МАСТЕР-КЛАСС Обучение приёмам организации экспериментально-исследовательской деятельности посредством учебного предмета Физика
Государственное учреждение образования
«Средняя школа №13 г. Мозыря»
МАСТЕР-КЛАСС
«Обучение приёмам организации экспериментально-исследовательской деятельности посредством учебного предмета «Физика»
Дворак Сергей Леонидович,
учитель физики, учитель-методист
План проведения мастер-класса
«Обучение приёмам организации экспериментально-исследовательской деятельности посредством учебного предмета «Физика»
Ведущий мастер-класса — Сергей Леонидович Дворак, учитель физики Государственного учреждения образования «Средняя школа №13 г. Мозыря».
Целевая группа: учителя физики.
Цель: предполагается, что по завершении мастер-класса его участники будут:
- знать этапы организации учебно-исследовательской деятельности, алгоритм проведения исследования, структуру учебно-исследовательской работы, координаты конкурсов исследовательских работ учащихся;
- уметь формулировать проблему и выдвигать гипотезы исследования, составлять план исследования, обрабатывать результаты эксперимента, создавать и защищать учебно-исследовательскую работу; управлять экспериментально-исследовательской деятельностью учащихся.
Задачи:
- Продемонстрировать опыт работы по проектированию исследовательской образовательной среды.
- Создать условия для передачи опыта посредством прямого и комментированного показа последовательности действий, методов, приёмов и форм организации исследовательской деятельности учащихся.
- Организовать эффективное взаимодействие участников мастер-класса посредством формирования умений обмена педагогическим опытом.
- Способствовать развитию умений использования приёмов и методов исследовательской деятельности на примере исследовательских задач и экспериментальных заданий.
- Содействовать осознанию участниками мастер-класса значимости полученного опыта организации исследовательской деятельности учащихся.
Методическое и техническое обеспечение:
- комплект физического оборудования;
- мультимедийная презентация, разработанная в программе Power Point;
- раздаточный материал для участников мастер-класса: схема «Организация исследовательской деятельности учащихся» (приложение 1); схема «Этапы организации учебно-исследовательской деятельности учащихся» (приложение 2); «Инструкция для подготовительного этапа учебного исследования» (приложение 3); памятка «Методы исследования» (приложение 4); карта исследования; карта целеполагания «Звезда целей»;
- иллюстрации к рефлексии;
- фотоматериалы; маркеры; бумага;
- технические средства обучения: компьютер, мультимедийный проектор, мультимедийный экран.
Ход мастер-класса
I этап — ориентировочно-мотивационный (до 2 минут)
Цель: психологическая настроенность участников мастер-класса на работу и готовность к педагогическому взаимодействию с ведущим.
Методическая задача: создать условия для психологической настроенности участников мастер-класса на работу посредством вовлечения их в деятельность по формированию позитивных эмоций и ценностно-смыслового отношения к теме мастер-класса.
|
Содержание этапа |
Деятельность ведущего |
Деятельность участников мастер-класса |
|
Приветствие
|
Приветствие. Знакомство с участниками мастер-класса (предлагаю записать свои имена на бейджах) |
Записывают свои имена на бейджах. Знакомятся |
|
Вступительное слово |
В настоящее время достаточно остро ощущается потребность общества в выпускниках учреждений общего среднего образования, способных к саморазвитию и самореализации, умеющих оперировать полученными знаниями, обладающих умением ориентироваться в информационном пространстве и продуктивно работать. Поэтому важно развивать познавательные способности учащихся, а развивать их, опираясь на технологию исследовательской деятельности, значительно проще. Развитие исследовательских умений и навыков учащихся помогает достичь определённых целей: развитие познавательного интереса и повышение мотивации к изучению учебного предмета, мотивация на достижение более высоких результатов. Первоначальным этапом готовности учащихся к данному виду деятельности становятся чувство удивления и желание принять нестандартный вопрос. Задача же учителя — в системе использовать способы научного познания: сравнение и сопоставление, анализ и синтез, обобщение и конкретизацию; постоянно поддерживать интерес учащихся к открытиям.
|
Психологически настраиваются на работу
|
|
Необычное начало занятия, направленное на мотивацию участников на совместную деятельность |
В руках у меня коробка. Можете ли вы ответить, что находится в коробке? Что для этого вам необходимо сделать? Предлагаю сформулировать название процесса взаимодействия участников мастер-класса. |
Вступают в диалог, проявляют активную позицию Отвечают: исследование. |
|
Организация работы в группах |
Предлагаю выбрать любое изображение и распределиться на группы (4 группы по 6 человек). На доске и столах расшифровка изображений: 1 группа (морковь, репка); 2 группа (обезьяна, репейник); 3 группа (орехи, горох); 4 группа (подводная лодка, самолёт). Организую работу по определению ролевых позиций в группе, правил групповой работы |
Распределяются по группам. Организуют зна-комство в группе. Предлагают правила работы в группе |
|
Определение темы мастер-класса |
Формулирую тему мастер-класса «Обучение приёмам организации экспериментально-исследовательской деятельности посредством учебного предмета «Физика» |
Определяются с темой мастер-класса |
II этап — актуализация субъектного опыта участников (до 5 минут)
Цель: диагностика первичного педагогического опыта участников мастер-класса, мотивация на предстоящую деятельность.
Методическая задача: создать условия для диагностики первичного профессионального опыта и мотивации на предстоящую работу посредством определения «проблемного поля» мастер-класса.
|
Содержание этапа |
Деятельность ведущего |
Деятельность участников мастер-класса |
|
Определение уровня подготовленности участников к восприятию опыта мастера, актуальности его исследований |
Провожу поисковую беседу, направленную на диагностику потребностей и уровня готовности педагогов к восприятию нового опыта. —Занимались ли Вы когда-нибудь исследовательской деятельностью с учащимися? —Нужна ли исследовательская деятельность учащихся и почему? —Интересуетесь ли Вы организацией исследовательской деятельностью учащихся? |
Участвуют в беседе, делятся подобными педагогическими проблемами и способами их практического решения
|
|
Создание условий для актуализации «проблемного поля» мастер-класса |
Предлагаю сформулировать название процесса взаимодействия участников мастер-класса в ходе ответа на вопрос: исследование и исследовать — два различных направления деятельности? Предлагаю толкование термина «Исследование» по словарю С.И. Ожегова (Исследование —научный труд. Исследовать: 1. Подвергнуть научному изучению. 2. Осмотреть (осматривать) для выяснения, изучения чего-нибудь) (на экране читаем) |
Обсуждают в группах понятия «исследование» и «исследовать». Сопоставляют ответы с толкованием терминов по словарю С.И. Ожегова |
|
Мозговой штурм |
— Как вы понимаете, что такое исследовательская деятельность? На доске фиксируются варианты определений каждой группы. Знакомлю с определением исследовательской деятельности по А.С. Обухову, Н.И. Запрудскому (на экране). |
Обсуждение, обмен информа-цией и представ-ление результатов. Сопоставление определений |
III этап — целеполагание (до 2 минут)
Цель: личностная позиция каждого участника в определении целей своей работы на мастер-классе.
Методическая задача: создать условия для личностного целеполагания участников.
|
Содержание этапа |
Деятельность ведущего |
Деятельность участников мастер-класса |
|
Определение цели занятия. Вовлечение участников в целеполагание |
В ходе беседы предлагаю участникам определить, чего они ожидают от мастер-класса. На экране вопросы, с которыми мы сталкиваемся ежедневно: Что? Где? Когда? Как? Зачем? По статистике самый популярный вопрос: зачем? Побуждаю к постановке личностных целей, ответив на вопрос: «Зачем?». Предлагаю использовать карту целеполагания «Звезда целей» и сформулировать свою цель участия в мастер-классе |
Отвечают на вопросы. Активно участ-вуют в определе-нии личностно значимой цели занятия, работая с картой целепола-гания «Звезда целей». Формулируют свою цель |
IV этап — информационно-деятельностный (до 30 минут)
Цель: знакомство с приёмами, методами, способами организации исследовательской деятельности учащихся; первичный опыт организации методического сопровождения исследовательской деятельности посредством решения исследовательских задач, выполнения экспериментальных заданий участниками мастер-класса.
Методическая задача: познакомить участников мастер-класса с приёмами, методами, способами организации исследовательской деятельности учащихся; создать атмосферу коллективного взаимодействия по формированию первичного опыта исследовательской деятельности участников; создать условия для практической деятельности участников по освоению приемов и методов организации исследовательской деятельности учащихся.
|
Содержание этапа |
Деятельность ведущего |
Деятельность участников мастер-класса |
|
Интерактивная лекция
|
Формирую представление у участников мастер-класса о методах, приёмах и способах организации экспериментально-исследовательской деятельности учащихся. Знакомлю с алгоритмом проектирования учебно-исследовательской работы, особенностями подготовки учащихся к представлению работ. Демонстрация достижений учащихся в исследовательской деятельности. Знакомлю участников с районными, областными, республиканскими, международными конференциями и конкурсами. Создаю условия для определения последовательности действий при методическом сопровождении иссле-довательской деятельности учащихся. Знакомлю со схемами: «Организация исследовательской деятельности учащихся», «Этапы учебно-исследовательской деятель-ности учащихся» (приложения 1, 2). |
Активно воспринимают предложенную информацию: слушают, задают вопросы.
Обсуждают дидактическое содержание предложенных им понятий. Высказывают свое мнение об исследованных ими понятиях.
|
|
Работа по приобретению первичного опыта исследовательской деятельности (первичный эксперимент) |
Создаю условия для формирования знаний участников об исследовательских заданиях. 1.Каждой группе выдаю по бруску и предлагаю выполнить опыт №1: попробуйте толкнуть его по столу. — Что вы наблюдаете? Что явилось причиной изменения скорости? Попытайтесь дать определение. — Каковы причины трения? 2. Каждой группе выдаю по два сухих стеклышка и предлагаю выполнить опыт №2: приведите их во взаимодействие и попробуйте отделить друг от друга. 3. Проводим опыт №3: на одно из стеклышек при помощи шприца поместить несколько капель воды. Привести их в соприкосновение и попытаться рассоединить. — Сегодня мы будем исследовать силы трения. — Почему силы, а не сила? Привожу примеры и демонстрирую силы трения: сила трения покоя, сила трения скольжения, сила трения качения, сила трения в среде. — Как вы думаете, от чего зависит сила трения? Предлагаю памятку «Методы исследования» (приложение 3). Группа 1 — «Сила трения покоя». Группа 2 — «Сила трения скольжения». Группа 3 — «Сила трения качения». Группа 4 — «Сила трения в среде» |
1.Проводят опыт №1. Отвечают на вопросы. Приходят к выводу, что причиной измене-ния скорости бруска является сила трения. 2.Проводят опыты №2,3. Отвечают на вопросы. Анализируют.
|
|
Тренинг
Имитация процесса исследования: определение темы, объекта и предмета исследования; постановка цели и задач исследования; проведение эксперимента; формулирова-ние выводов
|
1.Создаю условия для определения последовательности действий при методическом сопровождении исследовательской деятельности учащихся (каждой группе предлагаю алгоритм действий по выполнению экспериментальных заданий).
2.Предлагаю в группах согласовать тему предстоящего исследования и разработать алгоритм построения учебно-исследовательской работы, заполняя карту исследования. Консультирую. Обращаю внимание на использование в работе памяток, схем.
Группа 1 «Сила трения покоя» Эксперимент «Установить зависимость силы трения от силы давления тела на поверхность». 1.Измерьте модуль веса бруска с помощью динамометра. Зацепите динамометр за брусок и положите их на широкую деревянную линейку. Медленно увеличивайте силу упругости пружины до тех пор, пока брусок остается в покое. 2. Измерьте максимальную силу трения покоя. 3. Поставьте на брусок гирю массой 100г, повторите описанный выше опыт. Ответьте на вопросы: 1.Почему тело не движется под действием силы упругости? 2. Как изменилась сила трения покоя, после того, как увеличили вес груза? Группа 2 «Сила трения скольжения» Эксперимент «Установить зависимость силы трения скольжения от шереховатости поверхности». 1.Толкнуть брусок по столу. 2.Приведите брусок в равномерное движение вдоль линейки и измерьте динамометром модуль силы трения скольжения. Сравните значение силы трения скольжения и силы трения покоя? 3.Измените положение бруска( например, на другой бок). Необходимо при двух положениях бруска измерить и сравнить силы трения скольжения. 4.Рассмотреть движение бруска по поверхности наждачной бумаги и стеклу Ответьте на вопросы: 1.Что происходит со скоростью бруска, когда его толкнули? 2.Зависит ли сила трения скольжения от площади поверхности соприкасающихся тел? 3.Зависит ли сила трения скольжения от состояния поверхностей, от материала поверхностей? Группа 3 «Сила трения качения». Эксперимент «Сравнить силы трения скольжения и качения». 1.Демонстрационный каток приведите в равномерное движение. Замерьте показания динамометра. Другой каток (меньшего диаметра) приведите в движение. Замерьте показания динамометра. 2. Проведите эксперименты по разным поверхностям. Сравните полученные результаты с предыдущим значением силы трения. Ответьте на вопросы: 1.Что можно сказать о силе трения качения? 2.Чем отличается от трения качения от силы трения скольжения? Группа 4 «Сила трения в среде» Эксперимент «Установить зависимость силы трения от площади поверхности соприкасания тел». 1.Положите брусок на поверхность стола, прикрепите к нему динамометр. 2.Равномерно передвигайте динамометр, запишите показания. 3.Переверните брусок на другую грань и повторите опыт. 4.Повторите опыты, добавив грузы. 5.Сделайте вывод.
3.Организую презентации «исследовательских работ» и их обсуждение.
4.Предлагаю по схеме «Организация исследовательской деятельности учащихся» и памятке «Методы исследования» выбрать те методы и приёмы, которые были использованы для выполнения экспериментов и подготовки «исследовательской работы».
|
Используя собственный опыт, информацию, полученную на предыдущих этапах мастер-класса, каждая группа разрабаты-вает алгоритм построения учеб-но-исследователь-ской работы, заполняя карту исследования.
Проводят эксперименты в группах.
Представители от каждой группы демонстрируют свой эксперимент и сообщают о результатах исследования. Участвуют в обсуждении работы своей и других групп.
Все вместе делают выводы о силах трения.
Выбирают и анализируют те методы и приёмы, которые использовали при выполнении экспериментов и подготовке «исследова-тельской работы» |
|
Решение качественных задач |
1.Предлагаю трем представителям каждой группы, отобранным по произвольному признаку, перейти в соседние группы. Предлагаю оставшимся в своих группах в дальнейшем играть роль учителей, а вновь прибывшим – учащихся. 2.Организую практическую работу участников по решению качественных задач. |
Перераспределяются в группах в соответствии с указанием.
Решают задачи. Делают выводы.
|
|
Группа 1 «Сила трения покоя» 1.Автомашина с прицепом должна перевезти тяжёлый станок. Куда выгодней его поместить – в кузов или в прицеп? Почему? 2.Гвоздь сравнительно легко выдернуть из сухой доски и трудно из набухшей. Почему? Ведь, казалось бы, вода, играя роль смазки, должна уменьшать трение. 3.Почему мука и крупа, высыпанные из стакана на стол, образуют горку конической формы, а вода растекается тонким слоем? 4.Массивную дверь ребёнок может закрыть, а открыть её ему бывает не под силу. Почему? Группа 2 «Сила трения скольжения» 1.С какой целью гимнасты (штангисты), приступая к выполнению упражнений на гимнастических снарядах, натирают ладони рук жжёной магнезией – веществом, хорошо поглощающим влагу? 2.Зачем на подошвы спортивной обуви футболистов (бутсы, шиповки) набивают кожаные, пластмассовые, металлические шипы? 3.Зачем на шинах автомобиля делают рельефный рисунок (протектор)? Какую беду таит в себе «лысая» резина? 4.Для чего смычки при игре на скрипке натирают канифолью? Группа 3 «Сила трения качения» 1.Почему человек может поскользнуться, наступив на твёрдую сухую горошину или бусинку? 2.Для чего при спуске с горы тележки (воза) одно колесо её закрепляют так, чтобы оно не вращалось? 3.Почему капли дождя легко стекают с наклонного ската крыши, а снег на крышах скапливается толстым слоем. Группа 4 «Сила трения в среде» 1. Почему большую льдину, плавающую на воде, привести в движение легко, но сразу же сообщить большую скорость трудно? 2.Почему течение воды в реке около берегов и дна медленнее, чем посередине и на поверхности? 3.Почему легче плыть, чем бежать по дну по пояс погружённым в воду? 4.Если перестать грести вёслами, лодка скоро останавливается. Почему? Для чего спортивные лодки полируют? |
||
|
Эксперимент |
Предлагаю провести эксперимент по определению коэффициента трения для бруска, движущегося по различным поверхностям (резина, стекло, фанера, ДВП).
Предлагаю внести данные в таблицу, построить график и используя формулу µ=F/N определить коэффициент трения.
Консультирую. Делаю вывод.
|
Проводят эксперимент в группах. Записывают показания динамометра в таблицу. По данным таблицы строят график и используя формулу µ=F/N определяют коэффициент трения. Сравнивают свои значения |
|
Демонстрация образца учебно-исследовательской работы по данной теме |
Представляю образец учебно-исследовательской работы «Исследование проявления силы трения», выполненной учащимся. Демонстрирую мультимедийную презентацию к учебно-исследовательской работе. |
Сравнивают свои «исследовательс-кой работы» с предложенным образцом. Делают выводы и осознают прак-тическую значи-мость организации исследовательской деятельности учащихся. |
V этап — рефлексивно-коррекционный (до 6 минут)
Цель: оценка эффективности взаимодействия педагога и участников мастер-класса; определение значимости полученных исследовательских знаний и умений для использования в дальнейшей педагогической деятельности.
Методическая задача: обеспечить условия для рефлексивной оценки мастер-класса и результатов своей работы на мастер-классе; определить значимость полученных знаний и умений для использования в дальнейшей педагогической деятельности.
|
Содержание этапа |
Деятельность ведущего |
Деятельность участников мастер-класса |
|
Создание ситуации эмоционально-ценностного отношения к проблеме мастер-класса
|
1.Заключительное слово ведущего. По окончании сегодняшнего мастер-класса ваши профессиональные знания, я думаю, расширились. Уверен, что за применением исследовательской деятельности в образовательном процессе большое будущее. Надеюсь, что вы, овладев особенностями организации исследовательской деятельности учащихся, будете активно применять их в своей педагогической практике. Хочется верить, что сегодня мы сделали маленький шаг в этом направлении. Мы ответили только на некоторые вопросы, но исследование – это процесс, который не заканчивается никогда. Ибо ответ на поставленный вопрос может быть отправной точкой для дальнейшей вашей деятельности.
2.Задаю вопрос: почему для каждой группы подобраны именно эти иллюстрации? |
Слушают ведущего мастер-класса, делают вывод о возможности дальнейшего само-образования по вопросам организационно-методи-ческого сопровождения исследовательской деятельности учащихся.
Предлагаю свои варианты ответов и самостоятельно делают вывод о том, что иллюстрации соответствуют названию их группы. Обосновывают свой ответ. |
|
Рефлексия |
1.Обращаюсь к карте целеполагания «Звезда целей».
2.Рефлексия «Чемодан, корзина, мясорубка». Предлагаю выбрать иллюстрацию для оценки мастер-класса и прокомментировать свой выбор.
|
1.Озвучивают свою цель участия в мастер-классе по данной теме и делают выводы о её достижении. 2.Выбирают иллюстрацию для оценки мастер-класса и комментируют свой выбор.
|
Предлагаемый мастер-класс апробирован на группе учителей физики в количестве 24 человек. По результатам предварительного опроса было выявлено, что 7 человек имели педагогический стаж до 5 лет, 6 человека – от 5 до 10 лет, 9 человек – от 10 до 15 лет и 2 человека – свыше 15 лет. Степень подготовленности участников по данной теме также была различной: имели опыт организации исследовательской деятельности учащихся только 13% педагогов. Несмотря на столь разнообразный качественный состав слушателей, 92% отметили необходимость данного вида деятельности в образовательном процессе.
На этапе тренинга участники мастер-класса представили проекты следующих исследовательских работ:
- Исследование силы трения покоя.
- Исследование силы трения скольжения.
- Исследование силы трения качения.
- Исследование силы трения в среде.
В ходе защиты проектов участники продемонстрировали полученные знания и приобретенные умения по теме «Организация исследовательской деятельности при изучении учебного предмета «Физика» как средство развития познавательной активности учащихся». Таким образом, цели, сформулированные в результате совместного целеполагания, были достигнуты.
Участники мастер-класса отметили удачность выбора «мастер-класса» в качестве формы обмена педагогическим опытом, поскольку самые полезные знания и умения они приобрели в ходе тренинга, взглянув на проблему организации исследовательской деятельностью учащихся не только с позиции учителя, но и глазами учащегося.
Список литературы
- Запрудский, Н. И. Технология исследовательской деятельности учащихся: сущность и практическая реализация/Н.И.Запрудский //Фізіка: праблемы выкладання. – 2009. – № 4. – С. 51–57; № 5. – С. 19–27
- Обухов, А.С. Исследовательская позиция и исследовательская деятельность: что и как развивать/А.С.Обухов//Исследовательская деятельность школьников. – 2003. – № 4 – С. 18–23
- Осипенко, Л.Е. Система задач и упражнений как средство повышения познавательного интереса школьников к изучению физики и формирования их исследовательской компетентности // Фізіка: праблемы выкладання. —2008. — № 1. — С. 12-16.
- Перельман, Я.И. Занимательная физика. В 2 Кн. 2-я.- М.: Наука 1976 -272 с.
- 5. Слободянюк А.И. Исследовательская деятельность по физике/ А.И. Слободянюк, Л.Е. Осипенко — Минск: Красико-Принт. — —144 с.