Тема: Использование «Цифровой лаборатории» по физике

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Тема: Использование «Цифровой лаборатории» по физике

НАУЧНЫЕ РАЗВЛЕЧЕНИЯ

На уроках и во внеурочной деятельности

ВВЕДЕНИЕ

Очевидно, что информационные технологии имеют самое широкое распространение в современном обществе. Окружающий школьника быт также все больше и больше связан с информационными технологиями . Поиск информации в современном мире также немыслим без использования компьютера.

Представление своей работы во время публичного выступления без использования компьютерной презентации также уже кажется анахронизмом. Привлечение информационных технологий на всех этапах проведения исследования школьниками является естественным процессом их приобщения к деятельности в окружающей реальности.

Направления использования компьютера в современной методике преподавания физики в настоящее время весьма разнообразны. От использования фрагментов электронных изданий на уроке при введении новой информации до проведения лабораторных работ и демонстраций с использованием цифровых датчиков, использование цифровых инструментов для съемки и обработки фотографий видеофрагментов, использование программ для обработки эксперимента.

Ясно, что учитель на разных этапах обучения выбирает различные формы использования цифровых ресурсов в зависимости от количества отведенного учебного времени, возраста учащихся, содержания изучаемого материала, качества и доступности этих ресурсов и собственных пристрастий.

Современная школа ставит задачу формирования новой системы универсальных знаний, умений и навыков, а также опыта самостоятельной деятельности и личной ответственности обучающихся, т. е. современных ключевых компетенций, которые и определяют новое содержание образования. Школа должна содействовать успешной социализации молодежи в обществе, ее активной адаптации на рынке труда, освоению базовых социальных способностей и умений, приобщению обучающихся к творческой и исследовательской деятельности. Для обучения учащихся в соответствии с ФГОС необходима реализация системно-деятельностного подхода.

Для этого нужно постановить ученика в условия исследователя, на место ученого или первооткрывателя.

Ведь недаром в древней китайской мудрости говорится:

Расскажи мне, и я забуду.

Покажи мне, и я запомню.

Дай мне попробовать, и я научусь.

Огромную роль в решении этих задач сегодня играет реализация возможности использования «Цифровой лаборатории» НАУЧНЫЕ РАЗВЛЕЧЕНИЯ в образовательном процессе по физике.

«Цифровая лаборатория» НАУЧНЫЕ РАЗВЛЕЧЕНИЯ — это оборудование для проведения широкого спектра исследований, демонстраций, 30 лабораторных с использованием реального оборудования, состыкованного с цифровыми датчиками сигнал с которых поступает на компьютер и обрабатывается соответствующей программой. Ученик для получения количественных данных должен осознать смысл сигнала выводимого на экран. Компьютерная программа только ускоряет рутинные процедуры регистрации количественных данных: создание и заполнение таблиц, построение графика по табличным данным, подбор теоретической прямой , проходящей через все экспериментальные точки.

Конечной целью внедрения цифровой лаборатории в практику преподавания физики является формирование новой культуры отчетности по экспериментальным исследованиям.

Учитывая переходный период между использованием традиционного и компьютеризированного практикума, в «Цифровую лабораторию» включены работы, которые имеют аналоги работ на традиционном оборудовании, что позволяет их использовать во время проведения лабораторных работ на уроке. Однако, имеется ряд работ расширяющих границы изучения физики в школе, что позволяет проводить занятия во внеурочное время. Например, кружок по физике.

Лаборатория состоит из:

4 цифровых датчиков с 2 соединительными кабелями;

Нетбук «Аквариус», поскольку многие работы предпологают использование встроенной ВЕБ-камеры;

Комплект оборудования, используемого в работах по основным темам курса физики. Комплект упакован в латок из пластика, к который также вкладываются методические указания и диск с программным обеспечением.

Каждая работа содержит свой сценарий, в котором реализуются следующие методические идеи:

Возможность внесения данных в таблицы отчета чисел только с экспериментальной установки с фиксированием.

Разумная автоматизация рутинных процедур.

Проведение измерений, после фиксации изображения с помощью ВЕБ-камеры.

Компьютерный подбор наилучших кривых для получения экспериментальных данных вместо трактовки результатов только на основе прямых, полученных после преобразования переменных.

Автоматическая проверка результатов некоторых арифметических действий, входящих в отчет.

Получение качественно новых результатов, которые нельзя получить без использования компьютера.

Оформление отчета в электронной форме, содержащего: фото экспериментальной установки, таблицы итоговых и промежуточных данных, графики, описание установки, данные об обучающихся, выводы.

Возможность проведения одной и той же работы с формированием либо электронного отчета, либо с подготовкой отчета путем заполнения расчетного бланка, где требуется заполнение шаблонов таблиц, графиков, выводов.

Освоение программы и работы с датчиками может позволить использовать это оборудование для проведения собственных исследований.

В 2015 — 2012 учебном году наша школа получила «Цифровую лабораторию» НАУЧНЫЕ РАЗВЛЕЧЕНИЯ.

Цель данной разработки : показать возможности применения «Цифровой лаборатории» НАУЧНЫЕ РАЗВЛЕЧЕНИЯ в учебном процессе.

Использование «Цифровой лаборатории» НАУЧНЫЕ РАЗВЛЕЧЕНИЯ при проведении лабораторных работ в 9 -11 классах

Изучение физики в средней школе направлено на достижение следующих целей:

Освоение знаний О механических, тепловых, электромагнитных и квантовых явлениях; физических величинах, характеризующих эти явления; законах, которым они подчиняются; методах научного познания природы и формирование на этой основе представлений о физической картине мира;

Овладение умениями проводить наблюдения природных явлений, описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать простые измерительные приборы для изучения физических явлений; представлять результаты наблюдений или измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости; применять полученные знания для объяснения разнообразных природных явлений и процессов, принципов действия важнейших технических устройств, а также для решения физических задач;

Развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, самостоятельности в приобретении новых знаний при решении физических задач и выполнении экспериментальных исследований с использованием информационных технологий;

Воспитание Убежденности в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважения к творцам науки и техники; отношения к физике как к элементу общечеловеческой культуры;

Применение полученных знаний и Умений для решения практических задач повседневной жизни, для обеспечения безопасности своей жизни, рационального природопользования и охраны окружающей среды.

В ходе изучения курса физики приоритетами являются:

Познавательная деятельность:

Использование для познания окружающего мира различных естественнонаучных методов: наблюдение, измерение, эксперимент, моделирование;

Формирование умений различать факты, гипотезы, причины, следствия, доказательства, законы, теории;

Приобретение опыта выдвижения гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез.

Информационно-коммуникативная деятельность:

Владение монологической и диалогической речью, развитие способности понимать точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение;

Использование для решения познавательных и коммуникативных задач различных источников информации.

Рефлексивная деятельность:

Владение навыками контроля и оценки своей деятельности, умением предвидеть возможные результаты своих действий:

Организация учебной деятельности: постановка цели, планирование, определение оптимального соотношения цели и средств.

Важное место в формировании практических умений и навыков у учащихся на уроках физики отводится демонстрационному эксперименту и фронтальной лабораторной работе. Физический эксперимент на уроках физики формирует у учащихся накопленные ранее представления о физических явлениях и процессах, пополняет и расширяет кругозор учащихся. В ходе эксперимента, проводимого учащимися самостоятельно во время лабораторных работ, они познают закономерности физических явлений, знакомятся с методами их исследования, учатся работать с физическими приборами и установками, то есть учатся самостоятельно добывать знания на практике.

Учебно-методический комплекс 9 класс

№

Пп

Данный учебно-методический комплекс реализует задачу концентрического принципа построения учебного материала, который отражает идею формирования целостного представления о физической картине мира.

Лабораторные работы — 9 класс

Тема: Законы движения и взаимодействия тел

Л/р №1 Исследование равноускоренного движения без начальной скорости

Л/р №2 Измерение ускорения свободного падения

Тема: Механические колебания и волны. Звук.

Л/р№3 Исследование зависимости частоты и периода свободных колебаний нитяного маятника от его длины

Тема: Электромагнитное поле

Л/р №4 Изучение явления электромагнитной индукции

Тема: Строение атома и атомного ядра

Л/р №5 Изучение деления ядра атома урана по фотографии треков

Л/р №6 Изучение треков заряженных частиц по фотографиям

Из 6 лабораторных работ в 9 классе с помощью «Цифровой лаборатории» НАУЧНЫЕ РАЗВЛЕЧЕНИЯ можно выполнить 4: «Исследование равноускоренного движения без начальной скорости», «Измерение ускорения свободного падения», «Исследование зависимости частоты и периода свободных колебаний нитяного маятника от его длины», «Изучение явления электромагнитной индукции». Последние две работы не предполагают использование лабораторного оборудования. Таким образом, «Цифровая лаборатория» НАУЧНЫЕ РАЗВЛЕЧЕНИЯ позволяет провести лабораторные работы по физике в 9 классе в полном объеме.