Компьютерные технологии на уроках физики в средней школе

Учебные задачи как средство развития универсальных учебных

действий учащихся на уроках физики

Развитие личности в системе образования обеспечивается, прежде всего, через формирование универсальных учебных действий (УУД), которые являются неотъемлемой частью ядра стандарта второго поколения. Овладение учащимися универсальными учебными действиями выступает как способность к саморазвитию и самосовершенствованию путём сознательного и активного присвоения нового социального опыта. УУД создают возможность самостоятельного успешного усвоения новых знаний, умений и компетентностей, включая организацию усвоения, то есть умения учиться. Под УУД понимают «общеучебные умения», «общие способы деятельности», «надпредметные действия» и т.п.

К основным функциям универсальных учебных действий относятся:

·     обеспечение возможностей учащегося самостоятельно осуществлять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и способы достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности;

·     создание условий для развития личности и ее самореализации на основе готовности к непрерывному образованию, компетентности «научить учиться», толерантности в поликультурном обществе, высокой социальной и профессиональной мобильности;

·     обеспечение успешного усвоения знаний, умений и навыков; формирование картины мира и компетентностей в любой предметной области познания.

         В Программе развития универсальных учебных действий для основного общего образования выделены три блока (вида) универсальных учебных действий: регулятивные — целеполагание и построение жизненных планов во временной перспективе; планирование и организация деятельности; целеобразование; самоконтроль и самооценивание; действие во внутреннем плане; познавательные – исследовательские действия (поиск информации, исследование); сложные формы опосредствования познавательной деятельности; переработка и структурирование информации (работа с текстом, смысловое чтение); формирование элементов комбинаторного мышления как одного из компонентов гипотетико-дедуктивного интеллекта; работа с научными понятиями и освоение общего приёма доказательства как компонента воспитания логического мышления; коммуникативные действия, направленные на осуществление межличностного общения (ориентация в личностных особенностях партнёра, его позиции в общении и взаимодействии, учёт разных мнений, овладение средствами решения коммуникативных задач, воздействие, аргументация и пр.); действия, направленные на кооперацию — совместную деятельность (организация и планирование работы в группе, в том числе умение договариваться, находить общее решение, брать инициативу, разрешать конфликты); действия, обеспечивающие формирование личностной и познавательной рефлексии.

Сегодня одним из средств формирования УУД у учащихся являются учебные задачи. А. Н. Леонтьев определяет задачу как ситуацию, требующую от субъекта некоторого действия. О.К. Тихомиров даёт следующее определение: «задача есть цель, данная в определённых условиях». По мнению Л.Л. Гуровой, «задача - объект мыслительной деятельности, содержащий требование некоторого практического преобразования или ответа на теоретический вопрос посредством поиска условий, позволяющих раскрыть связи (отношения) между известными и неизвестными её элементами». Любая задача обязательно имеет свой предмет, исходное состояние (данные о состоянии предмета) и требование (информация о конечном состоянии предмета).

Рассматривая категорию «задачи» в педагогике, выделим учебные задачи, решаемые учащимися в процессе обучения. Д.И. Богоявленский под учебной задачей понимает форму организации содержания учебного материала. Н. Н. Тулькибаева, А. В. Усова отличие учебной задачи от задачи вообще видят в том, что первая позволяет учащимся усваивать знания, способствует формированию определённых умений и навыков. В энциклопедии профессионального образования даётся следующее определение задачи – «один из видов учебных заданий, направленных на повышение познавательной и практической активности учащихся в учении и в труде. Выполнение задачи характеризуется наличием у учащихся определённой цели, стремлением получить ответ на тот или иной вопрос, достичь желаемого результата; учётом имеющихся условий и требований, необходимых для решения задачи; применением соответствующих данной цели и условиям способов или приёмов решения». Там же учебные задачи определены как «вид учебных заданий, выполненных с целью углубления понимания учащимися сущности изучаемых закономерностей, правил, соотношений, формирования умений применять их при решении практических вопросов».

         В качестве учебного предмета физика в школе формирует систему знаний об окружающем мире. Для формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников в процессе изучения физики основное внимание уделяется не передаче готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению.

         Формирование познавательных универсальных учебных действий на уроках физики осуществляется путём восприятия, переработки предъявленной информации в словесной, образной и символической формах, анализа и переработкой полученной информации в соответствии с поставленными задачами. Знакомство с любой новой физической величиной предусматривает действие со знаково-символическими средствами. Большой опыт на уроке физики ребята приобретают в кодировании и декодировании приобретённой информации с помощью формул.

Познавательные действия включают обще учебные, логические универсальные учебные действия, а также постановку и решение проблемы.

Общеучебные УУД:

- самостоятельное выделение и формирование познавательной цели;

- поиск и выделение необходимой информации; применения методов информационного поиска, в том числе с помощью компьютерных средств;

- структурирование знаний;

- выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий;

- рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности;

- смысловое чтение как осмысление цели чтения и вывод вида чтения в зависимости от цели;

- умение адекватно, осознанно и произвольно строить речевые высказывания в устной и письменной речи;

- действие со знаково-символическими средствами (замещение, кодирование, декодирование, моделирование)..

Универсальные логические действия:

- сравнение конкретно-чувственных и иных данных (с целью выделения тождеств), различия, определения общих признаков и составление классификации.

- анализ - выделение элементов, расчленение целого на части;

- синтез - составление целого из частей;

- сериация - упорядочение объектов по выделенному основанию;

- классификация - отношение предмета к группе на основе заданного признака;

- обобщение - генерализация и выведение общности для целого ряда или класса единичных объектов на основе выделения сущностной связи;

- доказательство - установление причинно - следственных связей, построение логической цепи рассуждений;

- установление аналогий.

Рассмотрим, как формируются эти действия на уроках физики. Например, структурирование знаний и сопровождающее его осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной и письменной форме. Для формирования этих действий  применяется системно-функциональный подход к обучению и усвоению знаний.

Сущность этого подхода заключается в том, что не надо запоминать, зубрить огромное количество определений физических величин, их свойств, единиц измерения, связанных с ними формул. Все они формируются по одной структуре и надо ознакомить учащихся с этой структурой и научить пользоваться ей. Это так называемый структурно - функциональный подход к усвоению физических величин.

Изучение физической величины происходит согласно плану: 1 – наблюдаемое явление; 2- закономерности этого явления, представленные формулой; 3 – определение; 4- единицы измерения; 5- направление, если величина векторная; 6- физический смысл; 7- пример; 8- способы измерения величины. Третий, четвертый и пятый пункты выполняются по определенным схемам.

Главный упор в этом подходе делается на физический смысл величины: а что же означает та или иная величина, что мы должны себе представить, говоря например, слова « плотность», «напряжение», «напряженность», « мощность» и т.д. При произношении этих слов должна возникнуть яркая, эмоциональная «картинка», предусматривающая три канала получения информации - видим, слышим, чувствуем.

Так, например, при изучении понятия «плотность» вещества на столе учителя стоят реальные весы, на них уравновешенная гирьками условная модель одного кубического метра или 1 см³ какого либо вещества по возможности красочного, чтобы воздействовать на чувства. Ученик должен все это увидеть, услышать, почувствовать и в его сознании должна закрепиться связка - « плотность вещества» показывает массу одного кубического метра (сантиметра) вещества. И уже не трудно сообразить, как найти массу вещества, если мы знаем объем (число кубических метров), как найти объем, если знаем плотность и массу. Таким же образом рассматривается большинство физических величин. Одновременно происходит формирование осознанного и произвольного речевого высказывания в устной и письменной речи.

ПРИМЕР

Класс: 9

Тема: Силы в механике

Содержание задачи: Установите соответствие между столбцами в таблице, чтобы в строчке получилось верное высказывание.

Название силы	Природа взаимодействие	Зависимость силы от расстояния или относительной скорости	Зависимость силы от массы взаимодействующих тел	Направление силы
Сила тяжести	электромагнитная	Является функцией расстояния, зависит от деформации	Не зависит	противополжно направлению вектора скорости тела
Сила упругости	гравитационная	Является функцией относительного движения	Не зависит	Вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие тела
Сила трения	электромагнитная	Является функцией расстояния между взаимодействующими телами	прямопропорциональна массам взаимодействующих тел	Противоположна направлению перемещения частиц при деформации

Правильный ответ:

Название Силы	Природа взаимодействие	Зависимость силы от расстояния или относительной скорости	Зависимость силы от массы взаимодействующих тел	Направление силы
Сила тяжести	гравитационная	Является функцией расстояния между взаимодействующими телами	прямопропорциональна массам взаимодействующих тел	Вдоль прямой, соединяющей взаимодействующие тела
Сила упругости	электромагнитная	Является функцией расстояния, зависит от деформации	Не зависит	Противоположна направлению перемещения частиц при деформации
Сила трения	электромагнитная	Является функцией относительного движения	Не зависит	противополжно направлению вектора скорости тела

Методические комментарии: задание   может быть использовано на уроках обобщения и систематизации знаний или контроля.

Структурирование и алгоритмизация помогает при решении задач. Практически по всем типам задач составлены алгоритмы или блок – схемы, позволяющие учащимся произвольно и осознанно владеть приемами решения задач.

Особая группа познавательных универсальных учебных действий – знаково-символические действия. Модулирование ситуации с помощью чертежа-рисунка. Представление текста с помощью моделей разного вида: чертежа, схемы, графика, таблицы, уравнения, формулы.

         ПРИМЕР

Класс: 9

Тема: Равноускоренное движение.

Планируемые результаты: владеть базовыми предметными понятиями; осуществлять поиск необходимой информации; уметь анализировать, сравнивать, обобщать информацию; делать выводы.

Содержание задачи. На рисунке представлены графики зависимости скорости, ускорения тела и пройденного пути от времени. Разбейте  графики на две группы.

1.    

2.      

3.      

4.    

5.    

6.    

Правильный ответ: Графики можно классифицировать по виду движения: равноускоренному движению соответствуют графики под номерами 1, 3, 6, а равнозамедленному движению: 2,4,5.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления.

Результатом формирования познавательных учебных действий является так же умение осуществлять синтез, как составление целого из частей, умение осуществлять сравнение.

ПРИМЕР

Класс: 7

Тема: Вес тела

Планируемые результаты: владеть базовыми предметными понятиями; осуществлять поиск необходимой информации; уметь анализировать, сравнивать, обобщать информацию; делать выводы.

Содержание задачи. В чем общность и различие между такими понятиями как   сила тяжести и вес тела.

Правильный ответ: Вес тела численно совпадает с силой тяжести, если тело находится в состоянии покоя или движется равномерно. Однако эти две силы имеют различные точки приложения, сила тяжести приложена к телу, а вес тела по определению  - это сила, действующая на опору или растягивающая подвес, вследствие притяжения к Земле.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления.

Примеры использования  учебных задач на уроках физики, направленных на формирование познавательных УУД (из опыта работы)

Задача№1

Класс: 7

Тема: «Масса тела»

Планируемые результаты: уметь классифицировать (соотносить) предметы к группе на основе заданного признака.

Содержание задачи. Исключи лишнее слово:

1. Килограмм, сантиметр, грамм, карат.

Ответ: сантиметр

2. Ярд, фут, унция, дюйм.

Ответ: унция

3. Миллилитр, кубический метр, литр, дециметр.

Ответ: дециметр.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала.

Задача№2

Класс: 7

Тема: «Плотность вещества»

Планируемые результаты: уметь анализировать условие, систематизировать данные; строить логическую цепочку рассуждений; применять теоретические знания в решении практических задач.

Содержание задачи. Составьте фразы:

1.     Плотность воды при 4  ̊  С: (наименьшая, наибольшая).

2.     Объем одного килограмма воды при 4 ̊ С является: (наименьшим, наибольшим).

3.     Промежутки между молекулами воды являются: (наименьшими, наибольшими).

4.     С увеличением температуры воды (от 4  ̊С ) её плотность:

(уменьшается, увеличивается).

Ответ:

1.     наибольшая

2.     наименьший

3.     наименьшие

4.     уменьшается

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала.

Задача№3

Класс: 8

Тема: Условие плавания тел

Планируемые результаты: уметь владеть базовыми предметными понятиями; осуществлять поиск необходимой информации; уметь анализировать, устанавливать причинно-следственные связи, строить рассуждение.

Содержание задачи. Прочитайте отрывок из романа Жюля Верна «Двадцать тысяч льё под водой» и ответьте на вопросы.

««Наутилиус» стоял неподвижно. Наполнив резервуары, он держался на глубине тясячи метров. Я отложил книгу и, прижавшись к окну, стал всматриваться. В жидком пространстве, ярко освещенным электрическим прожектором, виднелась какая-то огромная неподвижная черная масса. Это корабль!» - вскричал я».

Вопросы:

Возможно ли описанное здесь явление? Будет ли затонувший корабль «висеть» неподвижно в глубине океана и не опускаться на дно, как это описано в романе автором?

Правильный ответ: нет, если корабль скроется под водой, он обязательно опустится на дно, так как сила тяжести больше выталкивающей силы

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала.

Задача№4

Класс: 8

Тема: Удельная теплота сгорания топлива

Планируемые результаты: владеть базовыми предметными понятиями; осуществлять поиск необходимой информации; уметь анализировать, сравнивать, обобщать информацию; делать выводы.

Содержание задачи. Прочитайте отрывок из книги Н.Н. Носова «Мишкина каша» и ответьте на вопрос.

«… Мишка взял бутылку с подсолнечным маслом. Налил масло на сковородку и сунул в печь прямо на горячие угли, чтоб поскорей зажарились. Масло зашипело и вдруг вспыхнуло на сковородке пламенем. Мишка вытащил сковородку из печки, - масло на ней пылает. Я хотел водой залить, а у нас в доме нет ни капли. Так оно и горело, пока все масло не выгорело. В комнате дым и смрад, а от пескарей одни угольки остались!».

Правильно ли было тушить горячее масло водой и как правильно нужно было тушить?

Правильный ответ: Мишка неверно начал тушить масло, необходимо было перекрыть доступ кислорода, например, накрыть сковороду крышкой.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления.

Задача№5

Класс: 9

Тема: Невесомость

Планируемые результаты: владеть базовыми предметными понятиями; осуществлять поиск необходимой информации; уметь анализировать, устанавливать причинно-следственные связи, строить рассуждение.

Содержание задачи. Прочитайте текст. О каком физическом явлении идет речь?

«…Что произошло со мной в это время? Я оторвался от кресла, повис между потолком и полом кабины …Все вокруг стало легче. И руки, и ноги и все тело стало будто совсем не моим…Не сидишь, не лежишь, а как бы висишь в кабине. Все незакрепленные предметы тоже парят, и наблюдаешь их, словно во сне. И карандаш, и блокнот… . А капли жидкости, проливавшиеся из шланга, приняли форму шариков, они свободно перемещались в пространстве…?».

Правильный ответ: невесомость

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления или контроля.

Задача№6

Класс: 9

Тема: Закон всемирного тяготения

Планируемые результаты: владеть базовыми предметными понятиями; осуществлять поиск необходимой информации; уметь анализировать информацию; уметь кодировать с помощью знаков и символов условие задачи.

Содержание задачи. Выразите формулой следующие утверждения Ньютона: «Тяготение существует ко всем телам вообще и пропорционально массе каждого из них… все планеты тяготеют друг к другу…»

Правильный ответ: F = G

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала.

Одним из эффективных средств, способствующих познавательной мотивации, а также формированию универсальных учебных действий является создание проблемных ситуаций на уроке. ( при изучении нового материала интересный вопрос по теме). Предлагая ученикам несколько утверждений Дети выбирают верные утверждения, полагаясь на собственный опыт или просто угадывая. На стадии рефлексии возвращаемся к этому приему, чтобы выяснить, какие из утверждений были верными. В результате обсуждения устанавливаются причинно – следственные связи.

ВСТАВИТЬ 1-2 задачи

Учитель: Зубрилина Наталья Николаевна

Класс: 8

Тема: «Сообщающиеся сосуды»

Форма работы: групповая

Планируемые результаты: уметь анализировать условие, строить логическую цепочку рассуждений, применять теоретические знания в решении практических задач.

Содержание задачи: Папа купил домой картину, как помочь ему чтобы он ровно повесил картину, если дома нет уровнеметра.

Ответ: Надо взять трубку, согнуть пополам и заполнить водой. Это будет модель сообщающегося сосуда, ей можно воспользоваться в данной ситуации, потому что в сообщающихся сосудах однородная жидкость устанавливается на одном уровне.

Методический комментарий: задание может быть использовано при изучении нового материала.

Учитель: Зубрилина Наталья Николаевна

Класс: 8

Тема:  «Закон Паскаля»

Форма работы: групповая

Планируемые результаты: уметь анализировать условие, строить логическую цепочку рассуждений, применять теоретические знания в решении практических задач.

Содержание задачи: Для разрушения старой доменной печи ее наполнили водой, предварительно установив в ней динамит, который затем взорвали. Зачем домну наполнили водой ?

Ответ: При взрыве динамита возникающая ударная волна будет воздействовать одинаково по всем направлениям, согласно закону Паскаля: давление производимое на жидкость или газ, передается без изменения  в каждую точку жидкости или газа.

Методический комментарий: задание может быть использовано при изучении нового материала.

         Особую роль в формировании познавательных УУД играет работа обучающихся над проектами, подготовка к выступлению на конференциях. В основе этого метода лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, умений ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического и творческого мышления. Метод проектов всегда ориентирован на самостоятельную деятельность учащихся – индивидуальную, парную, групповую, которую учащиеся выполняют в течение определённого отрезка времени. Этот вид работы органично сочетается с групповой деятельностью. Метод проектов всегда предполагает решение какой-то проблемы, который предусматривает, с одной стороны, использование в совокупности разнообразных методов, средств обучения, а с другой, предполагает необходимость интегрирования знаний, умений применять знания из различных областей науки, техники, технологий, творческих областей.

         Регулятивные универсальные учебные действия лучше всего формируются на уроках физики при выполнении лабораторных работ, при решении экспериментальных задач, при решении качественных и количественных задач, так как при обучении физике деятельность, связанная с проведением физического эксперимента, включает в себя планирование, моделирование, выдвижение гипотез, наблюдение, подбор приборов и построение установок, измерение, представление и обобщение результатов. В конечном итоге можно говорить об усвоении экспериментального метода познания физических явлений. Примером могут служить следующие учебные задачи:

Задача№1

Класс: 7

Тема: «Измерение массы тела на рычажных весах»

Планируемые результаты: формировать устойчивую мотивацию к исследовательской деятельности, уметь осуществлять поиск необходимой информации; уметь определять общую цель и пути её достижения.

Содержание задачи. Как верно взвесить на неверных весах?

Ответ: что важнее иметь: правильные весы или правильный разновес?

Многие думают, что важнее весы, а на деле важнее разновес. Без правильного разновеса никак верно не взвесить; если же разновес правилен, то и на неправильных весах можно произвести вполне верное взвешивание.

К примеру, у вас имеются весы с коромыслом и чашками, и вы сомневаетесь, верны ли они. Тогда поступаете при взвешивании так. Кладете вещь, которую хотите взвесить, не сразу, а прежде помещаете на одну чашку какой-нибудь другой груз, потяжелее вашей вещи; на другую чашку ставите столько гирь, сколько надо для равновесия.

Когда это сделано, вы кладете вашу вещь на чашку с гирями. От этого чашка, конечно, перетянет, и для равновесия придется часть гирь с нее снять. Снятые гири и покажут правильный вес вещи. Понятно почему: ведь ваша вещь теперь тянет на чашке с такой же силой, с какой тянули перед тем гири; значит, вес их в точности одинаков.

Этот прекрасный способ верно взвешивать на неправильных весах был придуман великим  химиком Д.И. Менделеевым.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала, в процессе выполнения лабораторных работ.

Задача№2

Класс: 7

Тема: «Математический и пружинный маятники»

Планируемые результаты: уметь анализировать условие задачи; применять формулу периода колебаний математического маятника при решении нестандартных задач; выбирать наиболее эффективные способы решения задач в зависимости от конкретных условий.

Содержание задачи. Если бы кто – то сказал Вам, что за ночь размеры всех тел укоротились вдвое против их прежней величины, то как вы могли бы проверить истинность этого утверждения?

Ответ: для этого достаточно посмотреть на часы. Примем для простоты часовой маятник за математический. Тогда если радиус земного шара вместе с маятником длины l укоротился вдвое, то новый период качания уменьшится в 2 раза. Будут спешить также и все пружинные часы. По несоответствию между видимым движением Солнца и показаниям часов можно сразу судить о несообразности высказанного утверждения.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала.

Задача№3

Класс: 7

Тема: «Математический маятник»

Форма работы: групповая

Планируемые результаты: уметь объяснять физические явления, встречающиеся в повседневной жизни; осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной форме; осуществлять учебное сотрудничество со сверстниками; уметь доказывать свою точку зрения.

Содержание задачи. Один ученик, выполнив лабораторную работу по исследованию периода колебаний математического маятника, пришел к выводу, что с увеличением амплитуды колебаний математического маятника, увеличивается период его колебаний. Согласны ли Вы с его утверждением ?

Ответ: вывод, полученный в ходе выполнения лабораторный работы, неверный, так как период колебаний математического маятника не зависит от амплитуды колебаний.

Методический комментарий: задание может быть использовано при изучении нового материала.

Задача№4

Класс: 7

Тема: «Механические явления»

Планируемые результаты: уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями; уметь применять теоретические знания на практике.

Содержание задачи. Вы – пилот самолета. Вам надо передать груз к указанной  цели. Как вы будете производить сбрасывание груза: до цели, над целью или после неё?

Ответ: сбрасывание груза следует производить до цели. Вылетев из самолета, груз не утрачивает своей первоначальной скорости, поэтому траекторией движения груза  будет ветвь параболы.

Методический комментарий: задание может быть использовано при изучении нового материала.

Задача№5

Класс: 7

Тема: «Звуковые явления»

Планируемые результаты: уметь работать с разными источниками информации, выбирать необходимую информацию; уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями; уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Почему вы лучше слышите крик находящегося далеко от вас человека, если он кричит «по ветру», а не против ветра?

Ответ: звук распространяется по ветру дальше не потому, что в этом направлении он меньше ослабляется, а потому, что, двигаясь по ветру, звуковые волны отклоняются вниз, тогда как при движении против ветра они отклоняются вверх. Скорость ветра обычно возрастает с увеличением высоты, так как у поверхности Земли на его пути встречаются различные препятствия. Когда волна распространяется по направлению ветра, она движется вверху с большей скоростью, чем внизу, поэтому в целом отклоняется книзу. Аналогичное рассуждение позволяет понять, почему волна, движущаяся против ветра, отклоняется кверху.

Методический комментарий: задание может быть использовано при изучении нового материала.

Задача№6

Класс: 7

Тема: «Закон преломления света»

Планируемые результаты: знать закон преломления света; уметь анализировать данные, полученные в ходе эксперимента; осуществлять контроль с целью установления отклонений от эталона.

Содержание задачи. Ученик, выполняя лабораторную работу по изучению закона преломления света, получил следующие данные:

Луч света переходит из воздуха в стекло
Угол падения	Угол преломления
50  ̊	62  ̊

Верно ли выполнил ученик лабораторную работу ?

Ответ: ученик неверно выполнил лабораторную работу, так как если луч света переходит из среды с меньшей оптической плотностью в среду с большей оптической плотностью, то угол преломления должен быть  меньше угла падения. В данной таблице представлены значения углов, не соответствующие закону преломления света.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала.

Задача№7

Класс: 7

Тема: «Звуковые и световые явления»

Планируемый результат: уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями; уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Предположим, Вы оказались в открытом космосе, и у Вас есть возможность послать только один сигнал на космический корабль: звуковым или световым сигналом Вы воспользуетесь ? Почему ?

Ответ: конечно, необходимо воспользоваться световым сигналом, так как для распространения звуковых волн необходимо наличие среды, а в открытом космосе воздух разреженный.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала.

Задача№8

Класс: 7

Тема: «Движение тела, брошенного под углом к горизонту»

Планируемые результаты: уметь применять формулы равномерно и равноускоренного движения для решения практических задач; уметь выбирать наиболее эффективные способы решения задач в зависимости от конкретных условий.

Содержание задачи. Как могли бы вы определить высоту холма, на вершине которого вы стоите, имея в руках только часы и камень?

Ответ: в горизонтальном направлении x = V₀ × t и в вертикальном направлении y = gt² /2. Поскольку время для прохождения расстояний x и y одно и тоже, то можно определить высоту холма y, засекая только моменты начала бросания камня и удара его о землю у подножья холма. Сопротивлением воздуха пренебрегаем.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления материала.

Задача№9

Класс: 8

Тема: Архимедова сила

Планируемые результаты: уметь работать с разными источниками информации, выбирать необходимую информацию; уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Подберите необходимое оборудование и продумайте ход эксперимента, для исследования архимедовой силы.

(от каких величин она зависит)

Правильный ответ:

Оборудование: Динамометр, стакан с водой, поваренная соль, грузы различного объема.

Вывод (в ходе эксперимента): На тело, погруженное в жидкость, действуют выталкивающая сила, зависящая от плотности жидкости и объема, погруженной части тела.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе объяснения или закрепления изученного материала.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе изучения нового материала.

Задача№10        

Класс: 8

Тема: Связь между параметрами состояния газа 

Планируемые результаты: владеть базовыми предметными понятиями; осуществлять поиск необходимой информации; уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Турист в холодное погоду отлил из термоса часть горячего кофе и снова плотно закрыл термос пробкой. Через некоторое время он обнаружил, что пробка вылетела, и кофе разлился. Какие процессы могли привести к вылету пробки?

Правильный ответ: до закрытия термоса освободившиеся часть его объема заполнилась холодным воздухом; затем произошел изохорический нагрев. В результате повысилось давление, вызвавшее вылет пробки.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления.

Задача№11

Класс: 8

Тема: Тепловые явления

Планируемые результаты: уметь работать с разными источниками информации, выбирать необходимую информацию; уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. В двух одинаковых чайниках, поставленных на одинаковые горелки, кипит вода. У одного из них крышка часто подпрыгивает, а у другого неподвижна. Почему?

Правильный ответ: крышка неподвижна у того чайника, в котором меньше воды и пар, образовавшийся над поверхностью кипятка, уходит через носик чайника. В другом чайнике воды больше и пар накапливается между поверхностью воды и крышкой. При достаточном давлении пара крышка поднимается и из чайника выходит порция пара – крышка подпрыгивает

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления или контроля изученного материала.

Задача№12        

Класс: 8

Тема: Атмосферное давление

Планируемые результаты: владеть базовыми предметными понятиями; осуществлять поиск необходимой информации; уметь анализировать информацию.

Содержание задачи. Один автолюбитель, слушая по радио прогноз погоды, обратил внимание на следующую фразу: «Сегодня наблюдается повышенное атмосферное давление - 744 мм. рт. ст.». Найдите ошибку в данном предложении.

Правильный ответ: атмосферное давление меньше, чем давление на уровне моря 760 мм. рт. ст., считается повышенным.

Методический комментарий: задание может быть использовано на этапе закрепления или контроля материала.

Коммуникативные УУД (КУУД) – обеспечивают социальную компетентность (продуктивное общение в совместной деятельности) и учет позиции других людей, партнера по общению или деятельности, умение слушать и вступать в диалог; участвовать в коллективном обсуждении проблем; интегрироваться в группу сверстников и строить продуктивное взаимодействие и сотрудничество со сверстниками и взрослыми.

Видами коммуникативных действий являются:

- планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками – определение цели;

- постановка вопросов - принципиальное сотрудничество в поиске и сборе информации;

-  управление поведением партнера - контроль, коррекция, оценки своих действий  и партнера;

- умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации; владение монологической и диалогической формами речи.

Для формирования КУУД наиболее благоприятной формой работы является групповая или работа в парах.

Для развития коммуникативных УУД можно использовать такие задания как:

– составь задание однокласснику;

– представь себя в роли учителя и составь задание для класса;

- оцени работу товарища;

– групповая работа по составлению кроссворда;

– отгадай, о ком говорим;

– подготовь сообщение;

– опиши устно;

- расскажи;

– объясни.

- прокомментируй.

Наряду с традиционной практикой преподавания физики целесообразно использование других форм работы:

- презентация на уроке  своей информационной работы;

- выполнение исследовательской, информационной работы, проекта в группе;

- рецензирование работы своего одноклассника;

- защита домашнего исследования, реферата, проекта;

- выступление на предметной декаде перед школой с результатами исследования, реферата, проекта;

- активное участие в окружных, городских конкурсах проектных и исследовательских работ;

- самооценка.

На уроках  физики, а также на внеклассных мероприятиях по предмету необходимо развивать  диалогичность мышления школьников, поскольку эта форма работы ориентирована в первую очередь на формирование коммуникативных навыков. Задача учителя – создать на уроке ситуацию, близкую к ситуации живого общения. Во время учебного диалога всегда происходит обмен информацией и регулируются межличностные отношения. Для этого учитель должен использовать в работе различные методы и приёмы диалогового обучения для формирования коммуникативных навыков, которые подразумевают хорошо развитую речь, умение вступать в диалог, работать в группе, высказывать свою точку зрения, отстаивать её, принимать чужую точку зрения.

Физика – наука экспериментальная. Постановка физического эксперимента – это работа в группах и при такой форме работы тоже происходит формирование коммуникативных навыков обучающихся.

При выполнении лабораторных работ у учащихся имеются инструкции (инструкция при проведении лабораторных работ). Командир группы распределяет между  своими участниками пункты выполнения практической работы:

- класс делится на группы для решения конкретных учебных задач;

- каждая группа получает определенное задание (задания могут быть одинаковыми или дифференцированными) и выполняет его сообща под руководством лидера группы;

- задание в группе выполняются таким способом, который позволяет учитывать и оценивать индивидуальный вклад каждого члена группы;

- состав группы непостоянный, он подбирается с учетом того, чтобы с максимальной эффективностью для коллектива реализовать учебные возможности каждого члена группы в зависимости от содержания и характера предстоящей работы.

Во время групповой работы учитель выполняет разнообразные функции: контролирует ход работы в группах, отвечает на вопросы, регулирует споры, порядок работы и в случае крайней необходимости оказывает помощь отдельным учащимся или группе в целом.

Важно организовать проведение коллективных форм учебной работы так, чтобы оно вызвало у моих  детей сопереживание, оценочную реакцию к высказыванию собеседника.

Примеры учебных задач, направленных на формирование коммуникативных УУД:

Задача №1

Класс: 7

Тема: «Сила трения»

Форма работы: групповая

Планируемые результаты: уметь объяснять физические явления, встречающиеся в повседневной жизни; осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной форме; осуществлять учебное сотрудничество со сверстниками; уметь доказывать свою точку зрения.

Содержание задачи. Проведите диспут по теме: «Роль силы трения в жизни человека». В ходе диспута укажите положительное и отрицательное значения силы трения в природе и технике.

Задача №2

Класс: 7

Тема: Сила тяжести

Форма работы: групповая

Планируемые результаты: знать теоретические основы периода колебаний математического маятника; уметь анализировать результат выполнения лабораторной работы; уметь участвовать в коллективном обсуждении проблем.

Содержание задачи. Напишите сочинение на тему: «Что бы изменилось на нашей планете Земля, если бы не было силы тяжести?».

Задача №3

Класс: 7

Тема: «Световые явления»

Планируемые результаты: уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Вы, наверное, обращали внимание на то, что трамваи нашего города часто выкрашены в разные цвета. Не противоречит ли это технике безопасности дорожного движения?

Ответ: конечно, данный факт способствуют увеличению дорожно-транспортных происшествий. Красный цвет, в который ранее были выкрашены трамваи, вызывает раздражение сетчатки глаза. Кроме этого красные лучи распространяются с меньшими потерями. Поэтому трамваи красного цвета видны издалека. Трамвай же зеленого цвета можно не заметить летом, а белого цвета – зимой.

Задача №4

Класс: 7

Тема: «Звуковые явления»

Форма работы: групповая/парная

Планируемые результаты: уметь работать с разными источниками информации, выбирать необходимую информацию; уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Размешивая в чашке растворимый кофе или растворимые сливки, постучите по краю чашки ложечкой. Тон звука, который вы при этом слышите, резко меняется при добавлении порошка, а также в процессе размешивания. Почему?

Ответ: при растворении порошка содержащийся в нем воздух высвобождается. Поскольку скорость звука в воздухе меньше, чем в воде, скорость звука в воде с большим содержанием воздуха ниже, чем в воде, где воздуха мало. Когда в сосуде много воздуха, резонансная частота (которая пропорциональна скорости звука) оказывается пониженной. Поэтому мы слышим более низкий тон. Пузырьки значительно увеличивают поглощение и рассеяние звука. Мелкие пузырьки, которые остаются в воде после всплывания более крупных, поглощают, в основном,  средние и высокие частоты.

Задача №5

Класс: 7

Тема: «Звуковые явления»

Форма работы: групповая

Планируемые результаты: уметь работать с разными источниками информации, выбирать необходимую информацию; уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Почему после снегопада становится так тихо на улице?

Ответ: между пушинками свежевыпавшего снега существуют маленькие полости, благодаря которым такой снег поглощает звук так же, как звукопоглощающие покрытия в современных служебных помещениях. По мере уплотнения снега поглощение звука в нем ослабевает

Задача №6

Класс: 7

Тема: «Световые явления»

Форма работы: групповая

Планируемые результаты: уметь работать с разными источниками информации, выбирать необходимую информацию; уметь решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями; осознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной форме; осуществлять учебное сотрудничество со сверстниками; уметь доказывать свою точку зрения.

уметь высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Подготовьте сообщения по темам:

Группа №1 – «Почему небо голубое?»

Группа №2 – «Почему возникает радуга?»

Таким образом, специально сконструированные учебные задачи используют не только на уроке физики, но и во внеурочной деятельности. Они служат средством прочного усвоения теории, способствуют углублению, закреплению, конкретизации теоретических знаний, повышают интерес к изучению материала и поддерживают активность при его восприятии, обращают внимание на количественные стороны явлений, расширяют кругозор, способствуют развитию волевых качеств (инициативы, настойчивости в достижении поставленной цели), служат средством проверки знаний и практических навыков, контроля и самоконтроля, учат устанавливать связи между сущностью и явлениями, причинами и следствиями. Через их решение осуществляются межпредметные связи, связь обучения с жизнью, профессиональная ориентация учащихся.

Литература

1.     Алексеев, Н. А. Личностно ориентированное обучение: вопросы теории и практики [Текст] : монография / Н. А. Алексеев. – Тюмень : Изд-во Тюмен. гос. ун-та, 1997. – 216 с.

2.     Асмолов, А. Г. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли [Текст] : пособие для учителя / А. Г. Асмолов [и др.] ; под ред. А. Г. Асмолова. – 2-е изд. – М. : Просвещение, 2011. – 159 с.

3.     Борзенков, В. Л. Педагогическая игротехника. Методология. Теория. Практика [Текст] : монография / В. Л. Борзенков. – М. : Рос. акад. менеджмента и агробизнеса, 2000. – 338 с.

4.     Воровщиков, С. Г. Внутришкольная система развития учебно-познавательной компетентности учащихся [Текст] / С. Г. Воровщиков. – М. : УЦ «Перспектива», 2011. – 208 с.

5.     Задачи по физике. 7 класс [Текст] / Л. Э. Генденштейн, И. М. Гельфгат,       Л. И. Кирик. – М. : Илекса ; Харьков : Гимназия, 2002.

6.     Занько, С. Ф. Игра и учение: теория, практика и перспективы игрового обучения [Текст] : в 2 ч. / С. Ф. Занько, Ю. С. Тюников, С. М. Тюникова. – М. : Профессиональное образование, 1992. – Ч. 1. – 127 с. ; Ч. 2. – 141 с.

7.     Золотов, В. А. Вопросы и задачи по физике. 6-7 классы [Текст] / В. А. Золотов. – М. : Просвещение, 1971.

8.      Кизима, А. Б. Проектирование модели профильного обучения в общеобразовательной школе. Психолого-педагогические проблемы профильного обучения школьников [Текст] : сб. науч.-метод. материалов / под ред.                Л. Л. Редько, Е. Н. Шиянова, Л. Ф. Савиновой, Г. Н. Манаенко. – Ставрополь, 2004. – 176 с.

9.     Кириллова, И. Г. Книга для чтения по физике. 6-7 классы [Текст] / И. Г. Кириллова. – М. : Просвещение, 1978.

10.  Ковалева, Г. С. Стандарт общего образования второго поколения. Новые идеи в оценке образовательных результатов [Текст] / Г. С. Ковалева // Народное образование. – 2010. – № 5. – С. 144–153.

11.  Колеченко, А. К. Энциклопедия педагогических технологий [Текст] : пособие для преподавателей / А. К. Колеченко. – СПб. : КАРО, 2002. – 368 с.

12.  Кудрявцев, В. Т. Проблемное обучение: истоки, сущность, перспективы [Текст] / В. Т. Кудрявцев. – М. : Знание, 1991. – 80 с.

13.  Личностно ориентированное образование: феномен, концепция, технологии [Текст] : монография / отв. ред. В. В. Сериков. – Волгоград : Изд-во Волгоград. гос. пед. ун-та, 1998. – 182 с.

14.  Лукашик, В. И. Физическая олимпиада [Текст] / В. И. Лукашик. – М. : Просвещение, 1987.

15.  Лукашик, В. И. Сборник задач по физике. 7-9 классы [Текст] / В. И. Лукашик. – М. : Просвещение, 2005.

16.  Мартынец, М. С. О классификации универсальных учебных действий [Текст] / М. С. Мартынец // Народное образование. – 2015. – № 8. – С. 117–120.

17. Мониторинг личностных и метапредметных результатов освоения учащимися основной образовательной программы [Текст] : метод. материалы / сост. Н. В. Жулькова. – Ульяновск : Центр ОСИ, 2015. – 68 с.

18. Мотков, О. И. Методика «Психологическая культура личности» [Текст] /    О. И. Мотков // Школьный психолог. – 1999. – № 15. – С. 8–9.

19. Перельман, Я. И. Знаете ли вы физику? [Текст] / Я. И. Перельман.  – Домодедово : Изд-во ВАП, 1994.

20. Перельман, Я. И. Занимательная физика [Текст]. В 2 кн. Кн. 1 / Я. И. Перельман. – Уфа : Слово, 1993.

21. Перельман, Я. И. Занимательная физика [Текст]. В 2 кн. Кн. 2 / Я. И. Перельман. – Уфа : Слово, 1993.

22.  Перельман, Я. И. Занимательные задачи и опыты [Текст] / Я. И. Перельман. – Минск : Беларусь, 1994.

23. Пиньевская, И. И. Мониторинг формирования универсальных учебных действий: проблемы, подходы, решения [Текст] / И. И. Пиньевская // Муниципальное образование: инновации и эксперимент. – 2013. – № 6. – С. 23–26.

24. Плахотникова, И. В. Развитие личностной саморегуляции [Текст] : метод. пособие / И. В. Плахотникова, В. И. Моросанова. – М. : Вербум–М, 2004. – 48 с.

25. Примерная основная образовательная программа образовательного учреждения. Основная школа [Текст] / [сост. Е.С. Савинов]. – М. : Просвещение, 2011. – (Стандарты второго поколения).

26. Программа изучения сформированности универсальных учебных действий учащихся 5-9 классов [Текст] : метод. рекомендации / О. В. Суродина,        М. В. Губина, В. Н. Гаврилова [и др.]. – Ульяновск : Центр ОСИ, 2015.– 68 с.

27. Сериков, В. В. Обучение как вид педагогической деятельности [Текст] : учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / В. В. Сериков; под ред. В. А. Сластенина, И. А. Колесниковой. – М. : Академия, 2008. – 256 с. – (Профессионализм педагога).

28. Сосновских, Н. В. Психологическое сопровождение формирования универсальных учебных действий у учащихся пятых классов [Текст] : учеб.-метод. пособие / Н. В. Сосновских, Т. Н. Перфильева, Л. И. Василенко ; под ред.               М. И. Лукьяновой. – Ульяновск : УИПКПРО, 2014. – 164 с.

29. Степанова, Г. Н. Сборник вопросов и задач по физике. 7-8 классы [Текст] /  Г. Н. Степанова. – СПб. : СпецЛит, 2000.

30. Тарасов, Л. В. Физика в природе [Текст] / Л. В. Тарасов. – М. : Просвещение, 1988.

31. Тульчинский, М. Е. Качественные задачи по физике [Текст] / М. Е. Тульчинский. – М. : Просвещение, 1972.

32. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования [Текст] / Министерство образования и науки РФ. – М. : Просвещение, 2011. – 48 с. – (Стандарты второго поколения).

33. Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий [Текст] : пособие для учителя / А. Г. Асмолов, Г. В. Бурменская, И. А. Володарская [и др.] ; под ред. А. Г. Асмолова. – М. : Просвещение, 2010. – 159 с.

34. Фундаментальное ядро содержания общего образования [Текст] / Рос. акад. наук ; Рос. акад. образования ; под ред. В. В. Козлова, А. М. Кондакова. – 4-е изд., дораб. – М. : Просвещение, 2011. – 79 с. – (Стандарты второго поколения).

35. Хуторской, А. В. Методика личностно ориентированного обучения: как учить всех по-разному [Текст] / А. В. Хуторской. – М. : ВЛАДОС-ПРЕСС, 2005. – 383 с.

36. Шишов, С. Е. Школа: мониторинг качества образования [Текст] / С. Е. Шишов, В. А. Кальней. – М. : Педагогическое общество России, 2000. – 320 с.

37. Якиманская, И. С. Технология личностно ориентированного образования [Текст] / И. С. Якиманская. – М. : Сентябрь, 2000. – 176 с. – (Библиотека журнал «Директор школы»; вып. 7).

Серия «Развитие инновационных процессов в системе образования

Ульяновской области»

Учебное издание

Спирина Елена Владимировна

Большакова Наталия Геннадиевна,

Зубрилина Наталья Николаевна

Формирование универсальных учебных действий учащихся на уроках физики в 7 классе средствами решения учебных задач

Методические рекомендации

Под общей редакцией В. В. Зарубиной, Е. В. Спириной, О. В. Французовой

Печатается в авторской редакции

Подписано в печать 26.01.2017. Формат 60x84 1/16. Усл. печ. л. 2,3. Тираж 30 экз. Заказ 12/2017

ОГБУ «Центр образования и системных инноваций Ульяновской области».

432063, Ульяновск, ул. 12 Сентября, 81, E-mail:[e-mail].