Реферат "Проектное обучение на уроках физики"
статья (физика) по теме

Министерство образования и науки

Астраханской области

Приволжский район

МОУ «Яксатовская СОШ»

Проектное обучение

на   уроках  физики

Аджимуллаева Р.Р. Образование высшее. АГПИ им. С. М. Кирова Диплом №007438 По специальности «Математика и физика». Стаж работы 20 лет.

Астрахань 2009

ПРОЕКТНАЯ ФОРМА ОБРАЗОВАНИЯ      КАК ПРОСТРАНСТВО УСПЕШНОГО РАЗВИТИЯ И САМОРАЗВИТИЯ УЧАЩИХСЯ

Метод проектов впервые возник в 20-е годы прошлого столетия в США. Его называли также методом проблем, и связывался он с идеями гуманистического направления в философии и образова нии, которые активно разрабатывались американским философом и педагогом Дж. Дьюи, а также его учеником В. X. Килпатриком. Идея Дж. Дьюи заключалась в том, чтобы вовлечь каждого ученика в активный познавательный, творческий процесс. При этом направленность этого процесса должна быть достаточно прагматична, чтобы ученики знали, зачем им необходимы те или иные знания, для решения каких жизненно важных проблем они могут быть полезны. Надо сказать, что Дж. Дьюи и его ученики пытались организовать не просто активную познавательную деятельность учащихся, но деятельность на основе совместного труда, сотрудничества учащихся в процессе общения, коммуникации. То, что не мог бы сделать один ученик, в совместной деятельности оказывалось вполне достижимым, причем на основе собственных, самостоятельных усилий.

К сожалению, с годами метод проектов, т.е. способ познавательной деятельности, инструмент познания, был, как это часто водится в практике преподавания, подменен просто проектами, под которыми стали понимать определенный практический результат той или иной деятельности, например, организацию тематических мероприятий, викторин, создание альбомов, рефератов, газет. Подобные результаты совместной деятельности учащихся и учителей вполне укладываются в общепринятое понятие проекта, но это не метод проектов. Под методом понимается обобщенная модель определенного способа достижения поставленной цели, система приемов, определенная технология познавательной деятельности. Поэтому так важно не смешивать понятия «проект как результат деятельности» (определенное ее оформление) и «проект как метод познавательной деятельности».

Метод проектов предусматривает обязательное наличие проблемы, требующей исследования. Это определенным образом организованная поисковая, исследовательская деятельность учащихся, индивидуальная или групповая, которая предусматривает не просто достижение того или иного результата, оформленного в виде конкретного практического выхода, но организацию процесса достижения этого результата.

Этот процесс должен быть достаточно технологически проработан, с тем чтобы создать для учащихся ситуацию, которая стимулирует их к совместной поисково-познавательной деятельности. Так же как обычная групповая работа отличается принципиально от технологии сотрудничества, так и работа над тем или иным проектом (если кому-то хочется именно так именовать запланированный практический выход) отличается от метода проектов, т. е. способа организации самостоятельной деятельности учащихся по достижению определенного результата.

Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся -индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определенного отрезка времени.

Когда речь идет о проектной деятельности, индивидуальной или групповой, необходимо, чтобы целью познавательных действий учащихся было не просто усвоение содержания, а решение определенной проблемы на основе этого содержания, т. е. активное применение получаемых знаний либо для получения, нового знания, либо для получения практического результата на основе при менения полученного знания.

Ученики должны четко представлять себе, как можно использовать полученные ими теоретические результаты на практике. Вся проблема приобретает контуры проектной исследовательской деятельности.

В основе метода проектов лежит развитие познавательных навыков учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, умения ориентироваться в информационном пространстве, анализировать полученную информацию, самостоятельно выдвигать гипотезы, умения принимать решения (поиск направления и методов решения проблемы); развитие критического мышления, умения исследовательской, творческой деятельности. Этот подход органично сочетается с групповым подходом к обучению. Собственно обучение в сотрудничестве является как бы частью метода проектов.

Дело в том, что сам по себе этот метод, используемый в отрыве от обучения в сотрудничестве, очень быстро обнаруживает существенные трудности в совместной деятельности учащихся. Ведь

при работе над проектом (если это не индивидуальный проект) объединяются учащиеся разной степени подготовленности, и очень часто оказывается, что одни ребята готовы к поисковой, исследовательской, творческой деятельности - они обладают достаточным запасом знаний для такой деятельности, другие абсолютно не готовы и потому могут выполнять лишь роль статистов. Поэтому-то и возникла педагогическая проблема - подготовить всех учащихся к посильной для каждого, но обязательно активной познавательной деятельности над проектом.

Метод обучения в сотрудничестве позволяет обеспечить усвоение учебного материала каждым учеником группы на доступном ему уровне, и таким образом при совместной дальнейшей работе (на уровне творческого применения усвоенных знаний) все учащиеся могут принимать активное участие в проектной деятельности, получая самостоятельную роль, самостоятельный " участок работы. От успеха каждого в отдельности зависит успех всего проекта. Это очень важно! Это огромный стимул к активной познавательной деятельности, к прочному усвоению знаний и по иску новой информации. Метод проектов всегда предполагает решение какой-то проблемы, предусматривающей, с одной стороны, использование разнообразных методов, средств обучения, а с другой, интегрирование знаний, умений из различных областей науки, техники, технологии, творческих областей. Результаты выполненных проектов должны быть, что называется, «осязаемыми» т.; е. если это теоретическая проблема - то она реализуется в конкретном ее решении с осознанием практической значимости, если практическая - представляется конкретный результат, готовый к внедрению,

Умение пользоваться методом проектов, обучением в сотрудничестве - показатель высокой квалификации преподавателя, его прогрессивной методики обучения и развития учащихся. Недаром эти технологии относят к технологиям XXI века, предусматривающим прежде всего умение адаптироваться к стремительно изменяющимся условиям жизни человека постиндустриального Основные требования к использованию метода проектов:

1.        Наличие значимой в исследовательском, творческом плане проблемы/задачи, требующей
интегрированного знания, исследовательского поиска для ее решения.

1. Практическая, теоретическая, познавательная значимость предполагаемых результатов.
2. Самостоятельная (индивидуальная, парная, групповая) деятельность учащихся.

4.        Структурирование содержательной части проекта (с указанием поэтапных результатов).

5.        Использование исследовательских методов: определение проблемы, вытекающих из нее
задач исследования, выдвижение гипотезы их решения, обсуждение методов исследования, оформ
ление конечных результатов, анализ полученных данных, подведение итогов, корректировка, выводы
(использование в ходе совместного исследования метода «мозговой атаки», «круглого стола»,
статистических методов, творческих отчетов, просмотров презентаций и пр.).

При использовании метода проектов учитель заранее тщательно готовится к таким урокам. Это не «ежедневные» технологии. В начале учебного года желательно выделить те темы (наиболее сложные в плане понимания, усвоения), вопросы, разделы программы конкретного курса, по которым желательно было бы провести, проект, чтобы, дать возможность учащимся более глубоко и детально вникнуть а материал, самостоятельно в нем разобраться не на уровне воспроизведения, а на уровне применения данного материала для решения какой-то значимой проблемы, для приобретения нового знания.

Таких достаточно крупных проектов по каждому предмету может быть в течение года 2-3. Поэтому необходимо в конце предыдущего учебного года, при подготовке к новому учебному году, на каждой кафедре разработать и представить на методический совет предложения по проектам своего предмета с тем, чтобы учебная часть могла заранее составить график проведения проектов в новом учебном году. Дело в том, что каждый проект требует заметных усилий со стороны ученика, которого никто на это время не освобождает от текущей работы. Поэтому надо предусмотреть такую ситуацию, при которой единовременно один ученик работал бы над одним проектом и имел некоторый перерыв между работой над проектами по разным предметам.

Проект требует тщательной подготовки (проведение его занимает 5-6 уроков, если это проект, рассчитанный на урочную деятельность). Причем защита проектов предусматривает, как правило, сдвоенный урок.

Перед проектной деятельностью учитель должен четко определить для себя основную проблему (и частные задачи), а также возможные гипотезы их решения. Он также определяет, какие

знания, умения, навыки из ранее усвоенных потребуются учащимся при работе над проектом, какие новые знания, умения, навыки должны ребята приобрести в ходе работы над проектом, что им может потребоваться для успешной работы (источники информации, иногда, возможно, готовая информация, вспомогательные средства обучения, инструменты, приборы), какими методами они предположительно могут воспользоваться и какая при этом им может потребоваться помощь (анкетирование, интервью, беседы, работа с документами, поиск информации в Интернете).

Учитель должен продумать весь ход работы над проектом. Однако на уроке вся эта информация должна быть лишь в поле зрения самого учителя в качестве ориентира в организации деятельности учащихся. Но ни саму проблему, ни гипотезы, ни методы исследования творческой, поисковой деятельности он не должен давать учащимся в готовом виде. Учитель лишь ненавязчиво направляет мысль учащихся в нужное русло. Но если ученики высказывают собственные суждения, отличные от мнения учителя, более того, явно ошибочные с его точки зрения, учитель ни в коем случае не навязывает ребятам своего мнения. В этом суть метода проектов, исследования как такового. Учащиеся сами должны прийти к выводу о правомерности выдвинутых гипотез, проблем или их ошибочности, но при этом они должны подтвердить свою точку зрения аргументами, доказательствами, фактами.

Итак, на первом уроке учитель предлагает ученикам ту или иную ситуацию в любом удобном для него, но достаточно наглядном виде, содержащую приготовленную (задуманную) в скрытом виде проблему, которую ребята должны «уловить» и сформулировать. Задача учителя — так показать ситуацию, чтобы учащиеся как можно ближе к ней сформулировали проблему, но... совершенно

самостоятельно! Далее учитель предлагает попробовать найти способы решения этой проблемы, и здесь можно задавать наводящее вопросы, которые не уведут ребят слишком далеко от задуманного учителем сценария. Задача учеников - дать как можно больше аргументированных гипотез. Это метод «мозговой атаки». Все предложения записываются на доске без комментариев. Затем начина ется их коллективное обсуждение. В результате на доске остается четыре-пять гипотез (по количеству задуманных учителем исследовательских групп). И вот тогда учитель предлагает каждой из групп взяться за работу по одной из этих гипотез (обычно по той, которую кто-то из данной Труппы выдвигал). На этом же уроке учитель предлагает уже в рамках каждой исследовательской группы обсудить возможные методы исследования, источники информации. Все предложения группы обсуждаются всем классом, вносятся коррективы, предложения.

В конце концов в результате такого коллективного обсуждения предлагаемые методы исследования утверждаются (но опять же не навязываются группе; если группа по какой-то причине не согласна с мнением большинства, ей предоставляется право идти своим путем, но искать доказательства своей правоты). На протяжении последующих уроков учитель может работать даже по другим темам программы, но обязательно отводить часть урока на работу над данным проектом. Здесь могут использоваться разные методы. Основная поисковая деятельность происходит во внеурочное время. На уроке могут проводиться какие-то эксперименты, лабораторные работы, требующие специального оборудования, обсуждения в группах или коллективно и т. д. И наконец, на сдвоенном уроке происходит защита проектов (по гипотезам). Каждая группа вправе решить сама, какую форму презентации и оформления результатов своей проектной деятельности она изберет, какую систему и средства доказательств она представит. Учитель на таких уроках -практически сторонний наблюдатель. Такие уроки - настоящие праздники знания! Надо только представить себе, каких глубин знания достигают ребята в поисках истины.

После защиты гипотезы группой остальные ребята имеют право как оппоненты задавать членам исследовательской группы любые вопросы по данной теме. Класс либо соглашается с пред ставленной системой доказательств, либо высказывает сомнения в их достоверности или достаточности. Тогда группе предлагается либо продолжить исследование, либо принять другую точку зрения. Группа имеет право выбора. После того как все гипотезы нашли (или какая-то оказалась отвергнутой) свое подтверждение, ребятам предлагается заглянуть немного вперед и спрогнозировать новые проблемы, возникающие в результате полученных знаний.

Проекты могут быть различными по своей типологии!

Мы описали наиболее сложные из них и вместе с тем наиболее значимые для учебного процесса и развития интеллекта учащихся.

На начальном этапе освоения метода проекты могут быть чисто информационными, практико-ориентированными, творческими, игровыми. В каждом учебном предмете можно выделить свою типологию проектов с учетом специфики данного предмета. Можно использовать метод проектов на одном-двух уроках - мини-проекты для решения какой-то небольшой проблемы. Но суть самого метода, его идея должна оставаться неизменной - самостоятельная поисковая, исследовательская, проблемная, творческая деятельность учащихся, совместная или индивидуальная.

Выбор тематики проектов в разных ситуациях может быть различным. В одних случаях эта тематика может выдвигаться учителями с учетом учебной ситуации по своему предмету, профессио нальных интересов, интересов и способностей учащихся, в других тематика проектов может предлагаться и самими учащимися, которые, естественно, ориентируются при этом на собственные интересы, не только чисто познавательные, но и творческие, прикладные.

Тематика проектов может касаться какого-то теоретического вопроса школьной программы с целью углубить знания отдельных учеников по этому вопросу, дифференцировать процесс обучения. Чаще темы проектов относятся к какому-то сложному вопросу, актуальному для практической жизни и вместе с тем требующему привлечения знаний учащихся не по одному предмету, а из разных областей, их творческого мышления, исследовательских навыков.

Результаты выполненных проектов должны быть материальны, то есть как-либо оформлены (видеофильм, альбом, «бортжурнал путешествий», компьютерная газета, альманах и т. д.).

Работа над проектами на уроках математики и физики

Изучение математики и физики в настоящее время сопряжено с целым рядом особенностей, если не сказать трудностей развития школьного образования в нашей стране. Как отмечается в ряде статей, приходится говорить даже о кризисе математического образования. Причины его видятся, в первую очередь, в следующем:

1. в изменении приоритетов в обществе и в науке - в настоящее время на фоне резкого падения интереса к науке в целом наблюдается рост приоритета гуманитарных наук;
2. в сокращении количества уроков математики в школе;

-в оторванности содержания математического образования от жизни (особенно в Массовых школах);

3. в малом воздействии на чувства и эмоции учащихся.
4. плохое оснащение кабинетов современным оборудованием

Позволю себе привести высказывания ученых разных времен и народов без подробных комментариев.

Цель знания - не запоминание огромного фактического материала в мельчайших подробностях, а способность легко и быстро ориентироваться в этой области, которую когда-то изучал. (А. Н. Теренин.)

Не так важно, чему учат в школе, а важно как учат... Функции школы не в том, чтобы дать специальный опыт, а в том, чтобы выработать последовательное методическое мышление. (М. Планк.)

Если бы преподавание наук в школе носило более гуманитарный характер, школьное образование могло бы стать основой любой деятельности. Воспитание новых людей, у которых современная научная культура сочеталась бы 6 культурой классической, привело бы к новому скачку в развитии современной цивилизации. (А. Раби.)

Всякое знание остается мертвым, если в учащихся не развивается инициатива и самодеятельность: учащегося нужно приучать не только к мышлению, но и к хотению. (Н. А. Умов.)

Если учащийся не переживает радости поиска и находок, не ощущает живого процесса становления идей, то ему редко удается достичь ясного понимания всех обстоятельств, которые позволили избрать именно этот, а не какой-нибудь другой путь. (А. Эйнштейн.)

Наука захватывает нас только тогда, когда, заинтересовавшись жизнью великих исследователей, мы начинаем следить за историей развития их открытий. (Док. К..Максвелл.)

От учителя зависит многое.

Знания учителей должны представлять собой не что-либо готовое и раз навсегда усвоенное, а постоянно развивающийся процесс, в котором педагогическая работа должна сочетаться с научной. (Н. А. Умов.)

Очень хорошо помогать своим ученикам и направлять их на верный путь. Но все это нужно делать очень осторожно, нужно делать это так, чтобы ученик не заметил помощи и подсказки и верил, что все это он делает сам. (Ф.Нейман.)

Где ученье не клеится - а это бывает со всеми предметами - там главная вина падает на учителя. Успехи учащихся - лучшее мерило для достоинств учителя. (А. Эйнштейн.)

Собрав воедино основные положения, отмеченные в этих удивительно глубоких и современных по смыслу высказываниях, кратко выделим самое главное:

-роль математики как учебного предмета чрезвычайно велика в плане формирования мировоззрения и творческого мышления учащихся не только в области естествознания, но и в самом общем смысле;

1. знания, твердые основы которых формируются при изучении математики в школе, должны быть максимально приближены к реальной жизни и повседневной практике;
2. изучение математики должно осуществляться так, чтобы учащиеся видели науку в постоянном историческом развитии и, желая изучать ее, испытывали удовлетворение и радость от процесса познания;
3. преподавание наук в школе, в том числе и математики, должно носить более гуманитарный характер;

-обучение математике и физике в школе (и особенно в лицее) должны осуществлять учителя, желающие и умеющие проводить педагогические исследования, тактично и незаметно для учащихся организующие и реализующие процесс познания и воспитания. Метод проектов, методика сотрудничества при организации работы учащихся в значительной мере соответствуют только что обозначенным положениям.

Анализируя этапы подготовки и проведения уроков, их итоги, результаты анкетирования учащихся, можно сделать следующие выводы.

1.        Реализация метода проектов, методики сотрудничества весьма перспективны при изучении
математики; работа в указанных формах вызывает у учащихся неподдельный интерес и является
более результативной, нежели на традиционных уроках.

2.        В процессе подготовки и проведения подобных уроков у учителя появляется возможность
формирования у учащихся:

-новых учебных умений по самостоятельному добыванию и осмыслению знаний широкого круга;

-        новых личностных качеств.

3.        Метод проектов может использоваться в учебном процессе для решения различных
небольших проблемных задач, и тогда можно организовывать мини-проекты достаточно часто,
приучая учащихся к творческому применению полученных знаний самостоятельно (краткосрочные,
в рамках урока).

Примеры   краткосрочных проектов (в рамках изучение программного материала):

Координаты точки и координаты вектора.

Расстояние от точки до плоскости.

Угол между прямой и плоскостью.

Правильная пирамида.

Перпендикулярность прямых и плоскостей.

Также этот метод применяется для решения крупных задач, сложных для понимания вопросов. Тогда используются достаточно крупные проекты (макропроекты), занимающие несколько уроков (или на занятиях кружка, факультатива) и достаточно серьезную самостоятельную поисковую», исследовательскую деятельность во внеурочное время.

Примеры среднесрочных проектов (для факультатива по материалам углубленного изучения):

4. Решение уравнений 2-й, 3-й, 4-й степеней по формуле.
5. Односторонние пределы.
6. Как Архимед измерял объём шара?

- Непрерывность функции.

4. Организация и Проведение макропроектов (долгосрочных) требует обоснованного и разумного подхода с учетом всех ранее выявленных замечаний. Такие проекты и, соответственно, уроки не могут проводиться слишком часто, превращаясь в нечто повседневное, - они должны являть собой праздник знаний, определенные вехи в изучении такой интересной и замечательной науки, ка кой является математика.

Примеры проектов (по физике и математике). Проектный урок «Архимедова сила»

Такое занятие я провожу в 7 классе на уроке физики (на него отвожу 3 учебных часа). Организую уроки следующим образом. На первом уроке класс делится на две группы (если большой класс, то на четыре), выполняющие роль своеобразных творческих мастерских, которым дается задание выбрать в группе «историков», «теоретиков», «экспериментаторов», «экологов» и подобрать материал по темам «Мореплавание», «Воздухоплавание», а также ответить на вопрос « Что такое архимедова сила и как она используется?». Затем придумать проблемные вопросы по своему направлению, например, «Мореплаватели» придумывают свой вопрос, касающийся плавания тел в воде, а «Воздухоплаватели» - вопрос связанный с летающими предметами. Далее детям предлагается выбрать творческое название своей группе и выдвинуть гипотезу решения своей проблемы, т. е. как можно расширенно и интересно дать ответ на поставленный вопрос. Дети выдвигают свои гипотезы, из них выбираются самые приемлемые, предлагается литература, которой они могут воспользоваться. Всем этим руководит учитель. Дети садятся группой и работают самостоятельно. В каждой группе есть сильные и слабые дети, но никто не остается без работы. Дома они уже выполняют ту часть проекта, которую им доверила группа. На следующий урок они приносят весь найденный и переработанный ими материал, прикрепляют его на плакате, руководитель группы распределяет очередность выступления и дети защищают свой проект. Учащиеся сами должны прийти к выводу о правомерности выдвинутых гипотез, проблем или их ошибочности, но при этом они должны подтвердить свою точку зрения аргументами, доказательствами, фактами. Подобный урок я провожу и в 8 классе по теме «Оптические приборы», в 7 классе по теме «Атмосферное давление и приборы, связанные с ним». А также учащиеся, которые посещают элективные курсы по физике и математике, или предметные кружки «Физика вокруг нас» выполняют мини- проекты. Например: «Физика в криминалистике»(Павлов Кирилл), «Физика и спорт»(Русалиева Дина 9кл), «Физика и искусство», « Физика современного рабочего», Физика и градостроители» , «Физика в профессии врача»(Сельдерова Э), «Звук и его влияние на организм человека» (Бабаян Милена 9 кл.), «Действие электричества на органы человека»(Иргалиева Милана 9кл), с этими работами ребята участвовали на школьных и районных конференциях «Шаг в будущее», «Мой выбор» и даже занимали призовые места. С макси-проетами учащиеся принимали участие на областных открытых научно-исследовательских конференциях, и даже дважды становились лауреатами. Это работа Даирова Артура и Амангалиевой Азизы «Исследование в метеорологии» в 2005 году и работа Кадырова Ильшата и Аджимуллаева Дамира «Альтернативные источники энергии» в 2007 году, где ребята своими руками сделали макет приусадебного участка, с применением различных источников энергии, за что и стали лауреатами. Детям довольно трудно приходится, но интересно, так как такие уроки бывают редко, они могут с творчеством применять знания по предыдущим темам, делают макеты, рисуют и т. д.

I.        Тема: « Архимедова сила»

II.        Основополагающий вопрос: "Что такое архимедова сила и как она используется?»

Проблемные вопросы:

1. Почему кусок жести тонет в воде, а жестяная коробка плавает?
2. Почему детский шарик, наполненный водородом или гелием летает и поднимается вверх?

1. Дидактические цели проекта - формирование самостоятельной познавательной деятельности учащихся, умение работать со справочным материалом, развитие навыков самостоятельной   деятельности в команде.
2. Методические цели проекта.

Освоить происхождение силы, выталкивающей тело из жидкости или газа, от чего она зависит. Применять условия плавания тел. Познакомиться с видами судов и воздухоплавательных аппаратов и их применение.

V.        Выбор темы индивидуальных исследований учащихся - формулировка проблемы.

( 2группы)

1. Как плавают суда, какой груз они могут перевозить? Каковы их предназначения?
2. Как взлетают воздушные аппараты и какова их подъемная сила?

VI.        Творческое'название: « Мы   будущие капитаны водного и воздушного океанов».

VII.        Выдвижение гипотезы решения проблемы:

1. Чтобы знать: « Как плавают суда и какой груз они могут перевозить?», нужно знать: «Что такое выталкивающая сила ( архимедова сила), осадок, ватерлиния, водоизмещение, грузоподъемность? ».
2. Чтобы знать: « Как взлетают аэростаты и стратостаты, и какова их подъемная сила?», нужно знать: « Каковы условия плавания тел, архимедову силу и от чего она зависит?».

VIII.        Отчет о проделанной работе.

Каждая группа делится на подгруппы : «историки», «теоретики», «экспериментаторы» , которые рассказывают о своей работе, сопровождая его иллюстрациями «Мореплаватели": Пример доклада «Мореплавателей» Судно - это сложное инженерное сооружение, способное передвигаться по воде (обычные надводные суда), под водой (подводные суда) или над водой (суда на подводных крыльях и на воздушной подушке).

Первым средством передвижения людей по воде были обломки деревьев, потом появились плот, челн - бревно с выдолбленной сердцевиной. Постепенно люди научились улучшать мореходные качества судов, строить их из отдельных частей - каркаса и обшивки.

Первоначально на челнах и плотах передвигались с помощью шестов и весел. Затем, примерно за 3000 лет до н.э. появился парус - на судах в Средиземном море. В XIX веке самые быстроходные парусники - трех- и четырехмачтовые клиперы - перевозили чай из Китая, шерсть из Австралии в Европу и Америку со скоростью ЗОкм/ч. Рекорд скорости клипера «Кэтти Сарк» (Ъ9км/ч) не побит до сих пор ни одним из парусных судов.

Со временем паруса были заменены паровыми машинами. Первый речной пароход «Клемонт» был построен в США в 1807г. по проекту Роберта Фултона, а первый морской появился в России ъ 1815г. Судовой паровой котел с высокой трубой топили дровами. В 1903г. на Волге построили первое в мире дизельное судно - танкер «Вандал».

С развитием атомной энергетики появились установки, вырабатывающие пар на тепле, выделяемом в ядерном реакторе. Первое гражданское судно на ядерном топливе - атомный ледокол «Ленин» работал в Арктике с 1959г.

Самоходное судно приводится в движение с помощью движителя (паруса, винта, колес). Корпус судна состоит как бы из скелета (его называют набором), к которому прикрепляются наружная обшивка, палуба и другие части. Наружную обшивку изгибают так, чтобы очертания корпуса были плавными, и не возникало большого сопротивления движению. На крупных судах устраивают двойное дно, суда некоторых типов имеют и двойные борта. Подпалубные пространства (трюмы) и

межпалубные помещения (твиндеки) используют для размещения груза. Запасы жидкого топлива и

пресной воды хранятся в цистернах, называемых танками.

Пример доклада «Воздухоплавателей»

Тысячи лет человек мечтал о полете над облаками. Но сила тяжести прочно привязывала его к земле.

Впервые оторваться от нее удалось с помощью теплого воздуха. Братья Жозеф и Этьен Монгольфье

во Франции летом 1783г. соорудили воздушный шар и, надув его теплым воздухом, отправили в

полет. Первыми пассажирами были баран и петух. Убедившись, что полеты безопасны, на

монгольфьерах - так стали называть эти шары - стали летать и люди. Первый полет в ноябре 1783г.

совершили французы Пилатр де Розье и д'Арланд.

Монгольфьеры использовались для развлекательных полетов: как только в них остывал воздух,.они

быстро опускались. Для военных и научных целей стали использоваться воздушные шары,

надуваемые водородом и гелием.

На таком шаре совершил полет русский ученый Д.И.Менделеев для наблюдений солнечного

затмения в 1887г.

В наше время все летательные аппараты легче воздуха называют аэростатами. В 30-е гг. было

построено несколько высотных аэростатов для исследования верхних слоев атмосферы -

стратостатов. Гондола стратостата делалась герметичной, чтобы люди на большой высоте не

страдали от недостатка кислорода. Стратостаты достигали высоты свыше 20км.

Аэростат летит туда, куда его гонит поток воздуха. Нам смену аэростатам пришли дирижабли -

управляемые аэростаты, и летательные аппараты тяжелее воздуха - самолеты и вертолеты. Во время

первой и второй мировых войн в армиях многих стран появились аэростаты, связанные с землей

прочным тросом. Они использовались в качестве подвижных наблюдательных пунктов, для подвески

радиоантенн, а качестве воздушных заграждений против самолетов противника.

Современные воздушные шары используются в спортивных целях, а дирижабли - для

аэрофотосъемок.

Авиаконструкторы создали гидросамолет-амфибию, способный взлетать с водной поверхности и

успешно приводняться. Разработан и совершенствуется летательный аппарат, представляющий

собой гибрид воздушного шара, самолета и вертолета.

В каждой группе теоретики кратко и доходчиво должны изложить соответствующий материал

из учебника,

Группа экспериментаторов должны подготовить экспериментальное задание и задачу по теме

и объяснить их, а затем задают два вопроса на смекалку для слушателей другой группы.

Примерные вопросы для «Мореплавателей»:

«Мореплаватели» изготовили самодельный ареометр по описанию в учебнике (задание 21) и

демонстрируют его применение для измерения плотности жидкости. Затем задают вопрос: «Можно

ли пользоваться земными ареометрами на Луне, где сила тяжести в шесть раз меньше, чем на

Земле?»

Ответ: да, так как в шесть раз уменьшится и вес вытесненной воды.

«Воздухоплаватели» демонстрируют действие выталкивающей силы на бумажный колпак: колпак

уравновешивают гирькой, которая подвешена на нити, перекинутой через блок, после чего под него

подносят зажженную спиртовку. Затем предлагают вопрос: «Внутрь кабины высотного аэростата

Пикара необходимо было ввести конец веревки от клапана. Как следует устроить этот ввод, если

воздух из кабины не должен выпускаться наружу, в разреженную среду?»

Ответ: для ввода клапанной веревки в герметично закрытую гондолу высотного аэростата

профессор Пикар придумал следующее простое приспособление. Внутри кабины устроена сифонная

трубка, длинное колено которой сообщается с наружными пространством. В трубку налита ртуть.

Так как давление внутри кабины не может превышать наружное больше, чем на 760 мм рт.ст. то

соответственно разность уровней в обоих коленах не превышает 760 мм, т.е. длина трубки не более 1

м. Через ртуть проводят клапанную веревку, за которую можно тянуть, не опасаясь выпустить

воздух из гондолы: канал, по которому она скользит, все время закупорен ртутью.

1. В гавани во время прилива стоит судно, с которого спускается в море лесенка. Ученик, делая определить скорость подъема воды во время прилива, измерил высоту каждой ступеньки и сел на берегу отсчитывать число ступенек, которые покроет вода за 2 часа. Получит ли он верный результат? (Ответ: положение корабля относительно поверхности воды не изменяется. Поэтому ученик правильного ответа не получит)
2. Почему надувная лодка имеет малую осадку? (Ответ: плотность воздуха, которым она надута, во много раз меньше плотности воды, а вес стенок лодки невелик)

Вопросы для «Воздухоплавателей»:

1.        Дирижабль наполняют легким газом. Не лучше ли было бы из него просто выкачать воздух?
(Ответ: выкачивать воздух из оболочки нельзя, т.к. огромная сила атмосферного давления легко
раздавит оболочку дирижабля)

2.        Почему подъемная сила стратостата зависит от времени суток и днем является наибольшей?
(Ответ: солнечные лучи нагревают газ в стратостате, поэтому увеличивается его объем и подъемная
сила)

Каждая команда получает два экологических задания:

1.        Охарактеризовать экологическую ситуацию, создаваемую в результате эксплуатации водных и
воздушных транспортных средств.

2.        Предложить альтернативные транспортные средства.
Примерными ответами на эти задания могут быть следующие:
«Мореплаватели»: Водные транспортные средства загрязняют воду.

Нефть, попавшая в море из двигателей или из танкеров, всплывает и растекается по поверхности, в

результате на воде образуется пленка, резко уменьшающая газообмен между водой и воздухом и тем

самым нарушающая нормальную жизнь рыб и других обитателей моря. Таким образом,

экологическая обстановка ухудшается.

Экологически безвредными транспортными средствами являются плоты и парусные суда.

«Воздухоплаватели»: Воздушный транспорт загрязняет воздух, создает шум, расходует кислород

атмосферы и топливо. Тем самым экологическая обстановка также ухудшается.

Экологически безвредными транспортными средствами являются аэростаты и дирижабли.

V. Итог урока.

Оценка результатов проекта школьниками и учителем.

На выполнение проекта потребовалось 3 урока (1 - вводный и 2 - защита проектов)

В 10 классе я проводила проектный урок по теме «Свойства тригонометрических функций».

Этот урок проводится как обобщение самостоятельного изучения свойств сложных тригонометрических функций, после изучения темы « Тригонометрические функции и их графики», и « Исследование функций». Учащимся дается задание: разделиться на группы и дать ответ на вопрос « Зачем нужно знать свойства тригонометрических функций и уметь исследовать сложные тригонометрические функции? Где нам могут пригодиться эти знания?»

Тема : «Свойства тригонометрических функций».

Цель урока: защита проектов, закрепить знание свойств тригонометрических функций, изученных самостоятельно при исследовании функций и построении графиков, ввести понятие гармонических колебаний и показать их важность.

Оборудование.

Осциллограф (показать синусоиду, полученную при электрических колебаниях)

Плакаты:

1. Шкала электромагнитных волн.
2. Исследование функций у= зт х , у=соз х,   у=1§ х.
3. Исследование сложных функций
4. Схема исследования функций.
5. Формулы гармонических колебаний. цТ)=А соз (^ + я )

Г(1)=  Асоз(\\г+я )

Схема урока.

1. Вступительное слово учителя.
2. Сценка «Заседание ученого совета класса».
3. Защита проектов.
4. Оценка проектов самими учащимися.
5. Практическая работа по группам.
6. Опрос.
7. Итог урока.

Ход урока

1.        Учитель. Здравствуйте, ребята. На предыдущих уроках при изучении темы
«Тригонометрические функции и их графики, а также при изучении темы «Исследование
функций» вы задавали один и тот же вопрос: «Зачем нам это нужно знать?». Мы изучили
свойства линейных, квадратичных, кубических и других функций. А на вопрос «Зачем нам
нужно знать свойства тригонометрических функций и уметь исследовать сложные
функции?» я предложила вам самим дать ответ.

Итак, скажите тему нашего урока. Цель нашего урока: ответить на вопрос : «Зачем нужно знать свойства тригонометрических функций и защита проектов « Исследование сложных тригонометрических функций». Хорошо. Давайте начнем. Слово вам.

2.        Выходит председатель ученого совета.

- Начинается заседание ученого совета. На повестке дня один основной вопрос. « О целесообразности изучения тригонометрических функций для дальнейшего применения этих знаний в будущих профессиях».

Далее выступают 7-8 учащихся с небольшими сообщениями о профессиях врачей-кардиологов, физиков, астрономов, архитекторов, применение в металлургии, о гармонических колебаниях в физике, с применением осциллографа и его принципа работы, в телевидении, радио и т. д. После обсуждения дается обобщение и вывод.

Председатель совета: Таким образом, мы выяснили, что колебания контролируемые человеком полезны. Однако они могут превратиться в опасного врага. Поэтому надо уметь изучать колебания, знать их свойства. А здесь без математических расчетов не обойтись. Эти расчеты применяются в медицине, в архитектуре, в астрономии, телевидении, радио, в металлургии. А теперь приступим к защите проектов.

3.        Защита проектов. Учащиеся по группам исследуют сложные тригонометрические
функции по приготовленным плакатам с названиями: «Что такое амплитуда?», « Как
изменяется период?», «Как изменяется частота?». По ходу ответов одной группы
остальные записывают и проверяют правильность ответов по схеме исследования.
Например: у=-2со$(х/2-П/6)

у = 1,5 соя Зх у = 2Щ х/2

4.        Оценка проектов самими учащимися (взаимоконтроль).Критерии оценок на бланках
заранее раздать детям.

/.   Актуальность выбранной темы.

2,        Верная ссылка на конкретные факты и их доказательства

3.        Убедительное объяснение проблемы

4.\ Культура устной речи (выразительность, гладкость речи, отсутствие слов паразитов, нормальная громкость, уместное использование жестов).

1. Культура поведения и командная работа.
2. Дополнительные баллы учителя (3 балла).

1. Практическая работа по карточкам в группах.
2. Опрос:

1. Что такое функция, ее область определения и область значения?
2. Дать определение четной и нечетной функции.Какими свойствами обладают их графики?
3. Какая функция называется периодической? Период функции.
4. Дать определение возрастающей и убывающей функции.
5. Дать определение точки максимума и минимума.

1. Что такое амплитуда колебаний?
2. Что такое частота?
3. Что такое период? Ответы по карточкам.

7.        Итог урока и домашнее задание.

Ролевая игра « Физика в выбранном мною деле»

Цель игры — дать возможность ребятам в мысленно созданной экстремальной ситуации выбрать работу по душе, проявить смекалку в ее выполнении, объяснить с точки зрения физики основы своей деятельности, показать, как часто выбор дела зависит от нужд общества. Организация   игры

Ведущий рассаживает учащихся и говорит: «Представьте себе, что мы на корабле и совершаем кругосветное путешествие. Но попали в шторм. Корабль разбился, ударившись о рифы, и затонул недалеко от острова. Мы все спаслись: были выброшены волной на берег. Когда пришли в себя и осмотрелись, то увидели вдали джунгли, из которых выскочили туземцы, но тут же скрылись, а вокруг, насколько хватало глаз, был океан. Наша задача: выжить в данной ситуации и притом остаться цивилизованными людьми. Ваши действия? Слушаю предложения». Игра начинается. Ребята называют разные выходы из данной ситуации, а ведущий записывает  их предложения   на доске.   Вот   они:

1. Наладить контакт с туземцами и попросить перевезти пассажиров на материк.
2. Осмотреть местность.
3. Поискать воду.
4. Добыть питание.
5. Начать строительство жилища.
6. Приготовить пищу.
7. Развести и поддерживать костер.
8. Изготовить орудия труда (для рыбной ловли и др.).
9. Сделать посуду.

1. Изготовить мебель.
2. Полечить заболевших, травмированных.
3. Приручить диких животных, начать вести подсобное хозяйство и т. д.
4. Сшить обувь, одежду.

Ведущий просит подумать, кто конкретно будет выполнять каждый пункт намеченного плана, сколько человек должно войти в группы. (Здесь выясняется: кое-кто остался без дела, ибо привык жить за счет других. С ними стоит провести краткую беседу и помочь «определиться» — присоединиться к той или иной группе.) Ребята рассаживаются группами так, чтобы им удобно было вести обсуждение. Каждая за 5—6 мин должна наметить план своей работы, сделать зарисовки на альбомных листах и обосновать, как она будет использовать знания по физике и другим предметам для выполнения задуманного, или отметить, с какими физическими явлениями она при этом столкнется. По прошествии отведенного времени группа рассказывает, что и как она делает, сопровождая свой рассказ лирическими и поэтическими вставками. Так, те кто решил добывать огонь, предлагают следующие способы:

использовать зажигалку, имеющую герметичный футляр и случайно оказавшуюся у кого-то в

кармане;

из чуть выпуклых стекол от двух часов, сложенных вместе, сделать линзу, заполнить ее водой и с ее

помощью зажечь легковоспламеняющуюся траву или сухие листья;

тереть долго лучину о сухое дерево;

высечь искру из камня при ударе камней друг о друга.

Группа, занимающаяся приготовлением пищи, рассказывает о том, что пока нет посуды, воду

можно вскипятить в бумажных кастрюльках, так как она установила, что рулон бумаги выбросило на

берег; доказывает, что это возможно, ссылаясь на известный опыт. Чай предлагает заварить из трав;

объясняет, почему будет ощущаться запах чая (диффузия, конвекция). Предлагает выдавить сок из

фруктов и поясняет, какой принцип можно положить в основу этого. Рекомендует расколоть орехи,

обосновывая этот процесс деформацией скорлупы. Потом намеревается сделать из необожженной

глины кувшины и утверждает, что в   них   будет   сохраняться   прохладная  вода.

Строители жилища, рассказывая о своих планах, затрагивают вопросы теплопроводности,

влагозащиты, прочности и т. п.

«Медики» говорят о лечении теплом с помощью шкур животных, о предохранении от солнечного

перегрева днем, рб испарении телом влаги, об опасности хождения босиком по острым камням из-за

их большого давления на подошву.

Подобным образом выступают все группы, доказывая жизнеспособность своих проектов с помощью

знаний физики.

Завершая занятие, ведущий говорит: «Итак, мы смогли выжить в тех условиях, в которых оказались.

Мы делали все, что могли. А теперь после трудового дня соберемся в круг, вспомним свой дом,

оставшихся там друзей, споем песни (поют хором)».

Это занятие — экспромт. Проходит оно с большими вариациями в разных классах, но всегда

интересно; ребята невольно втягиваются в игру и участвуют в ней с удовольствием, поскольку она

предоставляет простор фантазии. Они понимают, что только коллективно могут выжить в данной

ситуации, что знания и навыки будут необходимы в реальной жизни.

Физический вечер «Физика в сказках» Проводила и провожу физические и математические вечера, интеллектуальные физико-математические вечера «Крепкий орешек» в 8-11 классах, игра-конкурс «Гордиев узел» в 9

классах, «Счастливый случай» 8-11 классы .

Поездка детей на областную конференцию в центр научно-технического творчества.

Проектный урок по теме « Оптические приборы» Цель урока: познакомить учащихся с устройством и принципом действия оптических приборов, строением глаза, продолжить формирование умений работать с дополнительной литературой, расширять кругозор знаний, Научится работать в команде.

Класс разбивается на группы. Каждая группа за несколько уроков вперед получает отдельное домашнее задание: подготовить необходимую литературу по изучаемому вопросу, приготовить лист ватмана и фломастер. На уроке учащиеся обмениваются мнениями о прочитанных и просмотренных книгах, слайдах, обращая внимание на соответствие их содержания теме и плану ответа, который может быть следующим.

Примерный план создания проекта:

1. История развития знаний по теме.
2. Экспериментальное обоснование темы.
3. Теоретическое обоснование (законы, формулы, свойства).
4. Современные представления по изученному вопросу.
5. Практическая значимость темы.

На листе ватмана учащиеся оформляют подобранную информацию, затем представитель группы защищает свой информационный бланк по одной из нижеуказанных тем:

1). Устройство и принцип действия камеры - обскуры, диаскопа, эпидиаскопа.

Например: Проектный аппарат для демонстрации непрозрачных или прозрачных

объектов.

2).Устройство и принцип действия простейшего киноаппарата.

3). Устройство и принцип действия фотоаппарата.

4). Глаз как оптическая система.

5). Оптические приборы вооружающие глаз, служащие для рассмотрения очень мелких

предметов (лупа, микроскоп).

6) .Оптические приборы вооружающие глаз, служащие для рассмотрения удаленных

объектов (зрительная труба, бинокль, телескоп).

7). Очки. Подведение итогов. Класс оценивает каждую группу по определенным критериям и ставят баллы от О до 2 баллов.

1. Актуальность выбранной темы.
2. Верная ссылка на конкретные факты и их доказательства
3. Убедительное объяснение проблемы
4. Культура устной речи (выразительность, гладкость речи, отсутствие слов паразитов, нормальная громкость, уместное использование жестов).
5. Культура поведения и командная работа.
6. Эстетичность оформления.
7. Дополнительные баллы учителя (3 балла).

Повторительно-обобщающий урок по теме «Физика за чайным столом». Цель урока: 1. Проверить и оценить знания учащихся по темам: « Тепловые явления» «Изменение агрегатных состояний вещества», проверить их умения объяснять физические явления происходящие за обычным завтраком.

2.   Проверить умения ставить правильный вопрос и оценивать ответы своих товарищей Оборудование: 1)чайник или самовар с кипятком, заварочный чайник, карточки с вопросами на каждого ученика в воде чашечек.

Ход урока. Урок проводится в форме игры: Хозяйка стала угощает, разливает чай и рассказывает о целебных свойствах чая. Класс разделен на несколько групп, каждая сидит за своим столом. (На столах угощения, которые принесли дети).

I        Каждая группа готовит свои вопросы соседней группе.(Можно вопросы раздать свои на
карточках-чашках)

На доске написаны названия семи пронумерованных тепловых процессов:

1. Испарение
2. Нагревание
3. Плавление
4. Охлаждение
5. Конденсация
6. Кристаллизация
7. Кипение.

Ученикам из каждой группы задают по одному вопросу, требуется назвать номер физического явления.

1. Какой процесс происходит при литье металлов?
2. Какой процесс сопровождается понижением температуры тела?
3. Какой процесс мы ускоряем, наливая горячий чай в блюдце?
4. При каком процессе температура тела не изменяется, а энергия выделяется?
5. Какой процесс сопровождается повышением температуры?
6. Что происходит с водой, если ее температуру понизить до 0° С?
7. В холодильниках для охлаждения используют жидкий фреон. Какой процесс

помимо охлаждения происходит?

II        На плакате начерчен график зависимости температуры воды от времени, на котором
около каждого участка графика стоят номера: нагревание льда- 1, плавление - 2, нагревание
воды - 3, кипение воды - 4, охлаждение воды - 5, кристаллизация - 6, охлаждение льда - 7.

Ответить на вопросы:

1. Какой участок графика соответствует плавлению льда?
2. Какому участку графика соответствует понижение температуры?
3. На каком участке графика температура не изменяется?
4. Где происходит повышение температуры?

5.        На каком участке графика вода кипит?

6.        Какому участку графика  соответствует охлаждение воды?

7.        Какому участку графика  соответствует охлаждение льда?

Проектный урок по теме « Оптические приборы» Цель урока: познакомить учащихся с устройством и принципом действия оптических приборов, строением глаза, продолжить формирование умений работать с дополнительной литературой, расширять кругозор знаний, Научится работать в команде.

Класс разбивается на группы. Каждая группа за несколько уроков вперед получает отдельное домашнее задание: подготовить необходимую литературу по изучаемому вопросу, приготовить лист ватмана и фломастер. На уроке учащиеся обмениваются мнениями о прочитанных и просмотренных книгах, слайдах, обращая внимание на соответствие их содержания теме и плану ответа, который может быть следующим.

Примерный план создания проекта:

1. История развития знаний по теме.
2. Экспериментальное обоснование темы.
3. Теоретическое обоснование ( законы, формулы, свойства).
4. Современные представления по изученному вопросу.
5. Практическая значимость темы.

На листе ватмана учащиеся оформляют подобранную информацию, затем представитель группы защищает свой информационный бланк по одной из нижеуказанных тем:

1). Устройство и принцип действия камеры - обскуры, диаскопа, эпидиаскопа.

Например: Проектный аппарат для демонстрации непрозрачных или прозрачных

объектов.

2).Устройство и принцип действия простейшего киноаппарата.

3). Устройство и принцип действия фотоаппарата.

4). Глаз как оптическая система.

5). Оптические приборы вооружающие глаз, служащие для рассмотрения очень мелких

предметов (лупа, микроскоп).

6) .Оптические приборы вооружающие глаз, служащие для рассмотрения удаленных

объектов (зрительная труба, бинокль, телескоп).

7). Очки. Подведение итогов. Класс оценивает каждую группу по определенным критериям и ставят баллы от О до 2 баллов.

1. Актуальность выбранной темы.
2. Верная ссылка на конкретные факты и их доказательства
3. Убедительное объяснение проблемы

1. Культура устной речи (выразительность, гладкость речи, отсутствие слов паразитов, нормальная громкость, уместное использование жестов).

4. Культура поведения и командная работа.
5. Эстетичность оформления.
6. Дополнительные баллы учителя (3 балла).

III.        Конкурс.

Требуется составить как можно больше формул, используя эти величины:

С}  Ь  с  т  я   11   1г ^   • ( Задания выполняются на листочках, которые затем сдают в жюри).

IV.        По готовым формулам дать схему решения задач:

1. Какими формулами следует воспользоваться для расчета количества теплоты, необходимого для плавления принесенного с улицы куска льда и нагревания его до комнатной температуры.
2. Какими формулами следует воспользоваться для расчета количества теплоты, необходимого для превращения в пар куска льда массой 2 кг.

V   Аукцион. На торги выставляется «булочка» в пакетике. Чтобы купить вещь надо найти связь между ней и физикой. Вы, ребята, по очереди даете ответы , т. е. называете физические свойства и особенности тела (вещи), явления, используемые при ее создании, закономерности, которым оно подчиняется и т. д., а ведущий после каждого ответа считает до трех. Если до счета «Три» и удара гонга нового ответа не поступило, вещь считается проданной и ее получает тот, кто дал последний правильный ответ. Примерные ответы:

1.        Булочка - твердое пористое тело.

2.        Обладает упругими свойствами.

1. При испарении из нее жидкости черствеет.
2. Чтобы избежать испарение и черствение, она помещена в полиэтиленовый пакет.
3. В пакете происходит процессы испарения и конденсации влаги.

1. Если пакет поместить в холодильник, то при понижении температуры интенсивность испарения уменьшается.

Прослушиваем песню «Чай-чай выручай» в исполнении группы «Куклы на прокат».

Подведение итогов. Хозяйка подчитывает количество жетонов, которые давала в течении урока за

правильные ответы. Выставляются оценки.