Главная / Физика / Элективный курс использование SensorLab на уроках физики

Элективный курс использование SensorLab на уроках физики








«ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОВЕДЕНИЯ

ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ ПО ФИЗИКЕ»




Составитель:

Чужданова Е.Н. учитель физики







Пояснительная записка.

Программа модернизации содержания образования затрагивает все стороны образовательного процесса. Выдвигая в качестве основополагающей идеи компетентностный подход в образовательном пространстве, она нацеливает педагогических работников на поиск и апробацию новых технологических образований, ориентированных на формирование и развитие у учащихся ключевых компетенций. Быть компетентным – значит уметь мобилизовать в данной ситуации имеющиеся знания и опыт. Современные условия развития общества все больше указывают 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 основ физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения.

Актуальность программы:

Опыт в исследовательской деятельности обучающихся позволяет им накапливать внутренние ресурсы, необходимые для 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).

Как повысить уровень экспериментальной подготовки учащихся по физике? Одна из возможностей - использование цифровой лаборатории «SensorLab»

Цифровая лаборатория «SensorLab» - новое поколение школьных естественно-научных лабораторий для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ. Применяя такой исследовательский 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 даёт 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 социально-практической деятельности путем приобщения ее к основам исследовательской деятельности.

Задачи:

Образовательные:

  • расширять, обобщать знания и представления о физических явлениях;

  • обучать учащихся новейшим средствам реализации учебного эксперимента;

  • научить анализировать варианты экспериментального решения
    задачи, производить рациональный отбор необходимых приборов
    и материалов, оценивать погрешности эксперимента, делать выводы
    ;

  • научить учащихся моделировать физические процессы.

Развивающие:

  • способствовать развитию компетентностей в сферах самостоятельной познавательной деятельности;

  • способствовать раскрытию и развитию интеллектуальных и творческих способностей, теоретического мышления, стремления к самообразованию, применение знаний на практике;

  • использовать ИКТ ресурсы, обеспечивающие доступ к огромному массиву информационных источников, информация из которых может быть оптимально использована учащимися для получения новых знаний;

  • научить работать с различными текстовыми носителями информации, наглядно-графическими ее представлениями, с моделями, видео- и аудио- записями при проведении виртуальных и практических экспериментов.

Воспитательные:

  • воспитывать информационную культуру, нравственно-патриотические качества личности посредством дистанционного обмена информацией и проведения эксперимента в сетевом контакте с помощью новейших средств коммуникации.


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.

Настоящая программа рассчитана на работу учащихся 13-16 лет.


Формы и методы обучения.

Методы обучения основываются на совместной деятельности педагога и обучающегося, в ходе которой осуществляется формирование знаний, 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 проведения занятий являются: теоретические и практические.

Наглядные методы: наблюдение, демонстрация опытов и экспериментов, 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:

  1. теорию по программному обеспечению сбора экспериментальных данных SensorLab назначение датчиков, входящих в комплект цифровой лаборатории по физике «SensorLab»;

  2. возможности программы SensorLab для обработки экспериментальных данных на персональном компьютере;

  3. возможности ИКТ -ресурсов по физике

учащиеся должны уметь:

  1. составлять свои простые эксперименты;

  2. подготовить систему сбора данных для эксперимента;

  3. пользоваться системой сбора данных, Измерительным Интерфейсом и датчиками сбора и первичной обработки экспериментальных данных;

  4. грамотно использовать датчики в экспериментальной установке;

  5. формулировать цель и составлять план эксперимента;

  6. проводить эксперимент;

  7. обрабатывать экспериментальные данные;

  8. делать выводы;

  9. видеть практическую направленность своей деятельности;

  10. 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.


Учебно-тематический план образовательной программы

Название раздела

Название темы

Вводное занятие. Физика и физические методы изучения природы. Наблюдения и опыты».

Некоторые физические термины. Наблюдения и опыты.


Вводное занятие. Знакомство с цифровой лабораторией «SensorLab»

Общая информация об «SensorLab»

Знакомство с процедурой подготовки планшетного устройства сбора данных компьютера и измерительного интерфейса к проведению экспериментов.

Регистрация нового опыта.

Предварительный просмотр данных. Просмотр записанных данных.

Добавление и редактирование примечаний.

Добавление и редактирование рисунков.

Знакомство с датчиками (область применения и технические характеристики).

Работа с датчиками.

Взаимодействие тел.

Механическое движение. Равномерное и неравномерное движения.

Лабораторная работа «Исследование равноускоренного и прямолинейного движения тела. Измерение ускорения при помощи датчика ускорения, фоторегистраторов»

Лабораторная работа «Исследование ускорения свободного падения»

Явление инерции.

Взаимодействие тел.

Масса. Единицы массы.

Плотность вещества.

Сила. Явление тяготения. Сила тяжести.

Лабораторная работа «Исследование зависимости силы тяжести. Невесомость»

Сила упругости. Вес тела. Единицы силы.

Динамометр.

Лабораторная работа «Исследование зависимости силы упругости от деформации пружины»

Графическое изображение силы. Сложение сил.

Сила трения. Трение покоя. Трение в природе и в технике.

Лабораторная работа «Измерение силы трения»

Лабораторная работа «Явление инерции. Второй закон Ньютона. Взаимодействие тел. ЗСЭ.»

«Колебания груза на нити, на пружине. Свойства звуковой волны»

Давление твердых тел, жидкостей и газов.

Давление. Единицы давления.

Способы увеличения и уменьшения давления.

Давление газа.

Передача давления жидкостями и газами. Закон Паскаля.

Лабораторная работа «Изучение зависимости атмосферного давления от высоты. Измерение давления жидкости на погруженное в нее тело. Постоянство температуры кипения жидкости при постоянном давлении»

Сообщающиеся сосуды. Применение сообщающихся сосудов.

Вес воздуха. Атмосферное давление.

Измерение атмосферного давления.

Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах.

Манометры. Поршневой и жидкостный насос. Гидравлический пресс.

Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.

Архимедова сила.

Лабораторная работа «Нахождение выталкивающей силы (Архимеда)»

«Измерение влажности воздуха»

Работа и мощность. Энергия.

Механическая работа. Единицы работы.

Мощность.

Простые механизмы. Рычаг.

Момент силы.

Лабораторная работа «Определение КПД»

Электрические и магнитные явления

«Явление электризации. Измерение электрического заряда конденсатора. Изучение режимов работы лампочки. Изучение зависимости силы тока в проводнике от напряжения»

«Измерение поля постоянного магнита. Измерение осевого магнитного поля наэлектризованного соленоида»

Оптика и ядерная физика

«Поляризация света»

«Измерение интенсивности света при помощи датчика освещенности»

«Измерение фоновой радиации»

Подведение итогов обучения

Обсуждение результатов работы




Содержание программы.

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

  2. 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.

  1. 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. Иллюстрации- движение под действием силы тяжести. Нахождение равнодействующей и уравновешивающей силы. Сила. Явление 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 и в технике. Лабораторная работа «Измерение силы трения и определение коэффициента трения. Исследование зависимости силы трения от: рода взаимодействующих поверхностей; площади взаимодействующих поверхностей; силы давления».

  2. 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. Плавание тел. Измерение атмосферного давления. Барометр-анероид. Атмосферное давление на различных высотах. Плавание судов. Воздухоплавание.

  3. Механическая работа. Единицы работы. Компьютерный эксперимент — подбери силу, подбери путь. Исследование — работа на наклонной плоскости. Проект — зависимость работы торможения от начальной скорости и массы тела. Мощность. Компьютерная работа — подбери нужную мощность. Простые механизмы. Наклонная плоскость. Измерение КПД наклонной плоскости. Рычаг.

  4. Обсуждение результатов работы за год. Показ приобретённых знаний, умений и навыков учащимся своего класса, выступление на школьной конференции.




Список литературы для педагога:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Список литературы для воспитанников

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

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

    3. Павленко Ю. Г. Начала физики/ Экзамен, 2007

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

Интернет-ресурсы

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

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

  3. http://www.eduspb.com/go?url=http%3A//www.extim1.narod.ru/ Познавательный сайт Тимура Хабибуллина

  4. ww.anichkov.ru Рекомендации по оформлению стендовых докладов и презентаций на научно-практические конференции

  5. http://class-fizika.narod.ru

  6. http://www.fcior.edu.ru

Элективный курс использование SensorLab на уроках физики
  • Физика
Описание:

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 основ физической науки и проявляется в пассивности ученика в процессе обучения.

Актуальность программы:

Опыт в исследовательской деятельности обучающихся позволяет им накапливать внутренние ресурсы, необходимые для 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). 

Как повысить уровень экспериментальной подготовки учащихся по физике? Одна из возможностей - использование цифровой лаборатории «SensorLab»

  Цифровая лаборатория «SensorLab» - новое поколение школьных естественно-научных лабораторий для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, лабораторных работ. Применяя такой исследовательский 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 даёт 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 социально-практической деятельности путем приобщения ее к основам исследовательской деятельности.

Задачи:

Образовательные:

·         расширять, обобщать  знания  и  представления о физических явлениях; 

·         обучать учащихся новейшим средствам реализации учебного эксперимента;

·         научить анализировать варианты экспериментального решения
задачи, производить рациональный отбор необходимых приборов
и материалов, оценивать погрешности эксперимента, делать выводы;

·         научить учащихся моделировать физические процессы.

            Развивающие:

·           способствовать развитию компетентностей всферах самостоятельной  познавательной деятельности;

·           способствовать раскрытию и развитию   интеллектуальных и творческих способностей, теоретического мышления, стремления к самообразованию, применение знаний на практике;

·           использовать ИКТ ресурсы, обеспечивающие доступ к огромному массиву информационных источников, информация из которых может быть оптимально использована учащимися для получения новых знаний;

·           научить работать с различными текстовыми носителями информации, наглядно-графическими ее представлениями, с моделями, видео- и аудио- записями при проведении виртуальных и практических экспериментов.

                  Воспитательные:

·         воспитывать информационную культуру, нравственно-патриотические качества личности посредством дистанционного обмена информацией и проведения эксперимента в сетевом контакте с помощью новейших средств коммуникации.

 

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. 

Автор Чужданова Екатерина Николаевна
Дата добавления 30.12.2014
Раздел Физика
Подраздел
Просмотров 786
Номер материала 18914
Скачать свидетельство о публикации

Оставьте свой комментарий:

Введите символы, которые изображены на картинке:

Получить новый код
* Обязательные для заполнения.


Комментарии:

↓ Показать еще коментарии ↓