Реализация деятельностного подхода в обучении физики

Разделы: Физика


Для современной школы актуальна модель развивающего обучения, ориентированного на личность. Обществу нужно подрастающее поколение, которое помимо знаний о природе, владеет знаниями о способах различных видов деятельности и их осуществления, имеет опыт творческого созидания. В связи с этим на всех этапах обучения учащихся становится актуальным деятельностный подход. Основная идея этого подхода связана не с самой деятельностью как таковой, а с деятельностью как средством становления и развития учащегося как субъекта, что является целью современного образования.

Сегодня в преподавании необходимо перейти от объяснения нового знания к организации “открытия” его детьми. Это можно осуществить при помощи системы уроков на базе деятельностного подхода. Учитель при таком обучении является партнером. На уроке идет процесс взаимодействия учителя и ученика. Мне хотелось бы поделиться своим опытом реализации деятельностного подхода в обучении физике на примере урока открытия нового знания.

1 этап. Самоопределение к деятельности:

Цели этапа: включить учащихся в учебную деятельность, кратко определить содержание урока.

Методическое обоснование этапа Действия учителя Действия учащихся Время
Учитель создает атмосферу взаимодействия, пользуется речевыми моделями с положительной эмоциональной окраской, опирается на успешный опыт детей. Приветствует ребят. Делает вступление.

1. Здравствуйте! Рада всех Вас видеть, садитесь, пожалуйста.

2.Сегодня нас ждет интересный материал. Продолжаем изучать тему: “Переменный электрический ток”.

Слушают.

Настраиваются на работу.

30 сек

2 этап. Актуализация знаний.

Цели этапа:

  • повторить основные сведения, необходимые для восприятия нового материала;
  • актуализировать мыслительные операции, необходимые для восприятия нового: сравнение, анализ, обобщение;
  • зафиксировать затруднение, демонстрирующее недостаточность имеющихся знаний.
Методическое обоснование этапа Действия учителя Действия учащихся Время
Учитель строит взаимодействие так, чтобы ученики захотели сообщить информацию, обсудить ее с классом и педагогом. Он приглашает к участию в обсуждении всех учащихся, направляет вопросы и комментарии от одного ребенка к другому. Настраивает на успех. Задает вопросы. Создает проблемную ситуацию.

Давайте вспомним, что мы уже знаем по теме, отвечая на вопросы. Подобную работу мы уже проделывали, Вы с ней прекрасно справляетесь.

1. Что такое переменный электрический ток?

2. Как получить переменный ток промышленной частоты?

3. Каковы параметры переменного тока, поступающего к нам в квартиры и кабинеты лицея?

4. А как на розетки парт подается напряжение 36 В?

Отвечают на вопросы.

 

1. Переменный электрический ток - это вынужденные электромагнитные колебания.

2. С помощью генератора переменного тока на электростанциях.

3. 220 В и 50 Гц.

 

4.???

1,5 мин

3 этап. Постановка цели деятельности.

Цели этапа:

  • организовать взаимодействие, в ходе которого выявляется и фиксируется отличительное свойство задания, вызвавшего затруднение в учебной деятельности;
  • совместно сформулировать и согласовать цель и тему урока.
Методическое обоснование этапа Действия учителя Действия учащихся Время
Учитель подводит учеников к формулировке цели урока и темы урока. Задает вопросы, подводит учеников к формулировке цели и темы урока.

1. Почему возникли затруднения? Что мы не знаем о переменном токе?

2. Какую же цель мы поставим на урок?

3. Как на английском языке звучит слово “преобразователь”?

4. Молодцы! Запишем тему урока. Какую?

Думают, размышляют, сопоставляют, формулируют цель урока и тему урока.

1. Как преобразовывать параметры переменного тока.

2. Физически и технически обосновать устройство, преобразующее напряжение и силу тока.

3. Англ. слово “Transform” –преобразовывать.

4. Преобразователь…

Трансформатор.

2 мин

4этап. “Открытие” учащимися нового знания.

Цели этапа:

  • организовать взаимодействие “ученики – ученики”, “ученики – учитель” для “открытия” учащимися нового знания;
  • зафиксировать новый способ действия в знаковой, вербальной форме, применить наглядность для более полного понимания материала.
Методическое обоснование этапа Действия учителя Действия учащихся Время
1. Ученики по своему желанию разбиваются на микрогруппы и выполняют свой блок проекта. Каждая группа получаеткраткую инструкцию. Работа в группах ведется максимально самостоятельно. Учитель и лаборант выполняют функции консультантов.

2.Ученики самостоятельно “добывают” знания, используя литературу, информационную базу ПК, составляют свои тексты на физико-техни-ческую тему, готовятся осознанно воспроизвести эти тексты перед классом.

3.Реализуется интеграция блоков проекта.

1. Активизирует учащихся, настраивает на работу.

В настоящее время актуально уметь работать в команде, творчески выполнять свой блок и органично вписывать его в общий проект. Наш проект называется “Трансформатор”. Разбиваемся на группы. (Список групп - на доске). Каждая группа получает задание и реализует его. Затем – интегрируем усилия. Наша цель – максимум информации о трансформаторе.

2. Учитель выполняет функцию консультанта, партнера.

1. Расходятся по группам (выбирают сами тип группы, направления работы групп разъясняется учителем заранее). Внутри группы распределяют роли.

2. Идет работа в группах. Ученики составляют презентации, слайд-шоу, собирают цепи, делают теоретические выводы, анализируют, сравнивают. Выбирают главное, составляют свои тексты, разрабатывают планы своих выступлений.

3. Ученики с помощью учителя выстраивают целостную информационную картину о трансформаторе, проводят обсуждение, подводят итоги.

1 мин

 

 

 

15 мин

 

20 мин

Группы:

1.Историки.

2.Физики-практики.

3.Физики-теоретики.

4.Программисты.

5. Корреспонденты

6.Фотокорреспондент.

7. Технический редактор.

8. Обозреватель.

1. Инструкция для историков.

1. Используя базу ПК составить презентацию по краткой истории открытия трансформатора.

2. Отразить суть явления, лежащего в основе работы трансформатора. Кратко сказать об авторах открытия. Представить фотографии.

3. Отразить информацию об изобретателе трансформатора. Представить фотографии.

4. Рассказать об электротехниках, усовершенствовавших трансформаторы, дать фотографии.

5. Спроецировать на экран, сделать краткое сообщение по презентации.

Для учителя.

Тип группы Историки.
Оборудование ПК, мультимедийный проектор.
Вид деятельности Составление презентации на ПК, проекция на экран, озвучивание.
Предполагаемый

результат

Историческая справка. Приложение 1.

2. Инструкция для физиков-практиков.

1. Дать определение трансформатора.

2. Рассказать о его устройстве, показать на моделях и таблице.

3. Начертить на доске обозначение трансформатора на технических схемах, схемы включения трансформатора при холостом и нагруженном режимах.

4. Собрать цепь, продемонстрировать холостой режим работы трансформатора, экспериментально доказать, что ЭДС во вторичной обмотке существует и при холостом режиме.

5. Показать работу трансформатора в нагруженном режиме.

Для учителя.

Тип группы Физики-практики
Оборудование, литература. Таблица “Трансформатор”.

Демонстрационный трансформатор, настольная лампа на 220 В, лампа на 6,5 В, источник тока, провода. Учебники “Физика - 11” Г.Я.Мякишева, А.А.Пинского.

Вид деятельности Выбрать из текста нужные определения, начертить нужные схемы, собрать цепи. Дать пояснения.
Предполагаемый результат 1. Трансформатор - устройство, предназначенное для преобразования переменного тока одного напряжения в ток другого напряжения той же частоты.

2. Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника-магнитопровода, на котором располагаются две или несколько обмоток, не имеющих между собой электрического контакта (показать на таблице, модели).

Обмотка 1, к которой подводится электрическая энергия, называется первичной; обмотка 2, к которой присоединяются потребители электроэнергии 3 (“нагрузка”), — вторичной (показать на таблице, модели).

Для уменьшения потерь в трансформаторе принимают меры:

1) обмотка низкого напряжения делается большого сечения;

2) сердечник замкнут для уменьшения рассеивания магнитного потока;

3) сердечник делают пластинчатым для уменьшения токов Фуко.

3. Графическое обозначение трансформатора в электрических схемах:

4. Собирают цепь трансформатора в режиме холостого хода: включают его как понижающий, на первичную обмотку подают 220 В.

5. Собирают цепь трансформатора в нагруженном режиме:

а) повышающий трансформатор: на первичную обмотку подают 4-12 В переменного тока, во вторичную подключают бытовую настольную лампу на 220В, наблюдают горение лампы, поясняют.

б) понижающий трансформатор: на первичную обмотку подают 220 В переменного тока, во вторичную подключают лабораторную лампу на 6,5В, наблюдают горение лампы, поясняют.

3. Инструкция для физиков-теоретиков.

1. Физика трансформатора: пояснить, на основе каких явлений работает трансформатор.

2. Рассмотреть теорию холостого хода. Ввести понятие коэффициента трансформации.

3. Рассмотреть теорию режима нагруженного трансформатора. Сделать вывод о том, какие параметры цепи переменного тока преобразует трансформатор, какие - остаются постоянными.

4. Отметить, может ли трансформатор работать в цепи постоянного тока, пояснить почему.

5. Вывести формулу КПД трансформатора для случая нагрузки, близкой к номинальной.

6. Вывести формулу КПД трансформатора для случая любой нагрузки.

Для учителя. (Приложение)

4. Инструкция для программистов.

1. Исследовать зависимость КПД трансформатора от сопротивления нагрузки.

2. Формализованную информационную модель преобразовать в компьютерную модель, используя известную компьютерную среду.

3. Провести эксперимент, сделать выводы, дать рекомендации повышения КПД трансформатора.

Для учителя.

Тип группы Программисты.
Оборудование, литература ПК, учебники “Физика – 11” Г.Я. Мякишева и А.А. Пинского.
Вид деятельности Составление программы в компьютерной среде QBASIC. Проведение компьютерного эксперимента, анализ его результатов.
Предполагаемый результат 1.Математическая модель: n = R /(R + r).

2. В компьютерной среде QBASIC составляют программу, с помощью которой получают графическую зависимость КПД трансформатора от сопротивления нагрузки, близкой номинальной.

3. Программа. (Приложение 2).

4. Модель. (Рисунок 1).

5. Анализ. При приближении сопротивления во вторичной обмотке к номинальному значению, КПД трансформатора стремится к 100%.

6. Математическая модель:n= R2 / (R2 + r + Рс (R2 + r)? / Е2)).

7. В компьютерной среде QBASIC составляют программу, с помощью которой получают графическую зависимость КПД трансформатора от сопротивления произвольной нагрузки.

7. Программа. (Приложение 3).

8. Модель. (Рисунок 2).

9. Анализ: при недогрузке трансформатора Р2 и Ро малы, а Рс, не зависит от нагрузки. Поэтому в этом случае КПД трансформатора низкий. При перегрузке Р0 значительно возрастает (так как возрастают силы токов 11 и 12), и КПД снова мал. Лишь при номинальной нагрузке или близкой к ней КПД наибольший.

5. Инструкция для корреспондентов.

1. Просмотреть фотографии, составить слайд-шоу, подготовить соответствующий текст, отобрав наиболее интересный материал из предложенной справочной информации.

2. Уделить внимание информации по энергетике г. Зарайска.

3. Спроецировать фотографии на экран, показать и озвучить слайд-шоу.

Для учителя.

Тип группы Корреспонденты.
Оборудование, литература. ПК, проектор, папки с фотографиями ЛЭП и подстанций.

Энциклопедический словарь юного техника, материалы МОСЭНЕРГО.

Вид деятельности Фотографии ЛЭП, трансформаторов подстанции сделаны с помощью цифрового фотоаппарата учениками заранее, перенесены в компьютер кабинета физики. На уроке ученики размещают фотографии в логичной последовательности, составляют краткий текст с помощью справочных материалов, демонстрируют и озвучивают слайд-фильм.
Предполагаемый результат Слайд-фильм о ЛЭП и подстанции.

Справочный материал. (Приложение 4).

6. Инструкция для фотокорреспондента.

1. Сфотографировать группы в процессе работы и выступлений.

2. Подсоединить фотоаппарат к ПК, скопировать фото, продемонстрировать на экране.

Для учителя.

Тип группы Фотокорреспондент.
Оборудование Фотоаппарат, соединительные шнуры, ПК, мультимедийный проектор.
Вид деятельности Фотографирование деятельности групп, перенесение фото в ПК, создание папки.

7. Инструкция для обозревателя.

1. Экспромтом по сюжетам фотокорреспондента отметить основные этапы и достижения урока.

2. Подвести итоги урока.

5 этап. Первичное закрепление. Обобщение.

Цель этапа: поверить реальное понимание основной сути материала.

1. Опыт: включаю трансформатор в цепь, он не работает. Почему?

Ответ: ток постоянный, а трансформаторы, работа которых основана на явлении электромагнитной индукции, работают только в цепях переменного тока.

2. Вопрос: трансформатор понижает напряжение с 220В до 42В.

а) Можно ли включить этот трансформатор в цепь постоянного тока 110В? (Ответ: Нет. Сопротивление в цепи постоянного тока много меньше, т.к. нет индуктивного сопротивления. Сила тока в первичной обмотке резко возрастет. Обмотка может выйти из строя).

б) Можно ли включить в сеть переменного тока 220В первичную обмотку трансформатора, снятую с сердечника? (Ответ.: Нет. Индуктивное сопротивление резко уменьшается. Сила тока в первичной обмотке резко возрастет. Обмотка может выйти из строя).

в) Почему для реостата замыкание одного витка не опасно, а трансформатор может выйти из строя, если хотя бы один виток замкнется накоротко? (Ответ: Для реостата замыкание одного витка ведет к небольшому уменьшению длины, а, значит, сопротивления. Это не опасно. Замкнутый виток трансформатора – это еще одна обмотка с минимальным сопротивлением. В ней индуцируются очень большой ток. Он может расплавить виток, что замкнет соседние витки).

6 этап. Подведение итогов.

7 этап. Задание на дом. § 3.3 (Г.Я.Мякишев), упр.3 (2,3,5) стр.154.

8 этап. Заключение. Ещё в XVIII веке Лессинг писал: “Спорьте, заблуждайтесь, ошибайтесь, но, ради бога, размышляйте, и хотя и криво, да сами”. В XXI веке эти слова не устарели. Ведь именно тогда, выпускник школы, будет не “человеком выучившимся”, а “человеком мыслящим и учащимся”, субъектом учения, а учиться, мыслить, творчески подходить к окружающей действительности, Вам придётся всю жизнь. Урок окончен.

Литература. (Приложение №5).