Урок физики по теме «Испарение, конденсация, влажность воздуха» с использованием модели «ротация станций»

Модель «ротация станций» (автономная группа)

Ротация станций представляет собой такую организацию учебного процесса, при которой в классе организуются «рабочие станции», а учащиеся делятся на несколько групп, которые в течение всего урока перемещаются по предложенным станциям.

Школьники делятся на группы по виду выполняемой ими учебной деятельности. Каждый ученик со своей группой проходит все станции в обозначенном порядке. Обычно таких станций три – станция для работы с учителем, станция работы онлайн и станция проектной деятельности; однако их может быть и больше, и меньше. Такое разбиение на зоны позволяет каждому ученику включиться в учебную деятельность (причем как в индивидуальную, так и в групповую), а не просто «отсидеться», как это часто бывает при традиционной форме проведения урока.

В течение урока каждая группа перемещается между станциями так, чтобы все успели пройти каждую из них. В начале урока каждая группа начинает заниматься в своей зоне, после истечения определенного промежутка времени группы меняются местами, переходя по кругу. Одни школьники работают под руководством учителя, другие – с помощью компьютеров, третья группа работает над проектом, либо ставит эксперименты. Состав групп на разных уроках может быть различным; он подбирается в зависимости от поставленных в начале урока задач, готовности учащихся к занятию (это можно определить, например, с помощью мини-опроса в начале урока, либо с помощью домашнего онлайн-опроса), в зависимости от интереса к теме урока и т.д.

Целью станции работы с учителем является предоставление обратной связи каждому учащемуся. Увеличение продолжительности работы педагога с детьми благоприятно сказывается на успеваемости. Учитель может обратить внимание на пробелы в знаниях, которые остаются у учащихся после подготовки к уроку, разобрать непонятные ситуации и задачи, или проработать решение задач повышенной сложности, в зависимости от того, какая группа в данный момент работает под руководством учителя. В этом случае обеспечивается дифференцируемый подход в обучении, а также происходит его индивидуализация с учетом особенностей каждого ребенка.

Цель станции онлайн-работы – научить ребенка учиться, дать возможность проявить самостоятельность и развивать эти навыки для дальнейшего обучения. На этой станции школьники могут познакомиться с новым материалом, проверить свои знания и потренировать свои навыки и умения через предоставленные им образовательные информационные ресурсы. Учебные ресурсы должны быть предложены в достаточном количестве и разнообразны, чтобы каждый учащийся мог работать по индивидуальному плану в зависимости от уже имеющихся у него знаний, умений, навыков, а также от скорости и качества восприятия им новой информации. Благодаря разнообразию предложенных материалов, которые могут включать в себя как текстовые файлы, так и различные презентации, видеоролики и т.д.,  учащийся сам решает, как и на каком уровне он будет знакомиться с темой. Кто-то из школьников быстро освоит базовые понятия и научится применять их для решения основных задач, а далее перейдет к заданиям повышенного уровня; а кто-то, наоборот, потратит большую часть времени на изучение и разбор базовой программы.

На станции онлайн-работы учащиеся получают обратную связь от компьютера; с помощью него школьникам открывается доступ к изучению новой темы, а также происходит закрепление и проверка полученных знаний. Специально подобранный материал, созданные учителем тесты для проверки знаний и многое другое позволяет учащимся самостоятельно получить и проверить знания по теме.

Целью станции проектной деятельности является предоставление учащимся возможности проявить свои навыки в новых, практических ситуациях, а также развить коммуникационные навыки, получить обратную связь от одноклассников. Особенно такая работа важна для подростков, у которых вектор внимания и деятельности смещается с работы с учителем на общение со сверстниками.  В данном случае можно предложить учащимся разбиться на мини-группы, каждая из которых будет готовить мини-проект/ставить эксперимент/выполнять лабораторную работу и т.д.

Если учитель задумал провести урок по системе ротации станций, то перед этим он должен провести подготовительную работу, направленную на обучение учащихся работать с книгой, компьютером, поддерживать взаимодействие с одноклассниками, работать в группе и т.д. Чтобы урок прошел успешно и дал соответствующий результат, подготовительной работе должно быть уделено достаточно большое внимание.

Обязательном требованием в данном случае является наличие компьютеров, с которыми дети будут работать на станции. При этом учителем должна быть разработана необходимая база для изучения новой темы – предложена различная информация, список источников, где ее можно найти, а также разработаны тесты, проверочные и контрольные работы для закрепления и проверки полученных знаний. Учитель продумывает, сколько времени должно быть затрачено на станцию, и чем в это время будет заниматься каждая группа.

Плюсом такой организации обучения является возможность дифференцирования образовательного процесса с учетом интересов и возможностей каждого учащегося. Минус заключается в сложности такой организации; особенно это касается подготовительной работы учителя, которая должна быть проведена с классом, а также сложность и траты по времени для подготовки самого педагога к уроку (продумывание каждой станции, разделения на группы, разработка и поиск необходимого материала и т.д.). [2]

Рисунок 2. Ротация станций [2]

Урок физики по теме «Испарение, конденсация, влажность воздуха» с использованием модели «ротация станций»

В данном пункте будет предложена разработка урока по физике на тему «Испарение и конденсация» по технологии смешанного обучения «ротация станций». Данный урок проводится после изучения процессов испарения и конденсации.

В кабинете физики организуются три станции:

·     станция работы с учителем;

·     станция работы с компьютером;

·     станция выполнения лабораторной работы.

Кабинет разбивается на три рабочие зоны в соответствие с предложенными станциями. Каждая станция имеет свой цвет: на станции работы с учителем расположен зеленый указатель (карточка), на станции работы с компьютерами – желтый, на станции выполнения лабораторной работы – синий.

Тема урока: Испарение, конденсация, влажность воздуха

Тип урока: комбинированный, урок закрепления и обобщения знаний

Цель урока: закрепить и обобщить знания по темам «Конденсация» и «Испарение».

Задачи урока:

·     образовательные: повторить и обобщить знания учащихся по темам «Испарение, конденсация, влажность воздуха»; способствовать формированию умения учащихся измерять влажность воздуха;

·     развивающие: способствовать развитию логического мышления; способствовать развитию коммуникативных навыков (умения работы в группе); развивать ИКТ-компетентность учащихся; способствовать развитию способности пользоваться справочными материалами;

·     воспитательные: способствовать воспитанию самокритичности, а также способности объективно оценивать работу своих одноклассников; формировать положительное отношение к учебному сотрудничеству, взаимопомощи.

Оборудование: ПК, проектор, интерактивная доска; индивидуальные маршрутные листы (3 штуки);распечатанный тест в количестве, равном числу школьников данного класса; компьютеры (ноутбуки) на станции работы с компьютерами (в количестве, равном числу учеников в группе); физическое оборудование для выполнения лабораторной работы на соответствующей станции, распечатанные инструкции к выполнению лабораторной работы.

Ход урока

1.   Организационный момент (2 минуты)

Учитель приветствует школьников, отмечает отсутствующих в журнале.

2.   Актуализация опорных знаний, проверка домашнего задания постановка цели урока (8 минут)

Тест по теме «Испарение и конденсация» (вопросы теста представлены на интерактивной доске или зачитываются учителем – в зависимости от технической оснащенности кабинета). Другой вариант: учитель раздает задание, напечатанное заранее на листах бумаги (см. Приложение 1)

По окончанию тестирования учащиеся, сидящие за одной партой, обмениваются друг с другом листочками, на которых они записывали (отмечали) ответы, и сравнивают написанные их с ответами, представленными на доске (или зачитанными учителем). Далее следует подсчет правильных ответов и выставление отметки.[21]

На этом же этапе учитель совместно с учащимися ставит цель урока.

3.   Основная часть урока (30 минут)

На этом уроке формируются учебные группы (команды). Весь класс делится на три группы в зависимости от результатов тестирования:

·     учащиеся, правильно ответившие на 6 и менее вопросов, составляют первую группу, которая будет работать с учителем;

·     учащиеся, правильно ответившие на 7-8 вопросов, составляют вторую группу, которая начнет свою работу в зоне с компьютерами;

·     остальные учащиеся (правильно ответившие на 9-10 вопросов) идут на станцию выполнения лабораторной работы.

Группы идут на соответствующую станцию, на каждой из которых лежит приготовленный маршрутный лист. 

На этом же этапе педагог делит каждую группу на пары для выполнения лабораторной работы.

Прежде чем начинается работа групп школьников, учитель обговаривает, что учащиеся в течение всего урока перемещаются по станциям и выполняют задание, индивидуальное для каждой группы. За урок школьники должны успеть посетить все три станции и выполнить все предложенные им задания. Время выполнения каждого задания составляет 10 минут. По сигналу группа переходит в следующую рабочую зону (учитель обговаривает, как это происходит – по часовой стрелке, против часовой стрелки, по предложенному маршрутному листу и т.д.).

Маршрутный лист (первая группа)

Станция	Время работы
Работа с учителем	10 минут
Работа с компьютером	10 минут
Лабораторная работа	10 минут

Маршрутный лист (вторая группа)

Станция	Время работы
Работа с компьютером	10 минут
Лабораторная работа	10 минут
Работа с учителем	10 минут

Маршрутный лист (третья группа)

Станция	Время работы
Лабораторная работа	10 минут
Работа с учителем	10 минут
Работа с компьютером	10 минут

Станция работы с учителем

Работа на этой станции строится следующим образом:

1.   С каждой группой происходит разбор теста, допущенных в нем ошибок, обсуждение выбранных ответов;

2.   Решение задач.

Задачи для первой группы:

1. На улице идет холодный дождь. В каком случае быстрее высохнет белье, развешенное на кухне: когда форточка открыта или когда закрыта? Почему?

2. Почему при выходе из реки после купания мы ощущаем холод?

3. Почему в доме, автобусе или машине на стеклах окон при сильных морозах лед появляется с внутренней стороны?

4. Если закрыть банку крышкой, то уровень воды в ней не будет понижаться. Означает ли это, что крышка «останавливает» испарение воды?

5.   Влажность воздуха равна  78%, а показание сухого термометра равно 12°C. Какую температуру показывает влажный термометр?

Задачи для второй и третьей группы:

1.   Мокрое белье, вывешенное зимой во дворе, замерзает. Но через некоторое время оно становится сухим даже при сильных морозах. Чем это можно объяснить?

2.   Почему даже в жаркий день, выйдя из реки после купания, человек ощущает холод?

3.   Если закрыть банку крышкой, то уровень воды в ней не будет понижаться. Означает ли это, что крышка «останавливает» испарение воды?

4.   Один стакан доверху заполнен горячим чаем, а другой – таким же горячим бульоном. Какая из жидкостей остывает быстрее? Почему?

5.   Влажность воздуха равна  78%, а показание сухого термометра равно 12°C. Какую температуру показывает влажный термометр?

6.   Разность в показаниях сухого и влажного термометров равна 4 °C. Относительная влажность воздуха 60 %. Чему равны показания сухого и влажного термометра? [16]

Станция работы с компьютером

1 группа: школьники читают в онлайн-режиме про роль процессов испарения у животных, делают краткий конспект по этой теме.

2 группа: школьники читают в онлайн-режиме про роль процессов испарения в жизни человека, делают краткий конспект по этой теме.

3 группа:  школьники читают в онлайн-режиме про роль процессов испарения в жизни растений, делают краткий конспект по этой теме.

Станция выполнения лабораторной работы

На данной станции учащимся предлагается выполнить лабораторную работу «Наблюдение за охлаждением воды при ее испарении и определение влажности воздуха». Группа делится на мини-группы по два человека (учитель уделяет этому внимание в самом начале урока; при высокой степени самоорганизации учащиеся сами разбиваются на пары). Каждой мини-группе предоставляется комплект необходимого оборудования и отдельное рабочее место (парта).

На каждой парте учащегося помимо физического оборудования находится листок с описанием лабораторной работы, а также психрометрическая таблица. Школьники определяют указанные в задании показания и записывают их в таблицу (см. Приложение 2).

По истечении 10 минут каждая группа учащихся перемещается на следующую станцию. Учитель контролирует работу каждой станции (пока одни учащиеся обсуждают решение задач, учитель помогает школьникам на другой станции).

4.Рефлексия (4 минуты)

После прохождения всех станций учащиеся возвращаются на свои места. Учитель задает учащимся три вопроса (можно сделать заранее – написать на доске или показать слайд с вопросами), например: «Что нового я сегодня узнал? Что понравилось больше всего? С чем возникли затруднения?», на которые учащиеся отвечают устно или письменно (в зависимости от количества человек и от оставшегося времени).

Приложение 1

Тест по теме «Парообразование и конденсация»

1. Парообразование — это

1) нагревание жидкости до ее полного превращения в пар

2) переход жидкости в другое состояние

3) превращение жидкости в пар

2. Известны два вида парообразования

1) испарение и плавление

2) испарение и кипение

3) кипение и конденсация

3. Испарение – это парообразование, которое

1) происходит с поверхности жидкости

2) наступает при нагревании жидкости

3) наблюдается лишь у некоторых жидкостей

4. Какая жидкость — духи, вода, подсолнечное масло — испарится быстрее других?

1) Духи

2) Вода

3) Подсолнечное масло

4) Они испарятся одновременно

5. При какой температуре происходит испарение?

1) При определенной для каждой жидкости

2) При более низкой

3) При положительной

4) При любой

6. Какие факторы ускоряют испарение жидкости?

1) Повышение уровня жидкости

2) Подводные течения и ветры

3) Рост температуры, мутности и глубины

4) Увеличение температуры, площади поверхности и движения воздуха

7. Куски льда равной массы находятся при температуре -10 °С и имеют разную форму: шара, бруска, тонкой пластины. Какому из них потребуется на испарение наименьшее время?

1) Шару

2) Бруску

3) Пластине

4) Испарение не произойдет

8. Какое необходимо условие, чтобы в сосуде установилось ди­намическое равновесие пара и жидкости? Как называют пар, существующий над жидкостью при динамическом равнове­сии?

1) Сосуд должен быть открытым; насыщенным паром

2) Сосуд должен быть закрытым; ненасыщенным паром

3) Сосуд должен быть закрытым; насыщенным паром

4) Сосуд должен быть открытым; ненасыщенным паром

9. В тарелку и стакан налили воду одинаковой массы. Из какого сосуда она испарится быстрее при одинаковых условиях?

1) Из тарелки

2) Из стакана

3) Одинаково

(Ответы: 1-3; 2-2; 3-1; 4-1; 5-4; 6-4; 7-3; 8-3; 9-1)

Приложение 2

Лабораторная работа № 4

Измерение относительной влажности воздуха

Цель работы: относительную влажность воздуха в кабинете.

Приборы и материалы: термометр демонстрационный, термометр лабораторный, стакан с водой комнатной температуры, кусок марли, психрометрическая таблица.

Правила техники безопасности. Внимательно прочитайте правила!

Будьте осторожны при работе со стеклянной посудой (термометр, стакан, мензурка). Помните, стекло – хрупкий материал, легко трескается при ударах и резкой перемене температуры. Ртуть, содержащаяся в термометре, ядовита! Снимайте данные, не вынимая термометр из жидкости! На столе не должно быть никаких посторонних предметов.

Ход работы

1.   С помощью демонстрационного термометра измерьте температуру воздуха в классе – t_сух.

2.   Оберните резервуар термометра лабораторного марлей так, чтобы кончик ткани свободно свисал вниз, и закрепите его ниткой.

3.   Держа термометр за его верхний край, опустите свисающую часть ткани в воду. Вода должна смочить ткань. При этом резервуар термометра должен оставаться выше уровня воды в стакане.

4.   Наблюдая за показаниями термометра, запишите самое низкое показание термометра t_влаж.

5.   С помощью психрометрической таблицы определите относительную влажность воздуха в классе.

6.   Результаты измерений и вычислений запишите в таблицу.

Температура сухого термометра tсух, 0С	Температура влажного термометраtвлаж., 0С	Разница показаний сухого и влажного термометров ∆t, 0С	Относительная влажность φ, %

Вывод:________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________