методическая разработка к урокам физики 7- 11 класс "Создание ситуации успеха на уроке физики"
методическая разработка по физике на тему

Администрация

МБОУ”Красноярская СОШ”

Создание

ситуации успеха

на уроке физики

Красный Яр  2016

Печатается по решению экспертного методического совета МБОУ“Красноярская СОШ”

Составители:

1.Ким Клим Кириллович, учитель физики МБОУ“Красноярская СОШ”.

2.Толстых Тимур Александрович, учитель физики МБОУ“Красноярская СОШ”.

Современный урок – это урок активного участия ученика в освоении новых знаний. Активность учащегося должна иметь мощную мотивацию, основанную на внутренней потребности к познанию нового. Одной из движущей силой молодого человека в совре-менном обществе является достижения успешности в своей деятельности. Ощущение успешности является мощным стимулом в образовательной деятельности учащихся. В данной работе показано, как создаётся ситуация успешности на уроке - это решение проблем, которые решили в своё время известные учёные, при этом учащиеся должны повторить путь, который прошли в своё время учёные. Каждое занятие – это проект, результатом которого является физический закон, физическая теория. В таких уроках учащиеся, под руководством учителя, самостоятельно открывают и формулируют основные физические закономерности. В работе используются различные технологии проведения уроков: экспериментально-исследовательская, элементы метода “Альтернатива”, системно-деятельностного подхода.

Такие уроки значительно повышают мотивацию ученика на углубленное изучение предмета, развивают компетенции, необходимые в будущей производственной деятельности. Данная работа будет востребована учителями в рамках внедрения ФГОС.

Рецензент: Руководитель РМО учителей физики Кривошеинского района

Михайлова Любовь Викторовна

Создание ситуации успеха на уроке физики

Что такое успешность? Самое распространённое мнение связано с тем, что человек добился в своей деятельности больших высот, сделал успешную карьеру, он развил свои компетентности, позволяющие быть конкурентоспособным в современном мире. Всё это связано с внешней оценкой достижений человека.  Если говорить о самооценке своей успешности  самим человеком, то это осознание того, что перед тобой можно поставить задачи по уровню выше тех возможностей и способностей, которые существуют на данный момент, и ты способен их решить. Ощущение успешности является мощным стимулом в образовательной деятельности учащихся.

Один из способов создания ситуации успеха на уроке - это решение проблем, которые решили в своё время известные учёные, например, признанные человечеством гении науки, такие как Архимед, Резерфорд, Эйнштейн. Данная методика проведения занятий заключается в том, что учащиеся должны пройти путь, который прошли в своё время учёные, открывшие основные физические законы. При этом учащимся нужно решить задачи, которые в своё время решили эти учёные, прийти к тем же результатам и вдруг узнать, что к таким же результатам пришли намного раньше гениальные учёные, понять, что только временная разница отличает их от выдающихся учёных. Каждое занятие – это проект, результатом которого является физический закон, физическая теория и начинается с проблемы. Реализуя данную систему преподавания, можно у учащихся воспитать компетенции успешности, необходимые не только для научного познания, которые позволят имв будущем  влиться в когорту исследователей нового, передовых людей человечества.

Плотность (7класс)

При изучении темы “Плотность” в 7 классе проводится экспериментальная фронтальная исследовательская работа, в которой учащиеся проходят путь, по которому, в своё время, прошёл величайший учёный древности Архимед. Перед учащимся ставится задача следующим образом: “ Одним моим знакомым на днях была приобретено золотоекольцо. Но возникли сомнения - оно из золота или подделка? Как же это проверить?”. Учащимся предлагается обычное золотое кольцо. Основываясь на изученном материале, учащиеся приходят к выводу, что необходимо определить плотность вещества кольца и сравнить с табличным значением, затем сделать соответствующий вывод. Для определения плотности нужно определить массу. Учащиеся предлагают сделать это путём взвешивания. А как определить объём кольца? Здесь необходимо, чтобы учащиеся сами догадались (при необходимости натолкнуть учащихся), что определить объём кольца можно с помощью мензурки. Добиться этого поможет, если на демонстрационном столе выставить вместе с весами мензурку с водой(обязательно с ярко подкрашенной, чтобы привлекло внимание), при этом учащиеся должны определить метод определения объёма. Далее вызывается ученик, который выполняет работу по алгоритму(остальные учащиеся выполняют расчёты в своих тетрадях):

1.   Взвесив на весах кольцо, определяет его массу.

2.   Погрузив кольцо в мензурку, определяет объёмкольца.

3.   По формуле плотности вычисляется плотность вещества кольца. Затем по таблице плотностей веществ определяется название вещества (с учётом точности измерений на оборудовании). Таким образом, определяется: кольцо из золота или подделка? Затем учащимся можно предложить медную цепочку из бижутерии и решить исходную задачу.

После выполнения учащимися этой работы, нужно отметить, что такая же проблема была поставлена перед выдающимся учёным древности Архимедом (рассказать легенду, связанную с короной, которую мастер изготовил для сиракузского царя Гиерона в 250 г. до н.э.). И только гениальные способности учёного позволили ему справиться с поставленной задачей. Здесь нужно обязательно похвалить учащихся, что они смогли также решить поставленную задачу и может быть их можно поставить в один ряд с Архимедом.

Выталкивающая сила(7класс)

В данном занятии учащиеся должны, проведя экспериментальную исследовательскую работу,  исследовать проявление выталкивающей силы и получить формулу для её расчёта. При этом пройти путь, проделанный Архимедом и сформулировать его закон.

Исследовательская работа ”Выталкивающая сила”

Проблема

Цель  Изучение выталкивающей силы

Задачи

1.Выяснить: Что такое выталкивающая сила?.

2.Выяснить: От чего зависит выталкивающая сила .

3.Экспериментально получить формулу выталкивающей силы

Ресурсы2мензурки, динамометр, 4 груза-цилиндра (2- одинакового объёма из разного вещества и 2- разного объёма одинакового вещества),теннисный мячик, стакан с водой, стакан с растительным маслом, компьютерная презентация “Солнечная система”, учебник.

Ход урока

Теоретическая часть(уч-ся, используя учебник, отвечают на вопросы)

1.Почему в жидкости возникает давление? Зависит ли это   давление от плотности жидкости?

2.Сформулировать закон Паскаля.

Экспериментальная  часть

1.Опыт

Подвесьте к динамометру груз. Нарисуйте схему, в которой укажите

Действующие на груз, силы.

2. Опыт

Подвесьте к динамометру груз и опустите в мензурку с водой. Что  изменилось: сила тяжести, вес тела?

Ответ: Уменьшился вес тела.

Почему уменьшился вес тела?

Ответ: Появилась сила, направленная вверх

3.Опыт

 Погрузите в чашу с водой мячик и опустите. Что произойдёт с мячиком? Как направлена и что стремится сделать неизвестная сила? Придумайте название этой силе.

Ответ:Мячик всплывёт. Появилась сила, направленная вверх. Эта сила стремится вытолкнуть тело из воды. Эта сила называется выталкивающая сила.

4.Опыт

а)Подвесьте к динамометру грузы одинакового объёма, но из разного вещества и поочерёдно погрузите полностью в мензурку с водой. Выясните, зависит ли выталкивающая сила от рода вещества?

Ответ: Выталкивающая сила не зависит от рода вещества, из которого состоит тело.

б)Подвесьте к динамометру грузы разного объёма и из одинакового вещества и поочерёдно погрузите полностью в мензурку с водой. Выясните, зависит ли выталкивающая сила от объёма тела?

Ответ: Выталкивающая сила зависит от объёма тела.

в)Сначала наполовину погрузите в воду груз(любой), а затем полностью. Выясните, от чего зависит выталкивающая сила?

Ответ: Выталкивающая сила зависит от того, как погружено тело: полностью или частично.Выталкивающая сила прямо пропорциональна объёму воды, вытесненного телом.

г)Подвесьте к динамометру груз(любой) и поочерёдно погрузите полностью в мензурку с водой, а затем в мензурку с маслом. Выясните, зависит ли выталкивающая сила от плотности жидкости?

Ответ: Выталкивающая сила зависит прямо пропорционально плотности жидкости, в которую погружено тело.

д)Демонстрация презентации “Солнечная система” (учащиеся знакомятся со строением солнечной системы, при этом обращается внимание  на связь массы планеты и ускорения свободного падения g). Посмотрите на формулу веса тела. Как зависит вес тела от ускорения свободного падения g(устно)?Как вы считаете: зависит ли выталкивающая сила от того, на какой планете находитесь(зависимость от g)?

Ответ: Выталкивающая сила зависит прямо пропорционально отускорения свободного паденияg, т.к. на планетах на тело будет  действовать разная сила тяжести, т.е. у него будет разный вес.

е) Определите пропорциональные зависимости от плотности жидкости, объёма вытесненной жидкости, g   и запишите формулу для выталкивающей силы.

Ответ: Выталкивающая сила зависит прямо пропорционально от плотности жидкости, отускорения свободного паденияg и объёма жидкости, вытесненного телом .

Fвыт=ρжgV

Подведение итогов урока

Будет ли выталкивающая сила действовать в газе?

Ответ: Т.к. выталкивающая сила является проявлением закона Паскаля, то выталкивающая силабудет действовать и в газе.

Таким образом, мы выяснили, что на любое тело, погруженное в жидкость или газ,действует выталкивающая сила и получили формулу для расчёта этой силы. Вы  молодцы, т.к. создали одну из основных физических формул. Но дело в том, что намного раньше вас выдающийся учёный древности Архимед исследовал выталкивающую силу и сформулировал закон. Отдавая дань заслугам Архимеда, давайте мы, как и всё человечество, будем выталкивающую силу называть силой Архимеда. Тогда закон Архимеда  будет представлен так:

На любое тело, погруженное в жидкость или газ, будет действовать выталкивающая сила, стремящаяся вытолкнуть тело из жидкости или газа.  FА=ρжgV

Закономерности электрической цепи(8класс)

В данном занятии учащиеся должны экспериментально получить один из основных законов электрической цепи – закон Ома. При этом они проходят по всему пути научно-исследовательского процесса -  повторяют путь, который проделал в своё время немецкий физик Георг Ом

Исследовательская работа ”Исследование закономерностей электрической цепи”

На производстве, в быту используются множество потребителей электрического тока. Они образуют определённые электрические цепи. Эти цепи подчиняются определённым закономерностям

Цель  Исследование закономерностей электрической цепи

Задачи

Выяснить:

1.Величины, характеризующие электрическую цепь: название, обозначение, единицы измерения, прибор, измеряющий эту величину.

2. Закономерности электрической цепи.

Сформулировать закон электрической цепи

Ресурсы Компьютерная лабораторная работа, учебник

Ход работы

1.Собрать электрическую цепь по схеме(схему зачертить).

Дать характеристику каждого элемента цепи: название, назначение.

Дать характеристику измерительных приборов: название, единицы измерения измеряемой величины, обозначение на схеме.

2.В цепь подключить определённый резистор. Изменяя положение ползунка реостата, изменять значение напряжения(смотреть показания вольтметра) на лампочке. Снять показания амперметра и заполнить таблицу

3. Построить график.

4.Определить вид пропорциональной зависимости

Т.к. на  графике получается прямая, то зависимость I(силы тока) от

U(напряжения) – прямая пропорциональная

5.В цепь последовательно подключать   резисторы, в порядке увеличения их сопротивления. При этом напряжение на концах резистора не менять. Снять показания амперметра и заполнить таблицу

4.Определить вид пропорциональной зависимости

Т.к. с увеличением сопротивления резистора сила тока уменьшается, то зависимость I(силы тока) от U(напряжения) – обратно пропорциональная.

5.Сформулировать закон электрической цепи

Исходя из результатов работы получаем

Закон для участка электрической цепи  Сила тока через резистор(участок цепи) прямо пропорциональна напряжению на концах резистора и обратно пропорциональна его сопротивлению.    .

Таким образом,вы выяснили, что на участке электрической цепи величины, характеризующие электрический ток, подчиняются определённой закономерности и вы получили этот закон. Вы  молодцы, т.к. получили один из основных физических законов дляэлектрической цепи. Но дело в том, что намного раньше вас выдающийся немецкий физик Георг Ом сформулировал этот закон и в честь него этот закон называется законом Ома. Сегодня для себя вы открыли свой собственный физический закон и вы можете, на полном основании, присвоить этому закону своё имя.

Законы динамики(10класс)

Законы динамики являются фундаментальными в физике. Они работают не только в механике, но и в других разделах классической физики, например, электродинамике. Это занятие построено так, что учащиеся сами получают основные законы динамики. Повторяют путь, проделанный И. Ньютоном.

Цель  Изучение законов динамики

Задачи

1.Определить предмет изучения динамики

2.Определить виды систем отсчёта  

3.Сформулировать законы динамики

Ресурсытележка,  шарик на нити, штативом, наклонная плоскость(жёлоб), шарик, цилиндр

Ход урока

Электромагнитная индукция(11класс)

Что такое гениальность? Что отличает гениального человека от обычного рядового? Может быть, в каждом из нас находится она и ждёт своего часа? Как часто человек проходит мимо обычного, не обращая внимание на рядовое, явление. А кто-то обратил внимание, поставил проблему, решил его и получил результаты, которые позволило имя этого человека вписать в историю человечества с большой буквы. Действительно, многим на голову падало яблоко или что-то подобное. А И. Ньютон(согласно легенде) задумался над проблемой – почему падает тело? В результате открыл закон всемирного тяготения.

В данном уроке можно показать, что действительно, в каждом человеке может  быть гениальность. Это занятие проводится в историческом контексте. После изучения явления электромагнитной индукции учащиеся сами приходят к определению электромагнитного поля - основы электромагнитной теории Максвелла.

Данное  занятие проводится в 11 классе после изучения темы “Магнитное поле”.

.

Исследовательская работа ”Электромагнитная индукция ”

Проблема

Цель  Изучение электромагнитной индукции

Задачи

1.Повторить: Что такое электрическое поле и магнитное поле?  К каким видам полей они относятся

2.Изучить явление электромагнитной индукции.

3.Определить связь между электрическим  и магнитным полями

Ресурсыгальванометр, катушка с проводником, постоянный магнит, катушка с проводником на трансформаторном сердечнике, проводниковый контур с лампочкой(из набора для электромагнитной индукции)

Ход урока

1.Теоретическая часть(повторение)

1.Что такое электрическое поле? К какому виду относится статическое электрическое поле? Почему?

2.Что такое магнитноеполе? К какому виду относится магнитное поле? Почему?

2. часть

Проводятся опыты по электромагнитной индукции для двух вариантов:

1.В катушку, замкнутый на гальванометр, вводится и выводится постоянный магнит, при этом можно менять скорость движения магнита.

2. К катушке  с проводником на трансформаторном сердечнике, который подключается в сеть переменного тока(бытовая сеть) подносится проводниковая рамка с лампочкой.

После наблюдения опытов и условий возникновения явления электромагнитной индукции заполняется таблица с выводами(приводятся схемы опытов). Меняя направление и скорость движения магнита, приходим к законам электромагнитной индукции.

Электромагнитная индукция

Направление индукционного тока определяется по правилу Ленца.

Правило Ленца: возникающий в замкнутом контуре индукционный ток своим магнитным полем противодействует тому изменению магнитного потока, которым он был вызван.

Обобщая явление электромагнитной индукции в двух случаях приходим к выводу, что электрическое и магнитное поля взаимосвязаны: Переменное магнитное поле приводит к возникновению замкнутых токов(опыты с токами Фуко – экспериментальное доказательство вывода), т.е. вихревых электрических полей. Поэтому определяем: переменное вихревое магнитное поле в пространстве создаёт переменное вихревое электрическое поле. При этом

Давайте  по итогам урока построим схемуявления электромагнитной индукции

Посмотрите внимательно на схему и подумайте, что можно изменить(добавить) в схеме?

Учащиеся предлагают продолжить справа, добавив ещё элемент

Тогда получаем, что процесс, циклически повторяясь, будет продолжаться  дальше до бесконечности.

Из нашего предположения следует, что в пространстве вокруг переменного электрического тока(ускоренно движущейся заряженной частицы) будет развиваться процесс, когда переменное вихревое магнитное поле будет порождать переменное вихревое электрическое поле, переменное вихревое электрическое полебудет порождать

переменное вихревое магнитное поле  и т.д., т.е. в пространстве вокруг переменного электрического тока(ускоренно движущейся заряженной частицы) возникает единое электромагнитное поле.

Таким образом, учащиеся пришли к одному из фундаментальных  физических положений – положение об электромагнитном поле.

Подведение итогов урока

Таким образом,сегодня вы совершили научный подвиг: изучив явление электро-магнитной индукции пришли к формулировке основного положения одной из основных физических теорий – электромагнитной теории. Нужно отметить, что вы, не зная об этом, повторили путь гениальных физиков М. Фарадея (открыл явление электромагнитной индукции) и Д. Максвелла(автора электромагнитной теории). После сегодняшнего урока, возможно в будущем, вы сможете открыть новые законы природы.

Строение атома(11класс)

Данное занятие посвящается изучению темы “Строение атома” в 11 классе. Работа ведётся в историческом контексте: учащиеся должны перенестись в конец 19 века и на основе экспериментальных фактов создать, исторически сменявшие друг друга, модели атомов,а затем увидеть, что их результаты совпали с результатами работы выдающихся учёных Томсона и Резерфорда. Занятие проводится с использованием элементов технологии “Альтернатива”, когда учащиеся делятся на группы и разрабатывают альтернативные варианты моделей атомов. А затем из анализа этих вариантов приходят к одному основному.

 Тема урока " Строение атома"

Цель  Создание модели атома

Задачи

1.Создать модели атомов, исходя из экспериментальных предпосылок.

2.Научиться элементам альтернативного мышления,анализировать, разрабатывать собственные представления о физических явлениях, уметь обосновывать их.

Сценарий занятия

Зачитывается общее задание, затем класс делится на 4 группы. Каждая группа получает карточку с заданием, причём 2 группы получают задания с одинаковыми исходными данными и должны разработать альтернативные модели строения атома. В ходе обсуждения, каждая группа должна доказать правоту собственной теории. По итогам обсуждения всех вариантов моделей атома класс выбирает наиболее обоснованную модель. В качестве домашнего задания ученикам предложено будет прочитать материал учебника и сравнить его с теми выводами, которые были сделаны на  уроке.

Класс делится на 4 группы: первая и вторая работают по модели Томсона, третья и четвёртая работают по модели Резерфорда.

Ход урока

Уважаемые ребята! Много веков, начиная с эпох древних цивилизаций, человечество пыталось решить проблему строения вещества. Сегодня мы с вами обсудим эту проблему (в историческом плане) и попытаемся дать своё решение, на основе тех экспериментальных фактов, которые были получены в конце 19- начале 20 веков.

Будет зачитано общее задание, затем класс делится на 4 группы. Каждая группа получает карточку с заданием, причём 2 группы получают задания с одинаковыми исходными данными и должны разработать альтернативные модели строения атома. В ходе обсуждения, каждая группа должна доказать правоту собственной теории. По итогам обсуждения всех вариантов моделей атома мы выберем наиболее обоснованную модель.

Задание

Предположение о том, что все тела состоят из мельчайших частиц, было высказано древнегреческими философами Левкиппом и Демокритом примерно 2500 лет назад. Частицы эти были названы атомами, что означает неделимые. Таким названием хотели подчеркнуть, что атом - это мельчайшая, простейшая, не имеющая составных частей и поэтому неделимая частица. Но с середины 19 века стали появляться факты, которые ставили под сомнение представления о неделимости атомов. Результаты этих экспериментов привели к пониманию того, что атомы имеют сложную структуру, привели к созданию моделей строения атома. Давайте перенесёмся в ту эпоху и, исходя из экспериментальных фактов полученных к тому времени, создадим свои модели атомов.

1этап

Определение групп( распределение учащихся по группам производится предварительно), распределение групп по заданиям( желательно провести жеребьёвку) и организация работы.

2этап

Группы получают карточки с необходимой информацией и заданием. По необходимости преподавателем даются пояснения.

3этап

Группы самостоятельно работают над своими заданиями. По ходу работы учитель консультирует учащихся, при этом стимулирует учащихся на создание альтернативных вариантов выполнения заданий.Результаты оформляют в виде таблицы.

Учитель собирает первые 2 группы и совместно с ними определяет варианты 1 модели атома.

Постановка задачи

К 19 веку было известно, что атом - это мельчайшая частица, т.е. вещество состоит из атомов. В 1897 г английский физик Томсон открыл  электрон, частицу намного меньше по размеру, чем атом,  и зарядом -1. На основе приведённых фактов можно предположить, что электрон находится внутри атома. Но атом в целом электрически нейтрален, следовательно, остальная часть вещества атома заряжена положительно. Отсюда вытекают 2 варианта моделей, когда положительно заряженное вещество атома и электроны внутри атома могут быть распределены равномерно или неравномерно. Учащиеся двух групп распределяют между собой эти два варианта и разрабатывают свои модели атомов и дают им названия

( учитель может натолкнуть учащихся по определению названия модели).

В результате своей работы эти группы создают свои варианты моделей, заполнив таблицу.

Учитель собирает вторые 2 группы и совместно с ними определяет варианты второй модели атома.

В 1906 г. Резерфорд провёл эксперименты по бомбардировке        α-частицами( масса в 8000 раз больше массы электрона и в 49 раз меньше массы атома золота, заряд - +2) тонкой фольги из золота( вещества с очень большойплотностью, т.е. плотной упаковкой атомов) и получилследующиерезультаты:

-   часть α-частицпроникали через фольгу, т.е. через слой атомов золота без существенных отклонений от первоначальной траектории движения;

-   часть α-частиц испытывали отклонения от первоначальной траектории движения;

-   частьα-частиц испытывали отклонения от первоначальной траектории движения на углы больше 90°.

Анализируя результаты экспериментов Резерфорда учитель с учащимися приходят к выводу: т.к. часть α-частицпроникали через фольгу без существенных отклонений от первоначальной траектории движения, то внутри атома есть пустоты:

Отсюда вытекают 2 варианта моделей, когда положительно заряженное вещество атома локализовано в одном месте и когдаположительно заряженное вещество атома локализовано в нескольких местах. Учащиеся двух групп распределяют между собой эти два варианта и разрабатывают свои модели атомов и дают им названия  

( учитель может натолкнуть учащихся по определению названия модели).

В результате своей работы эти группы создают свои варианты моделей.

4 этап

Каждая группа представляет собственный вариант модели атома на доске и защищает его.

Обсуждение 1 модели атома

Каждая группа представляет собственный вариант модели атома на доске и защищает его.

Перед учащимися ставится вопрос: Какая система наиболее устойчивая – дипольная или капельная? Т.к. любая система стремится к состоянию с минимальной потенциальной энергией, то наиболее устойчивой является шарообразная система. Следовательно, в качестве основной модели берётся “капельная” модель атома

Обсуждение 2 модели атома

Каждая группа представляет собственный вариант модели атома на доске и защищает его.

Перед учащимися ставится вопрос: Что общего в двух предложенных моделях и какой вывод можно сделать? Т.к. “мегаполисная“ модель атома предполагается сложной системо: внутри атома находятся множество маленьких атомов (по “планетарной “модели),  то в качестве основной модели берётся “планетарная ” модель атома

5этап

Подведение итогов урока

Таким образом мы рассмотрели модели атома, которые появились последовательно сначала “капельная“, предложенная Томсоном(открывателем электрона), а затем “планетарная“, предложенная Резерфордом(автором экспериментов).Здесь нужно обязательно похвалить учащихся, что они смогли также как и перечисленные учёные разработать модели атомов, которые по сути и по названию совпали с моделями выдающихся учёных.

Оценивание работы групп

При оценке работы групп необходимо подчеркнуть ответственное отношения к работе каждого ученика, умение аргументировать своё мнение, коммуникативное взаимодействие с другими участниками.

Каждая группа получает таблицы оценки работы групп, в том числе и своей. Оценка производится по 10-ти бальной шкале. С учётом результатов таблицы всем группам выставляется итоговая оценка.

Домашнее задание - прочитать §94(Физика 11кл.Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев), сравнить модели Томсона и Резерфорда с выводами, сделанными на уроке.