Формирование исследовательской компетентности у студентов на уроках физики

ДЕПАРТАМЕНТ ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ ПРИМОРСКОГО КРАЯ

ХАНКАЙСКИЙ ФИЛИАЛ КРАЕВОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

«УССУРИЙСКИЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОЛЛЕДЖ»

Методическая разработка Формирование исследовательской компетентности у студентов на уроках физики.

Разработала:

Согласовано:

Утверждено:

Рыжих Т. М. - преподаватель физики высшей квалификационной категории

Подпись: _____________

На заседании методического совета

Протокол №____ от _______ 2015г.

Председатель ЦК Рыжих Т.М.

Подпись: _____________

Зав по УПР Храмылева С.И.

«___»___________2015г.

Подпись _______________

Содержание

1. Введение 3

2. Исследование-ведущий метод развивающего обучения. 3

3. Что такое исследовательская деятельность студента? 4

4. Примеры исследовательской деятельности студентов. 8

5. Заключение 21

6. Литература 22

Скажи мне, и я забуду,

Покажи мне, и я запомню,

Дай мне действовать самому,

И я научусь.

(Древнекитайская мудрость).

Введение.

В федеральных государственных образовательных стандартах нового поколения подчёркивается важность образования в решении вопросов социально - экономического развития России. В числе основных задач названы: создание условий для повышения конкурентоспособности личности; формирование трудовых ресурсов, способных воспроизводить и развивать материальный и интеллектуальный потенциал страны; обеспечение социальной и профессиональной мобильности; формирование кадровой элиты общества, основанное на свободном развитии личности. Современные условия выдвигают новые требования к студентам, которые вступают в жизнь. Они должны быть не только знающими и умелыми, но и мыслящими, инициативными, самостоятельными. Поэтому традиционные формы обучения студентов, когда осуществлялось прохождение программы и усвоение ими определённой совокупности знаний, должны измениться на процесс формирования определенных качеств личности обучающихся посредством их активного участия в усвоении знаний.

Важнейшей задачей современной системы образования является формирование универсальных учебных действий, обеспечивающих студентам умение учиться, способность к саморазвитию и самосовершенствованию. В стандартах третьего поколения заявлено о необходимости реализации компетентностного подхода в образовании. Он включает в себя практическую и гуманистическую направленность. Для реализации данного подхода в образовании, мною были поставлены задачи создать условия для развития творческого потенциала личности студентов. Развития у них исследовательской компетентности и самостоятельности у обучающихся путём включения их в различные виды и уровни учебно-исследовательской и экспериментальной деятельности.

Исследование - ведущий метод развивающего обучения

Развивающее обучение направлено на формирование личности, его цель - развитие студента, его интеллекта. Основа этого процесса - самостоятельная познавательная деятельность студента. Идеи этого развития как раз можно и нужно осуществлять при обучении физике. Некоторые занятия должны быть организованы так, чтобы все задания позволяли самостоятельно «открывать» и изучать неизвестные ранее объекты, явления, свойства, закономерности. Обучение надо стараться строить так, чтобы ставить задачи, для решения которых надо размышлять, коллективно обсуждать, выдвигать гипотезы и их проверять. В этом случае студент вынужден обращаться к дополнительной литературе, таблицам, справочникам, интернету. Исследовательская деятельность обусловлена биологически, человек рождается исследователем. Исследования и поисковая активность - естественное состояние молодого человека, он построен на познании мира, он хочет его познавать. Исследовательское поведение - один из важнейших источников получения человеком представления о мире. Исследовательская деятельность представляет собой познавательную деятельность, так как она направлена на поиск информации с целью познания или преобразования действительности.

Главная идея исследовательского подхода - «это обучение через открытие». Построение таких уроков сводится к тому, что студент сам открывает явление, закон, закономерность, опираясь на знания полученные ранее. Исследовательский подход в обучении физике позволяет эффективно формировать практические умения и навыки.

К таким умениям относят: работу с книгой, со справочником, интернетом, написание реферата, создание презентации, постановку эксперимента, проведение наблюдений, решение изобретательских задач и т. д.

Главная цель исследовательской деятельности студента - в приобретении ими навыка исследования как универсального способа освоения действительности, развитии способности к исследовательскому типу мышления, формировании у студентов способности самостоятельно получать знания, творчески осваивать и перестраивать новые способы деятельности в любой сфере человеческой культуры. Обучение умениям и навыкам исследовательского поиска становится важнейшей задачей современного образования. Для современного студента исследовать, открыть, изучить - сделать шаг в неизведанное и непознанное.

Исследование развивает познавательные навыки студента, критическое мышление. Данная технология учит ориентироваться в информационном пространстве, развивает способность к самостоятельному усвоению знаний и умений.

Что же такое исследовательская деятельность студента?

Исследовательская деятельность - это деятельность студентов по исследованию различных объектов с соблюдением процедур и этапов, близких научному исследованию, но адаптированных к уровню познавательных возможностей учащихся. Основным отличием учебной исследовательской деятельности от научной является то, что в результате этой деятельности студенты не производят новые знания, а приобретают навыки исследования как универсального способа освоения действительности. При этом у них развиваются способности к исследовательскому типу мышления, активизируется личностная позиция. Главным смыслом исследования в сфере образования есть то, что оно является учебным. Это означает, что его главной целью является развитие личности, а неполучение или открытие нового закона, явления и т. д.

В результате исследовательской деятельности развиваются следующие умения и навыки:

1. Познавательные. К ним относятся умения формулировать проблему; умения самостоятельно создавать способы решения проблем творческого и поискового характера; умения и навыки наблюдения; проведения экспериментов; умения давать определение понятиям; умения классифицировать; умения делать выводы и умозаключения; выдвигать гипотезы; умения видеть проблемы.

Познавательные умения приводят к развитию логического мышления. Студенты учатся анализировать, синтезировать, устанавливать причинно-следственные связи, доказывать и выдвигать гипотезы, а так же их обосновывать.

2. Коммуникативные. При исследовательском подходе к обучению развиваются умения: сотрудничать; выражать свои мысли; прислушиваться к мнению других участников учебного процесса; умения защищать свои идеи и выводы.

3. Личностные. Учащийся приучается к самооценке, самоконтролю, нравственно- этическому оцениванию своей деятельности.

4. Регулятивные. Развиваются умения планировать свою деятельность, ставить цели и задачи своей работы, а так же умения корректировать и оценивать результаты своего труда.

Основные достоинства исследовательской деятельности студентов.

Основными преимуществами исследовательского метода в учебном процессе по сравнению с традиционными методами, которые имеют репродуктивный характер, получаемых знаний являются:

• высокая степень самостоятельности;

• познавательная мотивация, получаемых знаний;

• индивидуальная инициативность учащихся;

• развитие социальных навыков при выполнении групповых исследовательских работ;

• приобретение опыта творческой деятельности;

• межпредметная интеграция знаний;

• от самостоятельного исследования и его результатов студент получает большое моральное удовлетворение, что способствует стремлению к занятиям исследовательского характера;

• в результате проведённых исследований студент получает новые знания и личный опыт.

Применяя исследовательский метод в образовательном процессе, преподаватель выбирает тот или иной вариант сложности исследовательской работы. Обязательно учитываются при этом уровень подготовки учащихся, их заинтересованность выбранной темой.

Самый простой вариант исследовательской работы это тот, когда преподаватель сам ставит проблему исследования и намечает его план или предлагает инструкционную карту, по которой учащийся проводит исследование.

Более сильным учащимся преподаватель формулирует проблему и предлагает найти пути и методы её решения самому. Студент самостоятельно строит план эксперимента, а затем самостоятельно его осуществляет.

Наиболее сложным вариантом исследовательской деятельности является научно - исследовательская работа, когда студенты сами выбирают интересующую их тему, ставят перед собой задачи и ищут пути их решения.

Существует следующая классификация исследовательской деятельности:

1. освоение программного материала;

2. более глубокое изучение темы;

3. изучение вопросов, которые не изучаются в программе.

Исследования делятся на индивидуальные, групповые и коллективные. Исследовательские работы могут быть как аудиторные, так и внеаудиторные. Продолжительность работы может быть кратковременной и долговременной. Преподаватель обязательно должен помогать студентам видеть смысл их творческой исследовательской деятельности, видеть в этом возможность реализации собственных талантов и способностей, способов саморазвития и самосовершенствования.

Учитель должен способствовать созданию творческой, рабочей атмосферы, поддерживать интерес к исследовательской работе. Важным условием эффективного развития личности является подбор задания. Их надо подбирать так, чтобы студенты справились с ними и почувствовали себя победителями. Исследовательские технологии отнесены к технологиям ХХI века, предусматривающим, прежде всего, умение человека адаптироваться к стремительно изменяющимся условиям жизни в постиндустриальном обществе. Нужно учить именно тому, что может пригодиться, тогда наши выпускники смогут достойно представлять достижения российского образования. Огромную роль играет исследовательская деятельность в современных учебных программах. Подобная деятельность, ставящая учащихся в позицию «исследователя», занимает ведущее место в системах развивающего обучения. Работа по развитию исследовательских умений и навыков должна быть систематической.

Учителю необходимо поощрять творческие проявления учащихся, стремление к творческому поиску. Важно, чтобы они не боялись допустить ошибку. Отрицательных оценок за данную деятельность быть не должно. Задача учителя - не подавлять желания, порывы, творческие идеи студентов, а поддерживать и направлять их. Каждому ученику необходимо дать возможность ощутить свои силы, поверить в свои способности. Исследование должно быть посильным, интересным и полезным.

Основные средства развития исследовательской деятельности при изучении физики.

Исследовательская технология на уроках физики самая результативная и прогрессивная. Основными средствами развития исследовательской деятельности при изучении физики являются учебный эксперимент, решение задач, работа с текстом, материалами интернета, и так далее. Широкое распространение на уроках и во внеурочной деятельности учащихся получили работы: научно - исследовательского характера; учебно-исследовательские и реферативно-исследовательские.

Наиболее сложные работы - научно- исследовательские работы, связанные с решением творческой задачи с заранее неизвестным решением. В процессе этих работ студенты приобретают навыки исследователей:

• умение формулировать цель и задачи исследования, выдвигать гипотезу;

• находить и анализировать информацию о том, что известно об исследуемом явлении;

• обосновывать выбор методики исследования;

• проводить опыты и эксперименты;

• анализировать результаты экспериментов;

• формулировать выводы;

• находить возможное практическое применение полученных результатов.

Учебно-исследовательские работы осуществляются на основе выполнения эксперимента, описанного в науке и имеющего известный результат.

Реферативные - исследовательские работы выполняются на изучении нескольких литературных источников. Учебные и реферативные работы приемлемы для большинства учащихся начального профессионального образования.

Широкое поле деятельности в организации исследований представляет постановка фронтального эксперимента. Основное назначение фронтальных экспериментальных заданий - формирование прочных знаний по физике; умений выполнять простые наблюдения, измерения и опыты; обращаться с приборами; анализировать результаты эксперимента; делать обобщения и выводы.

Виды исследовательских экспериментальных заданий бывают разными, например:

• наблюдение и изучение физических явлений;

• изучение свойств вещества;

• измерение физических величин;

• изучение зависимости между физическими величинами;

• изучение физических законов и другие.

Примеры исследовательской деятельности студентов.

Существуют экспериментальные исследовательские задания, с помощью которых конкретизируются и углубляются представления учащихся о фундаментальных физических явлениях, например, электрическом поле и заряде. Приведу пример кратковременного исследования, с помощью которого можно показать учащимся роль объективно существующего материального носителя передачи взаимодействия - электрического поля.

Формированию понятия об электрическом поле, как о физической реальности, как о виде материи, а так же о силе взаимодействия двух зарядов должен помочь следующий эксперимент, который служит примером исследовательского подхода в обучении. Порядок исследования указывается в инструкции к работе.

Оборудование: две полиэтиленовые плёнки.

Тема: Изучение качественной зависимости силы взаимодействия между зарядами от величины зарядов и расстояния между ними.

1. Положите две полиэтиленовые плёнки рядом на столе (параллельно друг другу) и проведите по ним один раз рукой. Поднимите плёнки за концы, разведите их и медленно сближая, пронаблюдайте за их взаимодействием. Как и почему взаимодействуют плёнки?

2. Повторите опыт с этими же плёнками, натерев их сильнее рукой. Как изменилась сила взаимодействия плёнок?

3. Проделайте аналогичные опыты с полиэтиленовой плёнкой и бумажной полосой. Для их электризации положите на бумажную полоску полиэтиленовую плёнку и потрите их рукой (первый раз слегка, а второй - сильнее). Каждый раз разводите полоски и, медленно поднося, друг к другу, наблюдайте за их взаимодействием. Как взаимодействую заряженные полоски?

4. На основании двух опытов сделайте вывод о том как, зависит сила взаимодействия между зарядами от величины зарядов и расстояния между ними?

Этот кратковременный учебный эксперимент выполняется с самыми простейшими материалами, которые доступны всем. Проделав его, учащиеся изучают физический закон - закон Кулона. Ученик сам формулирует закон, и как следствие этого всегда лучше его усваивает, понимает и знает, а так же успешно применяет в новой ситуации.

Многие темы курса физики имеют большое политехническое значение. Например, «Электромагнитная индукция», «Постоянный ток». Теоретический материал этих тем широко применяется в профессионально- технической деятельности учащихся. Значит, и изучаться эти темы должны на более глубокой теоретической и экспериментальной основе. Приведу пример формирования у учащихся важнейшего понятия: э.д.с. индукции в движущихся проводниках» при изучении темы: « Электромагнитная индукция» с помощью учебно-исследовательской работы: «Исследование зависимости ЭДС индукции от модуля скорости движения проводника, его длины и модуля магнитной индукции».

Приборы и материалы: миллиамперметр, катушка - моток, магнит дугообразный, магнит полосовой, провод соединительный длиной 1м.

Цель исследования: установить качественную зависимость ЭДС индукции от модуля вектора скорости движения проводника, его длины и модуля магнитной индукции.

Порядок выполнения работы:

1. Подключите катушку - моток к зажимам миллиамперметра.

2. Надевайте и снимайте катушку с полюса дугообразного магнита с различной скоростью. Для каждого случая замечайте максимальную силу индукционного тока. Зависит ли ЭДС индукции, возникающая в проводнике, движущемся в магнитном поле, от модуля вектора скорости проводника?

3. Надевайте и снимайте катушку с полюса дугообразного магнита примерно с одной и той же скоростью и замечайте максимальную силу индукционного тока. Затем повторите опыт с двумя магнитами (полосовым и дугообразным, сложенными вместе одноимёнными полюсами, как показано на рисунке).

Зависит ли ЭДС индукции, возникающая в проводнике, движущемся в магнитном поле, от модуля вектора магнитной индукции?

4. Наденьте катушку на полюс дугообразного магнита и двигайте её примерно с одной и той же по модулю скоростью под разными углами к линиям магнитной индукции поля магнита. Для каждого направления замечайте максимальную силу индукционного тока. Зависит ли ЭДС индукции, возникающая в проводнике, движущемся в магнитном поле, от угла, под которым он пересекает линии магнитной индукции?

5. Подключите к зажимам миллиамперметра вместо катушки длинный проводник,свёрнутый в несколько витков. Надевая и снимая витки провода с полюса дугообразного магнита, замечайте максимальную силу индукционного тока. Сравните её с максимальной силой индукционного тока, полученной в опыте с тем же магнитом и катушкой - мотком. Зависит ли ЭДС индукции, возникающая в проводнике,движущемся в магнитном поле от длины проводника?

6. Сделайте общий вывод и запишите его в тетрадь.

Такая организация учебной деятельности развивает не только практические умения, но и мыслительные операции. Анализируя результаты эксперимента, студенты указывают в наблюдаемом физическом процессе причину и следствие. У них вырабатываются и мыслительные операции синтеза, так как из отдельных опытов студенты формулируют общий вывод.

В профессионально-технической деятельности очень широко применяются такие устройства, как электродвигатели, громкоговорители, электроизмерительные приборы. Их принцип действия основан на знании закона Ампера. Изучить суть данного закона предлагаю учащимся с помощью урока-исследования по теме « Сила Ампера». Этапы исследования излагаю учащимся с помощью инструкционной карты. Например, для данной работы необходимо оборудование: источник питания, катушка-моток, магнит дугообразный, магнит полосовой, реостат ползунковый, ключ, соединительные провода, штатив.

Порядок выполнения работы.

Задание 1.Закрепите проволочную катушку - моток в лапке штатива так, чтобы она не соприкасалась со вставленным в неё дугообразным магнитом. Концы катушки подключите через реостат и ключ к источнику питания. Замкните ключ и пронаблюдайте, что произошло с катушкой? Почему катушка пришла в движение? (Студенты видят, что катушка пришла в движение, а значит, на неё действует со стороны магнитного поля сила.)

Запишите в тетрадь: на катушку с током в магнитном поле действует сила Ампера. F_a- сила Ампера.

Задание 2. Выясните: от каких величин и как зависит сила Ампера? (студнтыпредполагают, что сила Ампера зависит от силы тока магнитной индукции и длины проводника).

• Повторите опыт, заметьте, насколько отклонилась катушка от первоначального положения. Измените силу тока с помощью реостата. Зависит ли сила, действующая со стороны магнитного поля на катушку с током от силы тока в катушке? Если зависит то как? (Студенты делают вывод, что с увеличением силы тока сила Ампера увеличивается и наоборот).

• Не меняя силы тока, сравните углы отклонения катушки от первоначального положения при одном, а затем при двух магнитах: дугообразном и полосовом,сложенных вместе одноимёнными полюсами. Зависит ли сила Ампера от модуля магнитной индукции? Если зависит то как? (Студенты делают вывод, что с увеличением магнитной индукции сила Ампера увеличивается и наоборот).

• Поднесите дугообразный магнит к катушке с током, а затем к гибкому проводу, например, идущему от катушки к ключу и сравните их отклонения от первоначального положения. Зависит ли сила Ампера от длины проводника и как? (Студенты делают вывод, что чем больше длина проводника, тем больше сила Ампера).

Задание № 3. Попробуйте сформулировать общий вывод, если есть затруднения, то воспользуйтесь учебником. Запишите закон Ампера в тетрадь.

Задание № 4. Сила не только скалярная величина, но и векторная. Выясните, зависит ли направление силы Ампера от направления силы тока в проводнике и направления вектора магнитной индукции?

• Измените направление силы тока в проводнике. Изменилось ли направление силы Ампера?

• Вставьте в катушку- моток магнит другим полюсом замкните ключ. Изменилось ли направление силы Ампера?

• Сформулируйте общий вывод. Студенты делают вывод, что направление силы Ампера зависит от направления силы тока в проводнике и от направления вектора магнитной индукции.

Задание № 5. Работа с учебником. Изучите правило левой руки, зарисуйте рисунок в тетрадь.

Необходимо проконтролировать полученные умения и навыки, на данном уроке, предложив самостоятельную работупо карточкам на правило левой руки и решение задач № 19 и 20 из дидактического материала ч. 1 А. А. Фадеевой на применение знаний в новой ситуации.

Подлинное знание - это индивидуальное знание, созидаемое в опыте собственной деятельности и связанное с формированием конкретных навыков деятельности. Реализовать данный подход к обучению мне помогают современные электронные образовательные издания по физике. Самый важный этап урока - это объяснение нового материала. По физике оно часто должно сопровождаться постановкой демонстрационного и фронтального эксперимента. Но не всегда можно найти возможность непосредственно провести демонстрацию. А вот большинство мультимедийных программ включает в себя динамические модели, которые часто использую на своих уроках. Например, изучение темы «Газовые законы» я организую с помощью интерактивных моделей изотермического изобарного и изохорного процессов из мультимедийного курса «Открытая физика» ч.1. С помощью этих моделей учащиеся исследуют зависимость между макроскопическими параметрами идеального газа. Данные модели наглядно иллюстрируют процессы, протекающие в условиях идеального газа, а также качественную зависимость между параметрами газа. Ребята анализируют процессы, делают необходимые выводы, изучают графические зависимости между параметрами газа, заполняют структурно- логические схемы.

Ниже привожу методическую разработку урока - исследования с применением методики практико-ориентированной деятельности учащихся с использованием интерактивных моделей.

Тема урока

Газовые законы.

Цели урока

Обучающие

Развивающие

Воспитательные

1. Сформулировать

понятия:

изохорного,

изобарного,

изотермического

процессов.

2. Исследовать

зависимость

макроскопических

параметров газа,

когда два меняются,

а один const.

Формировать логическое мышление, умения

исследовать,

анализировать,

делать выводы.

Воспитывать аккуратность, бережное отношение к компьютеру,

настойчивость при выполнении заданий

Вид, используемых на уроке технических средств обучения

Электронное пособие «Открытая физика» 2, 5 часть 1, позволяющая исследовать изопроцессы с помощью интерактивных компьютерных моделей. Компьютер, проектор. МодельДВС.

Организационная структура урока

Деятельность учителя

Деятельность учащегося.

1. Актуализация знаний.

Формулирует вопросы, актуализирующие знания по теме урока:

1. Назовите макроскопические параметры, характеризирующие газ.

2. Запишите их обозначения и единицы измерения.

3. Запишите уравнение Клапейрона.

4. Как перевести температуру по шкале Цельсия в температуру по шкале Кельвина?

5. Устный счёт.

Т=? если t=- 20⁰C

T=? если t = 50⁰С

Включаются в ритм урока, делают записи на доске и в тетрадях.

Осуществляют самопроверку: Т=323К;

Т = 253К.

2. Изучение нового материала. Исследовательская работа учащихся.

Учитель формулирует определение изотермического процесса.

Предлагает исследовать зависимость давления от объёма, изучить графическую зависимость P(V), используя компьютерную модель 3.6. (см. приложение 1).

Предлагает вывести закон Бойля-Мариотта из уравнения Клапейрона.

Предлагает изучить изобарный и изохорный процессы, используя компьютерные модели 3.7; 3.8.(см. приложение 2 и 3)

Записывают определение в тетрадь.

Исследуют зависимость P(V), строят график в тетрадь, используя компьютерную модель 3.6, выполняя рекомендации, изложенные в приложении 1.

=- используя уравнение Клапейронавыводят закон Бойля-Мариотта: р₁V₁ = р₂V_2, учитывая что Т₁= Т₂

исследуют зависимости Р(Т) и V(T)c помощью компьютерных моделей 3.7; 3.8.(см. приложение 2 и 3).

Выполняют рекомендации, изложенные в приложении, формулируют законы Гей-Люссака и Шарля. Строят графические зависимости данных процессов.

3. Профессиональная направленность изучаемого материала.

С помощью модели ДВС (или в/ф) демонстрирует такты: впуск топлива, сжатие, рабочий ход, выпуск. Поясняет изопроцессы в каждом такте.

Делают краткие записи по применению изопроцессов.

4. Систематизация и закрепление знаний.

Предлагает заполнить структурно-логическую схему

Заполняют схему.

5. Контроль и самопроверка.

Предлагает проверить знания учащихся с помощью теста.

Проверяют свои знания.

6. Рефлексия

Настраивает учащихся на рефлексию своего поведения

Осмысливают свою деятельность.

Отвечают на вопросы:

1. Понравился ли урок?

2. Какие моменты урока считаешь наиболее интересными?

3. Какие испытывал трудности на уроке?

4. Замечания и предложения.

Затем даётся домашнее задание на дом.

Компьютер помогает педагогу создавать на уроке познавательную мотивацию, без которой невозможно обучение. Использование его в образовании, заставляет педагога и учащегося работать творчески, даёт возможность перейти к более эффективным формам обучения.

Важнейшая часть преподавания физики - физический практикум. Экспериментальные задания физического практикума - это метод познания, при котором исследуются явления, законы окружающего нас мира. Эксперимент, проводимый на практикуме, может быть исследовательским. В исследовательском эксперименте опыт выступает в качестве источника научного познания. Приведу примеры некоторых заданий из работы исследовательского характера по теме « Электрический ток в жидкости».

Для работы необходимо оборудование: прибор Горячкина, дистиллированная вода, раствор поваренной соли, амперметр, вольтметр, лампочка на подставке, источник тока, ключ, соединительные провода.

Цель работы состоит в том, чтобы исследовать зависимость сопротивления электролита от плотности и температуры.

В тексте практической работы даю теоретические сведения об аккумуляторах, которые получили широкое распространение в сельскохозяйственных машинах и автомобилях. А также сообщаю о том, что знания законов протекания тока через электролит необходимы мастеру сельскохозяйственного производства.

Привожу пример рабочего листа практикума «Электрический ток в жидкостях»

Ход работы.

1. Выполните эксперимент.

1. Соберите электрическую цепь по схеме, включив прибор Горячкина с дистиллированной водой. Сделайте вывод, проходит ли ток через дистиллированную воду.

_____________________________________________________

2. Объясните, почему дистиллированная вода является диэлектриком.______________________________________________________________________________________________

3. Отключите проводники от электродов, находящихся в дистиллированной воде и включите в сеть прибор Горячкина с раствором поваренной соли плотностью = 1,05г/см³.

4. Ответьте на вопросы:

• Загорелась ли лампочка? ________________________________________________

• Почему появился ток в жидкости?_________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________________

• Какие частицы проводят ток в жидкостях? ______________________________________________________________________

• В результате, какого явления появились положительные и отрицательные ионы в воде?_______________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Снимите показания и заполните таблицу.

   Напряжение U₁

   Сила тока I₁

   Сопротивление R₁

   R₁=

   

   
   

   1,05г/см³

6. Отключите проводники от электродов, находящихся в растворе плотностью 1,05г/см³.

Включите в сеть прибор Горячкина с раствором плотностью 1,1 г/см³. Снимите показания приборов и заполните таблицу.

Напряжение U₂

Сила тока I₂

Сопротивление R₂

R₂=

1,1 г/см³

Сделайте вывод о зависимости сопротивления электролитов от плотности.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. Подогрейте раствор плотностью 1,1 г/см³ до 50⁰С. Снимите показания приборов и заполните таблицу.
   
   

   Напряжение U₃

   Сила тока I₃

   Сопротивление R₃

   

   1,1 г/см³

8. Сделайте вывод о зависимости сопротивления электролитов от температуры

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Объясните, почему сопротивление электролитов с повышением температуры увеличивается?____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Ответьте на вопросы:

• Что называется электролитом?__________________________________________________

____________________________________________________________________________

• Где в электрооборудовании тракторов, комбайнов используют электролиты?________________________________________________________

• Почему плотность электролитов в аккумуляторах летом 1,25-1,27 г/см³, а зимой 1,27-1,29 г/см³__________________________________________________________
  _______________________________________________________________________

11. Запишите в тетради законы Фарадея_____________________________________________________________________________________________________________________________________

2. Решите задачи.

1. Цинковый анод массы m = 5 г поставлен в электролитическую ванну, через которую проходит ток I=2 А. Через какое времяанод полностью израсходуется на покрытие металлических изделий? Электрохимический эквивалент цинка k =3,4·10^-7кг/Кл.

2. При электролизе сернокислого цинка в течение 5ч. Выделилось 3,06·10^-2кг цинка при напряжении 10В. Определите сопротивление электролита.
3. В электролитической медной ванне за 40 мин. Выделилось1,98 ·10^-3кг меди. Определите э. д. с. батареи, необходимую для питания током ванны, если сопротивление раствора 1,3 Ом, внутреннее сопротивление батареи 0,3 Ом.

1. Работа с рисунком. Определение электрохимического эквивалента меди.

На рычажных весах укрепили два медных электрода и опустили их в раствор медного купороса. Весы точно уравновесили и замкнули ключ К одновременно с пуском секундомера. Равновесие весов нарушилось. Когда цепь разорвали, для его восстановления потребовалось на левую чашку весов положить гирю 500мг. Время прохождения тока через раствор отмечено секундомером. Изменением силы Архимеда можно пренебречь.

1. Определите цену деления амперметра_______________________________________

2. Нарисуйте принципиальную схему опыта

3. Какое явление изображено на рисунке? ________________________________

_______________________________________________________________________

4. Запишите формулу для определения массы вещества, выделившегося на электроде при прохождении тока через жидкость: m = k·I·_____________________________

5. Как обозначается электрохимический эквивалент?____________________________

6. Запишите формулу для нахождения электрохимического эквивалента:

k = ____________________________________________________

7. Снимите показания приборов: I= _____________________________________

=_____________________________

Определите электрохимический эквивалент меди. k = ____________________________________________________

2. Изучите применение электролиза 119 физика 10 кл. Мякишев, Буховцев.

Электролиз нашёл широкое применение в технике. На рисунках изображены три различных применения электролиза.

рис.1рис.2 рис.3

Продолжите фразы.

На рис. 1 изображено получение__________________________________

_____________________________________________________________________________________

На рис. 2 показано покрытие___________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

На рис. 3 изображён электрический способ получения ______________________________________

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Сделайте вывод о проделанной работе._______________________________________________________________________

Большое значение имеет в современном образовательном процессе внеаудиторная исследовательская работа. Она может бить групповая и индивидуальная.

Студенты под моим руководством выполнили работы, которые я применяю в образовательном процессе на уроке. Например, « Прикладная электростатика» «Кристаллы», «Применение ультрафиолетовых и рентгеновских лучей», « Проблемы и перспективы развития атомной энергетики» и другие.

Очень важным этапом является этап представления результатов исследования. Он позволяет решить несколько задач: развитие научной речи; развитие умений работать стекстом; анализ продукта собственной деятельности; возможность продемонстрировать свои достижения; пополнение знаний других учащихся новыми сведениями; умения оценки и самооценки результатов исследования.

Можно проводить следующие формы занятий, позволяющих представить результаты исследования:

-конференции, на которых учащиеся представляют краткий доклад о проделанной работе и отвечают на вопросы аудитории;

- презентации, на которых ярко, красочно и привлекательно представляются достижения участников;

- выступления, как правило, для определенного круга - своих одногруппников.

Важны для студентов и участия в научно - практических конференциях на уровне края.

В течение 2013г., 2014г., 2015 г. студенты нашего филиала приняли участие в 3 конференциях на базе Уссурийского агропромышленного колледжа и в одной на базе Владивостокского гидрометеорологического колледжа. Например, наши студенты выступали с работами «Модернизация освещения кабинета физики с использованием современных технологий»; «Роль советской науки и техники в победе над фашисткой Германией».

Заключение

Результатом обучения и воспитания в профессиональном образовательном учреждении среднего профессионального образования должна стать готовность студентов к овладению современными средствами информации и способность использовать эту информацию для самостоятельного постижения знаний в дальнейшей своей трудовой деятельности. Поэтому в своей педагогической деятельности я перешла с объяснительно-иллюстрированного способа обучения на деятельностный, при котором студент становится активным участником учебной деятельности.

Приложениe 1

Исследование компьютерной модели 3.6. Изотермический процесс.

Откройте в разделe «Молекулярная физика и термодинамика» окно модели

«Изотермический процесс ».

1. Нажмите кнопку Старт. Пронаблюдайте, как изменяется давления при изменении объёма, если температура постоянна.

2. Нажмите кнопку Старт. Рассмотрите, как на графике отображается зависимость Р(V).

3. Нажмите кнопку Старт. Обратите внимание на диаграмму, на которой указывается количество теплоты, полученное газом, произведенная работа и изменение его внутренней энергии.

4. Поочерёдно нажимая кнопки, Старт и Стоп, проследите за изменениями, происходящими на графике.

5. Используя результаты работы с моделью, сформулируйте закон Бойля-Мариотта.

Приложение 2.

Исследование компьютерной модели 3.7 «Изохорный процесс».

План исследования:

1. Откройте в разделе «Молекулярная физика и термодинамика» окно модели

«Изохорный процесс ».

2. Повторите задания 1-4 в приложении 1.

3. Используя результаты работы с моделью, сформулируйте закон Шарля.

4. Введите параметр V=25 дм³. По графику определите Р при Т=300 К.(Р=100 кПа.)

5. Изменяя значения объёма газа определить Т при Р=100кПа.

6.Что представляет собой график зависимости Р (Т)? Как называется график

зависимости Р (Т)?

Приложение 3.

Исследование компьютерной модели «Изобарный процесс»

План исследования:

1. Откройте в разделе «Молекулярная физика и термодинамика » окно модели «Изобарный процесс »

2. Повторите задания 1-4 в приложении 1.

3. Используя результаты работы с моделью, сформулируйте закон Гей-Люссака.

Литература:

1. А.А. Фадеева; П.И. Самойленко; Дидактические материалы:« Физика, ч.1 », Москва, Высшая школа, 1988г.

2. Ю.М. Филин. Самостоятельные и контрольные работы по физике. М., Высшая школа, 1984г.

3. Д.И. Пеннер; Э.Д. Корж. Программированные задания по физике для 10 кл.М., Просвещение, 1987

4. В.А. Буров; А.И. Иванов; В.И. Свиридов. Фронтальные экспериментальные задания по физике 10, 11 кл. М., Просвещение, 1986 г.

5. Дидактический материал А. А. Покровского «Практикум по методике и технике физического эксперимента». М., Просвещение,1984г.

6. Электронный диск «Открытая физика» ч.1, ООО «Физикон», 2005 г.

25