Мастер класс «Развитие универсальных учебных действий на уроках физики через эксперимент»

Цель: показать приемы развития познавательных УУД на этапе изучения нового материала путем моделирования физических процессов. «Расскажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я запомню. Вовлеки меня, и я научусь» Китайская мудрость В стандартах второго поколения рассматриваются следующие метапредметные результаты обучения физике в основной школе: овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей или явлений. Содержание учебных действий в курсе физики следующее: • действие постановки или принятия учебной задачи. К постановке учебной задачи учащиеся приходят при решении практической задачи, требующей поиска нового способа действий. Задача должна казаться на первый взгляд решаемой и лежать в зоне ближайшего развития учащихся. У них должен быть шанс самостоятельно обнаружить новый способ решения. Задача должна давать возможность "схватить " главное отношение, которое ляжет в основание нового способа и нового понятия; • действие преобразования условий задачи и моделирования; • решение учебной задачи учащиеся начинают с выделения основных свойств рассматриваемого объекта, замещения его знаковой моделью; • выполнение эксперимента; • выход на новую учебную задачу. В эксперименте учащиеся помещают предмет познания реально или мысленно в такие условия, в которых его сущность может раскрыться наиболее ярко, после чего этот предмет становится объектом реальных или мысленных трансформаций. Эксперимент включает этапы планирования, подготовки, проведения, вычленения данных, их анализа. Средством проведения физического эксперимента является прямое и косвенное измерение величин. Изучение темы «Сила трения» в 7 классе урок начинаю с проблемной ситуации « На улице гололед. Какую обувь необходимо одеть для прогулки и как шагать, чтобы не получить травму?» Учащиеся высказывают различные варианты ответов, и вместе с детьми приходим к тому, что необходимо увеличить сцепление обуви с дорогой, как это сделать? Увеличить силу трения. В одной из передач в СМИ прозвучало, что нужно идти не отрывая ног от дороги, т.е скользить. Как это определить на уроке физики? Создадим модель данной ситуации. Тело скользит по поверхности, от каких факторов зависит факт уменьшения или увеличения скольжения? Необходимо провести исследование, а для этого необходимо выдвинуть гипотезу или гипотезы. Обьект исследования: сила трения. Предмет исследования: свойства силы трения Гипотезы: 1. Одинаковы сила трения покоя, сила трения скольжения, сила трения качения 2. Сила трения скольжения зависит от рода трущихся поверхностей 3. Силы трения скольжения зависит от силы давления и от площади трущихся поверхностей. Решение данных гипотез проверяем с помощью эксперимента. Задания ребята выполняют по группам. Группа № 1 1. Сравнение сил трения покоя, скольжения, качения Порядок выполнения работы. 1. Вычислите цену деления шкалы динамометра. Ц.д. = ___________ = ___________ 2. Измерьте максимальную силу трения покоя бруска по резиновому коврику. Для этого положите брусок на коврик, а на брусок - два груза; к бруску прицепите динамометр и приведите брусок с грузами в движение. Запишите показание динамометра, соответствующее началу движения бруска. Это будет сила трения покоя. 3. Измерьте силу трения скольжения бруска с грузами по коврику. Для этого перемещайте брусок с грузами равномерно при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в таблицу. 4. Измерьте силу трения качения бруска по резиновому коврику. Для этого положите брусок с двумя грузами на два круглых карандаша и перемещайте равномерно брусок по коврику при помощи динамометра. Результат измерения силы запишите в таблицу. Сила трения покоя Сила трения скольжения Сила трения качения 5. Сделайте вывод: сравните силы: а) силу трения покоя и силу трения скольжения? б) силу трения скольжения или силу трения качения? Группа 2. Изучение зависимости силы трения скольжения от рода трущихся поверхностей. Порядок выполнения работы: 1. Вычислите цену деления шкалы динамометра. Ц.д. = _________________________________ = 2. Измерьте силу трения скольжения бруска с двумя грузами: а) по деревянной поверхности б) по гладкой бумаге в) по шероховатой поверхности 3. Результаты измерений запишите в таблицу. Вид трущихся поверхностей Сила трение скольжения, Н Дерево по дереву Дерево по гладкой бумаге Дерево по шершавой поверхности 4. Сделайте вывод: 1) зависит ли сила трения скольжения: а) от рода трущихся поверхностей? б) от шероховатости трущихся поверхностей? Группа № 3. Изучение зависимости силы трения скольжения от силы давления и зависимости от площади трущихся поверхностей. Порядок выполнения работы: 1. Вычислите цену деления шкалы динамометра. Ц.д. = ____________ = 2. Положите брусок большей гранью и измерьте силу трения скольжения бруска по линейке. Результаты запишите в таблицу. 3.Положите брусок большей гранью, а на него два груза и измерьте силу трения скольжения бруска по линейке. Результаты запишите в таблицу. 4. Положите на линейку брусок меньшей гранью, поставьте на него опять два груза и снова измерьте силу трения скольжения. Результаты запишите в таблицу. Сила трения при движении бруска на большой грани Сила трения при движении бруска на большой грани с двумя грузами Сила трения при движении бруска на маленькой грани с двумя грузами 4. Сделайте вывод: зависит ли сила трения скольжения: а) от массы груза? б) зависит ли сила трения от площади поверхности бруска при одинаковой массе? В ходе исследования учащиеся проводят анализ полученных измерений и делают выводы о справедливости гипотез. Получают, что сила трения покоя максимальна, сила трения скольжения больше силы трения качения, сила трения скольжения зависит от шероховатости поверхностей, от силы давления, но не зависит от площади трущихся поверхностей. Учащиеся делают вывод, что в гололед необходимо посыпать дорожки песком или солью, или одевать обувь с широкой подошвой с глубокими протекторами, с мягкой подошвой. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ Подводя итоги нашей работы можно с уверенностью сказать, что проведя эксперименты, мы, с одной стороны, убедились в том, что даже привычные нам явления объяснимы с точки зрения физики. С другой стороны, мы убедились в выполнении законов физики. Это исследование позволяет учащимся пройти следующие этапы: постановка учебной задачи; решение экспериментальной задачи: сборка экспериментальной установки, измерение, запись результатов в табличной, их анализ, вывод; выход на частные случаи с последующим их решением. Результатом развития познавательных универсальных учебных действий будут являться умения: • произвольно и осознанно владеть общим приемом решения экспериментальных задач; • использовать знаково-символические средства, в том числе модели и схемы для решения экспериментальных задач; • уметь осуществлять анализ объектов с выделением существенных и несущественных признаков; • уметь осуществлять синтез как составление целого из частей; • уметь осуществлять сравнение, классификацию по заданным критериям; • уметь устанавливать причинно-следственные связи; • уметь строить рассуждения в форме связи простых суждений об объекте, его строении, свойствах и связях; • владеть общим приемом решения экспериментальных задач; • создавать и преобразовывать модели и схемы для решения задач; • уметь осуществлять выбор наиболее эффективных способов решения образовательных задач в зависимости от конкретных условий. Литература: 1. ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЙ СТАНДАРТ ОСНОВНОГО ОБЩЕГО ОБРАЗОВАНИЯ утвержден приказом Минобрнауки России от 17 декабря 2010 г. № 1897 2. Р.Д.Минькова,В.В.Иванова «Рабочая тетрадь по физике 7 класс»,издательство «Экзамен», М, 2012 г. 3. А.В.Перышкин «Физика 7», Дрофа, М.,2013гпрезентация по формированию УУД