Методика преподавания физики. Технология проблемного обучения

1. «Институт международных социально-гуманитарных связей» Итоговая аттестационная работа по курсу профессиональной переподготовки

:
«Профессиональные компетенции требования ФГОС, инновационные
технологии и методика преподавания физики»
на тему:« Методика преподавания физики.
Технология проблемного обучения»
на примере изучения темы
« Давление»
в 7 классе.
Выполнила: учитель Круглова З.А.
МБОУ КСОШ №7
Сергиев Посад
2016г.

2. Содержание

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
Вступление.
Способы создания проблемных ситуаций.Процесс решения
учебных проблем.
Проблемное обучение при объяснении нового материала.
Зависимость проблемного обучения от характера изучаемого
материала.
Проблемное обучение и самостоятельный эксперимент
учащихся.
Проблемное обучение при решении физических задач.
Проблемное обучение при выполнении домашних заданий.
Используемая литература.

3.

Вступление
Технология проблемного обучения
Мышление начинается с проблемной ситуации. (С.Л.Рубинштейн.)
Проблемное обучение - это такая организация учебных занятий,
которая предполагает создание под руководством преподавателя
проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность
учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит
творческое овладение профессиональными знаниями, навыками и
умениями и развитие мыслительных способностей (Г. К. Селевко).
Причины возникновения теории проблемного обучения:
- потребности самого учебного процесса (обучение - бинарный,
двусторонний процесс);
- социальная потребность в самостоятельной, творческой и
саморазвивающейся личности.

4.

Мотивы:
Традиционное обучение- непосредственное побуждение
(учитель интересно рассказывает, показывает и т.д.)
Проблемное обучение- интеллектуальное развитие
(учащиеся самостоятельно ищут знания, испытывая
удовлетворение от преодоления сложностей и найденных
догадок)

5.

Концептуальные аспекты проблемного обучения:
-провозглашение тезиса о необходимости стимуляции творческой
деятельности учащегося;
-оказания ему помощи в процессе исследовательской деятельности;
-организация изложения учебного материала специальным образом.
-вовлечение учащихся в творческую деятельность посредством
постановки проблемносформулированных вопросов и заданий;
-активизация их познавательного интереса и, в конечном счете, всей
познавательной деятельности.
-основой для реализации концепции является моделирование
реального творческого процесса за счет создания проблемной
ситуации и управления поиском решения проблемы.

6.

Этапы продуктивной познавательной деятельности:
Психологической наукой установлена определенная
последовательность этапов продуктивной познавательной
деятельности человека в условиях проблемной ситуации:
1.Создание проблемной ситуации
2.Постановка проблемы
3.Поиск способов решения
4.Решение проблемы
Преднамеренное создание проблемной ситуации является отправным
моментом проблемного обучения, а возникшая при этом проблема и
будет учебной проблемой.

7.

Способы создания проблемных ситуаций.
Процесс решения учебных проблем
Способы создания проблемной ситуации:
-постановка проблемного вопроса;
-проблемная задача или задание;
-демонстрация опыта;
-сочетание слова и наглядности.

8.

Виды проблемных ситуаций:
5.
Ситуация неожиданности
Ситуация конфликта
Ситуация предположения
Ситуация опровержения
Ситуация несоответствия
6.
Ситуация неопределенности
1.
2.
3.
4.

9.

Прогнозируемый результат:
-умение мыслить логично, научно, диалектически, творчески;
-способствование переходу знаний в убеждения;
-пробуждение интеллектуальных чувств (удовлетворенности,
уверенности в своих возможностях);
-пробуждение интереса к научному знанию.

10.

Умение - это освоенный субъектом способ выполнения действий,
обеспечиваемый совокупностью приобретенных знаний. Оно дает
возможность выполнения действия не только в привычных, но и в
изменившихся условиях.
Умения детей разрешать проблемные ситуации включают:
- умение видеть проблемы и ставить их самостоятельно;
- умение создавать гипотезу решения, оценивать ее, переходя к
новой в случае непродуктивности первоначальной;
- умение направлять и изменять ход решения в соответствии со
своими интересами;
- умение оценить свое решение и решения собеседников.

11.

Умения педагога по управлению процессом разрешения
проблемных ситуаций:
-умение предвидеть возможные проблемы на пути достижения цели в
проблемной ситуации;
-умение мгновенно переформулировать проблемную ситуацию,
облегчая или усложняя ее на основе регулирования количества
неизвестных компонентов;
-умение выбрать проблемные ситуации в соответствии ходом мысли
решающих проблему;
-умение непредвзято оценить варианты решений детей, даже в случае
несовпадения точек зрения детей и воспитателя.

12.

Технологическая карта деятельности по проблемному обучению:
( фрагмент урока физики «Атмосфера. Атмосферное давление» ,
7 класс)
Этапы
Деятельность педагога
Создает
проблемную
ситуацию.
Фиксирует
внимание
детей
на
Постановка проблемы
обнаружении
противоречий.
Вопрос.
Анализирует проблемную ситуацию.
Как мы пьем воду?
Формулирует или помогает ребенку
Мы приставляем стакан с
жидкостью ко рту и «втягиваем» сформулировать проблему. Определяет
целевую установку (что нужно знать,
в себя содержимое. Почему
чтобы решить проблему).
жидкость устремляется в рот?
Захватив губами горлышко
бутылки, вы не «втянете» из нее
воду в рот? Почему ?
Ребята, вытяните руки вперед
ладонями вверх. Что вы
чувствуете? Вам тяжело? Нет,
странно, а ведь на ваши ладони
давит воздух, причем масса этого
воздуха равна массе КАМАЗА,
груженого кирпичом. То есть
около 10 тонн! А кто-нибудь
может ответить, почему мы не
ощущаем этого веса?
I
Объясняя этот явление, мы
приоткрываем тайну
удивительного и важного
физического явления, которое
является темой нашего урока.
Деятельность обучающихся
Осознают создавшееся противоречие.
Участвуют в формулировке проблемы.
«Присваивают» проблему. Осознают цель
поиска.
Отвечают на вопросы учителя.
Ответы:
Причина в том, что при питье мы
расширяем грудную клетку и разрежаем
воздух во рту, под давлением наружного
воздуха жидкость устремляется в то
пространство где давление меньше, т.е.
проникает в рот.
Мы пьем не только ртом, но и легкими,
т.к.расширение легких – причина того,
что жидкость устремляется в рот.
Выдвигают предположения о теме урока
«Атмосферное давление».
Записывают тему урока в тетрадь, ставят
цели и задачи к уроку.

13.

II
Побуждает
детей
к
активизации
необходимых знаний. Способствует их
Актуализация
анализу,
синтезу,
обобщению
и
знаний
Сейчас мы
систематизации. Подводит детей к
проведем опыты, выводу о недостаточности имеющихся
доказывающие
знаний или умений. Мотивирует к
существование
атмосферного
поиску новых знаний или умений.
давления. А вы
попробуете
объяснить их.
Демонстрации: о
пыт (рис. 112) —
определение
массы воздуха;
опыт (рис. 113,
114) —
всасывание воды
в насос, в шприц;
опыт (рис. 115,
116) — фонтан в
сосуд с
разреженным
воздухом, работа
пипетки.
ЯЙЦО В
БУТЫЛКЕ.
Активизируют необходимые для решения
проблемы
знания
(анализируют,
синтезируют,
обобщают,
систематизируют). Осознают потребность
в новых знаниях. Концентрируются на
поиске новых знаний.

14.

III
Организует поиск решения.
Выдвижение Задает общее направление
гипотез
- поиска. Вовлекает детей в
выделения
этапов
предположен процесс
поиска и их планирование.
ий
Осуществляет коррекционную
и консультационную помощь в
процессе реализации поиска.
Соотносит
шаги поиска
с
особенностями проблемы.
Участвуют в обсуждении плана
поисковых
действий.
Размышляют,
рассуждают
и
выдвигают
идеи,
гипотезы,
обосновывают их. Участвуют в
обсуждении
гипотез
других
детей.
Ведут
дискуссию
по
обсуждению
других
точек
зрения. Проводят самостоятельно
поисковую деятельность, работая
с учебником.

15.

IV
Проверка
решения
Работа по
карточкам
Сборник
качественных
задач по
физике.А.Е
Марон Е.А.Марон
(478, 480, 481,
483, 484, 486,
489, 491, 492,
496)
Помогает
детям
соотнести Проверяют полученный результат
полученный результат с целями поиска, его соответствие целям.
поиска.
Доказывают
правильность
выбранного
пути
поиска.
Оценивают
результат.
Формулируют выводы на основе
умозаключений.

16.

V
Анализирует
конечный
и
процесс
Введение
в
систему результат
деятельности
детей.
знаний
Проводит
самоанализ
по
Послушайте одну
результатам
организации
историю: «Однажды
проблемного обучения.
Маша вымыла банки
горячей водой и сразу
надела на них
пластмассовые крышки.
Спустя некоторое время
мама не смогла снять
крышки. Призванный на
помощь папа с большим
трудом справился с
заданием, поругивая
атмосферное давление.
Скажите, а причем здесь
атмосферное давление?»
Индивидуальные
задания.
Тесты по физике.
Присваивают новые знания и умения.
Обогащают субъектный опыт. Определяют
уровень достижений своих результатов.
Подсчитывают свой рейтинг за урок

17. Проблемное обучение при объяснении нового материала.

1.
Проблемное изложение.
2.
Поисковая беседа (эвристическая беседа).

18. Зависимость проблемного обучения от характера изучаемого материала.

1.
Проблемное изучение физических явлений.
2.
Проблемное изучение физических законов.
3.
Проблемное изучение физических теорий.

19. Схема изучения физических явлений.

1.
Наблюдение явления.
2.
Выявление характерных особенностей явления.
3.
Установление связей данного явления с другими ранее изученными
и объяснение природы явления.
4.
Введение новых физических величин и констант, характеризующих
изучаемое явление.
5.
Установление количественных закономерностей, относящихся к
рассматриваемому явлению.
6.
Практическое применение явления: объяснение природных
явлений, применимость в технике, применение при решении задач
и выполнении лабораторно – практических работ.

20. Проблемное обучение и самостоятельный эксперимент учащихся

21. Фронтальный эксперимент.

В общем виде фронтальный проблемный эксперимент включает
следующие элементы:
1) нахождение общей идеи решения экспериментальной
проблемы;
2) составления плана исследования;
3) выполнение работы;
4) обработка полученных результатов;
5) формулировка вывода.

22. Проблемный эксперимент учащихся как способ изучения нового материала.

Пример.
При изучении архимедовой силы учащимся
предлагают следующие задания.
Основные.
1.
2.
Исследовать зависимость выталкивающей силы от:
объема тела;
плотности жидкости.
Дополнительные.
1.
2.
3.
Исследовать, зависит ли выталкивающая сила от:
плотности тела;
формы тела;
глубины погружения.

23. Проблемный эксперимент при повторении и закреплении пройденного материала.

Типы проблемных заданий, используемых при
закреплении и повторении материала.
1.
2.
Задания, цель которых – закрепление только что
изученного вопроса темы.
Обобщающие задания.
Целью этих заданий являются повторение группы
связанных между собой вопросов темы или всей
темы.

24. Проблемное обучение при решении физических задач

25. Проблемное обучение при выполнении домашних заданий.

Основные типы домашних проблемных заданий.
1.
Исследовательские.
2.
Конструктивные.
3.
Рационализаторские.
4.
5.
6.
Задания, в которых требуется обнаружить и устранить
физическую ошибку.
Задания на проектирование физических опытов.
Задачи на отыскание физических способов решения
практических задач.

26. Примеры проблемных ситуаций и учебных проблем.

27.

28.

29.

30.

31.

32. Демонстрации и фронтальный эксперимент учащихся

33. Тема: Давление твердых тел. Способы изменения давления.

Содержание материала.
Понятие "давление", расчет давления по формуле
p = F/S, единицы измерения давления, способы уменьшения и увеличения
давления.
Демонстрации.
Зависимость давления от
а) действующей силы,
б) площади опоры.
Ученический эксперимент.
Проявление давления, создаваемого твердыми телами.
От чего зависит величина создаваемого давления.
Цель
опытов.
Введение понятия
"давление"
и
вывод
формулы р = F/S.

34.

Оборудование:
кювета с песком, алюминиевый цилиндр, стальной цилиндр,
стеклянная палочка, стальной брусок, железный крючок.

35. Тема: Закон Паскаля.

Содержание материала.
Передача давления жидкостями и газами, закон
Паскаля.
Демонстрации.
Опыт с шаром Паскаля.
Ученический эксперимент.
опыт с медицинским флакончиком и капилляром,
иллюстрирующий закон Паскаля для жидкостей.
Цель опыта.
Первоначальное ознакомление с законом Паскаля.

36.

Оборудование:
медицинский
флакончик,
капиллярная трубка
с пробкой,
химический стакан с
водой.

37. Тема: Давление в жидкости и газе

Содержание материала.
Внутри жидкости существует давление; оно на одном и
том же уровне одинаково по всем направлениям;
давление жидкости на дно и стенки сосуда зависит от
рода жидкости (ее плотности) и высоты ее столба
(глубины погружения); расчетная формула р =ρgh.
Демонстрации.
Действие жидкости на дно сосуда (по рисунку учебника) и
боковую поверхность.
Ученический эксперимент.
Зависимость давления жидкости от глубины погружения.
Цель опыта.
На качественном уровне исследовать явление.

38.

Оборудование:
мензурка с водой,
индикатор давления.

39. Тема: Расчет давления жидкости

Содержание материала.
Отработка знаний, полученных на предыдущем
уроке. Решение экспериментальных задач.
Ученический эксперимент.
Постановка опытов-задач на расчет давления
жидкости на дно и стенки сосуда, на
погруженное в жидкость тело.
Цель опытов.
Отработать знания формулы р = pgh.

40. Методические рекомендации

Предлагают 5 экспериментальных задач.
1.
2.
3.
4.
5.
Определить давление воды на дно мензурки.
Найти давление воды на стенку сосуда на отметке "20".
На сколько отличается давление жидкости на стенку
сосуда на отметке "20" от давления жидкости на отметке
"10"?
На сколько давление воды в мензурке на отметке "25"
отличается от давления на отметке "15"? (Задача для
желающих.)
Определить давление на верхнее основание цилиндра,
погруженного при помощи крышки с крючком в
мензурку с водой.

41.

42. Тема: Сообщающиеся сосуды и их применение.

Содержание материала.
Какие сосуды называются сообщающимися; особенности
расположения жидкости в них, практическое использование
(чайник, водопровод, шлюзы, гидравлический пресс).
Демонстрации.
Сообщающиеся сосуды, их разновидности и расположение
жидкости в них.
Ученический эксперимент.
Сборка сообщающихся сосудов и проверка их свойств.
Цель опытов.
Сделать самостоятельно сообщающиеся сосуды и убедиться в
особенностях их свойств.

43. Тема: Атмосферное давление.

Содержание материала.
Воздушная оболочка Земли оказывает давление, обоснование
этого факта весом воздуха.
Демонстрации.
Взвешивание воздуха в стеклянном шаре; фонтан в стеклянном
сосуде с разреженным воздухом как проявление атмосферного
давления.
Ученический эксперимент.
Наблюдение других проявлений атмосферного давления.
Цель опытов.
Ввести понятие об атмосферном давлении.

44.

Оборудование:
кювета с водой, пробирка с водой, прозрачная
трубка с поршнем, стеклянная трубка.

45. Методические рекомендации.

1. Выполнение экспериментов желательно начать с повторения
известного ученикам опыта по переносу воды из одного сосуда в
другой при помощи стеклянной трубки; но выполнять опыт надо
поэтапно с последующим объяснением каждого шага.
2. После этого предлагают сделать опыт по подъему жидкости в
трубке вслед за поршнем.
3. Следующий эксперимент - опыт с пробиркой; ученик должен
взять пробирку с водой, закрыть отверстие пальцем и, перевернув
запаянным" концом вверх, опустить пробирку в кювету с водой;
открыть отверстие пробирки под водой и наблюдать, что вода из
пробирки не выливается.
Предлагается объяснить увиденное.

46. Тема: Барометр – анероид.

Содержание материала.
Устройство и использование металлического барометра, изменение
атмосферного давления с высотой, причины этого.
Демонстрации.
Внешний вид и главные части барометра-анероида.
Ученический эксперимент.
Измерение атмосферного давления барометром-анероидом
а) в классе;
б) на различных этажах школы — на первом, втором и
последнем.
Цель опыта.
Формирование умений пользоваться барометром-анероидом.
Оборудование: барометр-анероид — 3-5 шт.

47. Методические рекомендации.

Работа ведется по группам.
1. Первоначально ученики определяют
атмосферное давление в разных
частях класса.
2. Далее разные группы измеряют атмосферное
давление на других этажах
школы - 1, 2, 3 и т. д.
Сравнивают показания своих приборов и
делают вывод.

48. Тема: Действие жидкости и газа на погруженное в них тело.

Содержание материала и ученический эксперимент
совпадают с темой урока.
Цель опыта.
Определить результирующую силу, действующую на тело,
которое опущено в жидкость.
Оборудование: мензурка с носиком, заполненная водой,
крышка с крючком, стальной цилиндр, измерительная
линейка, динамометр.

49. Тема: Архимедова сила.

Содержание материала.
Нахождение величины силы, выталкивающей тело из жидкости
(газа), математическое выражение архимедовой силы.
Ученический эксперимент.
Нахождение величины архимедовой силы; выяснение
независимости архимедовой силы от глубины погружения тела.
Цель опыта 1.
Установить экспериментальный способ нахождения значения
архимедовой силы.
Оборудование: отливной стакан, химический стакан, стальной
цилиндр, мензурка, заполненная водой, динамометр.

50.

Цель опыта 2.
Развитие навыков самостоятельного решения.
Оборудование: мензурка с водой, стальной цилиндр,
динамометр.
Методические рекомендации.
Предложить обучающимся самостоятельно изучить
на опыте вопрос: зависит ли архимедова сила от
глубины погружения тела.
По результатам исследования сделать вывод.

51.

52. Тема: Плавание тел. Лабораторная работа "Выяснение условий плавания тел в жидкости".

Тема: Плавание тел.
Лабораторная работа
"Выяснение условий плавания тел в жидкости".
Содержание материала.
Выяснение условий, при которых тело в жидкости
тонет Р > Fа, всплывает Р < Fа, плавает внутри Р =
Fа; точка приложения архимедовой силы.
Демонстрации.
Плавание вареного яйца в пресной и соленой воде;
плавание пенопласта, парафина, дерева в воде,
поведение в воде стального цилиндра.

53. Тема: Водный транспорт.

Содержание материала.
Подъемная сила, применение условий
плавания тел.
Ученический эксперимент.
Влияет ли на плавание тел объем их
погружения в жидкость?
Цель опыта.
Исследовать явление (первоначальное
ознакомление с ним).

54.

Заключение
Технология проблемного обучения универсальна, т.е.
реализуется на любом предметном содержании и
любой образовательной ступени.
Но проблемное обучение может привести к
серьезным положительным результатам в
развитии обучающихся только в том случае, если
оно применяется систематически и охватывает
основные виды учебной деятельности
обучающихся.

55.

Литература:
1. О.Б.Даутова, Е.В.Иваньшина и др, «Современные педагогические технологии»,СПБ.:
КАРО, 2014
2.Т.В.Машарова, «Современный урок в условиях федерального образовательного
стандарта», Киров, 2014
3.Мельникова Е. Л., «Проблемный урок, или как открывать знания с учениками»: Пособие
для учителя. - М., 2002.
4.Селевко Г.К., « Современные образовательные технологии.» – М.: Сфера, 2005.
5. Р.И Малафеев: «Проблемное обучение физике в средней школе». – Москва
«Просвещение» 1980.
6. Н.М. Зверева: «Активизация мышления учащихся на уроках физики». – Москва
«Просвещение» 1980.
7. Л.А.Иванова: «Активизация познавательной деятельности учащихся при изучении
физики». - Москва «Просвещение» 1983.