РАЗРАБОТКА БАНКА ЗАДАНИЙ ФОРМИРУЮЩИХ УУД НА ПРИМЕРЕ ТЕМЫ «ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА»

РАЗРАБОТКА БАНКА ЗАДАНИЙ ФОРМИРУЮЩИХ УУД НА ПРИМЕРЕ ТЕМЫ «ГЕОМЕТРИЧЕСКАЯ ОПТИКА»        

1.     Введение.

    Важнейшей задачей современной системы образования является формирование совокупности “универсальных учебных действий”, обеспечивающих компетенцию “научить учиться”, а не только освоение учащимися конкретных предметных знаний и навыков в рамках отдельных дисциплин.

УУД – совокупность способов действия, обеспечивающая способность к усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса. Универсальные учебные действия (УУД) подразделяются на 4 группы: личностные, регулятивные, коммуникативные и познавательные.

УУД	Типовые задания.
Личностные УУД способствуют формированию жизненного, личностного и общественного самоопределения, обеспечивают ценностно-смысловую ориентацию учащихся и ориентацию в социальных ролях и межличностных отношениях.	Проблемные задачи. Творческие задания (составить задачу по таблице или чертежу). Подведение итогов урока – учащиеся должны высказать свое мнение, опираясь только на факты. Дискуссии.  Учебные исследования, в процессе проведения которых у учащихся возникает интерес к физике как к элементу общечеловеческой культуры, формируется убежденность в возможности познания природы, способность видеть закономерность изучаемого явления, воспитывается уважение к творцам науки и техники.
Регулятивные УУД обеспечивают организацию учащимися своей учебной деятельности.	Проблемные задачи. Решение текстовых задач по алгоритму. Задачи с преднамеренными ошибками. Задания на самоконтроль и взаимоконтроль. Лабораторные работы,  Решение экспериментальных, качественных и количественных задач. Физический эксперимент. Решение исследовательских задач.
Познавательные УУД включают общеучебные и логические универсальные учебные действия.	Работа с текстом Работа с графической информацией Сравнение Классификация и обобщение Оценка и аргументация Работа с понятием Наблюдение Исследование
Коммуникативные УУД Планирование, разрешение конфликтов, выражение мыслей, управление поведением партнеров.	Работа с информацией Поиск информации из различных источников Адекватное понимание информации Речевая деятельность Навыки сотрудничества

2.     Примеры заданий на материале темы «Геометрическая оптика»

Личностные УУД.

1.«Биография ученого», 7–11 класс.

Изучение биографии, выделение ключевых эпизодов в биографии и выяснение причин, которые привели именно к такому развитию событий.

Проецирование тех или иных событий в жизни великих исследователей на собственный опыт учащихся открывает богатые возможности формирования личностных УУД (Платон, Евклид, Гюйгенс Христиан, Клавдий Птолемей, Иоганн Кеплер).

2.«Практическое применение физического явления», 7–11 класс.

Учащимся предлагается описать возможные проявления данного физического явления в природе и указать, каким образом это явление влияет на жизнь  людей (солнечное затмение, миражи, радуга,  и т.д.).

3.Ученики описывают технические устройства, использующие в своей работе изучаемое явление. При этом рассматривается как техническая реализация этой идеи, так и плюсы, и минусы (неизбежные), сопровождающие ее применение (оптико-волоконный кабель, оптико – волоконная подсветка, эндоскоп, фотоаппарат, телескоп, микроскоп и т.д.)

Регулятивные УУД.

1.  «Понятийный аппарат новой темы», 7–11 класс.

С помощью современных технических средств на экран выводится «облако» основных понятий новой темы. Потом учащимся предлагается распределить эти понятия по смысловым группам, предлагая основания для классификации. В результате обсуждения выделяются основные группы терминов: «явления», «устройства», «величины», «законы и  правила».  В   дальнейшем   все  термины   распределяются  в   две   большие   группы: «теория» и «практика» (Прямолинейное распространение света. Закон отражения света. Зеркальное и диффузное отражения. Плоское зеркало. Абсолютный и относительный показатели преломления. Полное отражение света. Предельный угол. Линзы собирающие и рассеивающие. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы. Получение изображения с помощью линз. Линейное увеличение. Оптические приборы. Глаз. Лупа. Микроскоп. Увеличение оптического прибора. Телескопы).

2. В старших классах, все ученики на первом же уроке получают листки, в которых отмечено все, чему они должны научиться во время изучения данной темы (там перечислены все вопросы «теоретического зачета», который они будут сдавать в конце изучения темы). В ходе следующих занятий учащиеся отмечают изученные  вопросы,  получая  визуальную  картину  освоения  темы.  Таким    образом, появляется возможность для планирования освоения учебного материала и текущей самооценки.

Геометрическая оптика (вопросы к зачету)
1. Основные понятия геометрической оптики. Принцип Ферма. Прямолинейное распространение света. Закон отражения света. Зеркальное и диффузное отражения. Плоское зеркало.
2. Сферическое зеркало. Формула сферического зеркала. Построение изображений. Увеличения сферического зеркала.
3. Преломление света на плоской поверхности. Законы преломления. Абсолютный и относительный показатели преломления. Полное отражение света. Предельный угол.
4. Прохождение света через плоскопараллельную пластинку и через трехгранную призму.
5. Преломление света на сферической поверхности. Линзы собирающие и рассеивающие. Формула тонкой линзы. Оптическая сила линзы. Получение изображения с помощью линз. Линейное увеличение.
6. Фотометрия. Лоток энергии излучения. Телесный угол. Световой лоток. Сила света. Единицы силы света и светового потока. Освещенность. Яркость, Законы освещенности.
7. Оптические приборы. Глаз как оптическая система. Угол зрения, расстояние наилучшего зрения. Оптические дефекты глаза. Лупа. Микроскоп. Увеличение оптического прибора. Телескопы. Труба Кеплера. Труба Галилея.

3. Выполнение практических заданий: изучение увеличения самодельного микроскопа.

4. Задание: Нарисуйте в собирающей линзе изображение точки, лежащей на главной оптической оси (Трудность заключается в том, что все три «удобных» луча сливаются в один, совпадающий с главной оптической осью).

5. Задание: Исследование явления полного внутреннего отражения

6. Задание:

Познавательные УУД.

1.Работа с текстом.

Задание: Подготовьте сообщение на тему: «Из истории искусственного  освещения»

Задание: Заполните таблицу, используя примеры, приведенные в параграфе. Приведите свои примеры.

Тип источника света	Примеры

Задание: «Смысловой анализ абзаца»

Прочитайте текст. Выделите информативные центры в абзацах. Сформулируйте и запишите вопросы к ним.

Задание:    «Работа с текстом и выбор варианта возможного ответа»

Полное внутреннее отражение

Обратите внимание на замерзшую лужу. Лужа подо льдом чёрная. Однако в некоторых местах лед серебристый — там, где подо льдом образовалась прослойка воздуха и свет испытывает полное внутреннее отражение. Угол полного внутреннего отражения на границе лед—воздух равен 48°. Падающий свет отражается, лед в этих местах белый.

Как объяснить, что снег белый, хотя он состоит из отдельных прозрачных кристалликов льда — снежинок? Снег пушистый. Это означает, что каждая снежинка окружена воздухом. Так как острые иголочки снежинки имеют большое количество отражающих поверхностей, то весь падающий свет отражается как от внешних, так и от внутренних граней и не проходит сквозь толщу снега. Мы наблюдаем полное внутреннее отражение света от снега. Поэтому он ослепительно белый. Свежевыпавший снег отражает более 90% падающего света.

Старый снег уплотняется, уменьшаются воздушные зазоры, снег темнеет. Белизна снега зависит от его плотности! Плотность снега может меняться от 30 до 800 кг/м³.

Вопросы и задания

1.      Что такое полное  внутреннее отражение? При каких условиях оно наблюдается?

2.      Что происходит с лучами, падающими на границу лед—воздух под углами  больше 48°? меньше 48°?

3.      Возьмем кусочек льда и раздробим его в мелкую крошку. Порошок изо льда уже не прозрачный, а имеет белый свет. Объясните, почему.

Задание: «Заполни таблицу»

Перед вами  таблица. Вам необходимо найти в тексте ответы на  вопросы таблицы и записать их тезисами – краткими предложениями.

Вопрос	Ответ
Почему …
Что …

2. Наблюдение и экспериментирование.

 Задание. проведите дома опыт, доказывающий, что свет распространяется прямолинейно

Задание. Используя свойство прямолинейного распространения света, поставьте три булавки так, чтобы они находились на одной прямой линии

Задание. Посмотрите в окно и убедитесь, что нельзя увидеть четко близкие и удаленные предметы одновременно. Опишите свои наблюдения, объясните их.

Задание. Придумайте, как экспериментально определить расстояние и оптическую силу линз очков. Для каких очков это можно сделать? Выполните опыт.

Задание. Проверьте свое зрение.

Задание. Придумайте и проведите опыты по преломлению света. Сделайте вывод.

3. Сравнение.

Задание. Сравните явление отражения света и полного внутреннего отражения света.

Задание. Сравните собирающую и рассеивающую линзы.

Задание: Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между раз­но­вид­но­стя­ми тон­кой линзы и ре­зуль­та­та­ми пре­лом­ле­ния в ней па­рал­лель­ных лучей. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те нуж­ную по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

РАЗ­НО­ВИД­НО­СТИ ТОН­КОЙ ЛИНЗЫ		РЕ­ЗУЛЬ­ТАТ ПРЕ­ЛОМ­ЛЕ­НИЯ ПА­РАЛ­ЛЕЛЬ­НЫХ ЛУЧЕЙ
А) Со­би­ра­ю­щая Б) Рас­се­и­ва­ю­щая		1) Лучи, па­рал­лель­ные глав­ной оп­ти­че­ской оси линзы, прой­дя через нее, прой­дут затем через ее даль­ний фокус 2) Лучи, па­рал­лель­ные глав­ной оп­ти­че­ской оси линзы, прой­дя через нее, пе­ре­се­кут­ся затем в ее ближ­нем фо­ку­се 3) Лучи, па­рал­лель­ные глав­ной оп­ти­че­ской оси линзы, прой­дя через нее, будут ка­зать­ся рас­хо­дя­щи­ми­ся из ее ближ­не­го фо­ку­са 4) Лучи, па­рал­лель­ные глав­ной оп­ти­че­ской оси линзы, прой­дя через нее, со­бе­рут­ся в ее даль­нем фо­ку­се

A	Б

4. Обобщение.

Задание. Заполните пустые клетки схемы названиями явлений, которые наблюдаются на границе раздела двух сред.

 

Задание. Составить таблицу обобщения информации.

Ученикам предлагается создать форму таблицы, которая включает изучаемые объекты, их качества, свойства, условия существования, проявления в природе,  применение в устройствах и практическую значимость.

Сформируйте таблицу, включающую разделы оптики: геометрическую, волновую, квантовую. Внесите законы, формулы, проявления в природе, использование в приборах. Расположите информацию по столбцам и строкам. Найдите место в таблице следующим оптическим явлениям: молнии, полярные сияния, аберрация оптических приборов, рентгенография, виды люминисценции, дисперсия, линзы, зеркала, поляризация,  дифракция, интерференция, луч, волна, фотон, оптика тонких пленок, голография, очки, миражи, приборы ночного видения, законы геометрической оптики. Дополните таблицу информацией из интернета и известными Вам фактами. Как один из вариантов таблицы: по строкам- разделы оптики; по столбцам –законы, свойства, проявления в природе и технике, природные явления.

Задание: Исследуй, как зависит получаемое изображение от расположения исходного предмета расположенного перпендикулярно главной оптической оси относительно линзы, и дайте  характеристику полученным изображениям. Заполни таблицу. Сделай вывод

№	Тип линзы	Расстояние от предмета до линзы	Положение изображения	Характеристика изображения
1	собирающая	d < F
2	собирающая	d > 2F
3	собирающая	F<d <2F
4	рассеивающая	d <F
5	рассеивающая	F<d <2F
6	рассеивающая	d > 2F

Задание: Пред­мет на­хо­дит­ся перед со­би­ра­ю­щей лин­зой между фо­кус­ным и двой­ным фо­кус­ным рас­сто­я­ни­ем. Как из­ме­нят­ся рас­сто­я­ние от линзы до его изоб­ра­же­ния, ли­ней­ный раз­мер изоб­ра­же­ния пред­ме­та и вид изоб­ра­же­ния (мни­мое или дей­стви­тель­ное) при пе­ре­ме­ще­нии пред­ме­та на рас­сто­я­ние боль­ше двой­но­го фо­кус­но­го ()?

ФИ­ЗИ­ЧЕ­СКИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ		ИЗ­МЕ­НЕ­НИЕ ВЕ­ЛИ­ЧИ­НЫ
А) Рас­сто­я­ние от линзы до изоб­ра­же­ния пред­ме­та Б) Ли­ней­ный раз­мер изоб­ра­же­ния пред­ме­та В) Вид изоб­ра­же­ния пред­ме­та		1) Уве­ли­чи­ва­ет­ся 2) Умень­ша­ет­ся 3) Не из­ме­нит­ся

A	Б	В

Задание: Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между оп­ти­че­ски­ми при­бо­ра­ми и раз­но­вид­но­стя­ми изображений, ко­то­рые они дают. К каж­дой по­зи­ции пер­во­го столб­ца под­бе­ри­те нуж­ную по­зи­цию вто­ро­го и за­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры под со­от­вет­ству­ю­щи­ми бук­ва­ми.

ОП­ТИ­ЧЕ­СКИЕ ПРИ­БО­РЫ		РАЗ­НО­ВИД­НО­СТИ ИЗОБ­РА­ЖЕ­НИЙ
А) Плос­кое зер­ка­ло Б) Фо­то­ап­па­рат		1) Пря­мое, мни­мое 2) Перевёрну­тое 3) Пря­мое, дей­стви­тель­ное 4) Перевёрну­тое, мни­мое

A	Б

Задание: Све­то­вой пучок вы­хо­дит из стек­ла в воз­дух (см. ри­су­нок).

Что про­ис­хо­дит при этом с ча­сто­той элек­тро­маг­нит­ных ко­ле­ба­ний в све­то­вой волне, ско­ро­стью их рас­про­стра­не­ния, дли­ной волны?

Для каж­дой ве­ли­чи­ны опре­де­ли­те со­от­вет­ству­ю­щий ха­рак­тер из­ме­не­ния:

1) уве­ли­чи­ва­ет­ся;

2) умень­ша­ет­ся;

3) не из­ме­ня­ет­ся.

За­пи­ши­те в таб­ли­цу вы­бран­ные цифры для каж­дой фи­зи­че­ской ве­ли­чи­ны. Цифры в от­ве­те могут по­вто­рять­ся.

Ча­сто­та Ско­рость Длина волны

5. Прием «Древо решений»

Все учащиеся  делится на три или четыре подгруппы. Каждая подгруппа обсуждает вопрос и делает записи на своем «дереве» (лист ватмана), потом группы меняются местами и дописывают на «деревьях» соседей свои идеи.  Выполняются логические операции: сравнение,   анализ,  обобщение, классификация,  установление аналогий,  подведение под понятие.                                                                                                                      

6. Работа с понятием.

План-описание физической величины

Название физической величины

Обозначение физической величины

Определение физической величины

Формула для вычисления

Характер величины. Если векторная, то как изображается.

Особенности физической величины(от каких других величин зависит или не зависит)

План-описание физического прибора

Название прибора

Создатель прибора

Устройство прибора (описание основных элементов или схема прибора)

Принцип действия прибора

Физический закон, лежащий в основе действия прибора

Где используется прибор

Преимущества и недостатки эксплуатации прибора

План-описание физического закона

Кто и когда открыл

Название

Физический эксперимент

Формулировка закона

Математическая модель (формула с описанием физических величин)

Особенности

Какие физические явления объясняет

План-описание физического явления

Кто и когда наблюдал с целью изучения

Определение

Физические законы, описывающие явление

Особенности проявления в природе

Использование в технике

Особенности

Какие физические явления объясняет

7. Составление  кроссворда, теста, презентации.

Коммуникативные УУД.

1.Урок-конференция по теме "Оптические приборы"

Фотоаппарат (сообщение ученика, демонстрация фотоаппарата, объектива). Фотоувеличитель. Микроскоп. Телескоп. Бинокль. Ночезрительная труба. Волоконно – оптическая связь. (сообщение ученика, демонстрация или видео демонстрация).

2. Пресс-конференции, где сочетается индивидуальная работа каждого ученика (подготовка сообщений, тезисов) с активной работой всего класса (конспектирование, обсуждение, защита теорий, оценивание выступлений).

3.Активное слушание.

Техники и приемы формирования навыка активного слушания

Прием «эхо» — дословное повторение слушателем основных положений, которые высказал собеседник.

Прием «Резюмирование» – подведение итогов по всем промежуточным аспектам или объединение мыслей говорящего в единое смысловое поле.

Упражнение «Рефлексия» («Рефлексия» в переводе с англ. – «отражение», т.е. осознание, анализ своих действий, мыслей)

После своего устного сообщения информации учитель просит учеников в течение 4-6 мин записать в тетрадь все, что придет им в голову по услышанной теме. Главное – писать непрерывно и не задумываясь о правильности написанного.

Затем проводится обсуждение: учитель просит зачитать свои записи и ответить на вопросы:

1.            Достаточно ли полно и точно освятил тему?

2.            Что удалось?

3.            Что было сложным при работе?

Упражнение «Пересказ по плану» (можно применять и при работе с текстом)

Класс разбивается на пары. Учитель сообщает, что прослушав объяснение (сообщение) каждый должен записать план услышанного (прочитанного). Затем – работа в парах: сначала один участник пересказывает другому содержание по своему плану, а другой дополняет, если он что-то упустил. Потом рассказчик и слушатель меняются ролями.

Упражнение  «ИНСЕРТ (или значки по ходу слушания)»

«√» - уже знаю
«+» меня	-	новое	для
« - » - думал иначе
«?» - не понял, есть вопросы.

Учитель сообщает ученикам тему нового материала. У обучающихся заготовлена таблица:

После сообщения темы учитель просит заполнить раздел «Уже знаю» (2-3 мин)

Данное упражнение можно использовать при работе с текстом, при этом значки ставятся на полях текста.

Упражнение  «Задай вопрос»

Учитель сообщает, что в процессе слушания, объяснения, обсуждения какой-либо информации каждый ученик должен составить по два вопроса. Эти вопросы после объяснения и обсуждения темы задаются учениками по кругу так, чтобы ни один участник не остался не опрошенным. Вопросов готовится два, чтобы, по возможности, избежать повторений.

Упражнение «Толстые и тонкие вопросы»

«Тонкие» (закрытые) вопросы построены так, что выбор возможных ответов  был  граничен  словами  «да»  или  «нет»,  либо  отдельным   словом

(числом), либо словосочетанием. Они ограничивают поле возможных ответов.

Ученику предлагается составить определенное количество (определяет учитель) «толстых» и «тонких» вопросов по изученной (изучаемой) теме и занести их в таблицу.

«Тонкие вопросы»	«Толстые вопросы»
Кто?	Объясни, почему…
Что?	Что, если…
Когда?	В чем различие…
Верно ли?	Зачем…

Вывод: использование УУД на уроках физики, повышает сформированность  общеучебных умений и навыков, дает толчок для развития самостоятельности учащихся в учебной деятельности и, тем самым, повышает качество знаний обучающихся по предмету.