Профильная практика учащихся 10-х классов направлена на формирование у них общих и специфических компетенций и практических умений, приобретение первоначального практического опыта в рамках выбранного профиля обучения. Задачами профильной практики учеников 10-х классов педагогический коллектив лицея определил:
Углубление знаний лицеистов по избранному профилю обучения;
Формирование современной, самостоятельно мыслящей личности,
Обучение основам научного поиска, классификации и анализа полученного материала;
Развитие потребности в дальнейшем самообразовании и совершенствовании в области предметов выбранного профиля обучения.
Несколько лет профильная практика организовывалась администрацией лицея в сотрудничестве с Курским государственным университетом, Курским государственным медицинским университетом, Юго-Западным университетом и заключалась в посещении нашими учащимися лекций преподавателей данных университетов, работе в лабораториях, экскурсиях в музеи и на научные кафедры, пребывании в курских больницах в качестве слушателей лекций врачей-практиков и наблюдателей (не всегда пассивных) врачебного труда. Лицеисты посещали такие подразделения вузов, как нанолаборатория, музей кафедры судебной медицины, криминалистическая лаборатория, геологический музей и др.
Перед нашими учениками выступали как учёные с мировым именем, так и неостепенённые преподаватели ведущих курских вузов. Лекции профессора А.С Чернышёва посвящены самому главному в нашем мире - человеку, старший преподаватель кафедры всеобщей истории КГУ Ю.Ф. Коростылёв беседует о самых разных проблемах мировой и отечественной истории, а преподаватель юридического факультета КГУ М.В. Воробьёв раскрывает перед ними тонкости российского права.
Кроме того, наши ученики в ходе профильной практики имеют возможность встретиться с людьми, уже достигшими определённых высот в профессиональной деятельности, как то ведущие работники прокуратуры Курской области и города Курска, управляющий отделением банка ВТБ, а также сами пробуют свои силы с качестве правовых консультантов и пытаются совладать с бухгалтерской программой «1С».
В прошедшем учебном году мы начали сотрудничество с профильным лагерем «Индиго», который организован ЮЗГУ. Нашим учащимся очень понравился новый подход в организации профильной практики, тем более что организаторы лагеря постарались совместить солидную научную подготовку школьников с развивающими и социализирующими играми и соревнованиями.
По итогам практики все участники готовят творческие отчёты, в которых не только рассказывают о проведённых мероприятиях, но и дают взвешенную оценку всем компонентам профильной практики, а также вы сказывают пожелания, которые администрация лицея всегда учитывает при подготовке к профильной практике следующего года.
Итоги профильной практики - 2018
В 2017 -201 8 учебном году лицей отказался от участия в летней профильной смен е ЮЗГУ «Индиго», вследствие неудовлетворительных отзывов учащихся в 2017 году и повышения стоимости участия. Профильная практика была организована на базе лицея с привлечением специалистов и ресурсов КГМУ, ЮЗГУ, КГУ.
В ходе практики учащиеся 10-х классов слушали лекции учёных, работали в лабораториях, решали сложные задачи по профильным предметам.
Организаторы практики постарались, чтобы она была и интересной, и познавательной, и работала на развитие личности наших учеников .
На итоговой конференции в лицее учащиеся поделились впечатлениями от практики. Конференция была организована в виде защиты проектов , как групповых, так и индивидуальных. Самыми запоминающимися занятиями стали, по словам учащихся, занятия на кафедре химии в КГУ и КГМУ, экскурсии в КГУ в криминалистическую лабораторию и в КГМУ в музей кафедры судебной медицины, занятия со студентами и преподавателями юридического факультета КГУ по программе «Живое право».
Не первый раз к нам приходит профессор психологии КГУ, доктор психологических наук, заведующий кафедрой психологии КГУ Алексей Сергеевич Чернышев. Его беседа о человеке дала возможность лицеистам по-новому взглянуть и на собственную личность, и на процессы, происходящие в обществе как нашей страны, так и мира.
Экскурсия в музей при кафедре судебной медицины КГМУ изначально планировалась только для учеников 10 В социально-экономического класса , но к ним плавно примкнули ученики химико-биологического класса . Знания и впечатления, полученные нашими учениками, заставили некоторых из них ещё раз задуматься о правильности выбора будущей профессии.
Кроме посещения вузов, в ходе практики лицеисты активно совершенствовали знания, полученные в лицее в течение учебного года. Это было и решение задач повышенного уровня, и разбор и проработка заданий ЕГЭ, и подготовка к олимпиадам . , и решение практических правовых задач с использованием специализированных интернет-ресурсов .
Кроме того, ученики получали индивидуальные задания , о выполнении которых отчитывались в течение занятий (проведение социологического опроса, анализ информации по различным аспектам).
Подводя итог прохождению профильной практики, учащиеся лицея отметили большой познавательный эффект занятий. По словам многих, практика ожидалась как нечто скучное, как продолжение уроков, поэтому для них большой неожиданностью стало то погружение в профиль, которое получилось в результате. Делясь информацией о практике с друзьями из других школ, лицеисты часто слышали в ответ: «Если бы у меня была такая практика, я бы тоже на неё стремился!»
Выводы:
Организация профильной практики учащихся 10-х классов на базе лицея с привлечением ресурсов вузов г . Курска имеет больший эффект, нежели участие в профильных сменах лагеря «Индиго» при ЮЗГУ.
При организации профильн ой практики необходимо в большей степени сочетать аудиторные и внеаудиторные занятия.
Необходимо планировать больше тем для общего изучения всеми профильными классами.
« Инновационные образовательные практики в образовательном процессе школы: учебная практика по химии (профильный уровень) »
Плис Татьяна Федоровна
учитель химии первой категории
МБОУ «СОШ №5» г. Чусовой
В соответствии с федеральным государственным образовательным стандартом общего образования (ФГОС) основная образовательная программа общего образования реализуется образовательным учреждением, в том числе, и через внеурочную деятельность.
Под внеурочной деятельностью в рамках реализации ФГОС следует понимать образовательную деятельность, осуществляемую в формах, отличных от классно-урочной, и направленную на достижение планируемых результатов освоения основной образовательной программы общего образования.
Поэтому в рамках перехода образовательных учреждений, реализующих программы общего образования, на государственный образовательный стандарт общего образования второго поколения (ФГОС) каждому педагогическому коллективу необходимо определиться с организацией неотъемлемой части образовательного процесса - внеурочной деятельностью учащихся.
При этом необходимо использовать следующие принципы:
свободный выбор ребенком видов и сфер деятельности;
ориентация на личностные интересы, потребности, способности ребенка;
возможность свободного самоопределения и самореализации ребенка;
единство обучения, воспитания, развития;
практико-деятельностная основа образовательного процесса.
В нашей школе внеурочная деятельность осуществляется через целый ряд направлений: элективные курсы, исследовательская деятельность, внутришкольная система дополнительного образования, программы учреждений дополнительного образования детей (СЮН), а также учреждений культуры и спорта, экскурсии, инновационную профессиональную деятельность по профильному предмету и мн. др.
Более подробно я хочу остановиться на реализации только одного направления – учебная практика. Она активно внедряется во многих образовательных учреждениях.
Учебная практика рассматривается в качестве интегрирующего компонента личностно-профессионального становления ученика. Более того, формирование начальных профессиональных умений, профессионально значимых личностных качеств в данном случае приобретает более важное значение, чем овладение теоретическими знаниями, поскольку без умения эффективно применять эти знания на практике специалист вообще не может состояться.
Таким образом, учебная практика – это процесс овладения различными видами профессиональной деятельности, в котором создаются условия для самопознания, самоопределения учащихся в различных социально-профессиональных ролях и формируется потребность самосовершенствования в профессиональной деятельности.
Методологической основой учебной практики служит личностно-деятельностный подход к процессу их организации. Именно включение учащегося в различные виды деятельности, имеющие четко сформулированные задачи, и его активная позиция способствуют успешному профессиональному становлению будущего специалиста.
Учебная практика позволяет подойти к решению еще одной актуальной проблемы образования – самостоятельного практического применения учащимися полученных в ходе обучения теоретических знаний, введения в актив применяемых техник собственной деятельности. Учебная практика есть форма и способ перевода учащихся в реальность, в которой они вынуждены применять общие алгоритмы, схемы и приемы, усвоенные в процессе обучения, в конкретных условиях. Учащиеся оказываются перед необходимостью самостоятельно, ответственно (прогнозируя возможные последствия и отвечая за них) принимать решения без «опоры», обычно присутствующей в том или ином виде в школьной жизни. Применение знаний носит принципиально деятельностный характер, здесь ограничены возможности имитации деятельности.
Как и любая форма организации образовательного процесса, учебная практика отвечает основным дидактическим принципам (связь с жизнью, последовательность, преемственность, полифункциональность, перспективность, свобода выбора, сотрудничество и т.д.), но самое главное, она имеет социально-практическую направленность и соответствует профилю обучения. Очевидно, что учебная практика должна иметь программу, регламентирующую ее продолжительность (в часах или днях), направления деятельности или тематику занятий, перечень общих учебных умений, навыков и способов деятельности, которыми учащиеся должны овладеть, форму отчетности. Программа учебной практики традиционно должна состоять из пояснительной записки, которая излагает ее актуальность, цели и задачи, методику проведения; тематического почасового плана; содержания каждой темы или направления деятельности; списка рекомендуемой литературы (для учителя и для учащихся); приложения, содержащего подробное описание формы отчетности (лабораторный журнал, отчет, дневник, проект и т.д.).
В 2012 – 2013 учебном году для учащихся, изучающих химию на профильном уровне, была организована учебная практика на базе нашей школы.
Данную практику можно считать академической, т.к. она подразумевала организацию практических и лабораторных занятий в образовательном учреждении. Основной целью этих десятиклассников являлось знакомство и освоение цифровых образовательных ресурсов (ЦОР), включающих новое поколение естественно – научных компьютерных лабораторий, пришедших в школу за последние два года. Также они должны были научиться применять теоретические знания в профессиональной деятельности, воспроизводить в новой реальности усвоенные в общем виде модели и законы, ощутить «ситуативный вкус» общих вещей и через это достичь закрепления полученных знаний, а главное – постичь метод исследовательской работы в «настоящих» реальных условиях адаптации к новой, непривычной и неожиданной, для школьников действительности. Как показывает практика, для большинства учащихся такой опыт явился поистине бесценным, реально активизирующим их навык подхода к окружающим явлениям.
В результате реализации практики нами были проведены многочисленные эксперименты по следующим темам:
кислотно – основное титрование;
экзотермические и эндотермические реакции;
зависимость скорости реакции от температуры;
окислительно – восстановительные реакции;
гидролиз солей;
электролиз водных растворов веществ;
эффект лотоса некоторых растений;
свойства магнитной жидкости;
коллоидные системы;
эффект памяти формы металлов;
фотокаталитические реакции;
физические и химические свойства газов;
определение некоторых органолептических и химических показателей питьевой воды (общее железо, общая жесткость, нитраты, хлориды, карбонаты, гидрокарбонаты, солесодержание, рН, растворенный кислород и др.).
Выполняя данные практические работы, ребята постепенно «загорались азартом» и огромным интересом к происходящему. Особый всплеск эмоций вызвали эксперименты из нанобоксов. Еще одним результатом реализации этой учебной практики явился профориентационный результат. Часть учащихся изъявили желание поступать на факультеты нанотехнологий.
На сегодняшний день фактически отсутствуют программы учебных практик для старшей школы, поэтому учителю, проектирующему учебную практику по своему профилю, нужно смелее экспериментировать, пробовать, чтобы разработать комплект методических материалов по проведению и реализации таких инновационных практик. Существенным преимуществом этого направления стало сочетание реального и компьютерного опыта, а также проведение количественной интерпретации процесса и результатов.
В последнее время, в связи с увеличением объема теоретического материала в учебных программах и сокращения часов в учебных планах на изучение естественно – научных дисциплин число демонстрационных и лабораторных опытов приходится сокращать. Поэтому, внедрение учебных практик во внеурочную деятельность по профильному предмету является выходом из сложной создавшейся ситуации.
Литература
Зайцев О.С. Методика обучения химии – М.,1999г. С – 46
Предпрофильная подготовка и профильное обучение. Часть 2. Методические аспекты профильного обучения. Учебно-методическое пособие / Под ред. С.В. Кривых. – СПб.: ГНУ ИОВ РАО, 2005. – 352 с.
Энциклопедия современного учителя. – М., «Издательство Астрель», «Олимп», «Фирма «Издательство АСТ», 2000. – 336с.: ил.
Введение
В работе обозначены проблемы обучения физике в профильной школе в рамках изменяющейся парадигмы образования. Особое внимание уделено формированию разносторонних экспериментальных умений у учащихся во время выполнения учебных экспериментов. Проанализированы существующие учебные программы различных авторов и профильных элективных курсов, разработанных с использованием новых информационных технологий. Наличие существенного разрыва между современными требованиями к образованию и существующим его уровнем в современной школе, между содержанием предметов, изучаемых в школе, с одной стороны, и уровнем развития соответствующих наук - с другой стороны, говорят о необходимости совершенствования системы образования в целом. Этот факт отражается в сложившихся противоречиях: - между итоговой подготовкой выпускников учреждений общего среднего образования и требованиями системы высшего образования к качеству знаний абитуриентов; - единообразием требований государственного образовательного стандарта и многообразием склонностей и способностей учащихся; - образовательными потребностями молодых людей и наличием жесткой экономической конкуренции в образовании. Согласно европейским стандартам и руководящим документам Болонского процесса, «поставщики» высшего образования несут основную ответственность за его гарантию и качество. В этих документах говорится также о том, что должно поощряться развитие культуры качества образования в высших учебных заведениях, что необходима разработка процессов, с помощью которых образовательные учреждения могли бы демонстрировать свое качество как внутри страны, так и на международной арене.
Ι. Принципы отбора содержания физического образования
§ 1. Общие цели и задачи обучения физики
Среди основных целей общеобразовательной школы особенно важными являются две: передача накопленного человечеством опыта в познании мира новым поколениям и оптимальное развитие всех потенциальных способностей каждой личности. В реальности часто задачи развития ребенка отодвигаются на второй план образовательными задачами. Это происходит прежде всего потому, что деятельность учителя в основном оценивается по сумме знаний, полученных его учащимися. Развитие ребёнка очень трудно оценить количественно, но ещё труднее оценить вклад каждого учителя. Если знания и умения, которые должен приобрести каждый школьник, определены конкретно и практически на каждый урок, то задачи развития учащихся могут быть сформулированы лишь в общем виде на длительные сроки обучения. Однако это может быть объяснением, но не оправданием сложившейся практики смещения на второй план задач развития способностей учащихся. При всей важности знаний и умений по каждому учебному предмету нужно отчётливо осознать две непреложные истины:
1. Невозможно овладеть какой-либо суммой знаний, если не развиты необходимые для их усвоения умственные способности.
2. Никакие усовершенствования школьных программ и учебных предметов не помогут вместить в них всю сумму знаний и умений, которые необходимы каждому человеку в современном мире.
Любая сумма знаний, признанная сегодня по каким-либо критериям необходимой каждому, через 11–12 лет, т.е. к моменту окончания обучения в школе, не будет вполне соответствовать новым жизненным и технологическим условиям. Поэтому процесс обучения должен быть ориентирован не столько на передачу суммы знаний, сколько на развитие умений приобретать эти знания. Приняв за аксиому суждение о приоритетности развития способностей у детей, мы должны сделать вывод, что на каждом уроке необходима организация активной познавательной деятельности учащихся с постановкой достаточно трудных проблем. Где же найти такое количество проблем, чтобы успешно решать задачу развития способностей ученика?
Не нужно их искать и искусственно изобретать. Сама природа поставила множество проблем, в процессе решения которых человек, развиваясь, стал Человеком. Противопоставление задач получения знаний об окружающем мире и задач развития познавательных и творческих способностей совершенно лишено смысла – эти задачи неразделимы. Однако развитие способностей неразрывно связано именно с процессом познания окружающего мира, а не с приобретением определённой суммы знаний.
Таким образом, можно выделить следующие задачи обучения физике в школе: формирование современных представлений об окружающем материальном мире; развитие умений наблюдать природные явления, выдвигать гипотезы для их объяснения, строить теоретические модели, планировать и осуществлять физические опыты для проверки следствий физических теорий, анализировать результаты выполненных экспериментов и практически применять в повседневной жизни знания, полученные на уроках физики. Физика как учебный предмет в средней школе открывает исключительные возможности для развития познавательных и творческих способностей учащихся.
Проблема оптимального развития и максимальной реализации всех потенциальных возможностей каждой личности имеет две стороны: одна – гуманистическая, – эта проблема свободного и всестороннего развития и самореализации, а следовательно, и счастья каждой личности; другая – зависимость процветания и безопасности общества и государства от успехов научно-технического прогресса. Благосостояние любого государства всё в большей степени определяется тем, насколько полно и эффективно его граждане могут развить и применить свои творческие способности. Стать человеком – это прежде всего осознать существование мира и понять своё место в нём. Составляют этот мир природа, человеческое общество и техника.
В условиях научно-технической революции как в сфере производства, так и в сфере обслуживания всё больше требуется работников высокой квалификации, способных управлять сложными машинами, автоматами, компьютерами и т.д. Поэтому перед школой стоят следующие задачи : обеспечить учащихся основательной общеобразовательной подготовкой и сформировать навыки обучения, дающие возможность в короткие сроки овладеть новой профессией или быстро переквалифицироваться при изменении производства. Изучение физики в школе должно способствовать успешному использованию достижений современных технологий при овладении любой профессией. Обязательно должны войти в содержание курса физики в средней школе формирование экологического подхода к проблемам использования природных ресурсов и подготовка учащихся к сознательному выбору профессий.
Содержание школьного курса физики любого уровня должно быть ориентировано на формирование научного мировоззрения и ознакомление учащихся с методами научного познания окружающего мира, а также с физическими основами современного производства, техники и бытового окружения человека. Именно на уроках физики дети должны узнать о физических процессах, происходящих и в глобальных масштабах (на Земле и околоземном пространстве), и в быту. Основой для формирования в сознании учащихся современной научной картины мира являются знания о физических явлениях и физических законах. Эти знания учащиеся должны получать через физические опыты и лабораторные работы, помогающие наблюдать то или иное физическое явление.
От ознакомления с опытными фактами следует переходить к обобщениям с использованием теоретических моделей, проверке предсказаний теорий в экспериментах и рассмотрению основных применений изученных явлений и законов в человеческой практике. У учащихся должны сформироваться представления об объективности законов физики и их познаваемости методами науки, об относительной справедливости любых теоретических моделей, описывающих окружающий мир и законы его развития, а также о неизбежности их изменений в будущем и бесконечности процесса познания природы человеком.
Обязательными являются задачи на применение полученных знаний в повседневной жизни и экспериментальные задания для самостоятельного проведения учащимися опытов и физических измерений.
§2. Принципы отбора содержания физического образования на профильном уровне
1. Содержание школьного курса физики должно определяться обязательным минимумом содержания физического образования. Необходимо уделять особое внимание формированию у школьников физических понятий на основе наблюдений физических явлений и опытов, демонстрируемых учителем или выполняемых учащимися самостоятельно.
При изучении физической теории необходимо знать экспериментальные факты, вызвавшие её к жизни, научную гипотезу, выдвинутую для объяснения этих фактов, физическую модель, использованную при создании данной теории, следствия, предсказанные новой теорией, и результаты экспериментальной проверки.
2. Дополнительные вопросы и темы по отношению к образовательному стандарту целесообразны, если без их знания представления выпускника о современной физической картине мира будут неполными или искажёнными. Так как современная физическая картина мира является квантовой и релятивистской, то более глубокого рассмотрения заслуживают основы специальной теории относительности и квантовой физики. Однако любые дополнительные вопросы и темы должны быть представлены в виде материала не для механического заучивания и запоминания, а способствующего формированию современных представлений о мире и его основных законах.
В соответствии с образовательным стандартом в курс физики для 10-го класса вводится раздел «Методы научного познания». Ознакомление с ними необходимо обеспечить на протяжении изучения всего курса физики, а не только этого раздела. В курс физики для 11-го класса вводится раздел «Строение и эволюция Вселенной», поскольку курс астрономии перестал быть обязательной составной частью общего среднего образования, а без знаний о строении Вселенной и законах её развития невозможно формирование целостной научной картины мира. Кроме того, в современном естествознании наряду с процессом дифференциации наук всё большую роль играют процессы интеграции различных ветвей естественнонаучного познания природы. В частности, физика и астрономия оказались неразделимо связанными при решении проблем строения и эволюции Вселенной в целом, происхождения элементарных частиц и атомов.
3. Значительных успехов невозможно достичь без интереса учеников к предмету. Не надо рассчитывать на то, что захватывающая красота и изящество науки, детективная и драматическая интрига её исторического развития, а также фантастические возможности в области практических применений откроются сами собой каждому читающему учебник. Постоянная борьба с перегрузкой учащихся и неуклонные требования минимизации школьных курсов «высушивают» школьные учебники, делают их малопригодными для развития интереса к физике.
При изучении физики на профильном уровне учитель может дать в каждой теме дополнительный материал из истории этой науки или примеры практических приложений изученных законов и явлений. Например, при изучении закона сохранения импульса уместно ознакомить ребят с историей развития идеи космических полётов, с этапами освоения космического пространства и современными достижениями. Изучение разделов по оптике и физике атома надо бы завершить знакомством с принципом действия лазера и различными применениями лазерного излучения, включая голографию.
Особого внимания заслуживают вопросы энергетики, включая ядерную, а также проблемы безопасности и экологии, связанные с её развитием.
4. Выполнение лабораторных работ физического практикума должно быть связано с организацией самостоятельной и творческой деятельности учащихся. Возможный вариант индивидуализации работы в лаборатории – это подбор нестандартных заданий творческого характера, например, постановка новой лабораторной работы. Хотя ученик и выполняет те же самые действия и операции, какие потом выполнят остальные учащиеся, но характер его работы существенно меняется, т.к. всё это он делает первым, а результат неизвестен ни ему, ни учителю. Здесь, по существу, проверяется не физический закон, а способность ученика к постановке и выполнению физического эксперимента. Для достижения успеха необходимо выбрать один из нескольких вариантов опыта с учётом возможностей кабинета физики, подобрать подходящие приборы. Проведя серию необходимых измерений и вычислений, ученик оценивает погрешности измерений и, если они недопустимо велики, находит основные источники ошибок и пробует их устранить.
Кроме элементов творчества в данном случае учащихся подбадривает и интерес учителя к полученным результатам, обсуждение с ним подготовки и хода эксперимента. Очевидна и общественная польза работы. Другим учащимся можно предложить индивидуальные задания исследовательского характера, где они получают возможность открыть новые, неизвестные (по крайней мере для него) закономерности или даже сделать изобретение. Самостоятельное открытие известного в физике закона или «изобретение» способа измерения физической величины является объективным доказательством способности к самостоятельному творчеству, позволяет приобрести уверенность в своих силах и способностях.
В процессе исследований и обобщения полученных результатов школьники должны научиться устанавливать функциональную связь и взаимозависимость явлений ; моделировать явления, выдвигать гипотезы, экспериментально проверять их и интерпретировать полученные результаты ; изучать физические законы и теории, границы их применимости.
5. Реализация интеграции естественнонаучных знаний должна обеспечиваться: рассмотрением различных уровней организации вещества; показом единства законов природы, применимости физических теорий и законов к различным объектам (от элементарных частиц до галактик); рассмотрением превращений вещества и преобразования энергии во Вселенной; рассмотрением как технических применений физики, так и связанных с этим экологических проблем на Земле и в околоземном пространстве; обсуждением проблемы происхождения Солнечной системы, физических условий на Земле, обеспечивших возможность возникновения и развития жизни.
6. Экологическое образование связано с представлениями о загрязнении окружающей среды, его источниках, предельно допустимой концентрации (ПДК) уровня загрязнения, о факторах, определяющих устойчивость окружающей среды нашей планеты, обсуждением влияния физических параметров окружающей среды на здоровье человека.
7. Поиски путей оптимизации содержания курса физики, обеспечения его соответствия меняющимся целям образования могут привести к новым подходам к структурированию содержания и методов изучения предмета. Традиционный подход основывается на логике. Психологический аспект другого возможного подхода состоит в признании в качестве решающего фактора обучения и интеллектуального развития опыта деятельности в сфере изучаемого предмета. Методы научного познания занимают первое место в иерархии ценностей личностной педагогики. Овладение этими методами превращает учебу в активную, мотивированную, волевую, эмоционально окрашенную, познавательную деятельность.
Научный метод познания – ключ к организации личностно ориентированной познавательной деятельности учащихся . Процесс овладения им при самостоятельной постановке и решении проблемы приносит удовлетворение. Владея этим методом, ученик ощущает себя наравне с учителем в научных суждениях. Это способствует раскованности и развитию познавательной инициативы ученика, без которой не может идти речь о полноценном процессе формирования личности. Как показывает педагогический опыт, при обучении на основе овладения методами научного познания учебная деятельность каждого ученика оказывается всегда индивидуальной . Личностно ориентированный учебный процесс на основе научного метода познания позволяет развивать творческую активность .
8. При любом подходе нельзя забывать о главной задаче российской образовательной политики – обеспечении современного качества образования на основе сохранения его фундаментальности и соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства .
§3. Принципы отбора содержания физического образования на базовом уровне
Традиционный курс физики, ориентированный на сообщение ряда понятий и законов за крайне малое учебное время, вряд ли увлечёт школьников, лишь малая их часть к концу 9-го класса (моменту выбора профиля обучения в старшей школе) приобретает чётко выраженный познавательный интерес к физике и проявляет соответствующие способности. Поэтому основное внимание должно быть уделено формированию их научного мышления и мировоззрения. Ошибка ребёнка в выборе профиля обучении может оказать решающее влияние на его дальнейшую судьбу. Поэтому программа курса и учебники физики базового уровня должны содержать теоретический материал и систему соответствующих лабораторных заданий, позволяющих ученикам самостоятельно или с помощью учителя глубже изучить физику. Комплексное решение задач формирования научного мировоззрения и мышления учащихся накладывает определённые условия на характер курса базового уровня:
– в основе физики лежит система взаимосвязанных теорий, обозначенных в образовательном стандарте. Поэтому нужно знакомить учеников с физическими теориями, раскрывая их генезис, возможности, взаимосвязь, области применимости. В условиях дефицита учебного времени изучаемую систему научных фактов, понятий и законов приходится свести к минимуму, необходимому и достаточному для раскрытия основ той или иной физической теории, её способности решать важные научные и прикладные задачи;
– для лучшего понимания сущности физики как науки учащиеся должны познакомиться с историей её становления. Поэтому принцип историзма должен быть усилен и ориентирован на раскрытие процессов научного познания, приведших к формированию современных физических теорий;
– курс физики должен быть построен как цепочка решения всё новых научных и практических задач с использованием комплекса научных методов познания. Таким образом, методы научного познания должны быть не только самостоятельными объектами изучения, но и постоянно действующим инструментом в процессе усвоения данного курса.
§4. Система элективных курсов как средство эффективного развития разносторонних интересов и способностей учащихся
В федеральный базисный учебный план для образовательных учреждений РФ с целью удовлетворения индивидуальных интересов учащихся и развития их способностей введён новый элемент: элективные курсы – обязательные, но по выбору школьников . В пояснительной записке сказано: «…Выбирая различные сочетания базовых и профильных учебных предметов и учитывая нормативы учебного времени, установленные действующими санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами, каждое образовательное учреждение, а при определённых условиях и каждый обучающийся, вправе формировать собственный учебный план .
Такой подход оставляет образовательному учреждению широкие возможности организации одного или нескольких профилей, а обучающимся – выбор профильных и элективных учебных предметов, которые в совокупности и составят его индивидуальную образовательную траекторию».
Элективные предметы являются компонентом учебного плана образовательного учреждения и могут выполнять несколько функций: дополнять и углублять содержание профильного курса или его отдельных разделов; развивать содержание одного из базовых курсов; удовлетворять разнообразные познавательные интересы школьников, выходящие за рамки выбранного профиля. Элективные курсы могут также явиться полигоном для создания и экспериментальной проверки нового поколения учебных и методических материалов. На них значительно эффективнее, чем на обычных обязательных занятиях, можно учесть личностную направленность обучения, запросы школьников и семьи к результатам образования. Предоставление учащимся возможности выбора различных курсов для изучения – важнейшее условие реализации личностно-ориентированного образования.
В федеральном компоненте государственного стандарта общего образования сформулированы также требования к умениям выпускников средней (полной) школы. Профильная школа должна предоставить возможность приобрести необходимые умения путём выбора таких профильных и элективных курсов, которые интереснее детям, соответствуют их склонностям и способностям. Особое значение могут приобрести элективные курсы в малокомплектных школах, в которых создание профильных классов затруднено. Элективные курсы могут помочь в решении ещё одной важной задачи – создать условия для более осознанного выбора направления дальнейшего обучения, связанного с определённым видом профессиональной деятельности.
Разработанные к настоящему времени элективные курсы* можно сгруппировать так**:
– предлагающие для углублённого изучения отдельные разделы школьного курса физики, в том числе и не входящие в школьную программу. Например: «Исследования ультразвука », «Физика твёрдого тела», «Плазма – четвёртое состояние вещества », «Равновесная и неравновесная термодинамика », «Оптика», «Физика атома и атомного ядра»;
– знакомящие с методами применения знаний по физике на практике, в быту, технике и на производстве. Например: «Нанотехнология », «Техника и окружающая среда», «Физико-техническое моделирование», «Методы физико-технических исследований», «Методы решения физических задач »;
– посвящённые изучению методов познания природы. Например: «Измерения физических величин », «Фундаментальные эксперименты в физической науке », «Школьный физический практикум: наблюдение, эксперимент »;
– посвящённые истории физики, техники и астрономии. Например: «История физики и развитие представлений о мире », «История отечественной физики », «История техники», «История астрономии»;
– нацеленные на интеграцию знаний учащихся о природе и обществе. Например, «Эволюция сложных систем », «Эволюция естественнонаучной картины мира», «Физика и медицина », «Физика в биологии и медицине », «Биофизика: история, открытия, современность », «Основы космонавтики».
Для учащихся различного профиля могут быть рекомендованы различные спецкурсы, например:
– физико-математический : «Физика твёрдого тела», «Равновесная и неравновесная термодинамика», «Плазма – четвёртое состояние вещества», «Специальная теория относительности», «Измерения физических величин», «Фундаментальные эксперименты в физической науке», «Методы решения задач по физике», «Астрофизика»;
– физико-химический : «Строение и свойства вещества», «Школьный физический практикум: наблюдение, эксперимент», «Элементы химической физики»;
– индустриально-технологический : «Техника и окружающая среда», «Физико-техническое моделирование», «Методы физико-технических исследований», «История техники», «Основы космонавтики»;
– химико-биологический, биолого-географический и агро-технологический : «Эволюция естественнонаучной картины мира», «Устойчивое развитие», «Биофизика: история, открытия, современность»;
– гуманитарные профили : «История физики и развитие представлений о мире», «История отечественной физики», «История техники», «История астрономии», «Эволюция естественнонаучной картины мира».
К элективным курсам предъявляются особые требования, направленные на активизацию самостоятельной деятельности учащихся, ведь эти курсы не связаны рамками образовательных стандартов и какими-либо экзаменационными материалами. Поскольку все они должны соответствовать запросам учащихся, возникает возможность на примере учебных пособий по курсам отработать условия реализации мотивационной функции учебника.
В этих учебных пособиях можно и весьма желательно обращаться к внешкольным источникам информации и образовательным ресурсам (интернет, дополнительное и самообразование, дистанционное обучение, социально-творческая деятельность). Полезно также учесть 30-летний опыт системы факультативных занятий в СССР (более 100 программ, среди них много обеспеченных учебными пособиями для учащихся и методическими пособиями для учителей). Элективные курсы наиболее наглядно демонстрируют ведущую тенденцию развития современного образования:
усвоение предметного материала обучения из цели становится средством эмоционального, социального и интеллектуального развития учащегося, обеспечивающего переход от обучения к самообразованию.
ΙΙ. Организация познавательной деятельности
§5. Организация проектной и исследовательской деятельности учащихся
Метод проектов основан на использовании модели определённого способа достижения поставленной учебно-познавательной цели, системы приёмов, определённой технологии познавательной деятельности. Поэтому важно не смешивать понятия «Проект как результат деятельности» и «Проект как метод познавательной деятельности». Метод проектов предусматривает обязательно наличие проблемы, требующей исследования. Эта определённым образом организованная поисковая, исследовательская, творческая, познавательная деятельность учащихся, индивидуальная или групповая, предусматривающая не просто достижение того или иного результата, оформленного в виде конкретного практического выхода, но организацию процесса достижения этого результата определёнными методами, приёмами. Метод проектов ориентирован на развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, анализировать полученную информацию, самостоятельно выдвигать гипотезы, принимать решения по поводу направления и методов поиска решения проблемы, развитие критического мышления. Метод проектов может использоваться как на уроке (серии уроков) по какой-то наиболее значимой теме, разделу программы, так и во внеклассной деятельности.
Понятия «Проектная деятельность» и «Исследовательская деятельность» часто считают синонимами, т.к. в процессе выполнения проекта ученику или группе учеников приходится проводить исследования, а результатом исследования может быть конкретный продукт. Однако это должен быть обязательно новый продукт, созданию которого предшествуют замысел и проектирование (планирование, анализ и поиск ресурсов).
При проведении же естественнонаучного исследования отталкиваются от явления природы, процесса: оно описывается словесно, с помощью графиков, схем, таблиц, получаемых, как правило, на основании измерений, на базе этих описаний создаётся модель явления, процесса, которая и проверяется путём наблюдений, опытов.
Итак, цель проекта – создание нового продукта, чаще всего субъективно нового, а цель исследования – создание модели явления или процесса.
При выполнении проекта ученики понимают, что хорошей идеи недостаточно, необходимо разработать механизм её реализации, научиться добывать нужную информацию, сотрудничать с другими школьниками, изготавливать детали своими руками. Проекты могут быть индивидуальными, групповыми и коллективными, исследовательскими и информационными, краткосрочными и долгосрочными.
Принцип модульности обучения предполагает цельность и завершённость, полноту и логичность построения единиц учебного материала в виде блоков-модулей, внутри которых учебный материал структурируется в виде системы учебных элементов. Из блоков-модулей, как из элементов, конструируется учебный курс по предмету. Элементы внутри блока-модуля взаимозаменяемы и подвижны.
Основная цель модульно-рейтинговой системы обучения – формирование у выпускника навыков самообразования. Весь процесс строится на основе осознанного целеполагания и самоцелеполагания с иерархией ближних (знания, умения и навыки), средних (общеучебные умения и навыки) и перспективных (развитие способностей личности) целей.
М.Н.Скаткин (Скаткин М.Н. Проблемы современной дидактики. – М.: 1980, 38–42, с. 61.) справедливо отмечает, что отрицательное влияние на формирование мировоззрения и категориального строя мышления учащихся, на развитие интереса к учению вызывает «перегрузка излишними, малозначительными подробностями»: «Подробности не только увеличивают бесполезную работу памяти, но и заслоняют главное, из-за деревьев школьники перестают видеть лес». Модульная система организации учебно-воспитательного процесса посредством укрупнения блоков теоретического материала, его опережающего изучения и значительной экономии времени предполагает движение ученика по схеме «всеобщее – общее – единичное» с постепенным погружением в детали и переводом циклов познания в другие циклы взаимосвязанной деятельности.
Каждый учащийся в рамках модульной системы может самостоятельно работать с предложенной ему индивидуальной учебной программой, включающей в себя целевой план действий, банк информации и методическое руководство по достижению поставленных дидактических целей. Функции педагога могут варьироваться от информационно-контролирующей до консультационно-координирующей. Сжатие учебного материала посредством укрупнённого, системного его представления происходит троекратно: при первичном, промежуточном и конечном обобщениях.
Внедрение модульно-рейтинговой системы потребует достаточно значительных изменений в содержании обучения, структуре и организации образовательного процесса, подходах к оценке качества подготовки учащихся. Изменяется структура и форма представления учебного материала, что должно придать образовательному процессу большую гибкость и адаптивность. Привычные для традиционной школы «протяжённые» учебные курсы с жёсткой структурой уже не могут в полной мере соответствовать возрастающей познавательной мобильности учащихся. Суть модульно-рейтинговой системы обучения состоит в том, что школьник сам выбирает для себя полный или сокращённый набор модулей (определённая их часть является обязательной), конструирует из них учебную программу или содержание учебного курса. В каждом модуле для учащихся указаны критерии, отражающие уровень овладения учебным материалом.
С позиций более эффективной реализации профильного обучения гибкая, мобильная организация содержания в виде учебных модулей близка к сетевой организации профильного обучения с её вариативностью, возможностью выбора, реализацией индивидуальной образовательной программы. Кроме того, модульно-рейтинговая система обучения своей сущностью и логикой построения обеспечивает условия для самостоятельной постановки цели самим обучаемым, что определяет высокую эффективность его учебной деятельности. У школьников и студентов вырабатываются навыки самоконтроля и самооценки. Информация о текущем рейтинге стимулирует учащихся. Выбор одного комплекта модулей из множества возможных определяется самим учеником в зависимости от его интересов, способностей, планов на продолжение образования при возможном участии родителей, педагогов и преподавателей вузов, с которыми сотрудничает конкретное образовательное учреждение.
При организации профильного обучения на базе общеобразовательной школы прежде всего следует познакомить школьников с возможными комплектами модульных программ. Например, для предметов естественнонаучного цикла можно предложить таковые для учащихся:
– планирующих поступление в вуз по результатам ЕГЭ;
– ориентированных на самостоятельное овладение наиболее эффективными методами применения теоретических знаний на практике в форме решения теоретических и экспериментальных задач;
– планирующих выбор гуманитарных профилей при последующем обучении;
– предполагающих после школы овладеть профессиями в сфере производства или обслуживания.
Важно иметь в виду, что ученик, желающий самостоятельно изучать предмет по модульно-рейтинговой системе, должен показать свою компетентность в области освоения данного курса основной школы. Оптимальный способ, не требующий дополнительного времени и выявляющий степень освоения требований образовательного стандарта для основной школы, – вводный тест из заданий с выбором ответа, включающих наиболее важные элементы знаний, понятий, величин и законов. Целесообразно предложить этот тест на первых уроках в
10-м классе всем учащимся, а право на самостоятельное изучение предмета по зачётно-модульной системе предоставить выполнившим более 70% заданий.
Можно сказать, что введение модульно-рейтинговой системы обучения в какой-то мере похоже на экстернат, но не в специальных школах-экстернатах и не при окончании школы, а после завершения самостоятельного изучения выбранного модуля в каждой школе.
§7. Интеллектуальные соревнования как средство развития интереса к изучению физики
Задачи развития познавательных и творческих способностей учащихся не могут быть полностью решены только на уроках физики. Для их реализации могут быть использованы различные формы внеурочной работы. Здесь большую роль должен сыграть добровольный выбор занятий учащимися. Кроме того, должна осуществляться тесная связь обязательных и внеурочных занятий . Эта связь имеет две стороны. Первая: во внеурочной работе по физике опора должна быть на знания и умения учащихся, приобретённые на уроках. Вторая: все формы внеурочной работы должны направляться на развитие интереса учащихся к физике, на формирование у них потребности к углублению и расширению знаний, на постепенное расширение круга учащихся, интересующихся наукой и её практическими приложениями.
Среди различных форм внеурочной работы в классах естественно-математических профилей особое место занимают интеллектуальные соревнования, в которых школьники получают возможность сравнивать свои успехи с достижениями сверстников из других школ, городов и областей, а также других стран. В настоящее время в школах России распространён целый ряд интеллектуальных соревнований по физике, часть из которых имеет многоступенчатую структуру: школьные, районные, городские, областные, зональные, федеральные (всероссийские) и международные. Назовём два типа таких соревнований.
1. Олимпиады по физике. Это личные состязания школьников в умении решать нестандартные задачи, проводимые в два тура – теоретический и экспериментальный. Время, выделяемое на решение задач, обязательно ограничивается. Проверка олимпиадных заданий проводится исключительно по письменному отчёту школьника, а оценивает работу специальное жюри. Устное выступление школьника предусматривается только в случае апелляции при несогласии с выставленными баллами. Экспериментальный тур позволяет выявить умение не только выявлять закономерности заданного физического явления, но и «думать около», по образному выражению лауреата Нобелевской премии Г.Сурье.
Например, ученикам 10-го класса было предложено исследовать вертикальные колебания груза на пружине и установить на опыте зависимость периода колебаний от массы. Искомую зависимость, которую не изучали в школе, обнаружили 100 учеников из 200. Многие заметили, что кроме вертикальных упругих колебаний возникают маятниковые. Большинство пытались такие колебания устранить как помеху. И лишь шестеро исследовали условия их возникновения, определили период перекачки энергии из одного вида колебаний в другой и установили соотношение периодов, при котором явление наиболее заметно. Другими словами, в процессе заданной деятельности 100 школьников выполнили требуемое задание, но лишь шестеро открыли для себя новый вид колебаний (параметрические) и установили новые закономерности в процессе не заданной явно деятельности. Заметим, что из этих шести лишь трое довели до конца решение основной задачи: исследовали зависимость периода колебаний груза от его массы. Здесь проявилась ещё одна особенность одарённых детей – склонность к изменению идеи. Им часто неинтересно решать задачу, поставленную учителем, если появляется новая, более интересная. Эту особенность необходимо учитывать при работе с одарёнными детьми.
2. Турниры юных физиков. Это коллективные состязания школьников в умении решать сложные теоретические и экспериментальные задачи. Первая их особенность – на решение задач выделяется большое время, разрешается использовать любую литературу (в школе, дома, библиотеках), допускаются консультации не только с товарищами по команде, но и с родителями, учителями, учёными, инженерами и другими специалистами. Условия задач формулируют кратко, выделяется лишь основная проблема, так что предоставляется широкий простор для творческой инициативы в выборе путей решения проблемы и полноты её разработки.
Задачи турнира не имеют однозначного решения и не предполагают единственной модели явления. Учащимся необходимо упрощать, ограничивать рамками ясных допущений, формулировать вопросы, на которые можно ответить хотя бы качественно.
И физические олимпиады, и турниры юных физиков давно вышли на международную арену.
§8. Материально-техническое обеспечение преподавания и внедрение информационных технологий
Государственный стандарт по физике предусматривает развитие у школьников умений описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать измерительные приборы для изучения физических явлений; представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости; применять полученные знания для объяснения принципов действия важнейших технических устройств. Принципиальное значение для реализации этих требований имеет обеспеченность физических кабинетов оборудованием.
Сейчас осуществляется планомерный переход от приборного принципа разработки и поставки оборудования к комплектно-тематическому. Оборудование физкабинетов должно обеспечивать три формы эксперимента: демонстрационный и два вида лабораторного (фронтальный – на базовом уровне старшей ступени, фронтальный эксперимент и лабораторный практикум – на профильном).
Вводятся принципиально новые носители информации: значительная часть учебных материалов (тексты источников, комплекты иллюстраций, графики, схемы, таблицы, диаграммы) всё чаще размещаются на мультимедийных носителях. Появляется возможность их сетевого распространения и формирования на базе учебного кабинета собственной библиотеки электронных изданий.
Разработанные в ИСМО РАО и одобренные МОиН РФ рекомендации материально-технического обеспечения (МТО) учебного процесса выполняют функцию ориентира в создании целостной предметно-развивающей среды, необходимой для реализации требований к уровню подготовки выпускников на каждой ступени обучения, установленных стандартом. Создатели МТО (Никифоров Г.Г. , проф. В.А.Орлов (ИСМО РАО), Песоцкий Ю.С. (Фгуп рнпо «Росучприбор»), г. Москва. Рекомендации по материально-техническому обеспечению учебного процесса. – «Физика» № 10/05.) исходят из задач комплексного использования материально-технических средств обучения, перехода от репродуктивных форм учебной деятельности к самостоятельным, поисково-исследовательским видам работы, переноса акцента на аналитический компонент учебной деятельности, формирование коммуникативной культуры учащихся и развитие умений работы с различными типами информации.
Заключение
Хотелось бы отметить, что физика – один из немногих предметов, в ходе усвоения которого ученики вовлекаются во все типы научного познания – от наблюдения явлений и их эмпирического исследования, до выдвижения гипотез, выявления на их основе следствий и экспериментальной верификации выводов. К сожалению, на практике не редки случаи, когда овладение умениями экспериментальной работы среди учащихся осуществляется в процессе только воспроизводящей деятельности. Например, учащиеся проводят наблюдения, ставят опыты, описывают и анализируют полученные результаты, используя алгоритм в виде готового описания работы. Известно, что не прожитое деятельностное знание мертво и бесполезно. Важнейшим побудителем деятельности является интерес. Для того чтобы он возник, ничего нельзя давать детям в «готовом виде». Все знания и умения учащиеся должны добывать в процессе личного труда. Учитель не должен забывать о том, что обучение на деятельной основе – это совместная работа его как организатора деятельности учащегося и ученика, выполняющего эту деятельность.
Литература
Ельцов А.В.; Захаркин А.И.; Шуйцев А.М. Российский научный журнал №4 (..2008)
* В «Программах элективных курсов. Физика. Профильное обучение. 9–11 классы» (М: Дрофа, 2005) названы, в частности:
Орлов В.А ., Дорожкин С.В. Плазма – четвёртое состояние вещества: Учебное пособие. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005.
Орлов В.А ., Дорожкин С.В. Плазма – четвёртое состояние вещества: Методическое пособие. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005.
Орлов В.А ., Никифоров Г.Г . Равновесная и неравновесная термодинамика: Учебное пособие. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005.
Кабардина С.И ., Шефер Н.И. Измерения физических величин: Учебное пособие. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005.
Кабардина С.И. , Шефер Н.И. Измерения физических величин. Методическое пособие. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005.
Пурышева Н.С. , Шаронова Н.В. , Исаев Д.А. Фундаментальные эксперименты в физической науке: Учебное пособие. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005.
Пурышева Н.С. , Шаронова Н.В. , Исаев Д.А. Фундаментальные эксперименты в физической науке: Методическое пособие. – М.: Бином. Лаборатория знаний, 2005.
**Курсивом в тексте выделены курсы, которые обеспечены программами и учебными пособиями.
Содержание
Введение………………………………………………………………………..3
Ι. Принципы отбора содержания физического образования………………..4
§1. Общие цели и задачи обучения физики………………………………..4
§2. Принципы отбора содержания физического образования
на профильном уровне………………………………………………………..7
§3. Принципы отбора содержания физического образования
на базовомуровне………………………………………………….…………. 12
§4. Система элективных курсов как средство эффективного
развития интере-сов и развития учащихся……………………………...…...13
ΙΙ. Организация познавательной деятельности……………………………...17
§5. Организация проектной и исследовательской
деятельности учащихся……………………………………………………….17
§7. Интеллектуальные соревнования как средство
развития интереса к физике…………………………………………………..22
§8. Материально-техническое обеспечение преподавания
и внедрение информационных технологий…………………………………25
Заключение……………………………………………………………………27
Литература…………………………………………………………………….28
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ
Луганской народной республики
научно-методический центр развития образования
Отдел среднего профессионального
образования
Особенности преподавания физики
в условиях профильного обучения
Реферат
Лободы Елены Сергеевны
слушателя курсов повышения квалификации
учителей физики
учителя физики «ГБОУ СПО ЛНР
«Свердловский колледж»
г. Луганск
2016
имени Ярослава Мудрого
Великий Новгород
Министерство образования и науки Российской Федерации
Новгородский государственный университет
имени Ярослава Мудрого
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
Учебное пособие / ФГБОУ «Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого», Великий Новгород, 2011 г. – 46 с.
Рецензенты: доктор педагогических наук, профессор кафедры методики обучения физике РГПУ имени
В учебном пособии рассмотрены все виды учебной работы студентов в процессе прохождения педагогической практики по физике в основной школе и в средней школе . Приведены планы анализа уроков и другие образцы учебной документации учителя физики. Кроме того, рассмотрена отчетность студентов по итогам педагогической практики и критерии оценки педпрактики. Пособие предназначено для студентов специальности 050203.65 – Физика. Учебное пособие одобрено обсуждалось не конференции «Герценовские чтения», а также на заседании кафедры общей и экспериментальной физики Новгородского государственного университета
© Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого, 2011
ВВЕДЕНИЕ
Педагогическая практика служит связующим звеном между теоретическим обучением студента и его будущей самостоятельной работой в школе.
В ходе педагогической практики происходит активное формирование основных профессиональных умений и навыков: будущий учитель наблюдает и анализирует различные стороны учебно-воспитательного процесса, учится проводить уроки, дополнительные занятия и внеклассные мероприятия, ведет воспитательную работу с детьми, т. е. приобретает первоначальный профессиональный опыт и стимул для собственного творческого развития.
Следует иметь в виду, что назначение практики заключается не только в формировании определенных умений и навыков, необходимых будущему учителю. В процессе педагогической практики возрастает объем самостоятельной работы студента и коренным образом меняется уровень требований к ней. Нередко бытует мнение, что студента - практиканта обучает и плохой урок. В смысле приобретения некоторого педагогического опыта это действительно так. Однако этого нельзя сказать об учениках. Ущерб, причиненный учащимся нерадивым студентом в результате плохого урока, бывает трудно устранить даже опытному учителю, особенно в современных условиях, когда времени на изучение физики отводится чрезвычайно мало, а научить детей за отведенное время необходимо очень многому. Поэтому студенту - практиканту в первую очередь необходимо выработать ответственное отношение к своему делу, так как результаты его труда отражаются, прежде всего, на детях.
Педагогическая практика проводится в два этапа - на IV и V курсах, - и на каждом этапе имеет ряд особенностей.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПЕДАГОГИЧЕСКОЙ ПРАКТИКИ НА IV КУРСЕ
Педагогическая практика на IV курсе носит ознакомительный характер и проводится для того, чтобы студенты могли окунуться в жизнь школы, ознакомиться с особенностями работы учителя не с позиции ученика, а с позиции учителя. Такая деятельность призвана готовить студентов к восприятию дисциплин по методике обучения физике, повышать мотивацию к их изучению и улучшать подготовку студентов к самостоятельной работе в школе.
Цели практики:
Познакомить студентов с целями и основным содержанием методики обучения физике.
Познакомить студентов с передовым педагогическим опытом в школах Великого Новгорода.
Начать подготовку студентов к самостоятельному проведению уроков физики.
Познакомить студентов с возможными внеклассными занятиями школьников по физике.
Начать формирование умения студентов проводить внеклассную работу по физике.
Педагогическая практика состоит из двух частей:
Теоретическая часть: лекции и семинарские занятия по методике преподавания физики как подготовка студентов к самостоятельному проведению уроков, посещение, поэлементный разбор и педагогический анализ уроков физики в школе;
Практическая часть: проведение пробных уроков и внеклассных мероприятий в школе, работа помощником классного руководителя , выполнение заданий по педагогике, психологии и школьной гигиене.
В ходе практики студенты должны расширить, углубить и закрепить теоретические знания, полученные в университете, научиться сознательно и творчески их применять в учебно-воспитательной работе с учащимися, закрепить учебно-воспитательные умения.
Задачи практики:
Овладеть умением наблюдать и анализировать учебно-воспитательную работу;
Научиться проводить уроки физики разного типа; использовать разнообразные технологии, методы и приемы для изложения и закрепления учебной информации и обучения решению физических задач; активизировать познавательную деятельность учащихся; добиваться хорошего усвоения ими курса физики;
Подготовиться к проведению внеклассной работы по физике;
Научиться выполнять функции классного руководителя (вести классную документацию, проводить групповую и индивидуальную воспитательную работу с учащимися, работать с родителями).
Структура практики включает шесть частей :
1) знакомство со школой и работой лучших ее учителей;
2) учебная работа (проведение и посещение уроков физики, проведение дополнительных занятий, проверка тетрадей);
3)работа в кабинете физики (знакомство с оборудованием кабинета, починка приборов, изготовление наглядных пособий, подготовка демонстрационного эксперимента к уроку);
4)внеклассная работа по физике (организация и проведение экскурсии, проведение коллективного творческого дела с учащимися);
5) работа в качестве классного руководителя в прикрепленном классе.
6) выполнение заданий по педагогике, психологии и школьной гигиене на основе материалов педагогической практики.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ СТАЖЕРСКОЙ ПРАКТИКИ - V КУРС
Целью заключительной практики является подготовка студентов к выполнению функций учителя физики и классного руководителя.
Задачи практики:
Научиться сознательно и творчески применять теоретические знания (по физике, педагогике, психологии и методике обучения физике) для организации работы с учащимися.
Освоить комплексный подход к обучению, развитию и воспитанию учащихся в процессе преподавания физики.
Проверить степень своей готовности к самостоятельной педагогической деятельности.
Научиться проводить самоанализ урока физики для того, чтобы найти пути повышения качества обучения школьников.
Усовершенствовать знания и умения, приобретенные на первой практике.
Собрать и обобщить исследовательский материал для курсовой и дипломной работы по методике обучения физике или педагогике.
Педагогическая практика включает: -
Знакомство со школой и работой лучших ее учителей;
Учебная работа (проведение 15-18 уроков физики, проведение дополнительных занятий, проверка тетрадей);
Посещение, обсуждение и анализ уроков товарищей по группе;
Работа в кабинете физики (знакомство с оборудованием кабинета, починка приборов, изготовление наглядных пособий, подготовка демонстрационного эксперимента к уроку);
Внеклассная работа по физике (организация и проведение экскурсии, проведение коллективного творческого дела с учащимися);
Работа в качестве классного руководителя в прикрепленном классе;
Выполнение заданий по педагогике и психологии на основе материалов педагогической практики.
ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ СТУДЕНТА
Практика является напряженным периодом работы студента. Успех ее во многом зависит от правильного планирования работы.
Каждый студент должен составить индивидуальный план прохождения педагогической практики, предусмотрев в нем освоение самых разнообразных методов и приемов работы с учащимися. Последовательность и сроки работ должны быть выбраны таким образом, чтобы не нарушался план работы коллектива школы, и не вызывалась перегрузка учащихся.
Для составления индивидуального плана проведения практики и подготовки к работе студентам предоставляется первая неделя работы в школе. Они начинают ее с общего ознакомления со школой, классом, учителями и организацией учебно-воспитательной работы в данном педагогическом коллективе. Это требование не является жестким: в случае производственной необходимости и хорошей подготовки студента к практике проведение уроков может начинаться и на первой неделе.
1. На специальном совещании директор школы (или его заместитель) знакомит студентов со школой; раскрывает особенности школы, основные задачи, которые поставил перед собой педагогический коллектив в этом году. Часто обсуждаются трудности, которые могут возникнуть в работе и чем могут помочь школе студенты - практиканты и т. д. Здесь же студенты прикрепляются к классам, знакомятся с учителями и классными руководителями.
2. Студенты проводят активное изучение учащихся своего класса:
Посещают и наблюдают уроки по всем предметам;
Проводят беседы с учащимися, классным руководителем, учителями, психологом, социальным педагогом, библиотекарем и т. д.;
Просматривают журнал, личные дела учащихся, их библиотечные формуляры, тетради по предметам.
Методика изучения вращательное движение твердого тела в классах с углубленным изучением физики
Конспект урока по теме «Вращательное движение тел»
Примеры решения задач по теме «Динамика вращательного движения твердого тела вокруг неподвижной оси»
Задача №1
Задача №2
Задача №3
Список используемой литературы
Введение
Одной из главных особенностей современного периода реформирования школьного образования является ориентация школьного образования на широкую дифференциацию обучения, позволяющую удовлетворить потребности каждого учащегося, в том числе и тех, кто проявляет особый интерес и способности к предмету.
В настоящий момент эта тенденция углубляется переходом старшей ступени средней школы на профильное обучение, что позволяет обеспечить восстановление преемственности среднего и высшего образования. Концепция профильного обучения определила его целью «повышение качества образования и установление равного доступа к полноценному образованию различных категорий учащихся в соответствии с их индивидуальными склонностями и потребностями».
Для учащихся это означает, что выбор физико-математического профиля обучения должен гарантировать такой уровень обучения, который бы позволял удовлетворить главную потребность данной группы учащихся -продолжение обучения в высших учебных заведениях соответствующего профиля. Выпускник средней школы, решивший продолжить образование в вузах физического и технического профилей должен иметь углубленную подготовку по физике. Она является необходимой базой обучения в этих вузах.
Решение задач профильного обучения физике возможно только при условии использования расширенных, углубленных программ. Анализ содержания программ для профильных классов различных авторских коллективов показывает, что все они содержат расширенный, по сравнению с базовыми программами, объем учебного материала по всем разделам физики и предусматривают его углубленное изучение. Составной частью содержания раздела «Механика» этих программ является теория вращательного движения.
При изучении кинематики вращательного движения формируются понятия угловых характеристик (угловое перемещение, угловая скорость, угловое ускорение), показывается их связь друг с другом и с линейными характеристиками движения. При изучении динамики вращательного движения формируются понятия «момент инерции», «момент импульса», происходит углубление понятия «момент силы». Особую важность представляют изучение основного закона динамики вращательного движения, закона сохранения момента импульса, теоремы Гюйгенса-Штейнера о вычислении момента инерции при переносе оси вращения, вычисление кинетической энергии вращающегося тела.
Знания кинематических и динамических характеристик и законов вращательного движения необходимы для углубленного изучения не только механики, но и других разделов физики. Теория вращательного движения, предполагающая на первый взгляд, «узкую» область использования, имеет большое значение для последующего изучения небесной механики, теории колебаний физического маятника, теорий теплоемкости веществ и поляризации диэлектриков, движения заряженных частиц в магнитном поле, магнитных свойств веществ, классической и квантовой моделей атома.
Существующий уровень профессионально-методической подготовленности большинства учителей физики к преподаванию теории вращательного движения в условиях профильного обучения недостаточен, у многих учителей нет полного понимания роли теории вращательного движения в изучении школьного курса физики. Поэтому необходима более глубокая профессионально-методическая подготовка, которая позволила бы учителю максимально использовать дидактические возможности для решения задач профильного обучения.
Отсутствие в действующих программах педвузов по теории и методике преподавания физики раздела «Научно-методический анализ и методика изучения теории вращательного движения» приводит к тому, что выпускники педвузов также оказываются недостаточно подготовленными к решению стоящих перед ними профессиональных задач в процессе преподавания теории вращательного движения в профильных классах.
Таким образом, актуальность исследования определяется: противоречием между требованиями, предъявляемыми школьными профильными программами для углубленного изучения физики к уровню знаний учащихся по теории вращательного движения и реальным уровнем знаний учащихся; противоречием между задачами, стоящими перед учителем в процессе преподавания теории вращательного движения в классах с углубленным изучением физики, и уровнем его соответствующей профессионально-методической подготовки.
Проблемой исследования является поиск эффективных методов преподавания теории вращательного движения в профильных классах с углубленным изучением физики.
Цель исследования состоит в разработке эффективных методов преподавания теории вращательного движения, способствующих повышению уровня знаний учащихся, необходимых для глубокого усвоения школьного курса физики, и содержания соответствующей профессионально-методической подготовки учителя.
Объектом исследования являются процесс обучения физике учащихся классов с углубленным изучением предмета.
Предметом исследования является методика преподавания теории вращательного движения и других разделов в классах с углубленным изучением физики.
Гипотеза исследования: Если разработать методику преподавания кинематики и динамики вращательного движения, то это позволит повысить уровень знаний учащихся не только по теории вращательного движения, но и по другим разделам школьного курса физики, где используются элементы этой теории.
вращательный движение физика тело
Изучение динамики вращательного движения твердого тела преследует следующую цель: познакомить учащихся с законами движения тел под действием моментов приложенных к ним сил. Для этого необходимо ввести понятие момента силы, момента импульса, момента инерции, изучить закон сохранения момента импульса относительно неподвижной оси.
Изучение вращательного движения твердого тела целесообразно начать с изучения движения материальной точки по окружности. В этом случае легко ввести понятие момента сил относительно оси вращения и получить уравнение вращательного движения. Необходимо заметить, что эта тема является трудной для усвоения, поэтому для лучшего понимания и запоминания главных соотношений рекомендуется проводить сопоставления с формулами для поступательного движения. Учащимся известно, что динамика поступательного движения изучает причины возникновения ускорения тел и позволяет вычислить их направления и величину. Второй закон Ньютона устанавливает зависимость величины и направления ускорения от действующей силы и массы тела. Динамика вращательного движения изучает причины появления углового ускорения. Основное уравнение вращательного движения устанавливает зависимость углового ускорения от момента силы и момента инерции тела.
Далее, рассматривая твердое тело как систему материальных точек, вращающихся по окружности, центры которых лежат на оси вращения твердого тела, легко получить уравнение движения абсолютно твердого тела вокруг неподвижной оси. Трудность решения уравнения состоит в необходимости вычисления момента инерции тела относительно его оси вращения. Если нет возможности ознакомить учащихся с методами вычисления моментов инерции, например, из-за их недостаточной математической подготовки, то можно без вывода дать значения моментов инерции таких тел как шар, диск. Как показывает опыт, учащиеся с трудом усваивают понятие о векторном характере угловой скорости, момента силы и момента импульса. Поэтому необходимо выделить возможно большее время для изучения этого раздела, рассмотреть большее число примеров и задач (или делать это на внеклассных занятиях).
Продолжая аналогию с поступательным движением, рассмотрите закон сохранения момента импульса. При изучении динамики поступательного движения отмечалось, что в результате действия силы изменяется импульс тела. При вращательном движении изменяется момент импульса под действием момента силы. Если момент внешних сил равен нулю, то момент импульса сохраняется.
Ранее отмечалось, что внутренние силы не могут изменять скорость поступательного движения центра масс системы тел. Если же под действием внутренних сил изменить расположение отдельных частей вращающегося тела, то сохраняется общий момент импульса, а угловая скорость системы изменяется.
Для демонстрации этого эффекта можно воспользоваться установкой, в которой две шайбы надеваются на стержень, скрепленный с центробежной машиной. Шайбы соединены нитью (рис. 10). Вся система вращается с некоторой угловой скоростью. Когда нить пережигают, грузы разбегаются, момент инерции увеличивается, а угловая скорость уменьшается.
Пример решения задачи на закон сохранения момента импульса. Горизонтальная платформа массой M и радиусом R вращается с угловой скоростью. На краю платформы стоит человек массой m. С какой угловой скоростью будет вращаться платформа, если человек перейдет от края платформы к ее центру? Человека можно рассматривать как материальную точку.
Решение. Сумма моментов всех внешних сил относительно оси вращения равна нулю, поэтому можно применить закон сохранения момента импульса.
Первоначально сумма моментов импульса человека и платформы была
Конечная сумма моментов импульса
Из закона сохранения момента импульса следует:
Решая уравнение относительно омега 1, получим
Тип урока: Интерактивная лекция, 2 ч.
Цели урока:
Социально – психологическая:
Обучающиеся должны выявлять собственный уровень понимания и усвоения основных понятий кинематики и динамики вращательного движения, основного уравнения динамики вращательного движения, закона сохранения момента импульса, методов расчёта кинетической энергии вращения; критически относиться к собственным достижениям в умении применять основное уравнение динамики вращательного движения и закон сохранения момента импульса к решению физических задач; развивать свои коммуникативные способности: принимать участие в обсуждении поставленной на уроке проблемы; выслушивать мнение своих товарищей; способствовать сотрудничеству в парах, группах при выполнении практических заданий и т.д.
Академическая:
Обучающиеся должны усвоить , что величина углового ускорения тела при вращательном движении зависит от суммарного момента приложенных сил и момента инерции тела, что момент инерции – скалярная физическая величина, характеризующая распределение масс в системе, и научиться определять момент инерции симметричных тел относительно произвольных осей, пользуясь теоремой Штейнера. Знать, что момент импульса - величина векторная, сохраняющая численное значение и направление в пространстве при равенстве нулю суммарного момента внешних сил, действующих на тело или замкнутую систему тел (закон сохранения момента импульса), понимать, что закон сохранения момента импульса является фундаментальным законом природы, следствием изотропности пространства. Уметь определять направление угловой скорости, углового ускорения, момента сил и момента импульса, пользуясь правилом правого винта.
Знать математические выражения основного уравнения динамики вращательного движения, закона сохранения момента импульса, формул для определения численного значения момента импульса и кинетической энергии вращающегося тела и уметь ими пользоваться при решении разного рода практических задач. Знать единицы измерения момента импульса, момента инерции.
Понимать , что между вращательным движением твёрдого тела вокруг неподвижной оси и движением материальной точки по окружности (или поступательным движением тела, которое можно рассматривать как движение по окружности бесконечно большого радиуса) существует неформальная аналогия, в которой проявляется материальное единство мира.
Задачи урока:
Образовательные:
Продолжить формирование новых компетенций, знаний и умений, способов деятельности, которые потребуются обучающимся в новой информационной среде обитания, путём использования современных информационных технологий обучения.
Способствовать формированию целостного миропонимания, путём использования метода аналогий, сравнивая вращательное движение твёрдого тела с поступательным движением, а также вращательное движение твёрдого тела с движением материальной точки по окружности, рассматривая вращательное движение твёрдого тела единым блоком: кинематическое описание движения, основное уравнение динамики вращательного движения, закон сохранения момента импульса как следствие изотропности пространства и его проявления на практике, расчёт кинетической энергии вращающегося твёрдого тела и применение закона сохранения энергии к вращающимся телам.
Показать возможности высокоразвитой информационной среды – Интернета – в деле получения образования.
Воспитательные:
Продолжить формирование мировоззренческой идеи познаваемости явлений и свойств материального мира. Научить учащихся выявлять причинно-следственные связи при изучении закономерностей вращательного движения твёрдого тела, раскрыть значение сведений о вращательном движении для науки и техники.
Содействовать дальнейшему формированию у обучающихся положительных мотивов учения.
Развивающие:
Продолжить формирование ключевых компетенций, в том числе информационно-коммуникативной компетентности обучающихся: умения самостоятельно искать и отбирать нужную информацию, анализировать, организовывать, представлять, передавать её, моделировать объекты и процессы.
Содействовать развитию мышления учащихся, активизации познавательной деятельности путём использования частично-поискового метода при решении проблемной ситуации.
Продолжить развитие коммуникативных качеств личности путем использования парной работы над заданиями по компьютерному моделированию.
Способствовать сотрудничеству в микрогруппах, обеспечить условия как для самостоятельного получения значимой для всей группы информации, так и для выработки общего вывода из предложенного задания.
Необходимое оборудование и материалы: Интерактивная мультимедийная система:
· мультимедиа-проектор (проекционное устройство)
· интерактивная доска
· персональный компьютер
Компьютерный класс
Демонстрационное оборудование: Диск вращающийся с набором принадлежностей, маятник Максвелла, легко вращающийся стул в качестве «скамьи» Жуковского, гантели, детские игрушки: волчок (юла), деревянная пирамидка, игрушечные автомобили с инерционным механизмом.
Мотивация учащихся: Содействовать повышению мотивации обучения, эффективному формированию качественных знаний, умений и навыков учащихся посредством:
Создания и решения проблемной ситуации;
Представления учебного материала в интересной, визуализированной, интерактивной и максимально понятной для обучающихся форме (стратегическая цель конкурса – стратегическая цель урока).
I. Создание проблемной ситуации.
Демонстрация: быстро вращающийся волчок (или юла) не падает, а попытки отклонить его от вертикали вызывают прецессию, но не падение. Волчок (дрейдл, тромпо – у разных народов разные названия) - незамысловатая с виду игрушка с необычными свойствами!
«Поведение волчка в высшей степени удивительно! Если он не вертится, то сразу опрокидывается, и его не удержать в равновесии на кончике. Но это совершенно другой предмет, когда он кружится: он не только не падает, но и проявляет сопротивление, когда его толкают, и даже принимает всё более и более вертикальное положение» - так говорил о волчке известный английский учёный Дж. Перри.
Почему не падает вращающийся волчок? Почему так «загадочно» реагирует на внешние воздействия? Почему, спустя некоторое время, ось волчка самопроизвольно спиралеобразно удаляется от вертикали, и волчок падает? Встречали ли вы подобное поведение объектов в природе или технике?
II. Изучение нового материала. Интерактивная лекция «Вращательное движение твёрдого тела».
1. Вводная часть лекции: распространённость вращательного движения в природе и технике (слайд 2).
2. Работа с информационным блоком 1 «Кинематика движения твёрдого тела по окружности» (слайды 3-9). Этапы деятельности:
2.1. Актуализация знаний: просмотр презентации «Кинематика вращательного движения материальной точки» - творческой работы Катасоновой Натальи к уроку «Кинематика движения материальной точки» Добавлена в основную презентацию, переход по гиперссылке (слайды 56-70).
2.2. Просмотр слайдов «Кинематика вращательного движения твёрдого тела», выявление аналогии в способах описания вращательного движения твёрдого тела и материальной точки (слайды 4-8).
2.3. Аннотация материалов для дополнительного изучения по вопросу «Кинематика вращательного движения твёрдого тела» в научно-популярном физико-математическом журнале «Квант» с помощью сети Интернет: открыть некоторые гиперссылки, прокомментировать содержательную часть статей и заданий к ним (слайд 9).
3. Работа с информационным блоком 2 «Динамика вращательного движения твёрдого тела» (слайды 10-21). Этапы деятельности:
3.1. Формулирование основной задачи динамики вращательного движения, выдвижение гипотезы о зависимости углового ускорения от массы вращающегося тела и действующих на тело сил на основе метода аналогии (слайд 11).
3.2. Экспериментальная проверка выдвинутой гипотезы с помощью прибора «Диск вращающийся с набором принадлежностей», формулирование выводов из опыта (фоновый слайд 12). Схема проведения опыта:
Исследование зависимости углового ускорения от момента действующих сил: а) от действующей силы F, когда плечо силы относительно оси вращения d диска остаётся постоянным (d = const);
б) от плеча силы относительно оси вращения при постоянной действующей силе (F = const);
в) от суммы моментов всех действующих на тело сил относительно данной оси вращения.
Исследование зависимости углового ускорения от свойств вращающегося тела: а) от массы вращающегося тела при неизменном моменте сил;
б) от распределения массы относительно оси вращения при неизменном моменте сил.
3.3. Вывод основного уравнения динамики вращательного движения на основе применения представления о твёрдом теле как совокупности материальных точек, движение каждой из которых можно описать вторым законом Ньютона; введения понятия момента инерции тела как скалярной физической величины, характеризующей распределение массы относительно оси вращения (слайды 13-14).
3.4. Компьютерный лабораторный эксперимент с моделью «Момент инерции» (слайд 15).
Цель эксперимента: убедиться в зависимости момента инерции системы тел от положения шаров на спице и положения оси вращения, которая может проходить как через центр спицы, так и через её концы.
3.5. Анализ способов расчёта моментов инерции твёрдых тел относительно разных осей. Работа с таблицей «Моменты инерции некоторых тел» (для симметричных тел относительно оси, проходящей через центр масс тела). Теорема Штейнера для вычисления момента инерции относительно произвольной оси (слайды 16-17).
3.6. Закрепление изученного материала. Решение задач о качении симметричных тел по наклонной плоскости на основе применения основного уравнения динамики вращательного движения и на сравнение движений скатывающегося и скользящего с наклонной плоскости твёрдых тел. Организация работы: работа в малых группах с проверкой решения задач с помощью интерактивной доски. (В презентации имеется слайд с решением задачи о качении шара и сплошного цилиндра с наклонной плоскости с общим выводом о зависимости ускорения центра масс, а, значит, и его скорости в конце наклонной плоскости от момента инерции тела) (слайды 18-21).
4. Работа с информационным блоком 3 «Закон сохранения момента импульса» (слайды 22-42). Этапы деятельности.
4.1. Введение понятия момента импульса как векторной характеристики вращающегося твёрдого тела по аналогии с импульсом поступательно движущегося тела. Формула для вычисления, единица измерения (слайд 23).
4.2. Закон сохранения момента импульса как важнейший закон природы: вывод математической записи закона из основного уравнения динамики вращательного движения, разъяснение, почему закон сохранения момента импульса следует считать фундаментальным законом природы наряду с законами сохранения линейного импульса и энергии. Анализ различий в применении закона сохранения импульса и закона сохранения момента импульса, имеющих сходную алгебраическую форму записи, к одному телу (слайды 24-25).
4.3. Демонстрация сохранения момента импульса с легко вращающимся стулом (аналогом скамьи Жуковского) и деревянной пирамидкой. Анализ опытов со скамьёй Жуковского (слайды 26-29) и опытов по неупругому вращательному столкновению двух дисков, насажанных на общую ось (слайд 30).
4.4. Учёт и использование закона сохранения момента импульса на практике. Анализ примеров (слайды 31-40).
4.5. Второй закон Кеплера как частный случай закона сохранения момента импульса (слайды 41-42).
Виртуальный эксперимент с моделью «Законы Кеплера».
Цель эксперимента: проиллюстрировать второй закон Кеплера на примере движения спутников Земли, меняя параметры их движения.
5. Работа с информационным блоком 4 «Кинетическая энергия вращающегося тела» (слайды 43-49). Этапы деятельности.
5.1. Вывод формулы кинетической энергии вращающегося тела. Кинетическая энергия твёрдого тела в плоском движении (слайды 44-46).
5.2. Применение закона сохранения механической энергии к вращательному движению (слайд 47).
5.3. Использование кинетической энергии вращательного движения на практике (слайды 48-49).
6. Заключение (слайды 50-53).
Аналогия как метод познания окружающего мира: физические системы или явления могут быть аналогичны как по своему поведению, так и по их математическому описанию. Часто при изучении других разделов физики можно найти механические аналогии процессов и явлений, но иногда можно найти немеханическую аналогию механическим процессам. Методом аналогии решаются задачи, выводятся уравнения. Метод аналогий не только способствует более глубокому пониманию учебного материала из разных разделов физики, но и свидетельствует о единстве материального мира.
Проверка и оценивание знаний, умений и навыков: Нет
Рефлексия деятельности на уроке:
Саморефлексия деятельности, процесса усвоения и психологического состояния на уроке в процессе работы над отдельными частями лекции.
Работа с рефлексивным экраном в конце урока (слайд 54) (выскажитесь одним предложением). Продолжите мысль:
Сегодня я узнал…
Было интересно…
Было трудно…
Я выполнял задания…
Учебные проблемы…
Домашнее задание
§ 6, 9, 10 (часть). Анализ примеров решения задач к § 6, 9. Творческое задание: подготовить по наиболее заинтересовавшему информационному блоку презентацию, интерактивный плакат или другой мультимедиа продукт. Вариант: тест или видеозадачник.
Дополнительная необходимая информация
Для подборки заданий использовать:
Уокер Дж. Физический фейерверк. М.: Мир, 1988.
Ресурсы Интернет.
Обоснование, почему данную тему оптимально изучать с использованием медиа-, мультимедиа, каким образом осуществить:
Учебный материал представлен в интересной, визуализированной, интерактивной и максимально понятной для обучающихся форме. Предусмотрен компьютерный эксперимент, выполняемый с интерактивными моделями (Открытая физика. 2.6), и решение задач с последующей проверкой с помощью интерактивной доски InterWrite. Имеется система подсказок-гиперссылок, помогающих решению задач. Презентация содержит гиперссылки на отдельные ресурсы Интернета (например, статьи электронной версии журнала «Квант»), которые можно просмотреть в режиме on-line, а также использовать для подготовки творческого задания. Для актуализации знаний служит подготовленная при изучении кинематики движения материальной точки презентация «Кинематика вращательного движения материальной точки».
Осуществляется компетентностный подход к организации учебного процесса, обеспечивается высокая мотивация учебной деятельности.
Советы по логическому переходу от данного урока к последующим:
В рамках блочно-зачётной системы с использованием методики укрупнения дидактических единиц усвоения данный урок является первым; предусмотрены уроки коррекции, закрепления знаний и зачётный урок с использованием дифференцированного по уровню сложности тестового задания. В зависимости от качества выполнения домашнего творческого задания возможно проведение в рамках изучения блока «Вращательное движение твёрдого тела»
Для закрепления знаний в классах с углубленный изучением физики при проведении практикума в конце года можно предложить следующую лабораторную работу «Изучение законов вращательного движения твердого тела на крестообразном маятнике Обербека»
1. Введение
Явления природы очень сложны. Даже такое обычное явление как движение тела, на самом деле оказывается совсем не простым. Чтобы понять главное и физическом явлении, не отвлекаясь на второстепенные летали, физики прибегают к моделированию, т.е. к выбору или построению упрощенной схемы явления. Вместо реального явления (или тела) изучают более простое фиктивное (несуществующее) явление, похожее на действительное в главных чертах. Такое фиктивное явление (тело) называют моделью.
Одной из важнейших моделей, с которой имеют дело в механике, является абсолютно твердое тело. В природе нет недеформируемых тел. Всякое тело пол действием приложенных к нему сил деформируется в большей или меньшей степени. Однако, в тех случаях, когда деформация тела мала и не влияет на его движение, рассматривают модель, называемую абсолютно твердым телом. Можно сказать, что абсолютно твердое тело - это система материальных точек, расстояние между которыми остается неизменным во время движения.
Одним из простых видов движения твердого тела является его вращение относительно неподвижной оси. Изучению законов вращательного движения твердого тела и посвящена настоящая лабораторная работа.
Напомним, что вращениетвердого тела вокруг неподвижной оси описывается уравнением моментов
Здесь - момент инерции тела относительно оси вращения, - угловая скорость вращения. Mx- сумма проекций моментов внешних сил на ось вращения OZ . Это уравнение по виду напоминает уравнение второго закона Ньютона:
Роль массы т играет момент инерции T, роль ускорения играет угловое ускорение, а роль силы играет момент сил Mx.
Уравнение (1) является прямым следствием законов Ньютона, поэтому его экспериментальная проверка является в то же время проверкой основных положений механики.
Как уже отмечалось, в работе изучается динамика вращательного движения твердого тела. В частности, экспериментально проверяется уравнение(1) - уравнение моментов для вращения твердого тела вокруг неподвижной оси.
2. Экспериментальная установка. Методика эксперимента.
Экспериментальная установка, схема которой представлена на рис.1, известна как маятник Обербека. Хотя на маятник эта установкасовсем непохожа, мы по традиции и для краткости будем называть ее маятником.
Маятник Обербека состоит из четырех спиц, укрепленных на втулке под прямым углом друг к другу. На той же втулке имеется шкив радиусом r . Вся эта система может свободно вращаться вокруг горизонтальной оси. Момент инерции системы можно менять, передвигая грузыто вдоль спиц.
Вращающий момент, создаваемый силой натяжения нитиT , равенМн=Т r . Кроме того на маятник действуетмомент сил трения в оси – М mp - С учетом этого уравнение (1) примет вид
Согласно второму закону Ньютона для движения грузат имеем
где ускорение a поступательного движения груза связано с угловым ускорением маятника кинематическим условием выражающим разматывание нити со шкива без проскальзывания. Решая уравнения (2)-(4) совместно, нетрудно получить угловое ускорение
Угловое ускорение, с другой стороны, можно довольно просто определить экспериментально. Действительно, измеряя время(, в течении которого груз т
опускается на расстояние h, можно найти ускорениеа: a =2 h / t 2 , и, следовательно,
угловое ускорение
Формула (5) дает связь между величиной углового ускорения, которую можно измерить, и величиной момента инерции. В формулу (5) входит неизвестная величина М mp . Хотя момент сил трения мал, тем не менее он мал не на столько, чтобы им в уравнении (5) можно было пренебречь. Уменьшить относительную роль момента сил трения при данной конфигурации установки можно было бы, увеличивая массу груза m. Однако, здесь приходится принимать во внимание два обстоятельства:
1) увеличение массы т ведет к увеличениюдавления маятника на ось, что в свою очередь вызывает возрастание сил трения;
2) с увеличениемmуменьшается время движения (и снижается точность измерения времени, а значит ухудшается точность измерения величины углового ускорения.
Моментинерции, входящий в выражение (5), согласно теореме Гюйгенса-Штейнера и свойства аддитивности момента инерции может быть записан в виде
Здесь - момент инерции маятника, при условии, что центр масс каждого грузаm находится на оси вращения. R - расстояние от оси до центров грузовто.
В уравнение (5) также входит величинат r 2. В условиях опыта. (убедитесь в этом!).
Пренебрегая этой величиной в знаменателе (5), получаем простую формулу, которую можно проверить экспериментально
Экспериментально исследуем две зависимости:
1. Зависимость углового ускорения Е от момента внешней силыМ=т gr при условии, что момент инерции остается постоянным. Если построить график зависимости = f ( M ) , то согласно (8) экспериментальные точки должны ложиться на прямую (рис.2), угловой коэффициент которой равен, а точка пересечения с осьюОМ дает Мmp.
|
2. Зависимость момента инерции - от расстояния Rгрузов до оси вращения маятника (соотношение (7)).
Выясним, как проверить эту зависимость экспериментально. Для этого преобразуем соотношение (8), пренебрегая в нем моментом сил трения Мmpсравнению с моментомM = mgr . (подобное пренебрежение будет правомочно, если величина груза такова, чтоmgr >> Мmp). Из уравнения (8) имеем
Следовательно,
Из полученного выражения понятно, как экспериментально проверить зависимость (7): нужно, выбрав постоянную массу груза т, измерять ускорение a при различных положениях R грузов m на спицах. Результаты удобно изобразить в виде точек на координатной плоскости ХОУ , где
Если экспериментальные точки в пределах точности измерений ложиться на. прямую (рис.3), то это подтверждает зависимость (9), а значит и формулу
3. Измерения. Обработка результатов измерений.
1. Сбалансируйте маятник. Установите грузы на некотором расстоянии Rот оси маятника. При этом маятник должен находиться в состоянии безразличного равновесия. Проверьте, хорошо ли сбалансирован маятник. Для этого маятник следует несколько раз привести во вращение и дать возможность остановиться. Если маятник останавливается в различных отличающихся другот друга положениях, то он сбалансирован.
2. Оцените момент сил трения.Для этого, увеличивая массу груза т, найдите минимальное ее значениеm 1, при котором маятник начинает вращаться. Повернув маятник на 180° по отношению к начальному положению, повторите описанную процедуру и найдите здесь минимальное значение т2. (Может оказаться, что по причине неточной балансировки маятника). Оцените по этим данным момент сил трения
3. Экспериментально проверьте зависимость (8). (В этой серии измерений момент инерции маятника должен оставаться постоянным =const). Укрепите на нити некоторый груз m>mi, (i=1,2) и измерьте время t, за которое груз опускается на расстояние h. Измерение времени tдля каждого груза при постоянном значении hповторить 3 раза. Затем найдите среднее значение времени падения груза по формуле
и определите среднее значение углового ускорения
Результаты измерении занесите в таблицу
| М | ||||||||||||
По полученным данным постройте график зависимости= f ( M ). По графику определите момент инерции маятника и момент сил трения Мmp.
4. Проверьте экспериментально зависимость (7). Для этого, взяв постоянную массу грум m, определите ускорение а груза aпри 5 различных положениях на спицах грузов то.В каждом положении R измерения времени падения tгруза m. с высоты hповторите 3 раза. Найдите среднее значение времени падения:
и определите среднее значение ускорения груза
Результаты измерений занесите в таблицу
5. Объясните полученные результаты. Сделайте выводы, находятся ли результаты экспериментов в соответствии с теорией.
4. Контрольные вопросы
1. Что мы называем абсолютно твердым телом? Какое уравнение описывает вращение твердого тела относительно неподвижной оси?
2. Получите выражение для момента импульса икинетической энергиитвердого тела, вращающегося вокруг неподвижной оси.
3. Что называют моментом инерции твердого тела относительно некоторой оси? Сформулируйте и докажите теорему Гюйгенса-Штейнера.
4. Какие измерения в проведенных Вами экспериментах вносилинаибольшую погрешность? Что необходимо сделать для уменьшения этойпогрешности?
Задача №1
Условие задачи:
Маховик в виде диска массой m=50 кг и радиусом r=20 см был раскручен до частоты вращения n1=480 мин-1 и затем предоставлен самому себе. Вследствие трения маховик остановился. Найти момент M сил трения, считая его постоянным для двух случаев: 1) маховик остановился через t=50 с; 2) маховик до полной остановки сделал N=200 оборотов.
Список используемой литературы
Основная
1.Учеб. для 10 кл. шк. и кл. с углубл. изуч. физики/О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов, Э. Е. Эвенчик и др.; Под ред. А. А.Пинского. – 3-е изд.: М.: Просвещение, 1997.
2.Факультативный курс физики /О. Ф. Кабардин, В. А. Орлов, А. В. Пономарева. - М.: Просвещение, 1977.
3.Дополнительная
4.Ремизов А. Н. Курс физики: Учеб. для вузов / А. Н. Ремизов, А. Я. Потапенко. - М.: Дрофа, 2004.
5.Трофимова Т. И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. М.: Высшая школа, 1990.
Интернет
1.http://ru.wikipedia.org/wiki/
2.http://elementy.ru/trefil/21152
3.http://www.physics.ru/courses/op25part1/content/chapter1/section/paragraph23/theory.html и др.
Загрузка...
