выступление. выступление на семинаре. Ученик при этом учится представлять информацию об исследовании в четырёх видах
 Скачать 25.6 Kb.
|
|
В России постоянно совершенствуется стандарт образования по физике, ищутся новые пути в методике преподавания предмета, разрабатываются новые проемы и формы обучения, соединяется обучение и воспитание подростков. Но какую бы реформацию не претерпевал стандарт, внеурочная деятельность была и остается важным его компонентом. Происходящее сейчас обновление содержания основного курса физики привело к возникновению тенденции обновления содержания внеурочных занятий по физике, и в этом помогает активно используемое оборудование Центра «Точки роста», цифровые датчики ставят процесс исследования привычных процессов на новый научный уровень познания. При разработке учебных программ учитель ориентируется не просто на традиционное оборудование, но и на оборудование цифровых лабораторий «Точки роста». Ведь зачастую традиционное школьное оборудование из-за ограничения технических возможностей не позволяет проводить многие количественные исследования, длительность проведения физических исследований не всегда согласуется с длительностью учебных занятий, возможность проведения многих физических исследований ограничивается требованиями техники безопасности и др. Цифровая лаборатория кардинальным образом изменяет методику и содержание экспериментальной деятельности и помогает решить вышеперечисленные проблемы. Широкий спектр цифровых датчиков позволяет учащимся знакомиться с параметрами физического эксперимента не только на качественном, но и на количественном уровне. С помощью цифровой лаборатории можно проводить длительный эксперимент даже в отсутствии экспериментатора. При этом измеряемые данные и результаты их обработки отображаются непосредственно на экране компьютера. Ученик при этом учится представлять информацию об исследовании в четырёх видах: • в вербальном: описывать эксперимент, создавать словесную модель эксперимента, фиксировать внимание на измеряемых физических величинах, терминологии; • в табличном: заполнять таблицы данных, лежащих в основе построения графиков (при этом у учащихся возникает первичное представление о масштабах величин); • в графическом: строить графики по табличным данным, что позволяет перейти к вы вижению гипотез о характере зависимости между физическими величинами (при этом учитель показывает преимущество в визуализации зависимостей между величинами, наглядность и многомерность); • в аналитическом (в виде математических уравнений): приводить математическое описание взаимосвязи физических величин, математическое обобщение полученных результатов. То, что раньше вызывало у ребенка отторжение – работа с графиком, построение больших таблиц, проведение расчетов погрешностей станет по большей части автоматизировано с помощью компьютерной программы. Больше времени останется на проведение самих опытов, анализ их результатов, формируются исследовательские умений учащихся, выражающихся в следующих действиях: • определение проблемы; • постановка исследовательской задачи; • планирование решения задачи; • построение моделей; • выдвижение гипотез; • экспериментальная проверка гипотез; • анализ данных экспериментов или наблюдений; • формулирование выводов. Цифровое учебное оборудование позволяет учащимся ознакомиться с современными методами исследования, применяемыми в науке, а учителю — применять на практике современные педагогические технологии. Учение может почувствовать себя настоящим ученым, оценить возможности применения компьютерной техники в постановке и проведении опытов, выработать навыки творческого эксперимента. Цифровая лаборатория РобикЛаб по Физике предназначена для выполнения экспериментов по темам курса 7-11 классов. Цифровая лаборатория включает в себя: 1. Датчики, согласно выбранной комплектации (базовая, стандартная или профильная); 2. Справочно-методическое пособие; 3. Программное обеспечение; 4. Дополнительное оборудование; 5. Упаковка для хранения и транспортировки. Преимущества использования цифровой лаборатории: Позволяют получать данные, недоступные в традиционных учебных экспериментах (быстротечные, с большой точностью, ранее напрямую не измеряемые) Автоматизация сбора и обработки результатов эксперимента Отображение данных в различной форме: Дает экономию времени и сил для анализа процессов Возможность сохранения и обработки готовой информации Расширение списка экспериментов для исследования процессов Адаптация обучающихся к современным реалиям Повышение качества усвоения материала Повышение информационной культуры обучающихся Приобщение к методологии проведения научных исследовательских работ Развивает критическое мышление Цифровая лаборатория позволяет полноценно провести следующие эксперименты: 1. Исследование изопроцессов в газах; 2. Определение пучностей и узлов стоячей волны; 3. Исследование Закона Био-Савара; 4. Исследование процесса кипения жидкости; 5. Исследование Закона сохранения механической энергии; 6. Исследование силы Архимеда; 7. Исследование влажности воздуха; 8. Исследование равновесия тела на опоре; 9. Исследование силы трения; 10. И многие другие. Перед учителем не стоит задача привлечения к внеурочной работе по физике всех учащихся, независимо от их успеваемости по предмету, но каждого учащегося, проявляющего интерес к физике, учитель должен заметить и найти соответствующую его индивидуальным особенностям форму удовлетворения и развития интереса. А как же основная программа, спросите вы, как там можно использовать новое оборудование и технологии? Вот примерный перечень тем и работ, в которых используется оборудование «Точки роста»: 7 класс: Основы теории погрешностей, исследование зависимости силы упругости, возникающей в пружине, от степени деформации пружины, определение коэффициента трения на трибометре, исследование зависимости силы трения от силы нормального давления, выталкивающая сила в различных системах; давление в жидкости и в газе, приборы в задачах (сообщающиеся сосуды, гидравлические машины, рычаги, блоки), измерение работы силы упругости при подъеме груза с помощью подвижного или неподвижного блока. 8 класс: Изменения длины тела при нагревании и охлаждении, наблюдение за плавлением льда, скорость испарения жидкости, наблюдение теплопроводности воды и воздуха, изучение гальванические элементов, электрофорной машины, опыты Вольта и Гальвани, наглядность поведения веществ в магнитном поле, исследование различных электроизмерительных приборов. 9 класс: Изучение движения свободно падающего тела, изучение движения по окружности, измерение массы тела с использованием векторного разложения силы, изучение кинематики и динамики равноускоренного движения, изучение трения скольжения, определение центров масс различных тел, изучение колебаний нитяного маятника, изучение колебательных систем в природе и технике, проверка закона отражения и преломления света, измерение фокусного расстояния собирающей линзы. 10-11 класс: Важнейшие кинематические характеристики – перемещение, скорость, ускорение. Основные модели тел и движений.Взаимодействие тел. Законы Всемирного тяготения, Гука, сухого трения. Инерциальная система отсчета. Законы механики Ньютона. Импульс материальной точки и системы. Изменение и сохранение импульса. Механическая энергия системы тел. Закон сохранения механической энергии. Работа силы. Равновесие материальной точки и твердого тела. Условия равновесия. Момент силы. Равновесие жидкости и газа. Движение жидкостей и газов. Температура как мера средней кинетической энергии теплового движения частиц вещества. Модель идеального газа. Давление газа. Уравнение состояния идеального газа. Уравнение Менделеева–Клапейрона. Исследование изопроцессов. Электрическое поле. Закон Кулона. Напряженность и потенциал электростатического поля. Проводники, полупроводники и диэлектрики. Конденсатор. Постоянный электрический ток. Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Электрический ток в проводниках, электролитах, полупроводниках, газах и вакууме. Сверхпроводимость.Индукция магнитного поля. Действие магнитного поля на проводник с током и движущуюся заряженную частицу. Сила Ампера и сила Лоренца. Магнитные свойства вещества.Закон электромагнитной индукции. Электромагнитное поле. Переменный ток. Явление самоиндукции. Индуктивность. Энергия электромагнитного поля.Механические колебания. Превращения энергии при колебаниях.Электромагнитные колебания. Колебательный контур.Механические волны. Энергия волны. Электромагнитные волны. Диапазоны электромагнитных излучений и их практическое применение. Это не весь перечень тем и работ, которые можно раскрыть с помощью нового оборудования. Постепенно можно расширить этот список, включая новые демонстрационные опыты и работы. В последнее время руководство страны четко сформулировало первоочередной социальный заказ в сфере образования в целом: стране не хватает инженеров. Необходимо активно начинать популяризацию профессии инженера уже в среднем школьном возрасте. Детям нужны образцы для подражания в области инженерной деятельности, чтобы пробудить в них интерес и позволить ощутить волшебство в работе инженера, а робототехника является популярным и эффективным методом для изучения важных областей науки, технологии, конструирования и математики. Это естественно, молодое поколение упорно тянет к компьютеру, не столько как к средству развлечений, но и уже как средству профессиональной работы. Для решения поставленной социальной задачи необходим «комбинированный» вариант обучения, в котором виртуальная реальность и действительность будут тесно переплетены. Создавая и программируя различные управляемые устройства, ученики получают знания о техниках, которые используются в настоящем мире науки, конструирования и дизайна. Они разрабатывают, строят и программируют полностью функциональные модели, учатся вести себя как молодые ученые, проводя простые исследования, просчитывая и изменяя поведение, записывая и представляя свои результаты. В этом заключается актуальность программы «Робототехника». Дополнительная общеобразовательная общеразвивающая программа «Робототехника» на примере образовательного робототехнического набора Клик технической направленности для учащихся 10-13 лет, рассчитана на 34 часа в год, по 1 час в неделю. Дополнительная образовательная программа «Робототехника» состоит из 3 модулей: «Введение в робототехнику», «Введение в конструирование и программирование», «Юный робототехник». Педагогическая целесообразность этой программы заключается в том что, она является непрерывной в течение всего процесса обучения и позволяет обучающемуся шаг за шагом раскрывать в себе творческие возможности и самореализоваться в современном мире. В процессе конструирования и программирования дети получат дополнительное образование в области физики, механики, электроники и информатики. Уровень сложности программы – ознакомительный и базовый. Реализовать данную программу мне помогут: РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЙ НАБОР КЛИК - Образовательный конструктор для практики блочного программирования с комплектом датчиков Робототехнический набор предназначен для изучения основ робототехники, деталей, узлов и механизмов, необходимых для создания робототехнических устройств. Набор представляет собой комплект структурных элементов, соединительных элементов и электротехнических компонентов. Набор позволяет проводить эксперименты по предмету физика, создавать и программировать собираемые модели, из компонентов, входящих в его состав, рабочие модели мобильных и стационарных робототехнических устройств с автоматизированным управлением, в том числе на колёсном и гусеничном ходу, а также конструкций, основанных на использовании различных видов передач (в том числе червячных и зубчатых) а также рычагов. Встроенные беспроводные сетевые решения (Wi-Fi и Bluetooth), возможность интеграции с бесплатным облачным ПО, обеспечивают возможность практического изучения технологий интернета вещей и основ искусственного интеллекта. Обеспечивается возможность объединения нескольких роботов, собранных из подобных наборов, в группы с сетевым взаимодействием. Предусмотрена опциональная возможность расширения дополнительными компонентами (не входящими в стандартную комплектацию), позволяющими изучать техническое зрение и промышленную робототехнику. Предусмотрена возможность работы набора с дополнительными облачными сервисами. Среды программирования: mBlock, ArduinoIDE Так же к нам поступил образовательный робототехнический комплект «Стем Лаборатория». Он предназначен для изучения основ робототехники, элементов электроники, микропроцессорной техники, принципов автономной навигации мобильных роботов, а также программирования микропроцессорных устройств и разработки систем управления роботами. Материал рассчитан на работу с учащимися 7-х классов и старше. Основной целью предлагаемой концепции образовательной программы является профориентация учащихся и развитие навыков работы над проектом с точки зрения разносторонней вовлеченности в процесс – от проектирования до программирования. С использованием данного модуля возможно разрабатывать роботов и робототехнические устройства, выполняющих вполне реальные задачи различной сложности, например, исследование местности, манипулирование объектами, транспортирование объектов, патрулирование территорий и др. Таким образом, применение данного образовательного робототехнического модуля дает возможность осуществить плавный переход от применения образовательных технологий в области робототехники к полноценной инженерной и проектной деятельности. |