Достижение метапредметных и личностных результатов на уроках физики на основе организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 13.00.02, кандидат наук Ковальчук Наталья Николаевна

• Ковальчук Наталья Николаевна
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Ковальчук Наталья Николаевна

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Кризисные явления в образовании

1.1.Кризис образования за рубежом и пути выхода из него

1.2.Кризис образования в России

1.3. Выход России из кризиса образования

1.3.1. Особенности школьной подготовки по физике в рамках образовательных стандартов первого поколения (ФК ГСОО)

1.3.2. Особенности школьной подготовки по физике в рамках образовательных стандартов второго поколения (ФГОС)

ГЛАВА II. Метапредметные результаты обусловленные целенаправленными самостоятельными действиями учащихся на уроках физики

2.1. Роль предмета «Физика» в процессе достижения учащимися метапредметных результатов

2.2.Метапредметная семантика образовательных объектов

2.3. Метапредметные результаты освоения ООП на уроках физики

2.4. Конвергенция предметных результатов по физике некоторым метапредметным

2.5. Определение метапредметных результатов на основе целенаправленных самостоятельных действий побуждаемых мотивом

2.6. Организация целенаправленных самостоятельных действий на уроках

физики

ГЛАВА III. Организация целенаправленных самостоятельных действий на уроках физики

3.1. Подростковое лидерство в контексте личностных достижений

3.2. Методика ситуационной матрицы как инструмент выявления школьников с высоким уровнем нравственности

3.3. Методика погружения в лидерство учащихся с высоким уровнем нравственных установок

3.4.Методика формирования команд

3.5. Методика соревнования команд, возглавляемых специально подготовленными

лидерами как способ мотивации на уроках физики

ГЛАВА IV. Педагогический эксперимент

4.1. Характеристики и этапы педагогического эксперимента

4.2. Статистическая обработка результатов исследования

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Тест по пословицам к методике ситуационной матирицы

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Занятия по погружению в лидерство с учащимися, вошедшими в группу «Экстра»

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. Задания на выявление уровня достижения метапредметных результатов, 7 класс

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. Задания на выявление уровня достижения метапредметных результатов, 10 класс

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. Перечень тем физики, рекомендованных для соревнования команд

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. Анкета №1 (на проверку результатов Л-2, Л-4, Л-6, Л-7 ФГОС)

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. Анкета №2 (на проверку результатов М-1, М-2, М-5 ФГОС)

ПРИЛОЖЕНИЕ 8. Анкета №3 (на проверку результата Л-6 ФГОС)

ПРИЛОЖЕНИЕ 9. Задания на выявление уровня достижения метапредметных результатов, конвергентных предметным по физике

ПРИЛОЖЕНИЕ 10. Задания на выявление уровня достижения метапредметных результатов

ПРИЛОЖЕНИЕ 11. Анкета по личностным результатам

ПРИЛОЖЕНИЕ 12. Тест 1 для 10 класса на выявление интереса к изучению физики

ПРИЛОЖЕНИЕ 13. Тест-опросник «Измерение мотивации достижения»

ПРИЛОЖЕНИЕ 14. Персональные значения мотива достижения у учащихся (по А. Мехрабиану)

ПРИЛОЖЕНИЕ 15. Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Механические колебания и волны», 9 класс

ПРИЛОЖЕНИЕ 16. Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Электромагнитные колебания», 9 класс

ПРИЛОЖЕНИЕ 17. Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Электромагнитные волны», 9 класс

ПРИЛОЖЕНИЕ 18. Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Элементы квантовой физики», 9 класс

ПРИЛОЖЕНИЕ 19. Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Законы сохранения», 10 класс

ПРИЛОЖЕНИЕ 20. Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Электростатическое поле в вакууме», 10 класс

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Достижение метапредметных и личностных результатов на уроках физики на основе организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Проблема перестройки процесса обучения физике, направленной на решение задачи создания условий достижения учащимися метапредметных и личностных результатов имеет глубокие корни, начало которым положили кризисные явления, возникшие в российском образовании в конце прошлого века. Свидетельством кризиса послужил недостаточный уровень образовательных результатов российских школьников в начале XXI века, выявленный в рамках международных исследований степени подготовки школьников: PISA (Programme for International Student Assessment), TIMSS (Programme for International Student Assessment), SITES (Second Information Technology in Education Study) и других. Кризисные явления отразились и на уровне подготовки по физике выпускников школ. Так, проходной балл по физике при поступлении в Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ), г. Владивосток на направление подготовки «Физика» изменился к 2011 году до значения 3,7. Даже возрастание в 2017 году до значения 4,2 не повлияло на отрицательный характер его динамики относительно уровня в 4,5 баллов, характерного для интервала с 1995 по 2001 годы (см. рисунок 1).

На рисунке 1 показано изменение усредненного результата испытаний по физике в баллах при поступлении в Дальневосточный Федеральный университет (ДВФУ). До 2008 года на рисунке 1 приводится средний балл (по пятибалльной системе) вступительного экзамена по физике на направление подготовки «Физика» в ДВФУ. С 2008 года вступительный экзамен в университет был заменен на единый государственный экзамен (ЕГЭ), результаты которого оценивались по стобалльной шкале. Пересчет результатов ЕГЭ в пятибалльную систему выполнен по шкале, утвержденной Распоряжением Рособрнадзора от 27.05.2008 N 1102-08 "Об установлении шкалы перевода баллов единого государственного экзамена по физике в пятибалльную систему оценивания, используемую для выставления отметок в аттестат о среднем (полном) общем образовании в 2008 году".

4,8

ю

о 1- о с 4,6

(С 1- >5

.0 Е; 5 X 4,4

> (С

со (и 1- с; 4,2

& с (С

<и 5 и X £ 4

X X аГ

<и У X ¡с X 3,8

ш л со

X со <и <и X (и ^ X 3,6

X с 3,4

=1

(и л С со 3,2

и 3

1995 1997 1999 2001 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017

Год поступления в университет

Рисунок 1. Динамика результатов вступительных испытаний абитуриентов ДВФУ по направлению подготовки 03.03.02. «Физика»

Данные обстоятельства вызвали волну исследований причин понижения уровня подготовки по физике и поиск способов их устранения. Изменения в законе «Об образовании в РФ» и новые нормативные документы системы образования РФ (приоритетный национальный проект «Образование» [125], государственная программа Российской Федерации «Развитие образования» на 2013-2020 гг. [43], концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года [81]) послужили концептуальной основой для разработки государственных школьных стандартов, в которых расширился спектр образовательных результатов.

Кроме предметных результатов в Федеральных государственных образовательных стандартах (ФГОС) основного общего образования (ООО) и среднего общего образования (СОО) появились метапредметные и личностные. Это нововведение в вышеприведенных стандартах второго поколения не могло не повлиять, в первую очередь, на стратегию школьной подготовки по физике, которая считается фундаментальной в области естествознания.

Фундаментальность физики означает, что наука «Физика» базируется на разработанных в ее рамках физических теориях, законах, принципах для объяснения природных явлений. Другие естественные науки прибегают к теориям

и законам физики для обоснования своих положений (например, в химии

6

устройство вещества описывается с помощью квантовой механики и термодинамики, в биологии концепция развития живых структур подтверждается вторым началом неравновесной термодинамики открытых систем). Фундаментальность физики предопределяет необходимость первоочередных исследований глобальных нововведений в образовании на примере предмета «Физика». Очевидно, что результаты и рекомендации, полученные от внедрения этих нововведений в процесс обучения, например, биологии или химии, могут быть неприемлемы для уроков физики, организационная форма которых определяется спецификой изучаемой темы физики, наличием новых абстракций в ее содержании, теоретических или экспериментальных закономерностей и других факторов. И, наоборот, если нововведения внедрены на уроках физики и привели к положительным результатам, то их можно рекомендовать к внедрению в процесс обучения другим естественнонаучным учебным предметам.

Из всех результатов освоения школьного курса физики, определяемых ФГОС [174], нами исследуются те, достижение которых осуществляется учащимися с помощью целенаправленных самостоятельных действий: метапредметные результаты: (М-1, М-2, М-5, М-6, М-7) М-1) «... самостоятельно определять цели своего обучения, ставить и формулировать для себя новые задачи в учебе и познавательной деятельности, развивать мотивы ...» (гл. II, п. 10.1 ФГОС ООО);

М-2) «... осознанно выбирать наиболее эффективные способы решения .задач» (гл. II, п. 10.2 ФГОС ООО);

М-5) «владение основами самоконтроля, самооценки, принятия решений и осуществления осознанного выбора в учебной и познавательной деятельности» (гл. II, п. 10.5 ФГОС ООО);

М-6) «.определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, устанавливать причинно-следственные связи, строить логическое рассуждение, ..., делать выводы» (гл. II, п. 10.6 ФГОС ООО);

М-7) «... создавать, применять и преобразовывать знаки, символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач» (гл. II, п. 10.7 ФГОС ООО).

личностные результаты: (Л-2, Л-4, Л-6, Л-7)

Л-2) «формирование ответственного отношения к учению, готовности и способности обучающихся к саморазвитию и самообразованию на основе мотивации к обучению и познанию» (гл. II, п. 9.2 ФГОС ООО);

Л-4) «формирование осознанного, уважительного и доброжелательного отношения к другому человеку, его мнению, мировоззрению ...; готовности и способности вести диалог с другими людьми и достигать в нем взаимопонимания» (гл. II, п. 9.4 ФГОС ООО);

Л-6) «развитие морального сознания, формирование нравственных чувств и нравственного поведения, осознанного и ответственного отношения к собственным поступкам» (гл. II, п. 9.6 ФГОС ООО);

Л-7) «формирование коммуникативной компетенции в общении и сотрудничестве со сверстниками, ., взрослыми в процессе образовательной, ., деятельности» (гл. II, п. 9.7 ФГОС ООО).

Исследование вопросов, связанных с феноменом метапредметности и метапредметными результатами, осуществлялось в трудах отечественных педагогов: Ю.В. Громыко [45-47], М.Д. Даммер [49-53], Н.С. Пурышевой [127130, 135-136], М.Н. Скаткина [156], А.В. Хуторского [184-186] и других, и психологов, например, А.Г. Асмолова [7, 8, 182], Л.И. Божович [15], Г.А. Цукерман [188]. Основанный П.Я. Гальпериным [27], развитый В.В. Давыдовым [48] и Н.Ф. Талызиной [163-164] системно-деятельностный подход к обучению был применим А.Г. Асмоловым [182] и Г.А. Цукерман [188] к результатам освоения ООП, что реализовано в федеральных государственных образовательных стандартах нового поколения [173-175] с помощью не только метапредметных, но и личностных результатов.

Организация условий для достижения учащимися образовательных

результатов, указанных во ФГОС, требует от учителя физики руководствоваться

знаниями не только педагогических, но и психологических технологий. Именно

на уроках физики создание таких условий наиболее благоприятно по нескольким

причинам. Во-первых, очевидно, что такие особенности предмета «Физика», как

8

наличие причинно-следственных связей в экспериментальных законах физики, обязательная тематическая систематизация характеристик, параметров и свойств природных явлений, коррелируют с особенностями метапредметных результатов. Во-вторых, как показывают результаты исследований Т.Н. Гнитецкой [31, 33, 41], О.Б. Даутова [54], Н.А. Клещевой [72-74], О.Н. Крылова [89], Г.И. Лукиных [101], Н.Ю. Милюковой [109], В.Г. Разумовского [138], Ю.А. Самоненко [150] и других, приемы и методы обучения физике находятся в перманентном обновлении, что вызвано сложностью содержания курса физики (абстракции, модели, обобщения). В-третьих, зарегистрировано падение уровня знаний по физике, что, по-нашему мнению, вызвано, в первую очередь, снижением интереса к ее изучению.

Ежегодный опрос школьников, обучающихся в 10-11-х классах школ г. Владивостока (см. приложение 4) позволил установить, что учащиеся общеобразовательных школ имеют слабо выраженный интерес к изучению физики, обусловленный следующими факторами:

• наличие барьера узнавания учащимися знаков, символов, графических объектов, используемых в физике;

• недостаточный уровень мотива у школьников к перманентным интеллектуальным усилиям, необходимым для изучения физики, и вместе с тем наличие мотива к деятельности, связанной со спортом, игрой, обычными и сетевыми коммуникациями;

• недостаток у учащихся навыков целенаправленных самостоятельных действий при изучении физики;

• слабую связь между представлениями учащихся об их будущей престижной профессии и формируемыми в рамках школьного курса физики представлениями об окружающем мире, что не способствует повышению интереса учащихся к изучению физики.

Согласно ФГОС [174] и примерной Основной образовательной программе (ООП) образовательной организации (составитель Е.С. Савинов) [124] освоение межпредметных понятий и универсальных учебных действий (УУД) составляют

основу метапредметных результатов. Фундаментальность предмета «Физика»

9

обусловливает его доминирование в смысловом содержании межпредметных естественнонаучных понятий. Как показано Т.Н. Гнитецкой, Е.Б. Ивановой [32], емкость содержания кластера межпредметных связей физики и химии (где физика базовый предмет) по группе понятий составляет сто четыре, а химии с физикой (где химия базовый предмет) - двадцать два. В части межпредметных понятий физика вносит существенный (по сравнению с другими дисциплинами) вклад в процесс достижения метапредметных результатов. Поэтому специальная организация универсальных учебных действий учащихся именно на уроках физики выходит на первый план в исследовании процесса достижения учащимися метапредметных результатов. Методология и модель УУД определены группой ученых под руководством А.Г. Асмолова [7, 8] в рамках программы развития этих действий. Вместе с тем дискуссия на тему содержания и определения понятия метапредметности еще не завершилась, разработки технологий получения метапредметных результатов на уроках физики находятся на стадии формирования. Исследования задач, решение которых должно привести к метапредметным результатам проводили Ю.В. Агапов [1], А.Н. Дахин [55-56], В.В. Кудинов [91], О.Б. Даутова [54], Ю.А. Прокудина [126], и др. Связь предмета «Физика» с метапредметными результатами обсуждается в работах М.Д. Даммер [49-53], О.А. Крысановой [90], Н.С. Пурышевой [127-136], Т.Д. Подвигиной [119] и др. Однако не все вышеперечисленные исследования учитывают требования ФГОС, в рамках реализации которых могут быть организованы целенаправленные действия учащихся и созданы условия для самостоятельного проявления этих действий.

В отличие от метапредметных, содержание личностных результатов в

основном носит психологический характер. Для достижения личностных

результатов необходим комплекс методического обеспечения для учителей.

Однако в школы такой комплекс не поступил. Результаты исследования П.И.

Зинченко и В.В. Репкина [142-143] показали, что одним из основных факторов

эффективности учебного процесса является его обусловленность

целенаправленными самостоятельными действиями учащихся. Под

10

целенаправленными самостоятельными действиями в диссертации понимаются действия по достижению цели, осуществляемые самостоятельно в условиях, когда цель продиктована мотивом. К значительному недостатку существующего процесса обучения авторы отнесли то, что эти действия специально не организуются. Отсутствие умений целенаправленных действий приводит к перегрузкам, стрессу, нежеланию осуществлять интеллектуальные усилия, к снижению самооценки и, как результат, потере интереса к обучению. Повышение эффективности процесса обучения физике, когда наряду с предметными учащиеся достигают метапредметные и личностные результаты, возможно в условиях специальной организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся. Организация указанных условий определяет необходимость разработки и внедрения в процесс обучения физике психолого-педагогических методов стимулирования и развития мотива к выполнению целенаправленных действий в процессе самостоятельного познания непростых закономерностей физики.

Вопрос мотивации человека к любой деятельности, в том числе учебной, занимает особое место в психологических и педагогических исследованиях. Так, один из авторов психологии действия, А.В. Запорожец [65], определяет мотив как элемент предметного содержания деятельности. Теория деятельности А.Н. Леонтьева [95-97] легла в основу ряда направлений в обучении физике (см. работы А.В. Усовой [170-171], С.Е. Каменецкого [70], В.Г. Разумовского [137139] и других). В рамках указанных направлений возникло большое количество методик обучения, например, Д. А. Ивашкиной [67], Ю.А. Самоненко [150] и других. Вместе с тем до настоящего времени в методах обучения физике не учитывался коррелирующий с особенностями подросткового возраста мотив достижения успеха, который был описан как «продукт» соревнования команд в работах психологов Б.Г. Ананьева [5-6], Х. Мюррея [200] и Д. Мак-Клелланда [105]. Несмотря на то, что развитие командного лидерства подростков в условиях соревнования команд может способствовать достижению учащимися личностных

и метапредметных результатов, этот вопрос также не исследовался. Таким

11

образом, в настоящее время отсутствуют методические рекомендации, «настроенные» на организацию таких целенаправленных самостоятельных действий учащихся, при которых цель на уроках физики продиктована мотивом. Такие действия обусловливают достижение учащимися не только предметных, но и метапредметных и личностных результатов.

Виды планируемых метапредметных результатов, наряду с предметными и личностными, представлены во ФГОС и описаны в Примерной основной общеобразовательной программе (ПООП) образовательной организации (составитель Е.С. Савинов [124]). Основу метапредметных образовательных результатов составляют универсальные учебные действия (УУД), программа развития, методология и модель которых, представлены группой ученых под руководством А.Г. Асмолова [182]. Вместе с тем, дискуссия на тему содержания и определения понятия метапредметности еще не завершилась, исследования в направлении разработки технологий получения метапредметных результатов находятся на стадии формирования.

Однако не все вышеперечисленные исследования учитывают требования ФГОС, в рамках реализации которых могут быть специально организованы целенаправленные действия учащихся и созданы условия для самостоятельного проявления этих действий.

На основании вышеизложенного были выявлены противоречия между:

1) растущими требованиями к уровню школьной подготовки по физике и его снижением, как было отмечено выше на примере ДВФУ;

2) задачами, сформулированными ФГОС (ООО и СОО) в части достижения учащимися метапредметных и личностных результатов, и недостаточной разработкой методик обучения, ориентированных на их достижение на основе целенаправленных самостоятельных действий, побуждаемых мотивом.

Выявленные противоречия обусловили актуальность и выбор темы диссертационного исследования «Достижение метапредметных и личностных

результатов на уроках физики на основе организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся».

Данные противоречия указывают на существование объективной проблемы исследования, в рамках которой осуществляется поиск ответа на вопрос: «Какой должна быть методика обучения физике, обеспечивающая условия для достижения учащимися метапредметных и личностных результатов согласно требованиям ФГОС?». Кроме прочих причин, проблема вызвана слабо выраженным мотивом достижения успеха у школьников и проявляется в недостаточном для их интеллекта уровне достижения некоторых метапредметных и личностных результатов.

Объектом исследования является процесс подготовки по физике в общеобразовательной школе.

Предмет исследования - методики, обеспечивающие достижение учащимися на уроках физики метапредметных и личностных результатов в рамках ФГОС.

Цель исследования: теоретическое обоснование и разработка методик обучения, способствующих достижению учащимися в процессе изучения физики метапредметных и личностных результатов на основе специальной организации целенаправленных самостоятельных действий, побуждаемых мотивом.

В качестве гипотезы исследовательской работы выступило следующее предположение: достижение учащимися некоторых метапредметных и личностных результатов на уроках физики возможно при условии специальной организации их целенаправленных самостоятельных действий, побуждаемых мотивом при изучении физики.

Основанием для гипотезы является высокий уровень вклада целенаправленных самостоятельных действий учащихся вносимого в достижение ими:

• метапредметных результатов с помощью освоения на фундаментальном предмете «Физика» межпредметных понятий и УУД;

• личностных результатов с помощью организации на уроках физики соревнования команд, возглавляемых предварительно подготовленными лидерами с высоким уровнем нравственных установок.

В соответствии с гипотезой для достижения поставленной цели исследования были сформулированы следующие задачи:

1) на основе анализа структуры и содержания метапредметных результатов, очерченных во ФГОС, установить роль фундаментального предмета «Физика» в процессе достижения учащимися метапредметных результатов;

2) сопоставить группы метапредметных результатов, достигаемых учащимися на уровне ООО ФГОС, умениям, которые можно формировать на уроках физики (выполнять целенаправленные самостоятельные действия, осуществлять анализ и синтез содержания, коммуникационные, гуманно-мировоззренческие), установить степень конвергентности ряда предметных по физике и метапредметных результатов;

3) дать определение метапредметным результатам в контексте целенаправленных самостоятельных действий, опираясь на формулировку действия, определяемого «.целью, на достижение которой оно направлено, и мотивом, побуждающим человека стремиться к данной цели» [146];

4) выделить из типов референтного лидера подходящий в помощь учителю физики на основе систематизации их семантики и разработать методики выявления и подготовки подросткового лидера с высоким уровнем нравственных установок;

5) разработать систему организации целенаправленных самостоятельных действий (систему организации ЦСД), включающую методики по организации командного лидерства и методику обучения физике на основе соревнования команд;

6) экспериментально проверить достоверность гипотезы исследования.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы

исследования:

теоретические - изучение и анализ нормативных документов в области образования, психолого-педагогической, научной и методической литературы по проблеме исследования, обобщение опыта, монографий, тематических журналов, сборников тезисов научных конференций по проблеме исследования;

экспериментальные - наблюдение, анкетирование, тестирование, анализ ответов учащихся, проведение педагогического эксперимента, внедрение методик исследования.

Теоретическую базу исследования составляют психолого-педагогические, научно-методические исследования в областях:

- системно-деятельностного подхода к развитию личности, в том числе, в подростковом возрасте (Л.И. Божович [16], Л.С. Выготский [26], П.Я. Гальперин [27], В.В. Давыдов [48], А.В. Запорожец [65], П.И. Зинченко [142-143], А.Н. Леонтьев [95-97], С.Л. Рубинштейн [147], Н.Ф. Талызина [163-164] и др.;

- методики обучения физике в средней и высшей школе (Н.Е. Важеевская [128, 131-135], Т.Н. Гнитецкая [29-41], М.Д. Даммер [49-53], Н.А. Клещева [72-74], Н.С. Пурышева [127-135], В.Г. Разумовский [137-139], А.В. Усова [170-171], Н.В. Шаронова [190] и др.);

- мотивации деятельности учащихся (Е.П. Ильин [68], Н.Ф. Талызина [163-164], Г.И. Щукина [191] и др.);

- мотивации как психологической категории (Н.А. Алмаев [3], Л.И. Божович [16], А.В. Запорожец [65], А.Н. Леонтьев [95-97], Д. Мак-Клелланд [105], А.К. Маркова [107], С.Л. Рубинштейн [147] и др.);

- психологии лидерства в подростковой и юношеской среде (М.Р. Битянова [15], Р.Л. Кричевский [86], Н.Б. Рожинская [145], Е.М. Смекалова [157], Е.А. Тягунова [167-169] и др.).

Основные этапы исследования:

Первый этап (2013 - 2015 гг.) - поисково-констатирующий. Накопление

эмпирических данных, анализ литературных источников и педагогического опыта

по проблеме исследования, выявление противоречий. Теоретическое осмысление

проблемы исследования, определение цели и задач, формулировка гипотезы,

15

разработка и обоснование понятийного аппарата, разработка поисковых элементов педагогического эксперимента.

Второй этап (2015 - октябрь 2018 гг.) - обучающий. Систематизация и обобщение теоретического и эмпирического материала по проблеме исследования; проведение экспериментального педагогического исследования с целью проверки сформированной гипотезы и эффективности установленных методик.

Третий этап (2018 гг.) - заключительный. Систематизация и обобщение экспериментальных результатов исследования, уточнение теоретических положений, оформление теоретических и практических выводов. Статистическая обработка результатов.

Обоснованность и достоверность результатов исследования обеспечиваются адекватностью методик исследования его целям и задачам, использованием системного подхода, анализом педагогической практики, положительными результатами статистической обработки полученных экспериментальных данных.

Научная новизна исследования состоит в следующем:

1) Обосновано, что в естественнонаучном цикле школьных предметов физика является первоочередной в процессе освоения учащимися межпредметных понятий и УУД, которые составляют структуру метапредметных результатов. Дано определение метапредметных результатов, достигаемых учащимися на основе целенаправленных самостоятельных действий на уроках физики как сформированных в процессе обучения фундаментальному содержанию умений, доведенных до уровня способностей выполнять целенаправленные самостоятельные действия, когда цель продиктована мотивом.

2) Установлены группы метапредметных результатов, достигаемых учащимися на уровне ООО ФГОС, которые сопоставлены умениям, формируемым на уроках физики: выполнять целенаправленные самостоятельные действия, осуществлять анализ и синтез содержания, коммуникационным,

гуманно-мировоззренческим(, формируемым. Определена группа предметных результатов по физике конвергентных следующим метапредметным результатам:

• М-6 - умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать и самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно-следственные связи, строить логические рассуждения, умозаключение (индуктивное, дедуктивное и по аналогии) и делать выводы;

• М-7 - умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач;

• М-8 - смысловое чтение.

3) Предложена система организации целенаправленных самостоятельных действий (система организации ЦСД) учащихся при обучении физике, которая обеспечивает достижение учащимися приведенных ниже метапредметных результатов:

• М-1 (по целенаправленным действиям),

• М-2 (по эффективности выполненных решений),

• М-5 (по самоконтролю и самооценке),

• М-6 (по классификации и обобщениям),

• М-7 (по применению символов и моделей),

а также личностных результатов:

• Л-2 (по ответственному отношению к учебе),

• Л-4 (по уважению мнения другого),

• Л-6 (по нравственности),

• Л-7 (по коммуникативности).

Каждый этап системы реализуется с помощью разработанной для него методики, три из которых подготавливают к соревнованию команд и выявляют среди учащихся помощника учителя физики - подросткового лидера с высоким уровнем нравственных установок следующим образом:

('Гуманно-мировоззренческие - умения, сформированные на основе знаний физики радиоактивных явлений и их разрушительных воздействий на экологию человека и окружающей среды.

методикой «Ситуационной матрицы» устанавливаются нравственные установки подростков по отобранным пословицам;

методикой «Погружения в лидерство» подготавливаются явные лидеры и выявляются «скрытые» на основе предложенного дидактического комплекса для восьми внеурочных занятий;

методикой «Формирования команд» на уроках физики создаются команды.

4) Разработана методика обучения физике «Соревнование команд», реализуемая на последнем, четвертом, этапе системы организации ЦСД по разработанному циклу целенаправленных самостоятельных действий при изучении модулей, одноименных следующим разделам школьной физики:

для 9-го класса - «Механические колебания и волны», «Электромагнитные колебания», «Электромагнитные волны», «Элементы квантовой физики» и

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ковальчук Наталья Николаевна, 2019 год

Используемая литература

[1] Пурышева Н.С. Физика. 9 класс: учебник / Н.С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, В.М. Чаругин. - М.: Дрофа, 2015. - 272 с.

[2] Пурышева Н.С. Физика. 9 класс: рабочая тетрадь к учебнику Н.С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской, В.М. Чаругина / Н.С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, В.М. Чаругин. - М.: Дрофа, 2015. - 208 с.

[3] Бажанский, И.И. Сборник олимпиадных задач по физике. Том 3: Электричество, магнитное поле и оптика / И.И. Бажанский; Научно-образовательный центр «Таланты Приморья»; Владивостокский государственный университет экономики и сервиса. - Владивосток: Изд-во ВГУЭС, 2016. - 200 с.

№ п/п Тема 1. Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток Ссылки

1. Опыты Фарадея. Явление электромагнитной индукции. Индукционный ток. [1] § 29

2. Магнитный поток. Единица магнитного потока. Генератор постоянного тока. [1] § 30

Тип. зад. Задание 29 (2,4), № 226, 227, 231, 232; [1], [2]

Инд. зад. Задание 29 (1,3), № 224, 225, 228, 230, 233 [1], [2]

№ п/п Тема 2. Направление индукционного тока. Правило Ленца Ссылки

1. Направление индукционного тока. [1] § 31

2. Правило Ленца. [1] § 31

Тип. зад. № 234, 235, 237. [2]

Инд. зад. Задание 30, № 236. [1], [2]

№ п/п Тема 3. Явление самоиндукции Ссылки

1. Явление самоиндукции. Ток самоиндукции. [1] § 32

2. Аналогия между явлениями инерции и самоиндукции. [1] § 32

3. Пропорциональность магнитного потока, созданного током, и силы тока. Индуктивность проводника. Единицы индуктивности. [1] § 32

Тип. зад. Задание. 31 (2,5), задания 239, 240, 244. [1], [2]

Инд. зад. Зад. 31 (1,3,4), № 241-243 [1], [2]

№ п/п Тема 4. Конденсатор Ссылки

1. Конденсатор. [1] § 33

2. Электрическая емкость конденсатора. Единицы электрической емкости. [1] § 33

3. Различные типы конденсаторов. [1] § 33

Тип. зад. № 247, 248. [2]

Инд. зад. Задание 32, № 245,246, 249-251, № 157, 158. [1], [2] [3]

№ п/п Тема 5. Колебательный контур. Свободные электромагнитный колебания Ссылки

1. Колебательный контур. [1] § 34

2. Процесс установления электромагнитных колебаний. [1] § 34

3. Период электромагнитных колебаний. [1] § 34

Тип. зад. № 257, 258 [2]

Инд. зад. Зад. 33, № 252-256, № 187, 188. [1], [2], [3]

№ п/п Тема 6. Вынужденные электромагнитные колебания Ссылки

1. Превращение энергии в колебательном контуре. [1] § 35

2. Затухающие электромагнитные колебания. [1] § 35

3. Вынужденные электромагнитные колебания. Резонанс. [1] § 35

Тип. зад. № 259, 260. [2]

Инд. зад. № 261 [2]

№ п/п Тема 7. Переменный электрический ток Ссылки

1. Переменный электрический ток. Периодические изменения силы тока и напряжения переменного электрического тока. [1] § 36

2. График зависимости силы переменного тока от времени. Частота переменного тока [1] § 36

3. Амплитудное и действующее значения силы тока и напряжения* [1] § 36

4. Генератор переменного тока. [1] § 36

Тип. зад. Задание 34 (1,2), № 263. [1], [2]

Инд. зад. Задание 34 (3,4), задания 264*-266. [1], [2]

№ п/п Тема 8. Трансформатор. Передача электрической энергии Ссылки

1. Трансформатор. Устройство и принцип действия трансформатора. [1] § 37

2. Первичная и вторичная обмотки трансформатора. Коэффициент трансформации. Зависимость напряжения и силы тока в обмотках трансформатора от числа витков в них. [1] § 37

3. Использование трансформаторов в технике и быту. [1] § 37

4. Потери электрической энергии при передаче ее на расстояние и способы их уменьшения. Причины использования высокого напряжения при передаче электроэнергии на большие расстояния. Линии электропередачи. Передача электроэнергии от электростанции к потребителю [1] § 38

Тип. зад. Задание 35 (3,5), № 270, 271, 273. [1], [2]

Инд. зад. Задание 35 (1,4), № 267-269, 272. [1], [2]

Теоретические домашние задания на тему 1 «Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток»

1. О каком приборе говорится в стихе? И в тайге, и в океане

Он отыщет путь любой, Умещается в кармане И ведет нас за собой. (Компас)

Будет ли этот предмет действовать на Венере? (Нет, так как у Венеры нет магнитного поля)

2. Переведите единицы измерения в СИ

3400 мкТл = 0,78 кОм = 60 мТл =

30 мВб = 0,2 МВ = 0,2 ч =

450 к Дж = 450 г = 34 мкКл =

Теоретические домашние задания на тему 2 «Направление индукционного тока. Правило Ленца»

Решите задачи:

1. При торможении поезда метро электродвигатели отключают от контактного провода и подключают к специальным реостатам. Объясните такой способ торможения.

2. Определите направление индукционного тока в замкнутом кольце.

Соревнование команд на тему «Использование электромагнитных колебаний в

современной науке и технике»

Задания командам для самостоятельной подготовки

Задание I. Изучите теорию вопросов:

1. Применение электромагнитных колебаний в технике.

2. Применение электромагнитных колебаний в медицине.

3. Применение электромагнитных колебаний в электротехнике.

4. Полезное и вредное воздействие электромагнитных колебаний на живые организмы.

Задание II. Проанализируйте информацию об электромагнитных колебательных системах. Приведите примеры:

— Использование электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты.

— Усилители низкой частоты, передатчики и приемники сигналов.

— Генераторы и осциллографы.

— Использование автоколебаний на радиостанциях.

Задание III. Подготовьте доклад в программе Power Point.

Цель доклада: на примере выполненного задания II изложите суть теоретических вопросов 1-4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 17

Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Электромагнитные волны», 9 класс

Этапы изучения темы Формы учебной работы (место) Наименование тем

1 ТЕМА 1. Электромагнитное поле. Электромагнитные волны ^ т, , ч Решение теоретических задач по теме 1

С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 1

2 Урок -1 (в классе) Изучение темы 1

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 1

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 1. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 1

1 ТЕМА 2. Использование электромагнитных волн для передачи информации С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 2

2 Урок -2 (в классе) Изучение темы 2

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 2

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 2. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 2

1 ТЕМА 3. Электромагнитная природа света Решение теоретических задач по темам 2,3

С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 3

2 Урок-3 (в классе) Изучение темы 3

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 3

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 3. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 3

1 ТЕМА 4. Шкала электромагнитных волн С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 4

2 Урок-4 (в классе) Изучение темы 4

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 4

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 4. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 4

С.Р. (дома) Подготовка к соревнованию команд

Урок -5 (в классе) Соревнование команд на тему «В мире солнечного света»

Планы-вопросники по темам модуля

«Электромагнитные волны» (9 класс)

Используемая литература

[1] Пурышева Н.С. Физика. 9 класс: учебник / Н.С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, В.М. Чаругин. - М.: Дрофа, 2015. - 272 с.

[2] Пурышева Н.С. Физика. 9 класс: рабочая тетрадь к учебнику Н.С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской, В.М. Чаругина / Н.С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, В.М. Чаругин. - М.: Дрофа, 2015. - 208 с.

№ Тема 1 Ссылки

п/п Электромагнитное поле. Электромагнитные волны

1. Электромагнитное поле. [1] § 39

2. Электромагнитные волны Открытый колебательный контур. [1] § 39

3. Диапазон электромагнитных волн. [1] § 39

Тип. зад. Задание 36 (2,3) [1]

Инд. зад. Задание 36 (1,4,5,6), [1],

№ 274-277 [2]

№ п/п Тема 2 Использование электромагнитных волн для передачи информации Ссылки

1. Вибратор Герца. Приемник электромагнитных волн А. С. Попова. [1] § 40

2. Модуляция и детектирование электромагнитных колебаний*. Детекторный радиоприемник. [1] § 40

3. Свойства электромагнитных волн: отражение, преломление, интерференция, дифракция* [1] § 41

Тип. зад. № 278 [2]

Инд. зад. Задание 37 [1]

№ п/п Тема 3 Электромагнитная природа света Ссылки

1. Корпускулярная и волновая теории света. [1] § 42

2. Скорость света. Астрономический метод измерения скорости света. Опыты Физо. [1] § 42

3. Свойства света: дисперсия, интерференция и дифракция. [1] § 42

Тип. зад. Задание 38 (3) [1]

Инд. зад. Задание 38 (1,2), № 279-283. [1], [2]

№ п/п Тема 4 Шкала электромагнитных волн Ссылки

1. Диапазоны электромагнитных волн. [1] § 43

2. Свойства электромагнитных волн разных диапазонов. [1] § 43

Тип. зад. № 285 [2]

Инд. зад. № 286*-288*. [2]

Вопросы самоподготовки

1. Что называют электромагнитной волной?

2. Что представляет собой вибратор Герца?

3. Чему равна скорость электромагнитных волн? Как она связана с длиной электромагнитной волны?

4. Сформулируйте закон отражения электромагнитных волн. Какому условию должны удовлетворять источники волн, чтобы можно было наблюдать их интерференцию?

5. Что называют дисперсией света?

6. Каковы условия наблюдения интерференции света?

7. Каковы условия наблюдения дифракции света?

8. Назовите диапазоны электромагнитных волн.

9. Каковы свойства инфракрасных волн?

10. Каковы свойства ультрафиолетового излучения?

11. Каковы свойства рентгеновского излучения?

12. Каковы свойства у-излучения?

Теоретические домашние задания на тему 1 «Электромагнитное поле. Электромагнитные волны»

1. Поясните:

Что излучают тела, температура которых выше температуры окружающей среды? (Электромагнитные волны. Это может быть видимое, инфракрасное или ультрафиолетовое излучение).

2. Решите задачу:

Оказывается, слепни хорошо различают фиолетовый, синий, голубой и зеленый цвета, которые для них наиболее важны. А важен для них зеленый цвет растений, на которых они питаются нектаром и соками, и фиолетовый цвет большинства цветов, а также синий (голубой) цвет воды, в которую они то и дело шлепаются, чтобы захватить хоботком глоток воды. Не так уж и слепы слепни! Каким частотам и длинам волн соответствуют перечисленные выше цвета, различаемые слепнями?

Ответ:

Цвет Длина волны, нм 3 Частота, 10 Гц

Красный 656,3 45,71

Желтый 589,3 50,9

Зеленый 546,1 54,93

Синий 480 62,5

Фиолетовый 404,7 74,13

Теоретические домашние задания на темы 2, 3

«Использование электромагнитных волн для передачи информации», «Электромагнитная природа света»

Ответьте на вопросы 1-6:

1. Из каких основных частей состоит радиопередатчик? На какой длине волны нужно передавать сигналы с частотой 200 кГц? (Радиопередатчик состоит из генератора электромагнитных волн, модулирующего устройства и передающей антенны. Длина волны, соответствующая частоте 200 кГц - 15 км).

2. Каким прибором пользуется человек в ночное время для обнаружения объектов, излучающих инфракрасное излучение? (Прибор ночного видения).

3. Какое биологическое действие оказывают ультрафиолетовые лучи на кожу человека? (Кожа краснеет и меняет окраску, мы называем этот процесс загаром кожи).

4. Удивительным органом обладает гремучая змея. Это - две ямки на голове, внешне напоминающие вторую пару ноздрей. Когда биологи занялись их изучением, оказалось, что это исключительно чувствительный орган, при помощи которого гремучая змея «видит» инфракрасные лучи. А зоркость такова, что змея улавливает разницу температуры в тысячную долю градуса. Достаточно появиться ночью полевой мыши в 200 метрах от гремучей змеи, и ее сверхчуткий прибор подскажет присутствие мышки. За какое время доходит сигнал от полевой мыши до змеи? (За 0,67 мкс).

5. Витамины играю важнейшую роль в правильном обмене веществ животного. Витамин А растворяет жиры и поддерживает сопротивляемость клеток желудочно-кишечного тракта. Он содержится в желтке, масле, печени и некоторых овощах. Переизбыток витамина А ведет к нарушениям в формировании скелета. Витамин В1 отвечает за нормальный обмен веществ в мышечной и нервной ткани. При его нехватке теряется аппетит, появляются рвота и судороги. Наиболее богаты витамином В1 хлеб из муки грубого помола. Витамин О предохраняет от рахита. Он содержится в молоке, печени, масле. Прогулки на солнце или под солнечными лучами восполняют недостаток витамина О.

Какой вид электромагнитного излучения отвечает за образование в организме витамина О? (Ультрафиолетовое излучение).

6. Не так давно датская фирма «Лего» стала добавлять в свою продукцию сульфат бария, хорошо заметный в рентгеновских лучах. Для чего? (Чтобы при рентгенологическом исследовании обнаружить игрушку, проглоченную малышом).

Соревнование команд на тему «В мире солнечного света» Задания командам для самостоятельной подготовки

Задание I. Изучите теорию вопросов:

1. Применение электромагнитных волн в быту и технике.

2. Явления отражения и преломления света.

3. Явления интерференции и дифракции света.

4. Явления дисперсии и поглощения света.

Задание II. Проанализируйте информацию о световых волнах в природе. Ответьте на вопросы:

— Влияние электромагнитных волн на животных и растения.

— Объясните происхождение радуги с помощью явления дифракции световых волн.

— Как объяснить образование миражей.

— Почему мыльные пузыри окрашены в разные цвета?

Задание III. Подготовьте доклад в программе Power Point.

Цель доклада: на примере одного из свойств электромагнитных волн изложите суть теоретических вопросов 1 -4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 18

Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Элементы квантовой физики», 9 класс

Этапы изучения темы Формы учебной работы (место) Наименование тем

1 ТЕМА 1. Фотоэффект. Строение атома „ _ , ч Решение теоретических задач по теме 1 С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 1

2 Урок -1 (в классе) Изучение темы 1

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 1

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 1. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 1

ТЕМА 2. Спектры испускания и поглощения. Радиоактивность. Состав атомного ядра , „ _ , ч Решение теоретических задач по теме 2 1 С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 2

о Урок -2 (в классе) Изучение темы 2

2 Урок -3 (в классе) Решение теоретических задач по теме 2

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 2

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 2. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 2

1 ТЕМА 3. Деление ядер урана. Цепная реакция С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 3

Урок-4 (в классе) Изучение темы 3

2 Урок-5 (в классе) Решение теоретических задач по теме 3

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 3

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 3. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 3

1 С.Р. (дома) ТЕМА 4. Конденсатор Написание конспекта по вопросам темы 4

2 Урок-6 (в классе) Изучение темы 4

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 4

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 4. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 4

1 Тема 5. Действие радиоактивных излучений и их применение С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 5

2 Урок-7 (в классе) Изучение темы 5

Урок-8 (в классе) Решение теоретических задач по теме 5

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 5

4 Консультация (в классе) Мини-контроль по теме 5. Коррекция теоретических и практических знаний по теме 5

С.Р. (дома) Подготовка к соревнованию команд

Урок -9 (в классе) Соревнование команд на тему «Причины возрастания радиоактивного фона и способы их устранения»

Планы-вопросники по темам модуля

«Элементы квантовой физики» (9 класс)

Используемая литература

[1] Пурышева Н.С. Физика. 9 класс: учебник / Н.С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, В.М. Чаругин. - М.: Дрофа, 2015. - 272 с.

[2] Пурышева Н.С. Физика. 9 класс: рабочая тетрадь к учебнику Н.С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской, В.М. Чаругина / Н.С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, В.М. Чаругин. - М.: Дрофа, 2015. - 208 с.

№ п/п Тема 1. Фотоэффект. Строение атома Ссылки

1. Явление фотоэффекта. Невозможность объяснения некоторых особенностей фотоэффекта волновой теорией света. Гипотеза Планка об испускании света квантами. Гипотеза Эйнштейна об испускании, распространении и поглощении света квантами. Энергия кванта. Фотон как частица электромагнитного излучения. [1] § 44

2. Строение атома. Модель атома Томсона. Опыты Резерфорда по рассеянию альфа-частиц на тонкой металлической фольге. Планетарная модель атома. Размеры атома и атомного ядра. Заряд атомного ядра. [1] § 45

Тип. зад. Задание 39, № 291, 292 [1], [2]

Инд. зад. № 289, 290 [2]

№ п/п Тема 2. Спектры испускания и поглощения. Радиоактивность. Состав атомного ядра Ссылки

1. Сплошные и линейчатые спектры. Линейчатый спектр испускания. Спектр поглощения. Спектральный анализ. [1] § 46

2. Открытие явления радиоактивности. а, в, у излучение. [1] § 47

3. Протон, нейтрон. Протонно-нейтронная модель ядра. Нуклоны. Зарядовое и массовое числа. Изотопы. [1] § 48

Тип. зад. Задание 40 (1,3,5), № 295, 298, 305,306. [1], [2]

Инд. зад. Задание 40 (2,4) № 293, 294, 296, 300-302, 308-309 [1], [2]

№ п/п Тема 3. Радиоактивные превращения. Ядерные силы. Ядерные реакции Ссылки

1. Радиоактивный распад (альфа-, бета-распад). Период полураспада. Вероятностный характер поведения радиоактивного атома. Закон радиоактивного распада. [1] § 49

2. Ядерные силы, их особенности. Энергия связи ядра. Выделение энергии в процессе деления тяжелых ядер и синтеза легких. [1] § 50

3. Ядерные реакции. Условия осуществления ядерных реакций. Законы сохранения зарядового и массового чисел. [1] § 51

Тип. зад. Задания 41(2,4,6), 42 (2,3), № 322,323,326,333. [1], [2]

Инд. зад. Задания 41 (1,3,5), 42 (1), № 317,318,320,324, 330-332. [1], [2]

№ п/п Тема 4. Деление ядер урана. Цепная реакция Ссылки

1. Деление ядер урана. Механизм деления ядер урана. Капельная модель ядра. Причины освобождения энергии при делении ядер урана. [1] § 53

2. Цепная ядерная реакция. Замедлители нейтронов. Критическая масса. [1] § 53

3. Ядерный реактор. Основные части ядерного реактора. Активная зона реактора: ядерное горючее и замедлитель нейтронов. Назначение отражателей нейтронов и управляющих стержней. Механизм работы ядерного реактора. [1] § 54

4. Атомные электростанции, их достоинства и недостатки. Экологические [1] § 54,

проблемы, возникающие при 55

строительстве атомных электростанций. Термоядерные реакции

Тип. зад. № 340-344, 349, 345-348, 350-352. [2]

Инд. зад. № 345-348, 350-352. [2]

№ п/п Тема 5. Действие радиоактивных излучений и их применение Ссылки

1. Биологическое действие радиоактивных излучений. Проникающая способность различных видов излучений. [1] § 56

2. Поглощенная доза излучения, единица поглощенной дозы. Счетчик Гейгера. [1] § 56

3. Использование радиоактивных излучений в научных исследованиях и на практике. Метод меченых атомов. [1] § 56

4. Элементарные частицы*. Нейтрино*. Античастицы*. Аннигиляция частицы и античастицы*. Группы элементарных частиц: адроны и лептоны*. Гипотеза кварков* [1] § 57

Тип. зад. № 361,364,365. [2]

Инд. зад. № 358-360, 362*, 363*, 366*. [2]

Вопросы самоконтроля

1. Что называют фотоэффектом?

2. Опишите планетарную модель строения атома?

3. В чем состоит отличие линейчатых спектров испускания от поглощения?

4. Назовите виды радиоактивности?

5. Что такое радиоактивный распад?

6. Что называют периодом полураспада?

7. Как выражается закон радиоактивного распада?

8. Что такое энергия связи?

9. Что называют ядерной реакцией?

10. Как можно рассчитать дефект масс?

11. Что такое энергетический выход ядерной реакции?

12. Какой процесс называют делением ядер?

ПРИЛОЖЕНИЕ 18 Теоретические домашние задания на тему 1 «Строение атома»

1. Определите число электронов, вращающихся вокруг ядра в атоме гелия, водорода.

2. Назовите химический элемент, у которого число протонов равно числу нейтронов в ядре.

3. Назовите химический элемент, у которого число нейтронов равно числу электронов, вращающихся вокруг ядра.

4. Какой химический элемент в таблице Менделеева следует за индием? За марганцем?

5. Сколько нейтронов содержит ядро атом зэ^?

6. Пользуясь таблицей Менделеева, определите число протонов у следующих химических элементов: магний, селен, фосфор, свинец.

7. Какой порядковый номер имеет химический элемент в таблице Менделеева, если он содержит в ядре 25 протонов и 30 нейтронов?

8. Атом какого химического элемента в таблице Менделеева содержит 15 электронов?

Теоретические домашние задания на тему 2 «Спектры испускания и поглощения.

Радиоактивность. Состав атомного ядра»

1. Для каких целей в науке используются циклотроны? .Тревогой постоянною объятый,

повязку тайны с мирозданья стронув, ты стал похож на ошалелый атом в железных лабиринтах циклотронов.

2. Изотоп кальция-45 биологи используют для изучения обмена веществ в организмах, а также для изучения питания растений при использовании различных удобрений. Ядро кальция-45 ^-радиактивно. Напишите реакцию.

3. Кобальт-60 используется в медицине для лечения и терапии злокачественных образований и воспалительных процессов. Период полураспада кобальта-60 равен 5,26 года. Этот изотоп и у-радиоактивен. Напишите реакции.

ПРИЛОЖЕНИЕ 18

Соревнование команд на тему «Причины возрастания радиоактивного фона и способы их устранения» Задания командам для самостоятельной подготовки

Задание I. Изучите теорию вопросов:

1. Радиоактивные элементы: уран, технеций, полоний, нептуний, их свойства и расположение в системе Д.И. Менделеева.

2. Изотопы, их строение и свойства.

3. Явление радиоактивности. а, ß, у излучение.

4. Понятие радиоактивного фона, единицы измерения.

Задание II. Проанализируйте негативные последствия возрастания радиоактивного фона на человека и окружающую среду для одной из ниже приведенных причин роста фона. Приведите способы устранения причины:

— Космическое излучение и озоновые дыры в атмосфере Земли.

— Загрязнение атмосферы выхлопами газов от автомобилей.

— Загрязнение окружающей среды промышленными отходами (объекты загрязнения: водоемы, атмосфера, растительность).

— Загрязнение окружающей среды продуктами жизнедеятельности человека (объекты загрязнения: водоемы, атмосфера, растительность).

Задание III. Подготовьте доклад в программе Power Point.

Цель доклада: на примере одной из причин роста радиоактивного фона изложите суть теоретических вопросов 1-4.

ПРИЛОЖЕНИЕ 19

Цикл организации целенаправленных самостоятельных действий учащихся при изучении модуля «Законы сохранения», 10 класс

Этапы изучения темы Формы учебной работы (место) Наименование тем

ТЕМА 1. Закон сохранения импульса

1 С.Р. (дома) Решение экспериментальных и теоретических задач по теме 1

Написание конспекта по вопросам темы 1

2 Урок -1 (в классе) Изучение темы 1

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 1

Урок -2 (в классе) Лабораторная работа по теме «Исследование упругого и неупругого столкновений тел»

4 Консультация Мини-контроль по теме 1. Коррекция теоретических и

(в классе) практических знаний по теме 1

ТЕМА 2. Закон сохранения механической энергии

1 С.Р. (дома) Решение теоретических задач по теме 2

Написание конспекта по вопросам темы 2

Урок -3 (в классе) Изучение темы 2

Лабораторная работа по теме «Изучение закона сохранения

2 Урок -4 (в классе) механической энергии при действии на тело сил тяжести и

упругости»

Урок -5 (в классе) Лабораторная работа по теме «Сравнение работы силы с изменением кинетической энергии тела»

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 2

4 Консультация Мини-контроль по теме 2. Коррекция теоретических и

(в классе) практических знаний по теме 2

ТЕМА 3. Небесная механика

С.Р. (дома) Написание конспекта по вопросам темы 3

2 Урок-6 (в классе) Изучение темы 3

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 3

4 Консультация Мини-контроль по теме 3. Коррекция теоретических и

(в классе) практических знаний по теме 3

ТЕМА 4. Баллистика

1 С.Р. (дома) Решение экспериментальных задач по теме

Написание конспекта по вопросам темы 4

2 Урок-7 (в классе) Изучение темы 4

3 С.Р. (дома) Выполнение домашнего задания по теме 4

4 Консультация Мини-контроль по теме 4. Коррекция теоретических и

(в классе) практических знаний по теме 4

С.Р. (дома) Подготовка к соревнованию команд

Соревнование команд на тему

Урок -8 (в классе) «Освоение космоса»

Планы-вопросники по темам модуля

«Законы сохранения» (10 класс)

Используемая литература

[1] Пурышева Н.С. Физика. Учебник для 10 класса / Н.С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, Д.А. Исаев - М.: Дрофа, 2015.

[2] Пурышева Н.С. Физика. Базовый уровень. 10 кл.: Рабочая тетрадь к учебнику Н.С. Пурышевой, Н. Е. Важеевской, Д.А. Исаева/ Н.С. Пурышева, Н. Е. Важеевская, Д.А. Исаев - М.: Дрофа, 2016.

№ п/п Тема 1. Закон сохранения импульса Ссылки

1. Изменение импульса. Замкнутая система. Закон сохранения импульса. [1] § 14

2. Абсолютно упругое и абсолютно неупругое столкновение. [1] § 14

Тип. зад. Упражнение 8 (1,2), пример 5, с. 18-20 [1], [2]

Инд. зад. Упражнение 8 (3) № 35,36* [1], [2]

№ п/п Тема 2. Закон сохранения механической энергии Ссылки

1. Механическая работа. Механическая энергия. Кинетическая и потенциальная энергия. [1] § 15

2. Теорема об изменении кинетической энергии. Закон сохранения полной механической энергии. [1] § 15

Тип. зад. Упражнение 9 (1), пример 6 на с. 20-21. [1], [2]

Инд. зад. Упражнение 9 (2,3), № 38, 41. [1], [2]

№ п/п Тема 3. Небесная механика. Решение задач Ссылки

1. Небесная механика. Движение спутников. Круговая скорость. Параболическая и гиперболическая скорости. [1] § 16

2. Объяснение и обобщение законов Кеплера с точки зрения классической механики. Открытие Нептуна и Плутона. [1] § 16

Тип. зад. Упражнение 10 (1) № 39,40 [1], [2]

Инд. зад. Упражнение 10 (2,3), № 42 [1], [2]

№ Тема 4. Баллистика Ссылки

п/п

1. Внутренняя и внешняя баллистика. [1] § 17

2. Движение тела под действием силы тяжести. Космические скорости. [1] § 17

Тип. зад. Упражнение 11 (1,2), [1],

примеры 1 и 2 на с. 33-35 [2]

Инд. зад. Упражнение 11 (4), [1],

№ 44-46. [2]

Вопросы самоконтроля

1. Что называют импульсом тела; импульсом силы?

2. Чему равно изменение импульса тела, на которое действует сила?

3. Что называют абсолютно упругим ударом?

4. Что называют абсолютно неупругим ударом?

5. Сформулируйте закон сохранения импульса.

6. Какую систему тел можно считать замкнутой?

7. В каком случае совершается механическая работа? Приведите примеры.

8. Какие тела обладают кинетической энергией; потенциальной?

9. Сформулируйте теорему об изменении кинетической энергии.

10. Какие силы называются потенциальными?

11. Сформулируйте закон сохранения полной механической энергии.

12. Какую скорость в небесной механике называют круговой; параболической; гиперболической?

13. Как законы Кеплера объясняются законами классической механики?

14. Что изучает внутренняя и внешняя баллистика? Какую скорость называют первой космической? Чему примерно равно ее значение для Земли?

Экспериментальное домашнее задание на тему 1 «Закон сохранения импульса»

Установите на столе вертикальную доску или плоское зеркало.

ОПЫТ 1. Толкните лежащий на столе теннисный мячик перпендикулярно доске или зеркалу, куда покатится мячик? Повторите несколько раз с разным усилием.

ОПЫТ 2. Толкните лежащий на столе теннисный мячик под углом к доске или зеркалу, куда покатится мячик? Повторите несколько раз с разным усилием.

ОПЫТ 3. Бросьте с высоты на поверхность стола теннисный и пластилиновый шарики.

Опишите наблюдения. Сделайте выводы.

Экспериментальное домашнее задание на тему 4 «Баллистика»

ОПЫТ 1. Бросьте теннисный мячик горизонтально. Заметьте траекторию падения мячика. Объясните свои наблюдения.

ОПЫТ 2. Бросайте теннисный мячик под разными углами к горизонту. Объясните свои наблюдения.

Сделайте вывод.

ПРИЛОЖЕНИЕ 19

Теоретические домашние задания на тему 1 «Закон сохранения импульса»

Решите задачи:

1. ... Отлетев в угол комнаты, Знайка ударился спиной о стену, отскочил от нее, словно мячик, и полетел к противоположной стене. (Н. Носов «Незнайка на Луне»)

Какой импульс передал Знайка массой 6 кг стенке при упругом соударении, если его скорость была 2 м/с? (24 кг м/с)

2. Такие обитатели морей как осьминог, каракатица, моллюск сальпа, при перемещении используют принцип реактивного движения - они втягивают воду в специальные мускулистые мешки своего тела, а затем выталкивают ее наружу. Благодаря этому животные получают возможность перемещаться в направлении, противоположном выбрасываемой струе. Определите скорость осьминога массой 800 г при одном выталкивании воды массой 100 г со скоростью 20 м/с. (2,5 м/с)

3. Передвигаясь реактивным способом, кальмары развивают скорость до 70 км/ч. Находящиеся в поверхностных слоях моря кальмары, преследуемые рыбой, выбрасывают воду из воронки с огромной силой и выскакивают из воды на высоту 510 м, попадая иногда на палубы кораблей. Определите массу воды, которую при «прыжке» вверх выталкивает кальмар, если масса кальмара 3 кг, когда скорость воды, выбрасываемой кальмаром, в 3 раза выше его начальной скорости. (1 кг)

Теоретические домашние задания на тему 2 «Закон сохранения механической энергии»