Методическая разработка ученического
исследовательского проекта на уроках
физики по теме «Плотность»
Волкова Елена Васильевна
ВедениеВ основе Стандарта второго поколения лежит системно – деятельностный подход, базирующийся на обеспечении соответствия учебной деятельности обучающихся их возрасту и индивидуальным особенностям. Преподавание физики, в силу особенностей самого предмета, представляет собой благоприятную среду для применения системно – деятельностного подхода. Современный урок физики должен быть ориентирован на решение комплекса образовательных задач:
- усвоение учащимися основ фундаментальных физических теорий;
- формирование умений применять научные знания для анализа наблюдаемых процессов;
- развитие у учащихся таких личностных качеств, как наблюдательность, образное и аналитическое мышление;
- развитие творческих способностей учащихся, умений воспринимать и преобразовывать информацию, делать выводы;
- формирование и поддержание познавательного интереса к физике.
Для того чтобы знания учащихся были результатом их собственных поисков, необходимо организовать эти поиски, направлять деятельность учащимися, развивать их познавательную деятельность. Поэтому главная задача учителя – стать организатором учебного процесса. Для этого на уроках физики используются различные образовательные технологии: проблемное обучение, игровые технологии, групповые технологии, использование интерактивной доски, исследовательские лабораторные работы и конечно же метод ученических проектов.
Исследовательский проект можно реализовать на уроках изучения нового материала по теме «Плотность». Очень важным элементом проектирования является создание проблемной ситуации. Проблема может возникнуть в результате проведенной демонстрации, в ходе беседы или быть предложенной учителем. В данном случае исследовательская проблема формулируется совместно учителем и учащимися, определяются цели и задачи проекта.
Результатом работы является выявленная зависимость массы вещества от его объема. Присутствует и презентация своей работы классу, а таже обсуждение полученных результатов и формулирование общего вывода. На уроке фронтальная и индивидуальная работа сочетается с групповой. В процессе групповой работы школьники учатся деловому общению, что очень актуально в нашем современном обществе. По окончанию работы заполняется отчет о выполнении учебного проекта. Приложение 5
Для реализации этой разработки необходимо наличие лабораторного оборудования (мензурки, весы, мелкая крупа, песок, пластилин, вода …), по возможности интерактивная доска, телевизор или проектор с экраном, вебкамера или другое оборудование, позволяющее демонстрировать на экране оборудование и записи учащихся. Реализация проекта рассчитана на два урока. (или два занятия внеурочной деятельности)
Проект «Плотность»
Цели для ученика
Установить математическую связь между массой тела и его объемом, выяснить какая физическая величина отвечает за различие масс тел одинакового объема из разных материалов.
Цели для учителя
Образовательные: проверить знания понятий объем, масса; повторить понятия шкала, цена деления, пределы измерения; продолжить формировать навыки определения цены деления прибора, пределов его измерения; формирование навыков прямых измерений объема и массы тела.
Развивающие: создать условия для развития таких аналитических способностей учащихся, как умение анализировать, сопоставлять, делать выводы; создать условия для развития памяти, внимания, воображения; содействовать формированию самостоятельной познавательной деятельности содействовать развитию умений осуществлять рефлексивную деятельность
Воспитательные: способствовать развитию культуры взаимоотношений при работе в группах; содействовать развитию интереса к изучению физики; содействовать повышению уровня мотивации на уроках через средства обучения;
Тип уроков – уроки «открытия» нового знания
Формы контроля: фронтальная устная работа, отчет о проведенном исследовании.
1 урок работы над проектом.
Основные понятия: плотность.
Этапы урока:
Организационный (~5 мин.) Включение в деловой ритм. Подготовка класса к работе. (фронтальная работа)
Учитель озвучивает тему и цель урока, знакомит с планом урока, делит класс на группы, объясняет систему оценивания работы приложение 1.
Актуализация знаний (~7 мин) (в листе оценки этап называется «повторение») Активизация знаний учащихся, необходимых для изучения нового материала.
Фронтальные вопросы:
Почему мы говорим, что все тела инертны?
Какая величина является мерой инертности тела?
На доске изображение мензурки с налитой жидкостью и твердым тело, опущенным в неё (рисунок 1)
вопросы по рисунку:
Как определить цену деления прибора?
Как определить объем жидкости в мензурке?
Как определить объем твердого тела?
Введение нового материала (~ 5 мин) (в листе оценки этап называется «новый материал»)
Учитель демонстрирует эксперимент, в котором сравниваются массы тел одинакового объема, изготовленных из разных материалов (набор тела одинакового объема). Ученики и делают вывод о том, что при одинаковом объеме тела, изготовлены из разных материалов имеют разные массы.
Учитель демонстрирует эксперимент, в котором сравниваются массы алюминиевых (пластмассовых) цилиндров разного объема (набор тела одинаковой массы, набор тела одинакового объема, набор калориметрических тел, огэ лаборатория). Ученики делают вывод о том, что с увеличением объема увеличивается и масса тела.
Постановка задачи (~5 мин.)
Ученики под руководством учителя формулируют и записывают в бланк отчета (приложение2)
цель проекта: экспериментально определить, какая существует связь между массой тела и его объемом;
задачи: определить массы и объемы предложенного количества вещества, результаты занести в таблицу, проанализировать полученные данные.
Выполнение лабораторного исследования (20 мин) (работа в группах)
Первый этап лабораторного исследования: выполнение прямых измерений массы и объема вещества
Класс работает группами по ~ 4 человека.
Каждая группа для измерения получает какое-либо вещество (у разных групп разное) и проводит с ним несколько измерений, результаты измерений записывают в таблицу отчета (приложение 2).
Примеры заданий для групп:
1 группа измеряет массу и объем кусочков пластилина
2 группа измеряет массу и объем мелкой крупы
3 группа измеряет массу и объем алюминиевых (пластмассовых) цилиндров
4 группа измеряет массу и объем воды
5 группа измеряет массу и объем средства для мытья посуды
...
Рефлексия (3 мин) Оценивание своей работы по критериям.
Домашнее задание: оформить первую страницу отчета.
Проект «Плотность»
2 урок работы над проектом.
Этапы урока:
Подготовительный (перемена или другое время между первым и вторым уроками проекта)
Если планируется выводить сводные графики результатов всех групп, то учитель заранее вводит данные измерений, проведенных группами в таблицу приложения 4
Организационный (~2 мин.)
Актуализация знаний (~5 мин) (в листе оценки этап называется «повторение») Активизация знаний учащихся, необходимых для изучения нового материала.
Вопрос классу:
Как построить график зависимости одной величины от другой?
Индивидуальный опрос у доски.
1 ученик
На доске таблица значений х и у, координатные оси ху рисунок 2.
Задание : построить график зависимости у(х)
2 ученик
На доске таблица значений а и в, координатные оси ав рисунок 3.
Задание : построить график зависимости в(а)
Анализ результатов измерений (10 мин).
Второй этап лабораторного исследования: анализ результатов в таблице, построение графиков, выводы. Учитель обращает внимание на то, что между значениями объема и массы нужно найти математическую зависимость, для этого можно с числами выполнять математические операции, для этого в таблице предусмотрена специальная строка.
На этом этапе учащиеся в группе самостоятельно анализируют свои результаты.
Из результатов выполнения лабораторного исследования учащиеся замечают, что при увеличении объема тела, увеличивается его масса, этот вывод записывают в отчет. Учащиеся отмечают, что отношение массы к объему для одного и того же вещества величина постоянная, и записывают вывод.
Можно предложить учащимся сильных классов построить график зависимости массы от объема. А далее, используя график (можно указать на аналогию с графиком равномерного прямолинейного движения, можно воспользоваться учебником алгебры или поискать графики математических функций в интернет) учащиеся делают вывод о том, что зависимость массы от объема линейная.
Защита результатов (~ 15 мин) Учащиеся каждой группы выступают у доски, представляя результаты проведенных измерений. С помощью веб-камеры на доске можно показать таблицу с результатами измерений группы и график, построенный группой.
Формулирование общего вывода и закрепление (10 мин)
По окончании выступлений делается вывод о том, что в каждом случае отношение массы тела к его объему величина постоянная (зависимость массы от объема линейная). При этом разные группы получили разные отношения массы тела к его объему. Если есть возможность, можно на экране в таблице Excel вывести результаты групп рисунок 4 (таблицу необходимо подготовить заранее).
На основе этого учитель вводит понятие плотности, записывает ее обозначение, единицы измерения, формулу. Далее показываются таблицы плотности в учебнике. Учитель объясняет физический смысл плотности.
Далее фронтальная работа с таблицей.
Возможные вопросы:
- Определите, какое твердое тело имеет наибольшую плотность?
- Чему она равна?
- Что означает это число?
- Какое твердое тело имеет наименьшую плотность?
- Чему она равна?
- Что означает это число?
- Какая жидкость имеет наибольшую плотность?
- Какова плотность воды?
- Тела, изготовленные из дерева, меди и алюминия имеют одинаковые объемы. Масса какого тела будет наибольшей? Наименьшей? Почему?
- Тела, изготовленные из дерева, меди и алюминия имеют одинаковые массы. Объем какого тела будет наибольшим? наименьшим? Почему?
Планируемые результаты обучения в этом проекте, в том числе и формирование УУД:
Познавательные УУД: исследование и отбор необходимой информации, её структурирование, логические действия и операции.
Коммуникативные УУД: умение слушать и понимать партнёра, планировать и согласованно выполнять совместную деятельность, распределять роли, взаимно контролировать действия друг друга, уметь договариваться, вести дискуссию, уметь договариваться, правильно выражать свои мысли в речи, уважать в общении и сотрудничестве партнёра и самого себя. Умение эффективно сотрудничать как с учителем, так и со сверстниками, умение и готовность вести диалог, искать решения, оказывать поддержку друг другу.
Регулятивные УУД: управление познавательной и учебной деятельностью на основе постановки целей, планирования, контроля, коррекции своих действий, оценка успешности усвоения, самоуправление и саморегуляция в учебной деятельности.
Личностные УУД: осознание и выработка собственной жизненной позиции в отношении мира и окружающих людей, соотнесение с окружающим миром себя и своего будущего.
Заключение
Метод проектов в образовании играет все большую и большую роль, с его помощью мы решаем такой сложный вопрос, как научить учиться. И хотя подготовка к таким урокам, несомненно, занимает больше времени, но результат оправдывает средства, ведь именно на таких уроках развивается и воспитывается личность, способная к самостоятельной творческой деятельности, развивается теоретическое мышление, информационные и коммуникативные компетентности, т.е. те качества личности, которые отвечают требованиям информационного общества.
Самое прекрасное в уроке – это приобретение новых знаний, поэтому делать данный процесс деятельностным – прямая обязанность учителя!
Список литературы:
- Дусавицкий А.К., Кондратюк Е.М., Толмачёва И.Н., Шилкунова З.И. Урок в развивающем обучении: Книга для учителя. – М.: ВИТА-ПРЕСС, 2008;
- Петерсон Л.Г., Кубышева М.А., Кудряшова Т.Г. Требования к составлению плана урока по дидактической системе деятельностного подхода. – М.: Москва, 2006;
- Хуторский А.В. Системно-деятельностный подход в обучении. – М.: Эйдос, 2012.
- Матюшкин, Алексей Михайлович. Проблемные ситуации в мышлении и обучении / А. М. Матюшкин. - Москва : Педагогика, 1972.
Приложение 1 Лист оценки работы на уроке
| Этап урока | Что делал (а) | |||||||||
| повторение | Слушал(а) внимательно |
1 | Предлагал(а) варианты ответов | 2 | ||||||
| Новый материал | Слушал(а) внимательно |
1 | Предлагал(а) варианты ответов | 2 | ||||||
| Проведение исследования | Помогал измерять | 1 | Измерил объем | 2 | Измерил массу | 2 | ||||
| анализ результатов | внимательно слушал(а) обсуждение | 1 | проводил (а) математические вычисления | 2 | обратил (а) внимание на закономерность | 2 | построил (а) график | 3 | определил(а) вид зависимости | 3 |
| Защита результатов | Слушал(а) внимательно |
1 | Выступал(а) | 0-3 | Задавал(а) вопросы | 2 | ||||
| закрепление | Слушал(а) внимательно | 1 | Отвечал(а) на вопросы | 2 | ||||||
| итого | ||||||||||
«3» - 8-13
«4» - 14-17
«5» - 18
