Мастер класс "Реализация проблемно-развивающего обучения на уроках физики на этапе получения новых знаний"

Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Гимназия№20»
Городского округа Саранск
Республики Мордовия.
МАСТЕР-КЛАСС
Реализация проблемно-развивающего обучения
на уроках физики на этапе получения новых знаний
Урок физики в 8 классе по теме
«Исследование зависимости силы тока от напряжения. Сопротивление»
УМК А.В.Перышкина.
Подготовила учитель физики
Ахметова Нязиля Джафяровна
г.о.Саранск,2017г.
Проблема ,над которой работает гимназия, это «Повышение качества
образовательной деятельности в образовательной организации»
достаточно актуальна на сегодняшний день. Откровенно говоря, меня
данная проблема по своему предмету, волнует с момента начала моей
трудовой деятельности в школе. Года четыре назад я совместно с
руководством школы пыталась составить целую программу
направленную на повышение качества образовательной деятельности.
Там имеют место целый ряд интересных технологии в этом
направлении. У кого если вызовет данный документ интерес, его
можно найти на моей электронной странице педмир.ру. На мой взгляд,
одним из путей повышения качества образовательной деятельности по
физике являются применение проблемно-развивающих технологии на
уроках, в частности при изучении новой темы.
Изучение нового материала начинается, как правило, с
постановки учебной проблемы. М.И.Махмутов, рассматривая
вопрос о закономерностях процесса усвоения новых знаний и истоках
творческого мышления в современной психологии, считает
доказанным, что одной из важнейших закономерностей процесса
усвоения новых знаний является постановка проблемы. Без этого
начального этапа не начинается процесс творческого мышления.
Самыми глубокими и прочными являются те знания, которые добыты
в процессе активного умственного труда на основе создания
проблемных ситуаций, организации решения проблем. Моя цель, при
организации активного обучения заключается в том, что учащийся
должен самостоятельно «открыть» настолько большую часть
изучаемого материала, насколько это в данных обстоятельствах
возможно. И основная моя цель– при минимальных затратах времени
получить максимальный эффект в развитии мышления, творческих
способностей учащихся. Проблемное преподавание для меня это
деятельность учителя по постановке учебных проблем и созданию
проблемных ситуаций, управление учебной деятельностью учащегося
в решении этих учебных проблем. Для реализации проблемного
обучения стараюсь, чтобы в учебном материале присутствовали
задачи, вопросы, задания, проблемные для учащихся; чтобы я могла
создать проблемную ситуацию, умела постепенно развивать у
учащихся умения и навыки выявления и формирования проблемы и
самостоятельного поиска способов её решения. Важно, при
подготовке к уроку, выделить в учебном материале именно
проблемные вопросы.
Я всем своим видом и поведением на уроке стараюсь показывать
крайнюю заинтересованность в изучаемом явлении, в наблюдении
опытов, их анализе, вместе с учащимися удивляюсь полученному
несоответствию, показываю свою «озадаченность», побуждать их к
раскрытию «тайны» природы. Создание проблемной ситуации не
самое трудное в обучении. Гораздо труднее обеспечить активное
участие учащихся на всех этапах решения проблемы при проведении
беседы. В проблемной беседе учащиеся совершают все основные
познавательные действия, ведущие к решению проблемы, а я лишь
управляю этой познавательной деятельностью. Проблемную
беседу наиболее полно удаётся провести мне при изучении новой
темы. Особенно, если новый материал является частным случаем уже
изученного, когда само явление учащимся ещё не знакомо, но
знаниями, необходимыми для выдвижения гипотезы, они владеют.
В данной ситуации проблемное обучение реализую в виде
проблемного изложения материала, когда мы на основе созданной
проблемной ситуации формулируем проблему и в ходе дальнейшего
изложения раскрываем, как искали решение возникшей проблемы,
какие выдвигали гипотезы. Какие из них наиболее правдоподобны?
Почему? Какие трудности на пути проверки гипотезы? Как их можно
преодолеть? Какой вывод можно в результате сделать?
Например, постановка проблемы и выдвижение гипотезы. Начало
«открытия»
нового знания. (Фрагмент урока в 8 классе. Тема: «Зависимость
силы тока от напряжения») Данный урок проводился в начале
второго полугодия. К моменту изучения данной темы, ребята знали:
понятие электрического тока; напряжения, силы тока, их единицы
измерения; приборы для измерения силы тока и напряжения; правила
пользования амперметром и вольтметром; умели решать расчетные,
качественные и экспериментальные задачи; умели чертить схемы
электрических цепей и читать их и т.д. Новая тема полностью
базировалась на имеющихся знаниях ребят.
Изучение новой темы осуществлялся на основе демонстрационных
опытов.
На уроке были сделаны попытки активного включения детей в
различные виды деятельности. На уроке постоянно ребята находили
пути выхода из затруднительных ситуации выдвигая предположения.
Свои гипотезы ребятам предлагала проверять разными способами:
теоретически и экспериментально.
На уроке постоянно старалась подводить детей к «открытию»
новых знаний с помощью подводящего и побуждающего диалога. На
протяжении всего урока использовался демонстрационный
эксперимент достаточно понятной и доступной форме для учеников.
На уроке четко была осуществлена межпредметная связь с
математикой. Математические познания ребят помогли при
построении графика зависимости силы тока от напряжения,
устанавливать прямую пропорциональную зависимость между силой
тока и напряжением и т.д.
На уроке со стороны ребят наблюдался высокий уровень
мотивации к учебной деятельности: стремление больше узнать,
интерес к уроку, радость от активности, интерес к изучаемой теме.
Ход урока.
1. Включение детей в деятельность.
Цель: включение в учебную деятельность на личностно-значимом
уровне.
Создать условия для возникновения внутренней потребности
включения в деятельность.
На данном этапе проверяется готовность ребят к учебной
деятельности.
Учитель. Здравствуйте ребята. Я очень рада вас видеть на
очередном уроке.
Ребята, сегодня на уроке присутствуют гости. Надеюсь, что вы
проявите свое гостеприимство своей самой активной деятельностью.
Хотя в этом я не сомневаюсь.
2. Актуализация знаний умений и навыков.
Форма работы – фронтальная.
Цель фронтальной беседы: готовность мышления к построению
нового способа действий.
На данном этапе воспроизводится ЗУН, достаточные для
построения нового способа действий.
На данном этапе проверяется: соответствие заданий
содержательной установке урока; свободное владение детьми
предложенным содержанием.
Вопросы для фронтальной беседы.
1) Что такое сила тока?
2) По какой формуле находится сила тока?
3) В каких единицах измеряется сила тока?
4) Что характеризует сила тока?
5) С помощью какого прибора измеряется сила тока?
6) Что такое напряжение?
7) По какой формуле находится напряжение?
8) В каких единицах измеряется напряжение?
9) Что характеризует напряжение?
10) С помощью какого прибора измеряется напряжение?
Перехожу к следующему этапу урока.
3. Фиксация затруднения в индивидуальной деятельности в ходе
беседы с ребятами. Постановка проблемы и выдвижение
гипотезы. Начало «открытия»
нового знания.(7мин)
Цель: обозначить тему урока; выдвижение гипотез учениками и
нахождение путей их решения; выявить затруднения в деятельности
ребят; подведение детей к открытию нового знания с помощью
подводящего или побуждающего диалога.
На данном этапе ученики выбирают метод решения учебной задачи и
на его основе выдвигают и обосновывают гипотезы. На данном этапе
урока ученики готовятся преодолеть возникшее затруднение с
помощью нового способа действия (эксперимента).
Возникшее затруднение фиксируется учащимися (мотив).
На данном этапе активизируются мыслительные операции:
внимание, память и т.д.
Использованы коллективные формы работы: побуждающий диалог,
фронтальная работа.
На данном этапе: выявляются причины ошибок; является ли
индивидуальной деятельность детей в проблемной ситуации;
зафиксировано ли самими детьми запланированное затруднение;
выбран ли метод решения проблемной ситуации детьми
самостоятельно; предложено ли решение проблемы самими детьми;
не нарушена ли учителем роль организатора коммуникации.
Обобщая ответы ребят в ходе фронтаьного опроса, воспроизвожу
опыт№1.
Учитель. Ребята, что вы видите на столе?
Ученик. Собрана электрическая цепь, состоящая из регулируемого
источника, резистора, амперметра, ключа и вольтметра.
С помощью потенциометра плавно изменяю напряжение между
концами проводника. Ребята удивленно обращают внимание на
изменение показания амперметра.
Учитель. Ребята, как вы считаете, почему изменяется показание
амперметра? (Проблема)
Ученики. Вероятно, существует какая-то зависимость между силой
тока и напряжением (Выдвигается гипотеза).
Учитель. Будут ли другие версии?
Ученики в основном придерживаются данного предположения.
Учитель. Ребята, кто из вас попробует сформулировать тему
сегодняшнего урока?
Ученики. Тема нашего сегодняшнего урока так и называется:
«Зависимость между силой тока и напряжением».
Прошу ребят открыть тетради и записать число и тему урока. Я
записываю на доске и умышленно , предупредив ребят, оставляю
место для продолжения темы.
Продолжаю беседу (подвожу детей к открытию нового знания с
помощью побуждающего и подводящего диалога).
Учитель. Ребята, как вы считаете, почему существует зависимость
между силой тока и напряжением?
Ребята затрудняются дать правильный ответ на данный вопрос.
Учитель. Что показывает сила тока?
Ученики. Сила тока показывает, какой заряд проходит через
поперечное сечение проводника за единицу времени?
Учитель. От чего зависит величина заряда?
Ученики. От работы, совершаемой электрическим полем по
перемещению заряда.
Учитель. Какая физическая величина показывает, какую работу
совершает электрическое поле по перемещению заряда?
Ученики. Напряжение.
Учитель. Почему существует связь между силой тока и напряжением?
Ученики. Напряжение показывает, какую работу совершает
электрическое поле по перемещению заряда, а величина заряда,
прошедшего через сечение проводника за единицу времени
определяется силой тока.
Учитель. А какая зависимость между силой тока и напряжением?
(Проблема)
Ученики. Предполагаю, что при увеличении напряжения между
концами проводника, сила тока увеличивается. (Выдвигается
очередная гипотеза учениками).
Учитель. Будут ли другие версии? (Пауза)
Учитель. Обоснуйте данное предположение.
Ученики. Чем большую работу совершит электрическое поле по
перемещению заряда, тем величина заряда прошедшего через сечение
проводника будет больше.
Учитель. Ребята, вы предполагаете: 1) сила тока зависит от
напряжения; 2) при увеличении
напряжения, сила тока увеличивается.
4. Продолжение «открытия» детьми нового знания.
Цели: подведение детей к «открытию» нового знания с помощью
эксперимента.
На данном этапе необходимо четко зафиксировать новый способ
действий (проведение эксперимента, анализ результатов, построение
графика зависимости силы тока от напряжения).
Учитель. Ребята, как вы считаете, как можно проверить ваши
предположения?
Ученики (хором). С помощью опыта.
Зачитываю слова Л.да Винчи:
«Знания, не проверенные опытом, матерью всякой достоверности,
бесплодны и полны ошибок».
Учитель. Ребята, ваши предположения мы проверим
экспериментально. Попробуем исследовать зависимость силы тока от
напряжения.
На столе собрана опытная установка, по описанию приведенному
выше.
Учитель. По какой схеме собрана электрическая цепь.
К доске выходит ученик и показывает схему. Ребята
чертят в тетрадях.
Ребятам объясняю ход проведения опыта.
Далее воспроизвожу опыт №1 по описанию,
приведенному выше. С помощью данного опыта, мы
исследуем зависимость силы тока от напряжения.
Плавно увеличивая напряжение между концами проводника
ребята видят, как увеличивается сила тока.
Результаты исследования заносим в таблицу.
Для проведения опыта прошу одного ученика помочь у доски
заполнить таблицу.
U,В
0
2
8
I, A
0
0,3
1,2
По ходу беседы с ребятами анализируем полученные
результаты.
Учитель. Ребята, как вы думайте, какая зависимость между силой
тока и напряжением?
Ученики. Прямая пропорциональная зависимость.
Учитель. Почему вы так считаете?
Ученики. Это видно из результатов исследования, приведенные в
таблице.
Учитель. Ребята, а что значит прямая пропорциональная
зависимость?
Ученики. Во сколько раз увеличили напряжение, во столько же раз
увеличилась сила тока.
Учитель. Какой вывод можно сделать из всего вышесказанного?
Ученики. Сила тока прямо пропорциональна напряжению.
Учитель. Как можно записать математически?
Ученики. I~U.
Учитель. Ребята, как вы считаете, эксперимент подтвердил ваши
предположения?
Ученики (хором). Да. (Ситуация успеха)
Этот вывод доказываем еще раз построением графика по
результатам опыта.
К доске прошу выйти ученика для построения графика.
Обращаю внимание ребят на то, что графиком данной
зависимости силы тока от напряжения является прямая. Это еще
раз доказывает, что между силой тока и напряжением прямая
пропорциональная зависимость.
Учитель. Ребята, как можно записать эту зависимость в виде
пропорции?
Ученики. (выходит к доске и записывает формулу): I
1
\I
2
=U
1
\U
2
.
Учитель. Ребята, как вы думайте, данная формула справедлива в
любых ситуациях?
Ребята затрудняются ответить.
Учитель. К ответу на данный вопрос вернемся позже. А сейчас
проведем небольшую самостоятельную работу.
Первичное закрепление по первой части новых знаний
(самостоятельная работа с самопроверкой по эталону).(3мин)
Цель: создание ситуации успеха.
На данном этапе показывается: самостоятельное решение и
самоконтроль детьми типового задания на новый способ действия;
создание мотивации на успех для каждого ребенка.
Требования к этапу: самостоятельно ли дети проверяли свою работу;
какая часть детей верно ее выполнила; организована ли
корректировка знаний для детей, не справившихся с работой; создана
ли мотивация на успех для каждого ребенка.
С целью закрепления данного соотношения, ребятам предлагаю
для самостоятельного решения задачу из упр.17(1).
В это время незаметно для ребят в установке опыта 1 заменяю
резистор на другой, из другого металла.
Устно проверяю решение задачи.
Показываю образец правильного решения на доске с помощью
компьютера.
Хвалю учеников за правильное решение.
Учитель. Ребята, сила тока зависит только ли от напряжения? Как вы
считаете?
На данный вопрос большинство ребят затрудняются дать
правильный ответ.
Некоторые ребята делают предположение, что возможно, сила тока
зависит не только от напряжения.
Учитель. Если сила тока зависит не только от напряжения, то от чего
еще зависит сила тока?
На данный вопрос, большинство ребят вновь затрудняются
ответить. Некоторые ребята предполагают, что сила тока зависит
возможно от самого проводника (вновь выдвижение гипотезы
ребятами).
Учитель . Ребята, как можно проверить ваше предположение?
Ребята (хором). С помощью опыта.
Учитель. А с помощью какого опыта можно проверить?
Слушая нескольких ребят, обращаю особо внимание ребят на
следующий опыт, предложенный учеником: повторить
первоначальный опыт, но только вместо данного проводника взять
другой проводник, изготовленный из другого материала.
Учитель. Ребята, я воспроизвожу опыт№1 вновь. Но в
отличие от предыдущего опыта, вместо никелиновой проволоки здесь
вы видите медный провод. Обратите внимание, с помощью
потенциометра напряжение между концами проводника довожу до 2В.
Ребята с удивлением замечают, что стрелка амперметра
показывает достаточно большой ток по сравнению с предыдущим
результатом (ситуация успеха).
Учитель. Ребята, как объяснить результаты опыта?
Ответы учеников. Значит, действительно, сила тока зависит от
самого проводника.
Учитель. Вы правы. Молодцы.
Ребята, как вы считаете, какой проводник лучше проводит
электрический ток?
Ученики. Второй.
Учитель. Почему вы так считаете?
Ученики. Так как при одинаковых напряжениях сила тока во втором
случае больше, т.е. больший заряд проходит за единицу времени.
Учитель (Напоминаю выше приведенный вопрос). Данное
соотношение справедливо при любых условиях? I
1
\I
2
=U
1
\U
2
.
Ученик. Нет. При условии, если проводник один и тот же.
Учитель. Ребята, в физике зависимость силы тока от самого
проводника характеризуется сопротивлением. Разные проводники
оказывают разное сопротивление электрическому току.
Учитель. Ребята, тема нашего дальнейшего разговора так и
называется…
Ученики (хором). …сопротивление.
Записываю на доске, а ребят прошу записать в тетрадях.
Учитель. Как вы считаете, чем вызвано сопротивление проводников?
На данный вопрос большинство ребят затрудняются ответить. С
помощью наводящих вопросов пытаюсь подвести детей к
правильному ответу.
Учитель. Вспомните, пожалуйста, внутреннее строение металлов.
Ученик. Металлы состоят из атомов, которые потеряли с последних
электронных орбит электроны. Атомы, потерявшие электроны
располагаются в узлах кристаллической решетки, а электроны
блуждают между ионами.
Учитель. Что такое электрический ток в металлах?
Ученик. Упорядоченное движение свободных электронов.
Учитель. Что мешает двигаться электронам в одном направлении?
Ученик. Ионы. Электроны постоянно сталкиваются с ионами
кристаллической решетки и изменяют направление своего движения.
Учитель. Чем же вызвано сопротивление проводников?
Ученик. Ударами электронов об ионы кристаллической решетки
металлов.
Ввожу понятие сопротивления.
Отмечаю, что сопротивление является электрической
характеристикой проводника.
Учитель. Ребята, какой вывод можно сделать из всего
вышесказанного?
Ученики. Сопротивление вызвано ударами свободных электронов об
ионы кристаллической решетки металла. Чем чаще эти удары, тем
сопротивление проводника больше (данный вывод ребята
записывают в тетрадях).
Далее ввожу единицы измерения сопротивления.
[R]=[1В\А]=[1Ом]
Учитель. Ребята, как вы считаете, от чего зависит сопротивление
проводника как электрическая его характеристика?
Ребята ответить на данный вопрос затрудняются.
Учитель. Ответ на данный вопрос мы получим на последующих
уроках. А вы подумайте над ответом на данный вопрос. Я надеюсь,
что на следующем уроке среди вас найдутся желающие мне помочь
ответить на данный вопрос.
Таким образом, проблемную ситуацию можно создать с помощью
демонстрационного опыта. Но каждый из нас знает на сколько сложно
воспроизводить «живые» демонстрационные опыты в школе из-за
отсутствия оборудования. Мной на уроках широко используются
сборники демонстрационных опытов для средней
общеобразовательной школы на компьютерных дисках. Данные
демонстрационные опыты удобны не только из-за отсутствия
оборудования в школах, но и более наглядные, яркие, с музыкальными
заставками, что позволяет в ходе воспроизведения опытов ребятам
получить психологическую разгрузку.
Проблемное обучение не может выступать единственным средством
активизации познавательной деятельности учащихся, это требует
много учебного времени, да и не всегда возможно. Главное, что
учащиеся должны быть подготовлены к самостоятельному решению
проблем. Проблемное обучение на уроках физики способствует также
повышению качества знаний, что является главной проблемой на
современном этапе образования.
В завершении, хочется отметить, что образовательная
деятельность в школе развивается по двум направлениям это учебная
и воспитательная деятельность. До тех пор, пока в школах
воспитательная деятельность не будет направлена на формирование у
детей ценностного отношения к учебе как виду творческой
деятельности и уважительного отношения к педагогу-предметнику, и
пока ученики не научатся ценить труд учителя, мы никакого качества
в учебной деятельности не добьемся. А расписание уроков - это
скелет который обрастает предметными знаниями на наших уроках.
Но если скелет не здоровый, наши предметные знания не помогут
получить здоровый организм.
Список используемой литературы
1. Шахмаев Н.М. «Физический материал в средней школе», г. Москва,
«Просвещение» 1998 г.
2. Иванова Л.А. «Активизация познавательной деятельности учащихся
при обучении физики», г. Москва «Просвещение» 1992 г.
3. Зотов Ю.Б. «Организация современного урока», г. Москва
«Просвещение» 1984 г.
4. Малафеев Р.И. «Проблемное обучение по физике в средней школе», г.
Москва, «Просвещение» 1993 г.