Таблица 1 –Действия и операции, деятельности по выполнению эксперимента.
План деятельности по выполнению эксперимента |
Метапредметные результаты обучения физике учащихся (ФГОС) |
|
Ученик должен самостоятельно ставить цели. |
|
Самостоятельно выдвигать гипотезы. |
|
Умение предвидеть результаты своих действий. Выбирать наиболее эффективные способы решения учебных задач |
а) какие наблюдения провести; б) какие величины измерить; в) приборы и материалы, необходимые для проведения опыта; г) ход опытов и последовательность и выполнения; д) выбор формы записи результатов эксперимента. |
Планировать пути достижения целей. Выявлять главное. Умение воспринимать, создавать, перерабатывать (перекодировать) и предъявлять информацию (знаки и символы, модели и схемы, др.) в разной форме. |
|
Определять способы действий в рамках условий. |
|
Самостоятельно приобретать знания. Освоение приемов действий в нестандартных ситуациях. |
|
Умение воспринимать, создавать, перерабатывать (перекодировать) и предъявлять информацию (знаки и символы, модели и схемы, др.) в разной форме. |
|
Расчет полученных измерений. |
|
Определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, причинно-следственные связи, классифицировать. Строить логическое рассуждение, умозаключение, делать выводы. Проводить самоконтроль, коррекцию, самооценку (рефлексию). Развитость речи, умения выражать свои мысли, докладывать о результатах своего исследования. Умения выслушивать собеседника, понимать его точку зрения. Формулировать, аргументировать, представлять и отстаивать своё мнение. |
Возникает вопрос: как эти лабораторные работы проводить? Распространенная методика, где учащиеся не составляют сами план её проведения, а переписывают готовый, не могут привести к вышерассмотренному результату. Современная методика должна опираться на III тип ориентировочной основы действия теории поэтапного формирования умственных действий П.Я. Гальперина и Н.Ф. Талызиной [4]. В соответствии с этим типом учащиеся составляют план своей деятельности под руководством учителя. Это согласуется с главной идеей ФГОС [2] , т.е план деятельности учащихся не дается в готовом виде, а разрабатывается самими учениками.
Нами была разработана и проведена лабораторная работа в 7 классе «Определение выталкивающей силы. Выяснение условий плавания тел».
Ориентировочно-мотивационный этап
Учитель: На прошлом уроке мы с вами изучили условия плавания тел. А сегодня на лабораторной работе вы самостоятельно будите выявлять условия плавания тел.
Проблемная ситуация: почему одни тела тонут, а другие всплывают?
Ученики самостоятельно поставили цель лабораторной работы. На основе направляющих вопросов учителя самостоятельно выдвинули гипотезу: на тело, находящееся в жидкости, действуют сила тяжести со стороны Земли и сила Архимеда со стороны жидкости. Они могут соотноситься по-разному, поэтому по-разному тело ведет себя в жидкости.
Учитель: Какова цель нашей лабораторной работы?
Ученик: Цель: Определить выталкивающую силу, действующую на тело. Выявить условия плавания тел.
Учитель: Ребята, какие силы действуют на тело, погруженное в жидкость?
Ученик: Сила тяжести Fт и силу Архимеда Fа
Учитель: Каково может быть поведение тела в жидкости?
Ученик: Тонуть, плавать внутри жидкости и плавать на поверхности жидкости.
Учитель: У нас 2 силы действуют на тело, и оно может тонуть, плавать внутри жидкости и плавать на поверхности жидкости. Значит, поведение тела зависит от соотношения силы тяжести и силы Архимеда. Какие они могут быть?
Ученик: Силы могут быть равны, сила тяжести может быть меньше силы Архимеда и больше силы Архимеда.
Учитель: Что нам нужно знать, чтобы рассчитать Fт и чтобы рассчитать F Архимеда?
Ученик: Fт=m*ɡ; Fа=ρж*g*Vт
Учитель: Какие величины мы знаем, а какие будем находить?
Ученик: Составляют структурно-логическую схему
Рис. 1. Структурно-логическая схема к лабораторной работе «Определение выталкивающей силы. Выяснение условий плавания тел»
Учитель: Какие приборы для этого потребуются?
Ученик: Весы с грузиками, стакан с водой, цилиндры разной массы, мензурка.
Следующие ученики составляю таблицу для результатов эксперимента.
Учитель: Как будет выглядеть таблица?
Ученики, перечисляют какими, величинами заполняем таблицу: Масса тела m, кг; Объем тела V, м3; Плотность жидкости ρ, кг/ м3; Сила тяжести Fт, Н; Сила Архимеда Fа, Н (таблица 2).
Учитель: А как мы можем найти объем?
Ученик: С помощью мензурки: нужно узнать цену деления мензурки, а чтоб найти цену деления нужно разность двух соседних числа и делим, на число делений между ними.
Таблица 2
№ |
Масса тела m, кг |
Объем тела V, м3 |
Плотность жидкости ρ,кг/ м3 |
Сила тяжести Fт, Н |
Сила Архимеда Fа, Н |
Поведение тел |
Исполнительно-операционный этап
Учитель: Приступаем!
Учащиеся выполняют лабораторную работу, по ходу работы.
Рефлексивно-оценочный этап
Формулируют выводы, их анализируют. Заполняют таблицу, проводят самоконтроль.
Далее проведение и анализ опытной экспериментальной работы. При определении влияния применяемых методов формирования учебно-познавательных умений важно знать критерии и уровни их сформированности.
На основе пооперационного анализа деятельности учащихся при выполнении эксперимента [5] мы оценили результаты проведенной лабораторной работы. Большая часть учащихся самостоятельно выполняют действия и операции в процессе фронтальной лабораторной работы, у них некоторые экспериментальные умения доведены до уровня обобщенных.
Рис. 2. Анализ деятельности учащихся 7 класса при проведении лабораторной работы
«Определение выталкивающей силы. Выяснение условий плавания тел»
1 - цель; 2 - гипотеза; 3 - условия проведения; 4 - проводимые наблюдения; 5 - измеряемые величины; 6 - использованные приборы; 7 - последовательность выполнения; 8 - форма записи результатов; 9 - отбор приборов и материалов; 10 - сбор установки; 11 - проведение опыта; 12 -математическая обработка; 13 - анализ результатов.
Мы видим, что у учащихся хорошо сформированы такие метапредметные результаты как: постановка цели, выявления условий проведения, выявление использованных приборов, сбор установки, проведение опыта и математическая обработка. И менее сформированы такие как: выдвижение гипотезы, проводимые наблюдения, измеряемые величины, последовательность выполнения и анализ результатов. На основе пооперационного анализа деятельности учащихся при выполнении эксперимента мы оценили результаты проведенной лабораторной работы (рис.2). Коэффициент полноты ее выполнения равен 75%, т.е. учащиеся в целом умеют выполнять фронтальные лабораторные работы по физике. Т.к. коэффициент завершенности (по В. П. Беспалько [1]) равен 70 %, то можно утверждать, что учащиеся умеют выполнять фронтальные лабораторные работы по физике, сформированные умения применят в других работах (т.е. умения являются обобщенными).
Такой способ проведения лабораторной работы способствует формированию и развитию метапредметных результатов.
Для обработки отдельных элементов мы предлагаем учащимся такие задания по
Планируемым результатам:
Задание 1. Дана формула: ρ=. По формулы составьте структурно-логическую схему, и выясните, какие приборы потребуются для выполнения опыта.
Образец планируемого ответа:
Задание 2. Составьте таблицу, для фиксирования результатов эксперимента по «Определению плотности твердого тела», в котором использовались приборы: весы с грузиками, стакан с водой, мензурка.
Образец планируемого ответа:
m, г |
V1, см3 |
V2, см3 |
V, см3 |
ρ=, г/ см3 |
Вещество |
50 |
Библиографический список
Беспалько В.П. Слагаемые педагогической технологии. М.: Педагогика, 1989. 192 с.
Министерство образования и науки Российской Федерации. URL:http://минобрнауки.рф/документы/2365#_ftn1 (дата обращения 15.06.2015).
Суровикина С.А., Кудрявцева Т.Ю.Формирование метапредметных результатов обучения при проведении лабораторных работ по физике // Реализация требований ФГОС при обучении физике: Материалы Международной научно-практической конференции, 16 – 17 ноября 2015 года / Под ред. С.А. Суровикиной. – Омск: Полиграфический центр КАН, 2015. – С.163-167.
Талызина Н.Ф. Педагогическая психология. М.: Академия, 1998. 228 с.
Усова А.В., Бобров А.А. Формирование учебных умений и навыков учащихся на уроках физики. М.: Просвещение, 1988. 112 с.