Панова Лариса Михайловна учитель физики моу сош №15 Освоение учащимися экспериментальных методов познания в физике

Автор опыта: Панова Лариса Михайловна учитель физики МОУ СОШ №15 Освоение учащимися экспериментальных методов познания в физике. Скажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я запомню. Дай сделать мне, и я пойму. Сократ Антуан де Сент-Экзюпери в своем эссе «Цитадель» пишет: «Не снабжайте детей готовыми формулами, формулы – пустота, обогатите их образами и картинками, на которых видны связующие нити. Не отягощайте детей мертвым грузом фактов, обучите их приемам и способам, которые помогут их постигать. Не судите о способностях по легкости усвоения. Успешнее и дальше идет тот, кто мучительно преодолевает себя и препятствия. Любовь к познанию – вот главное мерило». Эти советы не потеряли актуальности. Основная идея обновления в образовании состоит в том, что оно должно стать более индивидуализированным, функциональным и эффективным. В связи с этим и методы обучения должны изменяться. Чтобы способствовать развитию творческих способностей учащихся, логического мышления, исследовательских навыков, формированию умения самостоятельно работать. Весьма успешно эти задачи решаются при использовании экспериментальных методов обучения учащихся в изучении физики. Это могут быть уроки – исследования, уроки – практикумы, лабораторный эксперимент, уроки решения экспериментальных задач. Большое значение имеют также домашние исследовательские экспериментальные задания, демонстрационный компьютерный эксперимент. Уроки – исследования включают в себя несколько этапов: постановка проблемы, обсуждение условий и методов ее решения, планирование и проведение эксперимента, анализ и обобщение полученных результатов, выводы и обмен информацией. Такие уроки могут быть организованы в форме фронтального эксперимента, когда одинаковое оборудование выставляется на каждом столе и перед учащимися ставится общая цель. После проведения эксперимента ребятам предлагается работа в группах с индивидуальными карточками – заданиями. Группы делают отчет о полученных результатах, подтверждая их чертежами, расчетами, таблицами. В конце отчета обязательно должны прозвучать выводы по результатам эксперимента, а затем делается общий вывод – дается ответ на поставленную задачу. Разработка такого урока предлагается в данной работе. Другой тип подобного урока – когда эксперимент проводится в группах, каждой из которых поставлена определенная цель и выдано различное оборудование для проведения конкретного исследования. После проведения эксперимента учащиеся готовят отчет, отвечают на вопросы по заданной цели, получают дифференцированное домашнее задание. На следующем уроке заслушиваются отчеты каждой группы, и делается общий вывод. Наилучшие результаты дают уроки – исследования при изучении тем «Свойства света», «Преломление света», «Линзы и их свойства», «Электромагнитная индукция», «Внутренняя энергия и способы ее изменения», «Применение законов Ньютона», «Определение плотности вещества». Физический эксперимент убеждает школьников в материальности мира и его познаваемости. Он вызывает у ребят чувство сопричастности к получению научных фактов, содействуя тому, чтобы они стали плодом собственных размышлений ученика, затрагивали и побуждали его эмоции. Важна роль опыта в реализации проблемного обучения. Так при изучении можно использовать несколько вариантов такого обучения с помощью эксперимента. Чаще всего использую два из них, которые можно представить схематично в виде цепочки: 1) вопрос – гипотеза – опыт – вывод – новый вопрос и т. д., 2) опыт – проблема – гипотеза – опыт – и т. д. Одним из способов обучения учащихся экспериментальным методам познания является постановка экспериментальных задач. Они составлены таким образом, что в них отсутствует несколько данных, которые необходимо добыть во время эксперимента. Такие задания относятся к разряду тех, которые не могут быть решены без понимания соответствующих физических законов и процессов. Обучающийся должен определить, каких данных ему не хватает, спланировать эксперимент, собрать установку, получить и оценить результаты. При таких условиях решение будет продуманным и осознанным. Ребятам очень нравятся такие задачи. Так, например, после того, как они познакомились с физическими величинами и измерительными приборами, им предлагаются следующие задачи: Определить толщину тетрадного листа. Определить диаметр тонкого медного провода. Определить объем куска дерева неправильной формы, имея еще образец из дерева той же плотности, но правильной формы. (Оборудование: весы, разновес, масштабная линейка) и т.д.. Опыт работы позволяет сделать вывод, что систематическое применение экспериментальных задач развивает творческое мышление обучающихся, является одним из эффективных способов подготовки к дальнейшей исследовательской деятельности, мотивирует к осознанному изучению физики. Выполнение учащимися опытов и наблюдений в домашних условиях является важным дополнением ко всем видам экспериментальных и практических работ. Выполнение домашних наблюдений и опытов играет особо важную роль в подростковом возрасте, так как в этот период перестраивается характер учебной деятельности школьника. Подростка уже не всегда удовлетворяет то, что ответ на его вопрос есть в учебнике. У него появляется потребность получить этот ответ из жизненного опыта, наблюдений за окружающей действительностью, из результатов собственных экспериментов. Персональное наблюдение изучаемого явления, проговаривание результатов наблюдений с родственниками, вынос информации по результатам наблюдений на урок при личном ответе или в дополнение к ответу соученика делает процесс обучения физике благоприятным и успешным. Одновременно с реализацией стандартов общего образования целесообразно поддерживать творческую среду во внеурочной деятельности. МОУ СОШ №15 является областной экспериментальной площадкой. Тема эксперимента «Формирование компетентностного взаимодействия субъектов образования в условиях безопасной развивающей среды». Завершен второй этап эксперимента. Разработаны нормативно-правовая и научно-методическая базы эксперимента. На базе школы создан Центр работы с одаренными детьми, разработана программа интеграции общего и дополнительного образования. В школе создано Научное общество учащихся (НОУ) – добровольное творческое объединение школьников 8-11 классов, стремящихся совершенствовать свои знания в определенной области науки, техники, искусства, развивать свой интеллект, приобретать умения и навыки исследовательской деятельности, осваивать культуру научного мышления. НОУ состоит из четырех секций: физической – «Эврика», биологической – «Биос», географической – «Меридиан», химической – «Оксигениум». Кураторами секций являются члены школьного методического объединения учителей естественнонаучных дисциплин. Членами НОУ подготовлен социальный проект «Экологически чистая школа. Действительное и возможное», который был представлен на научно-практической конференции старшеклассников города Гуково в марте 2009 года. В настоящее время начата работа над новым проектом, тесно связанным с исследованием экологических и социальных проблем шахтерского города Гуково. Урок физики в 7 классе. Тема урока: «От опытных фактов - к научной гипотезе». Цель урока: обучение физическим приемам мышления, способам и ме­тодам постижения истины. Ход урока. Вступительное слово учителя Сегодня перед нами стоит трудная задача. На самом первом уроке мы ввели понятие вещество. Еще 2,5 тыс. лет назад, обдумывая вопрос о строении вещества, греческий философ Демокрит выдвинул гипотезу. Ги­потезой называют любое предположение, которое объясняет имеющиеся факты. Нам с вами сегодня предстоит проделать тот же путь: от опытных фактов через размышления к научной гипотезе. Проверяя гипотезу на раз­личных фактах, решая задачи, мы возводим ее в ранг закона. Именно такой метод используется в науке. Чтобы начать с опытов, нам понадобятся 5 рабочих групп. В каждой на­до выбрать руководителя, экспериментатора, теоретика, лаборанта и научных сотрудников. Вы будете выполнять задания в группах. Задания полу­чают руководители групп, оборудование - лаборанты, проводят опыты экспериментаторы, остальные помогают им. Затем все вместе обсуждают результаты и готовят выступления экспериментатора и теоретика на науч­ной конференции: экспериментатор расскажет нам, как проводились опы­ты, что наблюдалось, теоретик предложит объяснение. Организация экспериментальных групп. Выполнение заданий. Класс делится на группы по 4-5 человек, происходит распределение обязанностей. Руководители групп получают карточки с заданиями, знако­мят с ними членов группы, лаборанты получают оборудование. Две группы работают на экспериментальном столе, так как использование спиртовки требует присутствия учителя. Остальные группируются вокруг трех учени­ческих столов. На работу отводится 10 минут. Карточка № 1 Оборудование: мел, пузырек с кристаллами марганцовокислого калия, 3 стакана с чистой водой, стеклянная палочка. Ход работы: 1. Проведите пальцем по поверхности мела. Что вы наблюдаете? Что вы можете сказать о размерах частиц, из которых состоит мел? 2. Бросьте в стакан с чистой водой несколько крупинок марганцовокис­лого калия. (Будьте осторожны! Не до конца растворенные кристаллы или крепкий раствор этого вещества вызывают ожог!) Размешайте раствор палочкой и перелейте несколько его капель во вто­рой стакан, затем повторите эту процедуру еще раз. Сравните цвет раствора во всех трех стаканах. Ответьте на вопросы: - Сохранилось ли основное свойство вещества - цвет - при умень­шении концентрации раствора? - Можете ли вы сделать предположение о том, сколько частичек марганцовокислого калия еще осталось в третьем стакане? А сколько их тогда было в первом стакане? - Вспомнив размеры кристалликов, брошенных вами в воду, може­те ли вы сказать что-либо о размерах мельчайших частиц вещест­ва? Карточка № 2 Оборудование: пустая колба, пробка с трубкой, бумажка, миска с хо­лодной водой. Ход работы: 1. Вставьте пробку с трубкой в колбу, охладите колбу, погрузив ее ши­роким концом в миску с водой на несколько секунд. Переверните колбу, погрузив в воду трубку, обхватите ее руками. Наблюдайте, что произойдет. 2. Попросите учителя зажечь бумажку и засунуть ее в колбу. Быстро за­кройте колбу пробкой и погрузите трубку в воду. Что вы наблюдаете? Объ­ясните наблюдаемые явления. Карточка № 3 (Работа выполняется на демонстрационном столе) Оборудование: колба с подкрашенной водой, пробка со вставленной в нее трубкой, маркер, штатив, асбестовая подставка, спиртовка. Ход работы: 1. Положите подставку на держатель штатива, поставьте на него колбу, отметив маркером уровень воды в трубке. Попросите учителя зажечь спир­товку. 2. Наблюдайте, что происходит с уровнем воды в течение 2-3 минут, после чего сообщите учителю об окончании опыта; спиртовка понадобится группе № 4. 3. Обсудите результаты опыта. Карточка № 4 Оборудование: дощечка с двумя вбитыми в нее гвоздями, монета, пин­цет. Ход работы: 1.Проверьте, легко ли проходит монета между вбитыми в дощечку гвоздями. 2. Возьмите монету за край пинцетом и с разрешения учителя подержи­те ее около минуты в пламени спиртовки. Проходит ли монета теперь меж­ду гвоздями? 3. Подождите, пока монета охладится. Повторите попытку. Как вы мо­жете объяснить результаты опыта? Карточка № 5 Оборудование: пузырек из-под шампуня, медицинский шприц. Ход работы: 1. Сожмите пузырек руками как можно сильнее. Изменился ли объем воздуха в нем? 2. Возьмите шприц, зажмите отверстие для иглы пальцем и попытайтесь сжать воздух в нем как можно сильней. На какую часть своего объема он сжался? Попробуйте выдвинуть гипотезу (предположение) о строении га­зов. Обсуждение результатов опытов После окончания опытов, уже в ходе обсуждения результатов по группам лаборанты возвращают оборудование на демонстрационный стол и помогают учителю расставить его так, чтобы результаты были видны всему классу. Опыты второй группы как самые эффектные демонстрируются еще раз всему классу в процессе общего обсуждения. Обсуждение проходит быстро - в форме докладов экспериментатора и теоретика. Учитель помогает формулировать все основные мысли. После выступления учеников первой группы учитель предлагает рассчитать, ка­кая часть крупинки марганцовки содержится в 1мл воды в третьем стакане. После этого у ребят уже нет затруднений в ответе на вопрос «Как же уст­роено вещество?» Здесь рекомендуется сразу записать определение поня­тия «молекула»: Молекула вещества - это мельчайшая частица данного вещества. Можно привести выдержку из учебника о размерах молекул и обратить внимание на сохранение молекулой основного свойства вещества: «Моле­кула марганцовки - розовая, а молекула сахара - сладкая». Обсуждение последующих опытов уже не прерывается учителем, но по­сле каждого объяснения он подчеркивает способность вещества в любом состоянии расширяться и сжиматься. Объяснение способности веществ расширяться и сжиматься После окончания докладов обсуждается вопрос, как же упакованы молекулы, если вещество может расширяться и сжиматься. Обычно возникают две версии: 1) расширяются сами молекулы; 2) увеличиваются расстояния между молекулами. И здесь учитель помогает выбрать нужную гипотезу, объясняя несостоятельность другой. - Теперь, когда мы выдвинули гипотезу, надо проверить ее, попытаться объяснить с ее помощью различные факты. 4. Давайте порешаем задачи. 1. Рука золотой статуи в древнегреческом храме, которую целовали прихожане, за десятки лет заметно похудела. Священники в панике: кто-то украл золото? Или это чудо, знамение? Объясните на основе гипотезы Демокрита о существовании мельчайших частиц вещества, что же произошло. 2. Износ обуви, углубления в ступенях древних лестниц, протирание локтей пиджаков, брюк... Не наводят ли эти будничные явления на глубо­кие научные размышления? На какие? 3. Вы делаете уроки. Из кухни доносится аппетитный запах жареной картошки... Как это могло произойти, согласно гипотезе Демокрита? Не доказывает ли распространение запахов существование промежутков меж­ду молекулами? В каждом случае учитель выслушивает ученика, а затем повторяет его ответ на «языке физики», т.е. употребляя общепринятую терминологию: «все вещества состоят из молекул», «между молекулами существуют про­межутки», - добиваясь того, чтобы ученики сами начали ее употреблять. Итог урока Сегодня мы убедились, что сами можем многого добиться, пользуясь методами физики: опыты, размышления приводят нас к гипотезе, с помо­щью которой мы объясняем происходящие вокруг нас явления. Дополнительный материал к уроку Какой же длины Октябрьская железная дорога? На вопрос: «Какой длины Октябрьская железная дорога?» - кто-то отве­тил: - Шестьсот сорок километров в среднем; летом метров на триста длин­нее, чем зимой. Неожиданный ответ этот не так нелеп, как может показаться. Если дли­ной железной дороги называть длину сплошного рельсового пути, то он и в самом деле должен быть летом длиннее, чем зимой. От нагревания рельсы удлиняются - на каждый градус Цельсия более чем на одну 100000-ю своей длины. Если разница зимней и летней температур равна примерно 55°, то, умножив общую длину пути 640км на 0,00001 и на 55, получим около 1/3км! Изменяется здесь, конечно, не длина дороги, а только сумма длин всех рельсов. Это не одно и то же, потому что рельсы железнодорожного пути не примыкают друг к другу вплотную: между их стыками оставляются не­большие промежутки - запас для свободного удлинения рельсов при нагре­вании. Программа деятельности НОУ (научного общества учащихся). Пояснительная записка. Научное общество учащихся (НОУ) – добровольное творческое объединение школьников 8 – 11 классов, стремящихся совершенствовать свои знания в определенной области науки, искусства, техники, развивать свой интеллект, приобретать умения и навыки исследовательской деятельности, осваивать культуру научного мышления под руководством ученых, педагогов Задачи НОУ: формирование единого школьного научного сообщества со своими традициями; раннее раскрытие интересов и склонностей, учащихся к научно-поисковой деятельности; профессиональная ориентация школьников; углубленная подготовка членов общества к самостоятельной исследовательской работе; создание условий для вовлечения в коллективную поисково-исследовательскую деятельность учащихся разных возрастов для их совместной работы с профессиональными исследователями; проведение исследований, имеющих практическое значение; разработка и реализация исследовательских проектов; пропаганда достижений науки, техники, литературы, искусства. Научное общество учащихся состоит из четырех секций: физической – «Эврика», биологической – «Биос», географической - «Меридиан», химической – «Оксигениум». Кураторами секций являются члены педагогической кафедры естественно-научных знаний. Участвовать в работе НОУ могут ученики и учителя школы, сотрудники учреждений, студенты вузов, ученые, работники краеведческого музея г. Гуково. Участие возможно на правах кандидатов и членов НОУ. Участвовать в работе НОУ могут ученики и учителя школы, сотрудники учреждений, студенты вузов, ученые. Участие возможно на правах кандидатов и членов НОУ. Кандидатом в члены НОУ является лицо, прошедшее обучение в секции НОУ, положительно зарекомендовавшее себя в его работе, выполнявшее задания в коллективной поисково-исследовательской работе. Членами НОУ являются лица, выполнявшие индивидуальные исследовательские задания, сделавшие об этом доклад на заседании секции или конференции НОУ, активно участвующие в реализации коллективных проектов, проводящие самостоятельные исследования, а также педагоги, осуществляющие научное консультирование и руководство в рамках деятельности НОУ. Верховным органом НОУ является Конференция, которая проводится не реже одного раза в год. Конференция избирает Президента НОУ сроком на один год, заслушивает и утверждает его отчет. Члены Научного общества учащихся имеют право: получать консультации и рецензии на свои работы, иметь научного руководителя; публиковать результаты своей исследовательской работы в печатных органах школы и во внешней печати; принимать участие в секционных семинарах и общих конференциях; использовать материальную базу НОУ для самостоятельных исследований; участвовать в научно-исследовательских форумах, конкурсах, проводимых на муниципальном, региональном, федеральном уровнях; избирать и быть избранным президентом НОУ; добровольно выйти из состава НОУ. Материальная база научного общества учащихся формируется из собственных средств школы, базы, предоставленной другими структурами. В материальную базу входят лаборатории, кабинеты, библиотека, отдельные приборы, оборудование. Материалы, множительная техника, компьютеры. Содержание и формы работы научного общества учащихся. Обучение кандидатов и членов НОУ основам научно- исследовательской и опытно-экспериментальной деятельности. Организация и проведение отдельных исследовательских работ. Разработка и реализация внутрисекционных, межсекционных, общешкольных, межшкольных научно-исследовательских проектов. Создание спецкурсов, системы творческих заданий, спроектированных для различных возрастных групп учащихся. Организация выставок, проведение научных семинаров и конференций. Создание временных научно-исследовательских коллективов для решения конкретных исследовательских задач. Издание сборников, организация стенной печати, публикация статей. Изготовление компьютерных учебных программ, видеопособий, приборов, учебных пособий. Проведение обзоров научной и научно-популярной литературы. УЧЕБНО-ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН НОУ НА 2009-2010 УЧЕБНЫЙ ГОД. Общие занятия для членов НОУ Название темы Вид занятия, количество часов Сроки проведения Теоретические Практические 1.Понятие одаренности. Методики оценки одаренности. 1 1 неделя 2. Предварительная диагностика познавательных возможностей учащихся. 1 2 неделя 3. Явление и понятие научного исследования. Организация исследовательской работы. 1 3 неделя 4. Интеллектуальный ринг. 2 4-5 неделя 5. Формулировка темы. Определение объекта и предмета исследования. 1 1 6-7 неделя 6. Интеллектуальный марафон. 2 8-9 неделя 7.Выдвижение гипотезы исследования. 1 1 10-11неделя 8. Культура оформления исследовательской работы. 1 1 12-13неделя 9. Определение теоретико-методологических основ исследования, научно-практической значимости его. 1 1 14-15 неделя Итого 6 9 15 часов Занятия секции «Эврика» (научно-исследовательская деятельность физической направленности). Название темы Вид занятия, количество часов Сроки проведения Теоретические Практические I. Выбор темы для исследования, обсуждение плана работы по теме. 1 16 неделя II. История шахтерского города Гуково 4 4 1. Посещение музея «Шахтерской славы» г. Гуково. 1 1 17-18 неделя 2. Эволюция шахтерского труда: от кирки до комбайна. а) сбор и обработка теоретического материала; б) физические основы шахтерского труда. 2 3 19 -23 неделя 3. Консультации, работа над проектом. 1 24 неделя III. Исследование экологических и социальных проблем шахтерских городов на примере города Гуково 2 5 1. Экскурсия на ЦОФ 1 2 25-27 неделя 2.Определение физических показателей продуктов угольной промышленности 1 3 28-31 неделя IV. Подготовка и проведение конференции. 1 2 32 -34 неделя V. Итоговое занятие. 1 35 неделя Итого 9 часов 11 часов 20 часов

Похожие:

	Программа по физике для 9 класса Учитель Леденёв в и гбоу сош 1384 Подчеркнем, что ознакомление школьников с методами научного познания предполагается проводить при изучении всех разделов курса физики,...		Кинематика Составили: Мошарев А. П. учитель физики мбоу «Хетовская сош», Зайков А. В., учитель физики моу «Кречетовская сош»
	Влияние солнечной активности на исторические события на Земле Ивахненко Анна, ученица 7 класса моу сош №11 г. Ейска Научный Семке Андрей Иванович, учитель физики и астрономии моу сош №11 г. Ейска,...		Открытый урок в 9 классе Учитель: Янкина Екатерина Михайловна, учитель английского языка моу сош №1 р п. Пачелма
	Урок по теме “Путешествие по шкале электромагнитных волн” Проведен студенткой 5 курса фмф анушиной М. в 11-ом классе лицея №40 (учитель физики Морозова Н. В.), Сош №2 (учитель физики Митроченкова...		Урока по физике на тему: «Решение задач на применение уравнения теплового баланса» Автор учитель физики высшей категории моу сош№112 Калининского района городского округа г. Уфа рб кирова Лилия Фаритовна
	Уроков физики в 9 классе Тема: «Кинематика» Моу гатчинская сош №9 с углубленным изучением отдельных предметов; учитель физики Шишкина М. Н		Коннова Ольга Васильевна /учитель физики моу сош №6, высшая квалификационная... Метадическая разработка интегрированного урока с использованием возможностей интерактивной доски
	Итоги первого этапа городского конкурса профессионального мастерства педагогов «сош №40», моу «Гимназия №41», моу «сош №45», моу «Гимназия», моу «сош №48», моу «сош №49», моу «сош №54», моу «сош №55», моу «сош...		Методическая разработка реализация деятельностного подхода при обучении... Тема урока: Металлы, положение в пс, физические свойства, нахождение в природе, применение
	Развитие познавательной активности учащихся на уроках физики Недбальская... Федерального компонента государственного стандарта основного общего образования по физике (Москва «Дрофа» 20007г); примерной программы...		Урок по физике в 8 классе. Учитель Тарасова Лариса Васильевна. 15.... Открытый урок по физике в 8 классе. Учитель – Тарасова Лариса Васильевна. 15. 03. 12
	Рабочая программа по физике 7-9 класс базовый уровень Михайлова Надежда... Преподавание учебного предмета «Физика» в основной школе (7-9 класс) осуществляется в соответствии с основными нормативными документами...		Элективный курс по физике «Элементы биофизики»» Автор : Лимонов Н.... Элективный курс предназначен для учащихся 9 классов общеобразовательных учреждений. Курс основан на знаниях и умениях, полученных...
	Темы самообразования учителей моу сортавальского мр рк сош №6 в 2010\2011 учебном году Решение задач по физике. Освоение методики работы по учебнику Физика-11 Генденштейна		Рабочая программа по физике Составитель: Урбан Валентина Владимировна, учитель физики мбоу сош №42, первой квалификационной категории