Т.Л.ПАРХОМЕНКО,
МОУ СОШ № 187, г. Нижний Новгород
Необыкновенная физика
Развитие мышления методом исследовательского поиска. Физический кружок. 7–8-й классы
В настоящее время на первое место выходит самостоятельная деятельность учащихся, овладение исследовательскими методами, навыками структурирования этапов выполнения задания, освоение проектной деятельности, повышение интереса к экспериментированию.
Уже несколько лет в нашей школе функционирует кружок по физике: ребята учатся выбирать проблему, ставить цели наблюдений, планировать эксперимент, подбирать соответствующее оборудование, проводить эксперименты и обрабатывать их результаты, моделировать физические процессы с использованием информационных технологий, овладевают навыками исследовательской работы. Полученные знания и экспериментальные навыки помогают учащимся реализоваться, успешно выступая на олимпиадах различного уровня, чтениях НОУ. Объединённые общими идеями, ребята образуют коллектив единомышленников, учатся решать собственные задачи, активно взаимодействуя друг с другом. Маленькие победы каждого становятся достоянием всех.
Одной из существенных задач такого кружка является совершенствование умений пользоваться современным инструментарием физика с возможностью практически применять результаты решения проблемы. Значительная часть программы факультатива реализуется без специальных технических средств, оборудование учащиеся самостоятельно конструируют из доступных материалов. Интересной частью программы является моделирование физических процессов с использованием компьютера. Программа не исключает и «меловые» задачи повышенной сложности, необходимые для успешной реализации проекта. В конце курса учащийся подготавливает отчёт о проведённых физических наблюдениях и экспериментах, докладывает результаты своей работы членам научного сообщества на семинарах и конференциях.
Очень важно на самом первом занятии сформировать мотивацию учащихся, заинтересовать их необычностью поставленных задач и методов. В этом большую помощь учителю оказывают технологии критического мышления, в частности, ролевая игра. Из предложенного списка учащиеся (в группах по 4–5 человек) выбирают тему, распределяют роли. (Периодически роли перераспределяются, чтобы обогатить видение проблемы, изменить угол зрения на неё, устранить однобокость подхода к изучаемому материалу.)
Ребятам предлагается пронаблюдать некоторые явления и обсудить их в группах в следующих аспектах: каковы общие закономерности данных процессов? в какой области лежит суть наблюдаемого явления? в чём содержание явления? как объяснить происходящее? что необходимо, чтобы понять закономерности процесса? какой эксперимент можно поставить для проверки своих предположений? какие приборы для этого необходимы? какие приборы и для какой цели желательно спроектировать? каковы погрешности предполагаемых измерений? знания из каких «пограничных» областей помогут в решении проблемы? каких специалистов хотелось бы привлечь для консультаций по выбранной теме?
Результаты обсуждения выносятся на всю аудиторию и фиксируются в портфолио. Основное содержание портфолио учащегося состоит из двух частей. Печатная страница формата А4 делится на две части: слева – собранный учащимся материал по теме, соображения личного характера, пути решения задачи, результаты работы, теоретические выкладки, графики, выводы; справа – рефлексия, т.е. результаты обсуждения проблемы в группе, комментарии консультантов, объяснения учителя, решение задач, обработка результатов экспериментов, материал, систематизированный другими членами группы, литература по теме. Отдельную часть портфолио занимают примеры решения задач, стоявших перед другими группами. В приложение включаются графики, таблицы измерений, фотоматериалы, схемы, рисунки, громоздкие математические выкладки. Обязательна тетрадь эксперимента, содержащая протоколы измерений.
Портфолио учителя, ведущего занятия, содержит разделы: тематическое планирование; темы, предложенные учащимся* и темы, выбранные ими; подготовительный материал; пролог – выводы предыдущего занятия; устный опрос, содержащий проблемные вопросы; цель и тема занятия; основная тематика выступлений учащихся; собственный материал по теме; проблемный эксперимент; демонстрационный эксперимент; фронтальный эксперимент; рефлексия; анализ; цели следующего занятия.
Учащиеся, члены кружка, наблюдают за
электростатической «пляской человечков»
Большая часть занятий относится к комбинированному типу. Целью, объединяющей все занятия курса, является применение активных методов обучения, поэтому рефлексия и анализ должны содержать указание выбранных методов, стимулирующих познавательную деятельность учащихся, эффективность применения данных методов в конкретной учебной деятельности, объём самостоятельной работы. Обязательно указание применяемого оборудования из имеющегося в кабинете, а также дополнительного, выполненного из доступных материалов. Необходимо отмечать психологические аспекты занятия, результативность обмена мнениями по проблемам, поставленным перед другими членами группы. На протяжении всего курса необходимо отмечать практический выход занятий, не упуская из вида тот факт, что по окончании курса учащиеся должны выступить с защитой результатов своей работы на семинаре.
Приводим примеры творческих заданий:
– как заставить теннисный шар висеть в струе воздуха?
– как движутся фигурки из фольги, находящиеся между пластинами плоского конденсатора? почему происходит разряд у верхней пластины?
– как будет изменяться период колебаний ведра с водой, подвешенного на верёвке, если его отклонить от положения равновесия и отпустить? Ведь ведро протекает, и уровень воды в нём уменьшается!
– до какой высоты нужно заполнить мензурку водой, чтобы она стала наиболее устойчивой?
– под каким углом к горизонту нужно бросить камень, чтобы он при движении всё время удалялся от точки броска?
– какой должна быть минимальная скорость прыжка ленивого кузнечика через ствол дерева диаметром 20 см, лежащего горизонтально. Сопротивление воздуха не учитывать;
– однородный стержень массой т и длиной L находится в горизонтальном положении, опираясь концами на два моих указательных пальца. Пока я медленно сдвигаю пальцы, чтобы они встретились под центром стержня, он скользит либо по одному, либо по другому пальцу. Какую работу я должен совершить в течении всего процесса, если коэффициенты трения покоя и трения скольжения равны?
– какие магниты сильнее: естественные или искусственные? Действует ли магнитное поле на жидкости и газы?
– Почему ускоряются пузырьки, которые образуются на стенках бокала с шампанским и поднимаются вверх, причём всё быстрее и быстрее?
– каково эквивалентное сопротивление между двумя соседними вершинами куба (тетраэдра), образованного одинаковыми резисторами сопротивлением 1 Ом каждый. А между диагональными вершинами?
– сколько времени потребуется, чтобы разморозить 8-тонного мамонта, если на размораживание индейки массой 5 кг в естественных условиях требуется 2 дня?
Подобные необычные вопросы и задачи очень нравятся нашим ребятам. Я уверена, что они понравятся и вам. Желаем успеха!
__________________
*Число предлагаемых для работы исследовательских тем должно значительно превышать количество учащихся.
Татьяна Леонидовна Пархоменко
окончила радиофизический факультет
Нижегородского госуниверситета в 1986 г., учитель
физики и астрономии высшей квалификационной
категории, педагогический стаж 15 лет. Её учащиеся
завоевали 33 призовых места на олимпиадах и
чтениях НОУ районного и городского уровней.
Участник реализации программы Сороса
«Обновление гуманитарного образования в
России», апробации экспериментального
систематического курса физики проф. В.В.Новикова.
Много лет была председателем школьного и
районного методического объединений учителей
физики. Награждена грамотами администрации
Советского района, районного УО. У Татьяны
Леонидовны трое детей. Хобби – творческая
работа. Очень любит работать летом в своём саду и
выращивать красивые цветы. Педагогическое кредо
– не стоять на месте, всегда создавать новое в
жизни и работе.