Рабочая программа по исследовательской деятельности «Физическая лаборатория на смартфоне»
Пояснительная записка
Рабочая программа по исследовательской деятельности «Физическая лаборатория на смартфоне» является авторской и предназначена для обучающихся, проявляющих интерес к исследовательской и проектной деятельности. Рабочая программа рассчитана на 35 часов в год (1 час в неделю).
Основная цель рабочей программы по исследовательской деятельности - подготовка учащихся к овладению различными методами измерений в науке, технике, быту, глубокому и всестороннему восприятию учебного материала курса физики.
Задачи рабочей программы по исследовательской деятельности:
- дать представление о методах физического экспериментального исследования как важнейшей части методологии физики;
- сформировать ряд измерительных умений посредством информационно-образовательного ресурса - цифровой лаборатории в смартфоне
- формировать и развивать навыки исследовательской деятельности (проводить наблюдения, планировать и выполнять эксперименты, выдвигать гипотезы, строить модели для объяснения экспериментальных фактов)
- воспитывать навыки сотрудничества в процессе совместной работы, уважительного отношения к мнению оппонента.
Содержание рабочей программы
Курс «Физическая лаборатория на смартфоне» достаточно полно и завершено знакомит учащихся с экспериментальными методами познания. Освещаются следующие вопросы:
Смартфон. Измерительные возможности смартфона, Возможности приложений. Назначение и принцип работы измерительных приложений. Установкам экспериментального приложения. Настройка параметров и порядок проведения измерений. Работа с трекером. Анализ экспериментальных данных. Измерения расстояния, размеров и углов объектов.
Исследование освещенности учебных кабинетов и залов школы. Исследование характеристик различных источников света. Измерение громкости звука в помещениях. Измерение влажности воздуха. Исследование явлений теплообмена. Измерение магнитного поля в помещениях школы. Исследование движения предметов. Исследование баллистического движения.
Учебное и научное исследование. Основные этапы исследования. Методы исследования. Требования к оформлению исследовательской работы. Формы представления исследовательских работ. Критерии оценки исследовательской работы. Измерение физических величин в экспериментальных установках.
Технологии и методы обучения
Для реализации рабочей программы «Физическая лаборатория на смартфоне» предусмотрены следующие технологии:
- проблемные
- информационно-коммуникационные
- интерактивные
- проектно-исследовательские.
При проведении занятий используются такие формы организации обучения, как лекции (только вводные), практические занятия по выполнению лабораторных работ, самостоятельная работа уч-ся (коллективная, групповая, индивидуальная), консультации.
При выполнении лабораторных работ как с реальными физическими приборами, так и с компьютерными моделями, организуется исследовательская деятельность уч-ся по экспериментальному установлению зависимостей между величинами. Уч-ся осуществляют все этапы деятельности: постановка задачи, выдвижение гипотезы, планирование эксперимента, выбор средств выполнения, сборка установки, наблюдения и измерения, фиксации результатов эксперимента и анализ его результатов, выводы. При этом в зависимости от уровня владения уч-ся исследовательским методом уровень самостоятельности при выполнении работ и характер помощи со стороны учителя могут быть различными.
Основными видами деятельности уч-ся являются самостоятельная работа в кабинете и выполнение простых экспериментальных заданий по интересам в домашних условиях.
Формы контроля и методы оценки
Используется накопительная система оценки достижений учащихся в зачетной форме по следующим критериям:
Вид деятельности | Уровни освоения | |
Допустимый | Оптимальный | |
Измерение физических величин | Умение: распознать измерительный инструмент или прибор; назвать единицы измерения; определить цену деления; назвать инструментальную погрешность данного инструмента; снимать показания. | + Умение: объяснять принцип работы инструментов или приборов на основе знания их устройства; рассчитывать абсолютные и относительные погрешности измерений; определять границы систематических погрешностей и способы их оценки. |
Измерение физических величин в экспериментальных установках. | Умение: распознать приборы, входящие в данную установку; объяснить принцип работы установки; снимать показания. | + Умение: формулировать цель эксперимента; планировать эксперимент; оценить полученные результаты; сделать выводы.
|
Выполнение исследований | Умение: выделять физическое явление; сформулировать теоретическое объяснение этого явления на основе физических теорий и законов. | + Умение: формулировать цель исследования; его гипотезу; оценить полученный результат; сделать выводы.
|
Подготовка и выступление с сообщением или докладом. | Умение: структурировать информацию; представлять ее в логической последовательности; четко и кратко излагать мысли. | + Умение: подбирать и представлять иллюстративный материал в виде фотографий, схем, рисунков; сделать компьютерную презентацию. |
Участие в дискуссиях. | Умение: задавать вопросы; отвечать на вопросы. | + Умение: высказывать и обосновывать свою точку зрения. |
Тематическое планирование.
№ п/п | Наименование раздела | Основной материал | Всего часов | |
1 | Введение. | Цели, задачи, структура, место курса в системе естественных наук. Правила техники безопасности при работе в кабинете физики (с лабораторным оборудованием, электробезопасность). | 1ч | |
2 | Теоретические основы научно-исследовательской деятельности. | Учебное и научное исследование. Основные этапы исследования. Методы исследования. Требования к оформлению исследовательской работы. Формы представления исследовательских работ. Критерии оценки исследовательской работы. | 4ч | |
3 | Знакомство с возможностями смартфона. | Смартфон. Измерительные возможности смартфона, Возможности приложений. Назначение и принцип работы измерительных приложений. Установкам экспериментального приложения. Настройка параметров и порядок проведения измерений. Работа с трекером. Анализ экспериментальных данных. | 8ч. | |
4 | Лабораторный практикум. | Измерения расстояния, размеров и углов объектов. Исследование освещенности учебных кабинетов и залов школы. Исследование характеристик различных источников света. Измерение громкости звука в помещениях. Измерение влажности воздуха. Исследование явлений теплообмена. Измерение магнитного поля в помещениях школы. Исследование движения предметов. Исследование баллистического движения | 12ч. | |
5 | Исследовательская деятельность. | Определение проблемы, выбор темы исследования, обоснование ее актуальности. Постановка цели и задач исследования. Формулирование гипотезы. Выбор методов исследования и соответствующей методики постановки экспериментальной части работы. Планирование исследовательской работы. Работа с различными источниками информации: научной, справочной, технической литературой, Интернет-ресурсами. Подготовка необходимого лабораторного оборудования. Выполнение практической части работы индивидуальных и групповых исследовательских работ. Анализ экспериментальных данных. Выводы, рекомендации, перспективы исследования. Оформление и подготовка работы к защите. | 8ч. | |
6 | Защита исследовательских работ. | Отчёт-конференция исследовательских работ учащихся. | 2ч | |
| Итого | 35ч | ||
Поурочное планирование
Требования к уровню подготовки обучающихся:
Учащиеся должны знать:
теоретические и экспериментальные методы познания, их место в цикле познания, их взаимосвязь;
виды измерений, их способы;
классификацию погрешностей измерений;
физические явления во всех разделах курса физики;
разрешенные способы предъявления теоретической информации – фотодокументы, схемы и т. д.;
Учащиеся должны уметь:
рассчитывать погрешности измерений;
выделять физические явления, зафиксированные на фото;
структурировать эксперимент;
представлять информацию об эксперименте в логической последовательности;
оценить полученный результат;
делать выводы.
Учебно-методическое и информационное обеспечение
Гордеева Н.О. Возможности современных мобильных устройств для обучения. // Проблемы современной науки. 2013. Т. 2. № 8. С. 54-60.
Современные МЭМС-гироскопы и акселерометры [Электронный ресурс]. – Загл. с экрана. Режим доступа: http://www.sovtest.ru/ru/publication/sovremennye-mems-giroskopy-i-akselerom. Дата обращения (15.10.2013)
Как разобрать iPhone 4. [Электронный ресурс]. – Загл. с экрана. Режим доступа: http://paulov.ru/disassembly/kak-razobrat-telefon-iphone-4/. Дата обращения (15.10.2013)
Коммуникаторы и смартфоны [Электронный ресурс]. – Загл. с экрана. Режим доступа: http://commsmart.ru/menu-states/smart-vs-mobile.html. Дата обращения (15.10.2013)
Концепция развития исследовательской деятельности учащихся. Н.Г. Алексеев, А. В. Леонтович. Электронная библиотека портала Auditorium.ru: http://www.auditorium.ru, 2006.
Учебно-исследовательская работа учащихся. М.Н. Арцен. Завуч.- 2005.- №6.
