Использование оборудования ТОчка Роста по физике
материал

При обучении физики сегодня мы работаем с поколением детей, существенно отличающимся от их сверстников 90х и начала 2000х годов. Они увлечены  средствами массовой информации, социальными сетями, сообществами, виртуальным миром сети Интенет.

Поэтому сегодня одним из решений проблемы повышения интереса к изучению физики в школе является внеурочная работа. Именно во внеурочной работе происходит закрепление основного изучаемого материала, развитие личностных качеств, развитие  общекультурных навыков, нравственное воспитание детей.  Важно вовлечь учащихся во внеурочные мероприятия, в исследовательские проекты, творческие задания, в ходе которых дети должны научиться осваивать новое, изобретать, уметь принимать решения, оказывать помощь друг другу,  выражать свои мысли. Управлять этим процессом — значит не только развивать и совершенствовать заложенное в человеке природой, но формировать у него потребность в постоянном саморазвитии и самореализации, так как каждый человек воспитывает себя прежде всего сам, здесь добытое лично — добыто на всю жизнь.

В России постоянно совершенствуется стандарт образования по физике, ищутся новые пути в методике преподавания предмета, разрабатываются новые проекты и формы обучения, соединяется обучение и воспитание подростков. Но какую бы реформацию не претерпевал стандарт, внеурочная деятельность была и остается важным его компонентом. Происходящее сейчас обновление содержания основного курса физики привело к возникновению тенденции обновления содержания внеурочных занятий по физике, и в этом помогает активно используемое оборудование Центра «Точки роста», цифровые датчики ставят процесс исследования привычных процессов на новый научный уровень познания.

На безе нашей школы, в этом учебном году был открыт центр естественно-научной и технологической направленности «Точка роста».

В рамках проекта центра «Точка роста», в школу поступило новое оборудование - это цифровые лаборатории с наборами датчиков, позволяющие проводить измерения физических, химических, физиологических параметров окружающей среды и организмов, которые показывают, что современные технические средства обучения нового поколения позволяют добиться высокого уровня усвоения знаний, формирования практических навыков биологических исследований, устойчивого роста познавательного интереса школьников и, как следствие высокого уровня учебной мотивации.

Среди целей и задач проекта не только реализация основных общеобразовательных программ по учебным предметам, но и реализация программ естественно-научной направленности в рамках внеурочной деятельности обучающихся, разработка и реализация разноуровневых дополнительных программ естественно-научной направленности, а также  вовлечение учащихся и педагогических работников в проектную деятельность.

Цифровая лаборатория кардинальным образом изменяет методику и содержание экспериментальной деятельности. Широкий спектр цифровых датчиков позволяет учащимся знакомиться с параметрами физического эксперимента не только на качественном, но и на количественном уровне. С помощью цифровой лаборатории можно проводить длительный эксперимент даже в отсутствии экспериментатора. При этом измеряемые данные и результаты их обработки отображаются непосредственно на экране компьютера.

Ученик при этом учится представлять информацию об исследовании в четырёх видах:

• в вербальном: описывать эксперимент, создавать словесную модель эксперимента, фиксировать внимание на измеряемых физических величинах, терминологии;

• в табличном: заполнять таблицы данных, лежащих в основе построения графиков (при этом у учащихся возникает первичное представление о масштабах величин);

• в графическом: строить графики по табличным данным, что позволяет перейти к выдвижению гипотез о характере зависимости между физическими величинами (при этом учитель показывает преимущество в визуализации зависимостей между величинами, наглядность и многомерность);

• в аналитическом (в виде математических уравнений): приводить математическое описание взаимосвязи физических величин, математическое обобщение полученных результатов.

То, что раньше вызывало у ребенка отторжение – работа с графиком, построение больших таблиц, проведение расчетов погрешностей становиться по большей части автоматизировано с помощью компьютерной программы.  Больше времени останется на проведение самих опытов, анализ их результатов, формируются исследовательские умений учащихся, выражающихся в следующих действиях:

• определение проблемы;

• постановка исследовательской задачи;

• планирование решения задачи;

• построение моделей;

• выдвижение гипотез;

• экспериментальная проверка гипотез;

• анализ данных экспериментов или наблюдений;

• формулирование выводов.

Цифровое учебное оборудование позволяет учащимся ознакомиться с современными методами исследования, применяемыми в науке, а учителю — применять на практике современные педагогические технологии. Ученик может почувствовать себя настоящим ученым, оценить возможности применения компьютерной техники в постановке и проведении опытов, выработать навыки творческого эксперимента.

Если при этом учащиеся задействованы в исследовательской деятельности на уроке и во внеурочное время, то есть между уроком и внеурочной деятельностью  прослеживается последовательная связь, то ученик увидит, что процесс познания действительно состоит из этапа теоретического усвоения знаний и практического их применения. То, что ранее он воспринимал как «бесполезное и мертвое», станет «живым и активным».

В своей работе я использую следующие формы внеурочной деятельности:

1. Исследовательская работа  учащихся. Во внеурочной деятельности обучающиеся выполняют проекты следующих видов: информационные, исследовательские, долгосрочные.
2. Предметную  неделю в школе.

 Передо мной  не стоит задача привлечения к внеурочной работе по физике всех учащихся, независимо от их успеваемости по предмету, но каждого учащегося, проявляющего интерес к физике, я стараюсь заметить и найти соответствующую его индивидуальным особенностям форму удовлетворения и развития интереса.

        Вот некоторый перечень исследовательских работ, в которых мы использовали  оборудование «Точки роста»:

Работа в 8 классе «Греют ли варежки?»

  Спланируйте работу по проверке гипотезы, проведите эксперимент, выполните анализ данных, сделайте выводы.          

 Цель: определить, греют ли варежки.

Гипотеза: Отметьте ваше предположение:

•  варежки греют
• варежки сохраняют моё тепло

Прогнозирование.      Температура в классе ______°С.

Ход работы.

1. Подключите датчик температуры к компьютеру.
2. Откройте программу «НауЛаб»
3. Определите температуру в классе. Сбросьте значения.
4. Слегка касаясь датчиком открытой ладони, определите максимальное значение температуры (у каждого ученика в группе).
5. Измерьте температуру внутри рукавицы, лежащей на столе.
6. Определите температуру ладони в варежках.

Анализ данных.

1. Что является источником тепла в этом эксперименте?
2. Если варежки не выделяют тепло сами по себе, то почему в рукавицах тепло?
3. Объясните разницу между производством тепла и сохранением тепла.

Работа в 8 классе.  «Изучаем теплообмен воды в разных условиях»

Как вы думаете, одинакова ли скорость остывания воды в сосудах из разных материалов?

Цель

• Сравнить скорость изменения температуры остывающей воды в сосудах из различных материалов.
• Сравнить скорость изменения температуры остывающей воды с различной начальной температурой.

Гипотеза

• В сосудах из различных материалов вода будет остывать с разной скоростью
• Вода с разной начальной температурой будет остывать с разной скоростью.

Оборудование и материалы

• Сосуды из различных материалов (стекло, фарфор, керамика и т. д.).
• Мензурка.
•  Цифровой датчик температуры.
• Сосуд с горячей водой.
• Часы.
• Различные теплоизоляционные материалы (пенопласт, шерстяной шарф и др.).

Обоснование

Разные участники проекта измерят скорость остывания воды в различных условиях. В результате у нас появится большой объём экспериментальных данных для сравнения.

Протокол проведения исследования

1. Измерьте температуру воздуха
2. Выберите сосуд
3. Вы можете обернуть свой сосуд теплоизоляционным материалом или исследовать теплообмен воды с воздухом без дополнительной термоизоляции
4. С помощью мензурки отмерьте 100-150 мл горячей воды и аккуратно перелейте ее в сосуд
5. Измерьте температуру воды с помощью цифрового датчика «НАуЛаб»
6. Повторяйте измерения через каждую минуту
7. Проводите наблюдения в течение 20 минут
8. Сделать вывод.

Грамотно организованная внеурочная работа является одним из способов повышения интереса учащихся к изучению физики. Она помогает формировать и развивать способности и личность ребенка. Внеурочная работа не только развивает и совершенствует природные способности учащихся, но и формирует у них потребность в саморазвитии и самореализации. Каждый человек воспитывает себя прежде всего сам, и внеурочная работа является возможностью для личностного роста, который приносит пользу на протяжении всей жизни.

Физика как наука постоянно развивается и появляются новые направления, которые представляют не только практическую ценность, но и увлекательный познавательный интерес. Сегодня большую роль играет развитие самостоятельности и творческой активности учащихся во внеурочной работе на основе дифференцированного обучения и индивидуального подхода. Организация внеурочной деятельности на базе центра "Точка роста" с использованием оборудования цифровой лаборатории, позволяет решить данные вопросы в нашей школе. Это создает возможности для саморазвития учащихся, поощряет их самостоятельность и творческое мышление.

Таким образом, цифровая лаборатория, и организация внеурочной деятельности с использованием современных методов и оборудования способствуют развитию интереса учащихся к физике, формированию самостоятельности и креативности, а также способствуют их личностному росту.

Внеурочная работа по физике предоставляет школьникам дополнительные возможности для развития и раскрытия своих способностей, а также прививает интерес к физике. Одним из важных направлений этой деятельности является профориентационное, которое реализуется через работу над индивидуальными проектами в 7-9 классах. Такие проекты помогают школьникам расширить представления о мире профессий, осознать свои предпочтения и интересы, а также понять, как можно применять физические знания в реальной практике.

Обновление содержания основного курса физики привело к тенденции обновления и содержания внеклассных занятий. В этом контексте оборудование Центра "Точка роста" с его активным использованием цифровых датчиков позволяет проводить исследования привычных процессов на новом, более научном уровне. Цифровые датчики помогают более точно измерять и анализировать физические явления, предоставляя школьникам возможность углубиться в тему и расширить свои знания о физике.

Правильно поставленная и систематически проводимая внеурочная работа в физике укрепляет физико-математические знания учащихся, полученные ими на уроках, и расширяет их физико-математический кругозор. Учащиеся, участвуя во внеурочных занятиях, активнее принимают участие в различных конкурсах, олимпиадах, фестивалях, учебно-исследовательских конференциях и творческих мероприятиях. Это становится первыми результатами их участия в таких мероприятиях. Ученики проявляют больше инициативы и творческого подхода, а также улучшают свои навыки решения физических задач и презентации научно-исследовательских работ.

Таким образом, внеурочная работа в области физики создает дополнительные возможности для школьников развить свои способности, привлечь их к интересному исследовательскому процессу, а также позволяет им более полно освоить физический материал и применить его на практике.