Урок-исследование по физике - ролевая игра в рамках проектно-исследовательского подхода с элементами проблемного обучения в 10 классе по теме « Уравнение Клапейрона-Менделеева»

РАЗРАБОТКА ОТКРЫТОГО УРОКА ПО ФИЗИКЕ

Федянина Наталия Владимировна

учитель физики, МКОУ «Гимназия»

Урок-исследование по физике - ролевая игра в рамках проектно-исследовательского подхода с элементами проблемного обучения в 10 классе по теме « Уравнение Клапейрона-Менделеева» с применением информационных технологий.

Пояснительная записка

Внедрение инновационных технологий, сотрудничество, сотворчество обеспечивает возможность усвоения системы научных понятий, которая позволяет учащимся стать реальными субъектами учения. Функция метода исследования состоит в том, чтобы организовать и поддерживать учебную активность учащихся. Обучение учащихся активному выбору, поиску наиболее рационального способа решения, не навязывая единственный путь, по которому им следует идти, создание комфортных условий для сравнительно самостоятельного разрешения учащимися проблем являются прочной основой для формирования у них интеллектуальных навыков, творческого мышления.

Урок направлен на реализацию требований нового стандарта и концепции личностно-ориентированного обучения, на обеспечение формирования важнейшей компетенции личности – умения учиться. Учебный процесс на занятии организуется так, что в игровой форме, в процессе самостоятельной познавательной деятельности, организованной учителем, учащиеся овладевают системой знаний и умений, востребованных в повседневной жизни. Они измеряют физические величины, проводят опыты и экспериментальные исследования, создают знаковые и математические модели, применяют физические знания на практике.

Специфика исследовательской работы определила продолжительность урока: урок рассчитан на 1 аудиторный час.

Данный урок нацелен на развитие исследовательских компетентностей учащихся, призван расширить мировоззрение школьников в области молекулярной физики посредствам применения новых информационных технологий и интернет–ресурсов, развивать умения и навыки использования ПК, навыки работы в гугл-документах, формировать компетентность и информационную культуру учащихся, активизировать внимание и познавательный интерес к предмету.

Опорными знаниями являются: Уравнение Клапейрона-Менделеева, формулы для вычисления объема, плотности и числа молекул.

Были обеспечены условия для создания ситуации успеха для каждого учащегося. Учащиеся выполняли работу в группах; для каждого из участников группы была отведена своя роль: учащиеся, обладающие достаточным уровнем интеллектуального развития, выполняли вычисления, другие - проводили измерения; учащиеся, имеющие хороший уровень IT подготовки, выполняли задания на компьютере.

Ожидаемые результаты. После изучения данной темы учащиеся должны: знать уравнение Клапейрона-Менделеева; понимать смысл и его всеобщий характер; уметь применять уравнение в конкретных случаях при решении задач и тестировании; вычислять давление, массу газа, объем, температуру; знать числовое значение универсальной газовой постоянной; пользоваться приборами: барометр, термометр, уметь вычислять массу газа и число молекул в нем.

Требуемая IT подготовка. Использование программных сред: Microsoft PowerPoint, Microsoft Office Publisher 2003/2007, Internet-ресурсов. Все эти средства дают возможность создать мультимедийные материалы для уроков для демонстраций и иллюстрации.

Критерии оценки. Используется рейтинговая система оценки с автоматическим переводом баллов в отметки по 5-ти бальной системе.

Возможность развития. Продолжением этих уроков может быть урок решения задач «Уравнение Клапейрона - Менделеева» с использованием среды MS Excel для моделирования задач и проведения расчётов с составлением формул.

Вид урока: урок - исследование

Тип урока: урок применения ранее полученных знаний в нестандартной ситуации.

Форма проведения урока: исследовательская работа учащихся в форме игры.

Цель урока: формирование умений планировать, прогнозировать эксперимент, продолжить формирование вычислительных навыков, умений пользоваться справочной литературой и работать с таблицами при исследование уравнения Клапейрона-Менделеева для расчета массы воздуха в кабинете и числа молекул в нем.

Образовательные задачи:

В результате создания проблемной ситуации, при помощи исследования рассчитать массу воздуха в кабинете физики с помощью уравнения Клапейрона-Менделеева.

Развивающие задачи:

развить различные способы формирования понятий: анализ, синтез, обобщение, сравнение; возможности презентовать свою работу и выступать перед публикой

Воспитательные задачи: 

научить отстаивать свою точку зрения;

совершенствовать навыки общения

развивать умение работать в группе, умение планировать свою деятельность, оценивать результаты своей работы, распределять роли при выполнении задания, адекватно оценивать работу группы и свою деятельность,

В результате учащийся должен приобрести:

1. Проектно-исследовательские умения, связанные с наблюдением, измерением, поиском, анализом, оценкой, структурированием и обработкой естественно-научной информации.

2. Коммуникативные умения (работать в команде, взаимодействовать с другими людьми, вести дискуссию, защищать свою точку зрения и пр.)

3. Организационные и исследовательские умения (ставить цели деятельности, планировать ее этапы, прогнозировать результаты).

4. Быть способным к саморазвитию, способность к самоопределению, самообразованию, конкурентноспособности.

5. Профориентационную поддержку в процессе выбора профиля обучения и сферы будущей профессиональной деятельности

Оснащение урока:

проектор, экран, презентации для опроса в виде игры, персональные компьютеры с выходом в Интернет, объединенные в локальную сеть; интерактивный тест с возможность вывода результата на экран, бейджики, халаты, визитки,

Оформлены стенды : плакат с названием НИИ, должностей сотрудников, стенгазета о жизни и творчестве физиков, основоположников МКТ, доска почета сотрудников.

Учащиеся могут сообщать о результатах своего исследования поэтапно или полностью. Директор НИИ подводит итоги и утверждает выводы, подписывая акт выполненных работ для передачи в фирму заказчика.

Учитель подготавливает приборы и материалы для экспериментальных исследований: цилиндр, мензурка, весы, разновес, барометр, термометр, рулетка, таблица Менделеева, таблица плотностей веществ, справочные данные физических постоянных.

Лабораторное оборудование для опытов подбирается в расчете на выполнение работы в парах.

Результатом деловой игры является составление документа для фирмы-заказчика с ответами на все поставленные вопросы.

Всем учащимся отводится время для составления ответов на вопросы теста (15 мин).

I.Оргмомент.

Фирма «Молекулярная физика» в лице учителя и НИИ «Молекула» в лице учеников заключают контракт на выполнение определенного вида работ.

Работа должна быть выполнена качественно и точно в назначенный срок (вплоть до минуты). Если эти условия заказчика выполнены, то фирма, выполнявшая работу, получает положенное ей по контракту. В противном случае она проигрывает. У заказчика есть право осуществить дополнительную повторную проверку качества выполнения работы за отдельное вознаграждение.

Научно-исследовательский институт (класс, в котором проходит урок) подписывает контракт с фирмой «Молекулярная физика» (учителем), суть которого заключается в исследовании и сравнении масс и числа молекул объекта (цилиндра) и воздуха в кабинете. Задача работников НИИ: подтвердить или опровергнуть выдвинутые гипотезы. Для этого необходимо разработать план экспериментального исследования воздуха и цилиндра, провести самостоятельное исследование, обобщить опыты, проанализировать полученные результаты, предложить обоснованные ответы и о своих выводах доложить фирме-заказчику.

Учитель:
1 - Здравствуйте! Моя фамилия Федянина. Я из фирмы «Молекулярная физика». У меня назначена встреча на 10.30 с господином Слепцовым. Наша фирма продает инструменты во многие страны, товар фирмы высокого качества и отвечает требованиям заказчиков. На прошлой неделе наша фирма получила запрос от российской фирмы "tehnika ". Заказчики заинтересованы в покупке 200 таких вот цилиндров. Наш управляющий директор, поручил встретиться с господином Слепцовым, директором НИИ «Молекула» чтобы обсудить с ним некоторые вопросы и подписать типовой контракт нашей фирмы по вопросу определения массы цилиндра, массы воздуха в кабинете и их сравнения, определения числа молекул в цилиндре и числа молекул воздуха в кабинете физики.

Учитель мотивирует класс к самостоятельной постановке задач исследования Кто попробует сформулировать их? Пожалуйста…

определить массу и объем цилиндра

определить плотность цилиндра и его состав

определить число молекул в данном цилиндре

определить давление, температуру в кабинете

измерить длину, ширину и высоту кабинет, рассчитать объем помещения

рассчитать массу воздуха в кабинете

определить число молекул газа

сравнить массы и число молекул.

II. Актуализация знаний .

Работа с компьютером, выполнение интерактивных заданий онлайн.

III. Проведение работы.

Планерка в центре:

1. Директор НИИ получает задания.

2.Заседание ученого совета: планирование эксперимента, выявление проблем и пути их решения.

3. Экспериментаторы выбирают необходимое оборудование, проверяют готовность к работе, получают исследуемый образец.

4. Теоретики выводят формулы для расчета

5. Вычислители на местах выполняют работы и оформляют результаты. Формулируют и фиксируют выводы в бланках отчёта.

6. Статистик подготавливает необходимые теоретические данные.

IV. Подведение итогов работы и отчет директора НИИ.

Заказчик предлагает дополнительную повторную проверку качества выполнения работы за отдельное вознаграждение. Сотрудники НИИ проходят он-лайн тест.

VI.. Рефлексия

Учитель: подписание акта выполненных работ. В котором в анкету включены вопросы рефлексии.

Что нового вы узнали, поняли?

Что научились делать?

Что понравилось более всего на уроке? Что вызвало затруднение? И почему?

Достигнута ли личная цель?

VII. Заключительный этап.

Учитель: Сегодня на уроке вы получили дополнительный жизненный опыт. Надеюсь, что знания и умения, полученные на уроке, помогут вам лучше ориентироваться в окружающем мире, применять теоретические знания по физике на практике при решении физических задач.

IХ.Домашнее задание: Наша фирма хотела бы продолжить работу с вашим НИИ, предлагаю вам продумать следующий заказ. (Задача № )

Большое спасибо за урок! Мне очень понравилось с вами работать!