Лабораторная работа «Исследование зависимости периода колебаний маятника от параметров колебательной системы».
учебно-методический материал по физике (11 класс)

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ КАЗЕННОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ВЕЧЕРНЯЯ (СМЕННАЯ) ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА № 1

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА УРОКА

Лабораторная работа «Исследование зависимости периода колебаний маятника от параметров колебательной системы»

                                      выполнил: учитель физики  

                                             КГКОУ «Вечерняя школа №1»

                                                                                         Добровольский Анатолий Андреевич                

Рубцовск 2024

Предмет: физика.

Класс: 11.

УМК: «Физика. 11 класс» авторов Г. Я. Мякишева, М. А. Петровой - М. "Просвещение",2021 г.

Тема урока: Лабораторная работа «Исследование зависимости периода колебаний маятника от параметров колебательной системы». 

Тип урока: комбинированный урок.

Оборудование: компьютер, экран, электронные образовательные ресурсы «Библиотека ЦОК». На уроке предусмотрено использование следующих типов электронных образовательных материалов: «Аудиофайлы», «Диагностическая работа», «Изображения или фото», «Интерактивная статья», «Интерактивные карты», «Симулятор исследований. Симулятор используется для интерактивных исследований на практико-ориентированном материале».

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, индивидуальная и групповая работа обучающихся.

Цели урока:

Образовательная: исследовать зависимость периода колебаний математического маятника от его длины, массы и силы тяжести, решать практические задачи по определению параметров колебательной системы.

Развивающая: развивать навыки проведения экспериментов, анализа данных и формулирования выводов на основе полученных результатов.

Воспитательная: воспитать у учащихся уважение к научному знанию, научному методу и критическому мышлению, а также развить у них интерес к физике как науке.

Задачи: 

1. Для формирования предметных результатов:

• повторить теорию колебаний маятника и их зависимости от параметров колебательной системы;
• провести экспериментальное исследование зависимости периода колебаний маятника от параметров колебательной системы;
• проанализировать полученные результаты и сделать выводы;
• применить полученные знания, в том числе в новых ситуациях.

2. Для формирования метапредметных результатов:

• познавательных УУД: под руководством учителя вести поиск и выделение необходимой информации в интерактивной статье «Свободные колебания и их основные характеристики», самостоятельно формулировать и актуализировать проблему – какие параметры влияют на период колебаний маятника, находить и обосновывать пути решения проблемы, составлять алгоритм действий по проведению эксперимента, сравнивать, обобщать и анализировать результаты проведенных измерений, выявлять закономерности при вычислении периода колебаний;
• регулятивных УУД: под руководством учителя формулировать тему и цель урока, прогнозировать, контролировать, корректировать, оценивать выполнения учебного эксперимента и диагностической работы, выполнять самоконтроль, самооценку (рефлексия);
• коммуникативных УУД: под руководством учителя использовать средства физического языка и физической речи для получения и передачи информации, участвовать в учебном диалоге, строить монологические высказывания, употребляя физические понятия (период, частота, амплитуда, смещение, циклическая частота, фаза колебаний), продуктивно взаимодействовать и сотрудничать со сверстниками и учителем;

3. Для формирования личностных УУД развитие у учащихся:

• интереса к науке путем проведения экспериментов,
• самостоятельности в решении задач;
• уважительного отношения к мнению других при работе в группе;
• ответственности за свои действия и результаты работы.

Планируемые результаты обучения:

предметные:

• выполнять эксперименты по исследованию зависимости периода колебаний математического маятника от его длины, массы шарика и амплитуды, при этом формулировать проблему/задачу и гипотезу учебного эксперимента;
• осуществлять прямые измерения количества колебаний нитяного маятника и времени, за которые совершаются колебания;
• фиксировать результаты полученной зависимости - длины маятника, массы шарика и амплитуды в виде таблицы;
• по результатам исследований формулировать выводы;
• решать практические задачи по определению параметров колебательной системы.

метапредметные

• познавательные – владеть навыками учебно-исследовательской деятельности, получения информации физического содержания из источников разных типов;

• регулятивные – самостоятельно составлять план выполнения практической работы с учетом имеющихся ресурсов, решения расчетных и качественных задач;

• коммуникативные – развернуто и логично излагать свою точку зрения с использованием языковых средств, принимать цели совместной деятельности, организовывать и координировать действия по ее достижению.

личностные:

• проявлять готовность в процессе изучения физики осуществлять исследовательскую деятельность индивидуально и в группе.

ПЛАН УРОКА

Приложение 1.                  Ф. И. О.____________________________________________                                      

Тема: ____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

     Цель: ____________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

Характеристики механических колебаний

1. Период ________________________________________________________________________
2. Частота _______________________________________________________________________
3. Амплитуда ____________________________________________________________________
4. Смещение _____________________________________________________________________
5. Фаза __________________________________________________________________________
6. Циклическая частота ___________________________________________________________

Таблица лабораторных измерений

Вывод: ___________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

__________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы

СУММА БАЛЛОВ__________

      Проверьте правильность ответов и поставьте себе оценку:

ОЦЕНКА  

__________

РЕФЛЕКСИЯ

Ф.И.О.                                                                                                                                                                Класс _________

«Рубрика» оценки критического мышления

САМОАНАЛИЗ   УРОКА.

Раздел 1. Характеристика класса

     В результате отрицательного влияния внешкольной среды, класс разбит на несколько групп, в зависимости от положения учащихся среди осужденных в колонии. Межличностное общение, в основном, происходит в кругу «своей» группы. В каждой группе имеются свои лидеры и аутсайдеры.

  Учащиеся имеют слабо развитую механическую память, большинство обладает развитыми коммуникативными компетенциями, способны взаимодействовать в «своей» группе. Конфликтны. В классе отсутствуют учащиеся, которые имеют прочные знания по предмету. Причина плохой успеваемости в низкой учебной мотивации, отсутствии познавательного интереса, установки на учение и имеющиеся огромные пробелы в фактических знаниях, во владении общеучебными умениями, дефекты в привычках и культуре поведения. На уроках, как правило, пассивны. Дружеская атмосфера в классе и уровень словесно-логического мышления минимальны.

   Поэтому на уроке я запланировал и провел фронтальную, индивидуальную и групповую работы, выбрал задания базового уровня.

Раздел 2. Внешние связи урока

     Урок №13. Тип урока-лабораторная работа. Материал предназначен для повторения и закрепления темы «Колебательное движение. Механические колебания.» как элемент подготовки к теме «Электромагнитные колебания». В содержании урока я предусмотрел задания, с помощью которых ученики совместно с учителем закрепят предметные знания по теме «Колебательное движение. Механические колебания.», выполнять эксперименты по исследованию зависимости периода колебаний математического маятника от его длины, массы шарика и амплитуды, а так-же самостоятельно решат практические задания по определению параметров колебательной системы.

Раздел 3. Цели и задачи урока

  Исходя из темы, я поставил следующие цели урока:

Образовательная: исследовать зависимость периода колебаний математического маятника от его длины, массы и силы тяжести, решать практические задачи по определению параметров колебательной системы.

Развивающая: развивать навыки проведения экспериментов, анализа данных и формулирования выводов на основе полученных результатов.

Воспитательная: воспитать у учащихся уважение к научному знанию, научному методу и критическому мышлению, а также развить у них интерес к физике как науке.

Задачи: 

1. Для формирования предметных результатов:

• повторить теорию колебаний маятника и их зависимости от параметров колебательной системы;
• провести экспериментальное исследование зависимости периода колебаний маятника от параметров колебательной системы;
• проанализировать полученные результаты и сделать выводы;
• применить полученные знания, в том числе в новых ситуациях.

2. Для формирования метапредметных результатов:

1. познавательных УУД: под руководством учителя вести поиск и выделение необходимой информации в интерактивной статье «Свободные колебания и их основные характеристики», самостоятельно формулировать и актуализировать проблему – какие параметры влияют на период колебаний маятника, находить и обосновывать пути решения проблемы, составлять алгоритм действий по проведению эксперимента, сравнивать, обобщать и анализировать результаты проведенных измерений, выявлять закономерности при вычислении периода колебаний;
2. регулятивных УУД: под руководством учителя формулировать тему и цель урока, прогнозировать, контролировать, корректировать, оценивать выполнения учебного эксперимента и диагностической работы, выполнять самоконтроль, самооценку (рефлексия);
3. коммуникативных УУД: под руководством учителя использовать средства физического языка и физической речи для получения и передачи информации, участвовать в учебном диалоге, строить монологические высказывания, употребляя физические понятия (период, частота, амплитуда, смещение, циклическая частота, фаза колебаний), продуктивно взаимодействовать и сотрудничать со сверстниками и учителем;

3. Для формирования личностных УУД - развитие у учащихся:

• интереса к науке путем проведения экспериментов,
• самостоятельности в решении задач;
• уважительного отношения к мнению других при работе в группе;
• ответственности за свои действия и результаты работы.

Раздел 4. Анализ эффективности замысла урока. Структура урока.

     Для мотивации к учебной деятельности и повторения пройденного материала я предложил посмотреть картинку и ответить на вопросы: «Что объединяет все эти рисунки?», «Что называется колебательным движением?» после чего, предложил прочитать интерактивную статью «Свободные колебания и их основные характеристики» и выделить главное, чтобы заинтересовать учеников, активизировать их мыслительную деятельность, а также повторить основные положения темы «Колебательное движение. Механические колебания.» такие как период, частота, амплитуда, смещение, фаза колебаний. При этом я попытался создать условия для возникновения внутренней потребности обучающихся в учебной деятельности с опорой на их личный субъектный опыт и ранее изученный материал.  

При ответе на мой вопрос: «От каких параметров колебательной системы зависит период колебания математического маятника?» ученики испытали затруднения, (создание проблемной ситуации), что стало предпосылкой для формулирования темы урока.  

Для постановки цели урока (Целеполагание) и планирования своей деятельности я напомнил, что это лабораторная работа. Далее, были совместно сформулированы и записаны цель урока и поставлены задачи. Учебные цели рождались в совместной деятельности с учетом опыта учащихся, темы урока и созданной проблемной учебной ситуацией.

Планирование деятельности по достижению цели осуществлялось с использованием самостоятельной работы учащихся в групповой форме.

Практический этап. Для выполнение лабораторной работы, я разделил учащихся на группы и предложил учащимся внимательно изучить состав оборудования, начертить таблицу. Лабораторная работа была проведена с использованием следующих типов электронных образовательных материалов: «Аудиофайлы», «Диагностическая работа», «Изображения или фото», «Интерактивная статья (параграф учебника)», «Интерактивные карты», «Симулятор исследований. Симулятор используется для интерактивных исследований на практико-ориентированном материале».  В ней предусмотрено органичное сочетание групповых, коллективных и индивидуальных форм взаимодействия учителя и учащихся с учетом возрастных особенностей учащихся. Результаты – занесены в таблицу, а выводы лабораторной работы анализировались учителем вместе с обучающимися.

Для применения знаний, в том числе в новых ситуациях, в целях формировать способность и готовность к самостоятельному поиску методов решения практических задач, учащимся были предложены задания по определению параметров колебательной системы.

По окончанию выполнения лабораторной работы, с целью самооценки своей деятельности, я вывел на монитор «правильные ответы» и «критерии оценивания» и предложил самостоятельно проверить результаты тестирования и поставьте себе оценку по пятибалльной шкале, а затем, с целью взаимооценки, поменяться работами с соседом по парте и проверить правильность решения теста и оценивания т.к. этот подход позволяет решать коммуникативные задачи обучения, делает оценку более прозрачной и способствует объективному восприятию.

Рефлексию я планировал и организовал в соответствии с содержанием, типом урока, уровнем развития учащихся. Мною было предложено учащимся вспомнить цель, которую они поставили в начале урока и сопоставить полученный результат деятельности с поставленной ранее целью.

 Учащимися были проанализированы допущенные ошибки, выявлены причины неправильного решения отдельных заданий. Особое внимание старался уделяется рефлексии деятельности. В конце урока розданы «бланки для самостоятельного проведения письменной рефлексии по оценке своего критического мышления».

Раздел 5. Образовательные результаты учеников на уроке. 

Предметные результаты:

• выполнены эксперименты по исследованию зависимости периода колебаний математического маятника от его длины, массы шарика и амплитуды, при этом была сформулирована проблему учебного эксперимента;
• осуществлены прямые измерения количества колебаний нитяного маятника и времени, за которые совершаются колебания;
• зафиксированы результаты полученной зависимости - длины маятника, массы шарика и амплитуды в виде таблицы;
• по результатам исследований сформулированы выводы;
• решены (с учетом работы над ошибками) практические задачи по определению параметров колебательной системы.

Метапредметные результаты:

• познавательные – формировались навыки:

- учебно-исследовательской деятельности;

- получения информации физического содержания из источников разных типов.

• регулятивные – самостоятельно составлен план:

 - выполнения практической (лабораторной) работы с учетом имеющихся    

ресурсов,

- решения расчетных и качественных задач;

• коммуникативные – вырабатывались навыки:

- развернуто и логично излагать свою точку зрения с использованием языковых средств;

- принимать цели совместной деятельности, организовывать и координировать действия по ее достижению.

 Личностные УУД:

• проявлять готовность в процессе изучения физики осуществлять исследовательскую деятельность индивидуально и в группе.

Раздел 6. Выводы, самооценка урока.

Результат урока показал усвоение материала учащимися. В целях актуализации знаний ученики выполняли задание на соответствие. Для проверки усвоения материала была предложена лабораторная работа «Исследование зависимости периода колебаний маятника от параметров колебательной системы» и решения практических задач с дифференцированным уровнем сложности, с выбором одного правильного ответа, с развернутым ответом, с кратким ответом. Проверка выполнения заданий осуществлялась путем самоконтроля (по предложенным ключам), а затем взаимоконтроля.

В ходе урока использовались знания, полученные на предыдущих уроках, а также жизненный опыт учащихся. Материал для учеников актуален.

Работа учителя на уроке.

На уроке был достигнут контакт с классом, организовано повторение пройденного материала, прослушивались ответы учащихся, оказывалась помощь и давалась оценка индивидуально каждому ученику, достигнуты цель и задачи урока, предметные и метапредметные результаты

Работа учащихся на уроке.

Класс был активен на всех этапах урока. Виды деятельности менялись: учащиеся наблюдали, слушали, рассуждали, отвечали на вопросы, самостоятельно решали разные виды задач.

Гигиенические условия урока.

Освещенность классной комнаты была достаточной. Учащиеся сидели с учетом их здоровья, роста и успеваемости. Урок прошел в атмосфере доброжелательности. Была взаимная заинтересованность всех участников процесса.

Цели урока были достигнуты. Урок способствовал дальнейшему развитию у школьников потребности в самоизменении, стремлении учиться, развитию самостоятельности. Урок был закончен логически верно. Были установлены задачи последующих уроков.

              Учитель физики                                                                А. А. Добровольский

Согласовано:

Методист школы                                                              И. В. Грисько