В мире электрических чудес
учебно-методический материал по физике (10 класс) на тему

Название экспериментариума

В мире электрических чудес

Возрастная группа обучающихся (класс)

10 кл.

Разработчик экспериментариума

Додонова Ирина Александровна

Методическое объединение разработчика экспериментариума

МО учителей физики

Цель экспериментариума

Создание условий для раскрытия и развития творческого потенциала, а также культуры проведения исследовательской деятельности у обучающихся при изучении темы «Работа и мощность электрического тока. Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца».

Задачи экспериментариума

• развитие культуры исследовательской деятельности у обучающихся;
• развивать умение применять полученные предметные знания при создании творческих продуктов;
• способствовать развитию у обучающихся нестандартного творческого мышления, умений создавать оригинальные творческие продукты;
• актуализировать потребности обучающегося в творческой самореализации личности;
• повторить понятия: электрический ток, сила тока, электрическое напряжение; электрическое сопротивление, работа, мощность;
• вспомнить единицы измерения силы тока, электрического напряжения, работы, мощности;
• вывести и дать формулировку закона Джоуля-Ленца;
• познакомиться и рассмотреть электрические нагревательные приборы;
• на практике реализовать знания по сборке электрической цепи и измерить мощность и работу электрической лампочки; а также экспериментально рассчитать значения работы и мощности у собранной Lego-модели
• закрепить формулу Джоуля-Ленца решением разноуровневых задач;
• сформировать полученные результаты в виде отчета и таблицы с полученными данными;

Педагогические технологии

Научно-исследовательская деятельность, личностно-ориентированного обучения, творческая лаборатория.

Используемые площадки проведения

Школа: кабинет физики, исследовательская лаборатория, лаборатория «Lego», библиотека.

Краткое описание (аннотация) экспериментариума

В блоке основного образования обучающиеся в ходе изучения темы пытаются решить возникшую в начале учебного занятия проблемную ситуацию, осуществляя при этом самостоятельный поиск необходимой информации в учебной литературе, а также при выполнении лабораторного исследования по сборке электрической цепи, по определению работы и мощности электрической лампочки, выводу закона Джоуля-Ленца. В рамках практического блока учащиеся проектируют самостоятельные творческие продукты, применяя полученные теоретические знания в творческой деятельности. В ходе занятия, обучающиеся превращаются в исследователей и художников, создающих самостоятельные произведения искусства картину, рисунок или плакат и открывают для себя новое знание.

Закрепления изученного во время экспериментальной деятельности материала проводится в студии дополнительного образования «РОСИЗО». Полученный результат оформляется в виде отчета, который сдается в конце исследовательской деятельности учителю, а также в виде творческих работ (плакатов, рисунков), которые сдаются в конце смены.

Темы занятий в рамках экспериментариума

Блок общего образования

Блок дополнительного образования

Блок образовательной деятельности в лагере

В мире электрических чудес.

Объем учебного времени

Структурные блоки экспериментариума

Реализаторы /

кол-во академических часов

Учитель

Педагогический работник лагеря

Педагог дополнительного образования

Блок общего образования

2

Блок дополнительного образования

2

Блок образовательной деятельности в лагере

2

Сумма

6

Общие ожидаемые результаты экспериментариума (продукты и эффекты)

1.

Продукты, созданные обучающимися

Отчет по выполненному исследованию, создание творческой работы (художественное видение и представление взаимосвязи работы, мощности с искусством).

2.

Эффекты экспериментариума (предметные, метапредметные, личностные)

Достижение обучающимися таких образовательных результатов, как:

Предметных

• знание и понимание смысла понятий (электрический ток, электрическое напряжение, сопротивление проводника, работа, мощность, закон Джоуля-Ленца)
• использование амперметра, вольтметра и составных элементов электрической цепи (ключ, низковольтная лампа на подставке, источник питания, соединительные провода)
• представление результатов измерений с помощью таблицы
• решение задач на закон Джоуля – Ленца
• умение экспериментально рассчитывать значения электрической работы и мощности

Метапредметных

• овладение навыками самостоятельной работы, умению самостоятельно ставить цель, искать пути ее достижения, отбирать нужную информацию и анализировать ее;
• овладение разнообразными способами решения теоретических и экспериментальных задач;
• создание творческих продуктов с опорой на полученные теоретические знания.

Личностных

– формирование интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

– самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

– сформировать мотивацию к обучению и целенаправленной познавательной деятельности;

– нахождение взаимосвязи изученного материала с жизнью.

Состав рабочей группы:

Направления деятельности (задачи)

1.

Учитель

Разработка экспериментариума, подготовка технологической карты, дидактического и информационного материала, подбор информационных источников, постановка задач и разъяснение способов деятельности обучающихся в рамках самостоятельной работы, предметное консультирование, организация рефлексии обучающихся по итогам самостоятельной работы в предметном блоке, разработка критериев оценки результатов самостоятельной работы в экспериментариуме, проведение аттестации обучающихся по экспериментариуму, участие в презентации творческих продуктов.

Организация межструктурного взаимодействия (школа, лагерь, дополнительное образование). Взаимодействие с подразделениями, отвечающими за материально-техническое, транспортное сопровождение экспериментариума и специалистом, курирующим заключение договоров.

2.

Педагогический работник лагеря

Организация посещения школьниками студий дополнительного образования («РОСИЗО»)

3.

Педагог дополнительного образования

Содействие обучающимся в оформлении материалов творческого характера

Перечень

Назначение

Кол-во

1. Материально-техническое сопровождение

1.

Источник питания

Подача электрического тока в цепь

12

2.

Низковольтная лампа на подставке

Потребитель электрического тока

12

3.

Ключ

Для замыкания электрической цепи

12

4.

Амперметр

Измерения показаний силы тока

12

5.

Вольтметр

Измерение показаний напряжения в цепи

12

6.

Соединительные провода

Соединение всех элементов схемы

72

7.

Ноутбуки с выходом в интернет и программным обеспечением «Lego»

Поиск информации, проведение исследования

4

8.

Наборы «Lego»

Сборка динамичной модели для расчёта работы и мощности при движении. Проведение исследования

4

9.

Секундомер

Фиксация времени

12

2. Транспортное обеспечение

1.

-

-

-

3. Информационно-техническое обеспечение

1.

Библиотекарь

Предоставление литературы, доступа к учебной и вне учебной литературы

2.

Специалист по ИКТ

Обеспечение качественного доступа к Интернету и рабочего состояния ноутбуков

Предмет

Физика

Реализатор(ы)

Учитель физики Додонова Ирина Александровна

Тема занятия в рамках экспериментариума

Исследовательская работа «Измерение мощности и работы тока в электрической цепи»

Кол-во часов в рамках экспериментариума

2

Цель занятия в рамках экспериментариума

Создание условий для самостоятельного открытия обучающимися:

закона Джоуля – Ленца; возможности сбора электрической цепи для вычисления мощности и работы электрической лампочки; применение на практике закона Джоуля-Ленца при решении разноуровневых задач; установления связи между искусством и электричеством

Форма реализации

Исследовательская работа

Место проведения

Школа, библиотека

Предметное содержание общего образования в соответствии с КТП

Темы занятий (по КТП)

Кол-во часов (по КТП)

Исследовательская работа «Измерение мощности и работы тока в электрической цепи»

1

Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля- Ленца. Лампа накаливания. Электрические приборы. Короткое замыкание. Предохранители

1

Модель занятия и хронометраж

Ход этапов занятия

Формы взаимодействия / обучения детей

Площадки проведения обучения

Время

1. Организационный момент

Знакомство с классом, проведение инструктажа по ТБ в кабинете физики.

В классе

5 мин

2. Актуализация знаний; мотивация.

Повторение пройденного материала, основных понятий, которые пригодятся в исследовательской деятельности

10 мин

3. Целеполагание

Постановка цели урока, которая связана с тематикой смены и проблемной ситуации

7 мин

3. Теоретическая часть

Рассмотрение путей ее решение. Поиск информации, формул, понятий и определений, которые помогут ее решить

Библиотека Кабинет физики

12 мин

4. Практическая часть

Исследовательская работа. Класс делится на пары, которые выполняют исследовательскую работу по определению работы и мощности электрической лампочки. Все полученные результаты заносятся в таблицу, и делается вывод о проделанной работе, и сравниваются значения мощности, которое написано на лампочке с тем, которое было получено экспериментально. На втором занятии учащиеся знакомятся

с моделью собранной на основе «Lego» и производят вычисления мощности и работы данного робота. В конце занятия делается общий вывод и решаются разноуровневые задачи на закон Джоуля-Ленца.

Лаборатория

Кабинет физики

36 мин

Общий вывод по исследовательской деятельности. Рекомендации по дальнейшему оформлению отчетов своих исследовательских работ

Кабинет физики

5 мин

Закрепление полученных знаний с помощью решения разноуровневых заданий

10 мин

5. Подведение итогов 

Обобщение результатов исследовательской работы

3 мин

Рефлексия и самооценка работы на учебном занятии

2 мин

Ожидаемые результаты (предметные, метапредметные, личностные)

Предметных

знать и понимать смысл основных понятий (электрический ток, электрическое напряжение, сопротивление проводника, работа, мощность, закон Джоуля-Ленца); уметь представлять результаты измерения с помощью таблицы и анализировать их, уметь решать задачи на закон Джоуля – Ленца и рассчитывать значение работы и мощности.

Метапредметных

овладение навыками самостоятельной работы, умению самостоятельно ставить цель, искать пути ее достижения, отбирать нужную информацию и анализировать ее, овладение разнообразными способами решения теоретических и экспериментальных задач, создание творческих продуктов с опорой на полученные теоретические знания.

Личностных

сформировать познавательный интерес к обучению, развивать творческие способности и практические умения, самостоятельность в приобретении знаний, способность обосновывать и оценивать результаты своих действий, развить творческий подход к выполнению заданий.

Критерии оценки результатов

В соответствии со следующими критериями выставляются отметки (по шкале от «2» до «5»):

Правильность проведенных обучающимися лабораторных исследований и расчётов (сбор электрической цепи, снятия показаний с амперметра и вольтметра, заполнение таблицы и на основе полученных результатов должен быть сделан грамотный вывод по работе)

Заполнения листа рефлексии

Формы контроля результатов

Заполнение таблицы результатами выполненных измерений

Самооценка работы обучающихся в ходе рефлексии

Выполнение и представление творческой работы

Наблюдение учителя за работой обучающихся в течение занятия

Дополнительная общеобразовательная программа

Реализатор(ы)

Педагог допобразования Семёнов С.С.

Тема занятия в рамках экспериментариума

Кол-во часов в рамках экспериментариума

2

Форма реализации

Место проведения

Школа, столовая, библиотека и т.д.

Модель занятия и хронометраж

• ход этапов занятия;
• формы взаимодействия/обучения детей;
• площадки проведения обучения.

Ожидаемые результаты (предметные, метапредметные, личностные)

Конкретные продукты работы обучающихся в кружках допобразования

Критерии оценки результатов

Критерии оценки результатов при безотметочном оценивании

Формы контроля результатов

Возможные варианты: наблюдение, анкетирование, опрос, мониторинг, самостоятельная работа, контрольная работа, тестовые задания, графическая работа.

Образовательная программа лагеря

Реализатор(ы)

Педагогический работник лагеря Петров П.П.

Тема занятия в рамках экспериментариума

Кол-во часов в рамках экспериментариума

2

Форма реализации

Место проведения

Школа, столовая, библиотека и т.д.

Модель занятия и хронометраж

• ход этапов занятия;
• формы взаимодействия/обучения детей;
• площадки проведения обучения.

Ожидаемые результаты (предметные, метапредметные, личностные)

Защита проектов, устное выступление с использованием презентации медиапродукта и предоставлением материала на бумажном и/или электронном носителях, проведение экскурсии, защита исследовательских работ, флешмоб, театрализация, сценарии, выставки изобразительных продуктов и предметов прикладного творчества, макеты, модели, рецензии

Критерии оценки результатов

Критерии оценки результатов при безотметочном оценивании

Формы контроля результатов

Возможные варианты: наблюдение, анкетирование, опрос, мониторинг, самостоятельная работа, контрольная работа, тестовые задания, графическая работа.

№ опыта

Сила тока I, А

Напряжение U, В

Мощность Р, Вт

Работа А, Дж

1

Сила тока I, А

Напряжение U, В

Работа A, Дж

Мощность P, Вт

Время t, с