Личный кабинет

От пытливости ума до успешности

применение технологии исследования на уроках физики


В статье рассматривается технология исследования на уроках физики. приводятся примеры заданий, развивающего характера.

 

Агафонова В.П.,

учитель физики высшей категории

 

ОТ ПЫТЛИВОСТИ УМА ДО УСПЕШНОСТИ

Исследовательская работа в рамках ФГОС ООО и СОО

 

Ключевые слова: компетенция, конструктивизм, системно-деятельностный подход, исследование, исследовательские работы.

 

К компетенции познавательной деятельности относится исследование, которое позволяет ученику активно, творчески, самостоятельно в одиночку или с группой решить проблемы в разных видах деятельности. Исследование связано с фантазией, построением, конструированием, строительством, с познанием. Знания, умения, понимание полученные в результате конструктивизма, помогают учащемуся работать в нестандартной ситуации. Знания нельзя передать в готовом виде, нужно создать условия, в которых обучаемый успешно самореализуется.

     В основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:

  • формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
  • проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования:
  • активную учебную познавательную деятельность обучающихся;
  • построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Выполнение программы ФГОС ООП на уроках физики проходит через лабораторные и практические, исследовательские работы, домашние исследования, итоговые индивидуальные проекты, факультативы «Как научиться решать задачи по физике», при подготовке к олимпиадам, на курсах подготовки к ЕГЭ, при выполнении исследовательских работ с использованием электронных ресурсов. В Пивоваровской СОШ созданы условия для формирования у учащихся способности для самостоятельного решения проблемы в различных сферах деятельности на основе использования социального опыта.

 

  1. Лабораторные и практические работы на уроках физики.

     В конце  учебников 7-9 классах лабораторные работы составлены по традиционному принципу: цель работы, оборудование, указание к работе. Отдельно вынесены проверочные вопросы. В старших класса по учебнику Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева нет в конце учебника лабораторных работ, но есть рабочая тетрадь, в которой нужно записать только результаты эксперимента и ответить на вопросы. Такой вид деятельности неинтересен ни учителям, ни ученикам. В учебнике Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева лабораторные работы состоят из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части сформулированы основные понятия и физические законы по теме работы, приведено обоснование и вывод рабочих формул. В экспериментальной части описания предлагается применение различных методик определения физических характеристик, проверки физических законов. Ученику нужно проработать материал, чтобы найти проблему и составить цель выполнения работы..

 

  1. Исследовательские работы на уроках физики.

  Исследование - это процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека.  Исследовательская деятельность учащихся – форма познавательной творческой активности учащихся, которая предполагает выполнение учебных исследовательских задач, с заранее неизвестным ответом. Обучающийся, занимающийся исследовательской деятельностью мотивированы на получение новых знаний.  Исследовательские работы можно применять на уроках физики и на внеклассных мероприятиях, как: 1.Наглядный экспериментальный материал, подтверждающий справедливость теоретических научных положений. Например, при изучении темы в 8-х и 10-х классах «Способы изменения внутренней энергии» провожу следующий эксперимент. В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, нагнетаем воздух. Через некоторое время пробка вылетает из сосуда и образуется туман. Есть небольшая хитрость: на дно сосуда нужно налить спирт и перед опытом встряхнуть. Тогда действительно образуется густой туман, который подтверждает справедливость научных теоретических положений. Если тело само совершает работу, то внутренняя энергия уменьшается. В данном случае работу совершает сжатый газ. Соблюдаем при проведении опыта технику безопасности. 2. Наглядный материал, обучающий поэтапному проведению исследовательской работы. В результате данного способа у обучающихся создается алгоритм выполнения исследовательской работы: проблема, цель, задача, гипотеза, методы исследования, проведение исследования, обработка результатов, представление их в виде таблиц, графиков, диаграмм, выводы, практическое применение.  Например, в 7-м классе при изучении темы «Диффузия» задается домашняя исследовательская работа: исследовать явление диффузии в домашних условиях. В классе составляем макет исследовательской работы. Учащиеся предлагают, какие вещества можно смешивать. Например: распылить духи, опустить на дно стакана с водой ложку с вареньем и поставить в теплое или холодное место, растворить сахар.  По мере обсуждения некоторые примеры отбрасываются, из-за невозможности провести наблюдение. Выявляем проблему, составляем цель эксперимента, Выдвигаем гипотезу: если – то что. Составляем методику выполнения работы, определяем материалы и оборудование. На выполнение работы выделяется три дня. В 8 классе при изучении темы «Единицы работы электрического тока применяемы на практике» учащиеся выполняют задание после параграфа 53 автор А.В. Перышкин. Узнать мощности имеющихся электрических приборов и рассчитать стоимость израсходованной электрической энергии за неделю и сравнить ее с той, которая определяется по счетчику. В этой исследовательской работе учащиеся не только исследуют мощности приборов, но и  при помощи электронной программы Microsoft Excel составляют таблицу и строят диаграмму.

Название прибора

Мощность, кВт

Количество

Время работы, ч

Расход энергии, кВтч

Тариф кВтч*руб

Стоимость,руб

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бойлер

9

1

8

72

0,72

51,48

2

Холодильник

0,03

1

12

0,36

0,72

0,2592

3

Телевизор  Samsung

0,075

1

2

0,15

0,72

0,108

4

Телевизор LED

0,125

1

5

0,625

0,72

0,45

5

Утюг

1,2

1

0,25

0,3

0,72

0,216

6

Фен

1,8

1

0,25

0,45

0,72

0,324

7

Электрический чайник

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

8

Компьютер

0,03

2

8

0,48

0,72

0,3456

9

Лампа накаливания

0,1

9

0,25

0,225

0,72

0,162

10

Неоновая лампа

0,012

10

4

0,48

0,72

0,3456

11

Микроволновая печь

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

12

пылесос

1,2

1

0,2

0,24

0,72

0,1728

13

Электрическая плита

3,5

1

3

10,5

0,72

7,56

14

Стиральная машина

2,1

1

0,5

1,05

0,72

0,756

21,572

32

44,45

88,06

63,4032

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В колонки 6, 7 вводятся формулы. Счет происходит автоматически. Используя приложение «Вставка», строят диаграмму. Анализируя результаты исследований и предлагают способы экономии электрической энергии в своем доме. 3. Методический материал, развивающий творческое мышление обучающихся, проведение анализа происходящего явления и давать им научное объяснение, применяя в решении расчетных и качественных заданий.

Изучая материал в 8-х и 11-х классе по теме «Линзы. Построение изображений в линзах» проводится лабораторная работа «Получение изображения при помощи линзы». В 11-м классе, повторяя лабораторную работу, задаем вопрос, как изменится фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если изменить толщину линзы. Проверить экспериментально, возможности нет, так как в кабинете линзы только одной толщины. На помощь приходит виртуальная лабораторная работа.  Виртуальный стенд позволяет измерить фокусное расстояние, наглядно продемонстрировать изменение  изображения при удалении и приближении предмета к линзе, изменение изображения при разной толщине линзы (см. рисунок).

Навыки, приобретенные при выполнении виртуальных лабораторных работ и практических работ, позволяют с легкостью выполнять задания ЕГЭ, ОГЭ. Пример 1. Предмет, расположенный на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы, передвигают к тройному фокусу (см. рисунок). Как при этом движется изображение? 1.от двойного фокуса к положению на расстоянии 1,5 Fот линзы; 2. от двойного фокуса к положению на расстоянии 3,5 Fот линзы; 3. от фокуса к положению на расстоянии 1,5 F; 4.от двойного фокуса к фокусу. Пример 2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения и оптическая сила линзы?

     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется.

     Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Расстояние от линзы 
до изображения

Оптическая сила линзы

 

 

 

Изучая в 11 классе тему «Дифракционная решетка» выполняем лабораторную работу «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки». Метод, который используется в лабораторной работе для нахождения длины волны, встречается в заданиях на ЕГЭ.  Пример 3.  Дифракционная решетка с периодом 10 -6 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решетку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины?   Считать sinα ≈ tgα..

Пример 4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем – фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остается одинаковым. Значения постоянной решетки d1d2d3 в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям

  

 1) 

dd2 = d3

  

 2) 

dd2 > d3

  

 3) 

d> d1 > d3

  

 4) 

dd2 < d3

 

При выполнение такого задания, в продолжение лабораторной работы, проводим исследовательскую работу. Создаем проблемы, такие как:

  1. Если менять дифракционные решетки с разными периодами, будет ли изменяться расстояние между полосами одинакового цвета?
  2. Проведите опыт с разными фильтрами, и разными дифракционными решетками, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными полосами разных фильтров и сделайте вывод по результатам опыта.

     В наборе имеется две дифракционные решетки с периодом 1/100 и 1/50. В наборе для ЕГЭ, ОГЭ даже четыре. Еще применяю виртуальный стенд, в котором первая проблема решается очень быстро. А вот чтобы решить вторую проблему, обучающийся работает по известному алгоритму. Цель: выяснить, как период решетки связан с длиной волны желтого, зеленого, фиолетового света. Задачи. 1. Изучить теорию, вывести формулу для постоянной величины - это расстояние между вертикальными полосами. 2. Провести опыт с разными фильтрами, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными линиями. 3. Составить таблицу и по результатам таблицы сделать вывод.

Исследовательские  работы, выполненные таким образом, является важным звеном системы развивающего обучения и позволяет формировать экспериментальные и методологические знания учащихся, которые они применяют при сдаче экзаменов.

                                                      

Литература:

  1. Зимняя И. А. Компетентность человека – новое качество результата образования// Проблемы качества образования. – книга 2// Материалы XII Всероссийского совещания, - М,;Уфа: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2003. – С. 4-13.
  2. Чошанов М. А. Дидактика и инженерия. 3-е издание, электронное, М,: БИНОМ Лаборатория знаний, 2015 г.
  3. Основная образовательная программа основного общего образования МОУ ИРМО «Пивоваровская СОШ», 2016-2020 гг.
  4. Ковалева С. Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября 2011 г. №4
  5. ФИПИ открытый банк заданий ЕГЭ.       http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38
  6. С.Я. Об  ученической  исследовательской  и  проектной 2011,  №  4.  URL: http://volsk-
  7. ь: URL:
  8. Просвещение, 2011.

 

 

Агафонова В.П.,

учитель физики высшей категории

 

ОТ ПЫТЛИВОСТИ УМА ДО УСПЕШНОСТИ

Исследовательская работа в рамках ФГОС ООО и СОО

 

Ключевые слова: компетенция, конструктивизм, системно-деятельностный подход, исследование, исследовательские работы.

 

К компетенции познавательной деятельности относится исследование, которое позволяет ученику активно, творчески, самостоятельно в одиночку или с группой решить проблемы в разных видах деятельности. Исследование связано с фантазией, построением, конструированием, строительством, с познанием. Знания, умения, понимание полученные в результате конструктивизма, помогают учащемуся работать в нестандартной ситуации. Знания нельзя передать в готовом виде, нужно создать условия, в которых обучаемый успешно самореализуется.

     В основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:

  • формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
  • проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования:
  • активную учебную познавательную деятельность обучающихся;
  • построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Выполнение программы ФГОС ООП на уроках физики проходит через лабораторные и практические, исследовательские работы, домашние исследования, итоговые индивидуальные проекты, факультативы «Как научиться решать задачи по физике», при подготовке к олимпиадам, на курсах подготовки к ЕГЭ, при выполнении исследовательских работ с использованием электронных ресурсов. В Пивоваровской СОШ созданы условия для формирования у учащихся способности для самостоятельного решения проблемы в различных сферах деятельности на основе использования социального опыта.

 

  1. Лабораторные и практические работы на уроках физики.

     В конце  учебников 7-9 классах лабораторные работы составлены по традиционному принципу: цель работы, оборудование, указание к работе. Отдельно вынесены проверочные вопросы. В старших класса по учебнику Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева нет в конце учебника лабораторных работ, но есть рабочая тетрадь, в которой нужно записать только результаты эксперимента и ответить на вопросы. Такой вид деятельности неинтересен ни учителям, ни ученикам. В учебнике Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева лабораторные работы состоят из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части сформулированы основные понятия и физические законы по теме работы, приведено обоснование и вывод рабочих формул. В экспериментальной части описания предлагается применение различных методик определения физических характеристик, проверки физических законов. Ученику нужно проработать материал, чтобы найти проблему и составить цель выполнения работы..

 

  1. Исследовательские работы на уроках физики.

  Исследование - это процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека.  Исследовательская деятельность учащихся – форма познавательной творческой активности учащихся, которая предполагает выполнение учебных исследовательских задач, с заранее неизвестным ответом. Обучающийся, занимающийся исследовательской деятельностью мотивированы на получение новых знаний.  Исследовательские работы можно применять на уроках физики и на внеклассных мероприятиях, как: 1.Наглядный экспериментальный материал, подтверждающий справедливость теоретических научных положений. Например, при изучении темы в 8-х и 10-х классах «Способы изменения внутренней энергии» провожу следующий эксперимент. В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, нагнетаем воздух. Через некоторое время пробка вылетает из сосуда и образуется туман. Есть небольшая хитрость: на дно сосуда нужно налить спирт и перед опытом встряхнуть. Тогда действительно образуется густой туман, который подтверждает справедливость научных теоретических положений. Если тело само совершает работу, то внутренняя энергия уменьшается. В данном случае работу совершает сжатый газ. Соблюдаем при проведении опыта технику безопасности. 2. Наглядный материал, обучающий поэтапному проведению исследовательской работы. В результате данного способа у обучающихся создается алгоритм выполнения исследовательской работы: проблема, цель, задача, гипотеза, методы исследования, проведение исследования, обработка результатов, представление их в виде таблиц, графиков, диаграмм, выводы, практическое применение.  Например, в 7-м классе при изучении темы «Диффузия» задается домашняя исследовательская работа: исследовать явление диффузии в домашних условиях. В классе составляем макет исследовательской работы. Учащиеся предлагают, какие вещества можно смешивать. Например: распылить духи, опустить на дно стакана с водой ложку с вареньем и поставить в теплое или холодное место, растворить сахар.  По мере обсуждения некоторые примеры отбрасываются, из-за невозможности провести наблюдение. Выявляем проблему, составляем цель эксперимента, Выдвигаем гипотезу: если – то что. Составляем методику выполнения работы, определяем материалы и оборудование. На выполнение работы выделяется три дня. В 8 классе при изучении темы «Единицы работы электрического тока применяемы на практике» учащиеся выполняют задание после параграфа 53 автор А.В. Перышкин. Узнать мощности имеющихся электрических приборов и рассчитать стоимость израсходованной электрической энергии за неделю и сравнить ее с той, которая определяется по счетчику. В этой исследовательской работе учащиеся не только исследуют мощности приборов, но и  при помощи электронной программы Microsoft Excel составляют таблицу и строят диаграмму.

Название прибора

Мощность, кВт

Количество

Время работы, ч

Расход энергии, кВтч

Тариф кВтч*руб

Стоимость,руб

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бойлер

9

1

8

72

0,72

51,48

2

Холодильник

0,03

1

12

0,36

0,72

0,2592

3

Телевизор  Samsung

0,075

1

2

0,15

0,72

0,108

4

Телевизор LED

0,125

1

5

0,625

0,72

0,45

5

Утюг

1,2

1

0,25

0,3

0,72

0,216

6

Фен

1,8

1

0,25

0,45

0,72

0,324

7

Электрический чайник

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

8

Компьютер

0,03

2

8

0,48

0,72

0,3456

9

Лампа накаливания

0,1

9

0,25

0,225

0,72

0,162

10

Неоновая лампа

0,012

10

4

0,48

0,72

0,3456

11

Микроволновая печь

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

12

пылесос

1,2

1

0,2

0,24

0,72

0,1728

13

Электрическая плита

3,5

1

3

10,5

0,72

7,56

14

Стиральная машина

2,1

1

0,5

1,05

0,72

0,756

21,572

32

44,45

88,06

63,4032

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В колонки 6, 7 вводятся формулы. Счет происходит автоматически. Используя приложение «Вставка», строят диаграмму. Анализируя результаты исследований и предлагают способы экономии электрической энергии в своем доме. 3. Методический материал, развивающий творческое мышление обучающихся, проведение анализа происходящего явления и давать им научное объяснение, применяя в решении расчетных и качественных заданий.

Изучая материал в 8-х и 11-х классе по теме «Линзы. Построение изображений в линзах» проводится лабораторная работа «Получение изображения при помощи линзы». В 11-м классе, повторяя лабораторную работу, задаем вопрос, как изменится фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если изменить толщину линзы. Проверить экспериментально, возможности нет, так как в кабинете линзы только одной толщины. На помощь приходит виртуальная лабораторная работа.  Виртуальный стенд позволяет измерить фокусное расстояние, наглядно продемонстрировать изменение  изображения при удалении и приближении предмета к линзе, изменение изображения при разной толщине линзы (см. рисунок).

Навыки, приобретенные при выполнении виртуальных лабораторных работ и практических работ, позволяют с легкостью выполнять задания ЕГЭ, ОГЭ. Пример 1. Предмет, расположенный на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы, передвигают к тройному фокусу (см. рисунок). Как при этом движется изображение? 1.от двойного фокуса к положению на расстоянии 1,5 Fот линзы; 2. от двойного фокуса к положению на расстоянии 3,5 Fот линзы; 3. от фокуса к положению на расстоянии 1,5 F; 4.от двойного фокуса к фокусу. Пример 2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения и оптическая сила линзы?

     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется.

     Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Расстояние от линзы 
до изображения

Оптическая сила линзы

 

 

 

Изучая в 11 классе тему «Дифракционная решетка» выполняем лабораторную работу «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки». Метод, который используется в лабораторной работе для нахождения длины волны, встречается в заданиях на ЕГЭ.  Пример 3.  Дифракционная решетка с периодом 10 -6 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решетку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины?   Считать sinα ≈ tgα..

Пример 4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем – фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остается одинаковым. Значения постоянной решетки d1d2d3 в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям

  

 1) 

dd2 = d3

  

 2) 

dd2 > d3

  

 3) 

d> d1 > d3

  

 4) 

dd2 < d3

 

При выполнение такого задания, в продолжение лабораторной работы, проводим исследовательскую работу. Создаем проблемы, такие как:

  1. Если менять дифракционные решетки с разными периодами, будет ли изменяться расстояние между полосами одинакового цвета?
  2. Проведите опыт с разными фильтрами, и разными дифракционными решетками, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными полосами разных фильтров и сделайте вывод по результатам опыта.

     В наборе имеется две дифракционные решетки с периодом 1/100 и 1/50. В наборе для ЕГЭ, ОГЭ даже четыре. Еще применяю виртуальный стенд, в котором первая проблема решается очень быстро. А вот чтобы решить вторую проблему, обучающийся работает по известному алгоритму. Цель: выяснить, как период решетки связан с длиной волны желтого, зеленого, фиолетового света. Задачи. 1. Изучить теорию, вывести формулу для постоянной величины - это расстояние между вертикальными полосами. 2. Провести опыт с разными фильтрами, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными линиями. 3. Составить таблицу и по результатам таблицы сделать вывод.

Исследовательские  работы, выполненные таким образом, является важным звеном системы развивающего обучения и позволяет формировать экспериментальные и методологические знания учащихся, которые они применяют при сдаче экзаменов.

                                                      

Литература:

  1. Зимняя И. А. Компетентность человека – новое качество результата образования// Проблемы качества образования. – книга 2// Материалы XII Всероссийского совещания, - М,;Уфа: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2003. – С. 4-13.
  2. Чошанов М. А. Дидактика и инженерия. 3-е издание, электронное, М,: БИНОМ Лаборатория знаний, 2015 г.
  3. Основная образовательная программа основного общего образования МОУ ИРМО «Пивоваровская СОШ», 2016-2020 гг.
  4. Ковалева С. Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября 2011 г. №4
  5. ФИПИ открытый банк заданий ЕГЭ.       http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38
  6. С.Я. Об  ученической  исследовательской  и  проектной 2011,  №  4.  URL: http://volsk-
  7. ь: URL:
  8. Просвещение, 2011.

 

 

Агафонова В.П.,

учитель физики высшей категории

 

ОТ ПЫТЛИВОСТИ УМА ДО УСПЕШНОСТИ

Исследовательская работа в рамках ФГОС ООО и СОО

 

Ключевые слова: компетенция, конструктивизм, системно-деятельностный подход, исследование, исследовательские работы.

 

К компетенции познавательной деятельности относится исследование, которое позволяет ученику активно, творчески, самостоятельно в одиночку или с группой решить проблемы в разных видах деятельности. Исследование связано с фантазией, построением, конструированием, строительством, с познанием. Знания, умения, понимание полученные в результате конструктивизма, помогают учащемуся работать в нестандартной ситуации. Знания нельзя передать в готовом виде, нужно создать условия, в которых обучаемый успешно самореализуется.

     В основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:

  • формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
  • проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования:
  • активную учебную познавательную деятельность обучающихся;
  • построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Выполнение программы ФГОС ООП на уроках физики проходит через лабораторные и практические, исследовательские работы, домашние исследования, итоговые индивидуальные проекты, факультативы «Как научиться решать задачи по физике», при подготовке к олимпиадам, на курсах подготовки к ЕГЭ, при выполнении исследовательских работ с использованием электронных ресурсов. В Пивоваровской СОШ созданы условия для формирования у учащихся способности для самостоятельного решения проблемы в различных сферах деятельности на основе использования социального опыта.

 

  1. Лабораторные и практические работы на уроках физики.

     В конце  учебников 7-9 классах лабораторные работы составлены по традиционному принципу: цель работы, оборудование, указание к работе. Отдельно вынесены проверочные вопросы. В старших класса по учебнику Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева нет в конце учебника лабораторных работ, но есть рабочая тетрадь, в которой нужно записать только результаты эксперимента и ответить на вопросы. Такой вид деятельности неинтересен ни учителям, ни ученикам. В учебнике Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева лабораторные работы состоят из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части сформулированы основные понятия и физические законы по теме работы, приведено обоснование и вывод рабочих формул. В экспериментальной части описания предлагается применение различных методик определения физических характеристик, проверки физических законов. Ученику нужно проработать материал, чтобы найти проблему и составить цель выполнения работы..

 

  1. Исследовательские работы на уроках физики.

  Исследование - это процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека.  Исследовательская деятельность учащихся – форма познавательной творческой активности учащихся, которая предполагает выполнение учебных исследовательских задач, с заранее неизвестным ответом. Обучающийся, занимающийся исследовательской деятельностью мотивированы на получение новых знаний.  Исследовательские работы можно применять на уроках физики и на внеклассных мероприятиях, как: 1.Наглядный экспериментальный материал, подтверждающий справедливость теоретических научных положений. Например, при изучении темы в 8-х и 10-х классах «Способы изменения внутренней энергии» провожу следующий эксперимент. В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, нагнетаем воздух. Через некоторое время пробка вылетает из сосуда и образуется туман. Есть небольшая хитрость: на дно сосуда нужно налить спирт и перед опытом встряхнуть. Тогда действительно образуется густой туман, который подтверждает справедливость научных теоретических положений. Если тело само совершает работу, то внутренняя энергия уменьшается. В данном случае работу совершает сжатый газ. Соблюдаем при проведении опыта технику безопасности. 2. Наглядный материал, обучающий поэтапному проведению исследовательской работы. В результате данного способа у обучающихся создается алгоритм выполнения исследовательской работы: проблема, цель, задача, гипотеза, методы исследования, проведение исследования, обработка результатов, представление их в виде таблиц, графиков, диаграмм, выводы, практическое применение.  Например, в 7-м классе при изучении темы «Диффузия» задается домашняя исследовательская работа: исследовать явление диффузии в домашних условиях. В классе составляем макет исследовательской работы. Учащиеся предлагают, какие вещества можно смешивать. Например: распылить духи, опустить на дно стакана с водой ложку с вареньем и поставить в теплое или холодное место, растворить сахар.  По мере обсуждения некоторые примеры отбрасываются, из-за невозможности провести наблюдение. Выявляем проблему, составляем цель эксперимента, Выдвигаем гипотезу: если – то что. Составляем методику выполнения работы, определяем материалы и оборудование. На выполнение работы выделяется три дня. В 8 классе при изучении темы «Единицы работы электрического тока применяемы на практике» учащиеся выполняют задание после параграфа 53 автор А.В. Перышкин. Узнать мощности имеющихся электрических приборов и рассчитать стоимость израсходованной электрической энергии за неделю и сравнить ее с той, которая определяется по счетчику. В этой исследовательской работе учащиеся не только исследуют мощности приборов, но и  при помощи электронной программы Microsoft Excel составляют таблицу и строят диаграмму.

Название прибора

Мощность, кВт

Количество

Время работы, ч

Расход энергии, кВтч

Тариф кВтч*руб

Стоимость,руб

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бойлер

9

1

8

72

0,72

51,48

2

Холодильник

0,03

1

12

0,36

0,72

0,2592

3

Телевизор  Samsung

0,075

1

2

0,15

0,72

0,108

4

Телевизор LED

0,125

1

5

0,625

0,72

0,45

5

Утюг

1,2

1

0,25

0,3

0,72

0,216

6

Фен

1,8

1

0,25

0,45

0,72

0,324

7

Электрический чайник

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

8

Компьютер

0,03

2

8

0,48

0,72

0,3456

9

Лампа накаливания

0,1

9

0,25

0,225

0,72

0,162

10

Неоновая лампа

0,012

10

4

0,48

0,72

0,3456

11

Микроволновая печь

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

12

пылесос

1,2

1

0,2

0,24

0,72

0,1728

13

Электрическая плита

3,5

1

3

10,5

0,72

7,56

14

Стиральная машина

2,1

1

0,5

1,05

0,72

0,756

21,572

32

44,45

88,06

63,4032

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В колонки 6, 7 вводятся формулы. Счет происходит автоматически. Используя приложение «Вставка», строят диаграмму. Анализируя результаты исследований и предлагают способы экономии электрической энергии в своем доме. 3. Методический материал, развивающий творческое мышление обучающихся, проведение анализа происходящего явления и давать им научное объяснение, применяя в решении расчетных и качественных заданий.

Изучая материал в 8-х и 11-х классе по теме «Линзы. Построение изображений в линзах» проводится лабораторная работа «Получение изображения при помощи линзы». В 11-м классе, повторяя лабораторную работу, задаем вопрос, как изменится фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если изменить толщину линзы. Проверить экспериментально, возможности нет, так как в кабинете линзы только одной толщины. На помощь приходит виртуальная лабораторная работа.  Виртуальный стенд позволяет измерить фокусное расстояние, наглядно продемонстрировать изменение  изображения при удалении и приближении предмета к линзе, изменение изображения при разной толщине линзы (см. рисунок).

Навыки, приобретенные при выполнении виртуальных лабораторных работ и практических работ, позволяют с легкостью выполнять задания ЕГЭ, ОГЭ. Пример 1. Предмет, расположенный на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы, передвигают к тройному фокусу (см. рисунок). Как при этом движется изображение? 1.от двойного фокуса к положению на расстоянии 1,5 Fот линзы; 2. от двойного фокуса к положению на расстоянии 3,5 Fот линзы; 3. от фокуса к положению на расстоянии 1,5 F; 4.от двойного фокуса к фокусу. Пример 2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения и оптическая сила линзы?

     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется.

     Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Расстояние от линзы 
до изображения

Оптическая сила линзы

 

 

 

Изучая в 11 классе тему «Дифракционная решетка» выполняем лабораторную работу «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки». Метод, который используется в лабораторной работе для нахождения длины волны, встречается в заданиях на ЕГЭ.  Пример 3.  Дифракционная решетка с периодом 10 -6 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решетку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины?   Считать sinα ≈ tgα..

Пример 4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем – фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остается одинаковым. Значения постоянной решетки d1d2d3 в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям

  

 1) 

dd2 = d3

  

 2) 

dd2 > d3

  

 3) 

d> d1 > d3

  

 4) 

dd2 < d3

 

При выполнение такого задания, в продолжение лабораторной работы, проводим исследовательскую работу. Создаем проблемы, такие как:

  1. Если менять дифракционные решетки с разными периодами, будет ли изменяться расстояние между полосами одинакового цвета?
  2. Проведите опыт с разными фильтрами, и разными дифракционными решетками, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными полосами разных фильтров и сделайте вывод по результатам опыта.

     В наборе имеется две дифракционные решетки с периодом 1/100 и 1/50. В наборе для ЕГЭ, ОГЭ даже четыре. Еще применяю виртуальный стенд, в котором первая проблема решается очень быстро. А вот чтобы решить вторую проблему, обучающийся работает по известному алгоритму. Цель: выяснить, как период решетки связан с длиной волны желтого, зеленого, фиолетового света. Задачи. 1. Изучить теорию, вывести формулу для постоянной величины - это расстояние между вертикальными полосами. 2. Провести опыт с разными фильтрами, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными линиями. 3. Составить таблицу и по результатам таблицы сделать вывод.

Исследовательские  работы, выполненные таким образом, является важным звеном системы развивающего обучения и позволяет формировать экспериментальные и методологические знания учащихся, которые они применяют при сдаче экзаменов.

                                                      

Литература:

  1. Зимняя И. А. Компетентность человека – новое качество результата образования// Проблемы качества образования. – книга 2// Материалы XII Всероссийского совещания, - М,;Уфа: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2003. – С. 4-13.
  2. Чошанов М. А. Дидактика и инженерия. 3-е издание, электронное, М,: БИНОМ Лаборатория знаний, 2015 г.
  3. Основная образовательная программа основного общего образования МОУ ИРМО «Пивоваровская СОШ», 2016-2020 гг.
  4. Ковалева С. Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября 2011 г. №4
  5. ФИПИ открытый банк заданий ЕГЭ.       http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38
  6. С.Я. Об  ученической  исследовательской  и  проектной 2011,  №  4.  URL: http://volsk-
  7. ь: URL:
  8. Просвещение, 2011.

 

 

Агафонова В.П.,

учитель физики высшей категории

 

ОТ ПЫТЛИВОСТИ УМА ДО УСПЕШНОСТИ

Исследовательская работа в рамках ФГОС ООО и СОО

 

Ключевые слова: компетенция, конструктивизм, системно-деятельностный подход, исследование, исследовательские работы.

 

К компетенции познавательной деятельности относится исследование, которое позволяет ученику активно, творчески, самостоятельно в одиночку или с группой решить проблемы в разных видах деятельности. Исследование связано с фантазией, построением, конструированием, строительством, с познанием. Знания, умения, понимание полученные в результате конструктивизма, помогают учащемуся работать в нестандартной ситуации. Знания нельзя передать в готовом виде, нужно создать условия, в которых обучаемый успешно самореализуется.

     В основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:

  • формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
  • проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования:
  • активную учебную познавательную деятельность обучающихся;
  • построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Выполнение программы ФГОС ООП на уроках физики проходит через лабораторные и практические, исследовательские работы, домашние исследования, итоговые индивидуальные проекты, факультативы «Как научиться решать задачи по физике», при подготовке к олимпиадам, на курсах подготовки к ЕГЭ, при выполнении исследовательских работ с использованием электронных ресурсов. В Пивоваровской СОШ созданы условия для формирования у учащихся способности для самостоятельного решения проблемы в различных сферах деятельности на основе использования социального опыта.

 

  1. Лабораторные и практические работы на уроках физики.

     В конце  учебников 7-9 классах лабораторные работы составлены по традиционному принципу: цель работы, оборудование, указание к работе. Отдельно вынесены проверочные вопросы. В старших класса по учебнику Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева нет в конце учебника лабораторных работ, но есть рабочая тетрадь, в которой нужно записать только результаты эксперимента и ответить на вопросы. Такой вид деятельности неинтересен ни учителям, ни ученикам. В учебнике Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева лабораторные работы состоят из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части сформулированы основные понятия и физические законы по теме работы, приведено обоснование и вывод рабочих формул. В экспериментальной части описания предлагается применение различных методик определения физических характеристик, проверки физических законов. Ученику нужно проработать материал, чтобы найти проблему и составить цель выполнения работы..

 

  1. Исследовательские работы на уроках физики.

  Исследование - это процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека.  Исследовательская деятельность учащихся – форма познавательной творческой активности учащихся, которая предполагает выполнение учебных исследовательских задач, с заранее неизвестным ответом. Обучающийся, занимающийся исследовательской деятельностью мотивированы на получение новых знаний.  Исследовательские работы можно применять на уроках физики и на внеклассных мероприятиях, как: 1.Наглядный экспериментальный материал, подтверждающий справедливость теоретических научных положений. Например, при изучении темы в 8-х и 10-х классах «Способы изменения внутренней энергии» провожу следующий эксперимент. В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, нагнетаем воздух. Через некоторое время пробка вылетает из сосуда и образуется туман. Есть небольшая хитрость: на дно сосуда нужно налить спирт и перед опытом встряхнуть. Тогда действительно образуется густой туман, который подтверждает справедливость научных теоретических положений. Если тело само совершает работу, то внутренняя энергия уменьшается. В данном случае работу совершает сжатый газ. Соблюдаем при проведении опыта технику безопасности. 2. Наглядный материал, обучающий поэтапному проведению исследовательской работы. В результате данного способа у обучающихся создается алгоритм выполнения исследовательской работы: проблема, цель, задача, гипотеза, методы исследования, проведение исследования, обработка результатов, представление их в виде таблиц, графиков, диаграмм, выводы, практическое применение.  Например, в 7-м классе при изучении темы «Диффузия» задается домашняя исследовательская работа: исследовать явление диффузии в домашних условиях. В классе составляем макет исследовательской работы. Учащиеся предлагают, какие вещества можно смешивать. Например: распылить духи, опустить на дно стакана с водой ложку с вареньем и поставить в теплое или холодное место, растворить сахар.  По мере обсуждения некоторые примеры отбрасываются, из-за невозможности провести наблюдение. Выявляем проблему, составляем цель эксперимента, Выдвигаем гипотезу: если – то что. Составляем методику выполнения работы, определяем материалы и оборудование. На выполнение работы выделяется три дня. В 8 классе при изучении темы «Единицы работы электрического тока применяемы на практике» учащиеся выполняют задание после параграфа 53 автор А.В. Перышкин. Узнать мощности имеющихся электрических приборов и рассчитать стоимость израсходованной электрической энергии за неделю и сравнить ее с той, которая определяется по счетчику. В этой исследовательской работе учащиеся не только исследуют мощности приборов, но и  при помощи электронной программы Microsoft Excel составляют таблицу и строят диаграмму.

Название прибора

Мощность, кВт

Количество

Время работы, ч

Расход энергии, кВтч

Тариф кВтч*руб

Стоимость,руб

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бойлер

9

1

8

72

0,72

51,48

2

Холодильник

0,03

1

12

0,36

0,72

0,2592

3

Телевизор  Samsung

0,075

1

2

0,15

0,72

0,108

4

Телевизор LED

0,125

1

5

0,625

0,72

0,45

5

Утюг

1,2

1

0,25

0,3

0,72

0,216

6

Фен

1,8

1

0,25

0,45

0,72

0,324

7

Электрический чайник

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

8

Компьютер

0,03

2

8

0,48

0,72

0,3456

9

Лампа накаливания

0,1

9

0,25

0,225

0,72

0,162

10

Неоновая лампа

0,012

10

4

0,48

0,72

0,3456

11

Микроволновая печь

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

12

пылесос

1,2

1

0,2

0,24

0,72

0,1728

13

Электрическая плита

3,5

1

3

10,5

0,72

7,56

14

Стиральная машина

2,1

1

0,5

1,05

0,72

0,756

21,572

32

44,45

88,06

63,4032

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В колонки 6, 7 вводятся формулы. Счет происходит автоматически. Используя приложение «Вставка», строят диаграмму. Анализируя результаты исследований и предлагают способы экономии электрической энергии в своем доме. 3. Методический материал, развивающий творческое мышление обучающихся, проведение анализа происходящего явления и давать им научное объяснение, применяя в решении расчетных и качественных заданий.

Изучая материал в 8-х и 11-х классе по теме «Линзы. Построение изображений в линзах» проводится лабораторная работа «Получение изображения при помощи линзы». В 11-м классе, повторяя лабораторную работу, задаем вопрос, как изменится фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если изменить толщину линзы. Проверить экспериментально, возможности нет, так как в кабинете линзы только одной толщины. На помощь приходит виртуальная лабораторная работа.  Виртуальный стенд позволяет измерить фокусное расстояние, наглядно продемонстрировать изменение  изображения при удалении и приближении предмета к линзе, изменение изображения при разной толщине линзы (см. рисунок).

Навыки, приобретенные при выполнении виртуальных лабораторных работ и практических работ, позволяют с легкостью выполнять задания ЕГЭ, ОГЭ. Пример 1. Предмет, расположенный на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы, передвигают к тройному фокусу (см. рисунок). Как при этом движется изображение? 1.от двойного фокуса к положению на расстоянии 1,5 Fот линзы; 2. от двойного фокуса к положению на расстоянии 3,5 Fот линзы; 3. от фокуса к положению на расстоянии 1,5 F; 4.от двойного фокуса к фокусу. Пример 2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения и оптическая сила линзы?

     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется.

     Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Расстояние от линзы 
до изображения

Оптическая сила линзы

 

 

 

Изучая в 11 классе тему «Дифракционная решетка» выполняем лабораторную работу «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки». Метод, который используется в лабораторной работе для нахождения длины волны, встречается в заданиях на ЕГЭ.  Пример 3.  Дифракционная решетка с периодом 10 -6 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решетку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины?   Считать sinα ≈ tgα..

Пример 4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем – фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остается одинаковым. Значения постоянной решетки d1d2d3 в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям

  

 1) 

dd2 = d3

  

 2) 

dd2 > d3

  

 3) 

d> d1 > d3

  

 4) 

dd2 < d3

 

При выполнение такого задания, в продолжение лабораторной работы, проводим исследовательскую работу. Создаем проблемы, такие как:

  1. Если менять дифракционные решетки с разными периодами, будет ли изменяться расстояние между полосами одинакового цвета?
  2. Проведите опыт с разными фильтрами, и разными дифракционными решетками, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными полосами разных фильтров и сделайте вывод по результатам опыта.

     В наборе имеется две дифракционные решетки с периодом 1/100 и 1/50. В наборе для ЕГЭ, ОГЭ даже четыре. Еще применяю виртуальный стенд, в котором первая проблема решается очень быстро. А вот чтобы решить вторую проблему, обучающийся работает по известному алгоритму. Цель: выяснить, как период решетки связан с длиной волны желтого, зеленого, фиолетового света. Задачи. 1. Изучить теорию, вывести формулу для постоянной величины - это расстояние между вертикальными полосами. 2. Провести опыт с разными фильтрами, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными линиями. 3. Составить таблицу и по результатам таблицы сделать вывод.

Исследовательские  работы, выполненные таким образом, является важным звеном системы развивающего обучения и позволяет формировать экспериментальные и методологические знания учащихся, которые они применяют при сдаче экзаменов.

                                                      

Литература:

  1. Зимняя И. А. Компетентность человека – новое качество результата образования// Проблемы качества образования. – книга 2// Материалы XII Всероссийского совещания, - М,;Уфа: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2003. – С. 4-13.
  2. Чошанов М. А. Дидактика и инженерия. 3-е издание, электронное, М,: БИНОМ Лаборатория знаний, 2015 г.
  3. Основная образовательная программа основного общего образования МОУ ИРМО «Пивоваровская СОШ», 2016-2020 гг.
  4. Ковалева С. Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября 2011 г. №4
  5. ФИПИ открытый банк заданий ЕГЭ.       http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38
  6. С.Я. Об  ученической  исследовательской  и  проектной 2011,  №  4.  URL: http://volsk-
  7. ь: URL:
  8. Просвещение, 2011.

 

 

Агафонова В.П.,

учитель физики высшей категории

 

ОТ ПЫТЛИВОСТИ УМА ДО УСПЕШНОСТИ

Исследовательская работа в рамках ФГОС ООО и СОО

 

Ключевые слова: компетенция, конструктивизм, системно-деятельностный подход, исследование, исследовательские работы.

 

К компетенции познавательной деятельности относится исследование, которое позволяет ученику активно, творчески, самостоятельно в одиночку или с группой решить проблемы в разных видах деятельности. Исследование связано с фантазией, построением, конструированием, строительством, с познанием. Знания, умения, понимание полученные в результате конструктивизма, помогают учащемуся работать в нестандартной ситуации. Знания нельзя передать в готовом виде, нужно создать условия, в которых обучаемый успешно самореализуется.

     В основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:

  • формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
  • проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования:
  • активную учебную познавательную деятельность обучающихся;
  • построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Выполнение программы ФГОС ООП на уроках физики проходит через лабораторные и практические, исследовательские работы, домашние исследования, итоговые индивидуальные проекты, факультативы «Как научиться решать задачи по физике», при подготовке к олимпиадам, на курсах подготовки к ЕГЭ, при выполнении исследовательских работ с использованием электронных ресурсов. В Пивоваровской СОШ созданы условия для формирования у учащихся способности для самостоятельного решения проблемы в различных сферах деятельности на основе использования социального опыта.

 

  1. Лабораторные и практические работы на уроках физики.

     В конце  учебников 7-9 классах лабораторные работы составлены по традиционному принципу: цель работы, оборудование, указание к работе. Отдельно вынесены проверочные вопросы. В старших класса по учебнику Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева нет в конце учебника лабораторных работ, но есть рабочая тетрадь, в которой нужно записать только результаты эксперимента и ответить на вопросы. Такой вид деятельности неинтересен ни учителям, ни ученикам. В учебнике Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева лабораторные работы состоят из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части сформулированы основные понятия и физические законы по теме работы, приведено обоснование и вывод рабочих формул. В экспериментальной части описания предлагается применение различных методик определения физических характеристик, проверки физических законов. Ученику нужно проработать материал, чтобы найти проблему и составить цель выполнения работы..

 

  1. Исследовательские работы на уроках физики.

  Исследование - это процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека.  Исследовательская деятельность учащихся – форма познавательной творческой активности учащихся, которая предполагает выполнение учебных исследовательских задач, с заранее неизвестным ответом. Обучающийся, занимающийся исследовательской деятельностью мотивированы на получение новых знаний.  Исследовательские работы можно применять на уроках физики и на внеклассных мероприятиях, как: 1.Наглядный экспериментальный материал, подтверждающий справедливость теоретических научных положений. Например, при изучении темы в 8-х и 10-х классах «Способы изменения внутренней энергии» провожу следующий эксперимент. В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, нагнетаем воздух. Через некоторое время пробка вылетает из сосуда и образуется туман. Есть небольшая хитрость: на дно сосуда нужно налить спирт и перед опытом встряхнуть. Тогда действительно образуется густой туман, который подтверждает справедливость научных теоретических положений. Если тело само совершает работу, то внутренняя энергия уменьшается. В данном случае работу совершает сжатый газ. Соблюдаем при проведении опыта технику безопасности. 2. Наглядный материал, обучающий поэтапному проведению исследовательской работы. В результате данного способа у обучающихся создается алгоритм выполнения исследовательской работы: проблема, цель, задача, гипотеза, методы исследования, проведение исследования, обработка результатов, представление их в виде таблиц, графиков, диаграмм, выводы, практическое применение.  Например, в 7-м классе при изучении темы «Диффузия» задается домашняя исследовательская работа: исследовать явление диффузии в домашних условиях. В классе составляем макет исследовательской работы. Учащиеся предлагают, какие вещества можно смешивать. Например: распылить духи, опустить на дно стакана с водой ложку с вареньем и поставить в теплое или холодное место, растворить сахар.  По мере обсуждения некоторые примеры отбрасываются, из-за невозможности провести наблюдение. Выявляем проблему, составляем цель эксперимента, Выдвигаем гипотезу: если – то что. Составляем методику выполнения работы, определяем материалы и оборудование. На выполнение работы выделяется три дня. В 8 классе при изучении темы «Единицы работы электрического тока применяемы на практике» учащиеся выполняют задание после параграфа 53 автор А.В. Перышкин. Узнать мощности имеющихся электрических приборов и рассчитать стоимость израсходованной электрической энергии за неделю и сравнить ее с той, которая определяется по счетчику. В этой исследовательской работе учащиеся не только исследуют мощности приборов, но и  при помощи электронной программы Microsoft Excel составляют таблицу и строят диаграмму.

Название прибора

Мощность, кВт

Количество

Время работы, ч

Расход энергии, кВтч

Тариф кВтч*руб

Стоимость,руб

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бойлер

9

1

8

72

0,72

51,48

2

Холодильник

0,03

1

12

0,36

0,72

0,2592

3

Телевизор  Samsung

0,075

1

2

0,15

0,72

0,108

4

Телевизор LED

0,125

1

5

0,625

0,72

0,45

5

Утюг

1,2

1

0,25

0,3

0,72

0,216

6

Фен

1,8

1

0,25

0,45

0,72

0,324

7

Электрический чайник

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

8

Компьютер

0,03

2

8

0,48

0,72

0,3456

9

Лампа накаливания

0,1

9

0,25

0,225

0,72

0,162

10

Неоновая лампа

0,012

10

4

0,48

0,72

0,3456

11

Микроволновая печь

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

12

пылесос

1,2

1

0,2

0,24

0,72

0,1728

13

Электрическая плита

3,5

1

3

10,5

0,72

7,56

14

Стиральная машина

2,1

1

0,5

1,05

0,72

0,756

21,572

32

44,45

88,06

63,4032

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В колонки 6, 7 вводятся формулы. Счет происходит автоматически. Используя приложение «Вставка», строят диаграмму. Анализируя результаты исследований и предлагают способы экономии электрической энергии в своем доме. 3. Методический материал, развивающий творческое мышление обучающихся, проведение анализа происходящего явления и давать им научное объяснение, применяя в решении расчетных и качественных заданий.

Изучая материал в 8-х и 11-х классе по теме «Линзы. Построение изображений в линзах» проводится лабораторная работа «Получение изображения при помощи линзы». В 11-м классе, повторяя лабораторную работу, задаем вопрос, как изменится фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если изменить толщину линзы. Проверить экспериментально, возможности нет, так как в кабинете линзы только одной толщины. На помощь приходит виртуальная лабораторная работа.  Виртуальный стенд позволяет измерить фокусное расстояние, наглядно продемонстрировать изменение  изображения при удалении и приближении предмета к линзе, изменение изображения при разной толщине линзы (см. рисунок).

Навыки, приобретенные при выполнении виртуальных лабораторных работ и практических работ, позволяют с легкостью выполнять задания ЕГЭ, ОГЭ. Пример 1. Предмет, расположенный на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы, передвигают к тройному фокусу (см. рисунок). Как при этом движется изображение? 1.от двойного фокуса к положению на расстоянии 1,5 Fот линзы; 2. от двойного фокуса к положению на расстоянии 3,5 Fот линзы; 3. от фокуса к положению на расстоянии 1,5 F; 4.от двойного фокуса к фокусу. Пример 2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения и оптическая сила линзы?

     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется.

     Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Расстояние от линзы 
до изображения

Оптическая сила линзы

 

 

 

Изучая в 11 классе тему «Дифракционная решетка» выполняем лабораторную работу «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки». Метод, который используется в лабораторной работе для нахождения длины волны, встречается в заданиях на ЕГЭ.  Пример 3.  Дифракционная решетка с периодом 10 -6 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решетку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины?   Считать sinα ≈ tgα..

Пример 4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем – фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остается одинаковым. Значения постоянной решетки d1d2d3 в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям

  

 1) 

dd2 = d3

  

 2) 

dd2 > d3

  

 3) 

d> d1 > d3

  

 4) 

dd2 < d3

 

При выполнение такого задания, в продолжение лабораторной работы, проводим исследовательскую работу. Создаем проблемы, такие как:

  1. Если менять дифракционные решетки с разными периодами, будет ли изменяться расстояние между полосами одинакового цвета?
  2. Проведите опыт с разными фильтрами, и разными дифракционными решетками, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными полосами разных фильтров и сделайте вывод по результатам опыта.

     В наборе имеется две дифракционные решетки с периодом 1/100 и 1/50. В наборе для ЕГЭ, ОГЭ даже четыре. Еще применяю виртуальный стенд, в котором первая проблема решается очень быстро. А вот чтобы решить вторую проблему, обучающийся работает по известному алгоритму. Цель: выяснить, как период решетки связан с длиной волны желтого, зеленого, фиолетового света. Задачи. 1. Изучить теорию, вывести формулу для постоянной величины - это расстояние между вертикальными полосами. 2. Провести опыт с разными фильтрами, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными линиями. 3. Составить таблицу и по результатам таблицы сделать вывод.

Исследовательские  работы, выполненные таким образом, является важным звеном системы развивающего обучения и позволяет формировать экспериментальные и методологические знания учащихся, которые они применяют при сдаче экзаменов.

                                                      

Литература:

  1. Зимняя И. А. Компетентность человека – новое качество результата образования// Проблемы качества образования. – книга 2// Материалы XII Всероссийского совещания, - М,;Уфа: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2003. – С. 4-13.
  2. Чошанов М. А. Дидактика и инженерия. 3-е издание, электронное, М,: БИНОМ Лаборатория знаний, 2015 г.
  3. Основная образовательная программа основного общего образования МОУ ИРМО «Пивоваровская СОШ», 2016-2020 гг.
  4. Ковалева С. Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября 2011 г. №4
  5. ФИПИ открытый банк заданий ЕГЭ.       http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38
  6. С.Я. Об  ученической  исследовательской  и  проектной 2011,  №  4.  URL: http://volsk-
  7. ь: URL:
  8. Просвещение, 2011.

 

 

Агафонова В.П.,

учитель физики высшей категории

 

ОТ ПЫТЛИВОСТИ УМА ДО УСПЕШНОСТИ

Исследовательская работа в рамках ФГОС ООО и СОО

 

Ключевые слова: компетенция, конструктивизм, системно-деятельностный подход, исследование, исследовательские работы.

 

К компетенции познавательной деятельности относится исследование, которое позволяет ученику активно, творчески, самостоятельно в одиночку или с группой решить проблемы в разных видах деятельности. Исследование связано с фантазией, построением, конструированием, строительством, с познанием. Знания, умения, понимание полученные в результате конструктивизма, помогают учащемуся работать в нестандартной ситуации. Знания нельзя передать в готовом виде, нужно создать условия, в которых обучаемый успешно самореализуется.

     В основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:

  • формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
  • проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования:
  • активную учебную познавательную деятельность обучающихся;
  • построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Выполнение программы ФГОС ООП на уроках физики проходит через лабораторные и практические, исследовательские работы, домашние исследования, итоговые индивидуальные проекты, факультативы «Как научиться решать задачи по физике», при подготовке к олимпиадам, на курсах подготовки к ЕГЭ, при выполнении исследовательских работ с использованием электронных ресурсов. В Пивоваровской СОШ созданы условия для формирования у учащихся способности для самостоятельного решения проблемы в различных сферах деятельности на основе использования социального опыта.

 

  1. Лабораторные и практические работы на уроках физики.

     В конце  учебников 7-9 классах лабораторные работы составлены по традиционному принципу: цель работы, оборудование, указание к работе. Отдельно вынесены проверочные вопросы. В старших класса по учебнику Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева нет в конце учебника лабораторных работ, но есть рабочая тетрадь, в которой нужно записать только результаты эксперимента и ответить на вопросы. Такой вид деятельности неинтересен ни учителям, ни ученикам. В учебнике Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева лабораторные работы состоят из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части сформулированы основные понятия и физические законы по теме работы, приведено обоснование и вывод рабочих формул. В экспериментальной части описания предлагается применение различных методик определения физических характеристик, проверки физических законов. Ученику нужно проработать материал, чтобы найти проблему и составить цель выполнения работы..

 

  1. Исследовательские работы на уроках физики.

  Исследование - это процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека.  Исследовательская деятельность учащихся – форма познавательной творческой активности учащихся, которая предполагает выполнение учебных исследовательских задач, с заранее неизвестным ответом. Обучающийся, занимающийся исследовательской деятельностью мотивированы на получение новых знаний.  Исследовательские работы можно применять на уроках физики и на внеклассных мероприятиях, как: 1.Наглядный экспериментальный материал, подтверждающий справедливость теоретических научных положений. Например, при изучении темы в 8-х и 10-х классах «Способы изменения внутренней энергии» провожу следующий эксперимент. В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, нагнетаем воздух. Через некоторое время пробка вылетает из сосуда и образуется туман. Есть небольшая хитрость: на дно сосуда нужно налить спирт и перед опытом встряхнуть. Тогда действительно образуется густой туман, который подтверждает справедливость научных теоретических положений. Если тело само совершает работу, то внутренняя энергия уменьшается. В данном случае работу совершает сжатый газ. Соблюдаем при проведении опыта технику безопасности. 2. Наглядный материал, обучающий поэтапному проведению исследовательской работы. В результате данного способа у обучающихся создается алгоритм выполнения исследовательской работы: проблема, цель, задача, гипотеза, методы исследования, проведение исследования, обработка результатов, представление их в виде таблиц, графиков, диаграмм, выводы, практическое применение.  Например, в 7-м классе при изучении темы «Диффузия» задается домашняя исследовательская работа: исследовать явление диффузии в домашних условиях. В классе составляем макет исследовательской работы. Учащиеся предлагают, какие вещества можно смешивать. Например: распылить духи, опустить на дно стакана с водой ложку с вареньем и поставить в теплое или холодное место, растворить сахар.  По мере обсуждения некоторые примеры отбрасываются, из-за невозможности провести наблюдение. Выявляем проблему, составляем цель эксперимента, Выдвигаем гипотезу: если – то что. Составляем методику выполнения работы, определяем материалы и оборудование. На выполнение работы выделяется три дня. В 8 классе при изучении темы «Единицы работы электрического тока применяемы на практике» учащиеся выполняют задание после параграфа 53 автор А.В. Перышкин. Узнать мощности имеющихся электрических приборов и рассчитать стоимость израсходованной электрической энергии за неделю и сравнить ее с той, которая определяется по счетчику. В этой исследовательской работе учащиеся не только исследуют мощности приборов, но и  при помощи электронной программы Microsoft Excel составляют таблицу и строят диаграмму.

Название прибора

Мощность, кВт

Количество

Время работы, ч

Расход энергии, кВтч

Тариф кВтч*руб

Стоимость,руб

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бойлер

9

1

8

72

0,72

51,48

2

Холодильник

0,03

1

12

0,36

0,72

0,2592

3

Телевизор  Samsung

0,075

1

2

0,15

0,72

0,108

4

Телевизор LED

0,125

1

5

0,625

0,72

0,45

5

Утюг

1,2

1

0,25

0,3

0,72

0,216

6

Фен

1,8

1

0,25

0,45

0,72

0,324

7

Электрический чайник

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

8

Компьютер

0,03

2

8

0,48

0,72

0,3456

9

Лампа накаливания

0,1

9

0,25

0,225

0,72

0,162

10

Неоновая лампа

0,012

10

4

0,48

0,72

0,3456

11

Микроволновая печь

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

12

пылесос

1,2

1

0,2

0,24

0,72

0,1728

13

Электрическая плита

3,5

1

3

10,5

0,72

7,56

14

Стиральная машина

2,1

1

0,5

1,05

0,72

0,756

21,572

32

44,45

88,06

63,4032

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В колонки 6, 7 вводятся формулы. Счет происходит автоматически. Используя приложение «Вставка», строят диаграмму. Анализируя результаты исследований и предлагают способы экономии электрической энергии в своем доме. 3. Методический материал, развивающий творческое мышление обучающихся, проведение анализа происходящего явления и давать им научное объяснение, применяя в решении расчетных и качественных заданий.

Изучая материал в 8-х и 11-х классе по теме «Линзы. Построение изображений в линзах» проводится лабораторная работа «Получение изображения при помощи линзы». В 11-м классе, повторяя лабораторную работу, задаем вопрос, как изменится фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если изменить толщину линзы. Проверить экспериментально, возможности нет, так как в кабинете линзы только одной толщины. На помощь приходит виртуальная лабораторная работа.  Виртуальный стенд позволяет измерить фокусное расстояние, наглядно продемонстрировать изменение  изображения при удалении и приближении предмета к линзе, изменение изображения при разной толщине линзы (см. рисунок).

Навыки, приобретенные при выполнении виртуальных лабораторных работ и практических работ, позволяют с легкостью выполнять задания ЕГЭ, ОГЭ. Пример 1. Предмет, расположенный на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы, передвигают к тройному фокусу (см. рисунок). Как при этом движется изображение? 1.от двойного фокуса к положению на расстоянии 1,5 Fот линзы; 2. от двойного фокуса к положению на расстоянии 3,5 Fот линзы; 3. от фокуса к положению на расстоянии 1,5 F; 4.от двойного фокуса к фокусу. Пример 2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения и оптическая сила линзы?

     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется.

     Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Расстояние от линзы 
до изображения

Оптическая сила линзы

 

 

 

Изучая в 11 классе тему «Дифракционная решетка» выполняем лабораторную работу «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки». Метод, который используется в лабораторной работе для нахождения длины волны, встречается в заданиях на ЕГЭ.  Пример 3.  Дифракционная решетка с периодом 10 -6 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решетку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины?   Считать sinα ≈ tgα..

Пример 4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем – фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остается одинаковым. Значения постоянной решетки d1d2d3 в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям

  

 1) 

dd2 = d3

  

 2) 

dd2 > d3

  

 3) 

d> d1 > d3

  

 4) 

dd2 < d3

 

При выполнение такого задания, в продолжение лабораторной работы, проводим исследовательскую работу. Создаем проблемы, такие как:

  1. Если менять дифракционные решетки с разными периодами, будет ли изменяться расстояние между полосами одинакового цвета?
  2. Проведите опыт с разными фильтрами, и разными дифракционными решетками, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными полосами разных фильтров и сделайте вывод по результатам опыта.

     В наборе имеется две дифракционные решетки с периодом 1/100 и 1/50. В наборе для ЕГЭ, ОГЭ даже четыре. Еще применяю виртуальный стенд, в котором первая проблема решается очень быстро. А вот чтобы решить вторую проблему, обучающийся работает по известному алгоритму. Цель: выяснить, как период решетки связан с длиной волны желтого, зеленого, фиолетового света. Задачи. 1. Изучить теорию, вывести формулу для постоянной величины - это расстояние между вертикальными полосами. 2. Провести опыт с разными фильтрами, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными линиями. 3. Составить таблицу и по результатам таблицы сделать вывод.

Исследовательские  работы, выполненные таким образом, является важным звеном системы развивающего обучения и позволяет формировать экспериментальные и методологические знания учащихся, которые они применяют при сдаче экзаменов.

                                                      

Литература:

  1. Зимняя И. А. Компетентность человека – новое качество результата образования// Проблемы качества образования. – книга 2// Материалы XII Всероссийского совещания, - М,;Уфа: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2003. – С. 4-13.
  2. Чошанов М. А. Дидактика и инженерия. 3-е издание, электронное, М,: БИНОМ Лаборатория знаний, 2015 г.
  3. Основная образовательная программа основного общего образования МОУ ИРМО «Пивоваровская СОШ», 2016-2020 гг.
  4. Ковалева С. Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября 2011 г. №4
  5. ФИПИ открытый банк заданий ЕГЭ.       http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38
  6. С.Я. Об  ученической  исследовательской  и  проектной 2011,  №  4.  URL: http://volsk-
  7. ь: URL:
  8. Просвещение, 2011.

 

 

Агафонова В.П.,

учитель физики высшей категории

 

ОТ ПЫТЛИВОСТИ УМА ДО УСПЕШНОСТИ

Исследовательская работа в рамках ФГОС ООО и СОО

 

Ключевые слова: компетенция, конструктивизм, системно-деятельностный подход, исследование, исследовательские работы.

 

К компетенции познавательной деятельности относится исследование, которое позволяет ученику активно, творчески, самостоятельно в одиночку или с группой решить проблемы в разных видах деятельности. Исследование связано с фантазией, построением, конструированием, строительством, с познанием. Знания, умения, понимание полученные в результате конструктивизма, помогают учащемуся работать в нестандартной ситуации. Знания нельзя передать в готовом виде, нужно создать условия, в которых обучаемый успешно самореализуется.

     В основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:

  • формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
  • проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования:
  • активную учебную познавательную деятельность обучающихся;
  • построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Выполнение программы ФГОС ООП на уроках физики проходит через лабораторные и практические, исследовательские работы, домашние исследования, итоговые индивидуальные проекты, факультативы «Как научиться решать задачи по физике», при подготовке к олимпиадам, на курсах подготовки к ЕГЭ, при выполнении исследовательских работ с использованием электронных ресурсов. В Пивоваровской СОШ созданы условия для формирования у учащихся способности для самостоятельного решения проблемы в различных сферах деятельности на основе использования социального опыта.

 

  1. Лабораторные и практические работы на уроках физики.

     В конце  учебников 7-9 классах лабораторные работы составлены по традиционному принципу: цель работы, оборудование, указание к работе. Отдельно вынесены проверочные вопросы. В старших класса по учебнику Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева нет в конце учебника лабораторных работ, но есть рабочая тетрадь, в которой нужно записать только результаты эксперимента и ответить на вопросы. Такой вид деятельности неинтересен ни учителям, ни ученикам. В учебнике Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева лабораторные работы состоят из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части сформулированы основные понятия и физические законы по теме работы, приведено обоснование и вывод рабочих формул. В экспериментальной части описания предлагается применение различных методик определения физических характеристик, проверки физических законов. Ученику нужно проработать материал, чтобы найти проблему и составить цель выполнения работы..

 

  1. Исследовательские работы на уроках физики.

  Исследование - это процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека.  Исследовательская деятельность учащихся – форма познавательной творческой активности учащихся, которая предполагает выполнение учебных исследовательских задач, с заранее неизвестным ответом. Обучающийся, занимающийся исследовательской деятельностью мотивированы на получение новых знаний.  Исследовательские работы можно применять на уроках физики и на внеклассных мероприятиях, как: 1.Наглядный экспериментальный материал, подтверждающий справедливость теоретических научных положений. Например, при изучении темы в 8-х и 10-х классах «Способы изменения внутренней энергии» провожу следующий эксперимент. В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, нагнетаем воздух. Через некоторое время пробка вылетает из сосуда и образуется туман. Есть небольшая хитрость: на дно сосуда нужно налить спирт и перед опытом встряхнуть. Тогда действительно образуется густой туман, который подтверждает справедливость научных теоретических положений. Если тело само совершает работу, то внутренняя энергия уменьшается. В данном случае работу совершает сжатый газ. Соблюдаем при проведении опыта технику безопасности. 2. Наглядный материал, обучающий поэтапному проведению исследовательской работы. В результате данного способа у обучающихся создается алгоритм выполнения исследовательской работы: проблема, цель, задача, гипотеза, методы исследования, проведение исследования, обработка результатов, представление их в виде таблиц, графиков, диаграмм, выводы, практическое применение.  Например, в 7-м классе при изучении темы «Диффузия» задается домашняя исследовательская работа: исследовать явление диффузии в домашних условиях. В классе составляем макет исследовательской работы. Учащиеся предлагают, какие вещества можно смешивать. Например: распылить духи, опустить на дно стакана с водой ложку с вареньем и поставить в теплое или холодное место, растворить сахар.  По мере обсуждения некоторые примеры отбрасываются, из-за невозможности провести наблюдение. Выявляем проблему, составляем цель эксперимента, Выдвигаем гипотезу: если – то что. Составляем методику выполнения работы, определяем материалы и оборудование. На выполнение работы выделяется три дня. В 8 классе при изучении темы «Единицы работы электрического тока применяемы на практике» учащиеся выполняют задание после параграфа 53 автор А.В. Перышкин. Узнать мощности имеющихся электрических приборов и рассчитать стоимость израсходованной электрической энергии за неделю и сравнить ее с той, которая определяется по счетчику. В этой исследовательской работе учащиеся не только исследуют мощности приборов, но и  при помощи электронной программы Microsoft Excel составляют таблицу и строят диаграмму.

Название прибора

Мощность, кВт

Количество

Время работы, ч

Расход энергии, кВтч

Тариф кВтч*руб

Стоимость,руб

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бойлер

9

1

8

72

0,72

51,48

2

Холодильник

0,03

1

12

0,36

0,72

0,2592

3

Телевизор  Samsung

0,075

1

2

0,15

0,72

0,108

4

Телевизор LED

0,125

1

5

0,625

0,72

0,45

5

Утюг

1,2

1

0,25

0,3

0,72

0,216

6

Фен

1,8

1

0,25

0,45

0,72

0,324

7

Электрический чайник

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

8

Компьютер

0,03

2

8

0,48

0,72

0,3456

9

Лампа накаливания

0,1

9

0,25

0,225

0,72

0,162

10

Неоновая лампа

0,012

10

4

0,48

0,72

0,3456

11

Микроволновая печь

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

12

пылесос

1,2

1

0,2

0,24

0,72

0,1728

13

Электрическая плита

3,5

1

3

10,5

0,72

7,56

14

Стиральная машина

2,1

1

0,5

1,05

0,72

0,756

21,572

32

44,45

88,06

63,4032

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В колонки 6, 7 вводятся формулы. Счет происходит автоматически. Используя приложение «Вставка», строят диаграмму. Анализируя результаты исследований и предлагают способы экономии электрической энергии в своем доме. 3. Методический материал, развивающий творческое мышление обучающихся, проведение анализа происходящего явления и давать им научное объяснение, применяя в решении расчетных и качественных заданий.

Изучая материал в 8-х и 11-х классе по теме «Линзы. Построение изображений в линзах» проводится лабораторная работа «Получение изображения при помощи линзы». В 11-м классе, повторяя лабораторную работу, задаем вопрос, как изменится фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если изменить толщину линзы. Проверить экспериментально, возможности нет, так как в кабинете линзы только одной толщины. На помощь приходит виртуальная лабораторная работа.  Виртуальный стенд позволяет измерить фокусное расстояние, наглядно продемонстрировать изменение  изображения при удалении и приближении предмета к линзе, изменение изображения при разной толщине линзы (см. рисунок).

Навыки, приобретенные при выполнении виртуальных лабораторных работ и практических работ, позволяют с легкостью выполнять задания ЕГЭ, ОГЭ. Пример 1. Предмет, расположенный на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы, передвигают к тройному фокусу (см. рисунок). Как при этом движется изображение? 1.от двойного фокуса к положению на расстоянии 1,5 Fот линзы; 2. от двойного фокуса к положению на расстоянии 3,5 Fот линзы; 3. от фокуса к положению на расстоянии 1,5 F; 4.от двойного фокуса к фокусу. Пример 2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения и оптическая сила линзы?

     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется.

     Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Расстояние от линзы 
до изображения

Оптическая сила линзы

 

 

 

Изучая в 11 классе тему «Дифракционная решетка» выполняем лабораторную работу «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки». Метод, который используется в лабораторной работе для нахождения длины волны, встречается в заданиях на ЕГЭ.  Пример 3.  Дифракционная решетка с периодом 10 -6 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решетку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины?   Считать sinα ≈ tgα..

Пример 4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем – фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остается одинаковым. Значения постоянной решетки d1d2d3 в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям

  

 1) 

dd2 = d3

  

 2) 

dd2 > d3

  

 3) 

d> d1 > d3

  

 4) 

dd2 < d3

 

При выполнение такого задания, в продолжение лабораторной работы, проводим исследовательскую работу. Создаем проблемы, такие как:

  1. Если менять дифракционные решетки с разными периодами, будет ли изменяться расстояние между полосами одинакового цвета?
  2. Проведите опыт с разными фильтрами, и разными дифракционными решетками, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными полосами разных фильтров и сделайте вывод по результатам опыта.

     В наборе имеется две дифракционные решетки с периодом 1/100 и 1/50. В наборе для ЕГЭ, ОГЭ даже четыре. Еще применяю виртуальный стенд, в котором первая проблема решается очень быстро. А вот чтобы решить вторую проблему, обучающийся работает по известному алгоритму. Цель: выяснить, как период решетки связан с длиной волны желтого, зеленого, фиолетового света. Задачи. 1. Изучить теорию, вывести формулу для постоянной величины - это расстояние между вертикальными полосами. 2. Провести опыт с разными фильтрами, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными линиями. 3. Составить таблицу и по результатам таблицы сделать вывод.

Исследовательские  работы, выполненные таким образом, является важным звеном системы развивающего обучения и позволяет формировать экспериментальные и методологические знания учащихся, которые они применяют при сдаче экзаменов.

                                                      

Литература:

  1. Зимняя И. А. Компетентность человека – новое качество результата образования// Проблемы качества образования. – книга 2// Материалы XII Всероссийского совещания, - М,;Уфа: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2003. – С. 4-13.
  2. Чошанов М. А. Дидактика и инженерия. 3-е издание, электронное, М,: БИНОМ Лаборатория знаний, 2015 г.
  3. Основная образовательная программа основного общего образования МОУ ИРМО «Пивоваровская СОШ», 2016-2020 гг.
  4. Ковалева С. Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября 2011 г. №4
  5. ФИПИ открытый банк заданий ЕГЭ.       http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38
  6. С.Я. Об  ученической  исследовательской  и  проектной 2011,  №  4.  URL: http://volsk-
  7. ь: URL:
  8. Просвещение, 2011.

 

 

Агафонова В.П.,

учитель физики высшей категории

 

ОТ ПЫТЛИВОСТИ УМА ДО УСПЕШНОСТИ

Исследовательская работа в рамках ФГОС ООО и СОО

 

Ключевые слова: компетенция, конструктивизм, системно-деятельностный подход, исследование, исследовательские работы.

 

К компетенции познавательной деятельности относится исследование, которое позволяет ученику активно, творчески, самостоятельно в одиночку или с группой решить проблемы в разных видах деятельности. Исследование связано с фантазией, построением, конструированием, строительством, с познанием. Знания, умения, понимание полученные в результате конструктивизма, помогают учащемуся работать в нестандартной ситуации. Знания нельзя передать в готовом виде, нужно создать условия, в которых обучаемый успешно самореализуется.

     В основе Федерального государственного образовательного стандарта основного общего образования лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:

  • формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
  • проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования:
  • активную учебную познавательную деятельность обучающихся;
  • построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.

Выполнение программы ФГОС ООП на уроках физики проходит через лабораторные и практические, исследовательские работы, домашние исследования, итоговые индивидуальные проекты, факультативы «Как научиться решать задачи по физике», при подготовке к олимпиадам, на курсах подготовки к ЕГЭ, при выполнении исследовательских работ с использованием электронных ресурсов. В Пивоваровской СОШ созданы условия для формирования у учащихся способности для самостоятельного решения проблемы в различных сферах деятельности на основе использования социального опыта.

 

  1. Лабораторные и практические работы на уроках физики.

     В конце  учебников 7-9 классах лабораторные работы составлены по традиционному принципу: цель работы, оборудование, указание к работе. Отдельно вынесены проверочные вопросы. В старших класса по учебнику Н.Е. Важеевская, Н.С. Пурышева нет в конце учебника лабораторных работ, но есть рабочая тетрадь, в которой нужно записать только результаты эксперимента и ответить на вопросы. Такой вид деятельности неинтересен ни учителям, ни ученикам. В учебнике Г.Я Мякишева, Б.Б. Буховцева лабораторные работы состоят из двух частей: теоретической и экспериментальной. В теоретической части сформулированы основные понятия и физические законы по теме работы, приведено обоснование и вывод рабочих формул. В экспериментальной части описания предлагается применение различных методик определения физических характеристик, проверки физических законов. Ученику нужно проработать материал, чтобы найти проблему и составить цель выполнения работы..

 

  1. Исследовательские работы на уроках физики.

  Исследование - это процесс выработки новых знаний, один из видов познавательной деятельности человека.  Исследовательская деятельность учащихся – форма познавательной творческой активности учащихся, которая предполагает выполнение учебных исследовательских задач, с заранее неизвестным ответом. Обучающийся, занимающийся исследовательской деятельностью мотивированы на получение новых знаний.  Исследовательские работы можно применять на уроках физики и на внеклассных мероприятиях, как: 1.Наглядный экспериментальный материал, подтверждающий справедливость теоретических научных положений. Например, при изучении темы в 8-х и 10-х классах «Способы изменения внутренней энергии» провожу следующий эксперимент. В толстостенный стеклянный сосуд, закрытый пробкой, нагнетаем воздух. Через некоторое время пробка вылетает из сосуда и образуется туман. Есть небольшая хитрость: на дно сосуда нужно налить спирт и перед опытом встряхнуть. Тогда действительно образуется густой туман, который подтверждает справедливость научных теоретических положений. Если тело само совершает работу, то внутренняя энергия уменьшается. В данном случае работу совершает сжатый газ. Соблюдаем при проведении опыта технику безопасности. 2. Наглядный материал, обучающий поэтапному проведению исследовательской работы. В результате данного способа у обучающихся создается алгоритм выполнения исследовательской работы: проблема, цель, задача, гипотеза, методы исследования, проведение исследования, обработка результатов, представление их в виде таблиц, графиков, диаграмм, выводы, практическое применение.  Например, в 7-м классе при изучении темы «Диффузия» задается домашняя исследовательская работа: исследовать явление диффузии в домашних условиях. В классе составляем макет исследовательской работы. Учащиеся предлагают, какие вещества можно смешивать. Например: распылить духи, опустить на дно стакана с водой ложку с вареньем и поставить в теплое или холодное место, растворить сахар.  По мере обсуждения некоторые примеры отбрасываются, из-за невозможности провести наблюдение. Выявляем проблему, составляем цель эксперимента, Выдвигаем гипотезу: если – то что. Составляем методику выполнения работы, определяем материалы и оборудование. На выполнение работы выделяется три дня. В 8 классе при изучении темы «Единицы работы электрического тока применяемы на практике» учащиеся выполняют задание после параграфа 53 автор А.В. Перышкин. Узнать мощности имеющихся электрических приборов и рассчитать стоимость израсходованной электрической энергии за неделю и сравнить ее с той, которая определяется по счетчику. В этой исследовательской работе учащиеся не только исследуют мощности приборов, но и  при помощи электронной программы Microsoft Excel составляют таблицу и строят диаграмму.

Название прибора

Мощность, кВт

Количество

Время работы, ч

Расход энергии, кВтч

Тариф кВтч*руб

Стоимость,руб

1

2

3

4

5

6

7

8

1

Бойлер

9

1

8

72

0,72

51,48

2

Холодильник

0,03

1

12

0,36

0,72

0,2592

3

Телевизор  Samsung

0,075

1

2

0,15

0,72

0,108

4

Телевизор LED

0,125

1

5

0,625

0,72

0,45

5

Утюг

1,2

1

0,25

0,3

0,72

0,216

6

Фен

1,8

1

0,25

0,45

0,72

0,324

7

Электрический чайник

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

8

Компьютер

0,03

2

8

0,48

0,72

0,3456

9

Лампа накаливания

0,1

9

0,25

0,225

0,72

0,162

10

Неоновая лампа

0,012

10

4

0,48

0,72

0,3456

11

Микроволновая печь

1,2

1

0,5

0,6

0,72

0,432

12

пылесос

1,2

1

0,2

0,24

0,72

0,1728

13

Электрическая плита

3,5

1

3

10,5

0,72

7,56

14

Стиральная машина

2,1

1

0,5

1,05

0,72

0,756

21,572

32

44,45

88,06

63,4032

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В колонки 6, 7 вводятся формулы. Счет происходит автоматически. Используя приложение «Вставка», строят диаграмму. Анализируя результаты исследований и предлагают способы экономии электрической энергии в своем доме. 3. Методический материал, развивающий творческое мышление обучающихся, проведение анализа происходящего явления и давать им научное объяснение, применяя в решении расчетных и качественных заданий.

Изучая материал в 8-х и 11-х классе по теме «Линзы. Построение изображений в линзах» проводится лабораторная работа «Получение изображения при помощи линзы». В 11-м классе, повторяя лабораторную работу, задаем вопрос, как изменится фокусное расстояние и оптическая сила линзы, если изменить толщину линзы. Проверить экспериментально, возможности нет, так как в кабинете линзы только одной толщины. На помощь приходит виртуальная лабораторная работа.  Виртуальный стенд позволяет измерить фокусное расстояние, наглядно продемонстрировать изменение  изображения при удалении и приближении предмета к линзе, изменение изображения при разной толщине линзы (см. рисунок).

Навыки, приобретенные при выполнении виртуальных лабораторных работ и практических работ, позволяют с легкостью выполнять задания ЕГЭ, ОГЭ. Пример 1. Предмет, расположенный на двойном фокусном расстоянии от тонкой собирающей линзы, передвигают к тройному фокусу (см. рисунок). Как при этом движется изображение? 1.от двойного фокуса к положению на расстоянии 1,5 Fот линзы; 2. от двойного фокуса к положению на расстоянии 3,5 Fот линзы; 3. от фокуса к положению на расстоянии 1,5 F; 4.от двойного фокуса к фокусу. Пример 2. Небольшой предмет расположен на главной оптической оси тонкой собирающей линзы на тройном фокусном расстоянии от неё. Его начинают приближать к фокусу линзы. Как меняются при этом расстояние от линзы до изображения и оптическая сила линзы?

     Для каждой величины определите соответствующий характер изменения:

1) увеличивается

2) уменьшается

3) не изменяется.

     Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины. Цифры в ответе могут повторяться.

Расстояние от линзы 
до изображения

Оптическая сила линзы

 

 

 

Изучая в 11 классе тему «Дифракционная решетка» выполняем лабораторную работу «Измерение длины световой волны при помощи дифракционной решетки». Метод, который используется в лабораторной работе для нахождения длины волны, встречается в заданиях на ЕГЭ.  Пример 3.  Дифракционная решетка с периодом 10 -6 м расположена параллельно экрану на расстоянии 0,75 м от него. На решетку по нормали к ней падает пучок света с длиной волны 0,4 мкм. Максимум, какого порядка будет наблюдаться на экране на расстоянии 3 см от центра дифракционной картины?   Считать sinα ≈ tgα..

Пример 4. Дифракционная решетка освещается монохроматическим светом. На экране, установленном за решеткой параллельно ей, возникает дифракционная картина, состоящая из темных и светлых вертикальных полос. В первом опыте решетка освещается желтым светом, во втором – зеленым, а в третьем – фиолетовым. Меняя решетки, добиваются того, что расстояние между полосами во всех опытах остается одинаковым. Значения постоянной решетки d1d2d3 в первом, во втором и в третьем опытах соответственно, удовлетворяют условиям

  

 1) 

dd2 = d3

  

 2) 

dd2 > d3

  

 3) 

d> d1 > d3

  

 4) 

dd2 < d3

 

При выполнение такого задания, в продолжение лабораторной работы, проводим исследовательскую работу. Создаем проблемы, такие как:

  1. Если менять дифракционные решетки с разными периодами, будет ли изменяться расстояние между полосами одинакового цвета?
  2. Проведите опыт с разными фильтрами, и разными дифракционными решетками, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными полосами разных фильтров и сделайте вывод по результатам опыта.

     В наборе имеется две дифракционные решетки с периодом 1/100 и 1/50. В наборе для ЕГЭ, ОГЭ даже четыре. Еще применяю виртуальный стенд, в котором первая проблема решается очень быстро. А вот чтобы решить вторую проблему, обучающийся работает по известному алгоритму. Цель: выяснить, как период решетки связан с длиной волны желтого, зеленого, фиолетового света. Задачи. 1. Изучить теорию, вывести формулу для постоянной величины - это расстояние между вертикальными полосами. 2. Провести опыт с разными фильтрами, добиваясь одинакового расстояния между вертикальными линиями. 3. Составить таблицу и по результатам таблицы сделать вывод.

Исследовательские  работы, выполненные таким образом, является важным звеном системы развивающего обучения и позволяет формировать экспериментальные и методологические знания учащихся, которые они применяют при сдаче экзаменов.

                                                      

Литература:

  1. Зимняя И. А. Компетентность человека – новое качество результата образования// Проблемы качества образования. – книга 2// Материалы XII Всероссийского совещания, - М,;Уфа: Исследовательский центр проблем качества подготовки специалистов, 2003. – С. 4-13.
  2. Чошанов М. А. Дидактика и инженерия. 3-е издание, электронное, М,: БИНОМ Лаборатория знаний, 2015 г.
  3. Основная образовательная программа основного общего образования МОУ ИРМО «Пивоваровская СОШ», 2016-2020 гг.
  4. Ковалева С. Я. Об ученической исследовательской и проектной деятельности // Первое сентября 2011 г. №4
  5. ФИПИ открытый банк заданий ЕГЭ.       http://ege.fipi.ru/os11/xmodules/qprint/index.php?proj=BA1F39653304A5B041B656915DC36B38
  6. С.Я. Об  ученической  исследовательской  и  проектной 2011,  №  4.  URL: http://volsk-
  7. ь: URL:
  8. Просвещение, 2011.

 

Добавлено: 10.02.2019
Рейтинг: 7.7833333333333
Комментарии:
0
Сказали спасибо 0
Сказать спасибо
footer logo © Образ–Центр, 2019. 12+