PDF Печать E-mail
Конспект урока на основе исследования. Сила упругости. 7 класс

Обучение на основе исследования.

Одной из самых удивительных особенностей психики всех живых существ является природное, врождённое стремление исследовать окружающий мир. Иногда это называют любопытством. Одна из целей исследовательского обучения – поддерживать это любопытство (которое часто исчезает за время обучения в школе) и снабжать  его инструментарием, показывающим, что мы можем успешно познавать мир. Эту же цель можно определить как превращение поведенческой модели в культурную роль «исследователя». Её отличает убеждённость в существовании сферы объективного знания, которое можно получать и обосновывать способами, выработанными культурой.

Пример организации учебного процесса на основе исследования.

Тема урока “ Сила упругости ”. Физика. 7 класс.

Цели и задачи урока:

Учащимся предлагается исследовательская задача: “Исследуйте зависимость силы упругости от деформации ”.

При решении этой задачи предполагается, что учащиеся будут осваивать исследовательские действия:

  • выдвижение гипотез;
  • планирование эксперимента;
  • проведение эксперимента.

В результате будут формироваться умения:

  • выдвигать и проверять гипотезу;
  • планировать и проводить эксперимент.

Примерный вариант организации учебного занятия.

1. При изучении темы “ Измерение силы ” учащиеся познакомились с прибором для измерения силы – динамометром, основной частью которого является пружина, растяжение которой в результате деформации характеризует значение действующей силы.

Во время фронтальной беседы с учащимися об устройстве и принципе действия динамометра вводится название силы стремящейся вернуть тело в исходное положение при деформации – сила упругости и перед учащимися ставится задача:

“ Установить, есть ли связь между силой упругости и деформацией ”.

Затем обсуждается:

Что для решения этой задачи необходимо, сделать предположение,

т.е. выдвинуть гипотезу; нужно определиться с тем, какую гипотезу мы будем считать хорошо сформулированной гипотезой.

2. Задание группам: “ Перечислите требования, которым будет отвечать хорошо сформулированная гипотеза. Предложите способ проверки формулировки гипотез на соответствие этим требованиям ”.

Предполагаемый результат работы групп:

Требования, которым будет отвечать хорошо сформулированная гипотеза:

  • соответствие фактам;
  • проверяемость;
  • простота.

Способ проверки формулировки гипотез на соответствие этим требованиям:

  •   соотнесение каждой гипотезы с требованиями;
  •   вывод.

3. В беседе с классом выяснить, какие действия и в какой последовательности мы должны выполнять при формулировании гипотезы. В результате определена последовательность действий по формулированию гипотез.

Последовательность действий по формулированию гипотез.

Действие Результат

Продолжительность

во времени

1. Обсуждение известных данных Осознание проблемы. 2 мин
2. Формулирование возможных вариантов решения проблемы (выдвижение проблемы).

Список предположений

( гипотез).

3 мин
3. Соотнесение каждого предположение (гипотезы) с требованиями и формулирование общей для группы гипотезы. Гипотеза по установлению наличия связи между Fупр и x. 5 мин

4. Работа в группах по заданию: “В соответствии с последовательностью действий сформулируйте предположение о существовании связи между Fупр и х ”

5. Отчет групп о полученных результатах (обсуждение версий гипотез, предложенных каждой группой).

Отчет экспертов о соблюдении плана.

Если все формулировки гипотез соответствуют требованиям, то предложенная

в пункте 3 последовательность действий принимается.

В случае несоответствия формулировки  гипотезы предъявляемым к ней требованиям хотя бы у одной из групп, выясняются причины несоответствия, исправляются ошибки.

Если гипотеза не соответствует требованиям у всех групп, производится

“ коррекция ” способа действия и все начинается сначала.

6. После выдвижения гипотезы о существовании связи между Fупр  и x, следует вспомнить, что гипотезу можно проверить, проведя эксперимент.

Обсуждается вопрос о планировании эксперимента для проверки гипотезы, при этом необходимо выяснить, каким требованиям должен удовлетворять план проведения эксперимента, какой план будем считать хорошим.

7. Задание группам: «Перечислите требования к хорошему плану проведения эксперимента. Предложите способ проверки соответствия плана этим

требованиям».

Предполагаемый результат работы групп.

Критерии оценки плана проведения эксперимента:

  • определен полный состав действий по достижению желаемых результатов;
  • четко определены требования к результатам действий (чтобы можно было проверить, достигнуты ли результаты);
  • определены связи между действиями;
  • определена продолжительность каждого действия;
  • обоснована общая продолжительность каждого действия;
  • план рационально детализирован;
  • реалистичность по ресурсному обеспечению и срокам реализации.

Способ проверки плана эксперимента на соответствие этим требованиям:

  •  соотнесение пунктов плана с требованиями;
  •  вывод.

8. В беседе с классом выясняем, какие шаги и в какой последовательности нам нужно сделать, чтобы составить хороший план. В результате определена последовательность шагов по выполнению планирования эксперимента.

  • выбрать общую схему проведения эксперимента (идея проведения);
  • выбрать методы сбора исходных данных;
  • подобрать участников эксперимента;
  • определить полный состав действий и разработать план-график

эксперимента;

  • определить результат каждого действия и требования к результату;
  • определить связи между действиями;
  • определить продолжительность каждого действия;
  • обосновать общую продолжительность реализации плана;
  • оценить план.

9. Работа в группах по заданию: «Спланируйте эксперимент по проверке гипотезы».

Возможный вариант плана проведения эксперимента.

  1. Разбить учащихся на группы.
  2. Провести измерения Fупр  и x в различных условиях (в каждом условии измерения проводим трижды, для анализа берем средний показатель).
  3. Измерение Fупр и x с помощью динамометра.

10. Далее учащимся предлагается выделить «шаги» реализации эксперимента и составить план.

План-график эксперимента.

Действие Результат Время
1. Определить цель эксперимента. Доказать или опровергнуть гипотезу. 1 мин
2. Определить форму представления результатов эксперимента. Форма оформления результата. 1 мин
3. Подобрать оборудование для проведения эксперимента. Оборудование. 2 мин
4. Определить цену деления приборов. Определена цена деления приборов. 1 мин
5. Определить погрешность измерения. Известна погрешность измерения. 1 мин

6. Провести измерения Fупр и x в условиях:

№1

№2

№3

Результаты измерения. 5 мин
7. Заполнить форму представления результатов. Таблица средних результатов. 3 мин
8. Проанализировать результаты эксперимента. Вывод о подтверждении или опровержении гипотезы. 1 мин

11. Отчет групп о полученных результатах (обсуждение версий плана проведения эксперимента).

Отчет экспертов о соблюдении плана действия по планированию эксперимента.

Если все версии соответствуют требованиям то последовательность                                  

действий принимается.

В случае несоответствия планирования эксперимента хотя бы у одной из групп, выясняются причины несоответствия, исправляются ошибки.

Если все версии не соответствуют требованиям у всех групп, производится «коррекция» способа действия и все начинается сначала.

12. После того учащиеся разработали план проведения эксперимента, обсуждается вопрос о проведении эксперимента для проверки гипотезы по составленному плану, при этом необходимо выяснить, каким требованиям должен удовлетворять хорошо проведенный эксперимент.

13. Задание группам: «Перечислите требования к хорошо проведенному эксперименту. Предложите способ проверки соответствия этим требованиям».

Предполагаемый результат работы групп.

Критерии к хорошо проведенному эксперименту:

  • Соответствие плану;
  • Валидность;
  • Надежность методики эксперимента.

Способ проверки качества выполнения эксперимента:

  • Оценка действий на предмет соответствия требованиям;
  • вывод.

14. В беседе с классом выясняем, какие шаги и в какой последовательности нам нужно сделать, чтобы провести эксперимент по плану. В результате определена последовательность шагов по проведению эксперимента:

  • провести эксперимент в соответствии с планом;
  • оценить результаты;
  • оформить результаты эксперимента.

15. Работа в группах: проведение эксперимента.

16. Отчет групп о полученных результатах (обсуждение хода проведения эксперимента)

Отчет экспертов о соблюдении плана действия по проведению эксперимента.

Если все эксперименты проведены в соответствии с требованиями, то предложенная в пункте 13 последовательность действий принимается.

В случае несоответствия проведения эксперимента предъявляемым к нему требованиям хотя бы у одной из групп, выясняются причины несоответствия, исправляются ошибки.

Если все эксперименты проведены не в соответствии  с требованиями у всех групп, производится «коррекция» способа действия и все начинается сначала.

Если все эксперименты проведены в соответствии с требованиями и получены валидные и надежные результаты, то в классе обсуждается вопрос: «Можем ли мы на основании полученных результатов доказать или опровергнуть выдвинутую гипотезу».

П. В. Аверясов, МАОУ СОШ № 15, г-к Анапа, Краснодарский край