Формирование базовых предметных компетенций обучающихся

УРЮПИНА ЛЮДМИЛА СЕРГЕЕВНА

Методическая разработка

ФОРМИРОВАНИЕ БАЗОВЫХ ПРЕДМЕТНЫХ

КОМПЕТЕНЦИЙ ОБУЧАЮЩИХСЯ.

УРОК-ИССЛЕДОВАНИЕ ПО ТЕМЕ

«СИЛЫ В ПРИРОДЕ».

Для общеобразовательных учреждений, образовательных учреждений среднего профессионального образования.

Москва 2012

В предисловии к «Элементарному учебнику физики» его редактор, академик , утверждает, что на любых этапах преподавания физики рассказывать о ней надо как о единой науке, а не как о совокупности отдельных фактов.

Физика - наука о природе, а не система умозрительных логических построений, к которым она зачастую сводится учителями, предпочитающими «меловую» физику.

Лабораторные и практические работы это важные звенья учебного процесса. На таких занятиях учащиеся получают навыки экспериментальной работы, умения обращаться с приборами, самостоятельно делать выводы из полученных опытных данных и, тем самым, более глубоко и полно усваивать теоретический материал.

Но хотя никому не приходит в голову отрицать, что физика есть наука опытная, в школе опыт служит чаще всего для иллюстраций, физические понятия с экспериментом связываются слабо. Обучение происходит не через эксперимент, а через решение задач, а в последнее время – через тестирование, что еще хуже.

Каким должно быть отношение к эксперименту? Однажды академик сказал: «Теория – хорошая вещь, но настоящий эксперимент остается навсегда».

Что же происходит в наше время? Преподавание физики перешло на новую концентрическую систему обучения. Данная структура физического образования предлагает изучение в 7-9 классах основной школы законченного курса физики, включающего все элементы знаний, предусмотренные Российским федеральным стандартом образования.

Программа основной школы увеличена за счет включения электромагнитных явлений, дополнительного изучения атомной и ядерной физики.

Таким образом, в 10-11 классах вводится новая концепция старшей школы, которая предполагает профильную подготовку учащихся. В ее рамках должны изучаться все основные разделы основ курса физики: от механических и тепловых явлений до атомной и ядерной физики. Объем учебного материала в старшей школе существенно увеличился за счет введения в курс 10 класса темы «Механика». А сокращение количества уроков физики до 2 часов в неделю на основании нового базисного учебного плана в соответствии с приказом Департамента образования города Москвы №-253 от 01.01.01 года привело к невозможности изложить ряд тем учебных программ курса физики (например «Механика»), на должном уровне, что значительно снижает качество уровня обученности учащихся.

В курсе физики предусмотрено большое количество лабораторных работ, на которые отводятся отдельные уроки в тематическом планировании. Данная разработка предлагает экономию времени за счет проведения в одной лабораторной работе трех практических работ в течение одного урока при изучении темы «Динамика. Силы в природе» в 10 классе.

Участвуя с 2005 года в городской экспериментальной площадке «Содержание и организационно-педагогические условия проектной деятельности в образовательном процессе», проблемой исследования которой было использование проектной методики в преподавании курса физики, автор методически разработал ряд таких уроков, в том числе и по теме «Электричество». Но основное внимание уделяется «Механике», которая является основой изучения всех разделов физики. И говорил, что как нельзя научиться читать без знания азбуки, так нельзя изучить физику, не зная основ механики.

Цель данной методической работы:

- внедрение технологий системно-деятельностного, компетентностно-ориентированного подхода к проведению исследовательской работы на уроках физики с целью формирования научного мировоззрения.

Задачи по формированию базовых компетенций:

·  развивать умение обращаться с лабораторным оборудованием,

·  развивать умение объяснять наблюдаемые явления, пользуясь теоретическими законами,

·  формировать логические цепочки, использовать приемы сравнения,

·  развивать наблюдательность и навыки анализа данных,

·  продолжить формирование научного мировоззрения учащихся, роли эксперимента в процессе познания;

·  формировать умения выполнять отдельные действия и операции, из которых слагается эксперимент, и раскрыть структуру эксперимента как метода научного познания.

Актуальность.

Эта работа будет актуальной для всех образовательных учреждений, в которых на курс физики отводится 2 часа в неделю в учебном плане, а также для учащихся, поменявших учебное заведение на второй – третьей ступенях обучения.

Новизна - данный урок включает в себя три практические работы, которые проводятся как лабораторные в разных курсах физики (в 7, 9, 10 классах), чего не было ни в одном методическом пособии.

Целесообразность данной работы - внедрение технологий системно-деятельностного, компетентностно-ориентированного подхода в обучении физике для обеспечения формирования базовых компетентностей современного человека (информационной, коммуникативной, самоорганизации, самообразования), что отмечено в программе «Столичное образование - 5».

Наличие конкретных результатов практического применения авторской разработки - диплом первой степени победитель олимпиады по физике Московского государственного института радиотехники, электроники и автоматики (технического университета) (окружного этапа Московской региональной олимпиады по физике, Ш этапа Всероссийской олимпиады школьников) IIIФИЗ № , г. Москва 2008 год; диплом окружного этапа Московской региональной олимпиады школьников 2008г. по физике – III место, грамота Второй окружной научно-практической конференции – I место в номинации «Электронный учебник» естественно-математическая секция (коллектив); грамоты Открытой общелицейской конференции школьных исследовательских работ «Человек и земные миры-2007,2008», организаторы МГУ им. факультет глобальных процессов, Московский институт открытого образования, Окружной методический центр ЦОУО ДО г. Москвы, ГОУ Пушкинский лицей № 000 – I место. Работа была представлена на неделе открытых уроков в октябре 2008 года, проводимой окружным методическим центром Центрального административного округа города Москвы. Поступление учащихся в профильные ВУЗы: МГУ (физический факультет), МГИРЭА(ТУ), МГСУ(МИСИ), МИФИ.

Технологичность работы состоит в том, что ее можно использовать при изучении курса «Механика» с 7 по 10 класс, как методическую рекомендацию для проведения отдельных практических работ и на обобщающих уроках. Кроме того, этот материал можно использовать в 11 классе на физическом практикуме.

Оценка работы. Предложенная методика была представлена на неделе открытых уроков в октябре 2008 года, проводимой окружным методическим центром Центрального административного округа города Москвы, где получила высокую оценку методиста ОНМЦ и учителей физики округа (СОШ № 000, СОШ № 000, ВСШ № 88).

При подготовке работы автором были проанализированы УМК , Кикоин -9, УМК , , Сотский -10, УМК , Буховцев -11, УМК , Яворский -10, УМК , Гутник -9. За основу методической разработки были взяты лабораторные работы из УМК , Кикоин -9. Но в отличие от других лабораторных работ, в представляемой методической разработке за один урок выполняются 3 практические работы. Расчет погрешности выносится на урок анализа проделанной лабораторной работы и решения задач.

Вывод заключается в составлении сравнительной таблицы. Сведения из теории в данной работе излагаются в виде компьютерной презентации, подготовленной учащимися, чтобы не дублировать содержание учебников.

Тема урока: Лабораторная работа

«Силы в природе»

Цели урока:

- развитие умения наблюдать физические явления; - проверка теоретических предположений экспериментально; - измерение силы трения и расчет коэффициента трения; измерение силы упругости и расчет жесткости пружины; определение ускорения свободного падения; - развитие умения сравнивать явления; - развитие интереса к предмету.

Задачи:

познавательные: учащиеся должны усвоить понятие силы трения, упругости, тяжести; знать причины их возникновения, природу и особенностях. развивающие: учащиеся должны уметь сравнивать силы; находить коэффициент трения, жесткость пружины, рассчитывать ускорение свободного падения, строить графики, уметь применять графический и аналитический способы расчета для нахождения средней величины; находить нужную информацию и применять ее. воспитательные: учащиеся должны убедиться в том, что групповая работа сплачивает; взаимоподдержка учит доброте, толерантности.

Выполнив работу, учащиеся должны знать:

различные силы природы; различительные черты сил; зависимость сил природы от других физических величин; формулы для нахождения сил; графический и аналитический способы расчета для нахождения средней величины..

уметь:

сравнивать силы; решать задачи; измерять коэффициент трения скольжения; жесткости пружины находить нужную информацию и применять ее.

Оборудование и учебные пособия: прибор для изучения прямолинейного движения (Лаборатория L-микро), динамометр, набор грузов по механике, штатив с лапкой, бланки с инструкцией и протоколы лабораторной работы.

Техническая база: мультимедийный видеопроектор, компьютер, часы.

Содержание	Методы и приемы
1 этап. Организационный. (2 мин.) 2 этап. Ориентировочно-мотивационный. (6 мин.) 3 этап. Лабораторная работа. (30 мин.) 4 этап. Анализ и подведение итогов. (6 мин.) 5этап. Задание на дом. (1 мин.)	Информация о теме урока, целях и задачах, поэтапном распределении времени. Компьютерная презентация «Силы в природе» Применение учащимися научных методов: наблюдение, сравнение, сопоставление, выдвижение гипотезы, теоретические выводы, экспериментальная проверка теоретического предвидения. Возвращение к цели урока. Запись на доске и в дневниках

Ход урока:

1.  Организационный момент.

2.  Ориентировочно - мотивационный этап.

3.  Лабораторная работа.

Практическая работа № 1

«Определение ускорения свободного падения»

Цель работы: определить ускорение свободного падения Оборудование: прибор для изучения прямолинейного движения, штатив.

Порядок выполнения работы

1.  Направляющую рейки прибора установите вертикально в лапке держателя штатива. Под рейку положите коврик.

2.  Удерживая каретку на направляющей рейке в крайнем верхнем положении, подсоедините первый датчик так, чтобы он запустил секундомер как только каретка начнет двигаться. Второй датчик прикрепите на расстоянии 10 см от первого.

3.  Произвести пуск каретки и определить время ее движения между датчиками каждый раз нажимая «Сброс» на секундомере. Опыт повторить 3 раза. Данные заносятся в таблицу.

4.  Вычислить среднее время движения.

5.  Используя формулу h=gt2/2 вычислить ускорение свободного падения g для каждого случая.

6.  Вычислить среднее значение ускорения свободного падения gср..= 2h/t2ср.

Высота h, м	Время t, с.	tср., с	g м/с2	gср. м/с2

Практическая работа № 2

« Измерение коэффициента трения скольжения »

Цель работы: определить коэффициент трения между пластиковыми поверхностями направляющей рейки и каретки.

Оборудование: прибор для изучения прямолинейного движения, динамометр, набор грузов.

Порядок выполнения работы

1.  Направляющую рейки прибора для изучения прямолинейного движения положите на стол горизонтально.

2.  Определите вес каретки (Р). Этот вес равен по модулю силе нормального давления.

3.  Разместите каретку на одном из концов направляющей рейки. Прицепите динамометр. Плавно потяните за динамометр вдоль направляющей рейки так, чтобы каретка стала перемещаться с постоянной скоростью.

4.  По показанию динамометра определите силу трения (Fтр). Занесите показания в таблицу.

5.  Добавьте на каретку сначала один груз, а затем второй, записывая каждый раз показания в таблицу.

6.  По данным таблицы постройте график зависимости силы трения от веса каретки. При проведении линии графика следует стремиться к тому, чтобы она прошла симметрично относительно точек, нанесенных на координатную плоскость. (точки поровну должны распределиться по обе стороны линии).

7.  Возьмите произвольную точку А на линии графика (в средней части графика), опустите перпендикуляры на оси координат и определите значение силы трения Fтр. ср. и вес груза Рср..

8.  Вычислите по этим данным среднее значение коэффициента трения скольжения µср.= Fтр. ср./Pср..

Таблица к практической работе № 2

№ опыта	Вес тела Р, Н	Сила трения F, Н

График Вычисления

Практическая работа № 3

«Определение жесткости пружины»

Цель работы: определить жесткость пружины учебного динамометра при различных значениях силы тяжести, уравновешивающей силу упругости на основе закона Гука Fупр=|k·Δx|

Оборудование: динамометр, набор грузов, штатив с лапкой, линейка.

Порядок выполнения работы

1.  Подвесьте к пружине динамометра груз и измерьте удлинение пружины Δх.

2.  Найдите удлинение пружины под действием грузов 2m, 3m.

3.  По результатам измерений постройте график зависимости силы упругости от удлинения (как практической работе № 2) и, пользуясь им, определите среднее значение жесткости пружины, используя kср = Fупр./ |х|

Номер опыта	m, кг	mg, Н	|х|, м

График Вычисления

ЛИТЕРАТУРА

1.  Программы общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия. – М.: Просвещение, 1998.

2.  Механика. Руководство по выполнению лабораторных работ.- М.: МГИУ, 2006. Лаборатория L-микро.

3.  ,Физика-9. – М.: Просвещение, -1998.

4.  , , Сотский -10 , М.«Просвещение», 2007 г.

5.  ,Физика11.–М.:Просвещение,2007.

6.  Мякишев . – М.: Дрофа, 1998..

7.  , Заботин разработки к учебнику , , «Физика. 10 кл.» Методические рекомендации. Эксперимент. Решение задач. Тесты. Контрольные работы.- М.: Издательство «Образование», 2006.

8.  , Яворский -10.- М.: Мнемозина,2008.

9.  , Нурминский преподавания физики в 8-9 классах общеобразовательных учреждений. – М.: Просвещение, 1999.

10.  Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч. 1 / Под ред. . – М.: Просвещение, 1978.

11.  Демонстрационный эксперимент по физике в средней школе. Ч. 2 / Под ред. . – М.: Просвещение, 1979. .

12.  Методика преподавания физики в средней школе: Механика / под ред. . – М.: Просвещение, 1986.

13.  Фадеева 7·8·9. Книга для учителя. – М.: Просвещение, 2000.

14.  Шилов эксперимент по курсу «Физика и астрономия». – М.: Просвещение, 2000.

15.  , “Работа над проектами” – газета “Физика” № 44, 1998.

16.  , Левина в таблицах, граф-схемах и диаграммах: Научно-методическое пособие.-Калуга: 1994.

17.  , Прояненкова планирование по физике к Единому государственному экзамену.- М.: Издательство «Экзамен», 2009.