Исследовательская работа студентов
методическая разработка по физике по теме

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ

        ИНСТИТУТ РАЗВИТИЯ ОБРАЗОВАНИЯ

Кафедра естественнонаучного и математического образования

Образовательная программа:

  «Обучение тьюторов для подготовки педагогов естественнонаучного цикла к проведению ЕГЭ (физика)»

ВЫПУСКНАЯ РАБОТА

 «Исследовательская работа студентов Первоуральского металлургического колледжа как средство подготовки к сдаче ЕГЭ по физике»

Исполнитель: Кузнецова Алина Валентиновна,

преподаватель ГБОУ СПО СО «ПМК»,

2 квалификационная категория.

Руководитель: Миниханова Софья Алексеевна,

кандидат педагогических наук,

доцент кафедры  естественнонаучного

 и математического образования ИРО

Екатеринбург

2011

Оглавление.

стр.                                                                                        

Введение…………………………………………………………………………3

Основная часть…………………………………………………………………..5

1. Проектная деятельность………………………………………………….-
2. Организация факультатива «Творческая студенческая лаборатория»..7
3. Выполнение задания ЕГЭ с экспериментальным содержанием ……...9

Заключение………………………………………………………………………11

Список литературы……………………………………………………………...12

Приложения……………………………………………………………………...13

Введение.

Единый государственный экзамен (ЕГЭ) с 2010 года стал обязательным для выпускников общеобразовательных  учреждений. Всё больше студентов средних специальных образовательных учреждений проходят  процедуру ЕГЭ. Анализируя статистические данные участия в ЕГЭ студентов ступени начального профессионального образования (НПО) Первоуральского металлургического колледжа (ПМК), я столкнулась с проблемой крайне низкого участия студентов в ЕГЭ по физике. То есть, молодые люди, получившие начальное образование по техническим специальностям (электрогазосварщик, электромонтёр, станочник, автомеханик, слесарь и др.),  лишаются возможности повысить уровень образования в технических ссузах  и вузах.

Опрос студентов показал, что основной причиной отказа от участия в ЕГЭ по физике является низкий уровень знаний и умений по предмету. По моим наблюдениям, учащиеся  лучше усваивают материал через практическую деятельность в процессе лабораторных исследований.

Поэтому целью работы является повышение методического уровня преподавателя по данной теме.

Я ставлю перед собой следующие задачи:

• изучить учебно-методическую литературу по исследовательской деятельности учащихся;
• организовать исследовательскую деятельность среди учащихся;
• наполнить содержание исследовательской деятельности материалом по физике, имеющим отношение к ЕГЭ.

Объектом исследования является исследовательская деятельность студентов. Предмет исследования – подготовка к ЕГЭ через исследовательскую деятельность.

Планируемый результат: увеличение количества студентов, выбирающих и успешно сдающих ЕГЭ по физике.

При выполнении исследования, я изучила и проанализировала методическую литературу (см. стр. 12), разработала экспериментальные задания для студентов (см. Приложение).

Реализацию своего проекта  я рассчитываю в течение 2011 года, для подготовки студентов к ЕГЭ 2012.

Основная часть.

1. Проектная деятельность.

Деятельность – это работа, занятие, труд, но такие, которые вызывают изменения в человеке или в окружающем мире. Деятельность начинается с того, что у человека возникает некая потребность. Стимулируют и направляют деятельность мотивы (интересы, идеалы, радость, азарт, желание развить свой ум и др.). Мотивы связаны с целями, которые человек ставит. Цель – это осознанный образ предвосхищаемого результата, на достижение которого направлено действие человека. Яркое проявление интеллектуальной деятельности – проект и проектная деятельность.

В переводе с латинского «проект» означает  «брошенный вперёд». Основоположником педагогического метода проектов считается Дж. Дьюи (1859 – 1952), американский философ-прагматик, психолог и педагог, провозгласивший идею «обучения посредством делания». С начала ХХ в. метода проектов становится необыкновенно популярным в американской школе. В нашей стране идеи проектного обучения связаны с именем выдающегося русского педагога П.Ф. Каптерева, который считал, что такое обучение  направлено на всестороннее упражнение ума и развитие мышления. При советской власти идеи проектного обучения стали довольно широко, но недостаточно продуманно  и последовательно  внедряться в школу, и постановлением ЦК ВКП(б) в 1931 году метод проектов был осуждён. Метод проектов возвращается в нашу школу в ХХI веке.

Сегодня учебный проект рассматривается как совместная учебно-познавательная, творческая или игровая деятельность, имеющая конкретную цель, согласованные способы, направленные на достижение общего результата (создание конкретного продукта). Проект направлен на достижение конкретных целей; включает в себя координированное выполнение взаимосвязанных действий; имеет ограниченную протяжённость во времени; в определённой степени он неповторим и уникален.

Под исследовательским учебным проектом подразумевается деятельность, направленная на решение исследовательской учебной проблемы (задачи), предполагающая  наличие основных этапов, характерных для научного исследования: выявление и постановка проблемы исследования; формулирование гипотезы; планирование и разработка исследовательских действий; сбор данных (накопление фактов, наблюдений, доказательств), их анализ и синтез; сопоставление данных и умозаключений, их проверка; подготовка и написание (оформление) сообщения; выступление с подготовленным сообщением; переосмысление результатов в ходе ответов на вопросы; построение выводов, заключений.

Учебную проблему (задачу) нужно понимать как противоречие между известными учащимся знаниями, умениями и навыками и новыми фактами, явлениями, для понимания и объяснения которых прежних знаний недостаточно.

2. Организация факультатива «Творческая студенческая лаборатория»

Второй год в ПМК работает факультатив «Творческая студенческая лаборатория», который является углубляющим дополнением дисциплины «Физика», предназначенным  для освоения проектной технологии студентами  НПО.

Изучение факультатива направлено на достижение следующих целей:

• освоение знаний  о лабораторном эксперименте как методе научного познания;
• овладение умениями  планировать проектную деятельность, выявлять на основе экспериментальных данных эмпирические зависимости; описывать и обобщать результаты эксперимента, анализировать полученные данные; делать вывод; презентовать результаты проектной деятельности.

В результате освоения факультатива обучающийся должен:

знать/понимать:

• смысл понятий: проект; лабораторный эксперимент,  учебная проблема, гипотеза;
• практическое применение физических приборов

уметь:

• планировать проектную деятельность;
• выдвигать гипотезы;
• выполнять лабораторный эксперимент;
• делать выводы на основе экспериментальных данных;
• презентовать результаты проектной деятельности

Рекомендуемое количество часов на освоение рабочей программы факультатива:

максимальной учебной нагрузки обучающегося  48 часов, в том числе:

обязательной аудиторной учебной нагрузки обучающегося 40 часов;

самостоятельной работы обучающегося  8 часов.

Объем и виды учебной работы:

Реализация факультатива требует наличия лаборатории по физике (оборудование лаборатории и рабочих мест лаборатории), технических средств обучения (компьютер, аудиторная доска), информационного обеспечения (литература для преподавателя литература для учащихся,  Комплекты пособий по лабораторному эксперименту, справочные пособия). 

Тематический план и содержание факультатива указано  в приложении 1.

План экспериментального исследования представлен в приложении 2.

2. Выполнение задания ЕГЭ с экспериментальным содержанием

Исследовательскую деятельность учащихся в рамках факультатива можно использовать для подготовки к ЕГЭ.

Рассмотрим пример задания:

А 25: В  схеме, показанной на рисунке, ключ К замыкают в момент времени t = 0. Показания амперметра в последовательные моменты времени приведены в таблице.

Определите ЭДС источника, если сопротивление резистора R = 100 Ом. Сопротивлением проводов и амперметра, активным сопротивлением катушки индуктивности и внутренним сопротивлением источника пренебречь.

Предлагаем студентам решить данную задачу экспериментально. Можно провести исследование в рамках одного занятия. Учащиеся ставят цель исследования, которая корректируется преподавателем по мере необходимости: проанализировать  процессы, происходящие в  этой цепи на качественном уровне (если позволяет оборудование лаборатории, то процесс можно рассматривать количественно).  Преподавателю необходимо тщательно подобрать оборудование, чтобы активное сопротивление катушки было значительно меньше сопротивления резистора. Далее преподаватель предлагает студентам выдвинуть гипотезу и построить план протекания эксперимента.

Затем студенты собирают цепь, после её проверки преподавателем приступают к наблюдению. Преподаватель может задать вопросы, как быстро устанавливается постоянное значение силы тока  в цепи, и от какого параметра зависит скорость увеличения силы тока. При затруднении учащихся можно поменять индуктивность катушки и вновь провести наблюдение. Когда учащиеся убедились, что через небольшой промежуток времени устанавливается постоянное значение тока,  преподаватель предлагает выбрать значение силы тока, которое будет использоваться при расчёте ЭДС. Нужно выбрать установившееся значение силы тока 60 мА.

Студенты рассчитывают ЭДС источника с использованием закона Ома для полной цепи: ε = I .R. При расчёте необходимо сделать перевод единиц измерения тока: ε = 0,060 А .100 Ом = 6В.

Учащиеся анализируют результаты наблюдения, сравнивают экспериментальный результат с расчётом. Объясняют возможное отклонение наличием внутреннего сопротивления источника тока и активного сопротивления катушки.

Заключение.

Применение исследовательской деятельности студентов позволяет при выполнении одного задания повторить несколько тем по физике. В вышеприведенном примере это темы «Явление самоиндукции» и «Закон Ома для полной цепи». Также студенты совершенствуют свои умения и навыки, например,   читать таблицу, переводить единицы измерения физических величин в СИ, снимать показания с измерительных приборов, что также необходимо для успешного выполнения ЕГЭ.

Кроме этого, проходя этапы исследовательской деятельности, студенты развивают интеллектуальные и другие способности: наблюдательность, внимание, целеустремлённость, терпение (довести эксперимент до конца), умение анализировать, вычленять главное, планировать свою деятельность, делать выводы и др., что также способствует успешной сдачи ЕГЭ.

Осваивая учебный материал в процессе  исследования, студенты запоминают основные теоретические положения, законы  без излишнего заучивания и зубрёжки, а в результате практической деятельности. У студентов появляется уверенность в своих знаниях, а, следовательно, и мотивация к сдаче ЕГЭ.

Список литературы.

1. Человек и информация. Информационно-библиографическое обеспечение учебной деятельности: Учеб. пособие для основной и сред. шк./ М.В. Ивашина, А.Г. Гейн, О.В. Брюхова и др. – Екатеринбург: Центр «Учебная книга», 2007
2. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учеб. пособие для студ. пед. вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров/ Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева, А.П. Петров. – М.: Издательский центр «Академия», 2001
3. Инновации в системе начального профессионального образования: Информационные технологии и современные средства обучения: Х Областная научно-практическая конференция: Тезисы докладов и сообщений/ Отв. за вып. Л.В. Котовская ГУ ОиН Челяб. ИРПО. – Челябинск, 2004
4. ЕГЭ 2009. Физика. Сборник заданий/ Г. Г. Никифоров, В. А. Орлов, Н. К.  Ханнанов. – М.: Эксмо, 2008

Приложение 1

Тематический план и содержание факультатива                            Творческая студенческая лаборатория

Для характеристики уровня освоения учебного материала используются следующие обозначения:

1 – ознакомительный (узнавание ранее изученных объектов, свойств);

2 – репродуктивный (выполнение деятельности по образцу, инструкции или под руководством);

3–продуктивный (планирование и самостоятельное выполнение деятельности, решение проблемных задач).

Приложение 2

Лабораторная работа  № 1.

«Исследование электроизмерительных приборов».

Цель работы: Изучение электроизмерительных приборов, используемых в лабораторных работах.

Получение представлений о характеристиках стрелочных измерительных приборов. Получение навыков работы с цифровыми измерительными приборами.

Оборудование: Лабораторный стенд, четыре резистора, соединительные провода.

Ход работы.

1) Изучение паспортных характеристик стрелочных электроизмерительных приборов.

Для этого внимательно рассмотрите лицевые панели стрелочных амперметров и заполните таблицу 1:  

2) Построить график зависимости относительной погрешности измерения от измеряемой величины для миллиамперметра переменного тока:                                                                                                                                                                  

δ,%                                                                                                                                                                      

8

6

4

2

0            20          40          60          80           100   I,мА

3) Ознакомиться с лицевой панелью мультиметра. Подготовьте мультиметр для измерения постоянного напряжения. Включить источник постоянного напряжения. Измерить значения выходных напряжений на клеммах «+5В», «+12В» и «-12В» относительно общей клеммы. Результаты измерений занесите в таблицу 2:

4) Подготовьте мультиметр для измерения переменного напряжения. Включить источник переменного напряжения. Измерить значения выходных напряжений на клеммах «А», «В», «С», «А-В», «В-С», «С- А». Результаты измерений занесите в таблицу 2:

5) Подготовьте мультиметр для измерения сопротивлений резисторов. Измерить значения сопротивлений резисторов. Результаты измерений занесите в таблицу 3:

Контрольные вопросы:

1. Что такое предел измерения?
2. Как определяется цена деления прибора?
3. Что такое абсолютная и относительная погрешности измерения?
4. Что характеризует класс точности прибора?
5. В какой части шкалы измерения точнее и почему?

4) Сделайте вывод.