microbik.ru
1
Материалы и рекомендации к уроку в 7 классе по теме

«Простые решения необычных задач (решение исследовательских задач)»

С.В. Васильева, учитель физики

О.Н. Иванова, учитель физики

МОУ «Лицей №4 «Многопрофильный» г. Псков

Тема урока: Простые решения необычных задач (решение исследовательских задач).

Цель урока: Создание условий для развития творческих способностей учащихся.

Задачи урока:

  1. Воспитательная – развитие у учащихся навыков коммуникационного общения, проектирования и критической самооценки деятельности, уверенности в собственных силах.

  2. Обучающая – формирование умений решения задач исследовательского характера, овладение эвристическими методами решения проблем, освоение приемов действий в нестандартных ситуациях.

  3. Развивающая – развитие познавательного интереса учащихся, умений постановки проблемы, выдвижения гипотез, анализа практических ситуаций.

Материалы к уроку:

  1. Оборудование для каждой группы:

1 группа – две мензурки, сосуд с крупой, тело неправильной формы;

2 группа – две мензурки, сосуд с горохом, сосуд с песком;

3 группа – две мензурки, сосуд с водой, пузырек, нитки;

4 группа – тонкая трубка, пузырек, пластилин, сосуд с водой, маркер;

5 группа – две мензурки, сосуд с водой, сосуд с песком.

  1. Рабочий листок. (Приложение 1)

  2. Тексты задач, подсказок, алгоритма решения исследовательских задач. (Приложение 2)

  3. Вопросник для проведения рефлексии. (Приложение 3)

  4. Презентация «Простые решения необычных задач» (Microsoft Office PowerPoint).

Обоснование выбора типа и формы урока и применяемых технологий:

Данный урок может быть проведен в 7 классе после изучения тем «Первоначальные сведения о строении вещества» и «Масса тела. Плотность вещества». К этому моменту все необходимые для решения предлагаемых задач теоретические основы и практические навыки согласно Стандарту образования на данной ступени обучения учащимися должны быть уже получены. Именно здесь может быть место уроку, где создаются условия для формирования умений решения достаточно сложных физических задач – исследовательских. Мы считаем, что сложными они являются для ребенка до тех пор, пока мы не покажем ему общие подходы к их решению. У детей среднего звена обучения еще очень сильно развит познавательный интерес, и наша задача - поддержать его. Данный урок и преследует цель: создать условия для развития творческих способностей учащихся.

Выбор применяемых технологий обусловлен заявленной темой урока и учетом возрастных особенностей детей: процесс развития творческих способностей требует творческого подхода к его реализации. Применяемые технологии позволяют организовать учебный процесс таким образом, что на каждом этапе урока происходит мотивация деятельности, вовлечение учащихся в познавательную деятельность, создаются условия для самостоятельного получения учащимися нового знания и приобретения практических умений в ходе коллективной и групповой работы.
Тип урока: Урок-исследование.
Реализация поставленной цели и задач урока:
Используются основные принципы и приемы следующих технологий:

Проблемное обучение.

Здоровьесберегающие технологии.

Технология сотрудничества.

Технология обучения физике через решение задач.

ТРИЗ-технология.

ИКТ (презентация).


  1. Организационный момент.

Приветствие учителя. Адаптация, снятие психологического напряжения, создание настроя на урок. Такое вхождение в урочную деятельность соответствует технологии здоровьесбережения.
О сколько нам открытий чудных
Готовят просвещенья дух
И опыт, сын ошибок трудных,
И гений, парадоксов друг,
И случай, бог изобретатель...
А.С.Пушкин

Учитель. Сегодня я хочу предложить вам познакомиться с необычными задачами, для решения которых потребуются знания, полученные вами на предыдущих уроках, умения проводить эксперименты, ставить опыты, где-то вам потребуется применить смекалку и творческий подход, а где-то просто догадаться, как поступить.


  1. Мотивация и целеполагание. Постановка проблемы.

Форма работы: фронтальная.

Учитель. Вот одна из таких задач:

Задача №1. Предложите способ, которым можно найти на опыте объем тела неправильной формы, если оно растворяется в воде.

Чем необычна эта задача?

Учащиеся. Есть только вопрос, нет данных, нет плана действий и т.д.

Учитель. Да, действительно, в задаче нет указаний, каким образом она может быть решена. Такие задачи требуют нахождения собственного способа решения. Поиск решения задачи и его получение – это и есть исследование. А сама задача может быть названа исследовательской задачей.


  1. Этап формирования новых умений, реализации самостоятельной деятельности учащихся.

Форма работы: групповая.

Сегодня я предлагаю классу разделиться на группы, каждая из которых будет решать свою исследовательскую задачу. В конце урока каждая группа озвучит условие задачи и разработанное ею решение.

Класс делится на группы по 5-6 учащихся.

Учитель. Перед каждым из вас лежат рабочие листочки. Как можно назвать наш сегодняшний урок?

Учащиеся. Урок решения исследовательских задач.

Учитель. Запишите в рабочий листок тему урока «Решение исследовательских задач». В рабочем листке размещен порядок работы в группе при решении задачи. Давайте с ним ознакомимся.
План работы в группе:

  1. Прочтите внимательно задачу.

  2. Сформулируйте суть проблемы, заключенной в задаче, основной вопрос задачи или противоречие.

  3. Обсудите вместе пути решения проблемы. При этом критика высказываемых идей не допускается! Запишите в рабочий листок суть идей. Возможен выбор в группе одного «аккумулятора» идей, записывающего кратко их суть в листок.

  4. Проверьте на опыте предлагаемые варианты решения задачи.


Каждая группа получит набор материалов и оборудование для работы в соответствии с условием задачи. На поиск правильного решения вам дается 15 минут, в ходе которых вы можете воспользоваться тремя подсказками в случае отсутствия собственного решения. Для получения подсказок обратитесь ко мне.

Каждая группа по окончании работы представит свою задачу и ее решение. Условие задачи будет выведено на экран, решение вы можете представить в любом выбранном вами варианте. На защиту решения предоставляется 3 минуты.

Далее учитель раздает группам условия задач и оборудование, группы приступают к их решению. По ходу урока учитель следит, чтобы группы активно работали, при необходимости предлагает подсказки. Такой подход к получению новых навыков и умений учащимися позволяет

  1. реализовать основной принцип деятельностного подхода – обучение через деятельность;

  2. реализовать технологию обучения физике через решение задач;

  3. создать условия для развития ключевых компетенций учащихся:

  • коммуникативной компетенции (работа в группах, распределение обязанностей),

  • учебно-познавательной, методологической компетенции (составления плана действий, выдвижение идей, определение способов решения проблемы и др.),

  • компетентности личностного самосовершенствования (оценка собственного вклада в решение, оценка и сравнение подходов к решению задач разных групп).




  1. Этап представления полученных результатов, их оценки и самооценки.

Форма работы: коллективная.

По окончании 15 минут группам предлагается провести защиту полученного решения задач. При этом учитель включает в обсуждение весь класс, предлагая выбрать, например, самое оригинальное решение из всех предложенных.

Учитель. Итак, сегодня вы познакомились с новым для вас видом задач. При их решении вы шли по пути «Метода проб и ошибок». Такой метод заставляет перебрать множество вариантов идей, а на это требуется время. Чтобы путь к ответу был более коротким, в науке известен другой способ решения: алгоритмический. Давайте попробуем определить основные шаги, которые пришлось вам сделать при решении предложенных вам задач.

В итоге беседы с учащимися определяется следующий алгоритм решения исследовательской задачи:

Алгоритм решения исследовательской задачи.

  1. Формулировка проблемы исходя из предложенной задачи (найти противоречие).

  2. Сбор собственных идей и идей окружающих, направленных на решение проблемы.

  3. Критический анализ идей на их применимость в реальных условиях.

  4. Выполнение эскиза, схемы модели, запись плана действий.

  5. Выбор средств, материалов для выполнения модели, проведения эксперимента, опыта, наблюдения.

  6. Изготовление и испытание реальной модели, проведение эксперимента, опыта, наблюдения.

  7. Критический анализ результатов, вывод, ответ.




  1. Домашнее задание.

В качестве домашнего задания предлагается следующая задача исследовательского характера:

Задача 6. Из крана капает вода. Предложите способы определения объема одной капли и интервала времени между падением капель.
Учитель. Итак, урок подходит к концу. Мне хочется закончить его словами: Дорогу осилит идущий!


  1. Рефлексия.

Для контроля успешности урочной деятельности, выяснения отношения учащихся к изученному материалу, выработки собственного мнения учащихся на основе осмысления узнанного на уроке, учащимся предлагается выполнить следующие задания:

Продолжите фразы:

Я научился…

У меня получилось…

У меня не получилось…

Мне было интересно…
Литература.

  1. Волков В.А. Поурочные разработки по физике: 8 класс. - М.: ВАКО, 2006. - 368 с.

  2. Генденштейн Л.Э., Кирик Л.А., Гельфгат И.М. Задачи по физике с примерами решений. 7-9 классы. Под ред. В.А. Орлова. – М.: Илекса, 2005. – 416 с.

  3. Задачи по физике с примерами решений. 7-9 классы. Под ред. В.А. Орлова. - М.: Илекса, 2005. - 416 с.

  4. Ланина И.Я. Не уроком единым: Развитие интереса к физике. – М.: Просвещение, 1991. – 223 с.

  5. Маковецкий П.В. Смотри в корень: Сборник любопытных задач и вопросов. – М.: Наука.Гл. ред. физ.-мат. лит., 1991. – 352 с.

  6. Методика преподавания физики в 7-8 классах средней школы: Пособие для учителя / А.В. Усова, В.П. Орехов, С.Е. Каменецкий и др.; Под ред. А.В. Усовой. –М.: Просвещение,1990. – 319 с.

  7. Разумовский В.Г. Орлов В.А. Физика в школе. Научный метод познания и обучения. – М.: ВЛАДОС, 2004. –229 с.


Ресурсы.

http://sakhitti.ru/itti/web/odaren/4.1.11.html

http://dvo.sut.ru/libr/soirl/i136star/3.htm

http://www.dissercat.com/content/formirovanie-tvorcheskikh-sposobnostei-uchashchikhsya-v-protsesse-izucheniya-fiziki-v-shkole

http://festival.1september.ru/articles/100394/

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рабочий листок

Тема урока______________________________________________________
План работы в группе:

  1. Прочтите внимательно задачу.

  2. Сформулируйте суть проблемы, заключенной в задаче, основной вопрос задачи или противоречие.

  3. Обсудите вместе пути решения проблемы. При этом критика высказываемых идей не допускается! Запишите в рабочий листок суть идей. Возможен выбор в группе одного «аккумулятора» идей, записывающего кратко их суть в листок.

  4. Проверьте на опыте предлагаемые варианты решения задачи.


Решение задачи №_____:

Вывод, результат, ответ:____________________________________________
Д/З Задача №6. Из крана капает вода. Предложите способы определения объема одной капли и интервала времени между падением капель.

ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Задача №1
Предложите способ, которым можно найти на опыте объем тела неправильной формы, если оно растворяется в воде.
Подсказка №1

Может быть, существуют вещества, в которых тело не растворяется?

Обратитесь к предложенному набору приборов и материалов.
Подсказка №2



Подсказка №3
Возьмите мензурку и насыпьте в нее 50 см³ крупы.

Положите в мензурку с крупой тело.

Возьмите вторую мензурку и насыпьте в нее также 50 см³ крупы.

Высыпьте крупу из второй мензурки в первую и измерьте полученный объем крупы вместе с телом.

V = Vт+ Vкр

Vкр = V1 + V2 = 50 см³ + 50 см³ = 100 см³

Vт = V –Vкр = …………- 100 см³ = ……….
Задача №2
В одну мензурку налили 100 мл воды, а в другую – 100 мл спирта. Перелили жидкости из этих мензурок в третью. Удивительно, но объем смеси получился не 200 мл, а меньше: около 190 мл. Почему же так происходит?

Проиллюстрируйте свой ответ на простой модели, используя необходимые приборы и материалы.
Подсказка №1
Как расположатся молекулы раствора, если суммарный объем уменьшился?

Воспользуйтесь телами, сильно различающимися по размеру.
Подсказка №2
Подсказка №3
Молекулы спирта меньше по размеру, чем молекулы воды.

Молекулы спирта разместятся между молекулами воды.

Заменим спирт песком, а воду – горохом, предварительно измерив их объемы.

Пересыпаем песок и горох в одну мензурку.

Суммарный объем смеси песка и гороха будет меньше суммы их собственных объемов, измеренных ранее.
Задача №3
Определите объем стекла, из которого сделан пузырек, если в Вашем распоряжении имеются пузырек, мензурка и вода.
Подсказка №1
Измерьте внешний и внутренний объемы пузырька.

Подсказка №2



Подсказка №3
Налить в мензурку 100 см3 воды - V1.

К горлышку пузырька привязать нитку и положить в него какой-либо предмет или полностью наполнить водой.

Опустить пузырек в мензурку так, чтобы уровень воды доходил до его верхнего края, но вода не попадала в пузырек.

Измерить объем воды в мензурке – V2.

Внешний объем пузырька будет равен: V3 = V2 – V1.

Вылить воду из мензурки и освободить пузырек.

Измерить вместимость пузырька – V4.

Объем стекла будет равен: V = V3 – V4.

Задача №4
Как имея тонкую трубку, пузырек, пластилин, воду и маркер доказать, что газы при изменении температуры изменяют свой объем?
Подсказка №1
Внутри пузырька находится воздух. Если нагреть пузырек руками, воздух в нем так же нагреется. При этом воздух будет расширяться и выходить из пузырька.
Подсказка №2

Подсказка №3
Трубочку опустить в воду и добиться, чтобы при вытаскивании трубочки из воды в ней осталась капля воды.

Опустить трубочку в пузырек так, чтобы она не доставала дна пузырька и большая ее часть находилась вне пузырька.

Закрыть горлышко пузырька пластилином так, чтобы воздух из пузырька мог выходить только в трубочку.

Обхватить пузырек ладонями и немного подождать, наблюдая при этом за каплей воды в трубке.

Маркером отметить положение капли через произвольные интервалы времени.

Сделать вывод о наблюдаемом явлении.
Задача №5
Как определить, какую долю объема песка занимают сами песчинки, а какую – воздух? Какое оборудование Вам для этого потребуется?
Подсказка №1
Из песка необходимо вытеснить воздух. Подумайте, какое вещество известного объема нужно добавить в песок, чтобы в нем не осталось воздуха.


Подсказка №2



Подсказка №3
В одну мензурку налейте 100 см3 воды, а в другую насыпьте 50 см3 сухого песка.

Затем пересыпьте песок в воду.

Если, например, уровень воды поднялся до отметки 130 см3, то общий объем песчинок составляет 30/50 общего объема песка, т.е. 60%. Остальные 40% занимает воздух.
Алгоритм решения исследовательской задачи.

  1. Формулировка проблемы исходя из предложенной задачи (найти противоречие).

  2. Сбор собственных идей и идей окружающих, направленных на решение проблемы.

  3. Критический анализ идей на их применимость в реальных условиях.

  4. Выполнение эскиза, схемы модели, запись плана действий.

  5. Выбор средств, материалов для выполнения модели, проведения эксперимента, опыта, наблюдения.

  6. Изготовление и испытание реальной модели, проведение эксперимента, опыта, наблюдения.

  7. Критический анализ результатов, вывод, ответ.



ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Вопросник для проведения рефлексии.
Продолжите фразы:

Я научился…

У меня получилось…

У меня не получилось…

Мне было интересно…