Тема опыта: «Развитие самостоятельности учащихся средней школы через формирование универсальных учебных действий» Шилова Ольга Викторовна учитель физики МКОУ Семеновской средней общеобразовательной школы, Гусь – Хрустального района, Владимирской области, первая квалификационная категория. Содержание: 1. Условия возникновения опыта. 2. Актуальность опыта. 3. Педагогическая идея опыта. 4. Теоретическая база опыта. 5. Технология опыта. 6. Новизна опыта. 7. Результативность. 8. Приложения. 9. Использованная литература. 1.Условия возникновения опыта Школа сельская, малокомплектная. Выпускнику тяжело адаптироваться к реалиям, быть конкурентноспособным. Учитель физики может оказать помощь учащимся в этом вопросе, если будет ориентироваться на следующие результаты обучения: 1.Метапредметные результаты обучения физике: - приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий для решения познавательных задач. 2.Личностные результаты обучения физике: - самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений; готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями. Над данной темой работаю более 5 лет, её актуальность становится со временем всё более существенной , так как современной педагогике при переходе к ФГОС предстоит формирование и создание педагогической воспитательной и образовательной среды, обеспечивающей и создающей условия формирования личности, способной к саморазвитию, к самовоспитанию, самообразованию. Работу начинаю с учащимися 7 класса и постепенно, усложняя задания , продолжаю формировать самостоятельность ребят до окончания ими школы . Выбранная тема сочетается с методической темой школы на 2011 – 2014 учебные годы «Комплексное использование современных подходов к организации учебно – воспитательного процесса в условиях перехода на федеральные государственные образовательные стандарты второго поколения». 2. Актуальность опыта В «Концепции развития российского образования на период до 2015года» констатируется факт ускорения темпов развития общества, расширение возможностей политического и социального выбора, что вызывает необходимость повышения уровня готовности граждан к такому выбору, в связи с чем особую важность приобретает формирование современного мышления у молодого поколения (самостоятельного принятия ответственных решений в ситуациях выбора, прогнозирования их возможных последствий). Выпускники школы должны быть способны к активной социальной адаптации в обществе и самостоятельному жизненному выбору, к трудовой деятельности и продолжению профессионального образования. Современный выпускник должен быть мобильным, способным менять сферу своей деятельности.Современной педагогике предстоит формирование и создание педагогической воспитательной и образовательной среды, обеспечивающей и создающей условия формирования личности, способной к саморазвитию, к самовоспитанию, самообразованию. Особенно всё это становится актуальным при переходе к ФГОСС. Содержанием образования становится сама деятельность учащихся. Знания на уроке должны стать следствием самостоятельной деятельности. Выполнение такого рода задач становится возможным через включение детей в учебную деятельность, формирование их самостоятельности. Таким образом, данная проблема актуальна для всего педагогического сообщества. Сущность данного аспекта в моей системе работы заключается в том, что я стремлюсь разрешить следующие противоречия педагогической практики: 1)противоречие между потребностью общества в образованной, развитой личности и падением интереса учащихся к образованию, к знаниям; 2)противоречие между массовым характером обучения и индивидуальным способом усвоения знаний; 3)противоречие между необходимостью овладеть программным материалом по физике и низким уровнем развития умений самостоятельной работы. Пути разрешения педагогических противоречий связываю с решением задач: 1)изучение индивидуальных способностей учащихся, их интересов; 2)повышение внутренней мотивации к обучению; 3)сочетание традиционных и активных методов обучения; 4)внедрение технологий дифференцированного обучения, развития критического мышления и поуровневого контроля знаний; 5)развитие творческих особенностей учащихся; 6)развитие личностных качеств ребенка; 7)повышение качества обучения. Решение данных задач считаю возможным через развитие самостоятельности учащихся. 3. Педагогическая идея опыта Школьный курс физики — системообразующий для естественно-научных учебных предметов, поскольку физические законы лежат в основе содержания курсов химии, биологии, географии и астрономии. Одним из личностных результатами обучения физике в школе является: самостоятельность в приобретении новых знаний и практических умений… Метапредметными результатами обучения физике в школе 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. Цель опыта: Создание системы работы и методической копилки по развитию самостоятельности обучающихся на уроках физики через формирование УУД , включающей в себя систему уроков , внеклассных мероприятий, памяток, проектов. Задачи опыта: 1. Проанализировать необходимую психолого-педагогическую и учебно-методическую литературу по теме ; 2. Изучить на основе литературы сущность понятий «познавательная самостоятельность», «универсальные учебные действия», « способы формирования УУД» . 3. Разработать систему развития самостоятельности обучающихся и внедрить её в образовательный процесс; 4. Проверить эффективность предложенных средств в реальной практике; 5. Провести анализ, систематизацию и обобщение результатов, полученных в ходе реализации опыта. Ожидаемые результаты: 1. Повышение уровня самостоятельного изучения предмета; 2. Формирование у обучающихся универсальных учебных действий, развивающих самостоятельность; 3. Рост познавательной активности учащихся. 4. Теоретическая база опыта «Самостоятельность – решительность, способность к независимым действиям, обладание собственной инициативой» из «Толкового словаря русского языка» С.И.Ожегова. Самостоятельность – одно из ведущих качеств личности. Она открывает человеку путь к независимости, вселяет уверенность в своих силах. К самостоятельности стремится большинство людей: это заложено в них природой. Вспомните: в числе первых слов малыша есть «Я сам!». Сейчас мало кто хочет быть исполнителем чужой воли, гораздо приятнее жить по формуле «сам задумал – сам сделал.» Термин «самостоятельный» обозначает:«Существующий отдельно от других, независимый, решительный, обладающий собственной инициативой. …Совершаемый собственными силами, без посторонних влияний, без чужой помощи». «Универсальные учебные действия» (УУД)- способность субъекта к саморазвитию и самосовершенствованию путем сознательного и активного присвоения нового социального опыта; совокупность действий учащегося, обеспечивающих его культурную идентичность, социальную компетентность, толерантность, способность к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса. Словосочетание «формирование универсальных учебных действий» обозначает формирование способности самостоятельно успешно усваивать новые знания, умения и компетентности, включая самостоятельную организацию процесса усвоения, т.е. умения учиться. Достижение «умения учиться» предполагает полноценное освоение всех компонентов учебной деятельности, которые включают: учебные мотивы, учебную цель, учебную задачу, учебные действия и операции (ориентировка, преобразование материала, контроль и оценка). «Личностные действия» Личностными результатами обучения физике являются: сформированность познавательной самостоятельности, интеллектуальных и творческих способностей учащихся; 2) убежденность в возможности познания природы ,в необходимости различного использования достижений науки и технологии для дальнейшего развития человеческого общества, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике, как к элементу общечеловеческой культуры; 3) готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями;4) мотивация образовательной деятельности обучающихся на основе личностно-ориентированного подхода; 5) формирование ценностных отношений друг к другу, к учению, к результатам обучения.На определенной стадии понимания ученик начинает рассматривать причины физического открытия, происхождение изучаемого явления, постигая законы, лежащие в основе этого явления, предвидит различные следствия, вытекающие из этих законов. Он видит закономерность изучаемого явления, целостную картину окружающего мира. «Регулятивные» Регулятивные действия обеспечивают организацию учащимся своей деятельности. К ним относятся: 1. Целеполагание, как постановка учебной задачи на основе соотнесения того,что известно и усвоено учащимися, и того, что еще неизвестно; 2.Планирование- определение последовательности промежуточных целей с учетом конечного результата; составление плана и последовательности действий; 3.Прогнозирование- предвосхищение результата и уровня усвоения его временных характеристик; 4. Контроль в форме сличения способа действия и его результата с заданным эталоном с целью обнаружения отклонений и отличий от эталона 5. Коррекция- внесение необходимых дополнений и корректив в план и способ действия в случае расхождения эталона. 6.Оценка- выделение и осознание учащимися того, что уже усвоено и что еще подлежит усвоению, осознание качества и уровня усвоения; 7 .Волевая саморегуляция, как способность к мобилизации сил и энергии; способность к волевому усилию, преодоление препятствия[6]. Регулятивные универсальные учебные действия можно формировать при выполнении лабораторных работ, при решении экспериментальных задач, при решении качественных и количественных, олимпиадных задач. По материалам статьи Смольяниновой Г.Н. «Формирование универсальных учебных действий на уроках физики» познавательныедействия включают общеучебные и логические универсальные учебные действия. Общеучебные УУД включают: — самостоятельное выделение и формирование познавательной цели; - поиск и выделение необходимой информации; - применения методов информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств; - структурирование знаний; — выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; — рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности; — смысловое чтение как осмысление цели чтения и вывод вида чтения в зависимости от цели; - умение адекватно, осознанно и произвольно строить речевые высказывания в устной и письменной речи; — действие со знаково- символическими средствами (замещение, кодирование, декодирование, моделирование). Логические УУД включают: В рамках школьного обучения под логическим мышлением понимается способность и умение учащихся производить простые логические действия (анализ, синтез, сравнение, обобщение и т.д). - сравнение конкретно-чувственных и иных данных (с целью выделения тождеств), различия, определения общих признаков и составление классификации. - анализ- выделение элементов, расчленение целого на части; - синтез- составление целого из частей; - сериация- упорядочение объектов по выделенному основанию; - классификация- отношение предмета к группе на основе заданного признака; - обобщение- генерализация и выведение общности для целого ряда или класса единичных объектов на основе выделения сущностной связи; - доказательство- установление причинно- следственных связей, построение логической цепи рассуждений; - установление аналогий[6]. «Коммуникативные действия» Коммуникативные действия обеспечивают социальную компетентность и сознательную ориентацию учащихся на позиции других людей, умение слушать и вступать в диалог, участвовать в коллективном обсуждении проблем; Видами коммуникативных действий являются: -планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками – определение цели; -постановка вопросов- принципиальное сотрудничество в поиске и сборе информации; - управление поведением партнера- контроль, коррекция, оценки действий партнера; -умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; - владение монологической и диалогической формами речи. 5. Технология опыта Самостоятельным не рождаются. Это качество формируется. Само по себе оно «произрастает» редко. Его нужно воспитывать и заботливо выращивать, опираясь прежде всего на те области знаний и умений которые субъекту интересны. Курс учебного предмета «физика» открывает ряд возможностей для этого, и важно не упустить их. Сейчас заметно повышается роль самостоятельности учащихся, особенно в связи с формированием информационных умений. Для реализации поставленной цели на своих уроках использую современные образовательные технологии: проблемного обучения; здоровьесберегающие; информационно – коммуникационную и Интернет - технологию; игровые; проектную технологию. Процесс информатизации образования предполагает широкое использование информационно – коммуникационных технологий при изучении физии в основной и старшей школе для развития творческих возможностей и способностей учащихся , создания условий для их самообразования в интересующих областях знания. Компьютерное обучение является эффективным, способствует реализации известных дидактических принципов организации учебного процесса на уроках физики, наполняет деятельность учителя, принципиально новым содержанием, позволяя сосредотачиваться на главных обучающих, воспитательных и развивающих функциях. В своей работе я использую технические средства кабинета физики (компьютер, принтер, мультимедийный проектор и экран, сеть Интернет). Наиболее распространенная форма урока с применением ИКТ – комбинированный урок, который сочетает в себе объяснение учителя с применением ИТ и работу учащихся (индивидуальную, групповую, парную) с вопросами и заданиями, представленными в рамках мультимедиа – презентации. Используя ИКТ, я организую нетрадиционные уроки: уроки-соревнования, которые формируют опыт творческой деятельности учащихся; межпредметные комбинированные уроки, воспитывающие понятия целостности мира; уроки лекции с просмотром различных сюжетов; уроки на основе нетрадиционной организации учебного материала – презентации; урок – практикум для проведения лабораторных работ исследовательского характера; уроки – контроля и совершенствования знаний, умений, навыков с помощью ИКТ. Нестандартные уроки отличает высокая активность учащихся, сочетание фронтальных, групповых и индивидуальных способов организации обучения, связь педагогического руководства и самостоятельности обучающихся, развитие коммуникационных способностей, атмосфера сотрудничества на занятиях. Методы, используемые на урока: лекция, поисковые (учебно – исследовательская деятельность), творческие, практические с помощью компьютера становятся более эффективными. Использую ИКТ при организации контрольно – оценочной деятельности. Я выделила для себя несколько видов использования информационных технологий при подготовке и проведении уроков физики: Изготовление, оформление раздаточного материала; Презентации к урокам и внеклассным мероприятиям по предмету; Интерактивные практикумы (работа с материалами Интернет, программами); Диагностика качества знаний; Творческие работы учащихся обучающими Создавая проблемные ситуации нужно чтобы у учащихся возникала необходимость и потребность в более глубоком изучении материала, появлялись вопросы. Проблемный подход предполагает большую самостоятельность учащихся, ориентированную на самообразование и в идеале моделирует процесс научного познания, поиск новых знаний. Умение работать с текстом необходимо не только для успешного обучения, но и для будущей трудовой деятельности учащихся. Ведь в современных условиях от рабочего, а тем более от специалиста, требуется профессиональная мобильность, т.е. способность самостоятельно повышать, а порой и видоизменять свою квалификацию. Все это указывает на необходимость целенаправленно обучать учащихся рациональным приемам работы с текстом. Это первое направление обучения самостоятельности. Выделяю два основных аспекта: Формирование познавательных УУД: - выделять главное (в тексте, рисунке, таблице), - сравнить (изучаемые явления и др.), - делать выводы (например, по материалам одного или нескольких параграфов), - составлять схемы, таблицы, графики. - объяснять физические явления, - интерпретировать результаты эксперимента, - объяснять принцип действия прибора или технической установки, - пользоваться справочной литературой. Работу с учебником провожу на всех этапах обучения: при изучении нового материала, закреплении, при выполнении лабораторно – практических заданий. Использую следующие рекомендации по организации самостоятельной работы учащихся с учебником. Они нацелены по – разному: один – на отработку знаний об основных физических понятиях, законах, величинах, другие – на систематизации программного материала, третьи – на обучении сопоставлению, четвертые – на формировании умения применять изученный материал к новым ситуациям и т. д. Развитие самостоятельности неразрывно связано с учебной деятельностью учащихся. Сформировать самостоятельность, не вовлекая ученика в учебную деятельность, принципиально невозможно. Именно поэтому воспитание этого качества в человеке находится в русле одной из современных прогрессивных педагогических тенденций. Второе направление развития самостоятельности – обучение деятельности. Иными словами, надо давать алгоритм каждого действия. Примеры таких алгоритмов многие педагоги используют давно; это план построения рассказа о физическом явлении, о физической величине, единице измерения, физическом законе и др. Если эти алгоритмы записать в тетрадь или придать им форму плаката и использовать систематически (а не от случая к случаю), то у учащихся выработается привычка действовать в похожей ситуации четко, а главное - результативно. Алгоритм составления плана Чтение текста Выделение по ходу чтения главных мыслей текста Разбивка текста на части по количеству главных мыслей Поиск смысловой связи между главными мыслями текста Формулирование главной мысли текста в целом Формулирование главных мыслей в виде самостоятельно составленных или взятых из текста предложений (не более 7 – 9 слов) Одно или несколько из предложений не соответствуют остальным по смыслу Сформулированные мысли составляют короткий рассказ Формирование пунктов плана Третье направление: Развития самостоятельности – «включение» ребят в разнообразную познавательную деятельность. Нужно, чтобы учащиеся умели не только хорошо строить ответ об изученном физическом явлении, но и проводить наблюдения, ставить эксперимент, собирать электрическую схему ,заниматься проектной и исследовательской деятельностью. Вот такие виды практических работ предлагаю учащимся на уроках: -Решение задач у доски с комментариями, - демонстрация опытов, - выполнение практических заданий на местах, - опрос учащимися друг друга, - ознакомление с дополнительной информацией и выделением главного, - подбор тестовых вопросов, - придумывание игры с физическим содержанием, - составление кроссвордов, - защита рефератов, - составление рассказа по рисунку и схеме, - рисование физического явления, сопоставление теоретических материалов, изложенных в разных учебниках, составление опорного конспекта, иллюстрация явления примерами из жизни и на опытах, - вывод формулы, её преобразование, - создание определений, - проведение научных наблюдений, - работа с информацией, представленной в разных видах, - формулирование итога работы, - создание потребности в изучении какого либо вопроса, - сборка простейшего прибора из отдельных узлов, - конструирование прибора, - придумывание физических вопросов, -проектная деятельность, - исследовательская деятельность. Перечень деятельности, связанной с регулятивными УУД: -Подбор ассоциаций к изучаемому явлению, -Сведение полученных знаний в единое целое, -Анализ физических ситуаций, -Проведение доказательства, выдвижения гипотезы, -Сопоставление результатов (полученного ответа с реальностью), -Проведение сравнений, выделение главного, -Проведение анализа ответа ученика, -Объяснение факта (бытового, экспериментального), -Перекодирование информации из словесной формы в образную, -Конкретизация понятия. Четвертое направление – надо учить узнавать изученное ранее. Надо учить школьников ориентироваться и видеть связь нового с изученным, приучать действовать осмысленно и рационально, а не интуитивно, что встречается довольно часто. Важно, чтобы ребята поняли суть подхода (методики) и выработали некоторый навык его использования. Чтобы научить узнавать, нужно сформировать ряд умений: 1. Вести анализ (расчленяя условие задачи) на составные элементы: тела, участвующие в событии, их состояния, происходящие процессы; 2. Проводить сопоставление (сравнение); 3. Делать выводы. Эти операции относятся к важнейшим мыслительным операциям. Пятое направление :развития самостоятельности – поручение учащимся выполнять разные роли в процессе учебной деятельности. Это стимулирует выработку ответственного отношения к своему поведению, инициативы, умения принимать решения в нестандартных ситуациях. Вот перечень некоторых ролей: Учителя – при объяснении материала или письменных работ, Демонстратора – при постановке опыта, Исследователя – при выполнении эксперимента, Консультанта – при решении задач, Эксперта – при опросе и зачете, Рецензента – при оценке докладов, рефератов, ответов и решении задач, Инженеров – при сборке установок. Пример урока -деловой игры «Роль тепловых двигателей в промышленности и сельском хозяйстве». Самостоятельная работа групп. Роль учителя - консультирование, помощь, направление деятельности учащихся в методически нужное русло. Примерами проектной деятельности: 1. Обобщающий урок в 11 классе «Шкала электромагнитных волн» ( приложение), 2. Урок – конференция в форме беседы за круглым столом ( ролевая игра) по теме « Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве»( приложение). Подготовка учащимися презентации Форма презентации может быть любая, например, доклад на 3–4 минуты с иллюстрациями, раздача изданного информационного бюллетеня, презентация с результатами исследований. Цель: мотивировать учащихся систематизировать полученные данные. Роль учителя — консультирование, помощь. ( Приложения № 4,6,7,8) Защита полученных результатов и выводов. Каждой группе на представление полученных результатов представляется до 4 минут. Далее - ответы на вопросы присутствующих. Присутствуют все участники проекта: учителя и ученики. Рекомендуется заранее разработать для учащихся оценочные листы на основе Критериев оценивания. Этапы выполнения индивидуальной исследовательской работы. № Этапы работы 1 Примечания Выбор примерной темы (заглавия) Задает направление исследования. работы Окончательно формулируется подготовке материалов к презентации. Отражает суть выполненной работы при 2 Определение цели работы Позволяет учащемуся точно представить, что он собирается сделать, чего достичь при выполнении работы. Может видоизменяться во время выполнения работы, но в каждый конкретный момент четко определена. Оформляется письменно. 3 4 Выбор объекта исследования, Определяется целью работы, реальными формирование опытной и возможностями. Обоснован с точки зрения контрольной группы. возможности получения достоверных результатов. Формулирование рабочей гипотезы. Жестко связаны с поставленной целью Определение конкретных задач, работы. Определяют этапы выполнения решение которых позволит достичь работы. Позволяют учащемуся поставленной цели. последовательно, а не хаотично продвигаться к достижению цели. 2. Основной этап: № Этапы работы Примечания 1 Поиск и изучение литературы по теме Позволяет понять, что уже известно в рамках исследования. выбранной научной тематики, уяснить основные термины, понятия, сравнить взгляды разных авторов на проблему. 2 Формирование главы: «Обзор Строго структурирована, логична. Содержит литературы» только сведения, непосредственно относящиеся к теме работы. Тесно связана с целью работы. Содержит ссылки на использованные литературные источники. 3 Выбор методов исследования. Определяется целью работы, имеющейся материально-технической базой. Количество экспериментов обосновано с точки зрения получения достоверных результатов. 4 Выполнение собственных Проведение эксперимента или др. элементов исследований. Анализ полученных анализа. Построение графиков, таблиц и т.д. результатов. Сравнение полученных результатов с литературными данными. Определение достоверности полученных результатов. Определение направлений дальнейшей работы. 5 Подготовка отчета о проделанной Содержит следующие разделы: работе в виде научной статьи. введение с целью работы; гл.: «обзор литературы»; гл.: «материалы и методы»; гл.: «результаты и их обсуждение» выводы;* список использованной литературы Подготовка работы к презентации Определяется требованиями конференции или издания, где планируется представлять работу. 6 6 При выполнении проектно-исследовательских работ ребятами старших классов, у них возникает необходимость изучения научных публикаций, монографий, поиск новинок науки и техники, т. е. серьезная работа с литературой. Приобщаясь к научному поиску, дети учатся ориентироваться в огромном мире научных книг, журналов, пособий. Они учатся классифицировать собранный материал, обрабатывать, анализировать его, обобщать и делать выводы. Они обучаются умению излагать свои мысли на бумаге, вести публичную дискуссию, отстаивать собственные выводы. Направления формирования самостоятельности Умение работать с учебником Умение действовать по алгоритму Выполнение различных ролей Познавательная деятельность Умение узнавать изученное ранее Развитие самостоятельности учащихся на различных этапах урока Направление Работа с развития учебником Самостоятельности самостоятельнос ти Этапы урока Объяснение нового материала Закрепление Действие по алгоритму Включение познавательно й деятельности Выполнение различных ролей Узнавание ранее изученного Выделение главного, сравнение, выводы План рассказа о физическо м явлении, величине, приборе Роль учителя, лаборанта, демонстратор а Объяснение нового на основе знаний, полученных ранее Отработка знаний о физических понятиях, законах, величинах Алгоритм решения задач, составлени Демонстрация опытов, ознакомление с дополнительно й информацией Решение задач у доски с комментариям и, Уроки – ролевые игры, консультанты Решение сложных расчетных задач Лабораторные и практические работы, Исследовательск ая деятельность. Интерпретация результатов эксперимента, схемы, таблицы е плана текста Алгоритм выполнени яи оформлени я лаборатор ной и практическ ой работы Проектная деятельность. Демонстрация опытов, проведение научных наблюдений, подготовка проектов, формулирован ие итога работы при решении задач Исследовател и, лаборанты, демонстрант ы работы Перенесение теоретическ их знаний на практическу ю деятельност ь, анализ ,формулиров ка выводов Почти на каждом уроке самостоятельная работа учащихся организуется с целью контроля знаний учащихся ( Приложения: 5,6,7,8). Удачно проходит обучение новым знаниям в сотрудничестве , когда организуется самостоятельная работа ребят в группах( Приложение № 6) Одна из основных задач учителя – организация работы в классе таким образом, чтобы ученики не только много трудились самостоятельно, но и делали это с достаточной долей удовольствия. Самостоятельность в учениках надо развивать постоянно, постепенно соблюдая определенные принципы. Принципы развития самостоятельности таковы: Принцип обязательности: Каждый ученик на каждом уроке непременно должен выполнить хотя бы небольшое задание: решить задачу, сформулировать краткий ответ на вопрос, провести опыт, привести примеры, работать с учебником и т.п. Принцип посильности: Задания для самостоятельной работы должны быть подобраны таким образом, чтобы ученик смог с ними справиться. Принцип постоянного обучения новым формам и методам самостоятельной работы: В 7 классе начинаем учить самостоятельной работе с учебником, задачником, таблицами, дополнительной литературой и дальше постепенно осваиваем все более сложные методы самостоятельной работы. (Приложение№ 7,8) Принцип интересности: Для разных учеников привлекательны и разные методы работы. Поскольку путь к хорошим результатам может быть разным, то лучше позволить идти ребенку тем путем, который ему больше нравится. Одни дети любят решать задачи, другие практическую работу, третьи предпочитают дополнительную работу или работу в Интернете. Надо разрешать детям преимущественно использовать их любимый метод, грамотно направляя их. Принцип постоянной занятости: Ученик не должен скучать на уроке и иметь свободное время. Если способные дети, с хорошими навыками самостоятельности, досрочно заканчивают работу, необходимо давать дополнительные, наиболее сложные задания в качестве поощрения. Принцип использования эмоций: Ученики не только должны самостоятельно действовать и мыслить, но и испытывать эмоциональный подъем, радость от победы над задачей и над собой. Принцип поощрения: Многие дети будут работать самостоятельно только за какое – либо поощрение. С этим надо считаться и использовать для мотивации. Для разных детей значимы разные поощрения, например высокие оценки, публичное признание их хорошей работы, помещение работ на выставку. 6. Новизна опыта. Новизна опыта заключается в том, что для организации учебно - воспитательного процесса учителю необходимы знания не только теоретических основ физики и методики ее преподавания, но и общих психологических закономерностей процесса обучения и усвоения знаний, формирования умения и навыков, развития мышления. Новизна опыта выражается и в том, что в процессе обучения у учащихся формируется устойчивый интерес к изучению физики через самостоятельную деятельность на различных этапах урока, внедряются технологии развития критического мышления; интенсифицируется традиционный процесс преподавания физики. Создана методическая копилка по развитию самостоятельности обучающихся, включающая в себя систему уроков , внеклассных мероприятий, памяток, проектов, которую в школе используют не только учителя предметов научно – естественного цикла , но другие учителя. 7. Результативность. Созданная система работы в ходе организации самостоятельной деятельности учащихся через формирование универсальных учебных действий на уроках физики показала, что реализация данной системы на практике ведет к изменению позиции учителя. Из носителя готовых знаний он превращается в организатора познавательной, исследовательской деятельности своих учеников. Изменяется и психологический климат в классе, так как учителю приходится переориентировать свою учебно-воспитательную работу и работу учащихся на разнообразные виды самостоятельной деятельности учащихся, на приоритет деятельности исследовательского, поискового, творческого характера. В процессе обучения ученики создают материалы (презентации, памятки, алгоритмы) и овладевают методами, которые они смогут использовать в своём дальнейшем обучении и при освоении других предметов . Использование такой системы работы даёт возможность преодолеть пассивность учащихся, тем самым повысить интерес к предмету. В работе над проектами, при организации исследовательской деятельности у учащихся возникает необходимость использовать свой опыт и знания, приобретённые в ходе изучения других предметов. Изучение индивидуальных способностей учащихся, их интересов приводит к повышению внутренней мотивации к обучению, развитию творческих способностей учащихся, личностных качеств ребёнка, в конечном итоге к повышению качества знаний. Результативность развития самостоятельности на уроках выражается с помощью состояния и уровня комфортности ученика на уроке. (Приложение 1) Из анализа анкеты следует, что : 1. Для большинства учащихся (96%) создаётся благоприятный психологический климат, они охотно работают на уроках(71%). 2. Сформировались УУД: - Регулятивные: целеполагание, планирование, оценивание собственной работы. -Познавательные: составление опорного конспекта,классификация,работа с таблицами, литературой. - Личностные: развитие Я – концепции, развитие мотивов учения. Показателями эффективности урока являются: 1. Сформированность компонентов познавательной сферы (восприятие, внимание, мышление, речевое развитие) (Приложение2). В процессе обучения повысился уровень сформированности компонентов познавательной сферы. Сравнивались результаты уровня сформированности компонентов познавательной сферы одних и тех же учащихся в 7,9 и 11 классах. На диаграммах видно, что все четыре компонента увеличивались особенно, если сравнивать результаты 7 и 9 классов, а для 9 и 11 классов внимание и речевое развитие учащихся практически не изменилось. 2. Развитие мыслительных способностей учащихся (операция анализа и синтеза, операция сравнения, способность выделять существенное, способность классифицировать понятия) (Приложение3). Результаты анализа уровня сформированности мыслительных способностей показывают достаточно большой рост показателей в сравнении между 7 и 9 классом. Выявилась положительная динамика в развитии мыслительных способностей учащихся. Приложение 1. Анкета «Состояние и уровень комфортности ученика на уроке» (Анкетирование проводилось в 9 общеобразовательном классе) Да Частично Нет 1.Я встречаю учителя доброжелательно 96% 4% - 2.Я охотно работаю на уроке 71% 29% 3.Мне понятны цели моей деятельности 80% 20% - 4.Я участвую в выработке цели урока 72% 28% - 5.Я умею оценивать свою работу и работу товарища 78% 18% 4% 1)составлению опорного конспекта; 86% 14% - 2)составлению таблиц; 96% 4% - 3)составлению плана; 96% 4% - 4)работе с литературой. 100% - - 7.Создаются ли благоприятные условия для работы на уроке? 86% 14% - 8.Уважительно ли относится к тебе учитель? 100% - - 9.Я понимаю объяснения учителя 80% 16% 4% 81% 19% - 96% 4% - 6.Меня учитель учит Меня удовлетворяет содержание учебного материала. 10.Благоприятствует ли атмосфера урока Развитию творческих способностей? 11.Удовлетворяют ли тебя знания, приобретенные на уроке? Приложение 2 В процессе обучения повысился уровень сформированности компонентов познавательной сферы. Приложение 3 9. Использованная литература: 1.Национальная образовательная инициатива «Наша новая школа». Утверждена президентом РФ 04.02.2010 г., ПР-271 2.Стандарты второго поколения «Примерные программы. Физика 7-9 классы: проект. – М. : Просвещение, с. 3-8, 2010 3.Комплекс мер по реализации Концепции общенациональной системы выявления и развития молодых талантов. Утвержден Заместителем Председателя Правительства Российской Федерации О.Ю. Голодец 26 мая 2012 г. №2405п-П8 4. Н.Ю. Самсонова «Познавательный интерес как фактор развития активности и самостоятельности обучения школьников на уроках физики»[Текст]http://festival.1september.ru/articles/579526/ 5. Г.Н. Смольянина«Формирование универсальных учебных действий на уроках физики».[Текст]учитель физики г.Мытищиhttp://www.uchportal.ru/pub/15-1-0-1073 6. В. С. Болготова «Формирование универсальных учебных действий на уроке физики» http://www.profistart.ru/ps/blog/12656.html 7. Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики.Москва: Просвещение, 1988г. 8. Усова А.В. Формирование у школьников научных понятий в процессе обучения . Москва: Педагогика, 1986г. 9. Формирование у школьников умения учиться . Методические рекомендации в помощь учителям и руководителям школ. Владимирский областной институт усовершенствования учителей. – Владимир,1991г. Приложение №4. Самостоятельная работа учащихся на уроке физики Шилова О.В., учитель физики Физика-7 класс: Повторительно-обобщающий урок по теме: "Давление жидкости на дно и стенки сосуда. " Цели урока: Дидактическая цель: закрепить знания учащихся по давлению жидкостей на дно и стенки сосуда и проверить умение применять их при решении задач. Воспитательная цель: на примере обобщения материала по теме: «Давление жидкостей на дно и стенки сосуда, сообщающиеся сосуды», показать учащимся приемы и методы самоконтроля, которыми они должны владеть, чтобы хорошо усваивать программный материал по физике. Основные знания и умения 1. Знать и уметь раскрывать физический смысл закона Паскаля и закона сообщающихся сосудов с точки зрения строения вещества. 2. Уметь применять эти законы при решении задач. Оборудование к уроку: 1. Мультимедийный проектор. План занятия I. Проверка знаний, умений и навыков учащихся. К доске вызываются учащиеся, которые должны самостоятельно решить следующие задачи: 1. Манометр, установленный на подводной лодке, показывает давление воды 2500 КПА. Какова глубина погружения лодки? С какой силой давит вода на крышку люка площадью 0,45 м2? Ответ: 250 м; 1125 кн. 2. Какая жидкость налита в цилиндрический сосуд, если она производит давление 2840 Па, а высота ее столба 40 см? Ответ: бензин 3. Манометр, установленный на высоте 1,2 м от дна резервуара с нефтью показывает давление 2 н/см2. Какова высота нефти в резервуаре? Ответ: 3,7 м. В то время, когда ребята решают задачи у доски, с остальными учащимися проводится фронтальный опрос по пройденной теме. 1. Что называется давлением газа? 2. От чего зависит давление газа? 3. Как читается закон Паскаля? 4. В каких единицах измеряется давление? 5. Какие опыты доказывают, что внутри жидкости существует давление? 6. Назовите формулу для расчета давления на дно и стенки сосуда. 7. Что называется сообщающимися сосудами? 8. Приведите примеры сообщающихся сосудов? 9. Заслушиваются сообщения учащихся , подготовленные самостоятельно, демонстрируется презентация. • Первые водопроводы. Первые простейшие водопроводы были сооружены несколько тысяч лет назад. В Древнем Египте подземная вода из глубоких колодцев поднималась водоподъемниками и по керамическим или деревянным трубам подавалась потребителям. В Древнем Риме система была более сложная - с акведуками (мостовыми сооружениями). В Вильнюсе строительство водопровода было начато в 1501 г., в Париже в конце XVIII в. был сооружен первый водопровод с деревянными трубами, в Англии - в XVIII в., в Москве - в 1804 г. • Чего не знали древние! Древнеримские инженеры имели весьма смутное представление о законах сообщающихся сосудов. Трубы они прокладывали сверху, а не под землей, т.к. считали, что, следуя уклонам почвы, вода на некоторых участках будет течь вверх. Трубы устанавливались под одним уклоном, обходя все возвышенности. 10. Как располагается поверхность однородной жидкости, разнородных жидкостей в сообщающихся сосудах? Доказать формулу: 11. Какое явление используется в работе шлюзов? Принцип действия шлюзов. 12. Заслушиваются сообщения учащихся из «Книги рекордов Гиннеса» подготовленные самостоятельно, демонстрируется презентация. Шлюзы Самый большой шлюз - в Бельгии, в г. Зеебрюгге. Его объем 655 300 м3, размеры 500 х 57 х 23 м. Шлюз Берендрехт в Антверпене такой же длины, но шириной 68 м, глубиной 13,5 м и объемом 459 000 м3. - Самый глубокий шлюз - Карапатело - в Португалии, на реке Дару. Он способен принимать суда с осадкой 35 м. - Самый большой перепад уровней (~ 68,58 м) - в шлюзовой камере на канале Шарлеруа в г. Брюгге (Бельгия). Два 236-колесных кессона грузоподъемностью 1350 т каждый, по наклонной плоскости перемещают судно на 1432 м в течение 22 мин. - Во время проверки решенных задач на доске, классу дается задание на определение глубины воды с использованием художественной литературы. Начало XIII века. Татаро-монгольское иго. Нашествие татар на Русь. Ю.П. Кузнецов. Стальной Егорий. Сквозь пустые тростинки дыша, Притаились в реке наши деды. Хан велел наломать камыша На неровное ложе победы И осталась тростинка одна. Сквозь одну по цепочки дышали. Не до всех доходила она. По неполному кругу печали. Избыточное давление, при котором человек может безопасно дышать, обычно не превышает 0,3 * 105 Па. Исходя из этого, определите максимальную глубину, на которой человек может дышать через трубку. Какая сила давит на человека, если площадь тела человека примерно 1,5 м2. Ответ: = 3 м; 45000 н (эту силу перевели в кг, а затем в тонны: = 4,5 т, что очень впечатляет учащихся). II. Решение задач: Пусть в сосуде находится жидкость плотность р. Требуется найти разность давлений между двумя точками А и В, находящимися на одной вертикали, если расстояние между этими точками равно h. Мысленно выделим в жидкости тонкий вертикальный цилиндр, такой, что ось цилиндра проходит через точки А и В, и пусть точка А лежит на нижнем основании, а точка В - на верхнем основании цилиндра. Пусть площадь основания цилиндра равна S. Рассмотрим все силы, действующие на наш воображаемый цилиндр в вертикальном направлении. На верхнее основание со стороны жидкости действует сила давления F B = pВS, а на нижнее основание - сила давления FA = pAS. Кроме того, на цилиндр действует еще одна сила - сила тяжести цилиндра вверх. Так как вся жидкость, а значит, и наш цилиндр неподвижны, то равнодействующая сил, действующих на цилиндр в вертикальном направлении, равна нулю. Следовательно, сумма величин сил, направленных вниз, FB + mg равна величине силы, направленной вверх FA: FA = FB + mg. (1) Масса цилиндра равна: m = pV, где V - объем цилиндра, а объем цилиндра, V = Sh. Отсюда: m = pSh. Подставляя значения FA, FB и m в равенство (1), получим: РAS = РBS +pShg. Вынесем в правой части S за скобки: pAS = S (рB +phg) и разделим обе части последнего равенства на S, получим: РА = pB + phg отсюда: РА - РB = phg Задача решена. Заметим, что если точку В взять на поверхности жидкости, то давление жидкости в этой точке будет равно нулю: рB = 0, а величина рА будет равна величине давления жидкости на глубине h: Р = pgh. Формула позволяет рассчитывать гидростатическое давление в жидкости на глубине h. Заметим, что это давление зависит только от плотности жидкости р, напряженности гравитационного поля g и глубины h. От формы сосуда, в который налита жидкость, гидростатическое давление никак не зависит. 2. Определите давление жидкости на дно сосуда, показанного на рисунке. Плотность жидкости равна р. Все размеры указаны на рисунке. Решение Проведем вертикальные отрезки АВ и CD и горизонтальный отрезок СВ. Наша задача - найти давление на дне, то есть в точке D. Сначала найдем давление в точке D: РB = pgb Так как точки С и Б находятся на одной горизонтали, то давления в этих точках равны: РB= РC = pgb. Теперь рассмотрим вертикальный отрезок CD. PD - Рс = pgc Отсюда pD = pgc + рC. Подставим в последнюю формулу значение рC, получим: pD=pgc + pgb = pg(b+c) Следовательно, в качестве глубины h действительно надо брать величину: h = c+b. Индивидуальные задания (задания по рядам класса) 1. Задание на перевод единиц. Переведите единицы давления и запишите в пустые кружки ответы. 2. Экспериментальное задание Определите давление на дно стакана. Для этого измерьте высоту столба жидкости линейкой. Переведите сантиметры в метры. 3. Оставшиеся учащиеся решают самостоятельно задачи, предложенные учителем 1. В цилиндрический сосуд налиты ртуть, вода и керосин. Определите общее давление, которое оказывают жидкости на дно сосуда, если объемы всех жидкостей равны, а верхний уровень керосина находится на высоте 2. Прямоугольный сосуд вместимостью 2 л наполовину наполнен водой, а наполовину керосином, а) Каково давление жидкостей на дно сосуда? б) Чему равен вес жидкостей в сосуде? Дно сосуда имеет форму квадрата со стороной 10 см. III. Проверка заданий и подведение итогов урока. Учащимся выставляются оценки за работу на уроке. IV. Домашнее задание.§ 36-40 задачи № 519, 522, 523 (сборник задач В.И. Лукашик, Е.В. Иванова) Приложение №5. Самостоятельная работа учащихся на уроках физики Шилова О.В., учитель физики Физика – 8 класс: Тема урока « Виды теплопередач» Цель: обобщить и систематизировать знания по данной теме, Продолжить развивать навыки самостоятельной деятельности учащихся при организации контроля знаний. Оборудование: наглядный материал: костер с угольками, поленья, таблицы, картинки-ответы. Демонстрационный материал: на демонстрационном столе находятся уравновешенные весы, на каждом столе полоска белой бумаги, латунный цилиндр, свеча, картонная коробочка с водой. Раздаточный материал: факелы с цифрами-оценками, контрольный лист. Форма проведения: встреча у костра. Оформление класса: парты стоят полукругом, в центре класса имитация костра, по классу развешены картинки-ответы, на доске таблицы, на протяжении всего урока звучит музыка (чтобы создать атмосферу посиделок у костра). Ход урока: I. Вводная часть. Приветствие. – Давайте зажжем сегодня костер знаний, а будет ли гореть он в течение всего урока, зависит от вас и от ваших знаний. А о чем мы сегодня будем говорить возле костра, давайте решать вместе. Задаются вопросы (учитель заранее подготовил на них ответы (ключевые слова) и по ходу опроса они вывешиваются на доску). 1. Для того чтобы зажечь костер, нам необходимы спички. А почему спичка зажигается? (Работа). 2. Все вы хотя бы раз сидели у костра, и что вы ощущали? (Тепло) 3. А каким образом передается тепло от костра? (Излучение). 4. А почему дым от костра поднимается вверх? (Конвекция) 5. Почему серые дрова горят хуже? (Теплопроводность меньше) – На доске появились ключевые слова темы нашего разговора. Давайте сформулируем её. Ребята предлагают темы урока, в результате совместной работы появляется тема – “Виды теплопередачи”. Перед вами контрольный лист. Запишите свою фамилию, имя. Внимательно рассмотрите таблицу №1. Именно в неё, вы будете вносить результаты вашей работы на каждом этапе.(прил.№1) II. Основная часть урока. Iэтап. Наш костер еле тлеет, в него необходимо подбросить первое полено. – Обратите внимание, перед вами весы, которые уравновешены. Подумайте, как вывести эти весы из равновесия, не прикасаясь к ним. (ребята предлагают разные варианты). – Проверим ваши предположения. Проводится самостоятельное экспериментальное подтверждение выдвинутых идей. – Как вы думаете, почему нарушилось равновесие весов? – Из всех ответов наиболее верными были у следующих учащихся... Вы можете поставить “+” в таблицу №1 за первый этап работы. Первое полено для поддержания костра у нас есть. (Полено кладется в костер). IIэтап. – Продолжим разговор у костра. Перед вами таблица№2 , в которой должны быть 4 портрета физической величины это: название, обозначение, единица измерения, физический смысл. 2 портрета заполнены, восполните недостающие самостоятельно. (На работу отводится 5 минут) – Обменяйтесь таблицами и сравните результаты с правильными в таблице на доске (открывается таблица с правильными ответами), оцените работу своего товарища. Если работа безошибочная – оценка "5", одна ошибка – "4", две и более – "3". – Верните друг другу листы, и каждый поднимите факел, соответствующий вашей оценке. Я вижу, что еще одно полено можно положить в костер. III этап. – Мы с вами уже немало времени находимся у костра. Давайте посмотрим вокруг. Вы видите картинки-ответы, развешенные по классу и вопросы на доске. Соотнесите картинки-ответы и вопросы друг с другом (прил. №2). Соотношение найдено. – Кто отвечал на вопросы и выходил к доске, поставьте “+” за третий этап работы в таблице №1. В костер кладется еще одно полено. VI этап. – Пришло время поэкспериментировать. У вас на столе находится: полоска бумаги латунный цилиндр, свеча. Схема эксперимента: догадайся – проведи - сделай вывод - запиши. Детьми самостоятельно проводится эксперимент. (3 – 4 минуты). – А теперь обсудим получившийся результат. Оцените себя, результаты внесите в табл.№1 этап №4). – Можно ли вскипятить воду в бумажной коробочке? Схема эксперимента: предположи - запиши – проделай – оцени. Детьми самостоятельно проводится эксперимент, полученные результаты заносятся в табл.№1 этап №4. – Мы с вами много поработали. Костер горит. Вспомните строчки из песен, стихотворений, загадки, поговорки, в которых бы присутствовали слова: костер, искорка, тепло, светло, гореть, огонь – все, что касается тепловых явлений,(учащиеся вспоминают строчки из песен, загадки, а если возникают затруднения, учитель предлагает им свои загадки). Загадки: 1. Зимой греет, весной тлеет, летом умирает, осенью оживает (снег). 2. Видно нет у ней ума ест она себя сама (свеча). 3. Я вода да по воде же им плаваю (лед). III. Подведение итогов, рефлексия. Молодцы очень хорошо! Наш разговор подходит к завершению. Скажите, какие виды теплопередачи и способы изменения внутренней энергии встретились вам сегодня? Поведите итоги вашей работы на протяжение всего урока и покажите с помощью факела, как вы себя оценили. Прекрасно, вы хорошо поработали! Но я хотела бы вас спросить – какое задание для вас было самым легким? Самым трудным? Самым интересным? – По старой доброй традиции, когда костер догорает, каждый берет уголек на память. Мне бы хотелось что бы о нашей встречи у вас остались приятные впечатления и уголек с нашего костра (каждый ученик берет уголек). -Спасибо за урок! Приложение № 1 Фамилия Имя__________________________________________ Таблица №1 I этап опыт II этап II этап таблица №2 III этап картинки-ответы IV этап эксперимент итог Таблица №2 Два портрета заполненны, восполните недостоющее t0 величина, характеризующая тепловое состояние тел Дж часть внутренней энергии, переданной от данного тела к другому при теплообмене внутренняя энергия движения и взаимодействия частиц, из которых состоит тело энергия С величина, показывающая, какое колличество теплоты необходимо для нагревания 1кг. вещества на 10 С А величина, равная произведению силы и пройденного пути IV этап 1 эксперимент 2 эксперимент Полоска бумаги, латунный цилиндр и свеча. схема эксперимента Можно ли вскипятить воду в бумажной коробочке? схема догадайся-проведи-сделай вывод-запиши эксперимента предположи-запиши-проделай-оцени Приложение №2. На доске весит таблица с вопросами, а по классу развешены картинки-ответы. Учитель задает вопрос, учащиеся ищут картинку-ответ, и помещают в таблицу на доске. Вопросы 1.Какая ложка Al или Ag нагреется на большее количество Картинки-ответы Два стакана: в одном алюминиевая в другом серебряная ложка. градусов, если им сообщить одинаковое количество теплоты? 2.В каком чайнике, темном или светлом, вода остынет Два чайника: один светлый другой темный. быстрее? 3.Какой из стаканов с большей вероятностью при наливании в Один стакан с ложкой, другой без ложки. него кипятка останется цел? 4.В какой кастрюле находящаяся в ней жидкость остынет Две кастрюли: у одной лед снизу, у другой сверху. быстрее(лед снизу, лед сверху)? 5.Какой кирпич, обычный или пористый, обеспечивает Один кирпич пористый, другой обыкновенный. теплоизоляцию дома? 6.В каком случае внутренняя энергия молота увеличилась за Молот и наковальня: на одном рисунке молот лежит на наковальне счет теплообмена? и светит солнце, на другом – молотом ударяют о наковальню. 7.Какой рисунок одновременно отражает конвекцию и На спиртовке нагревается вода в пробирке. На другом дым от излучение? костра. 8.Внутренняя энергия тел увеличивается за счет совершения На одном движение конька по льду. На втором заточка ножа. работы. Найдите рисунки отражающие это. Приложение №6. Самостоятельная работа учащихся на уроке физики Шилова О.В., учитель физики Физика -9 класс: Тема урока: «Закон всемирного тяготения». Технология проведения урока: обучение в сотрудничестве. Тип урока: урок формирования новых знаний. Цель урока: В ходе творческой самостоятельной, индивидуальной и групповой работы учащихся изучить закон всемирного тяготения и границы его применения. Обучающая: познакомить с понятием закона всемирного тяготения; сформулировать закон всемирного тяготения. Развивающая: Развивать умение самостоятельно получать знания. развивать у учащихся умения и навыки сравнения, анализа причинно-следственных связей; формировать способности объединять разрозненные факты в единое целое. развивать логику мышления, в целях формирования научного мировоззрения. Воспитывающая: прививать интерес к физике и истории физики; показать роль мысленного эксперимента в научном познании; воспитывать чувство взаимопомощи и внимания друг к другу, умение работы в паре и в группе. Задачи урока: Использовать исторические сведения в качестве примера для ознакомления и изучения закона всемирного тяготения; Ознакомить учащихся с историей открытия закона и его значением; Через этапы обучения в сотрудничестве с использованием мультимедийной презентации, добиться усвоения закона всемирного тяготения при решении качественных и расчетных задач. ОБОРУДОВАНИЕ: мультимедийный проектор, компьютер, карточки для уч-ся. ПЛАН УРОКА Слайд 1 1. Сегодня мы поговорим о великой силе природы - силе всемирного тяготения – это тема сегодняшнего урока. Но, для начала давайте, выполним небольшой тест по проверке домашнего задания. Тест в 4 вариантах. Самостоятельная работа Вариант I. 1. Какой путь пройдет свободно падающее тело за 3 сек? А) 15 м, Б) 45 м, В) 30 м, Г) 90 м. 2. В трубке, из которой откачан воздух, на одной и той же высоте находятся дробинка, пробка и птичье перо. Какое из тел быстрее достигнет дна трубки? А) дробинка, Б) пробка, В) птичье перо, Г) все тела достигнут дна одновременно. 3. Чему равна скорость свободно падающего тела через 4 сек. А) 20 м/с, Б) 80 м/с, В) 40 м/с, Г) 160 м/с. 4. Какой путь пройдет свободно падающее тело 5 сек? А) 45 м, Б) 50 м, В) 125 м, Г) 250 м. Вариант II. 1. Чему равна скорость свободно падающего тела через 3 сек. А) 15 м/с, Б) 45 м/с, В) 30 м/с, Г) 90 м/с. 2. Какой путь пройдет свободно падающее тело за 4 сек? А) 20 м, Б) 160 м, В) 40 м, Г) 80 м. 3. Какой путь пройдет свободно падающее тело 7 сек? А) 65 м, Б) 245 м, В) 70 м, Г) 490 м. 4. В трубке, с воздухом, при атмосферном давлении, на одной и той же высоте находятся дробинка, пробка и птичье перо. Какое из тел быстрее достигнет дна трубки? А) дробинка, Б) пробка, В) птичье перо, Г) все тела достигнут дна одновременно. Вариант III. 1. Чему равна скорость свободно падающего тела через 5 сек. А) 15 м/с, Б) 45 м/с, В) 50 м/с, Г) 90 м/с. 2. Какой путь пройдет свободно падающее тело за 6 сек? А) 180 м, Б) 160 м, В) 40 м, Г). 20 м 3. В трубке, из которой откачан воздух, на одной и той же высоте находятся дробинка, пробка и птичье перо. Какое из тел медленнее достигнет дна трубки? А) дробинка, Б) пробка, В) птичье перо, Г) все тела достигнут дна одновременно. 4. Какой путь пройдет свободно падающее тело 8 сек? А) 65 м, Б) 245 м, В) 320 м, Г) 490 м. Вариант IV. 1.В трубке, с воздухом, при атмосферном давлении, на одной и той же высоте находятся дробинка, пробка и птичье перо. Какое из тел медленнее достигнет дна трубки? А) дробинка, Б) пробка, В) птичье перо, Г) все тела достигнут дна одновременно. 2.Чему равна скорость свободно падающего тела через 6 сек. А) 15 м/с, Б) 45 м/с, В) 60 м/с, Г) 90 м/с. 3. Какой путь пройдет свободно падающее тело за 2 сек? А) 20 м, Б) 160 м, В) 40 м, Г) 80 м. 4. Какой путь пройдет свободно падающее тело 9 сек? А) 65 м, Б) 245 м, В) 405 м, Г) 490 м. Слайд 2 Проверка теста. Давайте посмотрим, как вы с ним справились. Поменялись работой с соседом по парте , проверили. (правильные ответы на экране) и оценили.Самостоятельно выполняют проверку работы содеда по парте по образцу. 1 2 3 4 Б Г В В Вариант I В Г Б А Вариант II. В А Г В Вариант III В В А В Вариант IV Критерии оценки: Нет ошибок – «5» 1 ошибка - «4» 2 ошибки - «3» 3 ошибки - «2» Работа в группах. Сила тяготения, или гравитационная сила - эта сила не позволяла человеку строить многокилометровые башни (верхние этажи своей тяжестью давили на нижние – строение разрушалось), мосты через широкие реки (чуть просчитывались инженеры - и они с грохотом рушились). Люди завидовали птицам, и лишь в мечтах взмывали в небо. Между тем человек и не подозревал, скольким этой силе обязан. Именно благодаря ей, вокруг Земли существует атмосфера, она собирает воды планеты, образуя моря и океаны. Да и сама Земля удерживается на орбите вокруг Солнца. А сама Вселенная? И она не устояла бы без силы всемирного тяготения - галактики распались бы. Человек заставил служить себе эту силу. На пути потоков воды человек воздвигал плотины и ставил турбины, человек запустил искусственный спутник Земли, и могучая сила тяготения понесла его именно по расчетному пути. Вам сегодня предстоит сделать своё открытие Закона Всемирного Тяготения. Каждый из вас в группе получит задание, которое вам необходимо выполнить за 5 минут. После того, как дети в группах обсуждают задание в карточках, группы возвращаются к своему прежнему составу и по слайдам делают сообщение. Слайд 3 КАРТОЧКА № 1 Открытие Закон всемирного тяготения. Задание: расскажите об истории открытия закона всемирного тяготения. Если верить легенде, то в открытии закона всемирного тяготения “виновато” яблоко, падение которого с дерева наблюдал Ньютон. Есть свидетельство современника Ньютона, его биографа, на этот счет: “После обеда… мы перешли в сад, и пили чай под тенью нескольких яблонь. Сэр Исаак сказал мне, что точно в такой обстановке он находился, когда ему впервые пришла мысль о тяготении. Она была вызвана падением яблока. Почему яблоко всегда падает отвесно, подумал он про себя. Должна существовать притягательная сила материи, сосредоточенная в центре Земли, пропорциональная ее количеству. Поэтому яблоко притягивает Землю так же, как Земля яблоко. Должна, следовательно, существовать сила, подобная той, которую мы называем тяжестью, простирающаяся по всей Вселенной”. И Ньютон начал думать о тяготении, простирающемся до орбиты Луны. Может, оно-то и удерживает Луну на орбите? Ведь если бы на Луну не действовали никакие силы, она двигалась бы по прямой линии, а не по окружности, и давным-давно улетела бы от Земли! Эти мысли занимали Ньютона уже в 1665-1666 годах, когда он, начинающий ученый, находился в своем деревенском доме, куда он уехал из Кембриджа в связи с эпидемией чумы, охватившей большие города Англии. Опубликовано было это великое открытие спустя 20 лет (1687 г). Он не мог опубликовать его сразу, так как не все сходилось у Ньютона с его догадками и расчетами, а будучи человеком высочайшей требовательности к себе, он не стал это делать поспешно. Есть что добавить у других групп? Слайды 4-7 КАРТОЧКА № 2 Предыстория открытия закона Всемирного тяготения. Задание: Ознакомьтесь с содержанием карточки и заполните следующую таблицу: № Имя ученого Открытие Вывод 1.Знаменитый александрийский астроном Птолемей предложил геоцентрическую систему мира, т.е. в центре находится Земля, а вокруг движутся Солнце, Луна и другие планеты. 2.Польский астроном Николай Коперник создал принципиально новую, гелиоцентрическую систему мира. Где в центре мироздания находилось Солнце. Но большинство не придерживалось геоцентрической системы. В 1515 году великий польский ученый Николай Коперник (1473 – 1543), очень смелый человек, опровергнул учение о неподвижности Земли. По учению Коперника, в центре мира находится Солнце. Вокруг Солнца обращается пять известных к тому времени планет и Земля, которая также является планетой, и ничем не отличается от других планет. Коперник утверждал, что вращение Земли вокруг Солнца совершается за год, а вращение Земли вокруг своей оси происходит за сутки. 3.Джордано Бруно, бывший монах, развил систему Коперника и провозгласил о бесконечности Вселенной. За что и был сожжён в 1600 г. в Риме на площади Цветов. Идеи Николая Коперника также продолжали развивать великий ученый Галилео Галилей, датский астроном Тихо Браге, немецкий астроном Иоганн Кеплер. Высказаны первые догадки, что не только Земля притягивает к себе тела, но и Солнце притягивает к себе планеты. 4. А Галилео Галилей изготовил телескоп, и с его помощью сделал открытия, подтверждающие справедливость учения Коперника. Но труды Галилея были запрещены церковью, а он сам в течение 9 лет считался “узником инквизиции”. Г.Галилей впервые выяснил, что тяжелые предметы падают вниз так же быстро, как и легкие. Есть что добавить у других групп? Слайд 8 КАРТОЧКА № 3 Предыстория открытия закона Всемирного тяготения. Задание: Сформулируйте законы Кеплера и объясните, как эти законы связаны с открытием Ньютона закона Всемирного тяготения. Иоганн Кеплер открыл три закона движения планет, открывших путь к идее всемирного тяготения, но не сумел объяснить, почему планеты обращаются вокруг солнца именно по таким законам? О чем же говорят выводы Кеплера? Согласно первому закону Кеплера, планеты движутся по замкнутым кривым, которые называются эллипсами, в одном из фокусов которых находится Солнце. Движутся планеты с изменяющейся скоростью - второй закон Кеплера. Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся, как кубы их больших полуосей - третий закон Кеплера. Эти законы – результат математического обобщения данных астрономических наблюдений. Но совершенно непонятно было, почему так “умно” движутся планеты. Законы Кеплера надо было объяснить, то есть вывести из какого-то другого, более общего закона. Ньютон решил эту сложную задачу. Он доказал, что если планеты движутся вокруг Солнца в соответствии с законами Кеплера, то на них должна действовать со стороны Солнца сила тяготения. Ньютон доказал, что существует притяжение между планетами и Солнцем. Сила тяготения обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами. Есть что добавить у других групп? Слайд 9 КАРТОЧКА № 4 Закон Всемирного тяготения. Задание: Сформулируйте закон всемирного тяготения и ответьте на следующие вопросы, используя материал, данный в карточке. 1. Как будет изменяться сила взаимодействия между телами при увеличении расстояния между ними? 2. Где с большей силой будет притягиваться к Земле тело: на ее поверхности или на дне колодца? 3. Почему мы не замечаем притяжения окружающих тел друг к другу, хотя притяжение этих тел к Земле наблюдать легко? Слайд 10 1. Исаак Ньютон произвел первые расчеты. Чтобы объяснить движение Луны, ему пришлось предположить, что сила тяготения Земли убывает с расстоянием. Если расстояние увеличивается в 2 раза, то сила уменьшается в 4 раза, а если расстояние увеличивается в 10 раз, то сила уменьшается в 100 раз (говорят, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояния). 2. По его гипотезе между всеми телами Вселенной действуют силы притяжения (гравитационные силы), направленные по линии, соединяющей центры масс. У тела в виде однородного шара центр масс совпадает с центром шара. 3. Математическое выражение этого закона и его словесная формулировка: Тела притягиваются друг к другу с силой, модуль которой пропорционален между ними. Слайд 11-12 4. В формуле присутствует ещё одна величина – это коэффициент пропорциональности, который одинаков для всех тел – гравитационная постоянная. Числовое значение этой величины было получено опытным путем: G=6,67·10–11Н м2/кг2. Слайды 13-18 Значение и применение закона всемирного тяготения (рассказ по слайдам) Применение знаний. ЗАКОН ВСЕМИРНОГО ТЯГОТЕНИЯ Итоговая Самостоятельная работа 1. Как изменится сила взаимодействия двух тел массами m1 и m2 , если массу одного из них увеличить в 2 раза, а массу другого уменьшить в 2 раза, не меняя расстояния между ними? (не изменится) А) увеличится в 2 раза Б) увеличится в 4 раза В) уменьшится в 4 раза Г) не изменится 2. Что произойдет с силой гравитационного взаимодействия двух тел, если расстояние между ними увеличить в 3 раза? (В 9 раз уменьшится) А) увеличится в 3 раза Б) уменьшится в 3 раза В) уменьшится в 9 раз Г) не изменится 3. Что произойдет с силой взаимодействия двух тел, если массу одного из них и расстояние между ними увеличить в 2 раза? (уменьшится в 2 раза) А) увеличится в 2 раза Б) уменьшится в 2 раза В) уменьшится в 4 раза Г) не изменится 4. Почему пуговица, оторвавшись от пальто, падает на землю, ведь она находится значительно ближе к человеку и притягивается к нему? (потому что масса земли намного больше массы человека) А) потому что человек двигается Б) потому что земля больше намагничена В) потому что масса земли намного больше массы человека Г) Потому что Луна движется вокруг Земли 5. Чем объясняется наличие и периодичность морских приливов и отливов на Земле? (движением Луны вокруг Земли) А) движением Луны вокруг Земли Б) движением Земли вокруг Солнца В) движением Земли относительно собственной оси Г) штормами 6. Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменном расстоянии массы тел возрастут вдвое? (увеличится в 4 раза) А) увеличится в 4 раза Б) уменьшится в 4 раза В) уменьшится в 16 раз Г) не изменится 7. Как и во сколько раз изменится сила тяготения, если при неизменных массах тел расстояние между ними увеличится в 2 раза? (уменьшится в 4 раза). А) увеличится в 16 раза Б) уменьшится в 16 раза В) уменьшится в 4 раз Г) не изменится Слайд 19 – проверка теста Самостоятельно по образцу Слайд 20 Д/з Слайд 21 Рефлексия. Ход урока № 1 2. Этапы урока Деятельность учителя Актуализация знаний. Задачи: - проверить знания уч-ся по пройденному ранее материалу; - формировать самоконтроль. - Учитель осуществляет проверку знаний и умений учащихся. Результаты деятельности учащихся оцениваются с помощью баллов во время взаимопроверки. Учащиеся выполняют тест Постановка проблемы 1. Организация учащихся в группы. 1. Деление уч-ся на группы. (по вариантам теста) Задачи: обеспечить мотивацию учения; организовать групповую деятельность учащихся по решению проблемы; формировать навыки самостоятельной и коллективной работы. 3. Деятельность ученика Изучение нового материала. Приложение 1 Самостоятельная работа 2. Определение состава и плана действий каждого члена группы. Задачи: 1. Организация деятельности учащихся по изучению нового материала в группах. - развитие умений анализировать учебный материал, выделять главное (текст определение понятий, видео материалы и др.); - учитель выполняет роль координатора - развитие умений учащихся, необходимых в работе с разными источниками информации: поиск, сбор и обработка информации; 1. Работа с карточками. Каждый член группы работает самостоятельно в течение 4 минут и результаты своих наработок заносит в таблицу 2. Встреча экспертов. - Обмен мнениями между членами разных групп, работающих по одинаковым карточкам. Систематизация изученного материала, подготовка представления своей работы – 5 минут. - развитие коммуникативных навыков общения. 3. Возращение в свою группу. - Обмен мнениями между членами одной группы по своей карточке. Систематизация изученного материала, подготовка представления темы – 10 минут. 4. Первичная проверка знаний и закрепление учебного материала Задачи: - установить правильность и 1. Создание условий для представления каждой группы своей работы (активное слушание, активное включение в деятельность). 1. Консультант группы представляет результаты своей работы (презентация работы). осознанность учащимися изученного материала. 2. Осуществление первичного закрепления учебного материала. - Используется мультимедийная презентация. 5. Применение знаний. 1. Учитель предлагает выполнить тест. Учащиеся выполняют тест самостоятельно Задача: Приложение 2 - Организовать деятельность учащихся по применению знаний в новой ситуации. 6. Информация о домашнем задании. 1. Домашнее задание параграф 15 упр.15 (3) 2. Выявление затруднений, коррекция. 7. Подведения итогов урока. Выставление оценок в оценочный лист. (Приложение 3) Анализ своей позиции в принятии учебного материала, усвоении способов и средств, способствующих выполнению учебных действий. Задача: Дать качественную оценку работы класса и учащихся. 8. Этап рефлексии. Задача: -Какое значение для вас имеют знания и умения, полученные на данном уроке? Учащиеся делают выводы о значении закона всемирного тяготения в жизни. Приложение 3 Ф.и. учеников Группа №____ Проверка д/з Оценка за работу в группе Тест Оценка учителя Приложение №7 Самостоятельная работа учащихся на уроке физики Шилова О.В., учитель физики Физика- 10 класс: Урок по теме: "Динамика свободных колебаний" Цели и задачи урока: Образовательные: добиться усвоения учащимися вывода уравнения движения пружинного и математического маятников и формул периода колебаний; продолжить формирование понятия о гармоническом колебании; познакомить учащихся с причинами и особенностями колебаний пружинного и математического маятников; продолжить развивать умения сравнивать явления, выделять основное, применять законы механики к анализу колебательного движения; сформировать умение решать задачи по данной теме. Развивающие: развивать мотивацию изучения физики, используя разнообразные приемы. Воспитательные: используя опережающие задания, развивать умение работы с дополнительной литературой; способствовать развитию умения самостоятельной работы с учебником. Тип урока: комбинированный урок изучения нового материала. Оборудование: тестовое задание, мультимедийное оборудование, нитяной и пружинный маятники. Эпиграф: “Науку все глубже постигнуть стремись, Познанием вечного жаждой тянись. Лишь первых познаний блеснет тебе свет, Узнаешь: предела для знания нет.” Фирдоуси (персидский и таджикский поэт 940–1030 гг.) План урока: Этап урока Цель Время Методы и приемы Организационный момент Положительный настрой на изучение темы 1 мин. Рассказ Мотивация и целепологание Сформулировать цели и задачи урока 2 мин Рассказ. Записи в тетради. Актуализация знаний Проверить исходный уровень знаний по пройденной теме 7 мин Фронтальная беседа. Решение задачи. Записи на доске и в тетради. Изучение нового Рассмотреть динамику 20 мин Объяснение. Демонстрация эксперимента, слайдов. Самостоятельная работа с учебником. Аналогия, сравнение, моделирование. материала свободных колебаний Закрепление изученного материала Научиться решать задачи по изученной теме 7 мин Абстрагирование, моделирование. Запись на доске и в тетради Первичная проверка усвоения материала Проверить знания учащихся по теме 5 мин Тестирование. Взаимоконтроль Самостоятельная работа Рефлексия 1 мин Беседа Домашняя работа 2 мин Сообщение ХОД УРОКА 1. Организационный момент. Здравствуйте, ребята и уважаемые гости. Я рада приветствовать вас на уроке физики. Физики, которую любят многие, и на уроке, которого ждут с нетерпением. (Слайд) 2. Мотивация и целеполагание. Всюду в нашей жизни мы встречаемся с колебательными движениями: периодически движутся участки сердца и легких, колеблются ветви деревьев при порыве ветра, ноги и руки при ходьбе, колеблются струны гитар, колеблется спортсмен на батуте и школьник, пытающийся подтянуться на перекладине, пульсируют звезды (будто дышат), а возможно и вся Вселенная, колеблются атомы в узлах кристаллической решетки…Остановимся! На прошлом уроке мы познакомились с кинематическими характеристиками колебаний. Тема сегодняшнего занятия “Динамика свободных колебаний”. Запишем ее в тетрадь. Ученый Л.И. Мандельштам говорил, что если посмотреть историю физики, то можно увидеть, что главные открытия были связаны по существу с колебаниями. И нам тоже сегодня предстоят открытия. (Слайд 1 с эпиграфом) (Слайд 2 с целью урока) Цель нашего урока – проанализировать причины и основные закономерности свободных колебаний. 3. Актуализация знаний. Для достижения цели урока нам необходимо вспомнить материал прошлого занятия. Фронтальная беседа. - Что такое механические колебания? - Какие колебания называют свободными? - Какие условия необходимы для возникновения свободных колебаний? - Какие колебания называются гармоническими? - Перечислите основные кинематические характеристики колебательного движения. Вставка к понятию амплитуда: амплитуда колебаний вершины Останкинской башни в Москве (высота 540 м) при сильном ветре около 2,5 м. - По графику определить основные кинематические характеристики колебательного движения, давая им определения. Получить уравнение зависимости х от t (Слайд 3 с графиком). Учащиеся в тетрадях выполняют работу, один у доски, одновременно даются определения величинам. 4. Изучение нового материала. Динамику колебаний рассмотрим на двух классических примерах – на примере колебаний тела, прикрепленного к пружине, и на примере колебаний груза, подвешенного на нити (Слайд 4). Анализ этих примеров мы будем проводить по общему плану: 1) определение колебательной системы; 2) формулировка упрощающих предположений; 3) составление уравнения движения; 4) выяснение причин колебаний 5) определение периода колебания. Пример 1. Математический маятник (Слайд 5). 1) Математический маятник – это материальная точка, подвешенная на невесомой и нерастяжимой нити, находящейся в поле тяжести Земли. Идеальный и реальный маятники. 2) Прежде, чем приступить к выводу уравнения движения математического маятника, примем два упрощающих условия: - силы трения должны быть малы, и потому их можно не учитывать; - будем рассматривать лишь малые колебания маятника с небольшим углом размаха. 3) На слайде рисунок По второму закону Ньютона произведение массы тела на его ускорение равно сумме всех сил приложенных к телу. Этих сил в данном случае две: сила натяжения нити и сила тяжести. Поэтому уравнение движения маятника принимает вид: ma=T+mg, Перепишем уравнение в проекциях на ось ОХ. Имеем: Таким образом max = - mg/Ix. Отсюда a= . 4) Для установления причин свободных колебаний математического маятника рассмотрим процесс колебания более подробно (Cлайд 6). Причинами свободных колебаний математического маятника являются: - действие на маятник силы натяжения и силы тяжести, препятствующей его смещению из положения равновесия и заставляющей его снова опускаться; - инертность маятника, благодаря которой он, сохраняя свою скорость, не останавливается в положении равновесия, а продолжает движение. 5) Для нахождения периода свободных колебаний математического маятника воспользуемся формулой . Эта формула содержит циклическую частоту , которая измеряется в 1/с и должна выражаться через те характеристики пружинного маятника, которые входят в его уравнение движения. В этом уравнении в качестве коэффициента перед координатой х стоит отношение g/i. В каких единицах измеряется это соотношение? м/с2/м=1/с2 1/с2= (1/с)2. Таким образом Подставляя в формулу для периода, получаем Применение – точное определение g/Аномалии – залежи руды. Устали? Тогда я предлагаю отвлечься на небольшую историческую паузу (Выступление уч-ся, слайд 7). Галилео Галилей – великий итальянский ученый – один из создателей точного естествознания, всю свою жизнь посвятил физике и астрономии, сделав ряд важных открытий. Родился в городе Пизе, известном своей наклонной башней. Учился сначала в монастырской школе, а затем в университете. Уже в студенческие годы Галилей увлекся изучением колебаний. Он обнаружил, что колебания маятника не зависят от его массы, а определяются длиной подвеса. Сохранилось предание о том, как молодой студент медицинского факультета Галилео Галилей в одно из воскресений 1583 года с интересом следил за качаниями зажженных лампад в церкви. По ударам пульса он определил время, необходимое для полного размаха лампад. С этого времени медицину пришлось ему оставить и сосредоточиться на физике. Пример 2. Пружинный маятник (Слайд 8). 1) Колебательная система в этом случае представляет собой совокупность некоторого тела и прикрепленной к нему пружины. Вертикальный и горизонтальный маятники. 2) Попробуем вместе по аналогии с математическим маятником принять упрощающие предположения. Анализ свободных колебаний, совершаемых пружинным маятником, значительно упрощается, если: -силы трения, действующие на тело, пренебрежимо малы и, поэтому их можно не учитывать; - деформации пружины в процессе колебаний тела невелики, так что можно их считать упругими и пользоваться законом Гука. 3) Предлагаю получить уравнение свободных колебаний учащегося. Получим уравнение движения пружинного маятника. - запишем 2 закон Ньютона в векторном виде и в проекциях на ось ОХ. ma=F (упр) ; ma= -kx; a= -k/m*x. Это уравнение называют уравнением свободных колебаний пружинного маятника. 4) Для установления причин свободных колебаний пружинного маятника рассмотрим процесс колебания более подробно. Задание классу: прочитать: §37 с последнего абзаца на стр 114. Таким образом, колебания пружинного маятника имеют следующие причины: -действие на тело силы упругости, пропорциональной смещению тела от положения равновесия и направленной к этому положению; -инертность колеблющегося тела, благодаря которой оно не останавливается в положении равновесия, а продолжает двигаться в прежнем направлении. 5) Для нахождения периода свободных колебаний пружинного маятника воспользуемся формулой . Эта формула содержит циклическую частоту , которая измеряется в 1/с и должна выражаться через те характеристики пружинного маятника, которые входят в его уравнение движения. В этом уравнении в качестве коэффициента перед координатой х стоит отношение k\m. В каких единицах измеряется это соотношение? Жесткость измеряется в Н/м, а 1Н-это 1кг· м/с2. Поэтому для наименований отношения k\m получаем: Н/м/кг= кг ·м/ с2· м· кг = 1/с2= (1/с)2. Таким образом . Подставляя в формулу для периода, получаем Полученное выражение позволяет найти массу тела, если известны период и жесткость. Такой способ определения массы может быть использован в состоянии невесомости, когда обычные весы непригодны. Если сравнить это уравнение с уравнением колебаний математического маятника, то между ними можно заметить много общего: и в том и в другом случае проекция ускорения тела пропорциональна координате тела, взятой с противоположным знаком. Отвлечемся еще на одну историческую паузу (Выступление уч-ся, слайд 9). Христиан Гюйгенс – голландский физик, математик, механик и астроном. Родился в Гааге. Обучался в Лейденском университете юридическим наукам, но не прекращал занятия математикой. Опираясь на исследования Галилея, он решил ряд задач механики. В 1656 году в возрасте 27 лет им были сконструированы первые маятниковые часы со спусковым механизмом. Создание часов, измеряющих время с невиданной для той поры точностью, имело далеко идущие последствия для развития физического эксперимента и практической деятельности человека. До этого ведь время измеряли по истечению воды, горению факела или свечи. Созданная Гюйгенсом к 1673 году теория колебаний явилась одним из оснований для понимания потом природы света. Воспользуемся полученными знаниями для решения задач 5. Закрепление изученного материала №173 и №175 на странице 327 учебника. 6. Первичная проверка усвоения материала. Самостоятельная работа Тестовое задание с взаимопроверкой. Варианты правильных ответов на слайде 10. По количеству правильных ответов поставьте оценку соседу по парте. Предлагаю поднять руки учащимся, получившим те или иные оценки. 1 вариант 2 вариант 1. Как изменится период колебаний математического маятника, если амплитуду его колебаний уменьшить в 2 раза? Трение отсутствует. 1. Пружинный маятник совершает гармонические колебания с амплитудой 20 см. Как изменится период колебаний этого маятника при уменьшении амплитуды колебаний до 10 см? Трение отсутствует. 1)Уменьшится в 1,4 раза. 2) Увеличится в 1,4 раза. 3) Уменьшится в 2 раза. 4) Увеличится в 2 раза. 5) Не изменится. 1) Увеличится в 2 раза. 2) Уменьшится в 2 раза. 3) Немного увеличится. 4) Немного уменьшится. 5) Не изменится. 2. Как изменится период колебаний математического маятника, если длину нити увеличить в 1,5 раза? Укажите число наиболее близкое к ответу. 2. Груз, прикреплённый к пружине, совершает гармонические колебания в горизонтальной плоскости. Как изменится период колебаний груза, если жёсткость пружины увеличить в 2 раза? 1) Уменьшится в 1,2 раза. 2) Увеличится в 1,2 раза. 3) Уменьшится в 1,4 раза. 4) Увеличится в 1,4 раза. 5) Уменьшится в 1,5 раза. 6) Увеличится в 1,5 раза. 1) Уменьшится в 2 раза. 2) Увеличится в 2 раза. 3) Уменьшится в 1,4 раза. 4) Увеличится в 1,4 раза. 5) Не изменится. 3. Груз, прикреплённый к пружине, совершает гармонические колебания в горизонтальной плоскости. Как изменится период колебаний, если массу груза и жёсткость пружины увеличить в 2 раза? 1) Уменьшится в 4 раза. 2) Увеличится в 4 раза. 3) Уменьшится в 2 раза. 4) Увеличится в 2 раза. 5) Не изменится. 3. Груз, прикреплённый к пружине, совершает гармонические колебания в горизонтальной плоскости. Как изменится период колебаний груза, если его массу и жёсткость пружины уменьшить в 2 раза? 1) Уменьшится в 4 раза. 2) Увеличится в 4 раза. 3) Уменьшится в 2 раза. 4) Увеличится в 2 раза. 5) Не изменится. 4. При гармонических колебаниях математического маятника груз проходит путь от правого крайнего 4. При гармонических колебаниях пружинного положения до положения равновесия за 0,5 с. Каков маятника груз проходит путь от правого крайнего период колебаний маятника? положения до положения равновесия за 0,7 с. Каков период колебаний маятника? 1) 0,5 с. 2) 1,0 с. 1) 0,7 с. 3) 1,5 с. 2) 1,4 с. 4) 2,0 с. 3) 2,1 с. 5) Среди ответов 1-4 нет правильного ответа. 4) 2,8 с. 5) 3,5 с. 5. Груз, прикреплённый к невесомой и нерастяжимой нити, совершает гармонические колебания в 5. При гармонических колебаниях пружинного маятника с периодом 1с и амплитудой 12 см тело достигло минимальной скорости. Чему равна в этот момент координата тела? 1) Только 0 см. 2) Только 12 см. 3) Только - 12 см. 4) 12 см или –12 см. 5) Среди ответов 1-4 нет правильного ответа. вертикальной плоскости с периодом 1,5 с и амплитудой 15 см. Чему равна координата груза в момент, когда он достигает минимальной скорости? 1) Только 0 см. 2) Только15 см. 3) Только –15 см. 4) 15 см или –15 см. 6 . Рефлексия. - Что заинтересовало вас сегодня на уроке более всего? - Как вы усвоили пройденный материал? - Какие были трудности? Удалось ли их преодолеть? - Помог ли сегодняшний урок лучше разобраться в вопросах темы? - Пригодятся ли вам знания, полученные сегодня на уроке? 7. Итоги урока. Оценки за урок. 8. Домашнее задание: §37, №174, 176. № 178 по желанию (Слайд 11). Приложение №8 Самостоятельная работа учащихся на уроке физики Шилова О.В., учитель физики Урок физики - 11 класс: "Свойства электромагнитных волн, распространение их и применение" Тема урока: Свойства электромагнитных волн. Распространение и применение электромагнитных волн. Цель урока: повторить механические волны и их характеристики; понятие электромагнитной волны; их свойства, распространение и применение. Показать роль эксперимента в торжестве теории. Расширить кругозор учащихся. Продолжить активизацию самостоятельной работы детей на уроке. На доске плакат, на котором указываются этапы работы класса: “Вспоминай – смотри – делай выводы – поделись интересными идеями”. Оборудование урока: 1. На столе комплект приборов для изучения свойств электромагнитных волн, громкоговоритель, выпрямитель универсальный ВУП, усилитель низкой частоты, провода. 2. Модель плоскополяризованной волны 3. Таблица №1 “Классификация радиоволн и область их применения”. 4. Таблица №2 “Распространение радиоволн” 5. Мультимедийное оборудование для демонстрации презентации, подготовленной учащимися.. 6. У каждого учащегося листок с заданием (самостоятельная работа) 7. Портреты ученых (Д.Максвелл, Г.Герц, А.С.Попов) Постановка задачи. На уроке мы изучим свойства электромагних волн на примере радиоволн (от мм до долей сотен км). Особенностью их распространения и применения. Услышите интересные сообщения ваших одноклассников о их применении. На столе пред вами листочки с заданиями, которые по ходу урока вами будут заполнены. Этапы урока: I. Актуализация опорных знаний (фронтальная беседа) 1. Что такое волна? 2. Виды волн по направлению изменения физических величин и по их природе. 3. Характеристики волны: – длина волны (расстояние между соседними горбами (впадинами)); частота колебаний; v – конечная скорость распространения. 4. Связь между ними. 5. Что такое электромагнитная волна? 6. Что общего между механическими и электромагнитными волнами (переносят энергию и имеют конечную скорость). – У электромагнитной волны нет горбов (впадин), в ней вектор напряженности электрического поля Е и магнитной индукции В изменяются по синусоидальному закону, взаимно перпендикулярны друг другу и направлению распространения волны. Демонстрируется модель электромагнитной волны, выполненная из цветной бумаги на спице. (При вращении ее создается впечатление, что вектора Е и В изменяются во всевозможных направлениях, перпендикулярных направлению ее движения). (рис. 65, стр.70 Физика-11, Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев) II. Изучение нового материала. Разрабатывая теорию электромагнитного поля Д.Максвелл в 60-х годах IXX века теоретически обосновал возможность существования электромагнитных волн (на основе составленных им дифференцированных уравнений) и даже вычислил скорость их распространения. Она совпала со скоростью света v=с=3*10 8м/с. Это дало Максвеллу основание сделать заключение: свет – это один из видов электромагнитных волн. Выводы Максвелла были признаны далеко не всеми физиками – современниками Максвелла. Требовалось экспериментальное подтверждение существования электромагнитных волн. Теория без практики мертва! Такой эксперимент был выполнен в 1888 году немецким физиком Г.Герцем. Опыты Герца блестяще подтвердили теорию Максвелла. Но немецкий физик не видел перспективы их применения. А.С.Попов, русский физик, сумел найти им практическое применение, т.е. дал им путевку в жизнь. Была осуществлена безпроволочная связь с помощью электромагнитных волн. Для получения электромагнитной волны необходимо создать колебания заряда высокой частоты. Это возможно осуществить в открытом колебательном контуре. Интенсивность излучения электромагнитной волны пропорциональна 4-й степени частоты. Низкочастотные колебания (звуковые) антенна не излучает. Эксперимент: Современные технические устройства позволяют получить электромагнитные волны и изучить их свойства. Лучше использовать волны сантиметрового диапазона ( =3см). Километровые волны излучаются специальным генератором сверхвысокой частоты (СВЧ). Генератор с помощью рупорной антенны излучает электромагнитные волны. Электромагнитная волна достигая приемника преобразуются в электрические колебания и усиливаются усилителем и подаются на громкоговоритель. Электромагнитные волны излучаются рупорной антенной в направлении от рупора. Приемная антенна в виде такого же рупора принимает волны, которые распространяются вдоль ее оси.(общий вид установки изображен на рис.81) Демонстрируются свойства электромагнитных волн: Прохождение и поглощение волн (картон, стекло, дерево, пластмасса и т.д.); Отражение от металлической пластинки; Изменение направления на границе диэлектрика (преломление); Поперечность электромагнитных волн, доказывается поляризацией с помощью металлических стержней; e. Интерференция; a. b. c. d. Учащиеся после демонстрации самостоятельно записывают свойства электромагнитных волн (задание А). Задание А. Свойства электромагнитных волн: 1. 2. 3. 4. 5. Отражаются от… (проводников); (рис.82) Проходят через… (диэлектрики); Преломляются на границе… (диэлектрика); (рис.83) Интерферируют - …; Являются… (поперечными); Таким образом, опыты доказали существование электромагнитных волн и помогли изучить их свойства. Классификация электромагнитных волн – (радиоволн). Обращается внимание учащихся на таблицу №1, на которой радиоволны распределены по видам, длинам, частотам и указана область применения их. После изучения они выполняют задание “В”: 1. Какие электромагнитные волны называют радиоволнами? 2. Какие радиоволны используются в: А) радиовещании Б) телевидении В) космической связи Таблица 1. Классификация радиоволн. Область применения ,м ,МГц 105 – 104 3*10-3 – 3*10-2 Радиотелеграфная связь, передача метеосводки и сигналов точного времени, связь с подводной лодкой. 104 – 103 3*10-2 – 3*10-1 Радиовещания, радиотелеграфная связь и радиотелефонная связь, радиовещание. 103 – 102 3*10-1 3 тоже Короткие волны КВ 102 10 3 - 30 Радиовещание, радиотелеграфная связь, связь с космическими спутниками, радиолюбительская связь и др. Ультракороткие волны УКВ 10 – 0,001 30 – 3*105 Радиовещание, телевидение, радиолюбительская, космическая и др. Сверх длинные СВД Длинные волны ДВ Средние волны СВ Распространение радиоволн. Как распространяется радиоволна – вопрос не второстепенный. На практике от решения этого вопроса зависит качество при приеме. На распространение радиоволн влияют следующие факторы: a. Физические и геометрические свойства поверхности Земли; b. Наличие ионосферы, т.е. ионизированного газа на высоте 100 – 300 км; Искусственные сооружения или объекты (дома, самолеты и т.п.) Ионизация воздуха вызвана электромагнитным излучением Солнца и потоками заряженных частиц, излучаемых им. Проводящая ионосфера отражает радиоволны 10м. Но способность ионосферы отражать и поглощать радиоволны существенно меняется в зависимости от времени суток и времени года. На таблице №2 (см. стр. 85 учебника) изображены наиболее типичные варианты распространения радиоволн разного диапазона около поверхности Земли. При прохождении радиоволн наблюдаются и интерференция, и дифракция (огибание выпуклой поверхности Земли) Применение радиоволн. Краткие сообщения учащихся с демонстрацией самостоятельно подготовленной презентации. 1. 2. 3. 4. 5. Радио, как средство связи История сотовой связи Спутниковая связь Микроволновая терапия Радиотелеметрия (стр.258-259, Н.М.Ливенцев, Курс физики для медицинских ВУЗов) – Печенкина Лариса. Изучение нового материала окончено. Прошу выполнить задание “С”. Определить на какой длине работают местные радиостанции: Самостоятельная работа Вариант1. Частоты станций. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Радио РИМ = 101,7 МГц Микс мастер = 102,5 МГц НТВ = 99,8 МГц СТВ = 105,7 МГц Радио центр = 103,6 МГц Виктория = 103,1 МГц Варианты указаны на ваших листках. Закрепление: 1. 2. 3. 4. 5. Почему зимой и ночью радиоприем лучше, чем летом и днем? Почему радиоприемники плохо работают, когда машина проезжает под эстакадой или мостом? Почему башни телецентра строят высокими? Почему при работе на коротких волнах возникают зоны “молчания”? Почему нельзя осуществить радиосвязь между подводными лодками, находящимися на некоторой глубине в океане? Задание на дом: §§ 35,36,37, повторить §§ 28-30.