Развитие исследовательской деятельности ученика по физике

РАЗВИТИЕ
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ
УЧЕНИКА ПО ФИЗИКЕ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Шумеева Юлия Николаевна
Учитель
МКОУ СОШ № 5
Россия, Саратовская область, город Ершов
(уникальность текста 12%)
Учебная исследовательская деятельность – это специально
организованная познавательная творческая деятельность учащихся, по своей
структуре соответствующая научной деятельности, характеризующаяся
целенаправленностью, активностью, предметностью, мотивированностью
и сознательностью,
результатом
которой
является
формирование
познавательных мотивов, исследовательских умений, субъективно новых для
учащихся знаний или способов деятельности.
В процессе изучения любого предмета в школе происходит постоянное
взаимодействие учителя и учеников. Передавая учебную информацию,
учитель предстает всезнающим, излагающим истины, а вот процесс познания
и открытия этих истин часто остается за рамками учения. Вот тут-то
и возникает проблема необходимости развития творческого мышления
учащихся. Обязательным условием реализации этого на практике является
устранение доминирующей роли педагога в процессе усвоения знаний
и опыта.
Введение
в педагогические
технологии
элементов
исследовательской деятельности учащихся позволяет педагогу не только и не
столько учить, сколько помогать школьнику учиться, направлять его
познавательную деятельность.
Физика — наука экспериментальная, основанная на опытах
и наблюдениях. Поэтому как учебный предмет физика обладает
объективными возможностями для развития исследовательских умений
учащихся. Организация исследовательской деятельности учащихся при
изучении физики позволяет повысить интерес как к науке, сделать её
увлекательной, полезной и понятной.
Основной целью организации научно-исследовательской деятельности
школьников по физике является:
выявление и педагогическая поддержка одарённых учащихся;
развитие интеллектуальных и творческих способностей детей;
поддержка научно-исследовательских интересов школьников.
Исследовательские умения
Схема 1
умение
видеть
проблемы
Учебные исследовательские
умения
умение
вырабатыват
ь гипотезы
умение
наблюдать
умение
проводить
эксперименты
умение давать
определения
понятиям
К основным познавательным умениям (умения самостоятельно
приобретать знания) относятся: а) работа с учебной и научно-популярной
литературой, ресурсами Интернета, а на этой основе умения самостоятельно
приобретать
и
углублять
знания;
б) проведение наблюдения и формулировки вывода, моделирование и
построение гипотезы; в) самостоятельно ставить эксперимент и на его основе
получать новые знания, объяснение явления и наблюдаемых фактов на
основе имеющихся теоретических знаний, предсказывание следствий из
теорий.
К
практическим
умениям
относятся
умения
пользоваться
измерительными приборами, производить математическую обработку
результатов измерений, решать различные виды учебных задач. К
организационным умениям относятся умения планировать свою
деятельность и правильная организация своего рабочего места во время
занятий и лабораторных работ. К оценочным умениям относятся умения
давать социально-экономическую и экологическую оценку полученным
значениям величин в результате решения вычислительных или
экспериментальных задач, достоверности результатов измерений.
Возможности организации исследовательской деятельности
учащихся
Задачами организации научно-исследовательской деятельности
школьников по физике являются:
приобщение учащихся к творческой деятельности;
реализация в научных исследованиях творческих идей, создание
научных работ и проектов;
создание условий для расширения среды общения и получения
информации;
участие в научно-практических конференциях;
формирование навыков исследовательской работы;
развитие интеллектуальных, творческих и коммуникативных
способностей.
В организации исследовательской работы большое значение имеет
отбор учебного материала для всех исследований, который должен строго
соответствовать
основным
принципам
дидактики:
научности,
систематичности,
последовательности,
доступности,
наглядности,
индивидуальному подходу к учащимся в условиях коллективной работы,
развивающему обучению, связи теории с практикой. При организации
исследовательской деятельности решаются следующие задачи:
1.
обучение учащихся на примере реальных проблем и явлений,
наблюдаемых в повседневной жизни;
2.
обучение приемам мышления: поиску ответов на вопросы,
видению и объяснению различных ситуаций и проблем, оценочной
деятельности, приемам публичного обсуждения, умению излагать и
отстаивать свою точку зрения, оперативно принимать и реализовывать
решения;
3.
использование разных источников информации, приемы ее
систематизации, сопоставления, анализа;
4.
подкрепление знания практическими делами, с использованием
специфических для физики методов сбора, анализа и обобщения
информации.
Рассматриваемый вид деятельности можно организовать на различных
этапах урока; на различных типах уроков; на элективных курсах; а также во
внеурочной деятельности
Урок физики в 7-м классе по теме «Три состояния вещества»
Тип урока: изучение нового материала.
Цель урока – познакомить учащихся со свойствами твердых тел,
жидкостей и газов, и объяснить их с точки зрения молекулярного строения
вещества.
Задачи урока:
1.
Воспитательная: формировать познавательный интерес к
предмету, коммуникабельность, умение излагать свою точку зрения.
2.
Образовательная: формировать умения применять полученные
знания о молекулярном строении вещества для объяснения свойств твердых
тел, жидкостей и газов.
3.
Развивающая: формировать у учащихся навыки самостоятельной
исследовательской деятельности и работы с учебником, развивать умения
выделять главное, сравнивать и анализировать.
Приборы и материалы: набор твердых тел из разного вещества
(металла, дерева, пластмассы и т.д.), сосуд с водой, мензурка, 2-3 сосуда
разной формы, шприц медицинский, воздушный шарик.
Раздаточный материал: карточки с заданием для исследовательской
работы, жетоны разного цвета.
Информационно-техническое сопровождение урока: компьютерная
презентация “Три состояния вещества” (программа MS Power Point),
компьютер, мультимедийный проектор, экран или интерактивная доска.
Ход урока
Учитель. В природе вещества встречаются в трех агрегатных
состояниях: твердом, жидком и газообразном. Многие из них мы привыкли
видеть в каком-либо одном состоянии. Например, железо –
в твердом, спирт – в жидком, водород – в газообразном.
Однако есть и такие, которые в нашей жизни встречаются сразу в трех
состояниях, например, вода: твердое состояние воды – лед, жидкое – вода,
газообразное – водяной пар. В различных состояниях вещества обладают
разными свойствами. Давайте попробуем разобраться почему!
1. Организационный момент (1мин)
Тема нашего урока “Три состояния вещества”.
2. Актуализация знаний (блиц-опрос) (2 мин)
1.
Из чего состоят все тела?
2.
Что называют молекулами?
3.
Из чего состоят молекулы?
4.
Отличаются ли между собой молекулы одного и того же
вещества?
5.
Почему при нагревании все тела расширяются, а при охлаждении
сжимаются?
6.
Что вы можете сказать о величине промежутков между
молекулами твердых тел, жидкостей и газов?
7.
Какое явление называют диффузией?
8.
Почему диффузия в разных телах происходит с разной
скоростью?
9.
Почему твердые тела и жидкости не распадаются на отдельные
молекулы?
10. Что вы можете сказать о силах взаимодействия между
молекулами твердых тел, жидкостей и газов?
3. Изучение нового материала (34мин)
Давайте попробуем исследовать и сравнить основные свойства твердых
тел, жидкостей и газов.
1) Исследовательская работа учащихся в группах (12 мин)
Карточки с заданиями раздаются учащимся заранее
(Учащиеся в группах по 2-3 человека экспериментально исследуют
основные свойства твердых тел, жидкостей и газов: сохранение формы,
объема, сопротивление сжатию.)
Подведем итоги исследования и попробуем сравнить такие свойства
тел, как форма, объем и сопротивление сжатию. Сведения занесем в таблицу
(Приложение 2).
(Учащиеся строят таблицу в тетради и вместе с учителем
заполняют графу “Основные свойства”)
Нам известно, что молекулы одного и того же вещества (например,
воды) не отличаются друг от друга, но в чем же причина столь разных
свойств вещества в различных агрегатных состояниях?
(Причина в расположении молекул в теле, характере их движения и
взаимодействия.)
2) Самостоятельная работа по учебнику (14 мин)
Представьте себе, что вы – молекулы и образуете газ (первый ряд),
жидкость (второй ряд), твердое тело (третий ряд). Используя материал §11
“Различие в молекулярном строении твердых тел, жидкостей и газов”
(Перышкин А.В. , “Физика.7 класс”) через 4-5 минут попробуйте описать
расположение, движение и взаимодействие молекул в своем веществе
Подведение итогов самостоятельной работы.
(Учащиеся на основе изученного материала описывают молекулярное
строение вещества в разных агрегатных состояниях. Учитель, иллюстрируя
сообщения учащихся, демонстрирует компьютерные модели строения
вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях, характер
движения и взаимодействия молекул . Одновременно учащиеся в таблице
заполняют графы “Расположение молекул”, “Характер движения молекул”,
“Взаимодействие молекул”.)
3) “Физминутка” (2 мин)
Давайте разомнемся и попробуем смоделировать движение молекул в
твердом теле и жидкости.
Упражнение 1. “Прыжки на месте” – модель твердого тела.
Представьте, что вы молекулы твердого тела (учащиеся прыгают на
месте). Тело нагревается (прыжки в быстром темпе), тело охлаждается
(прыжки в медленном темпе).
Упражнение 2. “Прыжки на месте с перескоками” – модель жидкости.
Представьте, что вы молекулы жидкости (учащиеся прыгают,
перескакивая с места на место). Тело нагревается (быстрый темп), тело
охлаждается (медленный темп).
4) Фронтальная беседа (6мин)
На основе знаний о молекулярном строении попробуем объяснить
основные свойства вещества в разных агрегатных состояниях?

Почему газы не сохраняют объем и легко сжимаются? (
Расстояние между молекулами велико, силы притяжения слабые, поэтому
молекулы легко удаляются друг от друга и так же легко сближаются. Когда
расстояние между молекулами газа уменьшится на столько, что начинают
резко возрастать силы отталкивания – сжатие прекращается)

Почему газы не имеют формы и заполняют весь
предоставленный объем? (Причина в свободном движении молекул и слабо
их притяжении)

Почему жидкости сохраняют объем? (Взаимодействие между
молекулами велико, следовательно они не способны “отрываться” друг от
друга)

Почему жидкости не имеют своей формы и текучи? ( Молекулы
жидкости подвижны, они способны перескакивать с места на место
несколько миллиардов раз в секунду. В случае, если на жидкость
подействует какая-нибудь внешняя сила, например, притяжение к Земле,
перескоки частиц будут происходить, в основном, в направлении ее действия
(то есть вниз). Это приведет к тому, что жидкость примет форму
вытягивающейся капли или льющейся струи. Следовательно, текучесть и
отсутствие собственной формы жидкостей объясняется частыми перескоками
их частиц из одного устойчивого положения в другое)

Чем объясняется не сжимаемость жидкостей? (Расстояние между
молекулами достаточно мало. При сближении силы отталкивания резко
возрастают, не позволяя молекулам сближаться)

Почему твердые тела сохраняют свою форму? (Причина кроется
в характере движения молекул. Они ведут “оседлый образ жизни”, совершая
колебательные движения около положения равновесия и свободно
перемещаться не могут)

Почему твердые тела сохраняют свой объём? ( Взаимодействие
между молекулами твердого тела огромное, поэтому они не могут
отрываться друг от друга)

Чем объясняется не сжимаемость твердых тел? ( Расстояние
между молекулами мало (соизмеримо с размерами молекул). При сближении
силы отталкивания резко возрастают, не позволяя молекулам сближаться)
4. Проверка и закрепление изученного материала.
Подведение итогов, выставление оценок (5мин)
5. Рефлексия.
(Перед началом урока каждый учащийся получает три жетона разного
цвета) Учащимся предлагается оценить свои знания с помощью жетонов
разного цвета (красного, желтого, зеленого), которые они прикрепляют на
плакат “Заполни сосуды!” (2мин).
Заключение.
Исследовательская деятельность учащихся имеет будущее, так как в
современных условиях от человека требуются именно способности самому
решать свои проблемы, найти выход из трудной ситуации, проявлять
инициативу и творчество для достижения успешной карьеры и
самореализации.