Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Из опыта работы с научными проектами в средней школе. Агафонова Е.Я., учитель физики КГУ «Экономический лицей», г. Семей.
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Физика

Из опыта работы с научными проектами в средней школе. Агафонова Е.Я., учитель физики КГУ «Экономический лицей», г. Семей.

библиотека
материалов

Из опыта работы с научными проектами в средней школе.

Агафонова Е.Я., учитель физики КГУ «Экономический лицей», г. Семей.

Искусство экспериментатора состоит в том,

чтобы уметь задавать природе вопросы

и понимать ее ответы.

М. Фарадей.

Наука – это непрерывный поиск ответов на множество интересных вопросов об окружающем нас мире. Научные опыты – прекрасный способ поиска ответов при решении самых сложных проблем. Организация попытки школьника исследовать интересное явление, смоделировать его экспериментально, прогнозировать его применение, является хорошим инструментом для развития его способностей и интереса к изучению физики. Проектная работа развивает способности поиска и структурирования материала. Учит на основе анализа явления выдвигать гипотезу и проверять ее экспериментально. Разрабатывать и изготавливать экспериментальные установки. Убедительно и аргументировано излагать свою позицию. Искать практическое применение разработки.

Обобщая опыт работы с научными проектами по физике в КГУ «Экономический лицей», хочу выделить следующие ее этапы.

Выбор темы.

Это один из самых сложных и ответственных этапов. Очень важно, чтобы исследуемое явление было интересно школьнику. В тоже время оно должно быть доступным для экспериментального и теоретического изучения, не требовать оборудования, на котором не будет возможности работать. Лучше, если в научном проекте ученик разовьет тему, которая его давно интересует, с которой он уже знаком. Но может такой темы не оказаться. Тогда можно поработать с виртуальными источниками или с книгами, журналами. Много интересного можно найти в журнале «Квант». Там есть раздел «Лаборатория «Кванта» в котором описываются эксперименты. Журнал «Юный техник», книги из серии «Библиотечка «Квант»», «Мир знаний», «Библиотечка физико-математической школы» издательства «Наука» содержат хороший материал, который может вылиться в проектное исследование. Еще можно порекомендовать сборник любопытных вопросов и задач «Смотри в корень» П.В. Маковецкого, «Занимательные опыты по физике», автор Дженис Ванклив и т.п.

Новые подходы к проблеме.

Поскольку физика наука в большой части экспериментальная, выбрав тему, которая вас заинтересовала, попытайтесь сначала воспроизвести описанный в подобранной литературе эксперимент. Потом внесите небольшие изменения в демонстрационный опыт. При этом можно получить новые результаты и обсудить, почему могли произойти эти изменения.

Разработка собственного эксперимента.

На основании анализа проделанных опытов, придумайте собственный эксперимент, который должен подтвердить или опровергнуть гипотезу, связанную с целью вашего исследования. При этом нужно составить список необходимых материалов, организовать изготовление экспериментальных установок с привлечением возможностей школьной мастерской и кабинета физики, подробно описать каждый шаг опыта, представить результаты в виде диаграмм, графиков и таблиц. Можно отснять опыт на видео. Потом сделать вывод, объясняющий, почему вы получили данные результаты, и ответить на поставленные вами же вопросы.

Для иллюстрации приведу пример из последнего научного проекта, который мы с ребятами готовим на предстоящий конкурс. Тема «Применение воздушного кольца для тушения пожаров на газонефтяных скважинах» возникла после просмотра видео лекций Евгения Ивановича Пальчикова, профессора Новосибирского Государственного Университета. Ребята изготовили вихревую машину и воспроизвели опыт Пальчикова. Потом немного изменили опыт, вставив в окно вихревой машины стержень, обернутый асбестовым шнуром, полили его спиртом, подожгли и попробовали потушить пламя вихревым кольцом. Получилось. При этом заметили, пламя гаснет только, если стержень находится внутри кольца. После этих экспериментов была поставлена цель: смоделировать пожар на газовой скважине и потушить его вихревым кольцом. Пришлось изготовить еще одну установку: более мощную вихревую машину с пропущенной внутри нее трубкой, по которой идет газ от баллончика для заправки зажигалки. Эксперимент показал – пламя гаснет даже от небольшого удара по мембране вихревой машины. Когда ребята задумались о практическом применении этой идеи, стало понятно, что около настоящей горящей скважины вихревую машину строить будет сложно. Решили, что кольцо лучше получить другим способам – от взрывчатки, заложенной по кругу около скважины. К тому же приходится учитывать и факторы, усложняющие тушение пожара на настоящей скважине, например ветер, который может подняться во время тушения пожара. Эта гипотеза требовала новой экспериментальной проверки. Сконструировали еще одну установку, в которой кольца, идущие от взрывчатки, разложенной вокруг скважины, имитировали отверстия, проделанные в передней стенке вихревой машины по кругу возле пламени. Боковой ветер, сбивающий кольцо создали феном. Эксперимент дал положительный ответ на два поставленных вопроса: сможет ли образоваться одно большое кольцо, которое погасит пламя из нескольких маленьких, и помешает ли движению кольца боковой ветер. Большое кольцо образовалось, пламя погасло, боковой ветер не помешал его движению. Разумеется, при проведении экспериментов, строго соблюдались правила техники безопасности.

Сбор фактов, теоретическое изучение проблемы.

Информацию, связанную с темой проекта можно найти в разных источниках. Чем больше ребята будут знать, тем успешнее пойдет работа над проектом. Для записи информации хорошо завести дневник. Туда записывают имя автора, название книги или статьи, номера страниц, название издательства, дату и место публикации.

Ведение дневника.

В дневник надо записывать все, связанное с вашим экспериментом. Очень хорошо, если идеи ребят в дневнике будут перемежаться и с идеями, почерпнутыми из книг, от учителей или других специалистов. Дневник должен содержать описание опытов, краткий отчет о результатах. Все записи должны быть датированы, вестись аккуратно. Правильно оформленный дневник не только поможет при составлении отчета о работе, он послужит доказательством работы. Дневник предоставляет в конкурсную комиссию, как часть выполненной работы.

Использование научной методологии.

В основе успешной разработки проекта лежит использование научной методологии. Такой подход включает в себя следующие этапы: поиск, цель, гипотезу, опыт и вывод.

Поиск: процесс сбора информации по теме.

Он, как правило, стоит на первом месте. Перед тем как сформулировать цель и гипотезу, надо провести определенное исследование. Материал, добытый в процессе поиска, поможет объяснить результаты экспериментов, которые будут проделаны в ходе работы..

Если этот этап проиллюстрировать примером нашей последней работы, то надо сказать, что ребята перебрали много материала в интернет, но только видео лекции профессора Пальчикова вдохновили их. В процессе поиска литературы они познакомились с работами Гельмгольца, академика Лаврентьева, сотрудников института гидродинамики СО РАН Ахметова, Складчикова, Чеха и т.д. Этот материал позволил им объяснить результаты их многочисленных экспериментов, ответить на многие вопросы.

Цель: это суть проблемы, на который надо найти ответ.

В нашем случае ребята захотели исследовать свойства вихревых колец, оценить проблемы тушения пожаров на газонефтяных скважинах в степи, где нет воды, поскольку в Казахстане в основном, именно такое расположение газонефтяных месторождений.

Гипотеза: это догадка о решении исследуемой проблемы.

Гипотеза основана на знании и поиске, проведенном перед началом выполнения работы. Очень важно записать гипотезу в самом начале решения проблемы.

Опыт: процесс проверки гипотезы. Первоочередным требованием является безопасное проведение опыта. Проблемы, связанные с проведением эксперимента достаточно описаны выше.

Вывод: объяснение результатов опыта, которые подтверждают или опровергают гипотезу.

Оформление результатов работы.

Запись результатов научной работы хорошо регламентирована в требованиях к научным проектам, поэтому не буду на ней останавливаться. Скажу только, что результаты работы могут быть оформлены не только на бумажном носителе, но и на стенде в виде баннера и в виде презентаций и фильмов с показом экспериментов, проделанных в процессе выполнения научной работы.

Выступление на конкурсе.

Очень важно подготовиться, чтобы выступление на конкурсе было грамотным, четким и вместе с тем не лишено эмоциональности. Оно должно иллюстрироваться таблицами и схемами, поясняющими результат работы. Очень хорошо, если рассказ будет сопровождаться демонстрацией. При подготовке повторите неоднократно эксперимент, чтобы не было сбоев на конкурсе.

Ребята должны уметь обсудить свой проект, убедительно ответить на вопросы жюри. Тогда будет понятно, что именно они проделали всю работу и понимают, что они сделали. Если ученик не знает ответа на вопрос жюри, не надо пытаться его угадать или выдумать. Лучше сказать, что не нашли ответ в процессе исследования, а затем сообщить что-нибудь интересное из найденного в работе. Надо уважать свою работу и не тушеваться перед жюри. Пусть вид выступающего выражает уверенность.

Следуя этим рекомендациям, нам удалось вырастить несколько призеров городских, областных и международных конкурсов научных проектов. Это Муратова Толганай и Буркутова Амина проект «Модель водоворота и его практическое применение» 2011 год. Первое место на городском и областном конкурсе, участие в республиканском. Рысханова Жулдыз «Применение термопары для измерения температуры». Второе место на Международной научной конференции в Байкрнуре. 2013г. Ахмеров Александр «Восстановление озонового слоя и другие применения качера Бровина» первое место на городском конкурсе, 2013г. и т.д.

Перечисленные выше методы работы над школьным научным проектом не являются догмой. Разумеется, к ним надо подходить творчески . Что-то добавить, какие-то этапы видоизменить. Но это стержневые моменты, выполнение которых дает хорошие результаты. Я буду рада, коллеги, если эти советы помогут вам в подготовке ваших учеников к конкурсу научных проектов.

С уважением к вашему труду, Агафонова Елена Яковлевна, учитель физики.




.














































Краткое описание документа:

Из опыта работы с научными проектами в средней школе.

Агафонова Е.Я., учитель физики КГУ «Экономический лицей», г. Семей.

Искусство экспериментатора состоит в том,  

чтобы уметь задавать  природе вопросы

 и понимать ее ответы.

 М. Фарадей.

   Наука – это непрерывный поиск ответов на множество интересных вопросов об окружающем нас мире. Научные опыты – прекрасный способ поиска ответов при решении самых сложных проблем. Организация попытки школьника исследовать интересное явление, смоделировать его экспериментально, прогнозировать его применение, является хорошим инструментом для  развития его способностей и интереса к изучению физики.   Проектная  работа развивает способности поиска и структурирования материала. Учит на основе анализа явления выдвигать гипотезу и проверять ее экспериментально. Разрабатывать и изготавливать экспериментальные установки. Убедительно и аргументировано излагать свою позицию. Искать практическое применение разработки.

   Обобщая опыт работы с научными проектами  по физике в КГУ «Экономический лицей», хочу выделить следующие ее этапы.

     Выбор темы.

Это один из самых сложных и ответственных этапов. Очень важно, чтобы исследуемое явление было интересно школьнику. В тоже время оно должно быть доступным для экспериментального и теоретического  изучения, не требовать оборудования, на котором не будет возможности работать.  Лучше, если в научном проекте ученик разовьет тему, которая его давно интересует, с которой он уже знаком. Но может такой темы не оказаться. Тогда можно поработать с виртуальными источниками или с книгами, журналами. Много интересного можно найти в журнале «Квант». Там есть раздел «Лаборатория «Кванта»  в котором описываются эксперименты.  Журнал «Юный техник», книги из серии «Библиотечка «Квант»», «Мир знаний», «Библиотечка физико-математической школы» издательства «Наука» содержат хороший материал, который может вылиться в проектное исследование. Еще можно порекомендовать сборник любопытных вопросов и задач «Смотри в корень» П.В. Маковецкого, «Занимательные опыты по физике», автор Дженис Ванклив и т.п.

    Новые подходы к проблеме.

Поскольку физика наука в большой части экспериментальная, выбрав тему, которая вас заинтересовала, попытайтесь сначала воспроизвести описанный в подобранной литературе эксперимент. Потом внесите небольшие изменения в демонстрационный опыт. При этом можно получить новые результаты и обсудить, почему могли произойти эти изменения. 

       Разработка собственного эксперимента.

На основании анализа проделанных опытов, придумайте собственный эксперимент, который должен подтвердить или опровергнуть гипотезу, связанную с целью вашего исследования. При этом нужно составить список необходимых материалов, организовать изготовление экспериментальных установок с привлечением возможностей школьной мастерской и кабинета физики, подробно описать каждый шаг опыта, представить результаты в виде диаграмм, графиков и таблиц. Можно отснять опыт на видео. Потом сделать вывод, объясняющий, почему вы получили данные результаты, и ответить на поставленные вами же вопросы. 

   Для иллюстрации приведу пример из последнего научного проекта, который мы с ребятами готовим на предстоящий конкурс. Тема «Применение воздушного кольца для тушения пожаров на газонефтяных скважинах» возникла после просмотра видео лекций Евгения Ивановича Пальчикова, профессора Новосибирского Государственного Университета. Ребята изготовили вихревую машину и воспроизвели опыт Пальчикова. Потом немного изменили опыт, вставив в окно вихревой машины стержень, обернутый асбестовым шнуром, полили его спиртом, подожгли и попробовали потушить пламя вихревым  кольцом. Получилось. При этом заметили, пламя гаснет только, если стержень находится внутри кольца. После этих экспериментов была поставлена цель: смоделировать пожар на газовой скважине и потушить его вихревым кольцом. Пришлось изготовить еще одну установку: более мощную вихревую машину с пропущенной  внутри нее трубкой, по которой идет газ от баллончика для заправки  зажигалки. Эксперимент показал – пламя гаснет даже от небольшого удара по мембране вихревой машины. Когда ребята задумались о практическом применении этой идеи, стало понятно, что около настоящей горящей скважины вихревую машину строить будет сложно. Решили, что кольцо лучше получить другим способам – от взрывчатки, заложенной по кругу около скважины.  К тому же приходится учитывать и факторы, усложняющие тушение пожара на настоящей скважине, например ветер, который может подняться во время тушения пожара.  Эта гипотеза требовала новой экспериментальной проверки. Сконструировали еще одну установку, в которой кольца, идущие от взрывчатки, разложенной вокруг скважины, имитировали отверстия, проделанные в передней стенке вихревой машины по кругу возле пламени. Боковой ветер, сбивающий кольцо создали феном. Эксперимент дал положительный ответ на два поставленных вопроса: сможет ли образоваться одно большое кольцо, которое погасит пламя  из нескольких маленьких, и помешает ли движению кольца боковой ветер. Большое кольцо образовалось, пламя погасло, боковой ветер не помешал его движению. Разумеется, при проведении экспериментов, строго соблюдались правила техники безопасности.

     Сбор фактов, теоретическое изучение проблемы.

Информацию, связанную с темой  проекта можно найти в разных источниках. Чем больше ребята будут знать, тем успешнее пойдет работа над проектом. Для записи информации хорошо завести дневник. Туда записывают имя автора, название книги или статьи, номера страниц, название издательства, дату и место публикации.

   Ведение дневника.

В дневник надо записывать все, связанное с вашим экспериментом. Очень хорошо, если идеи ребят в дневнике будут перемежаться и с идеями, почерпнутыми из книг, от учителей или других специалистов. Дневник должен содержать описание опытов, краткий отчет о результатах. Все записи должны быть датированы, вестись аккуратно. Правильно оформленный дневник не только поможет  при составлении отчета о работе, он послужит  доказательством работы. Дневник предоставляет в конкурсную комиссию, как часть выполненной работы.

      Использование научной методологии.

 В основе успешной разработки проекта лежит использование научной методологии. Такой подход включает в себя следующие этапы: поиск, цель, гипотезу, опыт и вывод.

Поиск: процесс сбора информации по теме.

 Он, как правило, стоит на первом месте. Перед тем как сформулировать цель и гипотезу, надо провести  определенное исследование. Материал, добытый в процессе поиска, поможет объяснить результаты экспериментов, которые будут проделаны в ходе работы..

  Если этот этап проиллюстрировать примером нашей последней работы, то надо сказать, что ребята перебрали много материала в интернет, но только видео лекции профессора Пальчикова вдохновили их. В процессе поиска литературы  они познакомились с работами Гельмгольца, академика Лаврентьева, сотрудников института гидродинамики СО РАН Ахметова, Складчикова, Чеха и т.д. Этот материал позволил  им объяснить результаты их многочисленных экспериментов, ответить на многие вопросы. 

    Цель: это суть проблемы, на который надо найти ответ

В нашем случае ребята захотели исследовать свойства вихревых колец, оценить проблемы тушения  пожаров на газонефтяных скважинах в степи, где нет воды, поскольку в Казахстане в основном, именно такое расположение газонефтяных месторождений.

     Гипотеза: это догадка о решении исследуемой проблемы.

Гипотеза основана на знании и поиске, проведенном перед началом выполнения работы. Очень важно записать гипотезу в самом начале решения проблемы.

   Опыт: процесс проверки гипотезы. Первоочередным требованием является безопасное проведение опыта. Проблемы, связанные с проведением эксперимента достаточно описаны выше.

    Вывод: объяснение результатов опыта, которые подтверждают или опровергают гипотезу.

    Оформление  результатов работы.

Запись результатов научной работы хорошо регламентирована в требованиях к научным проектам, поэтому не буду на ней останавливаться. Скажу только, что результаты работы могут быть оформлены не только на бумажном носителе, но и на стенде в виде баннера и в виде презентаций и фильмов с показом экспериментов, проделанных в процессе выполнения научной работы.

    Выступление на конкурсе.

Очень важно подготовиться, чтобы выступление на конкурсе было грамотным, четким и вместе с тем не лишено эмоциональности. Оно должно иллюстрироваться таблицами и схемами, поясняющими результат работы. Очень хорошо, если рассказ будет сопровождаться демонстрацией. При подготовке повторите неоднократно эксперимент, чтобы не было сбоев на конкурсе.

Ребята должны уметь обсудить свой проект,  убедительно ответить на вопросы жюри. Тогда будет понятно, что именно они проделали всю работу и понимают, что они сделали.  Если ученик не знает ответа на вопрос жюри, не  надо пытаться его угадать или выдумать. Лучше сказать, что не нашли ответ в процессе  исследования, а затем сообщить что-нибудь интересное из найденного в работе. Надо уважать свою работу и не тушеваться перед жюри.  Пусть вид выступающего выражает уверенность.

     Следуя этим рекомендациям, нам удалось вырастить несколько призеров городских, областных и международных конкурсов научных проектов. Это Муратова Толганай и Буркутова Амина проект «Модель водоворота и его практическое применение» 2011 год. Первое место на городском и областном конкурсе, участие в республиканском.  Рысханова Жулдыз «Применение термопары для измерения температуры».  Второе место на   Международной  научной конференции в Байкрнуре. 2013г. Ахмеров Александр «Восстановление озонового слоя и другие применения качера Бровина»  первое место на городском конкурсе, 2013г. и т.д.

      Перечисленные выше методы работы над школьным научным проектом не являются догмой.  Разумеется, к ним надо подходить творчески . Что-то добавить, какие-то этапы видоизменить. Но это стержневые моменты, выполнение которых дает хорошие результаты. Я буду рада, коллеги, если эти советы помогут вам в подготовке ваших учеников к конкурсу научных проектов.

С уважением к вашему труду, Агафонова Елена Яковлевна, учитель физики. 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Автор
Дата добавления 23.11.2014
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров305
Номер материала 148256
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх