Творчество на уроке физики

ТВОРЧЕСТВО НА УРОКЕ ФИЗИКИ

, учитель физики

ОГБОУ «Томский физико-технический лицей»

  По учебному предмету «Введение в физику» для 5-6 классов разработана инновационная рабочая программа, которая одобрена методическим объединением учителей физики лицея и согласована на заседании научно-методического совета ОГБОУ «Томский физико-технический лицей». По учебному плану лицея для изучения курса «Введение в физику» отводится 70 часов, из них в 5 классе 35 часов (1 час в неделю) и в 6 классе 35 часов (1 час в неделю). Данная программа является пропедевтическим курсом, предваряющим систематическое изучение предмета.

Наблюдения показывают, что дети, особенно в начальной школе, во всем стремятся проявить творческий подход. Они с увлечением рисуют, лепят из пластилина, фантазируют, наделяют свой мир положительными и отрицательными героями. Однако проходит некоторое время и этот "запал", данный природой, ослабевает. Ребенок начинает работать «на оценку», у него вырабатываются стереотипные формы поведения, которые обеспечивают ему комфортное существование в школе и классе, не требуя при этом особых умственных усилий. Такое состояние у большинства детей консервируется на всю жизнь, однако находятся и такие, которым попался учитель, который смог разбудить "спящую душу", показал красоту мысли, создал ситуацию успеха, побудил к творчеству. Велика роль в этом процессе и такого удивительного школьного предмета, как физика, поэтому учителю физики необходимо развивать творческие способности ученика с первого урока, никогда не откладывая на завтра то, что можно сделать сегодня. Использование же полученных теоретических знаний для объяснения физических явлений повышает развивающее значение предмета, ведь школьники приучаются находить причины явлений, что требует существенно большей мыслительной активности, чем запоминание фактического материала. Поэтому в качестве ведущей методики на уроках широко используется проблемное обучение. Это способствует созданию положительной мотивации к изучению предмета, активизирует обучение. Совместное решение проблемы развивает коммуникабельность, умение работать в коллективе, решать задачи, используя приобретенные предметные, интеллектуальные и общие знания и умения.

Для реализации данной программы в учебном процессе разработаны примерные планы уроков для 5-6 класса, которые опубликованы на личном сайте учителя и используются всеми учениками при подготовке к урокам. Там же размещены примерные варианты контрольных работ, перечень исследовательских работ, дополнительная литература по физике. Эта информация непрерывно корректируется и совершенствуется, ее активно используют и учителя других учебных заведений, в которых изучение физики начинается с 5-го класса.

  Для формирования и развития устойчивого интереса учащихся к предмету программа предлагает широкое привлечение демонстрационного и лабораторного эксперимента, включающего примеры практического применения физических явлений и законов. Учениками выполняется значительное число кратковременных лабораторных работ. Предполагается проведение самостоятельных наблюдений учащимися при выполнении ими домашнего задания, организация внеклассного чтения доступной научно-популярной литературы, поиски физико-технической информации при ответах на вопросы и при выполнении проектов в Internet. Так, уже на первых уроках физики в пятом классе после ознакомления учеников со способами и правилами измерения некоторых свойств объектов (длины, площади, объема), ученикам уже можно предлагать в качестве домашнего задания задачи, которые буквально "ставят их в тупик", решение которых требует не только привлечения их собственного субъективного опыта, но и нестандартного, отличного от всех других известных им способов, подхода. Такие задачи называют творческими.

Как определить, какую долю объема песка занимают сами песчинки, а какую воздух? Продемонстрируйте это. Как определить наибольшую длину следа, который может оставить на бумаге шариковая ручка? Что у вас получилось? Объясните, как измерить объем тела, которое не помещается в мензурку. Какие опыты помогли бы вам объяснить смену дня и ночи? Покажите их. Определите утечку воды за сутки из неисправного водопроводного крана. Опишите как можно больше применений ученической линейки. Покажите их.

  Примером творческих задач могут служить и «хорошие» качественные задачи.

Почему ведра обычно делают в виде усеченного конуса? Почему вода из самовара вытекает сначала быстро, а затем все  медленнее и медленнее? Если в одно из колен сообщающихся сосудов вставить трубку и нагнетать воздух, то равновесие жидкости нарушится. Почему? Допустим, что в научных целях вы сосали колпачок от авторучки и он присосался к языку. Как, не действуя руками и не пользуясь услугамидругих людей, избавиться от колпачка? Почему у пластиковых бутылок отверстия и крышки, как правило, малого диаметра? Почему смертельно опасно купаться возле водопадов и в водоемах с выходом подземных газов?

Творческие (качественные) задачи обычно содержат четыре вопроса по пройденной теме, и предлагают ученику у доски дать правильный ответ на каждый из них. Такие задачи стали неотъемлемой и обязательной частью каждого урока, которая заменила такую традиционную форму опроса, как устные ответы. Правильный ответ на каждый вопрос оценивается одним баллом и фиксируется, как и оригинальные ответы с места. Если ответ не содержит грубых ошибок, но сформулирован нечетко, то его можно оценить половиной балла. Общая оценка при ответе на четыре вопроса равна сумме баллов плюс один балл «за храбрость», а у тех детей, которые отвечали с места или грамотно дополняли ответы своего товарища, оценка выставляется тогда, когда сумма баллов достигнет пяти. Набранные баллы можно будет использовать в качестве стартового капитала на последующих уроках.

Демонстрация учениками этих опытов в классе и их обсуждение с учителем позволяет перейти к мини исследованиям, которые так же могут быть выполнены дома. Темы исследований могут быть такими:

Как зависит время горения свечи от объема банки, которой ее накрыли? Как зависит высота подскока теннисного шарика от числа листов бумаги в стопке? Как зависит время вытекания воды из бутылки от диаметра ее горлышка? Как зависит время падения воздушного шарика с данной высоты от его диаметра? Как зависит время скатывания банки (бутылки, теннисного шарика) с наклонной плоскости от количества жидкости, налитой в нее? Используя надувной шар и скотч, изготовьте реактивный двигатель для игрушечной машины. Какое максимальное расстояние проезжает ваша машина? Правда ли, что песочные часы летом «идут» медленнее, чем зимой?

Еще одним интересным примером творческих задач являются задания, содержащие элементы технического творчества. Они выполняются, как правило, в домашней обстановке, а способы решений демонстрируются в классе:

Предложите проект жалюзи для батареи парового отопления. Выдуйте мыльный пузырь максимального объема. Изготовьте действующую модель фонтана и объясните принцип его действия. Предложите конструкцию автопоилки для птиц, основными деталями которой является бутылка с водой и блюдце. Изготовьте действующую модель поршневого насоса. Как с помощью сливного стакана и гири сделать автоматический полив для комнатного растения? Можно ли из деревянной палки и банки с водой изготовить весы? С помощью футляра от фотопленки (“камера сгорания”) и листа бумаги изготовьте модель ракеты (у ракеты должен быть носовой обтекатель и четыре стабилизатора). Положив быстро в “камеру сгорания” полтаблетки шипучего аспирина, залейте ее на треть водой и плотно закройте крышкой. Как высоко взлетает ваша ракета?

Способствует развитию творческого мышления начинающих инженеров и такая нетрадиционная форма обучения в школе, как уроки-практикумы. Проводятся они после изучения крупного раздела или темы, для них готовится специальное оборудование, предугадываются возможные варианты вопросов учеников, а также опыты, которые дадут убедительные ответы на поставленные вопросы и не дадут развиться заблуждениям. В качестве примера обратимся к фрагменту такого урока в 7 классе по теме "Атмосферное давление". На этом этапе урока учитель демонстрирует опыты и просит учеников объяснить их, задавая в процессе ответа дополнительные вопросы.

Как действует автопоилка для птиц, основными элементами которой являются бутылка с водой и блюдце? Почему лист бумаги удерживает воду в перевернутом стакане? Где здесь "торричеллиева пустота"? Если горячую свечу установить в блюдце с водой и накрыть ее стаканом, то через некоторое время вода в стакане поднимается. Почему? Каким образом "выгорел" кислород в стакане? Если в дне пластиковой бутылки, заполненной водой, сделать отверстие, то при закрытой крышке вода не течет. Почему? Как удержать лист бумаги с помощью воронки? Если поставить в стакан горячую свечку и прикрыть его точно таким же стаканом, положив между ними кольцо из мокрой промокашки, то стаканы "присасываются" друг к другу. Почему? Если на край стола положить длинную линейку так, чтобы один из его концов свисал со стола, а на другую половинку линейки – газету, то при резком ударе по свисающему концу, газета рвется. Почему? Длинную горячую свечу установить в блюдце с водой, а сверху одеть сферическую колбу с узким горлышком. Что произойдет после того, как свеча погаснет? Демонстрация втягивания в бутылку сваренного вкрутую и очищенного яйца. Заклейте отверстие стакана тонкой прозрачной сеткой от комаров. Почему вода в стакан вливается, а обратно не выливается?

Для того чтобы учащиеся были вовлечены в разные и интересные виды домашней работы, нами разработана собственная система домашних заданий (банк творческих задач). Наряду с обычными работами она предусматривает выполнение творческих заданий: заполнение обобщающих таблиц, домашний эксперимент, написание сочинения на физическую тему, решение задач для «души», составление задач, написание реферата, подготовку доклада, техническое конструирование, создание рисунков-образов, посвященных основным физическим понятиям, законам и теориям. Решение каждого творческого задания, продемонстрированное классу, оценивается одним баллом, презентация исследовательской работы с выходом на практику - пятеркой в классный журнал. Призеры и победители олимпиад, не входящих в федеральный Перечень олимпиад школьников, лауреаты различных научно-практических конференций, авторы публикаций, получают пятерку в классный журнал, а входящих в Перечень – получают пятерку за четверть (становятся «несгораемыми»).

В качестве примера применения данной технологии обратимся к фрагменту урока физики в 5 классе «Движение молекул. Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Три состояния вещества». На этом уроке обучающиеся  знакомятся с явлением диффузии, наблюдают его, в опыте качественно устанавливают зависимость скорости диффузии от температуры жидкости.  Количественные же закономерности они могут установить сами, измеряя время растворения таблетки шипучего аспирина в воде.

Лабораторная работа №3 «Как зависит время растворения таблетки шипучего аспирина от температуры воды?»

Оборудование: четыре-пять таблеток шипучего аспирина, термометр, секундомер, стакан, сосуд с холодной водой, сосуд с горячей водой.

Ход работы: Измерьте время растворения таблетки шипучего аспирина в жидкости данной температуры. Повторите опыты с жидкостью другой температуры. Постройте график зависимости времени растворения таблетки от температуры, сделайте выводы.

  Работа кратковременная, исследовательская, проблемная, ученики ее выполняют в течение пятнадцати минут и делают важные количественные выводы о зависимости скорости растворения таблетки от температуры жидкости. После этого следует проблемный вопрос учителя: «Где можно применить установленную закономерность?» (при приеме лекарств для быстрого всасывания, при засолке огурцов, при некоторых технологических процессах). Предлагается ученикам выполнить эти мини-проекты дома.