Личностно-ориентированное обучение физике в профильной школе. Практикум

Возможности и условия применения опыта

Данный опыт может быть использован в 9–11 классах, т. к. в этом возрасте учащиеся уже могут подготовиться к критическому восприятию новой информации, проанализировав и оценив то, что уже знают. Некоторые элементы этого опыта можно применять и 7–8 классах, например, в ситуации вызова – путём шуточной задачи или серии вопросов, позволяющих задуматься и настроиться на восприятие нового материала, путём наглядной схемы или рисунка. Поэтому, чтобы добиться успеха в старшем звене, надо уже в среднем учить работать с текстом, выделять главное, анализировать, классифицировать и т. д. Ещё одна возможность этого опыта состоит в том, что мотивация, созданная на этапе вызова должна поддерживаться на протяжении всех этапов, т. к. мотивы – это то, что побуждает и направляет деятельность человека.

Приведем примеры уроков по физике с применением технологии развития критического мышления.

Урок 1. Температура. Тепловое равновесие

Цель урока: построение знаний о температуре и способах ее измерении

Задачи:

–расширить и углубить знания о температуре и способах ее измерения;

–воспитывать умение слушать, воспринимать чужие идеи, оценивать, доносить и систематизировать информацию, выделять главное, умения говорить ясно, четко, кратко;

–развивать умение работать в группе;

–развивать умение задавать вопросы.

Учебно-методическое сопровождение:

1.Мякишев Г. Я., Буховцев Б. Б., Сотский Н. Н. Физика. Учебник. 10 класс. М., 2014.

2.Потенциал. № 4, 2015.

3.Хрестоматия по физике / под ред. профессора Б. И. Спасского. М., Просвещение, 1982.

4.Физика – юным. М., Просвещение, 2013.

5.Джонни Т. Дэннис. Физика. М., АСТ Астрель, 2014.

6.Карточки с текстами для стратегии «Зигзаг».

Приемы и стратегии: Кластер, Зигзаг, Ромашка Блума.

Практикум

Личностно-ориентированное обучение физике в профильной школе

Ход урока1

1.Стадия Вызова. На сегодняшнем уроке продолжается изучение темы «Температура и способы ее измерения», начатое в 8 классе. Что нам уже известно об этом?

Прием Кластер. На слайде в виде графа изображены ключевые понятия, сформированные в 8 классе. Вспоминаем их. На эту работу отводим 3–4 минуты. После обсуждения и голосования приступаем к работе в группах.

2.Стадия Содержания. Стратегия «Зигзаг». Тексты для этой стратегии даны в Приложении. Ученики работают в течение 30 минут.

3.Стадия рефлексии. Ученики перерисовывают и редактируют кластер в тетради в течение 4–5 минут. Выясняют, какие изменения и дополнения сделаны. Записывают вопросы, которые у них возникли, придерживаясь приема «Ромашка Блума». Например: Как определяют температуру звезд и других небесных тел? Какие еще типы термометров существуют?

Составленные в группах вопросы записываются на доске. Дети выбирают себе домашнее задание из предложенных вопросов. Организуется обсуждение, где можно найти информацию для ответа на них (в учебнике, энциклопедии, справочниках, Интернете).

Подведение итога урока.

Физический текст 1

Внаше время в США пользуются термометром Фаренгейта.

В1714 г. голландский ученый Д. Фаренгейт изготовил ртутный термометр За 0 °F он принял температуру смеси льда и поваренной соли, за 32 °F – температуру таяния льда, за 212 °F – температуру кипения воды.

Французский ученый физик Реомюр в 1730 г. предложил использовать спиртовый термометр с реперными точками 0 °R – температура таяния льда, 80 °R – температура кипения воды.

Шведский физик А. Цельсий предложил шкалу ртутного термометра, между температурой таяния льда 100 °С и температурой кипения воды 0 °С разделить на сто делений (градусов). Такая шкала избавляла от отрицательных значений температуры. Однако сейчас используется более удобная «перевернутая» шкала с температурой таяния льда 0 °С и температурой кипения воды

1 Использован материал сайта https://festival.1september.ru/articles/ 573297/pril.doc.

100 °С. Этот термометр получил широкое распространение. Его использовали для своей научной-исследовательской деятельности ботаник К. Линней и астроном М. Штремер. Для бытовых целей шкала Цельсия привычна и удобна. Однако выбор реперных точек на шкале Цельсия был произвольным. С таким же успехом за 0 °С можно было принять температуру плавления алюминия или свинца.

Поэтому в научных исследованиях используется абсолютная (термодинамическая) шкала температур, предложенная в 1842 г. английским физиком У. Томсоном (носящим титул лорда Кельвина за заслуги в области физики). На основе теоретических выкладок он ввел абсолютную шкалу температур, сформулировал второй закон термодинамики, разработал модель строения атома, разработал теорию электромагнитных колебаний и вывел формулу периода свободных колебаний в контуре.

Шкала Кельвина построена на законах термодинамики и носит название термодинамической. Абсолютный нуль это предельный холод, который достижим на листе бумаги в формуле. Имея температуру 0 °К тело не способно передать теплоту менее нагретому телу, так как его не существует.

Температура, определяемая по шкале Кельвина, называется абсолютной (Т). За единицу измерения абсолютной температуры принимается кельвин (К), входящий в Международную систему единиц. Изменение по Кельвину равно изменению по Цельсию:

1К = 1°С.

Абсолютный нуль по шкале Цельсия равен –273 °С. Абсолютная температура таяния льда соответствует 273 К. Формула, связывающая температуру по шкале Кельвина с температурой по шкале Цельсия,

Т = t + 273.

Физический текст 2 В быту мы привыкли определять температуру как меру «на-

гретости» тела. Однако ощущение тепла и холода бывают обманчивыми. Например, если одну руку опустить в холодную воду, другую подержать в горячей, потом обе руки опустить в теплую воду, то одинаковая температура для рук будет ощущаться по-разному. Камень и доска при одной и той же температуре вызывают различные ощущения.

Поэтому температуру правильнее определять как показатель направления теплообмена. В процессе остывания более нагре-

Практикум

Личностно-ориентированное обучение физике в профильной школе

тые тела отдают тепло менее нагретым телам. Перенос энергии идет строго в определенном направлении к менее нагретым телам, которые поглощая ее нагреваются. Процесс теплообмена длится до установления теплового равновесия, после чего процесс переноса энергии прекращается. При тепловом равновесии все макропараметры (объем, давление, температура) престают изменяться. И все тела системы имеют равные температуры. Знания о направление теплового обмена, не дают нам представления о том на сколько одно тело было больше нагрето чем другое.

Если в теплоизолированном помещении имеются тела разной температуры: кастрюля с горячей водой, горячий утюг, мороженое, лед в стакане с водой – все они через некоторое время самопроизвольно придут к тепловому равновесию. Лед и мороженое растают и нагреются, утюг, кастрюля с водой остынут и примут одинаковую температуру.

Температура характеристика теплового равновесия всех предметов теплоизолированной системы.

Один из основных вопросов молекулярно-кинетической теории является вопрос о том, что является одинаковым у тел при равенстве их температур (тепловом равновесии).

Оказывается, именно средняя кинетическая энергия тел при тепловом равновесии имеет одинаковое значение. Температура – мера средней кинетической энергии движения молекул. Во сколько раз увеличивается температура, во столько же раз увеличивается средняя кинетическая энергия движения молекул.

Физический текст 3 От температуры зависят следующие физические величины:

давление, объем, электрическое сопротивление и т. д. Для измерения температуры можно воспользоваться изменением одной из этих величин в зависимости от температуры. На практике чаще всего используются жидкостные термометры, в основе которых лежит зависимость объема жидкости от температуры. Температуру таяния льда принимают равной 0 °С, температуру кипения воды 100 °С при нормальном атмосферном давлении. Шкала между 0 °С и 100 °С делится на 100 равных частей (градусов). В жидкостные термометры заливаются ртуть или подкрашенный спирт. Перемещение жидкости на одно деление термометра соответствует изменению температуры на 1 °С. Однако жидкости меняют свой объем в зависимости от температуры неодинаково. Поэтому значения одной и той же температуры, измеренные

термометрами с различной жидкостью, могут незначительно отличаться. Это не является препятствием для использования различных термометров для бытовых целей. Но для научных исследований необходимы более точные термометры.

Опытномпутёмустановлено,чтокинетическаяэнергиядвижения частиц растет прямо пропорционально температуре. Можно было считать температуру средней кинетической энергией движения молекул и измерять ее в джоулях, однако понятие «температура» введено давно, когда о молекулах и их движении не знали, да и температура в энергетических единицах будет иметь очень маленькие значения – порядка 10-21

Для определения температуры необходимо тело привести в контакт с термометром и подождать не менее 10 мин. для установления теплового равновесия.

Медицинские термометры между колбой и столбиком имеют узкий капилляр, благодаря которому ртуть сама по себе не может опуститься в колбу. Чтобы привести термометр в рабочее состояние его необходимо встряхнуть.

Физический текст 4 Еще в древности люди заметили, что здоровье человека свя-

зано с температурой его тела. В античности врачи считали согревающее и охлаждающее действие лекарств основным лечащим эффектом (например, Гален, ок. 130–200 гг. до н. э.). Также, по их мнению, лекарства служат для регуляции сухости и влажности. Гален делил лекарства по «градусам» теплоты, холода, сухости и влажности. Три части каждого лекарства имеют четыре основных части. Смешивая лекарства в разных пропорциях, получали необходимый градус. Латинское слово temperatura обозначает «смешение». Правда, учение Галена и его последователей не позволяет определить количественную связь между градусами компонентов и смеси.

В XVII в. начали развиваться количественные методы измерения температуры. Г. Галилей в 1592 г. на своих лекциях продемонстрировал прообраз термометра (термоскоп). Прибор состоял из частично заполненной водой трубки, в которой плавал стеклянный шарик. Часть трубки опускалась в открытый сосуд, заполненный водой. Нагревание шарика приводило к увеличению давления воздуха в нем, что в свою очередь влекло за собой понижение уровня воды. Охлаждение приводило к повышению уровня. По уровню воды судили о величине температуры. Применялся термоскоп в медицине.

Практикум

Личностно-ориентированное обучение физике в профильной школе

Однако показания термоскопа Галилея сильно зависели от атмосферного давления. Повышение атмосферного давления влекло за собой повышение столбика жидкости в прообразе термометра и не зависело от температуры.

Во Флоренции были изготовлены термометры с запаянной трубкой, их показания не зависели от атмосферного давления. Они заполнялись подкрашенным спиртом, температура замерзания которого выше, чем у воды.

Долго решался вопрос с опорными точками для введения шкалы термометра. После множественных проб, было решено принять за 0 °С температуру таяния льда, 100 °С – температуру кипения воды. Впервые такие опорные точки были предложены Х. Гюйгенсом в 1655 г. Они были выбраны произвольно, но имели более определенное значение, в отличие от опорных точек, связанных с температурой тела здорового человека (Ньютон), температурой воздуха при первом заморозке близ Магдебурга (Герике) и т. п.

Шкала Фаренгейта является самой распространенной в англоязычных странах.

Урок 2. Электростатика (10 класс)

Цели урока:

–обобщить знания по теме «Электростатика»;

–проверить степень усвоения теоретического материала и навык решения задач;

–воспитывать самостоятельность в учащихся.

Основной прием – «Как вы думаете?» Формы работы: парная, групповая, коллективная.

Организационный момент: перекличка учеников, проверка домашнего здания, сообщение темы и цели урока (2 мин).

Ход урока представлен в табл. 4.

-Что называется электрическим зарядом?

-Что такое электризация?

-Закон сохранения заряда.

-Закон Кулона.

-Напряженность электростатического поля.

-Силовыелинииэлектростатическогополя.

-Принцип суперпозиции.

-Электростатическая индукция.

-Два вида диэлектриков.

-Поляризация диэлектриков.

-Конденсаторы.

-Формула плоского конденсатора.

-Энергия конденсаторов.

Если ученик знает ответ на вопрос, то он кладет карточку с вопросом на красную карточку, если сомневается – на желтую, если не знает ответа – на зеленую.

Команда обсуждает ответы. После чего расположение карточек можно поменять. (10 мин)

Стадия «Осмысление» Команды получают задачи. Решают коллективно, оформляя решение у доски. Задача 1. Имеются три одинаковых заряда по 5·10-9 Кл. Заряды расположены в центре треугольника с равными сторонами. Определите величину заряда, который надо поместить в центре треугольника, чтобы на каждый заряд действовала результирующая сила равная нулю.

Задача 2. В поле плоского конденсатора, расположенного горизонтально, находится в равновесии капелька масла радиусом 3 нм. Определите заряд электрона капельки, несущей на себе заряд двух электронов, если напряжение на конденсаторе 620В, расстояние между пластинами 10 мм, плотность масла 800 кг/м.

Задача 3. Какое расстояние пролетит электрон до полной остановки, если он движется в вакууме по направлению силовых линий однородного поля, напряженностью 0,034 В/м? Начальная скорость электрона

4м/с. (10 мин)

Практикум

Личностно-ориентированное обучение физике в профильной школе

Стадия «Размышление» Команды представляют решение на доске. (рефлексия) Защищают решение, отвечая на вопросы

класса и учителя. (14 мин)

Подведение итогов, на «графе знаний» все карточки должны быть красными. Выставление оценок. (2 мин)

Задание на дом (2 мин): § 91, 96, 99. № 702, 760.

Вопросы для обсуждения

1. На основе изученной литературы определите характерные черты личностно-ориентированных технологий обучения (сотрудничества, развития критического мышления) обучения. Результаты оформите в виде таблицы:

Основные черты развивающих технологий

2.В творческих группах организуйте микропреподавание фрагмента урока на этапе закрепления материала с применением технологии сотрудничества в обучении. Оцените соответствие хода урока методическим рекомендациям.

3.Установите соответствие между стадиями и деятельностью субъектов учебного процесса (в соответствии с табл. 5) в технологии развития критического мышления.

Таблица 5 Этапы технологии развития критического мышления

4. Разработайте стадию «вызова» по предложенной теме урока на основе технологии развития критического мышления, заполнив таблицу:

Схема стадии вызова в технологии критического мышления

5. Разработайте технологическую карту урока по развитию критического мышления на основе предложенного развернутого конспекта урока.

Контрольный тест по теме практического занятия

Из приведённых вариантов ответов найдите правильное определение понятия (правильный ответ обозначен *).

1.Основой обучения критическому мышлению являются три

фазы:

а) обучение, воспитание, развитие.

б) преподавание, учение, деятельность. в) *вызова, осмысления, размышления.

г) определение, активизация, закрепление.

2.Как считает И. Г. Агапов, «критическое мышление» – это

а) *педагогическая технология, ориентированная на развитие у учащихся навыков работы с текстом, на овладение всеми видами звучащей и письменной речи, на взаимодействие со сверстниками по поводу данного текста;

б) сложный процесс творческого интегрирования идей и возможностей, переосмысления и перестройки концепций и информации;

в) умственная деятельность, при которой особое внимание уделяется анализу, сравнению, толкованию, применению, инновациям, решению проблемы или оценке хода мысли;

г) критическое суждение человека относительно условий и результатов опыта способно направить желание и интересы личности по правильному пути.

3.Что означает «синквейн»? а) Концептуальная таблица. б) *Пятистрочный стих.

в) Пучок, связка. г) Мозговой штурм.

4.Дайте определение методу критического мышления «Кластер». а) *Пучок, связка.

б) Свёртывание информации.

Практикум

Личностно-ориентированное обучение физике в профильной школе

в) Двучастный дневник. г) Обучение сообща.

5. Из приведённых вариантов укажите методы обучения критическому мышлению.

а) Словесные, наглядные, практические, лабораторные, про- блемно-поисковые, компьютерные.

б) *Продвинутая лекция, инсерт, синквейн, кластер, мозговой штурм, концептуальная таблица, Т-схема, обучение сообща.

в) Лекция, демонстрация кино, лабораторный метод, компьютерный, репродуктивный, мозговой штурм, обучение сообща.

г) Убеждение, внушение, метод примера, создание проблемной ситуации, дискуссия, дебаты.

Литература: 6, 9, 11, 20, 26, 28.

Интернет-ресурсы: 11.

3. ТЕХНОЛОГИЯ КОЛЛЕКТИВНОЙ ТВОРЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Цель – изучить этапы технологии КТД, научиться планировать коллективное творческое дело на уроках физики и во внеурочной работе учащихся.

Форма занятия – дидактическая игра.

Знания и умения, приобретаемые в результате освоения темы (семинара):

–знать возможности и принципы организации КТД;

–уметь организовывать КТД учащихся;

–владеть организацией преподавания уроков и внеурочной работы в форме КТД.

Формируемые компетенции: ПК-1, ПК-2, ПК-3.

Актуальность темы. Занятие призвано обучить моделированию уроков и внеурочной работы в форме КТД.

Теоретическая часть

Одним из эффективных средств развития детского коллектива в школе является коллективная творческая деятельность (КТД). Наиболее подробно методика ее организации разработана И. П. Ивановым и его последователями, выдвинувшими идею «педагогики общей заботы». В основе ее лежат следующие принципы: