Развитие креативного и критического мышления на уроках физики посредством заданий и упражнений

Автор: Сабанцева Ольга Игоревна

Организация: ГБОУ Школа №1002

Населенный пункт: Москва

Введение

Современное образование предъявляет все более высокие требования к выпускникам, акцентируя внимание не только на объеме знаний, но и на способности применять их в нестандартных ситуациях, находить новые решения и мыслить креативно. В этой связи развитие креативного мышления у школьников становится одной из ключевых задач педагогического процесса. Физика, как наука, исследующая фундаментальные законы природы, обладает огромным потенциалом для развития креативности, поскольку требует от учащихся не только понимания теоретических основ, но и умения применять их для решения сложных и нетривиальных задач.

I. Теоретические основы креативного мышления и его связь с физикой

Сущность креативного мышления. Креативное мышление – это способность генерировать новые идеи, устанавливать связи между, казалось бы, несвязанными понятиями, выдвигать оригинальные гипотезы и находить нестандартные решения проблем. Оно предполагает отход от стереотипов, критическую оценку существующей информации и готовность к эксперименту. Ключевые элементы креативного мышления включают в себя:

Флюентность (скорость генерации идей).

Гибкость (способность переключаться между разными подходами).

Оригинальность (новизна и уникальность идей).

Разработанность (детализация и структурирование идей).

Физика как среда для развития креативности. Физика, с ее богатым арсеналом законов, теорий и моделей, предоставляет широкие возможности для творческого поиска. Решение физических задач часто требует не только знания формул, но и умения анализировать условия, строить модели, выдвигать гипотезы и проверять их. Более того, физика тесно связана с экспериментальной деятельностью, которая стимулирует наблюдательность, изобретательность и критическое мышление.

Методические подходы к развитию креативного мышления в физике. Развитие креативного мышления на уроках физики предполагает использование специальных методов и приемов, направленных на стимуляцию воображения, поощрение нестандартных решений и создание атмосферы творческого поиска. К таким методам относятся:

Проблемное обучение.

Исследовательские проекты.

Мозговой штурм.

ТРИЗ (теория решения изобретательских задач).

II. Практические задания и упражнения для развития креативного мышления на уроках физики

Задания проблемного характера. Проблемные задачи, не имеющие однозначного решения, побуждают учащихся к анализу, поиску информации и выдвижению гипотез. Например:

"Как, используя только подручные средства, определить высоту дерева (здания)?"

"Предложите способ, как безопасно опустить яйцо с высоты 10 метров так, чтобы оно не разбилось."

Творческие экспериментальные задания. Эксперименты, требующие от учащихся самостоятельного выбора методов и материалов, способствуют развитию изобретательности и наблюдательности. Например:

"Спроектируйте и постройте модель ветряной мельницы, способной поднять груз на определенную высоту."

"Создайте устройство, которое использует солнечную энергию для нагрева воды."

Задачи на альтернативное применение известных физических явлений. Задачи, требующие найти новые способы использования известных физических явлений, стимулируют гибкость мышления и воображение. Например:

"Как можно использовать эффект Доплера для измерения скорости движения автомобиля?"

"Предложите способ использования закона Архимеда для взвешивания предметов в невесомости."

Использование ТРИЗ-технологий. ТРИЗ предлагает набор инструментов и алгоритмов для решения изобретательских задач. Использование ТРИЗ на уроках физики позволяет учащимся систематически подходить к поиску нестандартных решений и преодолевать психологическую инерцию. Например:

"Как решить проблему трения в механизме без использования смазки?"

"Как можно улучшить конструкцию парашюта, чтобы увеличить время его падения?"

Ролевые игры и моделирование ситуаций. Ролевые игры, в которых учащиеся выступают в роли ученых, инженеров или изобретателей, способствуют развитию эмпатии, коммуникативных навыков и умения находить компромиссные решения. Например:

"Представьте, что вы – инженер, которому поручено разработать систему энергоснабжения для космической станции. Какие источники энергии вы будете использовать и почему?"

"Вы – группа ученых, работающих над созданием нового типа двигателя. Обсудите преимущества и недостатки различных технологий и выберите наиболее перспективную."

III. Оценка развития креативного мышления

Оценка развития креативного мышления требует использования нетрадиционных методов, ориентированных на выявление не только правильного ответа, но и процесса мышления, оригинальности и аргументированности решений. К таким методам относятся:

Оценка проектов и исследовательских работ. При оценке проектов учитывается не только научная новизна, но и самостоятельность, оригинальность подхода, качество оформления и презентации результатов.

Портфолио. Портфолио, содержащее примеры творческих работ, решенные проблемные задачи и эссе, позволяет оценить динамику развития креативного мышления учащегося в течение определенного периода времени.

Экспертная оценка. Экспертная оценка, проводимая несколькими педагогами, позволяет получить объективную оценку уровня креативного мышления учащегося, учитывая различные критерии.

Самооценка и взаимооценка. Самооценка и взаимооценка способствуют развитию рефлексии, критического мышления и умения анализировать собственные достижения и ошибки.

Заключение

Развитие креативного мышления на уроках физики – это сложная, но важная задача, требующая системного подхода и использования разнообразных методов и приемов. Создание благоприятной атмосферы, поощрение нестандартных решений, использование проблемных задач и творческих экспериментальных заданий, а также применение ТРИЗ-технологий позволяют стимулировать воображение, изобретательность и критическое мышление учащихся. Оценка развития креативного мышления должна быть ориентирована не только на выявление правильного ответа, но и на оценку процесса мышления, оригинальности и аргументированности решений. В результате, учащиеся не только приобретут глубокие знания по физике, но и разовьют навыки, необходимые для успешной адаптации к быстро меняющемуся миру и решению сложных проблем в различных областях.

 

Основные принципы креативного подхода к решению задач:

Понимание основополагающих принципов: Прежде чем искать нестандартное решение, убедитесь, что вы твердо понимаете базовые физические законы, лежащие в основе задачи.

Визуализация и мысленный эксперимент: Представьте себе происходящее в задаче в деталях. Попробуйте мысленно проиграть различные сценарии и варианты развития событий.

Аналогии и метафоры: Попробуйте провести параллели между физическими явлениями и тем, что происходит в повседневной жизни. Это может натолкнуть вас на неожиданные решения.

Разрушение шаблонов: Не бойтесь выходить за рамки привычных способов решения задач. Попробуйте подойти к проблеме с другой стороны, переформулировать ее, изменить условия.

Генерация множества идей: Не останавливайтесь на первом пришедшем в голову решении. Постарайтесь сгенерировать как можно больше различных вариантов, даже если они кажутся нереальными или абсурдными.

Оценка и выбор лучшего решения: После того, как у вас есть достаточное количество идей, тщательно оцените каждую из них с точки зрения физической обоснованности, практической применимости и оригинальности.

 

Примеры задач:

Задача о вечном двигателе: Предложите хотя бы три принципиально различных конструкции «вечного двигателя», обоснуйте, почему они, к сожалению, не могут работать, и укажите, какие фундаментальные законы физики они нарушают. Подумайте, какие условия нужно изменить, чтобы один из этих двигателей стал реальным.

Задача о гравитационном парусе: Разработайте концепцию гравитационного паруса, использующего гравитационное поле планеты для ускорения космического аппарата. Опишите принцип работы, преимущества и недостатки такого паруса. Какие планеты наиболее подходят для использования гравитационного паруса?

Задача о мгновенной телепортации: Предположим, человечество изобрело устройство, способное мгновенно телепортировать объекты на любое расстояние. Какие физические, философские и моральные проблемы возникнут в связи с этим? Подумайте, как можно решить эти проблемы.

Задача о манипуляции временем: Обсудите возможность манипулирования временем. Какие физические законы можно было бы использовать для замедления, ускорения или даже обращения времени вспять? Какие парадоксы могут возникнуть

Типы заданий и упражнений, способствующих развитию критического мышления

Для эффективного развития критического мышления на уроках физики можно использовать разнообразные типы заданий и упражнений, направленных на стимулирование анализа, оценки и синтеза информации. Вот лишь некоторые примеры:

Задачи с открытым концом: В отличие от задач, имеющих одно однозначное решение, задачи с открытым концом предлагают учащимся найти несколько возможных решений или оценить их относительную эффективность. Например, вместо вопроса "Какова сила тока в цепи?" можно задать вопрос "Какие способы существуют для увеличения силы тока в этой цепи? Оцените преимущества и недостатки каждого способа."

Анализ экспериментальных данных: Предложите учащимся проанализировать результаты эксперимента, полученные другими учениками (или даже самим учителем). Задача состоит в том, чтобы выявить возможные ошибки в проведении эксперимента, интерпретировать полученные данные и сделать обоснованные выводы.

Дискуссии и дебаты: Организуйте обсуждения спорных или неоднозначных научных вопросов. Например, можно обсудить вопрос о влиянии электромагнитного излучения на здоровье человека или о перспективах использования альтернативных источников энергии. Учащиеся должны научиться аргументировать свою точку зрения, опираясь на научные факты и логические рассуждения.

Кейс-стади: Предложите учащимся проанализировать реальную ситуацию, связанную с применением физических законов. Например, можно рассмотреть аварию на Чернобыльской АЭС и обсудить ее причины и последствия с точки зрения физики.

Создание моделей и симуляций: Позвольте учащимся создавать собственные модели физических явлений, как физические, так и компьютерные. Это позволит им лучше понять принципы работы этих явлений и научиться выявлять слабые места в моделировании.

Поиск и оценка информации: Обучите учащихся критически оценивать информацию, которую они находят в Интернете или других источниках. Научите их различать научные факты от псевдонаучных утверждений.

Методические приемы, стимулирующие критическое мышление

Помимо использования специальных заданий и упражнений, необходимо также применять методические приемы, направленные на стимулирование критического мышления. Вот некоторые из них:

 

Вопросы, побуждающие к размышлению: Вместо того чтобы просто задавать вопросы, требующие простого воспроизведения информации, задавайте вопросы, требующие анализа, оценки и синтеза. Например, вместо вопроса "Что такое закон Ома?" можно задать вопрос "Как закон Ома объясняет поведение электрического тока в различных цепях?"

 

Организация групповой работы: Работа в группе позволяет учащимся обмениваться идеями, обсуждать различные точки зрения и приходить к общему решению

Создание проблемных ситуаций: Предложите учащимся решить проблему, которая требует применения знаний из различных разделов физики.

Поощрение самостоятельности: Поощряйте учащихся самостоятельно искать информацию, экспериментировать и делать выводы.

Оценка развития критического мышления

Оценка развития критического мышления является сложной задачей. Необходимо использовать разнообразные методы оценки, такие как:

Наблюдение за активностью учащихся на уроке: Обращайте внимание на то, как учащиеся участвуют в дискуссиях, как они решают задачи и как они аргументируют свою точку зрения.

Анализ письменных работ учащихся: Анализируйте письменные работы учащихся, такие как эссе, рефераты и отчеты по лабораторным работам, на предмет глубины анализа, логичности рассуждений и обоснованности выводов.

Тестирование: Используйте тесты, направленные на оценку умения анализировать информацию, делать выводы и решать проблемные ситуации.

 

I. Анализ Экспериментальных Данных и Погрешностей

Критическая Оценка Экспериментальной Установки: Представьте, что вам необходимо измерить ускорение свободного падения, используя простой маятник. Опишите три потенциальных источника систематической ошибки в вашей установке и объясните, как каждый из этих источников может повлиять на полученное значение g. Предложите способы минимизации этих ошибок.

Подсказка: Рассмотрите сопротивление воздуха, точность измерения длины маятника и учет угла отклонения.

 

Оценка Достоверности Результатов: Студенты провели эксперимент и получили значение постоянной Планка h, значительно отличающееся от общепринятого значения. Какие три возможных объяснения могут быть предложены для этого расхождения? Какие дополнительные эксперименты вы бы предложили для проверки достоверности полученных результатов?

Подсказка: Рассмотрите ошибки приборов, методические ошибки и возможность наличия неконтролируемых факторов в эксперименте.

 

Графический Анализ и Интерпретация: Дан набор экспериментальных данных, представляющий зависимость силы трения скольжения от скорости тела. Постройте график зависимости и определите, соответствуют ли данные общепринятой модели трения. Если нет, предложите альтернативное объяснение наблюдаемой зависимости.

Подсказка: Рассмотрите возможность наличия зависимости коэффициента трения от скорости.

 

II. Оценка Достоверности Научных Утверждений и Теорий

 

Разбор Научных Мифов: В популярной культуре существует множество мифов, связанных с физикой (например, миф о том, что в космосе нет гравитации). Выберите один такой миф и представьте аргументированное опровержение, основанное на физических принципах.

Подсказка: Используйте законы Ньютона и концепцию гравитационного поля для опровержения мифа.

 

Оценка Научных Публикаций: Вам представлена статья, утверждающая об открытии нового вида энергии, превышающей по эффективности известные источники. Какие вопросы вы зададите авторам статьи для оценки достоверности их открытия? Какие экспериментальные проверки вы бы предложили для подтверждения или опровержения их утверждения?

Подсказка: Рассмотрите вопросы энергосбережения, воспроизводимости результатов и независимой проверки.

 

Сравнение Альтернативных Теорий: В истории физики существовало несколько альтернативных теорий, конкурировавших с общепринятыми. Выберите пример (например, теорию эфира) и опишите, почему она была отвергнута научным сообществом, несмотря на кажущуюся логичность.

Подсказка: Рассмотрите экспериментальные подтверждения и внутреннюю согласованность теорий.

 

III. Применение Физических Принципов для Решения Реальных Проблем

Инженерное Проектирование: Представьте, что вам поручено спроектировать систему отопления для дома, используя солнечную энергию. Опишите основные физические принципы, лежащие в основе вашей системы, и предложите три способа повышения ее эффективности.

Подсказка: Рассмотрите теплопередачу, теплоемкость и использование отражателей.

 

Медицинская Физика: Объясните, как используется эффект Доплера в медицинских диагностических процедурах, таких как ультразвуковое исследование кровотока. Какие ограничения существуют у этого метода?

Подсказка: Опишите принцип работы ультразвукового датчика и влияние угла обзора на точность измерений.

 

Экологическая Физика: Обсудите, как физические принципы используются для моделирования и прогнозирования изменения климата. Какие факторы необходимо учитывать при создании таких моделей, и какие неопределенности существуют?

Подсказка: Рассмотрите парниковый эффект, тепловой баланс Земли и роль океанов.

 

IV. Проблемные Ситуации и Парадоксы

 

Парадокс Эренфеста: Опишите суть парадокса Эренфеста, связанного с вращающимся диском в теории относительности. Как этот парадокс разрешается в общей теории относительности?

Подсказка: Рассмотрите изменение длины окружности вращающегося диска и необходимость введения неевклидовой геометрии.

 

Мысленный Эксперимент: Предложите мысленный эксперимент, демонстрирующий принципы квантовой механики (например, эффект наблюдателя). Объясните, почему результаты этого эксперимента кажутся противоречащими классической интуиции.

Подсказка: Рассмотрите эксперимент с двумя щелями и принцип суперпозиции.

 

Логическая Задача: Два автомобиля движутся навстречу друг другу с постоянными скоростями. В момент старта между ними начинает летать муха, которая постоянно перелетает от одного автомобиля к другому, пока они не столкнутся. Как рассчитать общее расстояние, которое пролетит муха?

Подсказка:

Рассмотрите относительную скорость автомобилей и время до столкновения.

 

ЗВУК.

Демонстрация резонаторов: пустая картонная коробка, стеклянная бутыль, керамический кувшин. На одинаковые ли тона они отвечают?

Почему корпус скрипки и виолончели имеют причудливую форму? (Для того, чтобы различные музыкальные тона нашли для себя внутри корпуса нужную для их резонанса длину)

Можно ли звук увидеть?

Берем колонки музыкального центра, тарелочку из фольги (или пластика), зерна воздушного риса или кукурузы. Положив колонку вверх динамиком, ставим на него тарелку с зернами медленно увеличивая громкость, увидим «прыгающие» зерна!

 

Выясним вопрос, почему зерна прыгают? (Звук передает им энергию колебаний) как громкость звука влияет на подпрыгивающие зерна?

 

Берётся бутылка на 0,25 л или 0,5 л, обливается холодной водой и опускается горлышком в стакан с водой. Обхватываем бутылку ладонями. Через некоторое время из нее будут выходить пузырьки воздуха. Почему?

Нагреваем тонкостенный стакан, затем ставим его вверх дном в блюдце с водой. По мере остывания стакана вода в нем поднимается. Почему?

Берем два диска: бумажный и компьютерный равного диаметра. Даём им возможность свободно падать с одной высоты.

Почему компьютерный диск упадет быстрее бумажного?

 

Затем кладем бумажный диск на компьютерный и даем им возможность свободно падать.

 

Почему в этом случае они падают одновременно?

 

1. Берем два одинаковых тетрадный листка. Один лист скомкаем и бросим их с одинаковой высоты.

Что мы наблюдаем? Почему листки падают по-разному?

 

Сила трения

 

Наполняем 2-3 литровую банку водой, смазываем руку мыльным раствором и пытаемся ее поднять. Банка будет выскальзывать. Почему?

Тот же опыт повторяем с сухими руками. Почему теперь банка на выскальзывает из рук?

Возьмем две нити: шелковую м обычную. Привяжем их концами, завязав узелок, к небольшим грузам. Дергая за второй конец нити увидим, что узлы на шелковой нити развязываются, на нити простой затягиваются. Почему?

Силы взаимодействия молекул.

 

Берем 3-5 стеклянных пластинки размером 10х7 см. Сложим их стопкой и прижмем друг к другу. Попытаемся поднять за верхнюю пластину всю стопку. Пластинки поднимаются по одной. Протрём пластинки влажной тряпочкой, сложим стопочкой, плотно прижимая, друг к другу. Осторожно поднимаем верхнюю пластинку. При этом поднимается вся стопка. В чем разница между первым и вторым опытом? Почему разные результаты?

В глубокую тарелку наливаем воду и бросаем на поверхность 8-10 спичек. Берем кусочек мыла уголок которого размочен. Затем этим размоченным уголком касаемся воды в центре тарелки. Спички разойдутся к краям. Почему?

Возьмем кусочек пластилина и мела. Сломаем мел и разделим пластилин. Потом сложим. Мел не стал единым целым, а пластилин стал. Чем это можно объяснить?

Почему даже влажная тряпка не прилипает к рукам? А крахмал, глина, замазка, жир – ещё как!

Берем 4 листочка бумаги, смазываем клеем. Два прижимаем плотно друг к другу, а два других листа – нет. Почему первые листочки склеились, а вторые нет?

Архимедова сила, условия плавания тел.

«… И опыт, сын ошибок трудных,

И гений, парадоксов друг,

И случай, бог изобретатель…»

А.С.Пушкин

 

1. Предлагается фронтальный эксперимент.

 

Необходимое оборудование: прозрачная банка на 0,5 л, картофелина 4-5 см в диаметре, соль 150-200 г.

Учащимся предлагается выяснить, какие зависимости можно обнаружить с помощью данного оборудования. Меняя плотность раствора они увидят, что если вода чистая, то картофель тонет. Добавляя в воду соль добиваются плавания тела внутри раствора, и, наконец, доведя раствор до высокой концентрации, получают плавание тела на поверхности. Делают рисунки и возле каждого случая записывают соотношение силы тяжести и силы Архимеда, плотности тела и жидкости.

 

2. Берём прозрачный сосуд с водой и опускаем в него блюдце ребром, оно тонет. Если опускаем на воду дном – плавает. Почему?

 

3. «Удивительное яйцо». Опустить яйцо в стеклянный сосуд, заполненный наполовину водой. Оно плавает на поверхности.

 

Вопрос: Как вы думаете, что будет с яйцом, если подлить в сосуд воды? Подливая осторожно воду по стенке сосуда до его заполнения, учащиеся увидят, что яйцо останется на прежней высоте. Почему?

 

4. Перед учащимися можно поставить вопрос: одинаковая ли сила потребуется для того, чтобы удержать пустое ведро в воздухе или то же ведро, но заполненное водой, - в воде?

 

Если учащиеся затрудняются ответить, можно предположить демонстрационный опыт. Нужны приборы: динамометр, ведерко Архимеда, сосуд с водой.

 

Подвесив ведерко к динамометру в воздухе демонстрируем, что сила равна весу ведерка. То же самое увидим, погрузив заполненное ведерко, в сосуд с водой.

 

Хорошо работают на развитие мышления и творческие вопросы.

 

Что будет происходить с кусочком льда в воде? В керосине?

Какие жидкости будут «плавать» в воде?

Объяснить, почему рыбки легко могут менять глубину погружения.

Выдуть мыльный пузырь. Он «плавает» в классе. Почему?

Глядят на мутный ток реки,

Склонясь на копья боевые.

Ах! Как желал бы там он быть;

Но цепь мешала переплыть…

М.Ю.Лермонтов

 

Эффектный опыт

 

Смачиваем незаметно кусочек ткани водой, затем обливаем его спиртом и поджигаем. Через некоторое время пламя тухнет. Почему платок остался целым?

Можно ли вскипятить воду в бумажной коробке? В бумажную коробку (из плотной бумаги) налить воду, поставить на электроплитку. Вода нагреется и закипит. Коробка остается целой. Почему?

 

Эти задания предназначены для стимулирования активного обучения и развития критического мышления у студентов, позволяя им углубленно понимать физические принципы и применять их для решения сложных и интересных задач. Подчеркивая важность анализа, оценки и синтеза информации, эти задания помогут студентам стать не только знающими физиками, но и критически мыслящими гражданами.

 

Блок 1

Этот блок представляет собой систему оригинальных объектов-сюрпризов, способных вызвать удивление учащихся. Это создает условия для усиления мотивации и создает условия для развития любознательности учеников. Этими объектами могут быть и вполне обыденные предметы, “секреты” которых мы обычно не замечаем.

 

№1. На любом гальваническом элементе есть обозначения полюсов “+” и “-”. (учитель демонстрирует обычную батарейку – гальванический элемент). Но ведь известно, что одноименные заряды отталкиваются друг от друга. Каким же образом положительные заряды удерживаются у одного полюса, а отрицательные – у другого? (Выходим на понятие “сторонние силы” - силы не электрического происхождения)

 

№2. Учитель демонстрирует компас. Вопрос: почему стрелка компаса показывает на север своим северным концом, ведь известно, что к северному полюсу должен притягиваться южный? (Удивление сменяется рассуждениями о том, что, видимо, никакой ошибки нет, а в вопросе “смешиваются” понятия географических и магнитных полюсов)

 

№3. Игра “Такие простые электроприборы”.

 

- Назовите, какие электроприборы являются нагревательными? (Ответы детей).

 

В конце игры учитель демонстрирует рисунки с изображением приборов: фен, нагревательный элемент электроплитки, кипятильник, холодильник, кондиционер и т.п. Обращаем внимание, что и холодильник и кондиционер являются электронагревательными приборами.

 

- Зачем изобретены все эти приборы? Какова цель?

 

Учитель подводит детей к выводу, что человек в результате творческого поиска и изобретательства способен облегчить, сделать более удобной свою жизнь, а значит, необходимо развивать изобретательские навыки, творческое мышление. В этом нам помогут задачи и упражнения по развитию системного мышления и творческого воображения.

 

Блок 2

Этот блок содержит программный материал учебного курса и обеспечивает формирование системного мышления и развитие творческих способностей.

 

№4. Командная игра “Найди лишнее!” направленная на развитие системного мышления.

 

Учащиеся делятся на команды и получают набор карточек (по одной на каждого). Задание: как можно скорее найти лишнее слово.

 

Наборы слов (примеры):

 

- ткани человека, сок, воздух, медь, кровь, солевой раствор.

 

- воздух, грунт, ткань, резина, кожа, эбонит.

 

(Учащиеся определяют, что в наборе слов есть названия проводников и диэлектриков, исключается лишнее слово. Побеждает команда, которая первой выполняет задание)

 

№5. “Читай между строк”.

 

Учитель предлагает ученикам проанализировать таблицу удельного сопротивления различных материалов и на основе проведенного анализа решить тест. Каждый правильный ответ оценивается в 1 балл.

 

Группа 1

____________________________

 

Название команды

 

1. Для чего в таблице удельных сопротивлений указана температура t=20oC?

 

А. Потому что удельное сопротивление увеличивается с ростом температуры

 

Б. Потому что удельное сопротивление уменьшается с ростом температуры

 

В. Потому что удельное сопротивление изменяет температуру

 

Г. Это указано просто для информации

 

2. Исходя из данных таблицы, определите наиболее приемлемые материалы для изготовления компьютерных микросхем

 

А. Ртуть, свинец, нихром

 

Б. Серебро, медь, золото

 

В. Фехраль, графит, фарфор

 

Г. Таких веществ ещё не изобрели

 

3. Каким сопротивлением будет обладать медный провод сечением 1 мм2 и длиной 1 м?

 

А.0,017 Ом

 

Б.17 Ом

 

В.17 мк Ом

 

Г. Из таблицы этого не узнать

 

Результат теста: ___________ баллов

 

Группа 2

____________________________

 

Название команды

 

1. Можно ли найти связь между удельным сопротивлением веществ и их номером в таблице Менделеева?

 

А. Удельное сопротивление, скорее всего, увеличивается с ростом номера в таблице Менделеева

 

Б. Удельное сопротивление, скорее всего, уменьшается с ростом номера в таблице Менделеева

 

В. Удельное сопротивление никак не связано с номером в таблице Менделеева

 

Г. Эту связь не определить

 

2. Исходя из данных таблицы, определите наиболее приемлемые материалы для изготовления изоляторов для линий высоковольтных передач?

 

А. Ртуть, свинец, нихром

 

Б. Серебро, медь, золото

 

В. Эбонит, графит, фарфор

 

Г. Таких веществ ещё не изобрели

 

3. Каким сопротивлением будет обладать железный провод сечением 1 мм2 и длиной 10 м?

 

А.1 Ом

 

Б. 0,1 Ом

 

В.1мк Ом

 

Г. Из таблицы этого не узнать

 

Результат теста: ___________баллов

 

После проверки, подсчёта баллов и выявления победителей игры учитель выясняет мотивы выбора ответов, принимаются дополнительные пояснения, отмечаются оригинальные высказывания.

 

Блок 3

Этим блоком обеспечивается психологическая разгрузка для гармонизации развития полушарий головного мозга через игры и театрализацию.

 

№5. “Электрический театр”.

 

Учитель предлагает ученикам показать сценку “Представьте себе, что каждый из вас – это электрон. Вас заставляет двигаться вперёд энергия электрического поля. Вы друг от друга отталкиваетесь, двигаетесь по проводнику – коридору - кристаллической решётке, в узлах которой тяжёлые шары (ионы), каждый из них притягивает вас к себе. (Некоторые ученики, играющие роль узлов решетки, становятся в определенном порядке, тогда как “электроны” - двигаются между ними), “ионы” пытаются руками схватить-притянуть к себе “электроны”, пробегающие в непосредственной близости от них). Эти шары слегка колеблются у положения равновесия. Проверьте, будет ли вам труднее, если этот коридор будет длинным? (станет узким?) (Ученики, играющие роль ионов – узлов кристаллической решетки становятся дальше (ближе) друг от друга). Станет ли вам труднее бежать вперёд, если решётка изменит форму, станет гуще? (Ученики, играющие роль ионов – узлов кристаллической решетки становятся в другом порядке, теснее). Если решётка и ее узлы станут раскачиваться сильнее?" Эта инсценировка визуализирует следующие противоречия: а) для ребёнка неожиданно то, что электрические величины могут быть характеристикой потребителя, а не электрической цепи, т. е. можно купить в магазине потребитель с уже известным сопротивлением, которое не зависит от силы тока в цепи и напряжения; б) ребёнок этого возраста ещё, как правило, не имеет привычного опыта ассоциативного мышления, ему сложно отождествлять себя и окружающий мир с неодушевлёнными объектами, особенно объектами микромира; в) дети редко осознают обусловленность формы тела протекающими в нём процессами, т. е. для них неочевидна обусловленность, например, спиралевидной формы нити накала лампы зависимостью сопротивления от длины проводника.

 

Происходит психологическая разгрузка благодаря подвижности участников игры-сценки.

 

Блок 4

Этот блок представляет собой головоломку, воплощенную в реальный объект, в конструкцию которого заложена оригинальная идея.

 

№6. “Как это работает?”

 

Учитель показывает “фокус”: берется лимон, в него втыкаются два проводника и к ним присоединяется амперметр. Амперметр фиксирует наличие тока.

 

Ученикам предлагается понять “Как это работает?”. Ребята строят предположения, внимательно рассматривают головоломку.

 

После того, как ученики выходят на понимание, что электрический ток возникает как результат химических реакций окисления двух разнородных проводников, учитель предлагает следующее задание: В разрезанную сырую картофелину воткните два электрода. Первый – полоска цинка (если нет цинка, попробуйте использовать любую проволочку), второй – угольная палочка (можно грифель от простого карандаша). Вы получили источник тока. Как он называется? Присоедините его двумя проводниками к гальванометру или амперметру. Исследуйте зависимость силы тока этого источника от расстояния между воткнутыми электродами, подумайте, как еще можно изменить силу тока, какие еще овощи и фрукты можно использовать, проверьте свои гипотезы.

 

Блок 5

Этот блок представляет собой систему усложняющихся заданий, направленных на развитие мотивации, дивергентного и логического мышления, творческих способностей учащихся.

 

Предлагаются такие задания (на выбор):

 

Как определить полюса магнита?

 

Изготовьте электромагнит.

 

Как увидеть силовые линии магнита?

 

Изобразите магнитное поле Земли.

 

Оцените силу тока, протекающую в корпусе самолета, летящего в магнитном поле Земли.

 

Придумайте способ защиты магнитных записей от размагничивания в процессе хранения, при полете в самолете, вблизи постоянных магнитов.

 

Блок 6

Этот блок обеспечивает обратную связь на уроке и предусматривает качественную и эмоциональную оценку учащимися самого урока.

 

№7. “Придумай сказку”

 

Предлагается ученикам несколько тем для написания сказок:

 

“Если бы у Земли не было магнитного поля”.

 

“Путешествие электрона в проводнике”.

 

“Приключения магнитной стрелки в магнитном поле”.

 

“Путешествие внутри диэлектрика”.

 

№8. “Придумай смайлик”

 

Учитель раздает каждому ребенку лист бумаги, на котором просит нарисовать смайлик, отражающий настроение ребенка в конце урока, степень его удовлетворенности уроком. Могут использоваться как общепринятые смайлики, так и оригинальные, придуманные сами ребенком, главное условие – отразить настроение ученика.

 

 

 

Литература

1.Аляев Ю. А., Баяндин Д. В., Гаряев А. В., Калинин И. Ю. «Электронное учебное пособие «Мультзадачник по физике». Научно-методический журнал «Педагогическая информатика» №2. Москва. 2007 - с. 11-16.

2.Аляев Ю. А., Баяндин Д. В., Гаряев А. В., Калинин И. Ю. «Электронное учебное пособие «Мультзадачник по физике». Научный журнал «Вестник Пермского государственного педагогического университета» №4. Пермь: Изд-во ПГПУ. 2008. 26 – 34 с. – (Серия «Информационные компьютерные технологии в образовании»).

3.Аляев Ю. А., Гаряев А. В., Калинин И. Ю. «Попугай Кеша», или мультзадачник для начальной школы. Материалы Международной научно-практической 59 конференции «Начальное общее образование: проблемы и перспективы» (г. Пермь, 27-28 сентября 2006 г.)/ отв. ред. Н. А. Линк; Перм. гос. пед. ун-т. – Пермь, 2006. – 3-6 с.

4.Аляев Ю. А., Гаряев А. В., Калинин И. Ю. «Союзмультзадачник. Занимательная физика» для начальной школы. Труды 4 Всероссийского научно-методического симпозиума «Информатизация сельской школы (Инфосельмаш – 2006)» - Анапа. М.; ООО «Пресс-аташе», 2006 – 306-310 с.

5.Аляев Ю. А., Калинин И. Ю, Стадник Н. М. Физика. Мульзадачник. – Пермь: ПРИПИТ, 2004. – 28 с.

6.Бутенко А. В., Ходос Е. А. Критическое мышление: метод, теория, практика: Учебно – методическое пособие. – М.: МИРОС, 2002. – 176 с.

7.Гаряев А. В. «Причины ошибок учащихся при изучении явлений природы. Конструирование тестов, направленных на проверку понимания процессов природы». Статья опубликована на сайте фестиваля «Открытый урок», на компактдиске и в сборнике тезисов в разделе «Преподавание физики».

8.Гаряев А. В., Гаряева Т. П., Калинин И. Ю. «Наука, искусство и современные педагогические информационно-коммуникационные технологии». Информатизация образования-2008: Материалы Международной научно-методической конференции. – Славянск-на-Кубани: Издательский центр СГПИ, 2008. 245 – 247 с.

9.Гаряев А. В., Калинин И. Ю. Психолого-физиологические особенности визуального восприятия информации и принципы создания электронных учебных пособий для учащихся. Труды 4 Всероссийского научно-методического симпозиума «Информатизация сельской школы (Инфосельмаш – 2006)» - Анапа. М.; ООО «Прессаташе», 2006 – 316-320 с.

10.Гаряев А. В., Калинин И. Ю. «Использование телевизионной рекламы в преподавании общеобразовательных предметов в школе». Труды V Всероссийского научно-методического симпозиума «Информатизация сельской школы (Инфосельмаш – 2008)» - Анапа. М.; ООО «Пресс-аташе», 2008 – 372-377 с.

11.Гаряев А. В., Калинин И. Ю. «Использование телевизионной рекламы на общеобразовательных предметах для развития критического мышления учащихся». Сборник трудов участников конференции «Информационные технологии в образовании. XVIII Международная конференция-выставка». Ч. III. – М.: МИФИ, 2008 – 63-65 с.

12.Гаряев А. В., Калинин И. Ю. «Развитие критического мышления на уроках физики». Сборник тезисов «Информационно-коммуникационные технологии в обновлении содержания образования». Чайковский: Изд-во «Гарант – Сервис», 2005. 59-60 с.

13.Гаряев А. В., Калинин И. Ю. Мультзадачник как средство развития критического мышления на уроках физики. Труды 3 Всероссийской научно-методического симпозиума «Информатизация сельской школы (Инфосельмаш – 2005) - Анапа. М.; Типография ФГУП «ПИК Винити», 2005 – 417-419 с.

14.Гаряев А. В., Калинин И. Ю. Мультзадачник по физике как средство развития критичности мышления учащихся. Научный журнал «Вестник Пермского государственного педагогического университета» №1. Пермь: Изд-во ПГПУ. 2005. 108 – 118 с. – (Серия «Информационные компьютерные технологии в образовании»).

15.Егидес А. П., Егидес Е. М. Лабиринты мышления, или Учеными не рождаются. – М.: АСТ-ПРЕСС КНИГА, 2004. – 320 с.: ил. – (Практическая психология).

Опубликовано: 27.08.2025