Получите свидетельство
Вход
РЕФЕРАТ
НА ТЕМУ: «ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ШКОЛЬНИКОВ ПРИ ОБУЧЕНИИ ФИЗИКЕ»
Выполнил: Галеева С.Е.
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ 4
Теоретические основы проектной деятельности 4
Характеристика видов проектной деятельности и ее место в учебно-познавательной деятельности 7
ГЛАВА 2. ПОДХОДЫ К ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УЧАЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ 11
Возможности организации проектной деятельности учащихся 11
Организация проектно-исследовательской деятельности учителем 13
Этапы проектной деятельности учащихся 16
ГЛАВА 3. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ 19
Использование исследовательских заданий 19
Приемы и методы организации проектной деятельности 24
Методические рекомендации по организации исследовательской деятельности при обучении физике во внеурочной деятельности 30
Мастер-классы как одна из форм организации 30
Проектная работа учащихся 32
Заключение 34
Список использованной литературы 36
Приложение
Повышение качества образования и формирование у учащихся ключевых компетенций – важнейшая задача модернизации школьного образования, которая предполагает активную самостоятельную позицию учащихся в учении; развитие общеучебных умений и навыков: в первую очередь исследовательских, рефлексивных, самооценочных.
Модернизация общего образования в целом включает и реформирование физического образования. Физика как общеобразовательный предмет вносит свой вклад в решение задач обучения, воспитания и развития учащихся, подготовки их к труду и жизни. Оживить процесс обучения, создать атмосферу, сопутствующую поиску и творчеству, сделать учебную деятельность увлекательной и интересной, пробудить у учащихся тягу к знаниям поможет решить постановка ученика в условия исследователя, на место учёного или первооткрывателя.
Проектная деятельность направлена на решение практических задач. Она мотивирует учащихся на приобретение новых знаний, способствуя тем самым реализации идеи метапредметного обучения. Проект представляет собой реально существующую проблемную ситуацию, выбранную самими учащимися, потому что им интересно найти пути ее решения (полного или частичного). Тематика проектов определяется практической значимостью, а также доступностью выполнения. Поставленная проблема должна быть привлекательна по формулировке и стимулировать повышение мотивации к проектной деятельности.
Среди важнейших задач, стоящих сегодня перед школой, следует назвать активизацию творческой познавательной деятельности, развитие теоретических и практических умений, овладение школьниками основами естественнонаучного мировоззрения. В фундаментальных исследованиях психологов и методистов показано, что учебно-познавательная деятельность, одной из форм которой являются исследования, играет важную роль в развитии учащегося [5, 14, 17].
Проектная форма учебной деятельности учащихся - есть система учебно-познавательных, познавательных действий школьников под руководством учителя, направленных на самостоятельный поиск и решение нестандартных задач (или известных задач в новых условиях) с обязательным представлением результатов своих действий в виде проекта.
Проектирование (проектная деятельность) – это обязательно практическая деятельность, где школьники сами ставят цели своего проектирования. Она гораздо в меньшей степени регламентируется педагогом, т.е. в ней новые способы деятельности не приобретаются, а превращаются в средства решения практической задачи. Ставя практическую задачу, ученики ищут под эту конкретную задачу свои средства, причем решение поставленной задачи может быть более или менее удачным, т.е. средства могут быть более или менее адекватными. Но мерилом успешности проекта является его продукт.
Проектная деятельность именно на этом этапе образования представляет собой особую деятельность, которая ведет за собой развитие подростка. «Ведущая деятельность» означает, что эта деятельность является абсолютно необходимой для нормального хода развития именно подростков.
Под учебно-исследовательской деятельностью школьников понимается деятельность, связанная с поиском ответа на творческую, исследовательскую задачу с заранее неизвестным решением и предполагающая наличие основных этапов, характерных для исследования в научной сфере.
2. Тематика проектной деятельности
Основные требования к использованию проектной формы обучения:
1) наличие задачи, требующей интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения;
2) практическая, теоретическая, социальная значимость предполагаемых результатов;
3) возможность самостоятельной (индивидуальной, парной, групповой) работы учащихся;
4) структурирование содержательной части проекта (с указанием поэтапных результатов);
5) использование исследовательских методов, предусматривающих определенную последовательность действий:
– определение проблемы и вытекающих из нее задач исследования (использование в ходе совместного исследования метода «мозговой атаки», «круглого стола»);
выдвижение гипотезы их решения;
обсуждение методов исследования (статистических, экспериментальных, наблюдений и т.п.);
обсуждение способов оформления конечных результатов (презентаций, защиты, творческих отчетов, просмотров и пр.);
сбор, систематизация и анализ полученных данных;
подведение итогов, оформление результатов, их презентация;
выводы, выдвижение новых проблем исследования.
6) представление результатов выполненных проектов в виде материального продукта (видеофильм, альбом, компьютерная программа, альманах, доклад, стендовый доклад и т.п.)
Выбор тематики проектов в разных ситуациях может быть различным. В одних случаях тематика подбирается с учетом учебной ситуации по предмету с учетом интересов и способностей учащихся. В других - тематика проектов, особенно предназначенных для внеурочной деятельности, может быть предложена и самими учащимися, которые, естественно, ориентируются при этом на собственные интересы, не только чисто познавательные, но и прикладные.
В перечне учебных умений можно выделить учебные исследовательские умения (таблица 1).
Таблица 1
Умения, необходимые в решении исследовательских задач: умение видеть проблемы; умение задавать вопросы; умение выдвигать гипотезы; умение давать определение понятиям; умение классифицировать; умение наблюдать; умение проводить эксперименты; умение делать выводы и умозаключения; умение структурировать материал; умение доказывать и защищать свои идеи [3].
Основными видами проектно-исследовательской деятельности учащихся являются:
проблемно-реферативный: аналитическое сопоставление данных различных литературных источников с целью освещения проблемы и проектирования вариантов ее решения;
аналитико-систематизирующий: наблюдение, фиксация, анализ, синтез, систематизация количественных и качественных показателей изучаемых процессов и явлений;
диагностико-прогностический: изучение, отслеживание, объяснение и прогнозирование качественных и количественных изменений изучаемых систем, явлений, процессов;
изобретательско-рационализаторский: усовершенствование имеющихся, проектирование и создание новых устройств, механизмов, приборов;
экспериментально-исследовательский: проверка предположения о подтверждении или опровержении результата;
проектно-поисковый: поиск, разработка и защита проекта - особая форма нового, где целевой установкой являются способы деятельности, а не накопление и анализ фактических знаний [24].
Исходя из специфики физики как опытной науки, выявлена взаимосвязь повышения продуктивности и гибкости мышления школьников с постановкой исследовательских заданий экспериментального характера. При этом значительная роль отводится основной школе [7, 15].
Экспериментально-исследовательские задания – это такие задания, в которых на основе теоретического анализа ситуации возможно предсказание результатов исследования. Цель эксперимента - создание условий для развития исследовательского мышления и формирования навыков самостоятельной экспериментальной деятельности. Эксперимент позволяет поднять учащихся на более высокий уровень развития познавательного интереса, так как он связывает теорию с практикой, показывает применение теоретических знаний и необходимость их экспериментального подтверждения.
Формы организации учебных занятий, направленных на развитие у ребят самостоятельного экспериментирования, весьма разнообразны: творческий лабораторный практикум, творческие экспериментальные задания, домашние экспериментальные задания, индивидуальное учебное исследование, практикум по моделированию физического эксперимента. Эти формы организации учебных занятий реализуются через проблемно-поисковый, экспериментально-исследовательский и исследовательские методы обучения.
3 Проектно-исследовательская деятельность
Самой эффективной в плане формирования ключевых компетенций у учащихся является проектно-исследовательская деятельность — деятельность по проектированию собственного исследования, предполагающая выделение целей и задач, выделение принципов отбора методик, планирование хода исследования, определение ожидаемых результатов, оценка реализуемости исследования, определение необходимых ресурсов. Является организационной рамкой исследования [16].
Эксперимент, в данном случае, служит толчком для создания новых технологий обучения, например, метода проблемного подхода к изучению нового материала. Это дает возможность сформулировать у учащихся активное восприятие темы и получить полное представление о деятельности исследователя на различных этапах его экспериментальной работы.
В качестве основного средства организации исследовательской работы выступает система исследовательских заданий. Исследовательские задания – это предъявляемые учащимися задания, содержащие проблему; решение ее требует проведения теоретического анализа, применения одного или нескольких методов научного исследования, с помощью которых учащиеся открывают ранее неизвестное для них знание [4].
Познавательные задачи – специально подобранные учебные задачи, которые не должны быть надуманными, а должны быть как бы выхваченными из окружающей действительности. Одним из составляющих элементов организации познавательной деятельность на уроке является постановка и решение проблемы. Проблема - сложная познавательная задача, решение которой представляет существенный практический или теоретический интерес.
Творческие задачи могут носить форму загадки, составлены на основе необычного и интересного текста, содержат вопрос или задание, ответ на которые требует понимания физического явления.
Урок-исследование. Физическое явление, изучение которого предусмотрено программой по физике, предлагается для самостоятельного наблюдения под руководством учителя.
Ход исследования можно представить в виде цепочки:
Обоснование темы;
Постановка целей и задач
Определение объекта и предмета исследования
Разработка гипотезы исследования
Непосредственно исследования
Результаты
Оценка полученных результатов и выводы.
Из всего многообразия видов работ, развивающих самостоятельность ребят, можно выделить конструкторскую, в ней заложены широкие возможности формирования умения думать, использовать свои теоретические знания, вести исследования, работать с ручным материалом, справочной литературой.
Возможности организации проектной деятельности учащихся
В организации проектной работы большое значение имеет отбор учебного материала для всех исследований, который должен строго соответствовать основным принципам дидактики: научности, систематичности, последовательности, доступности, наглядности, индивидуальному подходу к учащимся в условиях коллективной работы, развивающему обучению, связи теории с практикой.
При организации проектной деятельности решаются следующие задачи:
обучение учащихся на примере реальных проблем и явлений, наблюдаемых в повседневной жизни;
обучение приемам мышления: поиску ответов на вопросы, видению и объяснению различных ситуаций и проблем, оценочной деятельности, приемам публичного обсуждения, умению излагать и отстаивать свою точку зрения, оперативно принимать и реализовывать решения;
использование разных источников информации, приемы ее систематизации, сопоставления, анализа;
подкрепление знания практическими делами, с использованием специфических для физики методов сбора, анализа и обобщения информации.
Рассматриваемый вид деятельности можно организовать на различных этапах урока; на различных типах уроков; на элективных курсах; а также во внеурочной деятельности.
Работа по формированию исследовательских умений должна осуществляться, главным образом, на уроках: на уроках изучения нового материала, уроках решения задач, уроках лабораторных работ. На учебном занятии возможно применение исследовательского метода обучения, нетрадиционных форм занятий, домашних заданий исследовательского характера. Этому способствуют и современные интерактивные технологии, такие как методы проектов и проблемного обучения, а также информационные технологии.
Проектная деятельность учащихся многогранна и может быть организована на любом этапе обучения физике: при изучении физической теории; при решении задач; при проведении демонстрационного эксперимента; при выполнении лабораторных работ. Массовая внеурочная работа – это интеллектуальные игры, олимпиады, конференции, телекоммуникационные проекты. Игры организуются в рамках предметных недель.
В идеале проектная деятельность должна встраиваться в классно-урочную систему так, чтобы учитель мог сам компоновать необходимые ему учебные модули из отдельных элементов, они должны максимально учитывать действующие учебные программы и требования к учащимся.
При организации проектной деятельности необходимо подобрать правильно методы, средства и приемы обучения. Основной метод – продуктивный (проблемно – поисковый, эвристический), который предполагает самостоятельное усвоение знаний и способов действий, развитие творческого мышления, перенос знаний в незнакомую ситуацию, видение новой проблемы в традиционной ситуации, преобразование известных способов деятельности и самостоятельное создание новых.
Основные средства, которые нужно использовать учителю
образец решения задачи (I этап);
алгоритмическое предписание;
обучение эвристическим методам решения задач на большом числе примеров;
самостоятельное и заинтересованное решение учащимися задач, способ решения которых им неизвестен, но материал которых не выходит за рамки их знаний.
Основные общедидактические приемы: анализ, сравнение, обобщение и систематизация, выдвижение гипотез, перенос знаний в новую ситуацию, поиск аналога для нового варианта решения проблемы, доказательство или опровержение гипотезы, планирование исследования, оформления результатов исследования. Следует отметить, что обучать элементам исследовательской деятельности необходимо при дифференцированном подходе к обучению физике.
Этапы работы учителя при организации проекта:
Мотивация проектно-исследовательской деятельности – очень важный этап процесса обучения, если мы хотим, чтобы оно было творческим. Целью мотивации, как этапа урока, является создание условий для возникновения у ученика вопроса или проблемы.
Цель проектной деятельности – формирование определенных исследовательских умений.
Программа действий: при организации образовательного процесса на основе проектно-исследовательской деятельности на первое место встает задача проектирования исследования.
Планирование деятельности обучающихся.
Выполнение исследований.
Результаты деятельности обучающихся.
Анализ полученных результатов.
Корректировка результатов.
Результаты исследовательской деятельности (формирование исследовательских умений).
В зависимости от уровня сложности и подготовки, учащихся выделяются несколько уровней такого рода обучения. На первом уровне преподаватель ставит проблему и намечает методы ее решения. На втором уровне преподаватель только ставит проблему, учащиеся самостоятельно находят методы ее решения. На третьем уровне учащиеся самостоятельно формулируют проблему и предлагают методы ее решения.
Модели организации проектно-исследовательской деятельности учащихся на различных уровнях обучения представлены в таблице 2.
Таблица 2
| Модель | Модель 1. «Обучение исследованию» | Модель 2. «Приглашение к исследованию» | Модель 3. «Систематическое исследование» |
| Цель | не столько достижение результата, сколько освоение самого процесса исследования.
| развитие проблемного видения, стимулирование поискового мышления | формирование научного мышления, синтез процесса исследования и его результатов |
| Технология | учитель ставит проблему и намечает стратегию и тактику ее решения, само решение предстоит найти учащемуся. Модель реализуется как форма организации индивидуальной деятельности ученика во внеурочное время. | учитель ставит проблему, но уже метод ее решения ученики ищут самостоятельно. Реализуется как форма организации групповой и коллективной деятельности ученика во время урока. | постановка проблемы, поиск методов ее исследования и разработка решения осуществляется учащимся самостоятельно |
| Шаги | Шаг 1. Столкновение с проблемой. Шаг 2. Сбор данных – «верификация» Шаг 3. Сбор данных – экспериментирование. Шаг 4. Построение объяснения. Шаг 5. Анализ хода исследования. | Шаг 1. Знакомство с содержанием предстоящего исследования. Шаг 2. Построение собственного понимания замысла исследования. Шаг 3. Выделение трудностей учебного познания как проблемы исследования Шаг 4. Реализация собственного способа построения исследовательской процедуры. | Шаг 1. Определение проблемы. Шаг 2. Выдвижение гипотезы. Шаг 3. Выбор источников информации. Шаг 4. Анализ и синтез данных. Шаг 5. Организация данных для ответа на поставленные вопросы и проверки гипотезы. Шаг 6. Интерпретация данных в соотнесении с социальными, экономическими и политическими процессами. |
Основные этапы проектного исследования, осуществляемые учащимися:
Мотивация проектной или исследовательской деятельности.
Формулирование проблемы.
Сбор, систематизация и анализ фактического материала.
Выдвижение гипотез.
Проверка гипотез.
Доказательство или опровержение гипотез.
Одним из способов осуществления мотивации может служить исходная (мотивирующая задача), которая должна обеспечить «видение» учащимися более общей проблемы, нежели та, которая отражена в условии задачи.
Этап формулирования проблемы – самый тонкий и «творческий» компонент мыслительного процесса. В идеале сформулировать проблему должен сам ученик в результате решения мотивирующей задачи. Однако в реальной школьной практике такое случается далеко не всегда: для очень многих школьников самостоятельное определение проблемы затруднено; предлагаемые ими формулировки могут оказаться неправильными. А поэтому необходим контроль со стороны учителя.
Сбор фактического материала может осуществляться при изучении соответствующей учебной или специальной литературы либо посредством проведения экспериментов, всевозможных наблюдений, измерения физических величин и т.д. Эксперименты не должны быть хаотичными, лишенными какой-либо логики. Необходимо задать их направление посредством пояснений, чертежей и т.п. Число испытаний должно быть достаточным для получения необходимого фактического материала.
Систематизацию и анализ полученного материала удобно осуществлять с помощью таблиц, схем, графиков и т.п. – они позволяют визуально определить необходимые связи, свойства, соотношения, закономерности.
Выдвижение гипотез. Полезно прививать учащимся стремление записывать гипотезы точно и лаконично. Не нужно ограничивать число предлагаемых учащимися гипотез. Проверка гипотез позволяет укрепить веру или усомниться в истинности предложений, а может внести изменения в их формулировки. Чаще всего проверку гипотез целесообразно осуществлять посредством проведения еще одного эксперимента. При этом новый результат сопоставляется с ранее полученным результатом. Если результаты совпадают, то гипотеза подтверждается, и вероятность ее истинности возрастает. Расхождение же результатов служит основанием для отклонения гипотезы или уточнения условий ее справедливости.
На последнем этапе происходит доказательство истинности гипотез, получивших ранее подтверждение; ложность же их может быть определена с помощью контрпримеров. Поиск необходимых доказательств часто представляет большую трудность, поэтому учителю важно предусмотреть всевозможные подсказки.
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.
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 [10].
Использование исследовательских заданий
В своей практике нужно стараться организовывать проектную деятельность с применением различных методов, приемов, заданий, позволяющих активизировать познавательный процесс на уроке. Характер заданий при проектно-исследовательском методе может быть самым разным: классные лабораторные работы и домашние практические задания; решение аналитических проблем; задания кратковременные и предполагающие необходимым определенный срок (неделю, месяц); задания групповые и индивидуальные; работы для участия в учебно-исследовательских проектах.
Познавательная задача. При изучении нового материала познавательная задача используется в качестве мотивирующей. Через постановку познавательных задач осуществляется развитие самостоятельности и активности учащихся на уроках физики.
Первый урок по теме «Кинематика» можно начать со следующей задачи: представьте, что мы едем по загородному шоссе и нам необходимо определить нашу скорость, чтобы проверить спидометр. Что у нас для этого имеется, и каковы должны быть наши действия? В ходе беседы выясняем, что для измерения времени нам необходимы часы, а для измерения расстояния можно воспользоваться указателями вдоль дороги.
Рис. 2. Математическая модель
При построении математической модели ситуации изображаем спрямленный участок шоссе, километровые столбики (рис. 2). Обращаем внимание на столбик, с которого мы начали считать («нулевой» столбик). Вводим понятие координатной оси, тела отсчета, системы отсчета. Вспоминаем формулу v = s/t. Построение математической модели ситуации решает поставленную проблему. В качестве домашнего задания учащимся предлагается придумать и подробно описать метод определения скорости течения реки.
В основе изучения физики лежат знания понятия, явления, закона. При решении задач новые понятия и правила обращения с ними не предлагаются в готовом виде, а конструируются как необходимые инструменты познания и преобразования окружающей действительности. При реализации такого подхода к преподаванию урок состоит из таких этапов:
постановка проблемы;
актуализация имеющихся знаний;
«создание» новых знаний в ходе совместной деятельности учителя и учащихся.
Поэтому процесс обучения может быть выстроен по таблице 3.
Таблица 3
| Проблема | Ресурсы материальные идеальные | Явление объект система | Модель физическая или математическая | Преобразование модели | Преобразование предметной области |
Это – схема действий, к которой надо приучать учащихся. Приучать через совместную деятельность по преодолению затруднений при решении учебных задач (Приложение 2).
Исследовательское задание. В процессе решения такого задания, обучающиеся проводят исследования, которые характеризуются следующими методологическими категориями: проблема, тема, актуальность, объект исследования, предмет исследования, цель, задачи, гипотеза.
Исследование начинается с определения проблемы, которая выделяется для специального изучения. Исследователь должен ответить на вопрос: “Что надо изучить из того, что раньше не было изучено?” Проблема формируется в теме исследования. Выдвижение проблемы и формулирование темы предполагает обоснование её актуальности. Необходимо дать ответ на вопрос: “Почему надо изучить данную проблему”. Тема уточняет проблему, очерчивает границы исследования, конкретизирует основной замысел.
Объект исследования - круг изучаемых предметов или явлений. Необходимо ответить на вопрос “Что будем исследовать” Что рассматривается?”. Предмет исследования – включает связи и отношения, которые подлежат непосредственному изучению в данном исследовании. В каждом объекте можно выделить несколько предметов исследования. Предмет исследования отвечает на вопросы: “Когда?”, “В связи с чем?”, “В каких условиях?”.
Цель исследования - это обоснованное представление об общих конечных или промежуточных результатах. Цель формулируется кратко и предельно точно, выражает то основное, что намеревается сделать исследователь. Цель конкретизируется и развивается в задачах исследования.
Задачи исследования представляют алгоритм действий исследовательской работы, этапы достижения цели. Задачи всегда содержат искомое, требуемое, рассчитанное на совершенствование определенных действий, приложение усилий для продвижения к цели, для разрешения проблемы. Формулировка задач начинается с глаголов, которые показывают, что нужно сделать: выявить, проверить, провести анализ, обобщить, охарактеризовать, систематизировать. Первая задача связана с выявлением, уточнением, обоснованием сущности и структуры изучаемого объекта исследования. Вторая задача – с анализом реального состояния предмета исследования, динамики его развития. Третья задача со способностями преобразования, моделирования, опытно-экспериментальной проверки. Четвертая задача с выявлением путей и средств повышения эффективности совершенствования исследуемого предмета, т. е. с практическими аспектами работы.
Гипотеза исследования – это обоснованное предположение о том, как, каким путем, за счет чего можно получить искомый результат. Гипотеза – это предположение, при котором на основе ряда факторов делается заключение о существовании объекта, связи или причины явления, причем этот вывод нельзя считать вполне доказанным (Приложение 3).
Наиболее существенным моментом исследовательской деятельности является высказывание гипотез и их проверка. Обучение выдвижению гипотез возможно с помощью познавательных вопросов, при этом необходимо обучать их постановке. Опыт показывает, что простого требования ставить вопросы на знание понятия, явления, закона или по тексту учебника недостаточно. Это стимулирует лишь выяснение фактического материала, иногда особенностей изучаемого. Нужны вопросы “Почему…”, “Чем объяснить…”, свидетельствующие о понимании самого главного в теме.
Исследовательские задания могут быть средством изучения нового материала. Экспериментально-исследовательские задания являются основным видом творческих заданий, используемых на уроке и при объяснении нового материала, и при закреплении пройденного.
Например, при изучении следствий из закона Ома для полной цепи обучающиеся работают в группах, выполняют дифференцированные экспериментально-исследовательские задания. Школьники сами ищут ответ на поставленный в задании вопрос, выдвигая гипотезу и проверяя ее экспериментально. Одно из заданий выполняется с использованием компьютерной модели, так как в условиях кабинета физики невозможно выполнение данного задания. В ходе исследовательской деятельности
Приемы и методы организации проектной деятельности
На уроках при организации проектной деятельности применяются различные методы и приемы обучения: проблемный метод, метод проектов, собственно исследовательский метод, эвристический метод, эксперимент.
Для развития познавательных способностей необходимо в ходе обучения ставить учащихся в такие ситуации, в которых они вынуждены высказывать предположения, строить догадки, т.е. создавать проблемные ситуации на уроке.
Рис. 3. Схема опыта
Перед изучением закона Ома для полной цепи можно создать проблемную ситуацию, показав демонстрационный эксперимент по рисунку 6, где в качестве источника тока взят выпрямитель (рис.3). В этом опыте пропорциональная зависимость между силой тока и напряжением, знакомая учащимся из закона Ома для участка цепи, не наблюдается. Возникает противоречие между новыми и ранее полученными знаниями, и для объяснения явления нужно исследовать всю цепь, а не один ее участок.
Организацию проектно-исследовательского метода обучения школьников на уроках физики мы, прежде всего, видим через использование принципа цикличности. Данный принцип является носителем логики научного познания, следуя которой школьник приобщается к основам исследовательской деятельности. Этапы принципа хорошо согласуются с этапами урока любого типа: урока изучения нового материала и его первичного закрепления, комбинированного урока (таблица 4), урока решения задач, урока лабораторной работы.
Таблица 4 – Соответствие этапов урока этапам логики познания
| Этапы логики познания | Этап урока |
| Факты | Актуализация Мотивация Целеполагание |
| Первичное усвоение учебной информации | |
| Модель | Осознание учебной информации |
| Следствия | Закрепление |
| Эксперимент | Применение |
| Проверка уровня усвоения | |
| Рефлексия |
Предлагаем методику организации исследовательской деятельности учащихся на уроках физики через уроки изучения нового материала (Приложение 4), уроки решения задач, уроки лабораторные работы, диагностические уроки.
Предложенную методику можно использовать как в основной, так и в профильной школе. В основной школе методика требует планомерного и регулярного ее внедрения. Результатом этой работы будет устойчивый интерес и осознанное использование логики познания в профильной школе. Перспективой данной методики является развитие компетентности школьников.
Метод проектов. На первом этапе работы над проектом (на первом уроке) осуществляется выбор тем исследований, формирование групп, определение основополагающего и рабочих вопросов. На втором этапе – изучение литературы, отбор информации, проведение опытов, экспериментов, наблюдений, исследований с анализом, обобщением полученных результатов с формулированием выводов и формулированием на этой основе собственной точки зрения на исходную проблему проекта и способы ее решения. Для воплощения найденного способа решения проблемы проекта создается конечный продукт. Защита проекта осуществляется на обобщающем уроке по теме. Проект может осуществляться как во внеурочное время, так и во время урока (Приложение 5).
Эксперимент является одним из ведущих методов школьного курса физики. Он успешно моделирует явления, которые невозможно наблюдать непосредственно, позволяет дать заключения о степени справедливости тех или иных гипотез. Нередко эксперимент становится источником противоречий, создает на занятиях проблемные ситуации.
С целью развития мышления учащихся и развития их познавательной самостоятельности применяется эвристический прием проведения фронтальных лабораторных работ. Он предполагает проведение их до изучения соответствующего материала. Например, лабораторную работу по смешиванию холодной и горячей воды целесообразно проводить с целью установления уравнения теплового баланса, то есть эвристически. Ставится познавательная задача урока: имеется холодная и горячая вода, требуется на основе опыта установить, есть ли разница между количеством теплоты, отданном горячей водой и количеством теплоты, полученным холодной водой при смешивании воды. После постановки познавательной задачи, обучающиеся высказывают свои предположения. Затем они выполняют экспериментальную часть работы. Далее учитель предлагает проанализировать полученные результаты и помогает обучающимся такими вопросами: на сколько градусов остыла горячая вода? Есть ли зависимость между массой воды и той разностью температур, которая наблюдается при нагревании и остывании воды? (80 г холодной воды нагрелось на 18С, а 160 г горячей воды остыло на 9С). Что можно сказать о произведении массы на разность температур для горячей и холодной воды? Далее учитель напоминает формулу, которой измеряется количество теплоты 
) и предлагает обучающимся сформулировать результат проделанной лабораторной работы [9].
В объяснение нового материала целесообразно включать фронтальные опыты. Фронтальные опыты учат школьников наблюдать и анализировать явления, способствуют развитию мышления.
Например, в 7 классе перед изучением понятия скорости учащимся предлагается пронаблюдать за движением парафинового, пластилинового и свинцового шариков в стеклянных трубках с водой. При выполнении задания, обучающиеся руководствуются указаниями, которые им даются в письменном виде. До выполнения задания школьники отвечают на вопросы (выдвигают гипотезы): Как вы думаете, какой из шариков будет двигаться быстрее? Какой медленнее? В результате выполнения опытов, их анализа, на основе сравнения обучающихся подводят к понятию скорости.
Лабораторные работы, проводимые как индивидуально, так и в группах, могут проходить по следующему плану:
1. Учитель сообщает проблему, для решения которой проводится лабораторная работа.
2. Знания учащимся не сообщаются. Учащиеся самостоятельно их получают в процессе исследования. Средства для достижения результатов учащиеся выбирают сами, т.е. становятся активными исследователями.
3. Учитель управляет процессом исследований.
За счет индивидуализации и дифференциации обучения с использованием компьютерных технологий обучения достигается эффективность лабораторных занятий по физике. Основным средством для организации подобной деятельности являются компьютерные модели.
Анализ опыта учителей практиков и собственный опыт показывают, что возможна организация проектной деятельности на уроках-практикумах, при выполнении лабораторных работ. Ученики работают группами по 4-5 человек, в кабинете подготовлены столы с лабораторным оборудованием. Если есть возможность провести урок в компьютерном кабинете, лабораторные столы располагают недалеко от компьютеров, так как ученики будут самостоятельно работать с компьютерными моделями. Если такой возможности нет, работа с моделью осуществляется фронтально, а затем группы самостоятельно проводят опыты.
Рекомендуется до начала компьютерного эксперимента провести эксперимент "на натуре". Например, сначала сделать несколько экспериментов с тележками различной массы, а затем предложить провести компьютерную лабораторную работу "Моделирование неупругих соударений". В лабораторной работе предлагается выполнить исследовательскую задачу: проведите необходимые компьютерные эксперименты и определите, при каком соотношении масс тележек относительные потери механической энергии при неупругом соударении максимальны. Как должны быть направлены скорости тележек? Во время практического выполнения заданий, учитель консультирует учащихся, следит за соблюдением правил безопасности (Приложение 6). С помощью компьютерной модели можно также проверить справедливость высказанных гипотез.
Эвристическая беседа может включать вопросы и частично-поисковые задания, требующие от учащихся высказываний интуитивного характера (догадки, выдвижения предположений). Такая беседа имеет исследовательский характер.
Уроки - лабораторные работы преобразованы в уроки-исследования. Урок-исследование эффективен при закреплении, повторении, обобщении знаний. Учитель подбирает материал для наблюдения, планирует определенные этапы работы. В процессе выполнения исследовательских работ формируется умение самостоятельно ставить эксперимент. На втором уроке по теме «Плотность вещества» ученики применяют понятие плотности тела для решения практических задач при выполнении исследовательской работы «Определение плотности твердого тела. Есть ли внутри тела воздушная полость или уплотнение?» (Приложение 7)
Обучающиеся формулируют цель работы, планируют свою деятельность по проведению эксперимента, выбирают необходимое оборудование, выдвигают гипотезу о том, что же в исследуемом теле, полость или уплотнение. Оценка не снижается в том случае, если предположение не подтвердилось. Важно то, что дети учатся сравнивать результаты измерений и вычислений с первоначальным предположением. Выполнив задание, делают вывод и объясняют его на основе полученных данных. В конце работы, ученики могут написать свои комментарии и предложить варианты дальнейшего исследования темы. Кому-то покажется интересным перейти к изучению плотности жидкостей (например, различных напитков), для кого-то вариантом продолжения работы может быть измерение плотности тел сложной формы.
Методические рекомендации по организации исследовательской деятельности при обучении физике во внеурочной деятельности
Вне учебных занятий обучение школьников проектной деятельности хорошо начинать с мастер-класса, в ходе него учащиеся знакомятся с методикой проведения исследования. После просмотра мастер-класса выполняют свою исследовательскую работу «Изучение различий в росте между мальчиками и девочками определенного (вашего) возраста» и оформляют отчет в виде презентации.
1. Цель: необходимо установить, есть ли разница в росте между мальчиками и девочками в определенном возрасте.
2. Сбор информации: необходимо узнать, какие существуют данные по этому вопросу в научной литературе; измерить рост всех мальчиков и девочек своего класса; измерить рост знакомых своего возраста.
3. Методика исследования (измерить рост отдельно мальчиков и девочек своего класса, составить таблицу с результатами измерений).
4. Обработка результатов и их обсуждение (посмотреть, есть ли разница между вариационными кривыми роста мальчиков и девочек; вычислить среднее арифметическое значение роста мальчиков и девочек по отдельности).
Мастер-классы «Теория решения изобретательских задач» познакомят обучающихся с методом решения творческих задач. Основные понятия иллюстрируются яркими примерами изобретений и большим количеством интересных практических задач, обсуждаются различные формы организации творческого процесса, подробно описываются примерами разнообразные подходы к решению изобретательских задач. Первые задачи решаются методом проб и ошибок, то есть просто угадываются. В последующем, постепенно в ходе занятий, школьники привыкают к решению задач алгоритмически, то есть системно.
С целью формирования стремления к самообразованию учебная деятельность должна выстраиваться с учетом дифференцированного подхода к обучению. Большие возможности предоставлены программой «Intel: Обучение для будущего». Метод проектов получил в последнее время широкое признание. В ходе его использования в основу образовательного процесса положена самостоятельная целенаправленная исследовательская деятельность учащихся. Несмотря на то, что исследование носит учебный характер, при его организации используются общепринятые в науке методы познания: наблюдение, опыт, аналогия, анализ и синтез. Действия учителя и учащихся на разных этапах работы над проектом представлены в Приложении 8.
Чтобы ученики смогли, а самое главное, желали выполнять подобную работу, необходимо всегда находиться с ними рядом, помогать, создавать познавательный стимул. При этом важно предоставлять дополнительную информацию, необходимую для работы. Современные информационные технологии позволяют по-новому использовать текстовую, звуковую, графическую и видеоинформацию, тем самым повышая интерес к творчеству. А дальнейшее использование творческих работ стимулирует познавательную активность.
Телекоммуникационные проекты. Доминирующими в проекте являются методы: исследовательский, творческий, ролево-игровой. Характер координации проекта: скрытый (неявный, имитирующий участника проекта). Характер контактов: среди участников одного учебного заведения, региона, страны. Количество участников проекта: 5-7 человек. Продолжительность проекта: 12 дней.
Основные этапы работы над проектом:
Организационный. Участники проекта объединяются в команду, распределяют роли (капитан, экспериментатор, теоретик, ИТ-специалист), создают визитку команды.
Выбор и обсуждение главной идеи, целей и задач будущего проекта. Распределение заданий среди членов команды (вопросы викторины или теоретическая часть, исследования, проектные задания, творческие задания).
Обсуждение методических аспектов и организация работы учащихся.
Структурирование проекта с выделением подзадач для определенных групп учащихся, подбор необходимых материалов.
Работа над проектом. Поиск информации, отбор информации, проведение экспериментов, "мозговой штурм".
Подведение итогов, оформление результатов; создание презентаций, создание отчетов, отправка работ.
Презентация проекта. Отчет о проделанной работе на конференции.
Форма организации работы учащихся различны: индивидуальные проекты, парные проекты, групповые проекты. Проекты проводятся с использованием электронной почты, форумов.
Заключение
Организация проектной деятельности – один из способов развить систему определенного уровня мышления, раскрыть творческие способности учащихся, обучение на новом качественном уровне.
Основным средством организации различных видов проектно-исследовательской деятельности являются задания, активизирующие познавательную деятельность. В ходе решения исследовательских задач формируются исследовательские умения обучающихся.
Проектная деятельность может быть организована двумя способами. Во-первых, как компонент традиционного учебного процесса, во-вторых, для педагогического проектирования более эффективного исследовательского метода обучения.
Анализ литературы по проблеме и школьной практики позволил сделать вывод, что исследовательская деятельность отлично вписывается в классно-урочную систему и может быть организована на всех этапах как традиционного, так и инновационного урока. Можно организовать исследовательскую деятельность на различных этапах самостоятельной работы учащихся, проектной деятельности, при выполнении домашних заданий.
Работа учителя физики при организации проектной деятельности включает в себя несколько функций:
организация индивидуальной работы, работы в группах.
организация внутриклассной активизации и координации, через выполнение школьниками творческих работ.
Организация проектной деятельности – один из способов развить систему определенного уровня мышления, раскрыть творческие способности учащихся, обучение на новом качественном уровне. Исследовательская деятельность может быть организована как компонент традиционного учебного процесса, так и для педагогического проектирования более эффективного исследовательского метода обучения. Вместе с тем, несмотря на эффективность исследовательского метода в процессе обучения, для того чтобы его внедрение происходило с наибольшей отдачей, следует, уделить внимание качеству и целесообразности его применения.
Результаты экспериментального исследования показывают, что проектная деятельность может быть организована на всех этапах процесса обучения физики: при объяснении нового материала, закреплении, повторении, контроле знаний, умений, навыков. Она правомерно может быть организована учителем при индивидуальной работе, работе в группах; при организации внутриклассной активизации и координации, через выполнение школьниками творческих работ. По отношению к содержанию учебного предмета проектная деятельность может выполнять различные функции, поддерживая собственную учебную деятельность ребенка.
Также организация проектной деятельности повышает познавательную мотивацию, что приводит, в свою очередь, к повышению успеваемости; позволяет учащимся проявить себя в полной мере на таких занятиях; способствует развитию ситуации психологического комфорта в классе.
Алексеев Н. Г., Леонтович А. В., Обухов А. В., Фомина Л. Ф. Концепция развития исследовательской деятельности учащихся // Исследовательская работа школьников. 2001. №. 1.
Андреев В.И. Диалектика воспитания и самовоспитания творческой личности. – Казань: Изд-во КГУ, 1988. – 238 с.
Белых С.Л. Управление исследовательской активностью школьника. – М: ж. «Исследовательская работа школьников», 2007.
Бугаев А.И. Методика преподавания физики в средней школе. – М: Просвещение, 1981г.
Выготский Л.С. Педагогическая психология /Под ред. В.В. Давыдова. – М.: Педагогика – Пресс, 1999. – 536 с.
Генденштейн Л.Э., Ю.И.Дик, Л.А.Кирик Физика 10 класс. Методические материалы для учителя. – М.: ИЛЕКСА, 2005. – 303 с.
Гладышева Н.К. Нурминский И.И., Статистические закономерности формирования знаний и умений учащихся. - М., 1991.
Гутник Е.М., Рыбакова Е.В., Шаронина Е.В. Тематическое и поурочное планирование к учебнику Перышкина А.В. "Физика". 8 кл. – М.: Дрофа, 2005. – 96 с.
Иванова Л.А. Проблема познавательной деятельности учащихся на уроках физики при изучении нового материала: Учебное пособие. – М.: МГПИ, 1978. – 110 с.
Леонтович А.В. Исследовательская деятельность учащихся.- М.: 2003. – 96с.
Леонтьев А.Н. Деятельность. Сознание. Личность. Изд. 2-е. – М.: Политиздат, 1977. – 303 с.
Лернер И. Я. Проблемное обучение. — М.: Знание, 1974.
Малафеев Р.И. Проблемное изучение физики в средней школе. Из опыта работы: Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1980. – 127 с.
Менчинская Н.А. Психологические вопросы развивающего обучения и новые программы // Советская педагогика. – 1968. – №6.
Пинский А.А., Абатурова В.В., Дерзкова Н.П. Предпрофильная подготовка учащихся 9-х классов общеобразовательных учреждений. Итоги эксперимента и перспективы дальнейшего развития. М.: Альянс-Пресс, 2004. – 160с.
Полат Е.С. Как рождается проект. – М.,2003. – 296с.
Разумовский В.Г. Развитие творческих способностей учащихся в процессе обучения физике. Пособие для учителей. – М.: Просвещение, 1975. – 272 с.
Рубинштейн С.Л. Основы общей психологии. – М.: Педагогика, 1946. – 643 с.
Синенко, В. Я. Методология и практика школьного образования: учеб. пособие / В. Я. Синенко. – Новосибирск: Изд-во НИПКиПРО, 2008.
Талызина Н.Ф. Формирование познавательной деятельности младших школьников. – М.: Просвещение,1988. – 175 с.
Усова А.В. Формирование учебно-познавательных умений у учащихся в процессе изучения предметов естественного цикла: Пособие для студентов. Челябинск: Изд-во ЧГПУ, 2002.
Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебно-познавательных умений у учащихся на уроках физики. – М.: Просвещение, 1980.
Усова А.В., Вологодская З.А. Самостоятельная работа учащихся по физике в средней школе. – М.: Просвещение, 1981. – 158 с.
Шумакова Н.Б. Исследование как основа обучения// Одаренные дети и современное образование. 2003. №5.
Эльконин Д.Б. Психология игры. – 2-е изд. – М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 1999. – 360 с.
Приложение 1
Анкета «Мое отношение к уроку физики»
1. Нравится ли вам урок физики?
2. Чем вас заинтересовывает урок физики?
а) решением задач; б) объяснением новой темы;
в) лабораторными работами; г) самостоятельной работой на уроке;
д) нетрадиционными формами проведения урока.
3. Нравится ли вам выполнять исследовательские лабораторные работы?
а) с индивидуальным заданием; б) с общими заданиями, как у всех.
4. Учит ли вас урок физики?
а) мыслить; б) познавать новое;
в) анализировать опыты; г) понять окружающий мир.
5. Появляется ли у вас желание в изучении дополнительной литературы
после уроков физики?
6. Используете ли вы знания, полученные на уроке физики, на других уроках?
7. Не считаете ли вы физику «сухой», сложной наукой?
Варианты ответов:
Да – 2 балла.
Иногда – 1 балл.
Нет – 0 бал.
Приложение 2
Введение понятия
При введении понятия «электрическое напряжение» на уроке демонстрируется горение сетевой лампы накаливания и маленькой лампочки для карманного фонаря, включенных последовательно в сеть с напряжением 220 В.
Эту электрическую цепь целесообразно собрать еще раз при решении задач по теме «Работа и мощность электрического тока».
Для придания интриги можно «пожертвовать» маленькой лампочкой, чтобы поставить естественный вопрос:
Какую мощность должна иметь сетевая лампа, чтобы маленькая лампочка не перегорала?
Наши материальные ресурсы – это набор электрических ламп разного номинала.
Наши идеальные ресурсы – это знания законов постоянного тока.
Изучаемое явление – тепловое действие тока.
Изучаемый объект – электрическая цепь.
Физическая модель – последовательное соединение потребителей тока, равенство токов в проводниках.
Математическая модель – формула электрической мощности.
Преобразование модели – расчет мощности.
Преобразование предметной области – замена лампы мощностью 100 Вт на лампу мощностью 45 Вт.
После замены лампы убеждаемся в том, что электрическая цепь работает, и следовательно убеждаемся в эффективности исследовательского подхода.
Приложение 3
Пример исследования
Вопрос программы: «Изучение явления электромагнитной индукции»
Проблема: получение электрического тока без источника.
Тема исследования: способы получения электрического тока путем изменения магнитного потока.
Актуальность исследования: данное явление лежит в основе работы генератора переменного тока.
Объект исследования: способ получения электрического тока.
Предмет исследования: варианты изменения магнитного поля.
Цель исследования: установить способы получения электрического тока при изменении магнитного потока.
Задачи исследования:
1. Изучить условия возникновения электрического тока без источника.
2. Выявить возможные варианты изменения магнитного потока.
3. Экспериментально проверить возможность получения электрического тока при изменении магнитного потока.
Гипотеза: при любом изменении магнитного потока, пронизывающего контур, в нем возникает индукционный ток.
Приложение 4
Тема: «Закон сохранения импульса»
Дидактическая цель: создать условия для осознания и осмысления блока новой учебной информации через метод научного познания.
Триединая дидактическая цель:
Образовательная: способствовать формированию представления о замкнутой системе тел, пониманию закона сохранения импульса.
Развивающая: способствовать развитию умения применять полученные знания в знакомых и новых учебных ситуациях, умения анализировать, выделять главное, делать вывод. Способствовать развитию физического мышления
Воспитательная: способствовать воспитанию у учащихся желания самостоятельно добывать знания, быть уверенным в себе.
Методы обучения: частично-поисковый, исследовательский.
Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, парная, индивидуальная.
Ход урока
Орг. момент.
Актуализация.
Что изучили на прошлом уроке?
Что называется импульсом тела?
Что называется импульсом силы?
Получите выражение, связывающее импульс силы и изменение импульса тела на основе второго закона Ньютона.
Прочитайте полученное выражение.
Обладает ли шарик импульсом относительно стола?
Что необходимо сделать, чтобы изменить импульс шарика?
Действуют ли на шарик силы?
Почему импульс шарика не изменяется?
Целеполагание. Опыт: Взаимодействие двух шариков.
Какое явление мы наблюдаем?
Обладали ли шарики импульсом до взаимодействия? После взаимодействия?
Что произошло с импульсами шариков?
Итак, целью нашего урока будет: узнать, как изменяются импульсы тел при взаимодействии. А исходным фактом будет опыт, в котором мы убедились, что импульсы тел при взаимодействии изменяются.
Факт: Импульсы тел при взаимодействии изменяются.
Цель: Узнать, как изменяются импульсы тел при взаимодействии.
Изучение нового материала.
Построим модель изучаемого явления.
Шарики также взаимодействуют с опорой и Землей. Но будем считать, что они взаимодействуют только между собой, т.е. образуют замкнутую систему.
Модель: Замкнутая система – это система тел, взаимодействующих только между собой.
Далее следует вывод формулы закона сохранения импульса (Фронтально, один ученик у доски). Геометрическая сумма импульсов тел замкнутой системы остается постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы.
Это выражение называется законом сохранения импульса.
Вернемся к опыту с шариками. Что можно сказать о геометрической сумме импульсов шариков до и после взаимодействия?
Вернемся к цели урока. Узнали ли мы как изменяются импульсы тел при взаимодействии?
Из модели вытекают логичные следствия.
Следствия: давайте применим закон сохранения импульса для решения конкретной задачи: взаимодействие шариков, движущихся навстречу.
Имея такое выражение, мы можем решить конкретную задачу. Пусть шарики одинаковой массы движутся навстречу с одинаковыми по модулю скоростями.
Чему равна геометрическая сумма импульсов тел до взаимодействия?
Какой можно сделать вывод?
Подумайте в парах, как еще могли бы двигаться шарики?
Домашнее задание: получить аналогично рассмотренному примеру выражение закона сохранения импульса для трех других способов движения шариков.
Вы никогда не задумывались, почему происходит отдача при выстреле из ружья? А ведь это явление объясняется тоже с точки зрения закона сохранения импульса (доклад ученика)
Закрепление. Работа в группах: Объясните с точки зрения закона сохранения импульса данное явление (демонстрация полета надутого и отпущенного шарика).
Какой двигатель работает по такому же принципу?
Итак, экспериментальным подтверждением закона является очень важное движение – реактивное.
Эксперимент: Реактивное движение. Выход на тему следующего урока.
Рефлексия.
Мы изучили закон сохранения импульса методом научного познания.
Каковы его основные этапы?
Что являлось исходным фактом? Моделью? Следствиями? Экспериментом?
Какой этап, на ваш взгляд, является самым главным?
Достигли ли мы цели урока?
Метод проекта на уроках физики при изучении темы "Законы Ньютона" 10-й класс (обобщающий урок)
1. Какие самостоятельные исследования учащихся в проекте?
Первый закон Ньютона. Второй закон Ньютона. Третий закон Ньютона.
2. Вопросы для изучения.
Формулировка закона. Математическая запись. Границы применимости закона и следствия. Работы, каких ученых нашли отражение в работах Ньютона? Практическое применение законов.
3. Оформление итоговой работы учащихся: презентация в Power Point, фотоальбом, сообщение, страница журнала.
4. Каким темам тематического учебного плана соответствует проект?
Законы Ньютона. Силы. Масса. Инерция. Ускорение.
5. Краткая аннотация проекта.
В современном мире учащиеся должны уметь в огромном мире информации уметь систематизировать и обобщать; самостоятельно находить информацию и обрабатывать её.
Цель данной работы – понимание законов Ньютона и систематизирование материала в формате удобным учащимся.
Проект рассчитан на 3 недели. Выполнение его планируется как во внеурочное время, так и во время урока.
Изучение данного материала предусмотрено Стандартом общего образования.
По типу деятельности проект – информационный, творческий.
6. Изучение материала при выполнении проекта.
| Тема | Организация деятельности | Организация контроля |
| 1. Лекция: “Законы Ньютона” 2. Практикум по решению задач на законы Ньютона (базовый уровень) 3. Выполнение лабораторной работы № 3 “Определение коэффициента упругости” 4. Тренинг по задачам повышенного уровня сложности на законы Ньютона. 5. Защита проекта группами и индивидуально. 6. Зачётная контрольная работа (в виде теста) | Организация работы по проекту, задания, заполнение таблицы “Силы”. Проверка таблицы. Решение задач – самостоятельное и с комментарием учителя. Выполнение лабораторной работы. Решение задач под руководством учителя. Защита полученных результатов. Зачёт. | Создание групп для работы. Фронтальный опрос. Проверка домашнего задания. Отчёт. Индивидуальный контроль. Дифференцированное домашнее задание. Работа в группах. Зачёт |
На этапе защиты работа организуется следующим образом:
1. Защита по группам – представление презентации одного из законов Ньютона.
2. Дополнительно: остальные группы задают вопросы по теме защиты (по 1 вопросу от группы).
3. Работа в группах: “Подумай и объясни” (на обдумывание 3-4 мин.), а затем вопрос учителя группе без подготовки нужно дать ответ (заранее в группе в начале защиты выбирается командир для организации работы группы).
Вы на абсолютно гладком катке. Перебираете ногами и – ни с места! Как вам сдвинуться с места?
При прополке посевов вручную не следует выдёргивать из земли сорняки слишком быстро. Почему?
Правильно ли утверждение: при перетягивании каната побеждает тот, кто прикладывает к канату большую силу.
Может ли сила трения разогнать тело?
Почему боксёров делят на весовые категории?
Какая сила сообщает ускорение последнему вагону отходящего от станции пассажирского поезда?
4. Работа в группах: “Реши задачу”.
Какова сила тяги двигателя самолёта, если его масса 60 т, длина взлётной полосы 100 м, а время разбега 2 мин?
Лыжник массой 60 кг, в конце спуска с горы имеет скорость 10 м/с на горизонтальном участке он останавливается за 40 с после спуска. Определите модуль силы сопротивления движению на этом участке.
На тело действуют две под прямым углом силы: 40 Н и 30 Н. Масса тела 20 кг, начальная скорость тела равна нулю, время разгона 4 с. какова скорость тела после прекращения действия силы?
5.Рефлексия – проблемный вопрос темы: “Действуют ли законы Ньютона?”
Приложение 6
Лабораторная работа "Моделирование неупругих соударений"
Вариант 1
Класс _______Фамилия___________________ Имя__________________
Откройте в разделе "Механика" окно модели "Упругие и неупругие соударения".
Установите режим неупругих соударений.
Нажмите кнопку "Старт", понаблюдайте за происходящим на экране.
Прервите движение тележек нажатием кнопки "Стоп". Обратите внимание на то, что на экране компьютера отображаются значения импульсов и кинетической энергии тележек как до, так и после соударений.
Для продолжения эксперимента снова нажмите кнопку "Старт".
Проведите компьютерные эксперименты.
Эксперимент N1.
Установите, нажав кнопку "Сброс", следующие параметры эксперимента:
Тележка1 Тележка2
V1 = 2м/с, m1 = 2 кг; V2 = -1м/с, m2 = 3 кг.
Рассчитайте импульсы и кинетическую энергию тележек до соударения:
P1 = ____ E1 = ____ P2 = ____ E2 = _____
Нажмите кнопку "Старт". Обратите внимание на изменение величин кинетической энергии и импульсов тележек после неупругого соударения.
Ответьте на следующие вопросы:
Выполняется ли закон сохранения импульса при неупругом соударении? Ответ обоснуйте:
до соударения P = P1 + P2 = __________________
после соударенияP≈______ =_____ + _____= _______
Таким образом, P : P≈ значит, при неупругом соударении закон сохранения импульса _____________________
Выполняется ли закон сохранения механической энергии при неупругом соударении? Ответ обоснуйте:
до соударенияE = ______ + ______ = ________
после соударения E≈______ = _____+ ______= ________
Таким образом, E :. E≈ значит, при неупругом соударении закон сохранения механической энергии __________________
Каковы потери механической энергии при столкновении тележек?
E = __________________________________
В какую форму перешла часть механической энергии тележек при столкновении? ________________________
Эксперимент N2 (экспериментальная задача).
Две тележки массами m1 = 4 кг и m2 = 1 кг движутся навстречу друг другу. Скорость первой тележки V1 = 0,5 м/с. Какова должна быть скорость второй тележки, чтобы после неупругого соударения обе тележки остановились?
Ответ. _______________________________________________________.
Решите задачи.
Задача1.
Тележка массой m1 = 1 кг движется со скоростью V1 = 2м/с и сталкивается с неподвижной тележкой массой m2 = 3 кг. Определите скорость U тележек после абсолютно неупругого соударения.
Решение.
Составьте уравнение закона сохранения импульса для неупругого соударения:
___________________________________________________________
Решите уравнение относительно скорости U:
U = _______________________________________________________
Выполните проверку по размерности
[U] = _________________ = ____________________
Подставьте числовые значения и получите ответ:
U = __________________ = _______________________
Ответ. __________________________
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
Задача2.
Тележка массой m1 = 6 кг движется со скоростью V1 = 2 м/с и сталкивается с неподвижной тележкой. Определите массу второй тележки, если после неупругого соударения тележки движутся со скоростью U = 1.5 м/с.
Ответ. _________________________
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
Задача3.
Две тележки массами m1 = 6 кг и m2 = 10 кг движутся навстречу друг другу. Скорости тележек V1 = 1,4 м/с и V2 = 1,8 м/с соответственно. Определите направление и модуль скорости тележек после абсолютно неупругого соударения.
Ответ. ___________________________
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
Задача4.
Две тележки массами m1 = 3 кг и m2 = 1 кг движутся со скоростями V1 = 2м/с и V2 = 2 м/с навстречу друг другу. Определите количество теплоты, которое выделится при неупругом соударении тележек.
Ответ: _____________________________
Проведите компьютерный эксперимент и проверьте ваш ответ.
Исследовательская задача
Проведите необходимые компьютерные эксперименты и определите, при каком соотношении масс тележек относительные потери механической энергии при неупругом соударении максимальны. Как должны быть направлены скорости тележек?
Ответ. Максимальные потери величиной ____% будут в случае, если скорости тележек направлены _____________, причём m1/m2 = ___________________ .
Количество выполненных заданий:____
Количество ошибок:_____
Ваша оценка:______
Исследовательская работа
«Определение плотности твердого тела. Есть ли внутри тела воздушная полость или уплотнение?»
Цель работы:_________________________________________________
Приборы и материалы:_________________________________________
Гипотеза:_______________________________________________________________________________________________________________________________________________
Задание
Для двух тел выполните следующее действия и заполните таблицу.
1. Измерьте массу тела на весах.
2. Измерьте размеры тела, вычислите его объем.
3. Рассчитайте плотность тела
| № | Масса тела m, г | Размеры тела | Объем тела V, см³ | Плотность вещества, г/см³ | ||
| a, см | b, см | с, см | ||||
| | | | | | | |
| | | | | | | |
Сделайте вывод и объясните его на основе полученных данных:
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Заключение
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Оцените свою работу в Вашей группе и работу своих товарищей по группе, для этого поставьте галочку в нужной клеточке таблицы.
Оценка и самооценка исследования
|
| Удовлетворительно | Хорошо | Отлично |
| Работа всей моей группы |
|
|
|
| Моя работа в группе |
|
|
|
| Мое отношение к этому исследованию |
|
|
|
Действия учителя и учащихся на разных стадиях работы над проектом
| Стадии | Деятельность учителя | Деятельность учащихся |
| 1. Разработка проектного задания |
|
|
| 1.1 Выбор темы проекта | Отбирает возможные темы и предлагает их учащимся | Обсуждают и принимают общее решение по теме |
|
| Предлагает учащимся совместно отобрать тему проекта | Группа учащихся совместно с учителем отбирает темы и предлагает классу для обсуждения |
|
| Участвует в обсуждении тем, предложенных учащимися | Самостоятельно подбирают темы и предлагают классу на обсуждение |
| 1.2 Выделение подтем в теме проекта | Предварительно вычленяет подтемы и предлагает учащимся для выбора | Каждый ученик подбирает подтему или предлагает новую |
|
| Принимает участие в обсуждении с учащимися подтем проекта | Активно обсуждают и предлагают варианты подтем. Каждый выбирает одну из них для себя |
| 1.3 Формирование творческих групп | Проводит организационную работу по объединению школьников, выбравших себе конкретные подтемы и виды деятельности | Уже определили свои роли и группируются в соответствии с ними малые команды |
| 1.4 Подготовка материалов к исследовательской работе: формулировка вопросов, задание для команд, отбор литературы | Если проект объемный, то учитель заранее разрабатывает задания, вопросы для поисковой деятельности и литературу | Вопросы для поиска ответа могут вырабатываться в командах с последующим обсуждением классом |
| 1.5 Определение форм выражения итогов проектной деятельности | Принимает участие в обсуждении | В группах, а затем в классе обсуждают формы представления результата исследовательской деятельности: альбом, презентация, буклет, натуральные объекты и т. д. |
| 2. Разработка проекта | Консультирует, координирует работу учащихся, стимулирует их деятельность | Осуществляют поисковую деятельность |
| 3. Оформление результатов | Консультирует, координирует работу учащихся, стимулирует их деятельность | Вначале по группам, а потом во взаимодействии с другими группами оформляют результаты в соответствии с принятыми правилами |
| 4. Презентация | Организует экспертизу (нап-ример, приглашает в каче-стве экспертов старшеклас-сников) | Докладывают о результатах своей работы |
| 5. Рефлексия | Оценивает свою деятель-ность по педагогическому руководству деятельности детей, учитывает их оценки | Осуществляют рефлексию процесса, себя в нем с учетом оценки других |
Размещено на Allbest.ru
Организация проектной деятельности при обучении физики (реферат) (94.48 KB)
0
80
2
Нравится
0
