Проблемне навчання фізиці як ефективний засіб розвитку творчої активності учнів

Управління освіти Миколаївсьої міської ради Науково-методичний центр Управління освіти Миколаївської міської ради

Проблемне навчання фізиці як ефективний засіб розвитку творчої активності учнів

Мостова Н.В. старший учитель вчитель фізики вищої категорії Миколаївської загальноосвітньої школи І – ІІІ ступенів № 42

Миколаїв 2011 Мостова Н.В., вчитель фізики Миколаївської загальноосвітньої

школи І – ІІІ ступенів № 42 „Проблемне навчання фізиці як ефективний засіб розвитку творчої активності учнів”, Методична розробка. Миколаїв: НМЦ,2011. Рецензенти: Манзарук С.М., методист фізики науково-методичного центру управління освіти Миколаївської міської ради Колінко О.А., заступник директора науково-методичного центру. Відповідальний за випуск: Удовиченко О.О., директор НМЦ.

Затверджено науково-методичною радою НМЦ Протокол №________від________________р.

Зміст 2

Вступ ....................................................................................................................................5 1. Проблемне навчання – це технологія активного навчання фізики....................6 2. Проблемне навчання на уроках фізики...................................................................9 2.1. Проблемні ситуації при вивченні нового матеріалу.......................................10 Проблемні ситуації при проведенні демонстраційного і фронтального експерименту.............................................................................11 2.3. Проблемні ситуації при розв'язуванні фізичних задач...................................13 2.3.1. Фізична задача............................................................................................. 13 2.3.2.Якісні задачі...................................................................................................15 2.3.3. Експеріментальні завдання.......................................................................16 2.4. Проблемні ситуації при виконанні учнями домашніх робіт.........................17 2.5. Проблемне навчання в позакласній роботі......................................................17 2.6. Метод проектів.......................................................................................................19 Висновки..............................................................................................................................20 Література............................................................................................................................21 Додаток 1..............................................................................................................................22 Додаток 2..............................................................................................................................26 Додаток 3..............................................................................................................................28 Додаток 4..............................................................................................................................30 Додаток 5..............................................................................................................................31 Додаток 6..............................................................................................................................33 Додаток 7..............................................................................................................................34 Додаток 8..............................................................................................................................36 Додаток 9..............................................................................................................................36

3

Не намагайтеся пояснити дитині те, до чого вона може додуматися сама. Давайте можливість кожній дитині зробити своє маленьке відкриття Е.І. Алексендрова Вступ І на виробництві, і в повсякденному житті люди часто стикаються з проблемами, які не мають готових рішень. Щоб успішно вирішувати їх, необхідно володіти не тільки великим обсягом наукових знань, але і розвинутим логічним мисленням, вмінням самостійно застосовувати ці знання в різних ситуаціях. Отже, праця має все більш творчий характер. Тому пріоритетна мета освіти на сучасному етапі – це всебічний, вільний розвиток дитини як особистості творчої, діяльної, самостійної у своїх вчинках. Особистісний підхід до навчально- виховного процесу передбачає певну переорієнтацію свідомості вчителя, його погляду на особистість учня, врахування його потреб та індивідуальних можливостей, здібностей, здатності до навчання, соціального досвіду учня. Тому пріоритетні напрямки освіти переміщуються зі знань, умінь та навичок учня на його особистісні якості, розвиток його компетенцій, при цьому знання сприймаються як засіб досягнення компетентності, тобто вищого рівня освіченості. Саме тому одним з найголовніших завдань нині є створення оптимальних умов для реалізіції принципу активності в навчанні. Активність як особистісне утворення відображає особливий стан школяра та його ставлення до діяльності. Якщо діяльність – це єдність об’єктивно-суб’єктивних властивостей людини, то активність визначає її рівень і характер, що впливають на процесс цілепокладання й на усвідомлення мотивації, способів діяльності. Активність школяра розвивається, супроводжуючи весь процес розвитку особистості. Проблема розвитку пізнавальної активності учнів пов’язана з пошуком нового в теорії та практиці навчання. Результатом творчого пошуку оригінальних (нестандартних) рішень різноманітних методичних проблем є специфічні форми та методи навчання, нестандартні підходи до організації навчально-виховного процесу, нові технології навчання. Провідне місце належить технологіям навчання, які є основою повноцінного розвитку пізнавальної активності учнів. Технології, які активізують процес навчання, спираються не лише на процеси сприйняття, памяті, уваги, а й на творче, продуктивне мислення і спілкування, активні форми й методи навчання. Практичний досвід роботи та проведені теоретиками педагогічної науки дослідження показують, що найефективніше процес формування творчої активності учня реалізують розвивальна, проблемна, диференційована і модульна технології навчання фізики, які спираються на ідею розвитку дитини. Процес навчання фізики повинен бути спрямований на вироблення в учнів навичків досліджувати, самостійно визначати проблему та розв’язувати її. Відповідно і система творчих завдань має враховувати ці особливості, а також повинна бути спрямована на заохочення учнів до самостійного пошуку шляхів навчальної діяльності, спонукання до вибору різних навчальних завдань і форм роботи та способів їх виконання, самостійного оцінювання результатів власної роботи та роботи товаришів. Актуальність проблемного навчання полягає в тому, що воно на відміну від традиційного доставляє тим, хто вчиться радість самостійного пошуку і відкриття і, що 4

саме головне, забезпечує розвиток пізнавальної самостійності дітей, їх творчій активності. Воно направлено на те, щоб сформувати в учнів необхідну систему знань, умінь і навичків, а також досягти високого рівня розвитку учнів, розвитку здібності до самонавчання, самоосвіти. Проблемне навчання базується на умінні слухати і спостерігати, виділяючи головне; узагальнювати і систематизувати різні знання і факти; аналізувати; висловлювати і відстоювати свою точку зору. Областю обраного мною дослідження була теорія і методика проблемного навчання як ефективного засобу розвитку творчої активності учнів на уроках фізики. Виходячи з цього сформульовано ряд завдань: 1. Охарактеризувати суть проблемного навчання.

2. Розглянути проблемні ситуації як основу проблемного навчання.

3. Вказати переваги та недоліки проблемного навчання.

1. Проблемне навчання – це технологія активного навчання фізики. Технологія проблемного навчання – це також технологія активного навчання, яка сприяє розвитку творчої активності учнів. Проблемне навчання виникло у 50-х роках XX століття як результат досягнень передової практики й теорії навчання й виховання, яка на думку її авторів, має компенсувати недоліки традиційного або пояснювальноілюстративного виду навчання. Проблемність є обов’язковою властивістю сучасних уроків. Це засіб виховання в учнів самостійності в навчальному процесі, поштовх до творчого мислення та розвитку потенційних здібностей. Польский педагог В.Оконь проблемне навчання визначав так: „Проблемне навчання грунтується не на передаванні готової інформації, а на отриманні учнями певних знань та вмінь шляхом вирішення теоретичних та практичних проблем. Суттєвою характеристикою цього викладання є дослідницька діяльність учня, яка з’являється в певній сітуації і змушує його ставити питання-проблеми, формулювати гіпотези та перевіряти їх під час розумових дій.” Перші ідеї проблемного навчання висвітлені в методах навчання Дж.Дьюї – навчання через роблення, Дж.Бруннера – навчання через дослідження. У колишньому Радянському Союзі цю концепцію розвивали І.Я. Лернер, А.М.Матюшкін, М.І.Махмутов, М.М.Скаткін. Т.В.Кудрявцев суть процесу проблемного навчання бачить у висуванні перед учнями дидактичних проблем, у процесі розв’язування яких учні у спільній діяльності з учителем і під його керівництвом опановують нові знання й способи дій, внаслідок чого формуються творчі здібності. Такі, як продуктивне мислення, уявлення, пізнавальні мотивації, інтелектуальні здібності, позитивні емоції. Проблемне навчання є одним з найбільш ефективних засобів активізації мислення учня. Суть активності, що досягається при проблемному навчанні, полягає в тому, що учень повинен аналізувати фактичний 5

матеріал і оперувати їм так, щоб самому отримати з нього нову інформацію. Нового застосування колишніх знань не може дати ні вчитель, ні книга, воно шукається й знаходиться учнем, поставленим у відповідну ситуацію. Це і є проблемний метод навчання як антипод методу сприйняття готових висновків вчителя. Головне в проблемному навчанні – суперечність між знаннями наявними і тими, яких не вистачає. Рушійною силою проблемного навчання є створення проблемних ситуацій та їх розв’язання. У його реалізації важливу роль відіграють методи подання програмного матеріалу. Серед них проблемно-пошуковий, проблемний виклад знань, дослідницький метод. Ці методи використовує вчитель у сукупності з такими методами, як пояснювально-ілюстративний, програмований, пояснювально-інформативний із компьютерним навчанням. Схема проблемного навчання має вигляд: 1. формулювання вчителем навчально-проблемних завдань, які створюють для учнів проблемну ситуацію; 2. усвідомлення, прийняття проблеми учнями; 3. здійснення пошукового розв’язання задачі; 4. реалізація і перевірка правильності розв’язання завдання; 5. використання засвоєних знань у теоретичній та практичній діяльності..

Етапи проблемного навчання Дії суб’єкта викладання (педагога) Створення проблемної ситуації Організація обміркування проблеми та її формулювання Організація пошуку формулювання гіпотези Організація верифікації (перевірки) гіпотези Організація узагальнення результатів попередніх дій і використання здобутих знань на практиці

Дії суб’єкта учіння (учня) Усвідомлення суперечностей у навчальному матеріалі, який вивчається Формулювання навчальної проблеми Висування гіпотези, яка пояснюе досліджувану навчальну проблему Перевірка гіпотези шляхом експерименту, вирішення завдань, наукового пошуку тощо Аналіз отриманих результатів, формування висновків, використання їх у практичній діяльності

Проблемна ситуація, навчальна проблема, проблемне завдання, проблемне запитання, спосіб розв’язування проблемної ситуації є основними поняттями проблемного навчання, яке розглядається не як механічне додавання діяльності викладання й навчання, а як діалектична взаємодія й взаємозв'язок цих діяльностей. Підпорядкування основних понять проблемного навчання можна подати у вигляді структурної схеми, яку запропонувала Г.О.Панурова.

6

Проблемне навчання

Основні поняття

Проблемна ситуація

Проблема

Форми вираження проблеми

Проблемна задача

Проблемне завдання

Проблемне запитання

Із схеми видно, що центральними категоріями проблемного навчання є „проблемна ситуація” і „проблема”. Проблему можна рохглядати як логічну, психологічну і дидактичну категорію. Як дидактичну категорію різні автори визначають її по-різному. Наприклад, В.Оконь: „ Проблема – це утруднення, яке потребує дослідницької активності, що приводить до розв’язання”. М.М.Скаткін визначає проблему як проблемну ситуацію, прийняту суб’єктом для розв’язання, а А.М.Алексюк говорить про проблемність у навчанні як одну із характерних рис нового типу навчання. А.М.Матюшкін характеризує проблемну ситуацію, як "особливий вид розумової взаємодії об'єкта й суб'єкта, що характеризується таким психічним станом суб'єкта (учня) при розв'язку їм завдань, який вимагає виявлення (відкриття або засвоєння) нових, раніше суб'єктові невідомих знань або способів діяльності". Проблемне завдання учень отримує від учителя, з підручника чи навчального посібника, за допомогою засобу наочності, навчального компьютера або формулює його сам. Це завдання містить елементи, які перебувають у суперечливих стосунках як між собою, так і зі знаннями учнів. Проблемні ситуації можна сформувати трьома різними способами: – шляхом чіткої постановки проблеми викладачем; – шляхом створення умов, при яких учневі потрібно самому зрозуміти і сформулювати проблему; – шляхом створення такої проблеми, вирішуючи яку, учень має прийти до нової, додаткової проблеми, виявленої ним самостійно, але передбаченої викладачем. А.М. Матюшкін наводить 6 правил створення проблемної ситуації.

1. перед суб’єктами учіння слід поставити таке практичне або теоретичне завдання, виконання якого вимагає засвоєння нових знань і опанування нових навичок і умінь.

2. завдання має відповідати розумовим здібностям суб’єктів учіння.

3. проблемне звдання дається до пояснення матеріалу, що вивчається.

4. проблемними завданнями можуть бути: • засвоєння навчального матеріалу; • формулювання запитання, гіпотези; • практичне завдання.

5. одна і та сама проблема може бути створена різними типами завдань.

7

6.

розв’язанню дуже складної проблемної ситуації суб’єкт викладання сприяє шляхом указування суб’єкту учіння причин невиконання даного йому практичного завдання або неможливості пояснення ним тих чи інших фактів.

Вибір того або іншого способу створення проблемної ситуації залежить від характеру навчального матеріалу, від підготовленості учнів, від рівня їхньої пізнавальної самостійності. На практиці частіше доводиться звертатися до постановки проблеми викладачем за активної участі учнів. Одним із таких способів є виклад нового матеріалу з використанням евристичних питань і завдань, евристичної бесіди, які вимагають активних міркувань, спрямованих на створення проблемних ситуацій, вирішення яких можливо на підставі всебічного аналізу цих ситуацій, зіставлення, узагальнення і систематизації. В умовах формування проблеми та процесу розв’язання проблемного завдання формується логіка дослідження, яка повинна складатися із таких елементів: 1. складання плану розв’язання проблеми, але обов’язково план повинен включати вибір варіантів; 2. висунення пропозиції та обгрунтування гіпотези в процесі розв’язання навчального завдання; 3. доказовість гіпотези здійснюється шляхом виділення із гіпотези висновку та кроків, які призвели до цього рішення, відповідно в кінцевому результаті ці дані перевіряються; 4. перевірка розв’язання проблеми: співставлення мети, вимоги проблемного завдання та здобуття кінцевого результату, відповідність теоретичних висновків практиці тощо; 5. повторення та аналіз процесу розв’язання навчального завдання. Під час проведення занять можна використовувати такі рівні проблемного навчання: • постановкк проблеми та її розв’язання педагогом; • створення проблеми педагогом та її розв’язання спільно з учнями; • розв’язання учнями проблемних завдань, які виникають у проуесі учіння; • учні разом з педагогом визначають проблему і самостійно її розв’язують. Розв'язок учнями проблеми, як вважають теоретики педагогічної науки, має величезну перевагу перед простим завчанням готової інформації. Основні достоїнства проблемного навчання полягають у тому, що воно розвиває розумові здібності учнів; викликає у них інтерес до навчання і відповідно сприяє виробленню мотивів і мотивації навчально-пізнавальної діяльності; пробуджує їхні творчі нахили; має різнобічний характер; виховує самостійність, активність і креативність учнів; сприяє формуванню всебічно розвинутої особистості, спроможної вирішувати майбутні професійні та життеві проблеми.

2. Проблемне навчання на уроках фізики. При проблемному навчанні вчитель фізики, викладаючи матеріал і пояснюючи найбільш складні поняття, систематично створює на уроці проблемні ситуації й організовує навчально-пізнавальну діяльність школярів так, що вони на основі аналізу фактів, спостереження явищ (при демонстраційному або фронтальному експерименті) 8

самостійно роблять висновки і узагальнення , формулюють правила, поняття, закони, застосовують наявні у них знання у новій ситуації. Таким чином, проблемне навчання починається зі створення проблемної ситуації головного засобу активизації розумової діяльності школярів і проходить потім основні етапи: формування проблеми, знаходження способів її рішення, рішення проблеми, формулювання висновків, підведення підсумків. Сутність проблемної ситуації складає невідповідність між уже засвоєними знаннями, вміннями і тими фактами і явищами, які необхідно пояснити. Не всяка проблемна ситуація стає навчальної проблемою, хоча кожна проблема містить проблемну ситуацію. Наприклад, питання вчителя: "Чим пояснюється поверхневий натяг у рідинах?", заданий восьмикласникам, створює проблемну ситуацію, але пошук відповіді їм ще недоступний, і вона переходить в навчальну проблему, вирішення якої можливе лише в 10 класі. Труднощі аналізу проблемної ситуації повинні бути посильними для учня, і у нього повинно виникати бажання подолати їх, тим часом рішення проблем не відразу доступно всім школярам. Існують певні вимоги до проблемних ситуацій.

1. Проблемна ситуація повинна бути такою, щоб уже первинний аналіз її викликав в учнів одночасно і почуття труднощі, і почуття майбутнього успіху, щоб виникло не тільки протиріччя, але і можливість зняття його, тобто необхідно дотримуватися принципу доступності. Якщо проблемна ситуація дуже важка, то учень втрачає надію на її вирішення, якщо занадто проста, учень втрачає інтерес до майбутнього вирішення.

2. Проблемна ситуація повинна містити в собі елемент нового, цікавого для учнів; це сприяє включенню школяра в активний пізнавальний процес. Інтерес до вирішення проблемних ситуацій виникає при різноманітності їх за змістом і за формою вираження. У своїй роботі я використовую проблемні ситуації при: • • • • •

вивченні нового матеріалу; проведенн демонстраційного і фронтального експерименту; розв'язанні фізичних завдань; виконанні учнями домашніх робіт; у позакласній роботі.

2.1. Проблемні ситуації при вивченні нового матеріалу. Розглянемо приклад створення проблемної ситуації на уроці фізики при вивченні нового матеріалу по темі "Дифузія" в 7 класі. Учням пропонується визначити швидкість дифузії запаху в приміщенні і порівняти її зі швидкістю руху молекул, яка повідомляється учням. Швидкість молекул приблизно 400 м / с, вона порівнянна зі швидкістю кулі. Після розрахунку швидкості дифузії учні отримують результат: приблизно 25 см / с. Для розрахунку їм необхідно згадати, як розрахувати швидкість, знаючи шлях та час. Виникає проблема: чому швидкість дифузії багато менше швидкості молекули? Учні висувають свої гіпотези і намагаються пояснити цей факт, використовуючи початкові відомості про будову речовини. У даній ситуації вчитель може підвести до правильних висновків не 9

безпосередньо, а опосередковано, провівши аналогію: уявіть собі, що кожен з вас молекула і вам треба подолати відстань від однієї стіни до іншої, спочатку ви робите це в порожньому приміщенні, а потім з перешкодами (молекулами), які здійснюють хаотичний рух. Після обговорення даної проблеми спільними зусиллями приходимо до висновку про те, що молекула запаху долає зіткнення і взаємодії з іншими молекулами, при цьому втрачаючи швидкість. На першому уроці по темі «Стан речовини в природі» перед поясненням можна задати питання-проблему про збереження води (холодної) в теплий день без термоса або про почуття холоду в жаркий день після купання і почуття тепла у воді (температура води багато нижче температури повітря), особливо у вітряну погоду . На етапі закріплення взаємоперетворень газ-рідина можна запропонувати учням виконати експеримент (кожному) з рукою і вирішити цю проблему: дихаємо - відчуття тепла, дуємо - відчуття холоду (температура повітря, що видихається завжди однакова). Проблемне питання повинне містити суперечність інформації і викликати необхідність і бажання порівнювати, міркувати, аналізувати дані, узагальнювати їх, тобто шукати закономірність. Так, наприклад:”Чому тоне кинутий у воду цвях, а важке судно плаває”? буде проблемним, а питання:” Чому тіла плавають?” буде інформаційним, оскільки він вимагає для відповіді лише знань. При вивченні електричних явищ у 9 класі у учнів тривалий час формують уявлення про те, що для виникнення струму потрібне джерело струму (наприклад, гальванічний елемент). При вивченні явища електромагнітної індукції учитель пропонує їх увазі дослід з рухом провідника в магнітному полі, який показує, що можна отримати струм в провіднику і без відомих їм джерел. Виникає проблемне питання: ”Чому можна отримати струм в провіднику без використання відомих вам джерел?”.

2.2.

Проблемні ситуації при проведенні демонстраційного і фронтального експерименту.

Дуже хороший ефект може бути досягнутий фізичним експериментом. Експеримент - проблему можна використовувати на всіх етапах уроку (актуалізація, вивчення теми, закріплення, домашнє завдання). Для залучення в роботу великої кількості учнів необхідно використовувати диференційований підхід і інтенсивність навчання. Показовим є приклад з фарбуванням папера в малиновий колір в процесі дифузії молекул нашатирного спирту. Даний дослід - проблема передбачає як повну цілісну відповідь відразу, так і відповіді по невеликих частях (без додаткових пояснень, питань або з такими). Дослід може бути продовжений уявним експериментом - подорожжю із сьогодення в майбутнє з різними версіями майбутніх наслідків. Розглянемо приклад створення проблемної ситуації на уроці фізики під час проведення демонстраційного експерименту по темі "Умови плавання тіл" у 8 класі. Перед учнями знаходиться три посудини з рідиною, в яких поміщено три однакових тіла, наприклад, картопля: у першій посудині тіло плаває на поверхні, у другій знаходиться всередині рідини, в третій - тіло на дні. Питання: Чому одне й теж тіло веде себе по-різному? Від яких факторів залежить поведінка тіла в рідині? Учні пропонують багато версій, але не всі вони відображають суть, тому самі учні

10

вибирають з усіх самі доказові. Так як, у всіх випадках тіла однакові, то можна відразу виключити параметри тіла, залишається рідина, отже, умови плавання пов'язані з рідиною. Таким чином, знаючи про існування сили тяжіння і сили Архімеда, учні приходять до висновку про співвідношення цих сил, а так само пов'язують це з щільністю тіл і рідини. На дошці робимо креслення даного досвіду і підбираємо співвідношення сил, після кожного малюнка робимо висновок: тіло тоне, якщо ... і т.д. Перед вивченням явища конвекції у 8 класі за допомогою дослідів можна створити проблемну ситуацію на основі проблемного демонстраційного експерименту: Дослід 1. Прогрівають зверху воду, налиту в пробірку. На дні пробірки за допомогою вантажу укріплюють шматочок льоду. Верхній шар води закипає, а ніжній залишається холодним (лід не тане). Учні пояснюють результати досвіду, оскільки їм відома погана теплопровідність води. Дослід 2. Нагрівають пробірку знизу, а шматочок льоду поміщають на поверхню води. Вода в пробірці закипає. Лід тане. Створюється проблемна ситуація. Починається її аналіз. Виділяється відоме і невідоме. На підставі знань, отриманих учнями при вивченні явища теплопровідності, вода не повинна прогріватися, оскільки вона поганий провідник теплоти. Показаний досвід і життєва практика показують, що це не так. Виникає проблемна ситуація, яка створюється за допомогою учнів: чому при підігріванні пробірки знизу закипає вся маса води, а при нагріванні зверху її верхній шар? Таким чином, на самому початку уроку створюється проблемна ситуація. Вона заставляє учнів зрозуміти, що раніше придбаних знань недостатньо для пояснення спостережуваного явища і що необхідно вивчити нові явища і їх закономірності, які розглядаються в новій темі "Конвекція". Проблемну ситуацію доцільно створити для узагальнення і закріплення учбового матеріалу по теплопровідності тіл. Створюється проблемна ситуація, яка підкреслює не лише відмінність теплопровідності різних тіл (вода, папір), але і теплопровідності одного і того ж тіла залежно від його стану (мокрий або сухий папір). Дослід 1. З аркуша паперу роблять невелику коробку. Кути її затискають канцелярськими скріпками. Встановлюють коробку на кільці штатива. Під коробку ставлять засвічену спиртівку. Паперова коробка швидко згорає. Дослід 2. Другу таку ж коробку встановлюють на кільці штатива, наливають в неї трохи води. Під коробку ставлять засвічену спиртівку і нагрівають воду до кипіння. Про те, що вода в коробці закипає, учні судять по виділенню великої кількості пари. Виникає проблемна ситуація: чому порожня паперова коробка, поміщена на джерело теплоти, спалахує, а заповнена водою немає? Далі йде розв’язування проблемной ситуації: паперова коробка, заповнена водою і поміщена над полум'ям спиртівки, не горить тому, що папір, змочений водою, стає теплопровідним і нагрівається при кипінні води приблизно до 100°С. У 7-му класі при вивченні теми «Початкові відомості про будову речовини» можна використовувати наступний експеримент. Життєвий досвід учнів переконує в тому, що 1+1 = 2 незалежно від того, що складається (тіла, числа, об'єми). Нагадуємо про це учням, починаючи урок, присвячений вивченню будови речовини, а потім показуємо їм наступний дослід: у довгу скляну трубку наливаємо води до половини довжини, зовні цю середину вказуємо яскравою стрічкою. Потім наливаємо підфарбований спирт, верхній рівень відзначаємо теж стрічкою. Пальцем закриваємо відкритий кінець трубки і повертаємо її кілька разів (перемішаємо). Палець прибираємо і показуємо, що вийшло (рідини стало менше). У результаті переливання рідин, їх об'єми зменшилися і те, що результуючий об'єм рідин не дорівнює сумі початкових об'ємів і народжує проблемну ситуацію (можна запропонувати учням ще раз самостійно провести подібний експеримент з однією склянкою великого гороху і однією склянкою пшона або манки).

11

Проблемні питання дослідного характеру можна поставити на уроці фізики по темі "Сила тертя" у 8 класі при проведенні фронтального експерименту (Додаток 1). Перед учнями ставиться питання: Від яких факторів залежить сила тертя? Для того щоб вирішити цю проблему, учням необхідно самостійно запропонувати хід проведення досліду та вибрати необхідне обладнання. Учні вже знайомі з виміром сили тертя за допомогою динамометра, тому вони пропонують параметри, від яких залежить сила тертя: -Вага тіла (тобто брусок необхідно навантажувати); -Поверхня, по якій рухається брусок (це може бути дерево, обкладинка зошита, поверхня книги, лінійка або наждачний папір); -Площа поверхні (брусок з різною площею граней). Після проведення даного експерименту (можна запропонувати роботу в групах) учні роблять висновок: "сила тертя залежить від ..." На уроці по темі: "Опір провідника" в 9 класі учні повинні чітко уявляти, від яких параметрів залежить опір. Можна запропонувати провести уявний експеримент (тим більше що в подальшому вони будуть виконувати лабораторну роботу). Учні пропонують різні параметри і логіку своїх міркувань. Вони повинні добре розуміти, що для того щоб знайти залежність від будь-якого параметра, необхідно інші параметри вирівняти. Наприклад, опір залежить від довжини провідника. Чим більше довжина, тим більший опір доводитися долати електронам при проходженні по провідникові, отже, R1> R2. Отже, опір залежить від: • довжини; • площі поперечного перерізу провідника; • роду матеріалу, з якого виготовлений провідник. Таким чином, учні, маючи теоретичні дані, змогли припустити результат експерименту і зробити висновок.

2.3. Проблемні ситуації при розв'язуванні фізичних задач. Проблемність навчання при вирішенні фізичних задач передбачає систематичне застосування в процесі навчання творчих завдань і завдань-проблем. Основне призначення завдань-проблем - розвиток розумових здібностей учнів у процесі самостійного рішення. Завдання даного типу розвивають творчі здібності учнів, логічне мислення і виводять на більш високий рівень навчання фізики. Види проблемних завдань: 1. обчислювальні задачі "з числами і без чисел"; 2. якісні завдання; 3. експериментальні завдання.

2.3.1. Фізичною задачею називають певну проблему, яка в загальному випадку розв'язується за допомогою логічних умовиводів, математичних дій та експерименту на основі законів фізики. У методичній літературі під задачами зазвичай розуміють доцільно підібрані вправи, основне призначення яких полягає у вивченні фізичних явищ, 12

формуванні понять, розвитку логічного мислення учнів і прищепленні їм умінь застосовувати свої знання на практиці. Розв'язування задач є невід'ємною складовою частиною навчального процесу, бо дозволяє формувати і збагачувати фізичні поняття, розвиває фізичне мислення учнів, їх навички застосування знань на практиці. У процесі розв'язування задач формуються працелюбність, допитливість розуму, самостійність у судженнях, виховується інтерес до навчання, загартовується воля і характер, розвивається вміння аналізувати явища, узагальнювати відомості про них тощо. Велика роль задач у здісненні політехнічного принципу навчання. Розв'язування задач є способом перевірки і систематизації знань, дає можливість раціонально проводити повторення, розширювати і поглиблювати знання, сприяє формуванню світогляду, знайомить з досягненнями науки, техніки тощо. Усе це дозволяє говорити про розв'язування задач як метод навчання. Вважають, що без розв'язування задач курс фізики не може бути засвоєний. Розв'язування задач є складовою частиною майже кожного уроку. На комбінованих уроках їх використовують двічі: при опитуванні учнів та при закріпленні вивченого матеріалу. Для організації повторення підбирають комбіновані задачі. Задачі є ефективним засобом контролю знань учнів. Задачі відрізняються одна від одної за багатьма ознаками: за змістом, за способом задання, за дидактичною метою, за способом розв’язку та ін. Класифікація задач за певними ознаками дозволяє раціонально здійснювати їх підбір та розробити методику їх розв'язування. У залежності від того, які логічні операції застосовуються при розв'язанні задач, розрізняють методи розв'язування - аналітичний, синтетичний, та аналітико-синтетичний. Аналітичний метод полягає у розчленуванні задачі на кілька простіших задач. Розв'язування починають з шуканої величини. У результаті аналізу відшукують закономірність, що зв'язує шукану величину з заданими. Якщо в закономірність входять крім шуканої величини інші невідомі, то шукають інші закономірності, що зв'язують їх з відомими в умові задачі. Розрахункова формула одержується як синтез окремих закономірностей. При синтетичному методі послідовно виявляють зв'язки величин, які дані в умові, з іншими до тих пір, поки в рівняння не ввійде тільки одна шукана невідома величина. Отже, на відміну від аналітичного методу, де починають з шуканої величини, в синтетичному методі починають з величин, заданих в умові задачі. У чистому вигляді аналітичний і синтетичний, як окремі, методи майже не застосовуються. При розв'язуванні задач використовують, як правило, і аналіз і синтез, тобто застосовують аналітико-синтетичний метод. У залежності від математичного апарату, що застосовується при розв'язуванні задач, виділяють такі способи розв'язування обчислювальних задач: алгебраїчний, геометричний та графічний. При алгебраїчному способі задачу розв'язують за питаннями, тобто застосовують математичні дії або тотожні перетворення над фізичними величинами без складання рівнянь. Алгебраїчний спосіб ґрунтується на використанні фізичних формул для складання рівнянь, з яких визначається шукана фізична величина. Замість геометричного способу вживають термін геометричний прийом. Він полягає в застосуванні при розв'язуванні задач геометричних і тригонометричних властивостей фігур. В графічних задачах у процесі розв’язування використовують графіки: в одніх задачах вони вже наведені і вимагають від учнів вміння читати їх, а в деяких їх треба побудувати по данним задачі. Такі задачі нескладні. Наприклад, „Які процеси показані на малюнку? Які явища характерізують частини графіка АВ, ВС, СD і DE? Досліджувана речовина - вода ”. Відповідь в наведенному прикладі 13

може бути дана на основі аналізу графіка. В деяких задачах треба графічно виразити функціональну залежність між величинами.

t 0C A 0 B

C

t хв D

E

Фізичні задачі використовуються для: • створення проблемних ситуацій; • повідомлення нових знань; • формування практичних умінь і навичок; • перевірки глибини і міцності засвоєння знань; повторення і закріплення матеріалу; • розвитку творчих здібностей учнів та ін. Найглавніша умова успішного розв’язування задачі – це знання учнями фізичних закономірностей, вірне розуміння фізичних величин, а також засобів та одиниць їх вимірювання. Доцільна також й математична підготовка. Для розв’язування багатьох задач доцільно використання алгоритмів (Додаток 2). У своїй роботі я використовую такі форми організації роботи учнів при розвязуванні задач: 1. Колективне рішення завдань • Рішення вчителем біля класної дошки (вчитель ставить питання і, таким чином, завдання вирішується від початку до кінця; по готовій записи на дошці, чітко і не поспішаючи, вчитель розповідає рішення задачі.) Учні нічого не записують, так як продуктивність сприйняття при веденні записів різко падає. Після розбору завдання учні відтворюють записи з дошки в зошит.

• Рішення задачі учнями під керівництвом вчителя (вчитель ставить питання, учні відповідають на них, роблячи відповідні записи у зошиті).

2. Індивідуальне рішення завдань.

• Пропонуються кілька завдань різного ступеня складності, учень сам вибирає завдання для вирішення під силу.

• Постановка навчальної проблеми за допомогою завдань не тільки стимулює в учнів підвищений інтерес до нового матеріалу, але і дає можливість закріпити набуті знання і здійснити зв'язок отриманих раніше знань з новими. Форми проведення уроків розв’язування задач могут бути різними: урок – свято цікавих задач, фізико-математична естафета , урок-сюрприз, урок-пошук, урокконференція. В додатку 3 наведена розробка урока розв’язання задач у вигляді фізичної естафети.

2.3.2. Якісні задачі використовують при закріпленні вивченного матеріалу. В багатьох темах шкільного курсу фізики якісні задачі основні. Дуже корисні задачі такого 14

типу при усному опитуванні, так как вони дають змогу за короткий час з’ясувати ступень засвоєння фізичної сутністі розглянутого питання. Успішне рішення таких завдань показує розуміння теорії, відсутність формального засвоєння матеріалу. Розв’язують якісні задачі за допомогою логічних висновків, які опираються на фізичні закони, поняття, теорії. Схема розв’язання задач приблизно така: - прочитати умову задачі, зрозуміти всі поняття в її умові; - аналіз умови задачі, з’ясувати фізичні явища, якщо це потрібно, то намалювати схему або рисунок; - побудувати аналітико-сінтетичну схему міркувань; - проаналізувати відповідь з точки зору його фізичного змісту, відповідності умовам та реальності. Усі задачі можно поділити на дві основні групи: 1. прості якісні задачі (задачі – питання), розв’язок яких базується на знанні одного фізичного закону; схема міркувань тут проста; 2. складні якісні задачі, які складаються з декількох простих; схема міркувань тут складна; треба аналізувати ряд фізичних закономірностей. У додатку 4 наведени приклади різного виду задач: якісні, розрахункові, а також дани методичні рекомендації.

2.3.3. Експериментальні завдання - завдання, в яких відсутні дані, необхідні для прямої або непрямої підказки ідеї рішення (тобто перетворює її в проблему). Учні можуть придбають деякі навички у розв’язуванні задач. Експериментальні завдання я використовую на завершальному етапі вивчення матеріалу теми. Характерна риса таких завдань – це використання при розв’язуванні лабораторного та демонстраційного експерименту. Експериментальні завдання - це різновид фронтального експерименту, який учні виконують самостійно. Наприклад, є лінза збираюча і розсіююча лінзи. Яким чином, не вимірюючи фокусних відстаней, можна порівняти оптичні сили лінз? Порівняйте. Учні на даному етапі знають, які бувають лінзи, що таке фокус, фокусна відстань. Вони також знають, що оптична сила лінзи обернено пропорційна її фокусної відстані. Тому виникає утруднення: як же порівняти оптичні сили лінз, не вимірюючи фокусної відстані. Учні повинні глибше розібратися з фізичною величиною - оптична сила. Зрозуміти, що вона характеризує заломлюючу здатність лінзи і здогадатися скласти ці дві лінзи так, щоб співпадали їхні головні оптичні осі. Потім спробувати отримати зображення від віддаленого джерела. Якщо зображення виходить, то оптична сила збираючої лінзи більше. Якщо оптична сила розсіючої лінзи більше, то зображення не вийде. К даному типу задач відносять й задачи-спостереження. Учні спостерігають за фізичним явищем або процесом і відповідають на запитання: „що це за явище? Як його можна пояснити?” Це свого рода якісна задача- запитання. Наприклад, вчитель демонструє при вивченні явища електромагнітної індукції дослід з приладом Ленца. Учень повинен пояснити, чому суцільне кільце цього приладу розвертається у бік руху магніта, а кільце зі щилиною на рух магніта не реагує. Виникає проблема і у зв’язку з пошуками нового методу вимірювання фізичних величин. Наприклад: Завдання 1. Як визначити масу деревяної кульки, маючи у розпорядженні тільки вимірювальний циліндр з водою? (Учні досі визначали масу за допомогою важільних терезів, а учитель пропонує вирішити це завдання за допомогою мензурки, яку вони використовували тільки для виміру об’єму тіл). Завдання 2. Як визначити об'єм тіла, маючи тільки терези з важками і посудину з водою? (Учні досі визначали об'єм тіла тільки за допомогою мензурки, а їм пропонують зробити це за допомогою терезів і посудини з водою). Завдання 3. Як визначити масу цеглини, маючи в наявності тільки лінійку?Завдання 4.

15

Визначення площі столу. Обладнання: джерело струму, амперметр, вольтметр, зднувальні провідники, невеликий провідник невідомої довжини. Завдання 5. Визначити кількість часток піску та повітря у сухому піску. Завдання 6. Визначити густину камінця неправільної форми. Завдання 7. Визначити питому теплоту плавлення звичайної солі (NaCl). Завдання 8. Визначення питомої теплоти плавлення льоду. Завдання 9. Визначення густини куска пластиліну. Завдання 10. Визначення питомої теплоємності речовини калоріметра. Завдання 11. Визначення вмісту снігу у воді на початку досліда ( у відсотках).

2.4. Проблемні ситуації при виконанні учнями домашніх робіт. Домашні досліди на відміну від класних експериментів проводяться з використанням якихось підручних засобів, а не спеціального шкільного обладнання, що істотно, адже в житті учням доведеться зустрічатися з різними практичними завданнями, які не завжди схожі на учбові, класні. У цьому плані домашні експерименти сприяють виробленню умінь самостійно планувати досліди, підбирати обладнання, формують уміння пізнавати різні явища, розглядаючи їх в новій ситуації. Наприклад, я даю завдання: «Дослідити залежність швидкості випаровування від температури довкілля». Учень повинен ознайомитися з його змістом, скласти план виконання і зібрати потрібну установку, виконати досліди, відповісти на питання і описати виконану роботу. При цьому формуються і в той же час перевіряються організаційні і експериментальні уміння учня, його знання. Або такий домашній експеримент: «Визначите об'єм невеликої картоплини. Обчислите її масу». Правильність визначення об'єму картоплини відображає уміння користуватися мензуркою; точність, чіткість виконання завдання дозволяють оцінити розуміння фізичного сенсу густини, маси і знання їх одиниць виміру. Такого роду завдання привчають школяра до самостійного виконання роботи на всіх її етапах, включаючи організацію, проведення, осмислення і здобуття результатів. При організації і проведенні домашніх експериментів важно мати на увазі наступне: такі роботи повинні стимулювати пізнавальну діяльність і розвиток мислення; привертати увагу до основного матеріалу курсу, бути направленими на поглиблення і поповнення знань, легко виконуватися в домашніх умовах. При виконанні дослідів учні можуть застосовувати саморобні прилади, предмети і матеріали домашнього побуту. Вважаю за доцільне вивчення деяких питань починати простими експериментальними завданнями. Домашні експериментальні роботи я використовую до або після виконання учнями відповідної фронтальної лабораторної роботи. Показую логічний зв'язок між матеріалом, що вивчається на уроці, і домашнім експериментальним завданням, мотивую цю роботу, залучаю до неї увагу учнів. Декілька прикладів домашніх експериментальних завдань наведено у додатку 5.

2.5.

Проблемне навчання в позакласній роботі.

Кожна дитина має природні задатки до творчої праці. Інтерес до технічної творчості може виявлятися як допитливість дитини, як природна потреба пізнання. Крім того, інтерес до технічної й раціоналізаторської діяльності можна виховувати на уроках, під час гурткової роботи, в сім’ї. Загального методу розвитку інтересу учнів до технічної творчості ще не розроблено. Але встановлено, що чим більше через дитячий мозок проходить різної технічної інформації, чим частіше дитині доводиться мати справу з різними технічними ситуаціями, тим більше в неї буде потенціальних можливостей щодо раціоналізаторської

16

й винахідницької діяльності. У таких дітей частіше й скоріше виникають асоціації під час роботи над створенням нових приладів, різних пристроїв. Діти, як і дорослі, у творчій діяльності використовують певну суму знань з основ наук. Проте дорослі користуються великим арсеналом набутої ними наукової інформації та досвідом її застосування, тоді як діти тільки набувають потрібних знань під час вивчення основ наук. Технічна творчість дітей відрізняється від творчості дорослих ще й тим, що виріб – завершальний етап їх творчого пошуку – не є головною метою, як у діяльності дорослих винахідників. Першорядне значення має розвиток творчих здібностей. Такий вид діяльності учнів сприяє формуванню важливих рис характеру: наполегливості, терпеливості, уміння тривалий час думати над поставленим завданням, перемагати труднощі й розчарування. Досвід роботи з учнями показує, що привчати їх до винахідницької та конструкторської діяльності треба поступово, ускладнюючи її в міру накопичення потрібної інформації. Як правило, така діяльність має три стадії розвитку: 1) підготовчу; 2) реалізації; 3) завершальну. На першій стадії поступово нагромаджуються елементи майбутнього винаходу чи саморобного приладу. На другій – ідея винаходу розвивається в уяві винахідника; розробляються способи її розв’язання, з’ясовується, які фізичні явища й закономірності можна застосувати для здійснення ідеї винаходу. На третій стадії винахідницька (теоретична ) діяльність закінчується і починається творча робота конструктора. Щоб розвивалися технічні здібності учня, треба розкривати історичний розвиток вивчення того чи іншого фізичного явища і його застосування для практичних потреб суспільства, ознайомлювати учнів з науковими відкриттями й винаходами, розкриваючи їх діалектику, показуючи процес технічної творчості, пояснювати соціальну зумовленість винаходів, підкреслювати, що винаходи з’являються тоді, коли на них є соціальне замовлення. Коли учні починають конструювати прилади, треба пояснити їм, що ідею створення нового приладу або вдосконалення старого треба шукати в самій суті фізичного явища, яке хочуть моделювати в умовах фізичного кабінету, а також у методиці його вивчення. Крім того, юні конструктори повинні уважно вивчити конструкції старих приладів, якщо вони є, звернути увагу на їх недоліки, щоб усунути їх у нових приладах. Практично на першій стадії створення приладу учні усвідомлюють поставлене перед ними завдання; вивчають явище або закон, для моделювання якого хочуть створити прилад, ознайомлюються з приладами, які за дією і будовою близькі або схожі до тих, що треба створити, вивчають і критично оцінюють методичні прийоми вивчення даного питання. На другій стадії юні винахідники шукають ідею або асоціацію для створення нового приладу. Для цього вони критично осмислюють існуючи засоби унаочнення питання або існуючі засоби виробництва, а також методику вивчення явища чи закону або технологію виробництва з метою розширення й поглиблення ідеї створення нового приладу чи виробничого пристрою. На третій стадії розробляють технічне завдання, технічні умови, методичні вимоги до нової конструкції приладу, роблять ескізи й креслення, за якими виготовляють першій дослідний зразок, випробовують дослідний зразок, вносять зміни в його конструкцію і потім виготовляють остаточний зразок. Якщо після випробування він схвалений, виготовляють на нього технічну документацію. Розроблені нові прилади можна використовувати як для демонстраційного експерименту, так і для робіт фізичного практикуму та при розв’язанні експериментальних завдань на уроках. У додатку 6 представлено фото приладів, які виготували мої учні і які були у різні роки представлени на Обласному форумі юних шанувальників фізики.

17

2.6.

Метод проектів.

Метод проектів – одна з альтернатив класно-урочної системи, що використовується як доповнення до інших видів навчання, дає змогу отритмати комплексне знання. Головна перевага такої системи полягає в тому, що дитина з великою зацікавленістю виконуватиме ту діяльність, яку обере самостійно. Метод проектів – особистісно зорієнтований, дає змогу застосовувати різні дидактичні підходи (навчання в роботі, незалежні знання, спільне навчання, рольова гра, дискусія, командне навчання), навчатися на особистому досвіді та на досвіді інших, врешті, дає задоволення учням, оскільки вони бачать результати своєї праці. Проект спонукає учня виявити інтелектуальні здібності, моральні й комунікативні риси, продемонструвати рівень володіння знаннями і загальнонавчальними вміннями, здатність до самоосвіти і самоорганізації. Проектній діяльності може передувати «мозковий штурм», у процесі якого визначаться нові цікаві проблеми для учнів. У процесі проектування учні синтезують знання під час їх пошуку, інтегрують інформацію суміжних дисциплін, шукають ефективніші шляхи вирішення завдань проекту, спілкуються одне з одним. Спільна діяльність реально демонструє широкі можливості співробітництва, під час якого учні ставлять мету, визначають оптимальні засоби її досягнення, розподіляють обов’язки, всебічно виявляють компетентність особистості. Проектна діяльність наочно демонструє можливості моно- і поліпредметного, індивідуального і групового проектів. «Проект» в перекладі з латинської мови означає «самостійний пошук шляху» («кинутий уперед»). В школі застосовують один тип проекта – навчально-пізнавальний проект. Це обмежений у часі процес, коли відбувається цілеспрямована зміна певної системи знань на основі конкретних вимог до якості результатів, чіткої організації, самостійного пошуку розв’язання проблеми учнями. За визначений час учні вирішують пізнавальне, дослідне, конструкторське або інше завдання. У додатку 7 представлено проект по створенню карти зоряного неба. За представлену модель її автори Решетняк Валентин, Болячин Дмитро та Ульяницький Дмитро отримали дипломи з відзнакою на Обласному форумі юних шанувальників фізики. Метод проектів- це проява проблемного навчання. Вирішення проблемних питань учнями призводить до продуктивної діяльності, а продуктивна діяльність - це творчість. Це використання і застосування вже їм відомого в нових ситуаціях, або конструювання нового способу діяльності на основі наявних знань. Цікава, значима для учнів проблема повинна бути вирішена, а частіше за все це не типова задача і не типове рішення. Вирішення таких завдань - проблем призводить до розвитку мислення (індивідуального або колективного), а розумова діяльність благотворно впливає на власне «я» і на місце цього «я» в суспільстві.

Висновки.

18

Ознайомившись з дослідженнями вітчизняних і зарубіжних вчених у освітній галузі та спираючись на власний досвід, можна зробити наступні виводи. Проблемне навчання – це тип розвиваючого навчання, в якому поєднуються систематична самостійна пошукова діяльність учнів та засвоєння ними готових виводів науки, а система методів побудована з врахуванням принципу проблемності. Проблемне навчання покликане для реалізації трьох основних цілей: Перша мета - сформувати в учнів необхідну систему знань, умінь і навиків. Друга мета - досягти високого рівня розвитку школярів, розвитку здібності до самонавчання, самоосвіти. Третя мета - сформувати особливий стиль розумової діяльності, дослідницьку активність і самостійність учнів. Переваги: забезпечує особливий тип мислення, глибину переконань, міцність засвоєння знань і творче їх вживання в практичній діяльності. Крім того, воно сприяє формуванню мотивації досягнення успіху, розвиває розумові здібності тих, що вчиться. Проблемне навчання має велике виховне значення. Воно полягає в тому, що учні навчаються самостійно досліджуваті закономірності і на власному досвіді переконуються в матеріальності явіщ навколишнього світу. Вони не „пасують” пред проблемами, а прагнуть їх розвязати, тим самим ми маємо справу з творчими особистостями, завжди готовими до пошуку. Тим самим увійшовши до життя учні будуть більш захищені від стресів. Недоліки: воно не економне, бо вимагає великих витрат часу для засвоєння одного і того ж обсягу знань в порівнянні з іншими типами навчання та багато часу для підготовки самого вчителя. Тому проблемні уроки під силу учителям, які набули творчого досвіду у викладенні навчального матеріалу. Вже дванадцятий рік я працюю в класах з поглибленим вивчанням фізики. На кожному етапі моєї роботи я ставлю перед собою завдання – розвивати пізнавальну активность учня, його інтерес до предмета й допитливість. На своїх уроках я намагаюся використовувати активні технології, які розвивають учня, сприяють виробленню вмінь заглиблюватися в сутність розглянутих питань, що дає можливість підготувати школярів до навчання у вищих навчальних закладах країни, до праці у сфері матеріального виробництва. Мої учні – активні учасники альтернативних конкурсів. Зокрема Всеукраїнського фізичного конкурсу „Левеня”, Всеукраїнського конкурсу юних дослідників та винахідників „Едісони XXI століття”. Успішною є їх участь у Обласному форумі юних шанувальників фізики (2005 рік – 4 дипломи з відзнакою, 2007 – 4, 2009 – 5). За останні 5 років я підготувала 27 переможців ІІ (міського) етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з фізики (Додаток 8), 2 – з астрономії, 15 переможців – ІІІ (обласного) етапу олімпіади з фізики (Додаток 9). У минулому навчальному році учень 11 – ого класу ЗОШ № 42 Бойченко Станіслав став переможцем ІV етапу Всеукраинської учнівської олімпіади з фізики. Свою роботу я будую під гаслом : «Учень - це не посудина, яку потрібно заповнити, учень – це факел, який треба запалити».

Література.

19

•

Шарко В.Д. Сучасний урок фізики: технологічний аспект/ Посібник для вчителів і

студентів.- К., 2005. – 220с.

•

Матюшкин А. М. Актуальные вопросы проблемного обучения. — М.: «Просвещение»,

1968. -203с.

•

Матюшкин А.М. Проблемные ситуации в мышлении и обучении.-М.:Педагогика, 1972.-

208с.

•

Кудрявцев В. Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы. —

М.:

«Знание», 1991. — 80с.

•

Малафеев Р.И. Проблемное изучение физики в средней школе. – М.:Просвещение,1980.

– 128с.

•

Грязнов Ю. П. Технології активного навчання фізики: розвивальна, проблемна,

диференційована, модульна. Журнал „Фізика та астрономія в школі”, 2002, №6.

•

Ішутін, А.Л., Скула, П.В. Проблемне навчання у викладанні теми фізики 8 класу

"Теплові явища": Реферат / / http://pedtech.fizikam.ru/1/104/htm •

Проблемне навчання географії/ Корнєєв В.П., Корнєєв О.В., Круглик Л.І., Топузов О.М.,

За заг. ред.професора В.П.Корнєєва- Х.:Вид.група”Основа”.-96с., іл.

•

Шкірка, І. В. Елементи проблемного навчання при вирішенні фізичних завдань. / / E-

mail: festival@1september.ru) •

Крюкова, В.І. Проблемне навчання як метод активізації пізнавальної діяльності учнів /

В.І. Крюкова / / Додаток до газети "1 вересня" Фізика .- 2006. - № 20.-С. 3-5.

•

Усова, О. В. Методика викладання фізики у 7-8 класах: Посібник для вчителя /

О.В. Усова, В.П. Орєхов, С.Є.Каменецький та ін; Під ред. А.В. Усовой .- 4-е вид., Пер.- М Просвітництво, 1990.-319 с.: Іл.

•

Бельских, А.А. Эврістична бесіда как метод активізації пізнавальної діяльності учнів:

Реферат www/physfac.bspu.secna.ru/

Додаток 1.

20

Урок в 8 классе по теме: трение, сила трения, коэффициент трения скольжения. Цель урока: • • • • •

познакомить учащихся с явлением трения; сформировать понятие “сила трения”; экспериментально установить, от чего зависит эта сила; показать связь изучаемого материала с реальной жизнью на примерах применения трения в природе и технике; выяснить причины появления силы трения и виды трения.

Задачи урока: Обучающие: • • •

Формирование навыков работы с физическими приборами; Умение строить гипотезу и подтверждать ее опытом; Умение самостоятельно делать вывод.

Развивающие: • •

Развитие речевых навыков; Развитие способности к анализу и синтезу;

Воспитательные: • • •

Развитие умения работать в группе, развитие сотрудничества; Воспитание умения выслушать товарища, уважать мнение оппонента; Развитие стремления к познанию.

Оборудование: • •

оборудование для фронтальной работы – указано в карточках для групповой работы, карточки для групповой работы, опорная схема урока. Ход урока

I. Формулировка темы урока. Учитель. Добрый день, дорогие ребята! Как видите, тема урока на доске не записана. Предлагаю вам самим ее определить. А для этого давайте разгадаем небольшой кроссворд. (Класс разгадывает кроссворд, в выделенных клетках появляется слово «трение») И, конечно же, тема нашего урока “Трение. Сила трение. Коэффициент трения скольжения”.

II. Формирование новых знаний.

21

Учитель. Почему возникает трение? Чтобы ответить на этот вопрос, давайте просмотрим видеофрагмент. Просмотр видеофрагмента. Учитель. Взаимодействие, которое возникает в месте соприкосновения тел и препятствует их относительному движению, называют трением, а силу, характеризующую это взаимодействие – силой трения. Сила трения направлена вдоль поверхности соприкосновения, противоположно относительному перемещению тела. Различают три вида трения: • • •

трение покоя; трение скольжения; трение качения.

III. Работа в группах. Учитель. На столах у вас карточки-задания для групповой работы.. (Учащиеся получают карточки для групповой работы.) Следуя инструкциям выполните фронтальный эксперимент и выясните от чего зависит сила трения Группа №1. Задание: сравнить силы трения покоя, скольжения, качения и веса. Оборудование: динамометр, брусок деревянный, грузы, карандаши круглые. Порядок выполнения задания: 1.Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений. Название силы Вес Трение покоя Трение скольжения Трение качения

Величина силы, Н

2.Измерьте вес бруска с двумя грузами при помощи динамометра. Результат запишите.

3.Измерьте максимальную силу трения покоя бруска по столу. Для этого положите брусок на стол, а на брусок – два груза; к бруску прицепите динамометр и приведите брусок с грузами в движение. Запишите показание динамометра, соответствующее началу движения.

4.Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по столу. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно по столу при помощи динамометра. Запишите результат измерений.

5.Измерьте силу трения качения бруска по столу. Для этого положите брусок с грузами на два круглых карандаша и перемещайте равномерно брусок по столу при помощи динамометра. Результат измерений запишите.

6.Ответьте на вопросы: какая сила больше? а) вес тела или максимальная сила трения покоя? б) максимальная сила трения покоя или сила трения скольжения? В) сила трения скольжения или сила трения качения? Группа №2. Задание: изучить зависимость силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей.

22

Оборудование: динамометр, трибометр, брусок, два груза, лист бумаги, лист наждачной бумаги. Порядок выполнения задания: 1. Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов: Вид трущихся поверхностей Дерево по дереву (брусок по трибометру) Дерево по бумаге (брусок по бумаге) Дерево по наждачной бумаге

Сила трения скольжения, Н

2.Измерьте силу трения скольжения бруска с двумя грузами при равномерном движении: а) по поверхности линейки трибометра; б) по гладкой бумаге; в) по наждачной бумаге.

3.Запишите результаты в таблицу.

4.Ответьте на вопросы: а) Зависит ли сила трения скольжения от: - рода трущихся поверхностей?

- от шероховатости трущихся поверхностей? б) Какими способами можно увеличить и уменьшить силу трения скольжения? Группа 3. Задание: Изучение зависимости силы трения скольжения от веса груза. Оборудование: динамометр, трибометр, грузы. Порядок выполнения задания: 1.Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов измерений. Вес -бруска - бруска и груза - бруска и двух грузов - бруска и трех грузов

Сила трения

2.Измерьте вес бруска и запишите в таблицу. Положите брусок на линейку трибометра и измерьте силу трения скольжения при равномерном движении бруска и линейке.

3.Положите на брусок груз и снова измерьте силу трения скольжения бруска по линейке.

4.Повторите опыт с двумя и тремя грузами. Результаты измерений запишите в таблицу.

5.Ответьте на вопрос: Зависит ли сила трения скольжения от веса тела? Если зависит, то как? Группа 4. Задание: Изучение зависимости силы трения скольжения от площади трущихся поверхностей. Оборудование: динамометр, трибометр, брусок, грузы. Порядок выполнения задания: 1.Подготовьте в тетради таблицу для записи результатов: Площадь грани бруска, см2

Сила трения , Н

23

2.Вычислите площадь большей грани бруска. Положите на линейку трибометра брусок большей гранью, на него – груз и измерьте силу трения скольжения при равномерном движении бруска по линейке. Результаты запишите в таблицу.

3. Повторите опыт для всех граней бруска.

4.Ответьте на вопрос: Зависит ли сила трения скольжения от площади трущихся поверхностей при постоянном весе бруска?

V. Обсуждение полученных результатов. Учитель. Обобщив ваши ответы, следует вывод: Сила трения зависит от силы нормального давления и от свойств соприкасающихся поверхностей. Учитель. Какова же история знакомства человека с трением? Вспомним, что многие современные и дошедшие до нас с первобытных времен способы добычи огня связаны с применением трения. Когда-то чтобы добыть огонь, люди брали острую деревянную полочку, упирали ее в деревянный брусок и быстро вращали. При достаточном упорстве через некоторое время в месте трения появлялся дым, начиналось тление и возгорание. При трении увеличивается внутренняя энергия тела. Сегодняшний урок был посвящен трению– явлению, сопровождающему нас с детства буквально на каждом шагу, а потому ставшим таким привычным и незаметным. Шаг за шагом, человек научился успешно бороться с трением доступными и привычными способами, передаваемыми из поколения в поколение и дожившими до нашей эпохи. Бионика– одна из самых молодых областей науки. Занимается она техническими решениями, которые придумал не человек, а сама природа, “конструируя” растительные и животные организмы. Учащиеся делают записи в опорной схеме урока: Опорная схема урока: ”ТРЕНИЕ. СИЛА ТРЕНИЯ”. Сила трения – это _______________________________________________________ Виды сил трения: ________________________________________________________ – межмолекулярное взаимодействие поверхностей соприкасающихся тел; – разрушение поверхностей взаимодействующих тел. Сила трения: – ЗАВИСИТ ___________________________________________________________ – НЕ ЗАВИСИТ ________________________________________________________ Причины появления силы трения: _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

24

Положительная роль силы трения

Отрицательная роль силы трения

V. Домашнее задание, §19-20. Творческое задание: придумать рассказ на тему “Мир без трения” или подобрать пословицы и поговорки на эту тему. Додаток 2. Кінематика.

1. Прочитати умову і зрозуміти запропоноване завдання (аналіз фізичної моделі).

2. Побудувати математичну модель завдання: а) Намалювати на рисунку дане тіло. Вибрати систему відліку (це передбачає вибір тіла відліку, початку системи координат, позитивного напряму осей, моменту часу, що приймається за початковий). б) Визначити вигляд руху уздовж кожної з осей і написати кінематичні рівняння руху уздовж кожної осі – рівняння для координат і для швидкості (якщо тіл декілька, рівняння пишуться для кожного тіла). в) Визначити початкові умови (координати і проекції швидкостей в початковий момент часу), а також проекції прискорення на осі і підставити ці величини в рівняння руху. г) Визначити додаткові умови, тобто координати або швидкості для яких-небудь моментів часу (для яких-небудь точок траєкторії), і написати кінематичні рівняння руху для вибраних моментів часу (тобто підставити ці значення координат і швидкості).

3. Отриману систему рівнянь рішити відносно шуканої величини.

4. Рішення перевірити і оцінити критично. Динаміка.

1. Прочитати умову і зрозуміти запропоноване завдання (аналіз фізичної моделі).

2. Побудувати математичну модель завдання: а) Намалювати на рисунку дане тіло. Вибрати систему відліку.

25

б) Знайти всі сили, що діють на тіло, і намалювати їх на рисунку. Визначити (або передбачити) напрям прискорення і змалювати його. в) Записати рівняння другого закону Ньютона у векторній формі і спроектувати його на осі координат. г) Виходячи з фізичної природи сил, виразити сили через величини, від яких вони залежать. д) Якщо в завданні потрібно визначити положення або швидкість тіла, то до отриманих рівнянь динаміки додати кінетичні рівняння.

3. Отриману систему рівнянь рішити відносно шуканої величини.

4. Рішення перевірити і оцінити критично.

Статика.

1. Прочитати умову задачі і зрозуміти запропоноване завдання (аналіз фізичної моделі).

2. Побудувати математичну модель завдання: а) Намалювати на рисунку дане тіло. Вибрати систему відліку. б) Знайти всі сили, прикладені до тіла, що знаходиться в рівновазі. в) Написати рівняння, що виражає першу умову рівноваги ( формі і спроектувати його на вибраний напрям.

Fi = 0), у векторній

г) Вибрати вісь, відносно якої доцільно визначати момент сил. д) Визначити плечі сил і написати рівняння, що виражає другу умову рівноваги (

Mi = 0). ж) Виходячи з природи сил, виразити сили через величини, від яких вони залежать.

3. Отриману систему рівнянь рішити відносно шуканої величини.

4. Рішення перевірити і оцінити критично. Закон збереження імпульсу 1. Прочитати умову і зрозуміти запропоноване завдання (аналіз фізичної моделі).

2. Побудувати математичну модель завдання: а)Намалювати на рисунку дане тіло. Вибрати систему відліку.

26

б)Виділити систему взаємодіючих тіл і з'ясувати, які сили для неї є внутрішніми, а які – зовнішніми. в)Визначити імпульси всіх тіл системи до і після взаємодії. г)Якщо в цілому система незамкнута, сума проекцій сил на одну з осей дорівнює нулю, то слідує написати закон збереження сумарного імпульсу (Δ p = 0) у векторній формі і спроектувати його на вибраний напрям. д)Якщо на тіла системи діють зовнішні сили і ними не можна знехтувати, то слід написати закон зміни імпульсу (Δ p = FΔ t) у векторній формі і спроектувати його на осі. ж)Записати математично всі додаткові умови.

3. Отриману систему рівнянь рішити відносно шуканої величини.

4. Рішення перевірити і оцінити критично. Закон збереження механічної енергії.

1. Прочитати умову і зрозуміти запропоноване завдання (аналіз фізичної моделі).

2. Побудувати математичну модель завдання: а)Намалювати на рисунку дане тіло. Вибрати систему відліку. б)Виділити два або більше такі стани тіл системи, щоб до числа їх параметрів входили як відомі, так і шукані величини. в)Вибрати нульовий рівень відліку потенційної енергії. г)Визначити, які сили діють на тіла системи – потенційні або непотенційні. д)Якщо на тіла системи діють лише потенційні сили, написати закон збереження механічної енергії у вигляді: Е1 = Е2. ж)Розкрити значення енергії в кожному стані і підставити їх в рівняння закону збереження енергії.

3. Отриману систему рівнянь вирішити відносно шуканої величини.

4. Рішення перевірити і оцінити критично.

Додаток 3. Урок решения задач в 8 классе по теме: сила тяжести. Тип урока: урок формирования знаний, умений и навыков.

27

Форма проведения: урок - физическая эстафета. Цель урока: углубить знания учащихся о силе тяжести, прививать навыки решения задач. Задачи урока: образовательные – применять знания о силе тяжести при решении задач; воспитательные – воспитание коллективизма, собственной точки зрения, ответственности, трудолюбия; развивающие – развитие умения работать в группе, рефлексии, воображения, речи, творческого мышления. Оборудование: карточки с задачами для решения в группах. Ход урока.

I.Актуализация знаний: фронтальный опрос по основным вопросам.

1) Что характеризует сила?

2)Что называется силой тяжести?

3)Как найти ее числовое значение?

4) К какой точке тела приложена сила тяжести и куда она направлена?

II. Физическая эстафета: каждый ряд – это команда, которой выдается лист с заданиями. Первое задание решает ученик с первой парты каждого ряда, второе – со второй парты и т.д. Задания первого ряда.

1.Обозначить силу тяжести, действующую на тело.

2. Найти силу тяжести, действующую на тело массой 600г.

3. Найти массу тела, на которое действует сила тяжести 10 кН.

4. Найти силу тяжести, действующую на ртуть объемом 50 мл.

5. Какую силу нужно приложить, чтобы удержать в руках ведро массой 1,5 кг с водой объемом 10л. Задания второго ряда.

28

1. Обозначить силу тяжести, действующую на тело.

2. Найти силу тяжести, действующую на тело массой 2 кг 350г.

3. Найти массу тела, на которое действует сила тяжести 5,3 МН.

4. Найти силу тяжести, действующую на спирт объемом 50 см3.

5. Определить массу груза, который растягивает пружину жесткостью 200 Н/м на 0,5 см. Задания третьего ряда.

1. Обозначить силу тяжести, действующую на тело.

2. Найти силу тяжести, действующую на тело массой 4т.

3. Найти массу тела, на которое действует сила тяжести 36 мН.

4. 4. Найти силу тяжести, действующую на керосин объемом 10 л.

5. Сила тяжести, действующая на тело объемом 120 см3 , изготовленное из меди, равна 8,5 Н. Сплошное это тело или внутри него есть пустота?

III. Подведение итогов урока и выставление оценок.

IV. Домашнее задание: повт. § 16, сборник задач Ненашева И.Ю., № 11.5, 11.11, 11.18.

Додаток 4. Якісні завдання: 1. Копита в оленів мають особливість розширюватися, якщо олень ступає на м'який ґрунт. У чому перевага? Відповідь: тиск на ґрунт при цьому зменшується, тому що збільшується площа опори, тому олень не провалюється в болото.

2. Чому зручно користуватися гострими інструментами: ножі, лопати, сокири і т.д.? Відповідь: тиск, який створюється за допомогою інструментів на предмети або ґрунт, при зменшенні площі збільшується.

3. Чому на м'якій перині або надувному матраці спати зручніше, ніж на дерев'яних нарах?

29

Відповідь: площа зіткнення опори з тілом людини збільшується, тиск тканин поверхні людини зменшується, кровообіг буде краще.

4.Чому при їзді по м'якому ґрунту (сніг, пісок) випускають повітря з коліс автомобіля? Відповідь: при цьому збільшується площа опори, що приводить до збільшення сили тертя спокою й зменшенню тиску на ґрунт, тому зменшується пробуксовка коліс.

5. У чому причина зменшення атмосферного тиску при хмарній погоді? Відповідь: При хмарній погоді атмосферний тиск зменшується, тому що молярна маса води- водяної пари менше, чим у повітря. (Це приводить до зміни артеріального тиску в людей, особливо літніх, що збільшує їхню дратівливість, утому). Розрахункові завдання.

1. Спортсмен, маса якого 78 кг, стоїть на лижах. Довжина кожної лижі 1,95 м, ширина 8 див. який тиск створює спортсмен на сніг?

2. Токарський верстат масою 300 кг опирається на фундамент чотирма ніжками. Визначите тиск верстата на фундамент, якщо площа кожної ніжки 50 см.

3. Який тиск на дно посудини виявляє шар гасу висотою 0,5 м?

4. Акваріум наповнений доверху водою. З якою середньою силою давить вода на стінку акваріума довжиною 50 см і висотою 30 см.

5. Напір води у водокачці створюється насосами. На яку висоту піднімається вода, якщо тиск, створене насосом, дорівнює 400 кПа. При вивченні теми "Тиск" можна дати наступні рекомендації: - При будівництві будинку під фундамент кладуть поперечні балки, при цьому тиск на ґрунт зменшується, і будинок не провалюється.

- Якщо, не дай боже, провалилися у воду в машині або на тракторі, то не намагайтеся відкрити двері відразу – вона не відкриється, тому що сила тиску води зовні більше, тому треба почекати, поки вода не заповнить кабіну.

- Улітку при купанні не можна захоплюватися пірнанням на велику глибину, тому що чим глибше, тем тиск води більше, а різкі зміни тиску приводять до зміни артеріального тиску- занедужає голова.

- На вершинах гір атмосферний тиск менше, чим нормальний, тому температура киплячої води- менше, чим звичайно, тому м'ясо не проварюється в киплячій воді- буде сирим.

- У радянських танків Т-34 гусениці були широкими, чим у німецьких танків. Поясніть, в чому буде перевага наших танків над німецькими.

- По тонкому льоду безпечніше повзти, тому що збільшується площа опори, тиск на лід при цьому буде меншим, і лід витримає.

- Мисливці користуються широкими лижами, тому що тиск на сніг при збільшенні площі опори тіла зменшується, тому людина не провалюється в сніг.

- Плечні лямки в рюкзаків повинні бути широкими, тому що тиск рюкзака на плечі людини при цьому зменшується. Додаток 5 Домашні експериментальні завдання з фізики 7 клас 1. Визначите межу виміру і ціну ділення шкали рулетки. Які фізичні величини можна виміряти, визначити за допомогою рулетки?

1. Виміряти свій зріст.

30

2. Виміряти товщину листа підручника фізики. Підрахуйте (приблизно) число букв у цій книзі.

3. Виміряти площу кімнати, площу підошви черевика, листа дерева.

5. Обчислите площу поверхні обіднього столу і об'єм ванної кімнати. Виразите результати обчислень в м2 і м3.

4. Виміряти товщину нитки, діаметр кулі, зернятка рису.

5. Визначте фокусну відстань й оптичну силу лінзи окулярів.

6. Як зміниться фокусна відстань скляної лінзи, якщо її нагріти?

7. Як за допомогою лінійки можна у сонячний день знайти висоту дерева, не влізаючи на нього?

8 клас 1. Покладіть сире куряче яйце в морозильну камеру на добу. Опишіть, що з ним сталося. Чому?

2. Поставте на плиту дві однакові посудини: в одній з них міститься 0,5 л води, а в іншій – 0,5 л льоду. Визначте, скільки часу необхідно, щоб вода в обох посудинах закипіла. Побудуйте графіки залежності температури від часу ( вода, лід, посудини, термометр, годинник).

3. Виготовлення гальванічного елемента (лимон або яблуко, шматочки мідного і цинкового дроту довжиною 2 см, тонкий дріт).

4.Визначте потужність, споживану від міської мережі телевізором за допомогою настільної лампи, годинника.

5. Вставте щільно воронку в пляшку спробуйте швидко налити в неї воду. Що ви спостерігаєте? Чому вода не вливається в «порожню» пляшку?

5. Поясніть, чому, доторкнувшись до поверхонь двох тіл (деревини і металу), здається, що одне з них холодніше.

6. Склянку з холодною водою лишили на тривалий час у теплій кімнаті. Як зміниться її зовнішній вигляд?

7. Як можна перевірити наявність води в маслі?

9 клас 1. Візьміть електричну лампу і новий підвісний патрон. Вивчите їх пристрій. Покажіть і намалюйте електропровідну частину лампи. Розберіть патрон і розглянете окремі частини і клеми, до яких подається електричний струм. Покажіть шлях струму по патрону і лампі. Зберіть патрон.

10 клас 1. Два товариша стояли на балконі і міркували, як перевірити, у чиїй коробці більше сирників, не відкриваючи її.

2. Як визначити, де знаходиться центр тяжіння палки, не користуючись ніякі інструменти?

3. Визначте середню швидкість і прискорення руху бусинки уздовж нитки.

4. Визначте швидкість витікання води з пластикової пляшки. Дослідіть залежність швидкості витікання від висоти, на якій зроблені отвори.

5. Як знайти швидкість витікання води з водопровідного крана (циліндричний посуд, секундомір, лінійка).

6. Два хлопчика на катку хочуть порівняти, хто з них більше за масою і у скільки разів. Як їм це зробити, маючи тільки лінійку?

7. Як з допомогою масштабної лінійки визначити швидкість падіння дощових крапель по їх слідам на бокових вікнах рухомого автомобіля? Вітру немає.

8. Визначте радіус капіляра промокального паперу.

9. Як впливає на капілярні властивості грунта внесення в нього домішок, зокрема мінеральних добрив?

31

10. Налийте в тарілку трішки води і покладіть на її поверхню 4 сірники так, щоб вони склали квадрат. Візьміть шматочок мила і торкніться поверхні води усередині квадрата і сірників. Поясніть явище, що спостерігається. Дослід повторить кілька разів і поясніть результати.

11. Використовуючи медичний шприц, перевірити закон Бойля-Маріотта при ізотермічному розширенні газу.

12. Дана лінійка та вузька скляна трубка, яка закрита з одного кінця. Трубка містить повітря, яке відокремлено від навколишнього середовища стовпчиком ртуті. Як за допомогою цих приладів визначити атмосферний тиск.

11 клас 1. Камінь кинули в озеро, в якому спокійна вода. Як визначити (приблизно) відстань до берега за допомогою метрової лінійки та секундоміра?

2. Визначте висоту Сонця над горизонтом за допомогою лінійки.

3. Оцініть довжину блискавки за тривалістю грому за допомогою секундоміра.

4. Як за допомогою вольтметра визначити, з якого боку знаходиться джерело струму в двупровідної мережі?

5. Маємо два маятника. Період одного з них відомий. Як визначити період другого маятника?

Додаток 6. Фото приладів

Прилад для вимірювання коефіцієнта відбивання світла. Автор: Вінниченко Дмитро

32

Прилад для демонстрування коливань. Автор: Мартінайтіс Володимир.

Додаток 7. Метод проектів у позакласній роботі. Декілька років тому у шкільний курс повернули чудовий предмет – астрономію. Предмет, який дає школярам уяву про об’єкти Всесвіту, про місце нашої планети серед цих об'єктів, про минуле й майбутнє Землі й всього Всесвіту.. Як писав відомий вчений Анрі Пуанкаре: "Астрономія корисна, тому що вона піднімає нас над нами самими; вона корисна, тому що вона велична; вона корисна, тому, що вона прекрасна". Але, на жаль, у школах дуже слабка матеріальна база для викладання астрономії. І в нас народилася ідеястворити модель зоряної карти неба. Вирішити це завдання доцільніше було з використанням методу проектів. Наше завдання мало практичний характер з елементами проблемності та творчої діяльності. Вона вимагала інтегрованих знань, дослідницького пошуку рішення, була розрахована на інтереси й здатності учнів. . Сам проект можна умовно поділити на три частини, взаємозв’язані одна з одною: ідея – реалізація – результат. Завдання, які ми вирішували використанням проектної технології: - організувати дійсно творчу самостійну діяльність учнів; - створити умови для інтелектуальної активності учнів; - різноманітити методи й форми самостійної пізнавальної й практичної роботи; - встановлення ділових контактів між учнями, між учнями й учителем. Наш проект носить практичний характер і є міжпредметним. Він торкається таких галузей знань, як: - астрономія - знання сузір'їв північної півкулі неба, зодіакальних сузір'їв, знання про другу екваторіальну систему і її координати (схилення й пряме піднесення); - фізика - розрахунок електричних ланцюгів, побудова електричних схем, види з'єднання споживачів у ланцюгах; - математика - методи розрахунку; - електротехніка - уміння виконувати з'єднання елементів ланцюга, правила роботи з електричним паяльником, види флюсів і припоїв; - трудове навчання - правила й навички роботи зі слюсарним і электро-інструментом; - охорона життєдіяльності - інструкції з техніки безпеки. Характер проекту - схований, неявний, котрий припускає участь учителя як учасника проекту.

33

Під час роботи над проектом учитель виконува такі функції: 1) сам був джерелом інформації; 2) координував весь процес; 3) підтримував й зацікавлював учнів; 4) підтримував невпинний зворотний зв'язок, щоб вчасно допомогти учням у роботі над проектом. Роль учителя - це роль консультанта, що повинен утримуватися від підказок навіть у тому випадку, якщо він бачить, що учні "роблять щось не так" і не повинен указувати на помилки й недоліки. При цьому важливо відповідати тільки на ті питання, які виникають в учнів, надаючи можливість їм працювати самостійно. Допомога учням повинна виражатися не в передачі знань і вмінь, які можуть бути практично реалізовані в проектній діяльності. Набір знань учні одержують на уроках. Учитель може підказувати нові джерела інформації або просто направити думки учнів у потрібному напрямку для самостійного пошуку. Але в результаті учні повинні самостійно або спільними зусиллями вирішити проблему, застосовуючи необхідні знання з різних галузей науки, одержати реальний і відчутний результат. Саме така робота над проблемою й здобуває риси проектної діяльності. Таким чином, був пройдений перший етап роботи - пошуковий. Були визначені тема й мета проекту, роль учителя, був проведений попередній аналіз проблеми. Аналітичний етап проекту. Наступний етап реалізації проекту розпочався з "мозкового штурму". Колективно потрібно було вирішити ряд питань, пов'язаних з кількістю учасників, напрямком діяльності кожного, з пошуком оптимальних способів досягнення мети проекту, побудовою алгоритму діяльності. Всіх учасників проекту розділили на три групи, на чолі кожної з яких був поставлений керівник - консультант.

1. Группа аналітиків. Їм треба було, ретельно вивчивши карту зоряного неба, вибрати ті сузір'я й зірки, які будуть нанесені на макет.

2. Группа теоретиків. Їм необхідно було розробити електричну принципову схему моделі.

3. Группа практиків. На членах цієї групи лежало відповідальне завдання практичної реалізації проекту. Так само вони повинні разом з теоретиками обговорити матеріальнотехнічні ресурси, необхідні для виконання моделі. Був запропонований наступний алгоритм діяльності: 1. дослідження альтернативних варіантів конструкції з урахуванням вимог функціонування й дизайну; 2. дослідження альтернативних варіантів технології виготовлення; 3. дослідження альтернатив використання матеріалів. Аналітики, вивчивши карту зоряного неба північної півкулі, прийшли до висновку, що на макеті обов'язково повинні бути зодіакальні сузір'я, окреслюючи, таким чином, екліптику. Підрахували оптимальну кількість зірок у кожному сузір'ї, яки показали б на макеті контур сузір'я, щоб його можна було упізнати. Крім зодіакальних, на виготовленій карті повинні бути присутними ще сузір'їв, що складаються із 251 зірки. Готова модель має розміри 1100х1070 мм. Як основу взяли лист ДВП, на який були нанесені основні зірки обраних сузір'їв. Зірки позначили лампочками від звичайних новорічних гірлянд. У процесі підбора лампочок вирішили різноманітити їх кольор: зодіакальні сузір'я позначили зеленим кольором, найбільш яскраві дві зірки сузір'я: червоним, інші - жовтим. Усього на карті позначили 251 зірку північної півкулі неба. Лист ДВП пофарбували темно-синьою фарбою, імітуючи темний, майже чорний колір відкритого космосу. Для забезпечення безпеки роботи моделі всі з'єднання були закриті спеціальним термостатиком. Схема працює від мережі з напругою 220 V. 34

Найбільш складніше на практиці вирішувалося питання про повне завершення моделі. Її закрили оргсклом товщиною 2мм, рейки, що втримують скло, покрили спеціальним лаком для дерев'яних поверхонь. Процес створення моделі можна розглядати як проектну діяльність, тому що він відповідає основним вимогам використання даного методу. По-перше, існувала значима у творчому й практичному значенні проблема, яку треба було вирішити. По-друге, реальність результатів, отриманих у ході рішення даної проблеми (у нашому випадку, створення діючої моделі). По-третє, групова самостійна робота учнів на всіх етапах роботи. По-четверте, чітке планування роботи на кожному етапі проекту. По-п'яте, використання дослідницьких методів: визначення проблеми, висування гіпотези її рішення, обговорення отриманих результатів, підведення підсумків роботи, корекція діяльності, використання під час спільної роботи методів "мозкового штурму" і "круглого стола", творчих звітів груп на кожному етапі роботи. Задачі, які ставив перед собою вчитель, були виконані. Додаток 8.

Результати II етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з фізики 5 4 Місце 1 Місце 2 Місце 3

3 2 1 0 2006/2007 2007/2008 2008/2009 2009/2010 2010/2011

Додаток 9. Результати III етапу Всеукраїнської учнівської олімпіади з фізики 4 Місце 1

3

Місце 2 2

Місце 3

1 0 2006/2007

2007/2008

2008/2009

2009/2010

2010/2011

35