Программа
элективного курса по физике
для 10-11 классов.
«Применение цифровой лаборатории « SensorLab» при проведении практических и лабораторных работ по физике»
Составитель учитель физики
МБОУ СОШ №4
г. Донецка
2014г.
Пояснительная записка.
Одна из проблем профилизации старших классов большинства общеобразовательных школ во многих случаях - недостаточное число учащихся для комплектования профильных классов. Поэтому удовлетворить запросы учащихся, собирающихся продолжить обучение в вузах и нуждающихся в изучении физики на профильном уровне, можно с помощью элективных курсов, дополняющих базовый уровень. Одним из таких курсов может быть «Применение цифровой лаборатории « SensorLab» при проведении практических и лабораторных работ по физике», где уровень обучения повышается не столько за счет расширения теоретической части курса физики, сколько за счет углубления практической – выполнение практических работ, решения разнообразных физических задач.
Предлагаю программу элективного курса, рассчитанную на учащихся Х-XI классов, календарно-тематическое планирование этого курса, а также тексты работ для текущего и итогового контроля, которые могут одновременно служить репетиционными работами для подготовки к ЕГЭ. В конце изучения курса проводится тестирование.
Программа модернизации содержания образования затрагивает все стороны образовательного процесс. Выдвигая в качестве основополагающей идеи компетентностного подхода в образовательном пространстве, она нацеливает педагогических работников на поиск и апробацию новых технологических образований, ориентированных на формирование и развитие у учащихся ключевых компетенции. Быть компетентным – значит уметь мобилизовать в данной ситуации имеющиеся знания и опыт. Современные условия развития общества все больше указывать на то, что умения выявлять, классифицировать, наблюдать, описывать, оценивать, отличать знания от мнения, делать выводы из анализа мышления и деятельности становятся все более актуальными.
Смена содержания обучения физике вызвана изменением целей образования в целом.
Практика обучения показывает. Что у учащихся массовой школы слабо сформированы. прежде всего, экспериментальные умения и навыки, знания методологии исследования, что, в конечном счете, сказывается на недостаточно осознанном изучении физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения.
Актуальность программы:
Опыт в исследовательской деятельности обучающихся позволяет им накапливать внутренние ресурсы, необходимые дл дальнейшей социализации личности. Решение проблем в ходе исследовательской и проектной деятельности позволяет развить способности к обучаемости и решать нестандартные проблемы ( необходимость для адаптации в условиях быстро меняющегося мира).
Цифровая лаборатория « SensorLab» - новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ. Применяя такой исследовательских подход к обучению, создаются условия для приобретения учащимися навыков научного анализа явлений природы, осмыслению взаимодействия общества и природы, осознанию значимости своей практической помощи природе. Осваивая лаборатории можно осуществить дифференцированный подход и развить у учащихся интерес к самостоятельной исследовательской деятельности. Эксперименты, проводимые с помощью цифровой лаборатории более наглядны и эффективны, это дает возможность лучше понять и запомнить тему. С цифровыми лабораториями можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования
Цель программы:
Развитие мотивации личности к познавательной и социальной деятельности путем приобщения ее к основам исследовательской деятельности.
Задачи:
Личностными результатами являются:
•сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;
•убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры;
•самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;
•готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;
•мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода;
•формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.
Метапредметными результатами являются:
•овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;
•понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей процессов или явлений;
•формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;
•приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий для решения познавательных задач;
•развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение;
•освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими методами решения проблем;
•формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию.
Общими предметными результатами являются:
•знания о природе важнейших физических явлений окружающего мира и понимание смысла физических законов, раскрывающих связь изученных явлений;
•умения пользоваться методами научного исследования явлений природы, проводить наблюдения, выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и формул, обнаруживать зависимости между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;
•умения применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи на применение полученных знаний;
•умения и навыки применять полученные знания для объяснения принципов действия важнейших технических устройств, решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности своей жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды;
•формирование убеждения в закономерной связи и познаваемости явлений природы, в объективности научного знания, в высокой ценности науки в развитии материальной и духовной культуры людей;
•развитие теоретического мышления на основе формирования умений устанавливать факты, различать причины и следствия, строить модели и выдвигать гипотезы, отыскивать и формулировать доказательства выдвинутых гипотез, выводить из экспериментальных фактов и теоретических моделей физические законы;
•коммуникативные умения докладывать о результатах своего исследования, участвовать в дискуссии, кратко и точно отвечать на вопросы, использовать справочную литературу и другие источники информации.
Отличительные особенности программы:
Программа разработана в соответствии с задачами модернизации содержания образования.. Применение ИКТ в образовательном процессе открывает возможность для формирования учебной ИКТ-компетентности учащегося, дает ему возможность ориентироваться в современном мире и занять свое место, как исследователя, в нем.
Особенности возрастной группы детей, которым адресована программа.
Формы и методы обучения. Методы обучения основываются на совместной деятельности педагога и обучающегося, в ходе которой осуществляется формирование знании, умений, и навыков ведения исследовательской и проектной деятельности. Сочетание различных форм деятельности позволяет сформировать образовательную среду, эффективно решающую поставленные педагогические задачи.
Кроме комбинированного занятия эффективными формами проведений занятий являются: теоретические и практические.
Наглядные методы: наблюдение, демонстрация опытов и экскрементов, просмотр видеофильмов, знакомство с коллекциями.
Практические методы: сбор и фиксация материала, самостоятельная работа.. Постановка опытов (экспериментов), моделирование.
Формы организации деятельности учащихся на занятии: групповая, индивидуальная, работа в парах, малых группах, фронтальная.
Формы проведения занятий: комбинированное занятие, подготовка исследовательской (проектной) работы, беседа, лекция, семинарское занятие, практическая, лабораторная работа, конференция, собеседование, консультация.
Формой подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы являются учебно-исследовательские конференции.
Прогнозируемые результаты.
- В результате реализации данной программы учащиеся должны знать: Теорию по программному обеспечению сбора экспериментальных данных «SensorLab» Назначение датчиков, входящих в комплект цифровой лаборатории по физике
- Возможности программы «SensorLab»для обработки экспериментальных данных на персональном компьютере; Возможности ИКТ – ресурсов по физике учащиеся должны уметь: составлять свои простые эксперименты; подготовить систему сбора данных для экспериментов; пользоваться системой сбора данных, Измерительным Интерфейсом и датчиками сбора и первичной обработки экспериментальной установке; формулировать цель и составлять план эксперимента; проводить эксперимент; обрабатывать экспериментальные данные; делать выводы; видеть практическую направленность своей деятельности; разнообразно представлять результаты своей деятельности.
Критерии успешности:
- Увлеченность; Повышенная мотивация; Степень развития интереса; Степень проявления самостоятельности в суждениях; Презентация работы на научно-практической конференции; Участие в конкурсах.
Содержание программы.
Что изучает физика. Физические термины. Наблюдения и опыты. Демонстрация компьютерных экспериментов.
Знакомство с цифровой лабораторией «« SensorLab »». Подключение Интерфейса. Подключение датчиков. Регистрация Опыта. Установка параметров Опыта. Задание частоты замеров.
Задание длительности опыта. Предварительный просмотр данных. Запись данных.
Механическое движение. Равномерное и неравномерное движения. Лабораторная работа « Исследование равноускоренного и прямолинейного движения тела.
Лабораторная работа « Исследование равноускоренного и прямолинейного движения тела при движении по вертикали. Ускорение свободного падения». Масса. Измерение отношения масс взаимодействующих тел по отношению изменения скоростей. Компьютерный эксперимент-измерение масс. Независимость массы от ускорения свободного падения. Сила. Иллюстрация движения под действием силы тяжести. Нахождение равнодействующей и уравновешивающей силы. Сила. Явления тяготения. Сила тяжести. Сила упругости. Лабораторная работа «Исследование движения тела, подвешенного на пружине. Измерение периода механических колебаний при движении тела в вертикальной плоскости». Сила трения. Трение покоя. Трение в природе в технике. Лабораторная работа «Измерение силы трения и определение коэффициента трения. Исследование зависимости силы трения от: рода взаимодействующих поверхностей; площади взаимодействующих поверхностей; силы давления». Давление газа. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля. Давление в жидкости и в газе. Расчет давления на дно и стенки сосуда. Давление жидкости на погруженное в жидкость тело. Исследование – почему возникает выталкивающая сила. Манометры. Поршневой и жидкостный насос. Гидравлический пресс. Условия плавания тел. Закон Паскаля. Лабораторная работа. «Давление в жидкости и в газе. Расчет давления на дно и стенки сосуда. Построение графика зависимости давления от глубины погружения». Сообщающиеся сосуды. Применение сообщающихся сосудов. Вес воздуха. Атмосферное давление. Плавление тел. Измерение атмосферного давления. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах. Плавление судов. Воздухоплавание. Механическая работа. Единицы работы. Компьютерный эксперимент – подбери силу, подбери путь. Исследование - работа на наклонной плоскости. Проект – зависимость работы торможение от начальной скорости и массы тела. Мощность. Компьютерная работа - подбери нужную мощность. Простые механизмы. Наклонная плоскость. Измерение КПД наклонной плоскости. Рычаг. Обсуждение результатов работы за год. Показ приобретенных знаний, умений и навыков учащимся своего класса, выступление на школьной конференции.
Учебно-тематический план образовательной программы
Название раздела | Название темы |
Вводное занятие. Физика и физические методы изучения природы. Наблюдения и опыт. | Некоторые физические термины. Наблюдения и опыт |
Вводное занятие. Знакомство с цифрой лабораторией «SensorLab» | Общая информация об «SensorLab». Знакомство с процедурой подготовки планшетного устройства сбора данных компьютера и измерительного интерфейса к проведению экспериментов. Регистрация нового опыта. Предварительный просмотр данных. Просмотр записанных данных. Добавление и редактирование рисунков. Знакомство с датчиками (область применения и технические характеристики). Работа с датчиками. |
Взаимодействие тел. | Механическое движение. Равномерное и неравномерное движения. Лабораторная работа « Исследования равноускоренного и прямолинейного движения тела. Измерение ускорения при помощи датчика ускорения, фоторегистраторов» Лабораторная работа « Исследование ускорения свободного падения». Явление инерции. Взаимодействия тел. Масса. Единицы массы. Плотность вещества. Сила. Явление тяготения. Сила тяжести. Лабораторная работа. « Исследования зависимости силы тяжести. Невесомость» Сила упругости. Вес тела. Единицы силы. Динамометр. Лабораторная работа « Исследования зависимости силы упругости от деформации пружины» Графическое изображение силы. Сложение сил. Сила трения. Трение покоя. Трение в природе и в технике. Лабораторная работа «Измерение силы трения». Лабораторная работа « Явление инерции. Второй закон Ньютона. Взаимодействие тел. ЗСЭ». « Колебания груза на нити, на пружине. Свойства звуковой волны». |
Давление твердых тел, жидкостей и газов. | Давление. Единицы давления. Способы увеличения и уменьшения давления. Давление газа. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля. Лабораторная работа « Изучение зависимости атмосферного давления от высоты. Измерение давления жидкости на погруженное в нее тело. Постоянство температуры кипения жидкости при постоянном давлении» Сообщающиеся сосуды. Применение сообщающихся сосудов. Вес воздуха. Атмосферное давление. Измерение атмосферного давления. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах. Манометр. Поршневой и жидкостный насос. Гидравлический пресс действие жидкости и газа на погруженное в них тело. Архимедова сила. Лабораторная работа « Нахождение выталкивающее силы (Архимеда)» «Измерение влажности воздуха» |
Работа и мощность. Энергия. | Механическая работа. Единицы работы. Мощность. Простые механизмы. Рычаг. Момент силы. Лабораторная работа «Определение КПД» |
Электрические магнитные явления. | «Явления электризации. Измерение электрического заряда конденсатора. Изучение режимов работы и лампочки. Изучение зависимости силы тока в проводнике от напряжения» « Измерение поля постоянного магнита. Измерение осевого магнитного поля наэлектризованного соленоида». |
Оптика и ядерная физика. | «Поляризация света», «Измерение интенсивности света при помощи датчика освещенности», «Измерение фоновой радиации». |
Подведение итогов обучения. | Обсуждение результатов работы. |
Список литературы для педагога:
Антипин задачи по физике. Пособие для учителей. М. Просвещение, 1974.
Блудов по физике. М. Просвещение, 1973.
Волков разработки по физике. 7 кл. М. Вако, 2005.
Горев опыты по физике. Книга для учителя. М. Просвещение, 1985.
Из истории физики и жизни ее творцов. Книга для учителя. М. Просвещение, 1986.
Ельнин уроки физики и приемы обучения. М. Школа-пресс,2001.
Лукашник олимпиада в 6-7 классах средней школы. М. Просвещение,2002.
, Марон материалы для 7-9 классов, М.: Дрофа, 2003-2005.
Нестандартные уроки по физике 7-10 кл. Сост. , Волгоград, 2002.
Малафеев задания по физике. Пособие для учителей. М. Просвещение, 2002.
Тульчинский задачи по физике 7 кл. М. Просвещение, 1985.
« Методические материалы цифровой лаборатории по физике», Москва, Институт Новых технологий.
Список литературы для учащихся.
Блудов по физике. М. Просвещение, 1973
Ковтунович эксперимент по физике / . М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2007
Павленко физики / Экзамен, 2007
Покровский и исследуй сам. – М., 1966
Интернет - ресурсы
http: // www. seu. ru/naws. Практикум по использованию цифровой лаборатории
?@>A0E 8 >B25B0E ">http:// www.eduspd.com/go?url= http%3A//elkin52.narod.ru./.0=8?@>A0E 8 >B25B0E
http: //class-fizika. narod. ru
http: // www. fcior. edu. ru
