты оформи в виде письменного отчета или

графически (в виде рисунков, схем).

Приложение 4

Задание № 1 (уровень А) «Исследование зависимости выталкивающей силы от глубины погружения тела»

Оборудование: мензурка с водой, динамометр, тело, нить, длину которой нужно менять.

Ход работы:

Составь план своих действий, предположи возможный результат исследования.

Выполни запланированные действия и запиши результаты измерений в тетрадь.

Сделай вывод из проделанной работы.

Задание № 1 (уровень В) «Исследование зависимости выталкивающей силы от глубины погружения тела»

Оборудование: мензурка с водой, динамометр, тело, нить, длину которой нужно менять.

Ход работы:

Погрузите тело на динамометре в воду на глубину около 5 см и запишите показания динамометра в тетрадь.

Погрузите тело в воду на глубину около 10 см и запишите показания динамометра.

Погрузите тело в воду на глубину около 15 см и запишите показания динамометра.

Сделайте вывод, ответив на вопрос, как менялись показания динамометра по мере погружения тела в воду.

Задание № 2 (уровень А) «Исследование зависимости выталкивающей силы от рода жидкости»

Оборудование: мензурки с водой, раствором соли, киселем; динамометр, тело на нити.

Ход работы:

Составь план своих действий, предположи возможный результат исследования.

Выполни запланированные действия и запиши результаты измерений в тетрадь.

Сделай вывод из проделанной работы.

Задание № 2 (уровень В) «Исследование зависимости выталкивающей силы от рода жидкости»

Оборудование: мензурки с водой, раствором соли, киселем; динамометр, тело на нити.

Ход работы:

Погрузите тело на динамометре в воду и запишите показания динамометра в тетрадь.

Погрузите тело в раствор соли и запишите показания динамометра в тетрадь.

Погрузите тело в кисель и запишите показания динамометра в тетрадь.

Сделайте вывод, ответив на вопрос, как менялись показания динамометра по мере погружения их в разного рода жидкости.

Задание № 3 (уровень А) «Исследование зависимости выталкивающей силы от объема тела»

Оборудование: мензурка с водой, динамометр, тела одинаковой массы но разного объема на нитях.

Ход работы:

Составь план своих действий, предположи возможный результат исследования.

Выполни запланированные действия и запиши результаты измерений в тетрадь.

Сделай вывод из проделанной работы.

Задание № 3 (уровень В) «Исследование зависимости выталкивающей силы от объема тела»

Оборудование: мензурка с водой, динамометр, тела одинаковой массы, но разного объема на нитях.

Ход работы:

Погрузи первое тело в воду и запиши показания динамометра в тетрадь.

Погрузи второе тело в воду и запиши показания динамометра в тетрадь.

Погрузи третье тело в воду и запиши показания динамометра в тетрадь.

Сделайте вывод, ответив на вопрос, как менялись показания динамометра по мере погружения тел разного объема.

Задание № 4 (уровень А) «Исследование зависимости выталкивающей силы от массы тела»

Оборудование: мензурка с водой, динамометр, тела одинакового объема, но разной массы на нитях.

Ход работы:

Составь план своих действий, предположи возможный результат исследования.

Выполни запланированные действия и запиши результаты измерений в тетрадь.

Сделай вывод из проделанной работы.

Задание № 4 (уровень В) «Исследование зависимости выталкивающей силы от массы тела»

Оборудование: мензурка с водой, динамометр, тела одинакового объема, но разной массы на нитях.

Ход работы:

Погрузи первое тело в воду и запиши показания динамометра в тетрадь.

Погрузи второе тело в воду и запиши показания динамометра в тетрадь.

Погрузи третье тело в воду и запиши показания динамометра в тетрадь.

Сделайте вывод, ответив на вопрос, как менялись показания динамометра по мере погружения тел разной массы

Приложение 5.

Физическая модель и реальный объект

В чём главное отличие физической модели от реального объекта?

Выделите в указанном материале физическую модель. Какому реальному объекту она соответствует?

Какие главные физические свойства объекта отражены в его модели?

Какие второстепенные свойства объекта не учитываются в физической модели?

Приведите примеры идеальных утверждений, имеющихся в указанном материале

Физический закон

Кем и когда был открыт или сформулирован данный закон?

Связь, между какими физическими величинами устанавливает этот закон?

Дайте формулировку закона.

С помощью какой формулы можно записать этот закон?

С помощью каких опытов можно убедиться в справедливости данного закона?

Приведите примеры использования на практике этого физического закона.

* Всегда ли данный закон справедлив (каковы его границы применимости)?

* В состав какой физической теории входит закон?

Физический процесс

О каком физическом процессе вы намерены рассказать?

Какие условия необходимо создать для наблюдения этого процесса?

Какие физические величины изменяются при этом процессе?

Какие физические величины можно считать постоянными?

Какую зависимость и между какими величинами можно установить, наблюдая этот процесс?

* Попытайтесь, установленную зависимость между физическими величинами показать с помощью графика.

* Придумайте экспериментальную задачу по рассматриваемому процессу и составьте алгоритм для её решения.

* Имеются ли у вас идеи усовершенствования установки для наблюдения этого процесса или создания принципиально новой?

Физическое явление

Дайте определение указанного физического явления.

Что вам известно из истории открытия этого явления?

Приходилось ли вам наблюдать это явление в жизни? При каких условиях?

Можно ли данное физическое явление воспроизвести в условиях физического кабинета? Как это сделать?

Какие физические величины характеризуют (описывают) это явление?

Приведите примеры использования явления на практике.

* Предложите свой пример применения этого физического явления.

* Ваши физические фантазии: какие изменения произойдут в природе, если это явление не будет наблюдаться?

Физическая величина

Какие физические объекты или какие физические явления эта величина характеризует (описывает)?

Как эта величина обозначается в физических формулах?

Дайте определение данной физической величины.

Какими физическими приборами можно эту величину измерить?

Какие вам известны физические формулы для расчёта этой величины?

Зависит ли указания величина от других физических величин? Каким образом?

* Попытайтесь спланировать эксперимент по определению этой величины.

* При каких условиях погрешность будет меньше при определении этой величины опытным путём?

Физический эксперимент

Справедливость какой гипотезы вы намерены подтвердить данным экспериментом?

Какие физические величины (величину) или какие физические явления (явление) можно определить или изучить при помощи этого эксперимента?

Какой способ измерения физической величины вы выбрали – прямой или косвенный?

Какие физические приборы и оборудование вы планируете использовать?

Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать при выполнении этого эксперимента?

Продумайте ход эксперимента и выполните его.

* Оцените полученный результат и назовите причины появления погрешностей при измерении.

* Попытайтесь спланировать другой вариант данного эксперимента.

Физический прибор

Как называется этот прибор?

Какую физическую величину можно измерить этим прибором?

Определите цену деления шкалы прибора.

Определите наибольший и наименьший пределы измерения прибора.

Какую максимальную погрешность можно допустить, пользуясь этим прибором?

* Поясните принцип действия прибора.

*Какие условия надо соблюдать для нормальной работы прибора?

* Известны ли вам другие приборы для измерения этой физической величины?

Приложение 6.

Экспериментальное исследование

Изучение зависимости силы упругости пружины от деформации

Приборы и материалы: динамометр (бытовые пружинные весы), измерительная лента, резиновый образец, набор грузов.

Теория работы (ответьте на вопросы)

Какой объект в вашем случае исследуется?

Какие характеристики рассматриваются? Какие средства измерения вы будете использовать?

Какое явление исследуется? От чего зависит деформация тела?

Как рассчитать жесткость пружины?

Выполните действия

Ознакомьтесь с устройством динамометра. Определите цену деления и абсолютную погрешность прибора. Данные занесите в таблицу 1.

Таблица 1

Отметьте длину ℓ₀ недеформированного резинового образца. Постепенно нагружая образец, подвешивая грузы, определяйте для каждого случая длину и удлинение резины. Данные занесите в таблицу 2. Вычислите коэффициент жесткости пружины.

Таблица 2

3. По результатам эксперимента

постройте график зависимости силы

упругостиF_упр от деформации x.

Выводы по работе

На основе графика предположите, какая существует закономерная зависимость силы упругостиF_упр от деформации x?

Каковы границы применимости закона Гука для вашего образца?

Контрольные задания

Назовите средства описания явления деформации резины.

Почему жесткость пружины вы определили недостаточно точно? Возможно ли в вашем случае выполнить абсолютно точные измерения?

Как измерить бытовыми пружинными весами силу упругости, возникающую в полиэтиленовом пакете?

Экспериментальное исследование

Исследование зависимости силы тяжести,
приложенной к телу, от его массы

Приборы и материалы: динамометр, учебные весы, набор тел разной массы.

Теория работы(ответьте на вопросы)

Какие объекты в вашем случае исследуются?

Какие характеристики рассматриваются? Какие средства измерения вы будете использовать?

Какое действие описывает сила тяжести?

Выполните действия

Измерьте массы тел. Заполните 2-ю строку таблицы.

Измерьте силу тяжести тел. Заполните 3-ю строку таблицы.

Вычислите отношение силы тяжести F_тк массе m.Заполните 4-ю строку таблицы.

Постройте график зависимости силы тяжести, действующей на различные тела, от их массы.

Выводы по работе

Какова математическая зависимость силы тяжести от массы тела? Запишите формулу. Выскажите гипотезу о границах применимости данной формулы.

Выскажите гипотезу, почему коэффициент g имеет постоянное значение?

Контрольные задания Как с помощью бытовых пружинных весов доказать, что сила тяжести, действующая на тело, прямо пропорциональна массе тела? Оцените погрешность ваших измерений.