Программа «Применение цифровой лаборатории « SensorLab» при проведении практических и лабораторных работ по физике»

Программа

элективного курса по физике

для 10-11 классов.

«Применение цифровой лаборатории « SensorLab» при проведении практических и лабораторных работ по физике»

Составитель учитель физики

МБОУ СОШ №4

Бауэр Т.М.

г. Донецка

2014г.

Пояснительная записка.

Одна из проблем профилизации старших классов большинства общеобразовательных школ во многих случаях - недостаточное число учащихся для ком­плектования профильных классов. Поэтому удовлетво­рить запросы учащихся, собирающихся продолжить обучение в вузах и нуждающихся в изучении физики на профильном уровне, можно с помощью элективных курсов, дополняющих базовый уровень. Одним из таких курсов может быть «Применение цифровой лаборатории « SensorLab» при проведении практических и лабораторных работ по физике», где уровень обучения повышается не столько за счет расширения теоретической части курса физики, сколько за счет уг­лубления практической – выполнение практических работ, решения разнообразных физических задач.

Предлагаю программу элек­тивного курса, рассчитанную на учащихся Х-XI классов, календарно-тематическое планирование этого курса, а также тексты работ для текущего и итогового контроля, которые могут одновременно служить репетиционными работами для подготовки к ЕГЭ. В конце изучения кур­са проводится тестирование.

Программа модернизации содержания образования затрагивает все стороны образовательного процесс. Выдвигая в качестве основополагающей идеи компетентностного подхода в образовательном пространстве, она нацеливает педагогических работников на поиск и апробацию новых технологических образований, ориентированных на формирование и развитие у учащихся ключевых компетенции. Быть компетентным – значит уметь мобилизовать в данной ситуации имеющиеся знания и опыт. Современные условия развития общества все больше указывать на то, что умения выявлять, классифицировать, наблюдать, описывать, оценивать, отличать знания от мнения, делать выводы из анализа мышления и деятельности становятся все более актуальными.

Смена содержания обучения физике вызвана изменением целей образования в целом.

Практика обучения показывает. Что у учащихся массовой школы слабо сформированы. прежде всего , экспериментальные умения и навыки , знания методологии исследования, что, в конечном счете, сказывается на недостаточно осознанном изучении физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения.

Актуальность программы:

Опыт в исследовательской деятельности обучающихся позволяет им накапливать внутренние ресурсы, необходимые дл дальнейшей социализации личности. Решение проблем в ходе исследовательской и проектной деятельности позволяет развить способности к обучаемости и решать нестандартные проблемы ( необходимость для адаптации в условиях быстро меняющегося мира).

Цифровая лаборатория « SensorLab» - новое поколение школьных естественнонаучных лабораторий для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ. Применяя такой исследовательских подход к обучению, создаются условия для приобретения учащимися навыков научного анализа явлений природы, осмыслению взаимодействия общества и природы, осознанию значимости своей практической помощи природе. Осваивая лаборатории можно осуществить дифференцированный подход и развить у учащихся интерес к самостоятельной исследовательской деятельности. Эксперименты, проводимые с помощью цифровой лаборатории более наглядны и эффективны, это дает возможность лучше понять и запомнить тему. С цифровыми лабораториями можно проводить работы, как входящие в школьную программу, так и совершенно новые исследования

Цель программы:

Развитие мотивации личности к познавательной и социальной деятельности путем приобщения ее к основам исследовательской деятельности.

Задачи:

Личностными результатами являются:

•сформированность познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей учащихся;

•убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры;

•самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений;

•готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;

•мотивация образовательной деятельности школьников на основе личностно ориентированного подхода;

•формирование ценностных отношений друг к другу, учителю, авторам открытий и изобретений, результатам обучения.

Метапредметными результатами являются:

•овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;

•понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей процессов или явлений;

•формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;

•приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий для решения познавательных задач;

•развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение;

•освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими методами решения проблем;

•формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию.

Общими предметными результатами являются:

•знания о природе важнейших физических явлений окружающего мира и понимание смысла физических законов, раскрывающих связь изученных явлений;

•умения пользоваться методами научного исследования явлений природы, проводить наблюдения, выполнять эксперименты, обрабатывать результаты измерений, представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков и формул, обнаруживать зависимости между физическими величинами, объяснять полученные результаты и делать выводы;

•умения применять теоретические знания по физике на практике, решать физические задачи на применение полученных знаний;

•умения и навыки применять полученные знания для объяснения принципов действия важнейших технических устройств, решения практических задач повседневной жизни, обеспечения безопасности своей жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды;

•формирование убеждения в закономерной связи и познаваемости явлений природы, в объективности научного знания, в высокой ценности науки в развитии материальной и духовной культуры людей;

•развитие теоретического мышления на основе формирования умений устанавливать факты, различать причины и следствия, строить модели и выдвигать гипотезы, отыскивать и формулировать доказательства выдвинутых гипотез, выводить из экспериментальных фактов и теоретических моделей физические законы;

•коммуникативные умения докладывать о результатах своего исследования, участвовать в дискуссии, кратко и точно отвечать на вопросы, использовать справочную литературу и другие источники информации.

Отличительные особенности программы:

Программа разработана в соответствии с задачами модернизации содержания образования.. Применение ИКТ в образовательном процессе открывает возможность для формирования учебной ИКТ-компетентности учащегося, дает ему возможность ориентироваться в современном мире и занять свое место, как исследователя , в нем.

Особенности возрастной группы детей, которым адресована программа.

Формы и методы обучения. Методы обучения основываются на совместной деятельности педагога и обучающегося, в ходе которой осуществляется формирование знании, умений, и навыков ведения исследовательской и проектной деятельности. Сочетание различных форм деятельности позволяет сформировать образовательную среду, эффективно решающую поставленные педагогические задачи.

Кроме комбинированного занятия эффективными формами проведений занятий являются: теоретические и практические.

Наглядные методы: наблюдение, демонстрация опытов и экскрементов, просмотр видеофильмов, знакомство с коллекциями.

Практические методы: сбор и фиксация материала, самостоятельная работа.. Постановка опытов (экспериментов), моделирование.

Формы организации деятельности учащихся на занятии: групповая, индивидуальная, работа в парах, малых группах, фронтальная.

Формы проведения занятий: комбинированное занятие, подготовка исследовательской (проектной) работы, беседа, лекция, семинарское занятие, практическая, лабораторная работа, конференция, собеседование, консультация.

Формой подведения итогов реализации дополнительной образовательной программы являются учебно-исследовательские конференции.

Прогнозируемые результаты.

• В результате реализации данной программы учащиеся должны знать:

• Теорию по программному обеспечению сбора экспериментальных данных «SensorLab»

• Назначение датчиков, входящих в комплект цифровой лаборатории по физике

• Возможности программы «SensorLab»для обработки экспериментальных данных на персональном компьютере;

• Возможности ИКТ – ресурсов по физике учащиеся должны уметь:

• составлять свои простые эксперименты;

• подготовить систему сбора данных для экспериментов;

• пользоваться системой сбора данных, Измерительным Интерфейсом и датчиками сбора и первичной обработки экспериментальной установке;

• формулировать цель и составлять план эксперимента;

• проводить эксперимент;

• обрабатывать экспериментальные данные;

• делать выводы;

• видеть практическую направленность своей деятельности;

• разнообразно представлять результаты своей деятельности.

Критерии успешности:

• Увлеченность;

• Повышенная мотивация;

• Степень развития интереса;

• Степень проявления самостоятельности в суждениях;

• Презентация работы на научно-практической конференции;

• Участие в конкурсах.

Содержание программы.

Что изучает физика. Физические термины. Наблюдения и опыты. Демонстрация компьютерных экспериментов.

Знакомство с цифровой лабораторией «« SensorLab »». Подключение Интерфейса. Подключение датчиков. Регистрация Опыта. Установка параметров Опыта. Задание частоты замеров.

Задание длительности опыта. Предварительный просмотр данных. Запись данных.

Механическое движение. Равномерное и неравномерное движения. Лабораторная работа « Исследование равноускоренного и прямолинейного движения тела.

Лабораторная работа « Исследование равноускоренного и прямолинейного движения тела при движении по вертикали. Ускорение свободного падения». Масса. Измерение отношения масс взаимодействующих тел по отношению изменения скоростей. Компьютерный эксперимент-измерение масс. Независимость массы от ускорения свободного падения. Сила. Иллюстрация движения под действием силы тяжести. Нахождение равнодействующей и уравновешивающей силы. Сила. Явления тяготения. Сила тяжести. Сила упругости. Лабораторная работа «Исследование движения тела, подвешенного на пружине. Измерение периода механических колебаний при движении тела в вертикальной плоскости». Сила трения. Трение покоя. Трение в природе в технике. Лабораторная работа «Измерение силы трения и определение коэффициента трения. Исследование зависимости силы трения от: рода взаимодействующих поверхностей; площади взаимодействующих поверхностей; силы давления». Давление газа. Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля. Давление в жидкости и в газе. Расчет давления на дно и стенки сосуда. Давление жидкости на погруженное в жидкость тело. Исследование – почему возникает выталкивающая сила. Манометры. Поршневой и жидкостный насос. Гидравлический пресс. Условия плавания тел. Закон Паскаля. Лабораторная работа. «Давление в жидкости и в газе. Расчет давления на дно и стенки сосуда. Построение графика зависимости давления от глубины погружения». Сообщающиеся сосуды. Применение сообщающихся сосудов. Вес воздуха. Атмосферное давление. Плавление тел. Измерение атмосферного давления. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах. Плавление судов. Воздухоплавание. Механическая работа. Единицы работы. Компьютерный эксперимент – подбери силу, подбери путь. Исследование - работа на наклонной плоскости. Проект – зависимость работы торможение от начальной скорости и массы тела. Мощность. Компьютерная работа - подбери нужную мощность. Простые механизмы. Наклонная плоскость. Измерение КПД наклонной плоскости. Рычаг. Обсуждение результатов работы за год. Показ приобретенных знаний, умений и навыков учащимся своего класса, выступление на школьной конференции.

Учебно-тематический план образовательной программы

Список литературы для педагога:

Антипин И.Г. Экспериментальные задачи по физике. Пособие для учителей. М. Просвещение, 1974.

Блудов М.И. Беседы по физике. М. Просвещение, 1973.

Волков В.А. Поурочные разработки по физике. 7 кл. М. Вако, 2005.

Горев Л.А. Занимательные опыты по физике. Книга для учителя. М.Просвещение, 1985.

Дягилев Ф.М. Из истории физики и жизни ее творцов. Книга для учителя. М.Просвещение, 1986.

Ельнин В.И. Оригинальные уроки физики и приемы обучения. М.Школа-пресс,2001.

Лукашник В.И. Физическая олимпиада в 6-7 классах средней школы. М.Просвещение,2002.

Марон А.Е., Марон Е.А. Дидактические материалы для 7-9 классов, М.: Дрофа, 2003-2005.

Нестандартные уроки по физике 7-10 кл. Сост. С.В. Боброва, Волгоград, 2002.

Малафеев Р.И. Творческие задания по физике. Пособие для учителей. М. Просвещение, 2002.

Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике 7 кл. М. Просвещение, 1985.

« Методические материалы цифровой лаборатории по физике», Москва, Институт Новых технологий.

Список литературы для учащихся.

Блудов М.И. Беседы по физике. М. Просвещение, 1973

Ковтунович М.Г. Домашний эксперимент по физике / М.Г. Ковтунович. М.: Гуманитар. изд. центр ВЛАДОС, 2007

Павленко Ю.Г.Начала физики / Экзамен, 2007

Покровский С.Ф. Наблюдай и исследуй сам. – М., 1966

Интернет - ресурсы

http: // www. seu.ru/naws.Практикум по использованию цифровой лаборатории

http:// www.eduspd.com/go?url= http%3A//elkin52.narod.ru./.Занимательная физика в вопросах и ответах

http: //class-fizika. narod.ru

http: // www.fcior.edu.ru