Мастер-класс: изучение фундаментальных физических понятий посредством решения системы задач

Здравствуйте! Меня зовут Паничкина Елена Олеговна, я учитель физики школы № 3.

Давайте посмотрим на слайд и попытаемся ответить на вопрос:

-Что общего между этими изображениями? (слайд 2 ответы из зала)

В жизни очень часто нам приходится решать различного рода задачи, как говорил Лев Толстой «Большинство жизненных задач решаются, как и алгебраические уравнения: приведением их к самому простому виду».

(слайд 3)

Ему вторит Д.Пойа «Лучший способ изучить что-либо – это открыть самому», «Умение решать задачи – такое же практическое искусство как умение плавать, или бегать на лыжах. Ему можно научиться путем подражания или упражнения» (слайд 4).

Да, действительно, на мой взгляд, учителя физики очень важно научить ребят решать задачи. Но все, кто учился в школе и изучал физику, знает, что это достаточно трудоёмкий и нудный процесс. Поэтому, я считаю, что при изучении физики, начиная с 7 класса нужно стараться сделать этот процесс более интересным увлекательным, особенно когда на уроке мы формируем основные физические понятия, которые будут являться фундаментом для будущего понимания физики. Поэтому для своего мастер-класса я выбрала тему: «Формирование фундаментальных естественнонаучных понятий посредством решения системы физических задач» (слайд 5).

-Обучаясь в школе, любили ли вы решать задачи по физике? (поднимите руки, сидящие в зале)

Готовясь к мастер-классу, мы провели опрос учащихся по классам (слайд 6)

Получается, что чем младше школьники, тем больше любят они решать задачи, по сравнению со старшими учениками. На вопрос в чем причина, один из ответов был:

- Наличие большого количества формул и законов.

Но формулы и понятия легко запоминаются, если мы смогли прийти к этому самостоятельно. Я считаю это можно сделать гораздо успешнее, если при изучении любой темы по физике использовать систему задач. (слайд 7)

Сегодня на мастер-классе я постараюсь показать, как при помощи системы задач сформировать у наших участников такое понятие как плотность вещества.

Итак, на первом этапе по изучению этой темы вполне уместно поставить перед учащимися качественный вопрос-задачу (слайд 8)

• - Размеры деревянного и стального шаров одинаковы, какой из них имеет большую массу? Почему?

Далее мы вводим понятие плотность вещества, знакомим учащихся с обозначением этой величины, единицей её измерения и расчетной формулой. ( слайд 9)

На этом этапе уместно решить задачу количественную (слад 10), когда мы отрабатываем навыки решения и применения формулы.

Сейчас я попрошу помочь мне участников фокус-групп выполнить задание: (слайд 11)

- определить плотность кусочка мыла

Давайте вместе подумаем, что нужно знать для того чтобы это сделать: (слайд 12)

- нужно знать массу этого кусочка;

- нужно знать его объём.

То и другое мы можем сделать, воспользовавшись физическими приборами, другими словами проведя эксперимент.

Чтобы правильно пользоваться весами наши помощники напомнят нам о них. Внимание на экран. (фрагмент Фиксики).

-Итак, давайте с помощью весов измерим массу нашего кусочка.

- Измерим объём кусочка мыла (слайд 13)

- Получим результаты

Перейдем к решению исследовательской задачи

На столе у каждой фокус-группы стоит бутылек обычного клея ПВА.

Скажите, для чего используют это клей? (для склеивания поверхностей)

-Хорошо, а вы можете предложить иное использование этого клея?(делают холодный фарфор)

Как у любого вещества, у любой жидкости у этого клея есть определенная плотность. Давайте сейчас попробуем изменить физические свойства, в частности плотность этого вещества. Возьмите чашку и выдавите туда небольшое количество этого клея, возьмите раствор тетрабората натрия и добавьте 5-7 капель в чашку с клеем, теперь возьмем лопатку и попробуем смешать полученную массу. Смешиваем.

Что у нас получилось в результате эксперимента? (вязкая масса наподобие силикона)

Мы с вами смогли получить умный пластилин. Спасибо

Итак задача (слайд 15): исследуйте свойства этого вещества, и предложите свой способ его использования в деятельности человека.

Коллеги, на столах у Вас есть справочные материалы по современным достижениям науки в этой области, а также план исследования свойств вещества. По истечении 5 минут каждая группа представит свою работу публично.

Уважаемые группы вам понятно задание?

Что нужно сделать, чтобы успешно выполнить задание в группах? (распределить обязанности)

Уважаемый зал, пока работают группы, я хотела бы спросить какие ассоциации вызывает у вас словосочетание «семья Медичи»?(Флоренция, искусство верно). Я предлагаю посмотреть на это по иному: сейчас на мастер-классе мы с вами постараемся пронаблюдать суть одного педагогического приема эффекта Медичи. Суть эффекта Медичи заключается в том, что идеи и вопросы, казалось бы, несвязанных между собой полей, пересекаются. Т.Е чтобы решить какой-нибудь определенный вопрос, нужно объединить усилия людей из разных областей науки. Посмотрим, что у нас получится.

А я расскажу вам об этом приеме, на мой взгляд, ключевом приёме для межпредметной интеграции. Задумывались ли вы когда-нибудь о том, как рождается появление нового? Автор книги «Эффект Медичи» Франц Йоханссон (слайд 16) однажды задумался и провел свое исследование. Он пришел к выводу, что дисциплинарная наука умерла. Все самое лучшее случается на стыке различных концепций, культур и дисциплин.

Семья флорентийских банкиров Медичи внесла огромный вклад в развитие культуры и науки в эпоху Возрождения, в результате чего Флоренция стала эпицентром креативных идей. У этой семьи было так много денег, что они могли позволить себе пригласить во Флоренцию деятелей разных областей — скульпторов, поэтов, философов, ученых, финансистов, архитекторов и художников. Такой наплыв не мог не дать результата — все эти люди общались друг с другом, делились опытом в своей области и таким образом разрушали границы между культурами и дисциплинами. Поэт учился у философа, художник у ученого, скульптор у архитектора. И все они вместе создали новый мир, плоды которого мы ощущаем до сих пор — эпоху Возрождения. Флоренция стала просто-таки эпицентром креатива и самым творческим периодом в истории человечества.

Примером такой интеграции служит личность выдающегося художника Леонардо да Винчи. Пожалуй, величие Леонардо да Винчи объясняется именно тем, что он, будучи художником, стирал грани между наукой и живописью, приборостроением и зоологией с примесью натуралистики. Он умел находить пересечения в разных областях.

Любой человек, будь он человеком творческим или бизнесменом, должен выйти за рамки привычного и оглянуться по сторонам. Автор приводит несколько примеров того, как однажды один человек создает нечто новое, просто соединяя две и больше различных концепции.

Уважаемая аудитория мы сейчас наблюдаем за работой фокус-групп, которые состоят из специалистов в разных областях знаний. Это учителя начальных классов, английского языка, биологии, что полностью соответствует ключевой идеи концепции эффекта Медичи. В результате такой работы, мы продолжаем формирование предметных знаний в области физики, которая является фундаментом естественнонаучных знаний человека.

- выступление групп

Таким образом, формируя таким способом основные фундаментальные понятия

Приложение

1. В ходе работы умный пластилин демонстрирует:

- свойства жидкости: может перетекать, капать со стола,

- при плавном воздействии растягивается и пружинит, как резиноподобное вещество;

- резкое растягивание материала приводит к разрыву и напоминает разрыв бумаги или мокрого картона.

- свойства твердого вещества: При сильном сжатии или ударе, например о стол, умный пластилин моментально твердеет и становится «каменным». Что в очередной раз подтверждает свойства неньютоновской жидкости.

– антистресс или жвачка для рук. Звучит прозаично, но удовольствие помять, покрутить пластичную субстанцию, разминая кисти, отдыхая от длительной работы за компьютером или размышляя над сложным решением, остается таковым. Умный пластилин позволит занять руки и отвлечься человеку, бросающему курить. Благодаря этим особенностям хэндгам – неплохая идея для подарка;

– ароматерапия и цветотерапия: металлик, перламутр или неон – жвачка для рук выглядит ярко и привлекательно. Хэндгам-хамелеон визуально реагирует на тепло рук. Ароматизированный же, он доставляет еще больше удовольствия, успокаивает и улучшает настроение. Тем более что запах подобрать можно по собственному вкусу: будь то клубника или вишня, апельсин, персик, яблоко, банан или другой приятный аромат;

– игрушка для развития мелкой моторики рук для детей с 3-4 лет: малыши могут не только мять или растягивать умный пластилин, но и лепить из него различные фигурки. Под присмотром взрослых или вместе с ними – от домиков и человечков до изящных цветов, как на фото ниже. Главное здесь, не забыть предупредить детей о том, что хендгам несъедобен. А также о том, что фигурки не будут держать форму долго: они растекутся в лужицы, оставленные в покое. Как вариант, лучшие шедевры можно фотографировать и делится снимками достижений с друзьями;

– кистевой тренажер для восстановления мышц руки после травмы, при реабилитации суставов: нанопластилин или хэндгам одновременно мягок и пластичен – но он может быть упругим и прочным, если прикладывать к нему усилия. И отлично подходит для таких целей;

Можно добавить свои варианты

варианты применения умного пластилина

– материал для экспериментов и фокусов, для обучения детей свойствам неньютоновской жидкости. Оригинальный хэндгам можно использовать как мячик, надувать, как жвачку (при помощи соломинки). Люминесцентный или светящийся, он эффектно выглядит в темноте. Еще такую жвачку для рук используют для создания светящихся рисунков и отпечатков фотографий.

- намотав на валик можно использовать как чистку для ковра;

- снимать форму с моделей, например ключа и т.д.

- если растянуть его тонким слоем и покрыть поверхность, то эта пленка при высыхании образует водонепроницаемую поверхность.

изготовление конструкций для транспортировки легкобьющихся предметов

- для изготовления наколенников, налокотников и т.д.

Можно добавить свои варианты