Transcript Организация учебно-исследовательской деятельности

Организация учебноисследовательской деятельности
обучающихся по физике в
контексте ФГОС ООО с
использованием цифровой
лаборатории Архимед
Архипова Ольга Леонидовна
МБОУ СОШ №1 г.Светлый 2014г.
Цель мастер-класса: демонстрация методов и
приемов работы с цифровой лабораторией
при выполнении исследований на предмете
естественнонаучного цикла при переходе на
ФГОС.
Задачи:
познакомить с программой обработки
экспериментальных данных Multilab;
познакомить с результатами апробации
лаборатории в урочной и внеурочной
деятельности;
провести практикум по использованию цифровой
лаборатории.
Особенности проведения мастеркласса:
вовлечение участников мастер-класса в
активную экспериментальную
деятельность;
организация группового взаимодействия
и обсуждение результатов
эксперимента;
рефлексия в процессе мастер-класса.
Федеральный Государственный образовательный
стандарт основного общего образования в одном из
пунктов, касающихся результатов освоения
основной образовательной программы по физике
предполагает приобретение опыта применения
научных методов познания, наблюдения природных
явлений, проведения опытов, простых
экспериментальных исследований, прямых и
косвенных измерений с использованием
аналоговых и цифровых измерительных приборов.
Цифровая лаборатория Aрхимед является одной из
современных систем, способных обеспечить
достижение учащимися указанных в стандарте
результатов.
Для школьных некомпьютеризированных учебно исследовательских
лабораторий - прочный автономный регистратор данных - NOVA 5000
NOVA 5000 - компактное переносное устройство, которое может
применяться как в классе, так и во время полевых экспериментов и
работать от батарей до 8 часов. Компьютер NOVA5000 работает на
платформе Windows CE 5.0, имеет встроенный регистратор данных, к
которому можно подключать до 8 датчиков, сенсорный экран,
поддерживает современные технологии коммуникации и связи с
внешними устройствами, подключение к сети Wi-Fi. Поставляется с
набором офисных приложений, совместимых с аналогами на Windows
2000/XP, а также со специализированными программами для
организации
учебного
процесса
и
поддержки
учебной
исследовательской и проектной деятельности. Совместим с
программным обеспечением MultiLab.
USB-Link- доступный и компактный регистратор данных для
школьных лабораторий, оборудованных компьютерами.
USB-Link - простое многофункциональное устройство типа
«plug-n-play» с 4 портами, к которым можно подключать до 8
датчиков одновременно и USB портом для подключения к
компьютеру. Подсоединив USBLink к своему компьютеру в
классе или дома – вы получаете полноценную цифровую
естественнонаучную лабораторию.
В USBLink оптимально сочетаются
цена/качество/функциональные возможности – за
сравнительно небольшие деньги пользователь получает
устройство, которое способно автоматически определять
датчики и производить замеры с частотой до 10 000 замеров
в секунду. Совместим с программным обеспечением
MultiLab.
Применяя цифровые лаборатории на уроках физики, учащиеся смогут выполнить
множество лабораторных работ
по программе основной школы
в разделе «Механика» можно выполнить работы:
o«Исследование зависимости силы тяжести от массы тела»,
o«Исследование силы трения»,
o«Исследование зависимости удлинения пружины от силы ее растяжения»
и другие.
в разделе «Молекулярная физика и термодинамика» o«Измерение температуры вещества»,
o«Изучение явлений теплообмена»,
o«Измерение удельной теплоемкости вещества»,
o«Измерение влажности воздуха»,
o«Измерение удельной теплоты плавления льда»
и другие.
в разделе «Электродинамика» o«Сборка электрической цепи и измерение силы тока на ее различных
участках»,
o«Измерение напряжения на различных участках электрической цепи»,
o«Исследование зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его
концах»,
o«Измерение работы и мощности электрического тока»,
o«Исследование магнитного поля тока»,
o«Изучение явления электромагнитной индукции»
и другие.
•по программе полной (средней школы)
в разделе «Механика» – стандартные лабораторные работы
o«Измерение ускорения свободного падения»,
o«Проверка закона сохранения энергии при действии сил тяжести и упругости»,
«Изучение упругих свойств тела»,
«Изучение свойств винтовой пружины»,
o«Проверка второго закона Ньютона в терминах импульсов»,
o«Изучение движения связанных тел»
и другие.
В разделе «Молекулярная физика и термодинамика» выполняются лабораторные работы:
o«Исследование изотермического и изохорного процессов»,
o«Измерение удельной теплоемкости вещества», а также
o«Изучение процессов нагревания и кипения воды»,
o«Сравнение количеств теплоты при смешивании воды разной температуры»,
o«Измерение термического коэффициента давления воздуха»,
o«Проверка уравнения состояния газа»,
o«Оценка средней скорости теплового движения молекул воздуха»,
o«Изучение работы холодильника и определение его характеристик»
и другие.
в разделе «Электродинамика»
oИсследование смешанного соединения проводников»,
o«Изучение закона Ома для полной цепи» и
o«Изучение явления электромагнитной индукции»,
o«Измерение сопротивления проводника с помощью амперметра и вольтметра»,
o«Изучение зависимости сопротивления металлического проводника от температуры»,
o«Исследование зависимости сопротивления проводника от его геометрических размеров»,
«Измерение КПД нагревателя»,
«Снятие температурной характеристики термистора»,
o«Наблюдение явления самоиндукции»,
o«Измерение рабочих параметров электромагнитного реле»,
o«Определение числа витков в обмотках трансформатора»
и другие.
Научно-исследовательские проекты:
-Комплексная оценка санитарно
- гигиенического состояния
школьного помещения .
-Экспериментальные
исследования процесса
плавления льда и
отвердевания воды,
нагревания и кипения,
испарения воды.
-Исследование процесса
зависимости давления от
глубины погружения ,
температуры, плотности
различных состояний воды.
Нестандартные
экспериментальные работы
•
•
•
•
исследовательский эксперимент
демонстрационный опыт
лабораторная работа
практическая работа
Преимущества работы с
цифровой лабораторией
Простота сборки, мобильность установки, удобство
работы, минимум необходимого оборудования
Новые возможности при проведении традиционных
лабораторных работ и разработка авторских
исследовательских проектов
Использование тяги детей к компьютеру для
проведения серьёзных исследовательских работ
Практическая направленность даёт хорошие
результаты при использовании нестандартных
экспериментальных работ с использованием
цифрового оборудования.
Роль цифровых лабораторий
СПОСОБСТВОВАТЬ РАЗВИТИЮ УМЕНИЙ
ориентироваться в потоке информации;
добывать недостающие знания;
научиться думать, самостоятельно
ставить задачу и находить способы ее
решения
Место цифровой лаборатории в
учебном процессе
Урок ознакомления с новым материалом
Фронтальная лабораторная работа
Урок применения знаний и умений
Отчеты и презентации
Использование нестандартных экспериментальных работ
позволяет школьникам проводить лабораторные
исследования на новом уровне, приближая школьные
физические эксперименты к уровню экспериментальных
методов современной физической науки.
Позволяет минимизировать количество рутинных
измерительных и вычислительных операций школьниками и
извлекать максимум информации в процессе одного замера,
тем самым повышая эффективность их работы на
лабораторных занятиях.
Эффективно влияет на уровень исследовательских умений
школьников и уровень самостоятельности при проведении
учебных лабораторных работ.
Благотворно влияет на развитие других личностных
характеристик: наблюдательность, настойчивость,
способность к самоконтролю и коммуникативность.