Федеральное государственное казенное образовательное учреждение
«Тверское суворовское военное училище
Министерства обороны Российской
Федерации»
МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА НА ТЕМУ:
«Формирование исследовательской культуры учащихся как один из способов реализации компетентностного подхода в обучении на уроках физики»
, преподаватель (руководитель дисциплины физика и астрономия)
Тверь
2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
Пояснительная записка | 3 |
Основная часть 1. Исследовательская деятельность при проведении физического эксперимента 2. Использование экспериментального метода исследования при изучении нового материала 3. Использование экспериментального метода исследования на лабораторных занятиях 4. Исследовательская деятельность при решении физических задач 5. Исследовательская деятельность во внеурочное время | 6 |
Заключение | 11 |
Приложение | 12 |
Список литературы | 28 |
Пояснительная записка
Противоречия
Между книжным обучением | Формированием необходимых компетентностей |
Между низкими практическими навыками | Навыками, запланированными учебной программой |
Между снижением интереса учащихся к предмету | Формированием всесторонне развитой творческой личности |
Между достигнутым уровнем образования | Необходимостью повышения его качества |
Между неполным использованием ИКТ преподавателями | Большими возможностями компьютерных технологий |
Цель
Разработать методические рекомендации использования экспериментального метода исследования с целью формирования ключевых компетентностей суворовцев.
Задачи
1. Формировать компетентности, направленные на саморазвитие личности суворовца и способствующие развитию исследовательской культуры |
2. Воспитать у суворовцев положительную мотивацию обучения. |
3. Обеспечить прочные и осознанные знания изучаемого материала. |
4. Подготовить суворовцев к активному участию в профессиональной деятельности. |
5. Формировать готовность к сдаче итоговой аттестации в форме ЕГЭ. |
Образовательная среда
Кабинет физики функционирует с 1970 г. Оснащен всем необходимым для обеспечения образовательного процесса. В учебном кабинете имеются ДКК, набор мультимедийных дисков, комплекты учебников, методическая, справочная и дополнительная литература, методические пособия, рефераты суворовцев. В кабинете собрано большое количество наглядных пособий: таблицы, плакаты, модели, стенды. Имеется своя библиотека.
Наличие ДКК в кабинете физики позволяет формировать наборы необходимых наглядных материалов (анимации, видеофрагменты, модели, фотографии, рисунки, определения, тесты, формулы, таблицы) и собственные презентации. Однако с целью улучшения образовательного процесса на основе внедрения информационно-коммуникационных технологий необходимы жидко-кристаллическая панель, лабораторное оборудование и перепланировка кабинета. Всё это способствовало бы экономии времени при подготовке опытов, восполнению пробелов в «живом» эксперименте, разнообразию урока. Систему компьютер – плазменная панель можно широко использовать при презентациях, выступлениях с рефератами, докладами и сообщениями по отдельным темам.
Основными формами внеурочной деятельности являются экскурсии, викторины, конкурсы, олимпиады, физические вечера, КВНы, научно – практические конференции.
Эти мероприятия проводятся ежегодно.
Суворовцы 7-ого класса изучают физику первый год, поэтому очень важно не только передать им сумму знаний, но и научить их приобретать самостоятельно, уметь пользоваться приобретенными знаниями для решения новых познавательных и практических задач.
Суворовцы 8-ого класса имеют определенные знания по физике и сформированные на основе этих знаний умения и навыки. Владеют основными понятиями и законами физики, методами научного познания, умеют воспринимать, перерабатывать и предъявлять учебную информацию в различных формах.
Для суворовцев 9-ого класса огромное значение имеет развитие самостоятельности. В старших классах продолжается обучение физике на более высоком уровне, которое строится на основе развивающего личностно – ориентированного обучения и реализации деятельностного подхода к преподаванию. С целью предпрофильного образования обучающихся была предложена программа образовательного модуля.
Данная программа помогла суворовцам определиться в выборе профиля дальнейшего образования.
Принципы
Научная достоверность.
Использование идей педагогики сотрудничества.
Индивидуализация и дифференциация обучения.
Учет возрастных особенностей суворовцев.
Опора на познавательный интерес суворовцев.
Обучение и воспитание через самостоятельную деятельность суворовцев.
Единство и преемственность обязательных учебных и внеклассных занятий.
Практическая направленность.
Интегративность
Индивидуально-личностный подход.
Технология
1. Изучение литературы по теме методической разработки.
2. Составление программы образовательного модуля.
3.Изучение педагогического опыта преподавателей училища при посещении открытых уроков.
4. Изучение программы с целью определения вида, места, формы уроков и внеклассного мероприятия.
5. Отбор, систематизация материала.
6. Постановка цели деятельности, обдумывание действий, прогнозирование возможных затруднений.
7. Апробирование материалов.
8. Анализ деятельности.
9. Определение перспективы на дальнейшую деятельность.
Основная часть
Повышение качества образования и формирование у обучающихся 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.
Формирование не просто умений, а компетенций, то есть умений, непосредственно сопряжённых с опытом их применения в практической деятельности, приоритетное нацеливание на развитие познавательного интереса суворовцев, реализацию принципа связи обучения с жизнью. Самой эффективной в плане формирования ключевых компетенций у суворовцев является исследовательская деятельность, так как призвана не только решать познавательные задачи, но и ориентировать их в ключевых проблемах современной жизни, формировать у них коммуникативные качества, обеспечивающие успешную деятельность в будущей жизни.
Основные понятия исследовательской деятельности, ее цели, задачи, этапы построения деятельности, результаты рассматриваются в работах , , и др.
определяет исследовательскую деятельность, как деятельность, связанную с решением творческих, исследовательских задач с заранее неизвестным решением.
Исследовательская деятельность может осуществляться как на уроке, так и во внеурочное время.
Организовать исследовательскую деятельность можно на любом этапе обучения физике: при изучении физической теории, при решении задач, при проведении демонстрационного и фронтального экспериментов, при выполнении лабораторных работ, творческих заданий.
1. Исследовательская деятельность при проведении физического эксперимента
Физика – наука экспериментальная. В основе ее лежат наблюдения и опыты. Для успешной исследовательской деятельности необходимо выработать у суворовцев элементарные навыки этой работы и пробудить интерес к исследовательской работе. Важно научить суворовцев:
· вести наблюдения;
· планировать исследование;
· производить измерения и вычисления;
· представлять результаты исследования;
· работать в команде.
Вести наблюдения суворовцев необходимо именно обучать.
Так, на уроке в 8-ом классе по теме «Кипение» суворовцам в помощь разрабатываются карточки наблюдения. Пример такой карточки:
Наблюдение за кипением воды |
Вопросы: 1. Что появляется на дне и стенках сосуда при нагревании воды? 2. Какие изменения происходили с пузырьками? · Изменялся ли их размер? · Наблюдалось ли их перемещение? · Доходили до поверхности или нет? 3. Что вы слышите в ходе закипания воды? 4. Чем сопровождается кипение жидкости? 5. Попробуйте дать определение процесса кипения.
|
После знакомства с вопросами карточки, суворовцам становится понятно, на что стоит обратить внимание при ведении наблюдения, а, определив самостоятельно температуру кипения, они навсегда запомнят, что температура в процессе кипения остается постоянной.
При постановке физического эксперимента необходимо последовательное соблюдение 4 этапов.
1 этап. Выдвижение рабочей гипотезы.
Рабочая гипотеза не сообщается суворовцам самим преподавателем, не навязывается в готовом виде. Необходимо вести обучающихся от того, что они уже знают, к тому, что им предстоит узнать. Рабочая гипотеза появляется в качестве естественного средства разрешения возникшего сомнения, конфликта. Иногда преподаватель поддерживает и развивает ложную гипотезу.
2 этап. Выбор метода экспериментирования.
Сначала надо сконцентрировать внимание суворовцев на выборе способов получения явления, которое требуется исследовать, потом на выборе способа его наблюдения. В процессе выбора метода экспериментирования преподаватель должен ставить такие вопросы, чтобы они подводили учащихся как к способу получения явления, так и к способу его наблюдения.
3 этап. Постановка эксперимента.
Постановка эксперимента связана, во-первых, с простым повторением опытов при неизменных условиях и, во-вторых, с варьированием тех условий, при которых он ставится.
В процессе постановки эксперимента надо обеспечить наилучшую наглядность применяемых средств экспериментирования.
4 этап. Обработка экспериментальных данных и получение определенных выводов.
Преподаватель должен приучать суворовцев делать соответствующие выводы из только что полученных данных. Преподаватель предлагает обучающимся сравнивать полученные данные, требует там, где это нужно, произвести необходимые вычисления, подводит суворовцев к применению того или другого приема обработки результатов.
2. Использование экспериментального метода исследования при изучении нового материала
Очень часто объяснение нового материала я начинаю с создания проблемной ситуации. Проблемные ситуации в первую очередь способствуют развитию исследовательских навыков. Так, на уроке физики в 7-ом классе по теме «Архимедова сила» суворовцы вводятся в проблемную ситуацию. На равноплечем рычаге уравновешивают 2 груза по 1н. Затем грузы опускают в сосуды, один с простой водой, другой соленой водой наблюдается нарушение равновесия. Почему же нарушилось равновесие уравновешенного в воздухе рычага с грузами одинакового веса при помещении их в жидкость? Суворовцы делают предположения, но ответить правильно на вопрос не могут. Не хватает имеющихся на тот момент знаний. Затем обучающимся предлагается провести исследование и выяснить, от чего зависит величина выталкивающей силы. На этом этапе проводится своеобразный мозговой штурм – суворовцы сами высказывают предположения, от чего может зависеть величина выталкивающей силы. Далее класс разбивается на группы, и каждая группа проводит свое исследование.
После этапа самостоятельной работы происходит поочередное представление исследований:
· сообщается, какая цель была поставлена перед группой;
· рассказывается о том, как было проведено исследование, помощью каких приборов;
· докладываются полученные результаты;
· делается вывод о зависимости или независимости выталкивающей силы от какого-либо параметра.
В итоге суворовцы сами приходят к выводу, от чего и как зависит выталкивающая сила.
Конечно, не исключена возможность получения неверных и неточных выводов. Это не страшно. Важно, что эти выводы сделаны самостоятельно. Окончательные выводы формулирует преподаватель.
Еще один пример. После изучения темы «Магнитное поле тока» перед суворовцами выдвигается проблема: с помощью тока можно получить магнитное поле, а нельзя ли с помощью магнитного поля или магнита получить электрический ток? Из предложенных приборов учащиеся выбирают нужные, вносят предложения, проводят эксперименты, по обнаружению индукционного тока, делают выводы.
Подобный подход в обучении дает возможность построить процесс изучения физических явлений и формирования понятий в соответствии с методом научного познания: от наблюдений, анализа наблюдаемых фактов, высказывания гипотезы к планированию и проведению специально поставленных опытов, установлению закономерностей, формулировке выводов и законов.
3. Использование экспериментального метода исследования на лабораторных занятиях
Любая лабораторная работа в курсе физики – это самостоятельное исследование. Лабораторные работы, предлагаемые в конце учебника физики, содержат подробные описания. Выполнение лабораторной работы по описанию относится к репродуктивному уровню, т. е. первому уровню сложности. Чтобы внести в них исследовательский элемент, необходимо разработать многоуровневую лабораторную работу.
Данная методика включает в себя следующие элементы:
1. Предварительная беседа с суворовцами
2. Вручение суворовцам инструкций разного уровня сложности (второй – частично-поисковый и третий – исследовательский уровни).
Вступительная беседа должна по необходимости заканчиваться разъяснениями о том, как лучше ставить эксперимент. Указания же во время самой постановки эксперимента нежелательны, ибо они могут снизить самостоятельность. Во время вступительной беседы преподаватель выясняет не только цель работы, сущность и особенности опыта, но и порядок его постановки и, наконец, приемы обработки данных.
Монтаж экспериментальной установки во время выполнения лабораторной работы делают сами обучающиеся. В процессе монтажа суворовцы осваивают приборы и принцип их действия.
В случае проведения лабораторной работы с применением “инструкции” вступительная беседа должна касаться прежде всего вопроса об использовании инструкции и указаний по технике безопасности. Обязательное получение выводов – необходимое условие окончания работы.
Отчет: 1) цель; 2) перечень оборудования; 3) результаты наблюдений; 4) обработка результатов; 5) выводы.
Инструкция третьего, исследовательского уровня сложности, предполагает самостоятельное выполнение лабораторной работы, ее планирование, подбор необходимых для вычислений формул, выбор формы отчета и обязательное выполнение дополнительного задания исследовательского характера.
Подготовку к лабораторной работе «Исследование зависимости характеристик колебаний маятников от характеристик колебательной системы» удобно проводить с использованием виртуальных лабораторных работ, а полученные закономерности проверить с помощью физического эксперимента. Виртуальная лаборатория позволяет быстро изменять параметры и вид маятников, получать точные закономерности, позволяющие каждому суворовцу убедиться в правильности формул, выражающих физические законы.
4. Исследовательская деятельность при решении физических задач
Задачи-исследования – это такие задачи, для решения которых требуется применить оригинальный способ рассуждения, отражающийся на использовании теоретических знаний. Практически любую задачу можно превратить в исследовательскую. Например, при изучении темы «Работа и мощность электрического тока» стандартной является задача по определению работы тока и стоимости израсходованной энергии электрической лампой за 1 час работы. Чаще всего суворовцы решают задачу, не проявляя к ней интереса, но очень важно показать им их личную заинтересованность в приобретенных знаниях, которые могут и должны пригодиться им в личной жизни. Для этого необходима проблема, взятая из реальной жизни, знакомая и значимая для обучающегося. Задача исследовательского типа прозвучит так: определите стоимость израсходованной энергии электрическими лампами вашего класса и сколько рублей можно сэкономить, если, уходя на обед выключать свет в классе? Или сколько денег в месяц сэкономит училище, если все лампочки вашего класса поменять на энергосберегающие? Суворовцы 8 класса на уроке решения задач знакомятся с потребителями энергии и определяют стоимость израсходованной энергии. В ходе урока выяснилось, что мало кто из суворовцев знает мощности бытовых электроприборов, а о тарифе за 1 кВт *ч не слышали вообще.
5. Исследовательская деятельность во внеурочное время
Ввиду ограниченности времени, на уроке редко возникает возможность предложить суворовцам задания на конструирование и изготовление приборов, постановку опытов, требующих длительного наблюдения. В силу специфики учебного заведения такие задания даются суворовцам на каникулы.
Началом для творчества, для изобретательства служит постановка проблемы. Она должна естественно вытекать из потребностей постановки опытов в связи с изучаемым материалом по физике. Поставленную задачу суворовец решает самостоятельно и оформляет свой вариант в виде проекта, состоящего из рисунка, схемы, математических расчетов и краткого описания предлагаемой конструкции.
Изготовленные приборы поступают на выставку и пополняют оборудование физического кабинета.
Результативность
Формирование исследовательской культуры по средством использование экспериментального метода исследования на уроках способствует активизации мыслительной и учебно-познавательной деятельности суворовцев, развивает их практические умения и навыки, стимулирует интерес к предмету, а также формирует личностные качества, т. е. формирует ключевые компетентности обучающихся.
Заключение
В данной методической разработке представлено обобщение опыта преподавателя по формированию исследовательской культуры учащихся уроках физики и во внеурочное время. Разработка может быть полезна преподавателям ОД физика, химия и биология при подготовке к урокам и внеклассным мероприятиям.
УТВЕРЖДАЮ
Начальник учебного отдела
И. Моряков
17 февраля 2011 г.
План подготовки открытого урока
по физике преподавателя
ТЕМА УРОКА: «Архимедова сила»
МЕТОДИЧЕСКАЯ ЦЕЛЬ: показ приемов осуществления компетентностного подхода к обучающимся на основе использования инновационных технологий.
УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ:
1. Продолжить формирование знаний обучающихся о выталкивающей силе, выяснить, от каких величин зависит (не зависит) значение Архимедовой силы.
2. Формировать умение проводить физический эксперимент, по его результатам делать выводы, обобщения.
РАЗВИВАЮЩИЕ ЦЕЛИ:
1. Развивать мотивационные качества суворовцев, познавательный интерес к предмету.
2. Развивать творческие способности.
3. Развивать умения применять приобретенные знания в новой учебной ситуации, анализировать изученный материал.
4. Развивать учебно-организационные, учебно-интеллектуальные, учебно-информационные, учебно-коммуникативные компетентности.
ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:
1. Содействовать формированию научного мировоззрения.
2. Показать практическую значимость изученной темы.
Воспитывать умение работать в группах для решения совместной задачи.ТИП УРОКА: урок формирования новых знаний и умений.
ВИД УРОКА: эвристическая беседа с элементами исследования.
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:
Приборы и оборудование: наборы тел, динамометры, различные виды жидкостей, равноплечий рычаг, емкости для жидкости, ведерко Архимеда, пластилин.
Интерактивная доска, электронная аудиовизуальная информация, раздаточный материал (тесты, рабочие листы для оформления результатов исследования, таблицы достижений).
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:
Архимедова сила. Проявление Архимедовой силы в природе, быту и технике.ВРЕМЯ ПРОВЕДЕНИЯ: 6 урок (1355 – 1440).
МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ: кабинет физики № 000.
Преподаватель физики М. Кузнецова
УТВЕРЖДАЮ
Начальник учебного отдела
И. Моряков
24 февраля 2011 г.
План – конспект открытого урока
ТЕМА УРОКА: «Архимедова сила»
МЕТОДИЧЕСКАЯ ЦЕЛЬ: показ приемов осуществления компетентностного подхода к обучающимся на основе использования инновационных технологий.
УЧЕБНЫЕ ЦЕЛИ:
1. Продолжить формирование знаний обучающихся о выталкивающей силе, выяснить, от каких величин зависит (не зависит) значение Архимедовой силы.
2. Формировать умение проводить физический эксперимент, по его результатам делать выводы, обобщения.
РАЗВИВАЮЩИЕ ЦЕЛИ:
1. Развивать мотивационные качества суворовцев, познавательный интерес к предмету.
2. Развивать творческие способности.
3. Развивать умения применять приобретенные знания в новой учебной ситуации, анализировать изученный материал.
4. Развивать учебно-организационные, учебно-интеллектуальные, учебно-информационные, учебно-коммуникативные компетентности.
ВОСПИТАТЕЛЬНЫЕ ЦЕЛИ:
4. Содействовать формированию научного мировоззрения.
5. Показать практическую значимость изученной темы.
Воспитывать умение работать в группах для решения совместной задачи.ТИП УРОКА: урок формирования новых знаний и умений.
ВИД УРОКА: эвристическая беседа с элементами исследования.
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:
Приборы и оборудование: наборы тел, динамометры, различные виды жидкостей, равноплечий рычаг, емкости для жидкости, ведерко Архимеда, пластилин.
Интерактивная доска, аудиовизуальная информация, раздаточный материал (тесты, рабочие листы для оформления результатов исследования, таблицы достижений).
УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:
Архимедова сила. Проявление Архимедовой силы в природе, быту и технике.ВРЕМЯ ПРОВЕДЕНИЯ: 6 урок (1355 – 1440).
МЕСТО ПРОВЕДЕНИЯ: кабинет физики № 000.
Преподаватель физики М. Кузнецова
КАРТА НАБЛЮДЕНИЯ НА УРОКЕ
Дата контроля: | 24.02.2011г. |
Взвод, рота: | 4 рота 3 взвод |
Фамилия преподавателя: | |
Предмет: | Физика |
Тема урока: | “Архимедова сила ”. |
Методическая цель: | показ приемов осуществления компетентностного подхода к обучающимся на основе использования инновационных технологий. |
№ этапа урока | Наименование этапа | Время, мин. | Замечания |
1 | Организация начала урока: готовность взвода и оборудования к уроку; краткость и четкость объявления учебных целей. | 1 | |
2 | Актуализация опорных знаний: как создается положительная мотивация к обучению; рационально ли организована проверка преподавателем опорных знаний по теме; сформированы ли опорные знания по теме. | 6 | |
3 | Формирование новых знаний, умений и навыков: как развиваются мотивационные качества обучающихся, познавательный интерес; как преподаватель развивает творческие способности суворовцев; развивает ли умения применять приобретенные знания в новой ситуации; какими приемами преподаватель формирует основные типы компетентностей; содействует ли данный урок формированию научного мировоззрения; как осуществляется практическая направленность при изучении темы; как воспитывается умение работать в группах; воспитывает ли преподаватель у суворовцев ответственность за результаты учебного труда; насколько изученный материал соответствует программным требованиям и Обязательному минимуму образования, целям и типу урока; сформировано ли умение проводить эксперимент, по его результатам делать выводы; насколько рационально преподаватель использует интерактивную доску, электронную презентацию материала; реализует ли основные принципы традиционного урока; как реализует принципы личностно ориентированного урока; работает ли над обогащением словарного запаса, терминологией; какими приемами создается благоприятный психологический климат на уроке; обеспечены санитарно-гигиенические нормы; обеспечено ли усвоение знаний об Архимедовой силе; сформировано ли умение проводить физический эксперимент; как приемы работы преподавателя на основе компетентностного подхода в обучении с использованием инновационных образовательных технологий способствуют повышению качества образования. | 32 | |
4 | Закрепление изученного материала: как реализован принцип дифференциации при работе с тестом; как сформированы навыки самоконтроля и умения работать самостоятельно. | 4 | |
5 | Подведение итогов урока и задание на самоподготовку: как проводится качественный анализ работы взвода; аргументированность выставления оценок; как осуществляются комментарии к заданию; осуществляется ли уровневый подход в задании. | 2 |
ОРГАНИЗАЦИОННО-МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
Изучение литературы (учебной, методической)
1. Перышкин -7. - М.: Дрофа, 2008
2. Терентьев М М. Демонстрационный эксперимент по физике в проблемном обучении. - М.: Просвещение, 1978
3. Полянский разработки по физике. 7 класс. - М.: ВАКО, 2004
4. Кац на уроках физики. - М.: Просвещение, 1988
5. «Физика». Приложение к газете «Первое сентября», №10, 2010
6. Интернет-ресурсы.
ХОД УРОКА
Этапы урока | Деятельность преподавателя | Деятельность суворовцев | Время |
1. Орг. момент | Принять взвод. Проверить готовность взвода к уроку. Проверить личный состав взвода. Отметить в журнале отсутствующих. Создание положительной мотивации | Рапорт ЗКВ о готовности взвода к уроку. Приветствие. | 1 мин. |
2. Актуализация опорных знаний | Осуществить повторение ранее изученного материала по вопросам: Какую тему вы изучали на прошлом уроке? Какая сила действует на тело, погруженное в жидкость или газ? Как она направлена? Какой простой опыт может подтвердить сказанное? Чему равна выталкивающая сила? Как на опыте можно определить значение выталкивающей силы? Создание положительной мотивации к учебно-познавательной деятельности. Постановка проблемного опыта. Объявление темы и цели урока | Отвечают на вопросы Суворовец демонстрирует опыт с шариком | 6 мин. |
Наблюдают эксперимент и отвечают на вопрос. Записывают тему урока в тетрадь. | |||
3. Формирование новых знаний и умений | Архимед (историческая справка) | Слушают преподавателя. | 32мин |
Постановка проблемного вопроса Предложите, какие факторы могут повлиять на значение Архимедовой силы. | Делают возможные предположения. | ||
Организация исследовательской работы. Группам выдается соответствующее оборудование и порядок выполнения. | Работают в группах. Один суворовец – теоретик- выводит формулу Архимедовой силы на доске и делает выводы. Выступления представителей групп (защита результатов исследования). | ||
Выводы по результатам исследовательской работы | Делают общий вывод и записывают его в тетрадь. | ||
Наблюдение за исполнением сценки из поэмы Ефимовского «История жизни, открытий, борьбы и гибель великого ученого Архимеда» | Суворовцы инсценируют легенду об Архимеде и демонстрируют опыт с ведерком Архимеда. | ||
Рассказ о применение Архимедовой силы и наблюдении ее в природе, технике. Демонстрация фотозадач | Слушают преподавателя Объясняют увиденное на фотографиях. | ||
Первичное закрепление: решение качественных и расчетных* задач | Отвечают на вопросы, решают предложенные задачи по вариантам и осуществляют самоконтроль* | ||
4. Закрепление изученного материала | Определяет задачу по работе с тестами | Слушают преподавателя, письменно и (на компьютерах) отвечают на вопросы и осуществляют самопроверку. | 4 мин. |
5. Подведение итогов урока и задание на самоподготовку | Выставление оценок за урок. Рефлексия. Определение задания на самоподготовку, инструктаж | По результатам таблицы достижений суворовцы сами выставляют оценку за урок. Записывают задание в тетрадь. “Физика-7” § 49, упр.24 № 3,4 Творческое задание: написать сочинение на тему: «Если бы Архимедова сила исчезла….». | 2 мин. |
*-Резерв времени
Конспект урока
Организационный момент
Создание положительной мотивации.
Прежде чем мы начнем наш урок, посмотрите на листы, которые лежат перед вами. Найдите «Рабочий лист», на нем вы будете вести все записи на уроке, потом его вклеите в рабочую тетрадь. В «Лист достижений» вы будете заносить набранные баллы за работу на уроке, в конце урока все баллы суммируете и выставите себе оценку. От вашей работы зависит и ваш результат. Разноцветные сигнальные карточки отложите в сторону, они вам понадобятся только в конце урока.
Актуализация опорных знаний
Сегодня на уроке мы продолжим изучение темы «Действие жидкости и газа на погруженные в них тела». Вспомните, какая сила действует на тело, погруженное в жидкость или газ? (Выталкивающая).
Как она направлена? (Вертикально вверх).
Какой простой опыт может подтвердить сказанное? (Опыт с шариком).
Чему равна выталкивающая сила? (Сила, выталкивающая тело из жидкости или газа, равна весу жидкости, или газа в объеме погруженного тела или части его тела.)
Как на опыте можно определить значение выталкивающей силы? (Необходимо измерить вес тела в воздухе, затем вес тела в жидкости и из веса тела в воздухе вычесть вес тела в жидкости).
На каждое тело, погруженное в жидкость или газ, действует выталкивающая сила? (Да.)
Демонстрация опыта. На равноплечем рычаге уравновешивают 2 груза по 1н. Затем грузы опускают в сосуды, один с простой водой, другой соленой водой и наблюдают нарушение равновесия. Почему нарушилось равновесие уравновешенного в воздухе рычага с грузами одинакового веса при помещении их в жидкость? Суворовцы делают предположения, но ответить правильно на вопрос не могут. Сегодня на уроке вам предстоит ответить на этот вопрос. Первым изучил выталкивающую силу древний греческий ученый Архимед, поэтому эта сила так и называется Архимедова сила. Возьмите «Рабочий лист» и запишите тему урока: «Архимедова сила».
Цель нашего урока: изучить Архимедову силу, т. е. выяснить, от каких величин зависит а от каких не зависит данная сила, научиться определять ее и узнать, где эта сила нашла свое применение.
Кто же такой Архимед?
Формирование новых знаний
Архимед – выдающийся ученый Древний Греции, родился в 3-ем веке до нашей эры в городе Сиракузы на острове Сицилия. Архимед получил блестящее образование у своего отца, астронома и математика Фидия, родственника сиракузского тирана Гиерона. В юности он провел несколько лет в крупнейшем культурном центре Александрии, где он дружил с астрономом Кононом и математиком Эратосфеном. Это послужило толчком к развитию его выдающихся способностей. Он прославился многочисленными научными трудами, в области физики и геометрии. Его изобретением была машина для поливки полей «винт-улитка», он разработал теорию рычага. Он был подлинным патриотом своего города. В то время шла 2-ая Пуническая война. Город осадило римское войско, обладавшее превосходным флотом. Архимед организовал инженерную оборону. Он построил множество удивительных машин, которые топили вражеские корабли. После Архимеда осталось много трудов. Одним из важнейших открытий стал закон, впоследствии названный законом Архимеда.
Сейчас вам как юным Архимедам предстоит исследовать выталкивающую силу. Сформулируйте цели исследования
1. Обнаружить выталкивающее действие жидкости.
2. Выяснить, от каких факторов зависит Архимедова сила.
3. Выяснить, от каких факторов не зависит Архимедова сила.
Проблемный вопрос. Предложите, какие факторы будут влиять на значение выталкивающей силы.
Возможные предположения:
объем тела
плотность тела
форма тела
плотность жидкости
глубина погружения
Как мы можем проверить наши предположения? На опытах и с помощью теоретических выводов.
Давайте проверим ваши предположения. Сейчас вы разделитесь на 5 групп, получите оборудование и соответствующее задание. Оформите результат своей работы на рабочих листах, сделаете вывод и занесете свой результат в сводную таблицу на доске.
В это время теоретик работает у доски по плану, данному преподавателем, он находит архимедову силу как вес вытесненной жидкости. Fa= ρж g V
После получения результатов делается общий вывод. Вывод записывается суворовцами в тетрадь.
Архимедова сила | |
Зависит от: 1. Плотности жидкости 2. Объема погруженной части тела | Не зависит от: 1. Плотности тела 2. Формы тела 3. Глубины погружения |
Сравнивая результат теоретического вывода и выводы экспериментаторов, видим, что они совпали.
Подытожим наши знания за два урока.
Способы нахождения Архимедовой силы
1. Fа = Рж (в объеме погруженной части тела)
2. Fа =Р в воздухе –Р в жидкости
3. Fа = ρж g Vт
Сила, выталкивающая целиком, погруженное в жидкость тело, равна весу жидкости в объеме этого тела. Этот закон справедлив и для газов.
Существует легенда, что эта мысль посетила Архимеда, когда он принимал ванну. Давайте послушаем и посмотрим эту легенду. Сценка из поэмы «История жизни, открытий, борьбы и гибель великого ученого древности Архимеда». Опыт с ведерком Архимеда. К пружине подвешено ведерко и цилиндр. Объем цилиндра равен внутреннему объему ведерка. Растяжение пружины отмечено указателем. При погружении целиком цилиндра в отливной стакан с водой видим, что пружина сократилась, а вода вылилась в стакан. Объем вылившейся воды равен объему погруженного в воду тела. Выльем в ведерко воду из стакана и увидим, что указатель пружины возвратился к начальному положению. Значит, сила, которая вытолкнула воду, равна весу воды, вытесненной телом.
Где вы в жизни встречаетесь с Архимедовой силой?
Фото №1. (Мертвое море) На территории Палестины и Израиля есть странное, на первый взгляд море. В море нельзя утонуть. Почему?
Фото №2. (Рыбы) Рыбы могут легко регулировать глубину своего погружения, меняя объем своего тела благодаря плавательному пузырю. Погружаться или всплывать будет рыба, при уменьшении объема плавательного пузыря? (Погружаться, т. к. при уменьшении объема тела, уменьшается и Архимедова сила).
Фото №3. (Кит) Кит, хотя и живет в воде, но дышит легкими. Однако, имея легкие, кит не проживет и часа, если окажется на суше. Почему? (Громадная сила тяжести прижмет животное к земле. Скелет кита не приспособлен к тому, чтобы выдержать эту тяжесть, даже дышать кит не сможет, т. к. для вдоха он должен расширить легкие, т. е. приподнять мышцы, окружающие грудную клетку, а в воздухе эти мышцы весят несколько десятков тысяч ньютонов).
Фото №4. (Корабли, подводные лодки, воздушные шары) Примеры применения Архимедовой силы.
Подумай и ответь:
№1. На какой из опущенных в воду стальных шаров действует наибольшая выталкивающая сила?
№2. Одинакового объема тела (стальное и стеклянное) опущены в воду. Одинаковые ли выталкивающие силы действуют на них?
№3. Изменится ли выталкивающая сила, если брусок, находящийся в жидкости, перевести из положения, а в положение б?
№4. Подвешенные к коромыслу весов одинаковые шары погрузили жидкость сначала так, как показано на рис а, а затем так, как показано на рис б. В каком случае равновесие весов нарушится? Почему?
№5. Первоклассник и семиклассник нырнули в воду. Кого вода выталкивает сильнее?
№6. Один раз мальчик нырнул на глубину 2м, а в другой – на 3м. В каком случае его вода выталкивает сильнее?
Резерв* Вариант№1. Определите выталкивающую силу, действующую на полностью погруженную в море батисферу объемом 4м3? Плотность морской воды 1030кг/м3.(41200н)
Вариант№2. Железобетонная плита объемом 0,3м3 наполовину погружена в воду. Какова архимедова сила, действующая на нее? Плотность воды 1000кг/м3.(1500н)
Закрепление изученного материала
Определяется задаче по работе с тестами. Суворовцы слушают преподавателя, письменно и (на компьютерах) отвечают на вопросы теста и осуществляют самопроверку.
Проверь себя. Хорошо ли изучили силу Архимеда? Тест (см. приложение)
Подведение итогов урока и задание на самоподготовку
Наш урок подошел к концу пора подводить итоги. Сосчитайте все набранные вами баллы.
БАЛЛЫ | ОЦЕНКА |
8-9 | 3 |
10-11 | 4 |
Более 11 | 5 |
Рефлексия. Поднимите желтый треугольник, кто за урок получил оценку 3, зеленый квадрат кто получил – 4 и красную звездочку – 5 .
Задание на самоподготовку: “Физика-7” § 49, упр.24 № 3,4
Творческое задание: написать сочинение на тему: «Если бы Архимедова сила исчезла…».
ТЕСТ
№ | Вопрос | Варианты ответов | Ответ | |
1 | На какое тело действует большая архимедова сила? |
| А) На первое Б) На второе В) На оба тела одинаковая | |
2 | На какое тело действует меньшая выталкивающая сила? |
| А) На третье Б) На второе В) На первое | |
3 | На какое тело действует большая архимедова сила? |
| А) На первое Б) На второе В) На третье | |
4 | К коромыслу весов подвешены два алюминиевых цилиндра одинакового объема. Нарушится ли равновесие весов, если один цилиндр поместить в воду, а другой - в спирт? | А) Перевесит цилиндр в спирте Б) Перевесит цилиндр в воде В) Не нарушится | ||
5 | Определите выталкивающую силу, действующую на погруженное в воду тело объемом 0,001м3 | А) 10Н Б) 100Н В) 1000Н |
РАБОЧИЙ ЛИСТ
Двадцать четвертое февраля
Тема:
АРХИМЕДОВА СИЛА | |
ЗАВИСИТ ОТ: 1. 2. | НЕ ЗАВИСИТ ОТ: 1. 2. 3. |
СПОСОБЫ НАХОЖДЕНИЯ АРХИМЕДОВОЙ СИЛЫ
1.
2.
3.
Примеры проявления Архимедовой силы в быту, природе, технике
ЛИСТ ДОСТИЖЕНИЙ
Исследовательская работа | Работа на уроке | Тест | Поощрительный балл | Всего баллов | Оценка |
ЗАДАНИЕ ДЛЯ «ТЕОРЕТИКА»
1. Запишите формулу для выталкивающей силы, действующей на тело, погруженное в жидкость.
2. Как найти вес жидкости?
3. Как найти массу жидкости?
4. Чему равен объем вытесненной жидкости
5. Как найти выталкивающую (Архимедову силу)?
6. Проанализируйте формулу. Сделайте вывод: от каких факторов зависит значение Архимедовой силы?
Постановка проблемного вопроса
Исследование зависимости архимедовой силы от плотности жидкости
Сценка из поэмы «История жизни, открытий, борьбы и гибель великого ученого древности Архимеда».
Суворовец Черняев демонстрирует опыт с ведерком Архимеда
Легенда об Архимеде
Ведущий 1. Жил в Сиракузах мудрец Архимед,
Был другом царя Гиерона.
Какой для царя самый важный предмет?
Все догадались? Корона!
Ведущий 2. Захотелось Гиерону
Сделать новую корону.
Золото отмерил строго:
Взял не мало и не много,
Сколько нужно,
В самый раз.
Ювелиру дал заказ.
Ведущий 1 . Через месяц Гиерону Ювелир принёс корону. Взял корону Гиерон, Оглядел со всех сторон.
Гиерон. Чистым золотом сверкает...
Но ведь всякое бывает:
И добавить серебро
Можно к золоту хитро,
А того и хуже - медь,
Если совесть не иметь...
Ведущий 2. Не желал терпеть урон Гиерон, И позвал он Архимеда. Началась у них беседа...
Гиерон. Вот корона, Архимед, Золотая или нет?
Архимед. Чистым золотом сверкает!..
Гиерон. Но, ты знаешь, всё бывает!
И добавить серебро
Можно к золоту хитро,
А того и хуже - медь,
Если совесть не иметь...
Честно ль сделана работа?
Золото? Иль позолота?
Нужно точно всё определить,
Но корону не царапать! Не пилить!
Ведущий 1 . И задумался учёный...
Архимед. Что известно?
Вес короны.
Ну а как найти объём?
Ведущий 1 . Думал ночью, думал днём...
А однажды, в ванне моясь,
Погрузил себя по пояс.
На пол вылилась вода...
Догадался он тогда,
Как найти объём короны!
Ведущий 2. И помчался к Гиерону - Не обут и не одет –
Знаменитый Архимед. А народ кричит вослед...
Все участники. Что случилось, Архимед?!
Ведущий 1. Всполошился весь базар...
Все участники. Или в городе пожар?!
Ведущий 2. Во дворец примчался он...
Архимед. Я придумал, Гиерон! Эврика! Раскрыл секрет! Пусть весы сюда несут! И с водой большой сосуд! Всё доставить Гиерону!
Я объясню тебе всё на примере.
На стол ставится оборудование: штатив с подвешенной на него пружиной, ведёрко Архимеда, отливной сосуд, стакан, цилиндр, стрелки-указатели. Учащийся демонстрирует опыт Архимеда и объясняет его..
Архимед. Равный вес - равный и объём.
А с короной получается:
Равный вес, объём не равный.
Понимаешь, Гиерон,
Я сейчас открыл закон!
Тот закон совсем простой:
Тело вытеснит...
Гиерон. Постой! Говоришь: объём не равный? Мастер мой - мошенник? Явный?! За фальшивую корону Он ответит по закону!
ЛИТЕРАТУРА
1. Буров эксперимент по физике. – М.: Просвещение, 1971.
2. , Коровин справочник учителя физики. - М.: Мнемозина, 2003.
3. Единый государственный экзамен. Физика. Сборник экзаменационных заданий.- М.: Эксмо, 2008.
4. Коротков образование с позиций системно – деятельного подхода. – Педагогика, 2004, № 2.
5. , . Физика: Методика и практика преподавания. – Ростов н/Д: Феникс, 2002.
6. , Физика. 7 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа, 2008.
7. Селевко и их классификация //Народное образование. – 2003. – № 2.
8. Формирование ключевых компетентностей учащихся через проектную деятельность. – СПб.: КАРО, 2008.
9. , Бобров учебных навыков на уроках физики. – М.: Просвещение, 1988.
РЕЦЕНЗИЯ
на методическую разработку
Тема данной методической разработки утверждена на заседании УД физика и астрономия 29.08.2009г (Протокол № 1).
Окончательный вариант разработки утвержден на заседании УД физика и астрономия 6.05.2009г (Протокол № 11).
Тема разработки соответствует теме методической работы УД, программе по физике для общеобразовательных учебных заведений и требованиям, предъявляемым к методическим разработкам.
Предложенные методические рекомендации использования экспериментального метода исследования на уроках физики способствуют формированию ключевых компетентностей суворовцев, а так же привитию интереса к предмету и повышению качества знаний по предмету.
Данная методическая разработка является результатом труда преподавателя по использованию экспериментального метода исследования на уроках физики. Преподаватель описывает свой опыт работы по формированию исследовательской культуры учащихся на уроках физики. Разработка может быть полезна преподавателям УД физика и астрономия при подготовке к урокам, а также рекомендована преподавателям других УД с целью обмена опытом.
