Коллеги - педагогический журнал Казахстана
Учительские университеты
| Главная » Статьи » В помощь учителю » Физика |
Загадки простой воды
| Учитель физики гимназии №26 г.Жезказгана Лаврентьева Т.В. Программа курса по выбору «Загадки простой воды» Образовательная область: физика Профиль: естественно- математический Возрастная группа: 10 класс Количество учебных часов:34 часа Пояснительная записка Из атомов мир создала природа: Два атома легких взяла водорода, Прибавила атом один кислорода, И получилась частичка воды, Реки, моря, океаны и льды. Курс дает возможность формирования и развития у учащихся интеллектуальных и практических умений в области физического эксперимента. Развивает интерес к обучению физики, умение самостоятельно приобретать и применять знания, развивает творческие способности. В основу курса по выбору положен принцип: в каждую работу включенатеоретическая часть, частично повторяющая изученное на уроках физики, а частично развивающая и дополняющая его. Выбор темы курса по выбору обусловлен тем, что материал «Удивительные свойства воды» дает возможность учащимся расширить свои представления о воде, о сферах ее влияния и применения. На протяжении всего курса прослеживается связь физики с биологией, химией, географией. Цель курса: Создание условий для оценки учащимися своих возможностей продолжения образования в выбранном естественно-научном направлении путем знакомства 10-ти классников с особенностями научного метода познания природы на примере гипотез происхождения воды на Земле, изучения физических и химических свойств воды, значение этих свойств для биосферы. Задачи курса: • Развивать интерес к изучению физики и проведению физических экспериментов; • Формировать интеллектуальные и практические умения в области физического эксперимента; • Развивать умение работать в группе, вести дискуссию, отстаивать свою точку зрения; • Способствовать самоопределению ученика и выбору его дальнейшей профессиональной деятельности; • Создавать положительную мотивацию обучения на планируемом профиле; • Знакомить учащихся с ведущими для данного профилями видами деятельности ; • Активизировать познавательную деятельность школьников; • Повышать информационную и коммуникативную компетентность учащихся. • Развитие творческой самостоятельности учащихся. • Усиление связи обучения с жизнью. • Расширение возможностей дифференциации обучения, его индивидуализации (каждый ученик на занятии может работать в своем темпе, ему в работах предлагается несколько заданий, которые он может выполнить при изучении темы). Методы обучения Кроме индивидуальной применяется и групповая работа. В задачи учителя входит создание условий для реализации ведущей подростковой деятельности –авторского действия, выраженного в проектных формах работы. На определенных этапах обучения ученика объединяются в группы, т.е. используются проектный метод обучения. Проектная деятельность позволяет развивать исследовательские и творческие способности учащихся. Роль учителя состоит в кратком по времени объяснении нового материала и постановки задачи, а затем консультировании учащихся в процессе выполнения проектного задания. Выполнение проектов завершается публичной защитой результатов и рефлексией. Формы организации учебных занятий Основной тип занятий –практикум. Каждая тема курса начинается с постановки задач –характеристики образовательного процесса, который предстоит создать ученикам. Индивидуальная учебная деятельность сочетается в проектных формах. В ходе обучения учащимисяпериодически предлагаются короткие (5-10 минут) контрольные работы на проверку изученных способов действия. Выполнение контрольных способствует быстрой мобилизации и переключению внимания на осмысливании материала изучаемой темы. Кроме того, такая деятельность ведет к закреплению знаний и служит регулярным индикатором успешности образовательного процесса. Способы оценивания уровня достижений учащихся . Предметом диагностики и контроля являются внешние образовательные продукты учеников (проекты творческих лабораторных заданий), а также их внутренние личностные качества (освоенные способы деятельности, знания, умения), которые относятся к целям и задачам курса. Основой для оценивания деятельности учеников являются результаты анализа его продукции и деятельности по его созданию. Оценка имеет различные способы выражения: устные суждения педагога, письменные качественные характеристики, систематизированы по заданным параметрам аналитические данные , в том числе и рейтинги. Оценка подлежит в первую очередь уровень достижения учеником минимально необходимых результатов, обозначенных в целях и задачах курса. Оцениванию подлежат также те направления и результатыдеятельности учеников, которые определены в рабочей программе учителя в индивидуальных образовательных программах учеников. Ученик вступает полноправным субъектов оценивания. Одна из задач педагога –обучение детей навыкам самооценки. С этой целью учитель выделяет и поясняет критерии оценки, учит детей формулировать эти критерии, в зависимости от поставленных целей и особенностей образовательного продукта. Проверка достигаемых учениками образовательных результатов производится в следующих формах: 1. текущий рефлексивный самоанализ, контроль и самооценка учащимися выполняемых занятий; 2. взаимооценка учащимися работ друг друга или работ выполненных в группах; 3. публичная защита выполненных учащимися творческих работ (индивидуальных и групповых); 4. текущая диагностика и оценка учителем деятельности школьников; 5. итоговая оценка деятельности и образовательной продукции ученика, в соответствии с его индивидуальной образовательной программой по курсам; 6. итоговая оценка индивидуальной деятельности учащихся учителем, выполняемая в форме образовательной характеристики. Предметом контроля и оценки являются внешние образовательные продукты учеников. Качество ученической продукции оценивается следующими способами: • по количеству творческих элементов в проекте; • по степени его оригинальности; • по емкости и лаконичности созданного проекта, его интерактивности; • по практической пользе проекта. Выполненные учащимися работы включаются в их «портфель достижений». Уровень развития у учащихся личностных качеств определяется на основании сравнения их результата их диагностики в начале и конце курса. С помощью методики, включающей наблюдение, тестирование, анализ образовательной продукции учеников, учитель оценивает уровень развития личностных качеств учеников по параметрам, сгруппированным в определенные блоки: технические качества, дизайнерские, коммуникативные, креативные, когнитивные, рефлексивные. Итоговый контрольпроводится в конце всего курса. Он может иметь форму защиты творческих работ. Данный тип контроля предполагает комплексную проверку образовательных результатов по всем заявленным целям и направлениям курса. Форма итоговой оценки каждого ученика выступает образовательная характеристика, в которой указывается уровень основания им каждой из целей курса и каждого из направлений индивидуальной программы ученика по курсу. Содержание курса Практическая деятельность учащихся: наблюдения, измерения, выдвижение гипотез, математическая обработка данных, анализ информационных источников, сотрудничество в группах, презентация результатов . Особенностью курса является межпредметный характер рассматриваемых вопросов, использующий знания учащихся по химии, географии, биологии. Программа предназначена для учащихся 10 классов. Курс состоит из 10 разделов, содержательно связанных друг с другом и рассчитан на 34 часа учебного времени. Некоторые разделы курса представлены в виде загадок: • Откуда на Земле взялась вода, и какой в ней толк? • Какие тепловые свойства воды важны для жизни? • Какая загадка лежит на поверхности воды? • Обладает ли вода электрическими и магнитными свойствами? • Похожа ли вода на твердое тело? • Стихия воды. Исследования, которые учащиеся должны провести самостоятельно, не требуют наличия специального оборудования и не рассчитаны на сложный алгоритм выполнения работы, поэтому в программе отсутствует подробное описание некоторых практических работ. Результат По окончании курса учащиеся должны научится самостоятельно планировать несложный эксперимент, оформлять отчеты по наблюдениям с математической обработкой материала, анализом полученных результатов и выводами, выступать с рассказом о проведенной работе. У учащихся должны сформироваться обобщенные представления о физических и химических свойствах воды и ее значения в периоде и технике. В конце изучения курса планируется проведение зачетной (контрольной) работы, которая поможет учащемуся, в первую очередь, оценить свои успехи и составить мнение о возможности дальнейшего изучения интегрируемых в курсе учебных предметов. Методические рекомендации При реализации программы целесообразно: Учебный материал адаптировать соответственно уровню подготовки учащихся. На первом занятии провести тестирование с целью выяснения глубины знаний и умений учащихся по данной теме. Уровень доступности, доходчивости учебного материала в начале курса должен быть максимальным. В дальнейшем, используя наглядные и практические методы обучения, метод наблюдения обратить внимание на выявление творческих способностей детей и давать им максимальную возможность проявлять свои изобретательские склонности и самостоятельность хотя бы в мелочах. Максимально ориентировать содержание курса на практическое применение. Использовать разнообразные формы контроля: отчет о лабораторной работе, составление таблиц, составление графиков, изготовление приборов, тестирование, проекты и их защита. Уделять большое внимание вопросам техники безопасности при выполнении работ. Так как обучение разноуровневое и дифференцированно, то, пользуясь книгами, преподаватель может сам выбрать нужные работы: одни работы предложить в виде фронтальных кратковременных опытов, вторые –одночасовых лабораторных работ, третьих –индивидуальных многочасовых исследований. Итогом курса должно быть проведение работ практикума, выполняемого учащимися самостоятельно по единому плану, имеющему следующую структуру: тема, цель работы, оборудование, краткая теория, вопросы для самоконтроля, практическая часть работы, контрольные вопросы и задания. Содержательная часть программы Модуль 1. Откуда на Земле взялась вода, и какой в ней толк? Содержание: Гипотеза происхождения воды на Земле, значение физических и химических свойств воды, строение молекулы воды, значение водородных связей объяснение свойств воды в различных агрегатных состояниях 1. Введение На этом этапе занятия рассматриваются: • Различные теории происхождения воды на Земле: космическая, геохимическая; • Возможные пути попадания воды в водопровод. Учащимися предлагается определить скорость вытекания воды из крана различными способами. Оборудование: стакан, штангенциркуль, секундомер. Дети по выбору выполняют экспериментальные задания, работая в парах. Результат работы: проекты лабораторных работ. 2. На этом этапе изучаются химические свойства воды, имеющие большое практическое значение в природе и технике. Сначала учащимися предлагается схема областей использования воды и значения ее для биосферы, геологии, климата. В рабочих группах наблюдают различные химические реакции и определяют, в каких конкретных сферах находят применение наблюдаемые химические реакции: • оксида кальция и воды; • железа и воды; • углекислого газа и воды; • разложение воды под действием электрического тока; • растворение в воде различных минеральных веществ (хлоридов, фосфатов, карбонатов, сульфатов). Затем обсуждаются результаты наблюдений, оформляются записи, делаются общие выводы значении химических свойств воды в природе и технике. 3. На данном этапе изучаются общие физические свойства воды, такие какплотность, температура кипения, зависимость температуры кипения от атмосферного давления. Для работы в малых группах предлагаются следующие задания: • измерить плотность воды по ее объему и массе; • измерить плотность воды с помощью самодельного ареометра; • измерить плотность воды путем сравнения высот уровней жидкостей в сообщающихся сосудах; • сравнить скорость диффузия в воде и других жидкостях; • измерить плотность льда; • наблюдать зависимость температуры кипения от изменения атмосферного давления, решить гипотетическую экспериментальную задачу на определение высоты горы с помощью кастрюли сводой, термометра и костра; • изучить зависимость времени шума перед кипением от массы воды, наличие примесей. Каждая группа разрабатывает проект лабораторной работы, самостоятельно выбирает оборудование для проведения исследования, при помощи учителя выбирает форму представления результатов исследования. 4. Презентация Тема проекта: Вода в нашей жизни. На презентации каждая группа представляет проект лабораторной работы, схему установки. Вместе с классом обсуждают результаты работы групп и делаются выоды об общих физических свойствах воды. Модуль 2. Какие тепловые свойства воды важны для жизни? Содержание модуля: тепловые свойства веществ; аномальность тепловых свойств воды; экспериментальное изучение тепловых свойств воды (теплоемкости, переходов из одного агрегатного состояния в другое). 1. Вводная беседа На этом этапе учитель проводит вводную беседу, где рассматриваются и обсуждаются следующие вопросы: • физические величины, характеризующие тепловые свойства веществ; • аномальность тепловых свойств воды по сравнению с другими жидкостями (высокая удельная теплоемкость, большая удельная теплота парообразование и плавления, изменение плотности воды при замерзании, тепловое расширение воды); • значение тепловых свойств воды для жизни на Земле; 2. Эксперимент На этом этапе учащиеся, работая в парах, выполняют следующие экспериментальные задания: • Определение удельной теплоемкости воды. • Определение удельной теплоемкости льда. • Определение удельной теплоты плавления льда. • Определение удельной теплоты парообразования. • Наблюдение теплового расширения воды и измерение коэффициента теплового расширения воды. • Наблюдение перехода ненасыщенного водяного пара в насыщенный и обратно. Оборудование: спиртовка (нагреватели), штативы с держателями, стеклянные колбы, измерительные цилиндры, линейки, термометры, фонарь рефлектор, заранее подготовленный лед, вода. Результаты измерений учащиеся должны представить в виде таблиц и графиков. Пары, получившие одинаковые задания, объединяются в группы, где происходит обсуждение полученных результатов и оформление плакатов для презентации. Пары, работающие по определению удельной теплоемкости воды и льда, удельной теплоты плавления и парообразования, строят общий график зависимости температуры воды (льда) от времени нагревания. 3. Презентация Примерные темы проектов: • Сборникэкспериментальных заданий «Тепловые свойства воды» (по материалам работы групп и собственной работы с литературой). • Вода и климат Земле. На презентации выступают представители групп, обсуждаются результаты работы малых групп, и оформляется сборник экспериментальных заданий по тепловым свойствам воды. Модуль 3. Лежит на поверхности воды Содержание модуля: поверхностное натяжение, коэффициент поверхностного натяжения и факторы, влияющие на капиллярность; явление смачивания и не смачивания. 1. Лекция учителя. Рассматриваемые темы: • поверхностное натяжение; • коэффициент поверхностного натяжения и его зависимость от рода жидкости, температуры, наличия примесей; капиллярность; смачивание и не смачивание водой твердых поверхностей; • поверхностное натяжение воды в природе. 2. Экспериментальное исследование Класс разбивается на группы по 4 человека. Каждая группа с помощью учителя разрабатывает план и проводит экспериментальное исследование. Заданиям группам: • Определение коэффициент поверхностного натяжения методом отрыва капель. • Определение коэффициент поверхностного натяжения методом капилляров. • Определение коэффициент поверхностного натяжения методом отрыва кольца. • Измерение коэффициент поверхностного натяжения воды с помощью двух стеклянных пластинок. • Определение радиуса капилляра промокательной бумаги. • Наблюдения зависимости коэффициент поверхностного натяжения от температуры и рода граничащих сред. По завершении эксперимента оформляются отчеты в виде плаката с изображением схемы установки. Обращается внимание, что в отчете необходимо представить физическое объяснение процессов, протекающих во время проведения исследования. 3. Презентация Примерные темы проектов: • «Механизм» водомерки. • Капилляры у растений. • Капилляры у животных. На презентации представители групп отчитываются опроведенных экспериментов, демонстрируют плакаты со схемами использованных установок, проекты лабораторных работ. Проводится обсуждение работы групп, возможно оформление сборника экспериментальных заданий по изучению поверхностного натяжения воды. Модуль 4. Обладает ли вода электрическими и магнитными свойствами? Содержание модуля: электропроводность воды, влияние магнитного поля на свойства воды. 1. Фронтальные демонстрации: • электризация струи воды; • электризация воды с помощьюэлектрофорной машины; • диамагнитные свойства воды. Опираясь на знания учащихся и краткие объяснения учителя, обсуждаются демонстрируемые явления. 2. Экспериментальное задание Классы разбиваются на группы и выполняют экспериментальное задание: • Наблюдение электропроводности воды. • Исследование влияния температуры на электропроводность воды. • Зависимость электропроводности водного раствора поваренной соли от его концентрации. Результаты наблюдений демонстрационного и проведения фронтального эксперимента представляются в письменном виде. При подготовке отчета группам предлагается сформулировать вопросы, отвечая на которые ученики класса смогли бы определить глубину своих знаний изучаемых тем. При проведении итоговой аттестации в виде письменной работы, семинара, конференции эти вопросы могут быть предложены учащимся как контрольные задания. 3.Презентация Примерные темы проектов: • Электропроводность воды. Растворы электролитов. • Изменение физико –химических свойств воды под действием магнитного поля. На презентации группы устно докладывают классу о полученных ими результатах. Класс отвечает на предлагаемые группами вопросы. Ответы обсуждаются. Модуль 5. Похожа ли на твердое тело ? Содержание модуля: вязкость жидкостей , механические свойства жидкостей (сжимаемость, прочность , хрупкость, кавитация). 1.Беседа Учащимся предлагается теоретический материал, работа с которым позволит изучить предложенные темы. 2.Экспериментальное задание Учащиеся должны выполнить одно из экспериментальных заданий. Дети работают в порах. • Наблюдение вязкости воды и ее сравнение с вязкостью других жидкостей. • Наблюдение зависимости вязкости от температуры. • Наблюдение прочности водного столбика на разрыв. • Наблюдение кавитации с помощьюультразвука. По окончании наблюдений готовятся отчеты в виде оформленных лабораторных работ. Требование к отчету: выводы должны содержать физическое объяснение наблюдаемых явлений и полученных зависимостей. 3.Презентация На презентации выступают представители групп, выводы зачитываются классу и обсуждаются. Модуль 6. Удивительные физические свойства воды. 1.Повторение материала по вопросу: что известно учащимся по данной теме из курса географии, биологии, химии. Работа проводится в группах, учащиеся отвечают на поставленные вопросы, высказывают суждения и обсуждают их: физические свойства воды, диаграмма состояния воды, тяжелая вода. 2.Практическая работа «Разложение воды электрическим током» 3.Практические работы. Учитель разделяет класс на 3 группы. Организует проведение экспериментальных работ по группам: помогает поставит цель исследования, выбрать оборудование, сформулировать проблемные вопросы. Учащиеся проводят практические работы по исследованию предложенных физических свойств воды, по окончанию результаты выносятся на общее обсуждение. 1 группа: Поверхностное натяжение. Явление смачивания. 2 группа: Оптические свойства воды. 3 группа: Электропроводность воды и ее раствора. 4.Итог Обсуждение результатов исследования деятельности, путей возможных теоретических исследований, при обсуждении используют составленную схему. Учитель дает рекомендации по работе с дополнительной литературой. Модуль 7. Итоговый экспериментально –теоретический семинар «Загадки простой воды» Класс разбивается на группы по 3 человека. Каждая группа готовит короткий доклад, освещающий основные положения, наиболее интересные эксперименты, неожиданные результаты, т.е. все, что представляет особый интерес и рассказывает содержательную сторону одного из модулей –загадок. По итогам работы проводится экспериментально –теоретический семинар, на котором представители групп выступают с подготовленными сообщениями. Защита проектов. Модуль 8. Стихия воды Учащиеся работают индивидуально, готовят темы исследования и презентации на свободные темы, связанные с влиянием воды. Например: Волны -убийцы. Радуга. Новые типы движителей для плавсредств. Образование облаков Условия плавания тел Типы солнечных водонагревателей и т.д. Оформление и защита проектов. Модуль 9. Экскурсия. Урок- экскурсия на водоочистительную станцию. Экскурсия проводится совместно учителями физики и химии. По химии учащиеся получают конкретное представление о практическом значении очистки вод, о применяемых при этом веществах и процессах. По физике учащиеся закрепляют знания о свойствах жидкостей и газов, атмосферном давлении, устройстве и работе отдельных установок, машин и механизмов(насос, водонапорная башня). По окончании экскурсии учителя проводят беседу по вопросам: • Какие примеси содержит природная вода? • Как можно удалить из воды песок, глину, органические остатки? • Как можно избавиться от микроорганизмов? • Как можно выделить из воды минеральные соли и получить абсолютно чистую воду? В каких случаях и скакой целью это делается? • Нужно ли воду, предназначенную для питья, полностью очищать от минеральных солей? Модуль 10. Лабораторный практикум. 1. «Скорость и высота подъема воды по капиллярам» 2. «Влажность воздуха и почвы и их роль в развитии сельского хозяйства» 3. «Теплопроводность почвы» 4. «Аномальные свойства воды» 5. «Исследования коэффициента поверхностного натяжения воды» 6. «Определение удельной теплоты парообразования Приложение:учебно-тематический план Литература для учащихся: 1. Занимательно о физике и математике/Сост. С.С. Кротов, А.П. Савин, М.,1987. 2. Физика –юным/Сост. М.Н. Алексеева, М., 1980. 3. Рыженков А.П. Физика. Человек. Окружающая среда: 7, 8, 9 кл. М.: Просвещение, 2001. 4. Тарасов Физика в природе Литература для учителя: 1. Электив 9: Физика. Химия. Биология: Конструктор элективных курсов. Кн.2/Дендебер С.В., Зуева Л.В., Иванникова Т.В. и др., 2006 2. Издательский дом Первое сентября Физика № 12,2005; №14, 2005 № 1, 2006 № 2, 2006 № 3, 2006 № 4, 2006 3. Журнал Практическая помощь учителю №2,2005 4. Маслова Е.В. Творческие работы школьников Москва 2006 5. Акулова О.В. Информационная работа в условиях профильного обучения. Санкт –Петербург 2005 6. Головин П.П. Физика (уроки, факультативы, кружки, домашний эксперимент) –Ульяновск –Ишевка,2003 7. Головин П.П. Школьный физико –технический кружок –М.:Просвещение, 1991. 8. Дик Ю.И. Физический практикум для классов с углубленным изучением физики- М.: Просвещение, 1993. 9. Большой словарь Самоделки юного радиолюбителя –М.: Изд-во ДОСААФ СССР, 1988. | |
| Просмотров: 1712 | Комментарии: 2 | |
Четверг, 2024-12-19, 6:48 PM
Приветствую Вас Гость
Приветствую Вас Гость
Форма входа |
|---|
Социальные закладк |
|---|
Поиск |
|---|
Друзья сайта |
|---|
Теги |
|---|
Статистика |
|---|