kopilkaurokov.ru - сайт для учителей

Создайте Ваш сайт учителя Видеоуроки Олимпиады Подготовка к ЕГЭ

Выполнение комплексной исследовательской работы через интеграцию физики с другими школьными предметами в рамках обобщающего урока

Нажмите, чтобы узнать подробности

Методическая разработка

Выполнение комплексной исследовательской работы через интеграцию физики с другими школьными предметами в рамках обобщающего урока

Динамика преобразований окружающего мира такова, что ребёнок все чаще оказывается в новых для себя ситуациях, где готовые рецепты не работают. На ученика сегодня обрушивается целая лавина многообразной, противоречивой информации. Содержание школьного образования включает как естественнонаучные, так и гуманитарные знания, формирование которых осуществляется в процессе обучения отдельным учебным предметам.

Физика — один из самых трудных предметов школьного учебного плана.   Потому что надо не только вспомнить математические законы, чтобы вывести нужную формулу или  решить трудную задачу, но и догадаться, как ответить на вопросы, которые учитель время от времени предлагает. Ученик от всего этого устаёт.  Добиться устойчивого интереса к физике абсолютно у всех учащихся довольно сложно. считаю, что учителю  по силам попытаться сделать так, чтобы, по крайней мере, большей части учащихся было интересно заниматься на каждом уроке. Как же добиться таких результатов?

Для меня как учителя физики, достижение этой цели возможно через проектно-исследовательскую  деятельность учащихся. Потому что именно такая работа заставляет учащихся:

- работать с информацией;

- систематизировать знания, информацию;

- заполнять пробелы  в своих школьных знаниях;

- свободно работать на компьютере;

 - выработать коммуникативные качества;

- быстрее адаптироваться в реальной жизни;

- реализовывать свой  личный творческий потенциал, самоутверждаться.

Важнейшая проблема для меня, как учителя, - повышение эффективности урока, чтобы он не был формальным и скучным.  Поэтому,  на мой взгляд, самым эффективным  при изучении и обобщении знаний по физике является нетрадиционный урок, включающий в себя и знания, полученные как при изучении других школьных дисциплин, так и самостоятельно.     

Уроки- исследования, не самоцель, а средство развития и воспитания моих учеников. Знания мало чего стоят, если они не пропущены через сердце. Создание комфортных условий для раскрытия и реализации возможностей каждого ребенка — это мой один из основных  принципов работы.

Мои принципы на протяжении всех лет работы в школе остаются такими

         если хочешь добиться успеха, создай благоприятную атмосферу;

         цени и развивай любознательность ребенка;

         поощряй высказывание оригинальных идей;

         обеспечь возможность для упражнений и практики;

         используй вопросы раскрытого, многозначного  типа;

         используй личный пример творческого подхода к  решению проблемы;

         предоставь возможность активно задавать   вопросы.

В своей педагогической деятельности я исхожу из того, что  учебная программа должна предоставить детям возможность демонстрировать свои индивидуальные достижения, содержать необходимые стимулы, мотивирующие учебную деятельность.  

Моя задача, как  учителя - научить ребят мыслить абстрактными категориями, сопоставлять обобщенные выводы с конкретными явлениями, вырабатывать собственную оценку явлений. Все это способствует развитию творческого мышления. Именно такая работа позволяет мне констатировать, что учащиеся, занимающиеся пректно-исследовательской деятельностью умеют не только формулировать вопросы, прогнозировать последствия своих и чужих действий,  рассуждать и строить гипотезы,   но и становятся более любознательными, обладают богатым творческим воображением,  развитой интуицией, и хорошей памятью.

Попробую подробнее остановиться на некоторых видах деятельности учителя во время  выполнения исследовательских проектов на конкретном уроке.

Предисловие к методической разработке: «Урок физики в 8 классе по теме «Исследование природных источников энергии».

 Предмет физика изучается по учебнику Физика-8 А.В. Пёрышкин, 2 часа в неделю. В каждом классе есть группа учащихся (не менее 25 % от всего количества учащихся), которая занимается проектной деятельностью с 5 класса во внеурочное время, они и являются основными помощниками на таких уроках-исследованиях.

После изучению каждого раздела обязательно проводится урок-исследование по закреплению и преобразованию полученных ранее знаний на практике. В течение года таких уроков не менее  четырёх.

Для проведения таких уроков, в школе есть необходимая база: компьютеры, переносные ноутбуки с доступом к Интернет в любом кабинете школы, электронная физическая лаборатория, Лаборатория Архимеда с различными датчиками, необходимое оборудование по электричеству И ОГРОМНОЕ ЖЕЛАНИЕ УЧИТЕЛЯ.

Тема «Исследование природных источников энергии»

Форма урока: «Урок-исследование»

 Место урока в разделе «Электрические явления»: Урок проводится в 8 классе при изучении главы «Электрические явления» последним уроком по  общению  и преобразованию теоретических знаний.

Тип урока: урок обобщения и преобразования полученных ранее знаний.

.Цель урока: в нетрадиционной, занимательной форме повторить программный материал,  и решить систему познавательных и практических задач.

Оборудование: компьютер, мультимедийная установка, презентация к уроку, интерактивная доска, проводники, коробка с овощами и фруктами, соединительные провода, приборы для измерения силы тока и напряжения,  подборка научно-популярной литературы по данной теме, ноутбуки и нет буки с выходом в Интернет, компас, пальчиковые батарейки, весы.

Дидактические материалы:: листы исследования; методички для самостоятельной работы; задания для рефлексии.

Формы учебной  работы на уроке: индивидуальная, групповая, фронтальная

Задачи урока:

Образовательные: продолжать учить  учащихся  использовать при решении нестандартных задач  имеющиеся знания, личный опыт, информацию из различной литературы.

.Воспитательные: продолжить формирование познавательного интереса учащихся; формировать навыки коллективной работы в сочетании с самостоятельной деятельностью учащихся.   

Развивающие: осуществляя проблемно-поисковый метод самостоятельно получить знания, используя физический эксперимент и работу с научно-популярной литературой.

 Задачи учителя на уроке:   создание условий для

- проявления активности обучаемых;

-  развития  исследовательской компетентности учащихся;

- повышение их интереса к предмету.

 Содержание урока:  стандарт + личностный рост ребёнка

  • Стиль взаимодействия:  диалог.
  • Позиция ребёнка:  активно-инициативная.

Методы обучения:  по уровню самостоятельности:  поисковый и творческий;

по уровню исследовательской деятельности: проблемно - поисковый, моделирующий.

Педагогические технологии:  информационные, проблемно-развивающая    -   Н.Г.Мошкина и адаптивная система обучения   - А.С.Границкая

 Ожидаемый результат

Предметные УУД - осознанность, системность  и мобильность полученных знаний.

Метапредметные УУД - использование при решении нестандартных задач   причинно-следственных связей, умение связать изучаемый материал с практикой и жизнью.

Личностные УУД - формирование навыков коллективной работы в сочетании с самостоятельной деятельностью учащихся.   

 ХОД  УРОКА

І. Организационный момент  (запуск проекта (эмоциональный настрой на урок)  Вступительное слово учителя:

 II. Мотивационный этап.( планирование работы над проектом  (переход внешней мотивации во внутреннюю 

 III. Актуализация знаний (определение уровня готовности к поисковой работе)

Исследовательский метод обучения - это организация поисковой познавательной деятельности учащихся путем постановки учителем познавательных и практических задач, требующих самостоятельного творческого решения. Выбор темы, сбор информации, разработка и оформление проекта в презентабельном виде - это трудоемкий и непростой процесс. Поэтому в процессе работы над проектом необходимо развивать умения и навыки ребят  над кропотливым сбором информации и ее анализом, умением слышать и слушать мнения других, принимать окончательное решение.    

У.  Итак, тема исследования: «Природные источники энергии».

Всем вам знаком факт, что в  последнее время человечество сталкивается с дефицитом энергоресурсов. Грядущее истощение запасов нефти и газа побуждает ученых искать новые возобновляемые источники энергии.

Какие нетрадиционные источники энергии вам уже известны?

 V. Организация практической части урока

Основной задачей такой деятельности на уроке является формирование умения у учащихся обозначить тему, выдвинуть цель и предложить задачи по её реализации.

Объект исследования  - фрукты и овощи(которые вызвали массу вопросов в начале урока)

Предмет исследования - свойства овощных и фруктовых  источников тока.

         Сбор информации, самостоятельная работа

Применение знаний и умений в новой учебной ситуации – оформление результатов работы Оформление учебной документации (согласно приложения 1)

Этап подведения итогов урока - рефлексия

Система оценивания проекта

  • конкретность выполнения каждым участником работы над проектом,
  • актуальность и значимость темы,
  • полнота раскрытия темы,
  • оригинальность решения проблемы,
  • качество презентации проекта.
  • использование средств наглядности.
  • артистизм и выразительность выступления,
  • ответы на вопросы.

Этап подведения итогов урока

.РЕЗУЛЬТАТЫ  ИССЛЕДОВАНИЙ 

У. Подводя итоги нашей работы можно с уверенностью сказать, что, проведя эксперименты, мы, с одной стороны, убедились в том, что даже привычные нам предметы питания могут выступать в необычной роли. С другой стороны, мы убедились в выполнении законов физики.

Давайте выслушаем основные результаты исследований каждой группы и запишем  в тетрадь.

 Выводы: (Приложение 2)

1. Фрукты  и овощи могут служить источниками тока, если ввести в них медный и    цинковый электроды.

2.Экспериментально установлено, что величина тока в фрукте тли овоще не зависит от его размера, а определяется наличием в нем растворов минеральных солей, видом электродов.

3.Величины силы тока и напряжения связаны с кислотностью продукта и с разными комбинациями последовательно соединённых продуктов. 

 4. В процессе хранения овощи и фрукты  «усыхают», т.е количество жидкости в них  уменьшается,  а содержание газов увеличивается, в результате чего электpопpоводность их тоже уменьшается.   

5.Фруктовые и овощные батарейки могут заменять карманные батарейки для освещения холодильника, погреба (банка с огурцами и электроды), а также в экстремальных ситуациях (отключение электричества)(но только сколько их понадобиться на уроке пока не рассчитали)

 Рефлексия урока

В заключении учитель просит учащихся оценить, насколько  успешно группы  и каждый член группы справились с предложенными заданиями. Обращая особое внимание на поэтапность выполнения заданий:

   1.Формулировка темы творческого проекта

  2.Постановка целей, задач и прогнозирование

  3.Поиск информации

  4.Проверка гипотез

  5.Нахождение результата

  6.Презентация (защита творческого проекта)

       VII. Инструктаж домашнего задания

 - подготовить письменный отчёт о результатах исследования 

- математически посчитать, сколько лимонов потребуется для работы бытовых электроприборов

    Урок позволил

  • вовлечь каждого ученика в активный познавательный процесс, причем не пассивного овладения знаниями, а активной познавательной деятельности, вырабатываются навыки и умения работы 
  • знания, приобретенные в ходе проектно-исследовательской деятельности, оказались более прочными, максимально осознанными, содержащими утилитарную базу их применимости
  • продолжить формирование коммуникативных, исследовательских, проектировочных, общекультурных, учебных умения столь необходимые им в жизни и в их дальнейшем профессиональном становлении.

Ученик в течение урока -  исследователь

  1. Подведение итога урока 

Просмотр содержимого документа
«Выполнение комплексной исследовательской работы через интеграцию физики с другими школьными предметами в рамках обобщающего урока»

Берюмова Ольга Николаевна, учитель физики МОУ СОШ № 22 хутора Зайцева

Курского муниципального района Ставропольского края


Методическая разработка

Выполнение комплексной исследовательской работы через интеграцию физики с другими школьными предметами в рамках обобщающего урока


...всякий ребёнок в известной мере есть гений,

а всякий гений в известной мере - ребёнок.

А. Шопенгауэр


Динамика преобразований окружающего мира такова, что ребёнок все чаще оказывается в новых для себя ситуациях, где готовые рецепты не работают. На ученика сегодня обрушивается целая лавина многообразной, противоречивой информации. Содержание школьного образования включает как естественнонаучные, так и гуманитарные знания, формирование которых осуществляется в процессе обучения отдельным учебным предметам.

Физика — один из самых трудных предметов школьного учебного плана. Потому что надо не только вспомнить математические законы, чтобы вывести нужную формулу или решить трудную задачу, но и догадаться, как ответить на вопросы, которые учитель время от времени предлагает. Ученик от всего этого устаёт. Добиться устойчивого интереса к физике абсолютно у всех учащихся довольно сложно. считаю, что учителю по силам попытаться сделать так, чтобы, по крайней мере, большей части учащихся было интересно заниматься на каждом уроке. Как же добиться таких результатов?

Для меня как учителя физики, достижение этой цели возможно через проектно-исследовательскую деятельность учащихся. Потому что именно такая работа заставляет учащихся:

- работать с информацией;

- систематизировать знания, информацию;

- заполнять пробелы в своих школьных знаниях;

- свободно работать на компьютере;

- выработать коммуникативные качества;

- быстрее адаптироваться в реальной жизни;

- реализовывать свой личный творческий потенциал, самоутверждаться.

Важнейшая проблема для меня, как учителя, - повышение эффективности урока, чтобы он не был формальным и скучным. Поэтому, на мой взгляд, самым эффективным при изучении и обобщении знаний по физике является нетрадиционный урок, включающий в себя и знания, полученные как при изучении других школьных дисциплин, так и самостоятельно.

Уроки- исследования, не самоцель, а средство развития и воспитания моих учеников. Знания мало чего стоят, если они не пропущены через сердце. Создание комфортных условий для раскрытия и реализации возможностей каждого ребенка — это мой один из основных принципов работы.

Мои принципы на протяжении всех лет работы в школе остаются такими

если хочешь добиться успеха, создай благоприятную атмосферу;

цени и развивай любознательность ребенка;

поощряй высказывание оригинальных идей;

обеспечь возможность для упражнений и практики;

используй вопросы раскрытого, многозначного типа;

используй личный пример творческого подхода к решению проблемы;

предоставь возможность активно задавать вопросы.

В своей педагогической деятельности я исхожу из того, что учебная программа должна предоставить детям возможность демонстрировать свои индивидуальные достижения, содержать необходимые стимулы, мотивирующие учебную деятельность.

Моя задача, как учителя - научить ребят мыслить абстрактными категориями, сопоставлять обобщенные выводы с конкретными явлениями, вырабатывать собственную оценку явлений. Все это способствует развитию творческого мышления. Именно такая работа позволяет мне констатировать, что учащиеся, занимающиеся пректно-исследовательской деятельностью умеют не только формулировать вопросы, прогнозировать последствия своих и чужих действий, рассуждать и строить гипотезы, но и становятся более любознательными, обладают богатым творческим воображением, развитой интуицией, и хорошей памятью.

Попробую подробнее остановиться на некоторых видах деятельности учителя во время выполнения исследовательских проектов на конкретном уроке.

Предисловие к методической разработке: «Урок физики в 8 классе по теме «Исследование природных источников энергии».

Предмет физика изучается по учебнику Физика-8 А.В. Пёрышкин, 2 часа в неделю. В каждом классе есть группа учащихся (не менее 25 % от всего количества учащихся), которая занимается проектной деятельностью с 5 класса во внеурочное время, они и являются основными помощниками на таких уроках-исследованиях.

После изучению каждого раздела обязательно проводится урок-исследование по закреплению и преобразованию полученных ранее знаний на практике. В течение года таких уроков не менее четырёх.

Для проведения таких уроков, в школе есть необходимая база: компьютеры, переносные ноутбуки с доступом к Интернет в любом кабинете школы, электронная физическая лаборатория, Лаборатория Архимеда с различными датчиками, необходимое оборудование по электричеству И ОГРОМНОЕ ЖЕЛАНИЕ УЧИТЕЛЯ.

Тема «Исследование природных источников энергии»

Форма урока: «Урок-исследование»

Место урока в разделе «Электрические явления»: Урок проводится в 8 классе при изучении главы «Электрические явления» последним уроком по общению и преобразованию теоретических знаний.

Тип урока: урок обобщения и преобразования полученных ранее знаний.

.Цель урока: в нетрадиционной, занимательной форме повторить программный материал, и решить систему познавательных и практических задач.

Оборудование: компьютер, мультимедийная установка, презентация к уроку, интерактивная доска, проводники, коробка с овощами и фруктами, соединительные провода, приборы для измерения силы тока и напряжения, подборка научно-популярной литературы по данной теме, ноутбуки и нет буки с выходом в Интернет, компас, пальчиковые батарейки, весы.

Дидактические материалы:: листы исследования; методички для самостоятельной работы; задания для рефлексии.

Формы учебной работы на уроке: индивидуальная, групповая, фронтальная

Задачи урока:

Образовательные: продолжать учить учащихся использовать при решении нестандартных задач имеющиеся знания, личный опыт, информацию из различной литературы.

.Воспитательные: продолжить формирование познавательного интереса учащихся; формировать навыки коллективной работы в сочетании с самостоятельной деятельностью учащихся.

Развивающие: осуществляя проблемно-поисковый метод самостоятельно получить знания, используя физический эксперимент и работу с научно-популярной литературой.

Задачи учителя на уроке: создание условий для

- проявления активности обучаемых;

- развития исследовательской компетентности учащихся;

- повышение их интереса к предмету.

Содержание урока: стандарт + личностный рост ребёнка

  • Стиль взаимодействия: диалог.

  • Позиция ребёнка: активно-инициативная.

Методы обучения: по уровню самостоятельности: поисковый и творческий;

по уровню исследовательской деятельности: проблемно - поисковый, моделирующий.

Педагогические технологии: информационные, проблемно-развивающая - Н.Г.Мошкина и адаптивная система обучения - А.С.Границкая

Ожидаемый результат

Предметные УУД - осознанность, системность и мобильность полученных знаний.

Метапредметные УУД - использование при решении нестандартных задач причинно-следственных связей, умение связать изучаемый материал с практикой и жизнью.

Личностные УУД - формирование навыков коллективной работы в сочетании с самостоятельной деятельностью учащихся.

ХОД УРОКА

І. Организационный момент (запуск проекта (эмоциональный настрой на урок) Вступительное слово учителя:

Сегодня вспомним все о токах —
Заряженных частиц потоках.
И про источники, про схемы,
И нагревания проблемы,
Мы испытанья проведём,
И с пользой время проведем

II. Мотивационный этап.( планирование работы над проектом (переход внешней мотивации во внутреннюю )

На данном этапе предполагается использование познавательного метода(опора на жизненный опыт, побуждение к поиску альтернативных решений) и социального метода (развитие желания быть полезным, заинтересованность результатами коллективной работы)

При проведении таких уроков я стараюсь представлять тему урока в виде проблемы, в совокупности с «настоящими» задачами и выполнением исследовательских проектов по конкретным разделам физики

У. Мы заканчиваем изучение раздела физики 8 класса «Электрические явления». Знания, полученные при изучении этого раздела помогут вам разобраться в многообразии электрических явлений, окружающих нас.

Сегодня мы будем исследовать источники энергии, с которыми каждому из вас не раз приходилось сталкиваться. Могу утверждать, что эти столкновения вызывали у вас приятные ощущения. Что - же спрятано в этой коробке?

(Учащиеся дают свои предположения) В коробке находятся овощи и фрукты

III. Актуализация знаний (определение уровня готовности к поисковой работе)

Исследовательский метод обучения - это организация поисковой познавательной деятельности учащихся путем постановки учителем познавательных и практических задач, требующих самостоятельного творческого решения. Выбор темы, сбор информации, разработка и оформление проекта в презентабельном виде - это трудоемкий и непростой процесс. Поэтому в процессе работы над проектом необходимо развивать умения и навыки ребят над кропотливым сбором информации и ее анализом, умением слышать и слушать мнения других, принимать окончательное решение.

У. Итак, тема исследования: «Природные источники энергии».

Всем вам знаком факт, что в последнее время человечество сталкивается с дефицитом энергоресурсов. Грядущее истощение запасов нефти и газа побуждает ученых искать новые возобновляемые источники энергии.

Какие нетрадиционные источники энергии вам уже известны?


Дети: - Энергия солнца, энергия ветра, энергия приливов и отливов

У. А знаете ли вы, что к возобновляемым источникам энергии в последнее время всё чаще причисляют и растения. Ведь только зеленое растение является той единственной в мире лабораторией, которая усваивает солнечную энергию и сохраняет ее в виде потенциальной химической энергии органических соединений, образующихся в процессе фотосинтеза.

Сегодня вы проведёте исследования с известными вам овощами и фруктами.

В тетради запишем тему урока «Природные источники энергии»

Какова же цель данной работы: Исследование природных источников энергии.

V. Организация практической части урока

Основной задачей такой деятельности на уроке является формирование умения у учащихся обозначить тему, выдвинуть цель и предложить задачи по её реализации.

Объект исследования - фрукты и овощи(которые вызвали массу вопросов в начале урока)

Предмет исследования - свойства овощных и фруктовых источников тока.

У. Любое исследование мы начинаем с выдвижения гипотез (учащиеся выдвигают гипотезы, сформулированную гипотезу записываем в тетради)

Гипотеза: Так как фрукты и овощи состоят из различных минеральных веществ (электролитов), то они могут стать природными источниками тока.

Сбор информации, самостоятельная работа

Для более эффективной работы во время исследований предлагаю разбить класс на группы, которые будут заниматься решением конкретной задачи предложенной данной группе.

В заключении каждая группа представит результаты своего исследования, в виде одного-2-х слайдов, на основании которых мы сможем подтвердить или опровергнуть нашу гипотезу. Письменный отчёт и распределение обязанностей в группе во время проведения исследований, надо представить к следующему уроку.

У. Чтобы подтвердить или опровергнуть данное предположение необходимо поставить и решить ряд конкретных задач

(выслушиваются предложения учащихся)изучить литературу, создать батарейки из овощей и фруктов, придумать прибор для измерения,

  1. Осознание и осмысление учебного материала – структурирование информации

Развитию способности самостоятельно находить, обозначать, выявлять пути решения и решать проблему помогают: «Памятки для организации проектно-исследовательской работы при изучении физики», которыми я ежегодно снабжаю ребят;

(Перед учащимися лежат методические инструкции, по которым они будут выполнять самостоятельно работу)

Приложение 1

Методические инструкции группам

1 Группа - Библиографы.

Цель: Рассмотреть процесс фотосинтеза – как один из альтернативных источников энергии

Методическая инструкция

Деятельность школьников

Записи в тетради

  1. Просмотрите литературу, предложенную учителем.

  2. Найти информацию в Интернет

На основании изученного материала ответьте на вопросы:

- Можно ли получить живой генератор, топливом для которого служили бы вода и солнечный свет?

- Для чего живая клетка, запасает электрическую энергию в митохондриях? - Какие операции производит растение с помощью электричества? Приведите примеры.

Проанализируйте полученные результаты.

Делайте записи в тетради

2 Группа - Исследователи

Цель: Создать и исследовать фруктовые и овощные батарейки

Методическая инструкция

Деятельность школьников

Записи в тетради

1. Создайте фруктовую или овощную батареи у которых положительным полюсом будет медная пластина, отрицательным -оцинкованная пластина.

2. Экспериментально измерьте и проанализируйте силу тока и напряжение таких батарей.

3. Испытайте разные комбинации последовательно соединённых продуктов и проанализируйте полученные результаты.

4. Результаты исследований представьте в таблице (например)

Название

U, В

I, А

Огурец

Лимон +огурец




Проанализируйте полученные результаты.

Делайте записи в тетради













3 Группа - Конструкторы

Цель: Сконструировать прибор для проведения исследований гальванических элементов

Методическая инструкция

Деятельность школьников

Записи в тетради

1. Сделайте прибор гальванометр для определения напряжения, имея компас, картон, изолированную медную проволоку и откалибруйте его с помощью пальчиковой батареи напряжением в 1, 5 В.

10 будет составлять значение в В полученное при делении 1,5В на количество градусов показываемое стрелкой компаса.

2. Сделайте два гальванических элемента:

a) из соленого огурца, поместив электроды на расстоянии 2 см, друг от друга;

б) из соленого помидора (те же электроды размещены также)

3.Проведите исследования, с гальваническими элементами изменяя ширину пластин, глубину их погружений, и расстояний между электродами .
4. Результаты измерений занесите в таблицу




Огурец

Помидор

Ширина цинков

электр

см

Расстояние между электродами см

Глубина погружен.

электродов, см

Напря-жение В

Напря-жение В

1

1

1



1

1

2



1

2

1



1

2

2



2

1

1



2

1

2



2

2

1



2

2

2



5. Проанализируйте полученные результаты

Делайте записи в тетради


4 Группа - Первооткрыватели

Цель: Исследовать электропроводность овощей и фруктов, разных сроков хранения.

Методическая инструкция

Деятельность школьников

Записи в тетради

1. Измерьте микроамперметром силу тока в плодах и овощах разного срока хранения при помощи электродов диаметром 1 мм (медный и стальной), погружая их на глубину 2 см., расстояние между электродами было не более 3 см.

2. Измерьте массу исследуемых овощей и фруктов

3. Результаты занесите в таблицу.

название


I, мкА / m, г


Примечание: I, мкА - сила тока, микроамперы, m,г - масса плода, граммы

На основании проведённых опытов ответить на вопросы:

- Можно ли определить на рынке урожай, какого года нам предлагают?

- Для чего нам могут понадобится полученные результаты?

Делайте записи в тетради


Применение знаний и умений в новой учебной ситуации – оформление результатов работы Оформление учебной документации (согласно приложения 1)

Этап подведения итогов урока - рефлексия

Система оценивания проекта

  • конкретность выполнения каждым участником работы над проектом,

  • актуальность и значимость темы,

  • полнота раскрытия темы,

  • оригинальность решения проблемы,

  • качество презентации проекта.

  • использование средств наглядности.

  • артистизм и выразительность выступления,

  • ответы на вопросы.

Этап подведения итогов урока

.РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

У. Подводя итоги нашей работы можно с уверенностью сказать, что, проведя эксперименты, мы, с одной стороны, убедились в том, что даже привычные нам предметы питания могут выступать в необычной роли. С другой стороны, мы убедились в выполнении законов физики.

Давайте выслушаем основные результаты исследований каждой группы и запишем в тетрадь.

Выводы: (Приложение 2)

1. Фрукты и овощи могут служить источниками тока, если ввести в них медный и цинковый электроды.

2.Экспериментально установлено, что величина тока в фрукте тли овоще не зависит от его размера, а определяется наличием в нем растворов минеральных солей, видом электродов.

3.Величины силы тока и напряжения связаны с кислотностью продукта и с разными комбинациями последовательно соединённых продуктов.

4. В процессе хранения овощи и фрукты «усыхают», т.е количество жидкости в них уменьшается, а содержание газов увеличивается, в результате чего электpопpоводность их тоже уменьшается.

5.Фруктовые и овощные батарейки могут заменять карманные батарейки для освещения холодильника, погреба (банка с огурцами и электроды), а также в экстремальных ситуациях (отключение электричества)(но только сколько их понадобиться на уроке пока не рассчитали)

Рефлексия урока

В заключении учитель просит учащихся оценить, насколько успешно группы и каждый член группы справились с предложенными заданиями. Обращая особое внимание на поэтапность выполнения заданий:

1.Формулировка темы творческого проекта

2.Постановка целей, задач и прогнозирование

3.Поиск информации

4.Проверка гипотез

5.Нахождение результата

6.Презентация (защита творческого проекта)

VII. Инструктаж домашнего задания

- подготовить письменный отчёт о результатах исследования

- математически посчитать, сколько лимонов потребуется для работы бытовых электроприборов

Урок позволил

  • вовлечь каждого ученика в активный познавательный процесс, причем не пассивного овладения знаниями, а активной познавательной деятельности, вырабатываются навыки и умения работы

  • знания, приобретенные в ходе проектно-исследовательской деятельности, оказались более прочными, максимально осознанными, содержащими утилитарную базу их применимости

  • продолжить формирование коммуникативных, исследовательских, проектировочных, общекультурных, учебных умения столь необходимые им в жизни и в их дальнейшем профессиональном становлении.

Ученик в течение урока - исследователь

  1. Подведение итога урока


ПРИЛОЖЕНИЯ 2 (информация собранная учащимися)

1группа. Процесс фотосинтеза – как один из альтернативных источников энергии

Процесс фотосинтеза, протекающий в клетке растения, является одним из главных процессов. В ходе него происходит не только разделение молекул воды на кислород и водород, но и сам водород в какой-то момент оказывается разделенным на составные части — отрицательно заряженные электроны и положительно заряженные ядра. Так что, если в этот момент ученым удастся «растащить» положительно и отрицательно заряженные частицы в разные стороны, то, по идее, можно получить замечательный живой генератор, топливом для которого служили бы вода и солнечный свет, а кроме энергии, он бы еще производил и чистый кислород. Возможно, в будущем такой генератор и будет создан. Но для осуществления этой мечты ученым придется немало потрудиться: нужно отобрать наиболее подходящие растения, а может быть, даже научиться изготавливать хлорофилловые зерна искусственно, создать какие-то мембраны, которые бы позволили разделять заряды.

Данные исследований лаборатории молекулярной биологии и биофизической химии МГУ по созданию таких мембран показали, что живая клетка, запасая электрическую энергию в митохондриях, использует ее для произведения очень многих работ: строительства новых молекул, затягивания внутрь клетки питательных веществ, регулирования собственной температуры.. С помощью электричества производит многие операции и само растение: дышит, движется (как это делают листочки всем известной мимозы-недотроги), растет.

2 группа. Создание и исследование фруктовых и овощных источников тока

Итак, для создания фруктовой батареи мы попробовали взять лимоны, яблоки, бананы, киви, апельсины. Положительным полюсом определили несколько блестящих медных пластин. Для создания отрицательного полюса решили использовать оцинкованные пластины. Конечно же, понадобились провода, с зажимами на концах. Ножом сделали в фруктах небольшие надрезы, куда вставляли наши пластины (электроды). После соединения всех частей воедино у нас получилась фруктовая или овощная батарейка.

Экспериментально было выявлено, что постепенно сила тока и напряжение уменьшаются. Оказалось, что величины силы тока и напряжения связаны с кислотностью продукта. Затем испытали и разные комбинации последовательно соединённых продуктов. Результаты представили в таблице

Исследование фруктовых батареек

Название

Напряжение, В

Сила тока, А

Огурец

0,5

0.1

Огурец (солёный)

0,7

0.2

Помидор

0,4

0.1

Помидор (солёный)

0,35

0.01

Лимон

О,8

0.2

2 огурца

1,01

0.6

Сырой картофель

0,7

0.2

Вареный картофель

1,35

0.5

Лимон +огурец

1,68

0.7

Анализ исследования показал, что наибольшее значение силы тока наблюдается у соленого огурца, сырого картофеля и лимона. Значения напряжения и силы тока в варёном картофеле в два раза больше, чем в сыром.

Гораздо интереснее результаты соединений источников последовательно. Если два огурца имеют напряжение практически вдвое больше, чем один (как и должно быть), то соединение элементов на основе разных кислот даёт возрастание напряжения большее, чем простая сумма двух компонентов. Объяснить увеличение напряжения огурца и лимона при их соединении мы не можем. Может быть, это случайное выпадение результатов. Ведь в пределах погрешности напряжение на лимоне и огурце равно сумме напряжений их по отдельности.

3 группа Исследование гальванических элементов

Для чистоты эксперимента мы взяли огурец и помидор одного посола.

С помощью компаса, картона и изолированной медной проволоки изготовили гальванометр и откалибровали его с помощью пальчиковой батареи напряжением в 1, 5 В. Стрелка компаса отклонилась на 600, следовательно, 10 соответствует напряжению 1,5/60 B.

Сделали два гальванических элемента:

a) из соленого огурца, поместив электроды на расстоянии 2 см друг от друга;

б) из соленого помидора (те же электроды размещены также). (рис.3)

Результаты эксперимента показали, что при присоединении первого гальванического элемента стрелка компаса отклонилась на 300. Следовательно, напряжение первого гальванического элемента равняется: 0.76 В. При присоединении второго гальванического элемента стрелка компаса отклонилась на 150. Следовательно, напряжение второго гальванического элемента равняется 0.38 В.

Сделали кашицу из огурца. Измерили напряжение кашицы - показания гальванометра не изменились. Затем измерили напряжение кашицы помидора - стрелка компаса отклонилась на 600. Следовательно, напряжение равно 1,53 В.

Измерение ЭДС в соленых овощах проводилось по принципу получения напряжения в гальванических элементах. Для этого два разнородных электрода погружались в овощи на глубину 1 и 2 см с изменением расстояния между электродами с 1 см до 32см и выдерживались 2 секунды. Причем изменялась и ширина электродов.
Результаты измерений сведены в таблицу

Таблица 3. Исследование гальванических элементов




Огурец

Огурец (пюре)

Помидор

Помидор

(пюре)

Ширина цинков

электр

см

Расстояние между электродами см

Глубина погружен.

электродов, см

Напря-жение В

Напря-жение В

Напря-жение В

Напря-жение В

1

1

1

0,7

0,7

0,38

0.9

1

1

2

0,76

0,76

0,4

0.92

1

2

1

0,7

0,7

0,38

0.9

1

2

2

0,76

0,76

0,4

0.92

2

1

1

0,85

0,85

0,45

0.95

2

1

2

0,87

0,87

0,5

0.97

2

2

1

0,85

0,85

0,45

0.95

2

2

2

0,87

0.87

0,5

0.97

Таким образом, у нас получилось, что проводимость целого огурца в 2 раза больше, чем проводимость целого помидора. Суть этого явления состоит в том, что под кожурой огурец однороден, а помидор имеет мякоть с перегородками, которые являются диэлектриками. Поэтому целый помидор проводит ток хуже, чем огурец. Сделав кашицу (пюре) из помидора, мы избавляемся от перегородок (т.е. среда становится однородной), и проводимость помидора становится лучше, чем проводимость огурца. В первоначальный момент погружения электродов в овощи наблюдался скачок стрелки компаса до 1,1 В , затем ее постепенный спад, что свидетельствует о разрушении оболочки клетки.

2. Исследования электропроводности овощей и фруктов

В окружающем нас мире очень важную роль играют химические источники тока. Уже в 19 веке учёными были получены бесспорные доказательства существования электрических процессов в растительных тканях.

Мы воспользовались этим способом и измеряли микроамперметром силу тока в плодах и овощах при помощи электродов диаметром 1 мм (медный и стальной), погружая их на глубину 2 см., расстояние между электродами было не более 3 см.

Для исследования были взяты овощи и фрукты, предназначенные для зимнего хранения в домашних условиях.

.Исследования электропроводности овощей и фруктов во время хранения

название

декабрь I, мкА / m, г

картофель

43-39 /14

морковь

17-14 /91

свекла

23-20 /108

Примечание: I, мкА - сила тока, микроамперы

m,г - масса плода, граммы

Давно известно, что все плоды растений представляют собой открытые системы биологического происхождения сложного физико-химического состава с характерными особенностями функционирования в течение всего их развития и хранения. А преобладающим компонентом является вода.

Следовательно в процессе хранения овощи и фрукты «усыхают», т.е количество жидкости в них уменьшается, а содержание газов увеличивается, в результате чего электpопpоводность их тоже должна уменьшаться, что мы сможем проверить в январе этого года. Считаем, что используя такие данные, легко отличить плоды нового урожая текущего года от плодов и овощей прошлого года. Предложение: провести исследование по теме по данной теме.


В результате таких уроков рождаются большие комплексные творческие исследовательские работы. Так в ходе данного урока ребята изъявили желание заняться следующими исследовательскими проектами:

«Использование самодельных приборов для исследований качества воды», потому что любопытным для них оказалось, что даже у воды, взятой из разных источников (водопровод а и колодца), создаваемая разность потенциалов заметно отличается. Это дало возможность моим ученикам предположить, что возможно использовать наш прибор-гальванометр для быстрого анализа качества воды. Ведь, чем больше примесей, тем большее напряжение фиксирует вольтметр. Возможно, наш прибор можно использовать для мониторинга малых рек. Есть идея использовать элемент Вольта для анализа овощей и фруктов на содержание нитратов.

«Практическое применение электрических свойств овощей и фруктов»

В ходе измерений попытались оценить возможность практического применения электрических свойств овощей. В частности, попытались зажечь светодиод от огурца и лимона. Опыт показал, что, вследствие большого внутреннего сопротивления элементов и малой их ёмкости лампа не зажигалась. Возникла проблема, как посчитать, сколько фруктовых батареек понадобиться для зарядки часов, телефона и т.д.


. Начало формы

Таким образом, в профессиональной деятельности учителя всегда есть простор для поиска, педагогического творчества и уже не на уровне традиционной методики, а на следующем технологическом уровне.

Жизнь, как видно, никому из нас не дается легко.

Ну что же, надо иметь настойчивость,

а самое главное-уверенность в себе.

Надо верить, что ты на что-то годен

и этого “что-то” нужно достичь

во что бы то ни стало.

Мария Кюри, физик





Получите в подарок сайт учителя

Предмет: Физика

Категория: Прочее

Целевая аудитория: Прочее.
Урок соответствует ФГОС

Автор: Берюмова Ольга Николаевна

Дата: 10.11.2015

Номер свидетельства: 251184

ПОЛУЧИТЕ БЕСПЛАТНО!!!
Личный сайт учителя
Получите в подарок сайт учителя


Видеоуроки для учителей

Курсы для учителей

ПОЛУЧИТЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО МГНОВЕННО

Добавить свою работу

* Свидетельство о публикации выдается БЕСПЛАТНО, СРАЗУ же после добавления Вами Вашей работы на сайт

Удобный поиск материалов для учителей

Ваш личный кабинет
Проверка свидетельства