Діяльнісний підхід при вивченні теми: «Взаємодія тіл. (Основи динаміки)».

Автор: вчитель фізики і математики Мандзюк Наталія Гаврилівна

Вивчення теми на основі діяльнісного підходу на нашу думку дасть змогу посилити мотивацію навчання, поліпшити засвоєння нового матеріалу, підвищити якість навчання, усвідомити школяреві, що він здатен використовувати здобуті знання практично.

---

Діяльнісний підхід при вивченні теми:

«Взаємодія тіл. (Основи динаміки)».

(7 клас)

Метою навчання фізики згідно Державного стандарту базової і повної загальної освіти та нової програми з фізики є організація навчально – виховного процесу на засадах діяльнісного підходу, вдосконалення способів організації навчально – пізнавальної діяльності учнів.

Діяльнісний підхід – один із основних принципів сучасної дидактики.

Концепцію навчання через діяльність запропонував американський вчений Д.Дьюї. Основні принципи його системи такі:

• урахування інтересів учнів;
• навчання через думки і дії;
• пізнання і знання-наслідок подолання труднощів;
• вільна творча робота й співробітництво.

Центральною ідеєю діяльнісного підходу є інтелектуальний і моральний розвиток дитини на основі спонукання її до різноманітної діяльності. Діяльнісний підхід – це не лише залучення учнів до певної навчально- пізнавальної діяльності, з метою набуття необхідних знань і умінь, а насамперед набуття досвіду пізнавальної діяльності й здатності її реалізувати. У навчанні фізики в основу навчально-пізнавальної діяльності учнів покладені плани узагальнювального характеру, за якими розкривається суть того чи іншого наукового факту (фундаментального досліду), фізичного явища, фізичної величини, закону, моделі, фізичної теорії тощо. На це наголошує нова редакція програми з фізики. Тому основна увага при вивченні фізики повинна приділятись не засвоєнню суми певних знань, а умінню здобувати ці знання на основі моделювання фізичного експерименту. Формування експериментальної компетентності на основі діяльнісного підходу передбачає виконання таких пізнавальних дій як навчальне спостереження та моделювання фізичного експерименту.

Проілюструємо процес організації діяльності учнів при вивченні теми «Взаємодія тіл.( Основи динаміки)» (7клас).

Тема уроку: Взаємодія тіл. Сила як фізична величина.

Мета уроку: формувати знання про різні види взаємодій у природі, силу як фізичну величину; формувати узагальнені експериментальні уміння: планувати експеримент; уміння підготувати експеримент; уміння спостерігати, розвивати творчі здібності учнів.

Тип уроку: вивчення нового навчального матеріалу.

Обладнання:динамометр, м’яч, металева кулька, набір тіл для демонстрації, магніти, електрофорна машина, султани.

План уроку

І. Організаційна частина.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

IV. Вивчення нового матеріалу.

V. Закріплення вивченого матеріалу.

VІ. Підсумки. Завдання додому.

Учитель. Якщо ми хочемо дізнатися про значення якогось слова, то звертаємося до тлумачного словника. Слову «сила» належить своєрідний рекорд. У будь-якому словнику тлумаченню цього терміну відводиться значне місце. Початкове уявлення про силу ми дістаємо із повсякденного досвіду. Слово «сила» вживаємо в живій мові й надаємо йому різноманітного змісту.

Ви мали вдома виписати приказки, прислів’я, поетичні рядки зі словом «сила». Отож перевіримо вашу роботу.

Відповіді учнів.

1. Сила удару, сила м’язів людини, стихійні сили, знання – це сила.
2. 2. Фразеологізми: з останніх сил; з усіх сил; збиратися із силами; через силу; нечиста сила.
3. Крилатий вислів: «Немає кращої втіхи для старості, ніж розуміння того, що всю силу молодості вдалося втілити у творіння, які не старіють» (А. Шопенгауер).
4. Політична і військова термінологія: політичні сили; збройні сили.
5. 5. В економіці визначають ціни, умови, що впливають на попит і пропозицію – це ринкові сили.
6. У виробництві використовують термін «робоча сила».
7. Сила впливу художнього твору на людину (вона сміється, плаче, радіє, сумує).
8. Сила волі; сила переконання; сила звички; сила духу.
9. Одне із тлумачень слова «сила» – це здатність живих істот робити різні рухи.
10. Прислів’я і приказки:

«Де сила не може, там розум допоможе».

«Сильні та багаті рідко винуваті».

«Без діла слабіє сила».

«Силою колодязь копати – води не пити».

11. 11. Наукове значення слова «сила»: сила струму; сила звуку; сила світла; сила тиску; гравітаційна сила; кінська сила; виштовхувальна сила.
12. Поетична мова:

Подивіться на рай тихий,

На свою країну,

Полюбіте щирим серцем

Велику руїну,

Розкуйтеся, братайтеся,

У чужому краю

Не шукайте, не питайте

Того, що немає

І на небі, а не тілько

На чужому полі.

В своїй хаті своя й правда,

І сила, і воля.

(Т.Г. Шевченко).

Я в людей не проситиму сили,

я нічого в житті не просила,

як не просять гранітні схили,

щоб у спеку дощі їх зросили.

Я в людей попрошу тільки віри

в кожне слово, почуте від мене,

в кожний погляд очей моїх сірих,

в кожну ласку рук нестудених.

(Л. Костенко).

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Пропонуємо учням зробити висновок з виступів. Узагальнюємо його: «Як бачимо, різноманітність змісту, в якому використовується слово «сила», є превеликою. А як же розкриває зміст цього слова фізика?».

Оголошуємо мету уроку. [3]

IV. Вивчення нового матеріалу.

У повсякденному житті ми постійно спостерігаємо різні види впливу одних тіл на інші. [4]

Спостереження підтверджують: для того щоб тіло почало рухатися (тобто набуло швидкості), на нього має подіяти інше тіло. Зміну швидкості тіл при взаємодії показують на ряді наочних дослідів. Наприклад, покладемо м’яч на демонстраційному столі. Запитання до учнів.

Чи рухається м’яч відносно стола? (Ні, його швидкість дорівнює нулю.) Чи можемо ми надати тілу руху? (Звичайно! Штовхнемо м’яч рукою. Дія на тіло змінює його швидкість.), візочок, який приводять в рух рукою, при взаємодії з бруском зупиняється.

Аналіз таких дослідів дозволяє учням осмислити вираз «зміна швидкості руху». [5]

Наступна група дослідів демонструє дію одного тіла на друге, в результаті якої помітно змінюються розміри і форма тіл. Якщо на м’яч,який лежить на столі,подіяти рукою, то він також чинить дію на нашу руку. Людина відчуває дію дверей, які відчиняє; дію стільця, на який сідає. Учням пропонується виконати досліди: стискання рукою тенісного м’ячика, поролонової губки, розтяг гумового джгута, стиск і розтяг пружини (зазначаємо, що пальці руки теж зазнають змін). Прикладів, коли під час контакту тіла тиснуть одне на одне, можна навести безліч. Якщо тіла тиснуть одне на одне, то між ними виникають сили пружності. Ці сили зумовлені деформацією тіл (зміною їх розмірів, форми). Учням пояснюють, що опора або підвіс діють на тіло з деякою силою, яку називають силою пружності. Звертають увагу на те, що сила пружності виникає тому, що нитка або опора деформуються (стискаються і розтягуються). При цьому молекули віддаляються і зазнають взаємного притягання. Цим і обумовлюється виникнення сил пружності.

Отже, сили пружності мають молекулярну природу. Звертаємо увагу на те, що дія завжди є взаємодією: якщо одне тіло діє на друге, то й друге діє на перше. З’ясовуючи причину, чому тіла, які лежать на опорі, або підвішені на нитці знаходяться в стані спокою в неявній формі використовують третій закон Ньютона. На основі дослідів учні роблять висновки, що зміна швидкості тіла і його деформація можуть служити ознаками дії на дане тіло інших тіл, тобто ознаками дії на дане тіло сили.

Даємо означення сили. Пропонуємо учням записати в зошит. Сила – це фізична величина, яка є кількісною мірою взаємодії тіл. Силу позначають латинською буквою F. Пояснюємо учням, що силу можна виміряти, тобто описати числовим значенням. Знайомимо учнів з спеціальними приладами для вимірювання сили-динамометрами, разом з учнями з’ясовуємо їх будову. Щоб виявити наскільки в учнів сформовані дані уміння пропонуємо відповісти на питання:

1. Чому динамометр є вимірювальним приладом? (У нього є шкала.)
2. Щоб скористатися таким приладом, що треба знати? (Ціну поділки.)
3. Що називають ціною поділки? (Найкоротшу відстань між двома найближчими поділками шкали.)
4. Як визначити ціну поділки вимірювального приладу? (Учні формулюють правило обчислення ціни поділки, визначають покази динамометра, до якого прикріплені різні тіла.)

Далі з метою розширення уявлення про сили і підготовку учнів до вивчення питання про силу тяжіння показуємо взаємодію тіл без їх безпосереднього дотику. Для цього демонструємо притягання на відстані магнітом кусочків заліза (цвяшків),притягання наелектризованою паличкою кусочків паперу або султанів.

Більшість учнів вже до вивчення фізики чули про притягання тіл Землею, про стан невагомості. Тому основним нашим завданням є не доведення існування тяжіння, а конкретизація уявлень про його прояви. Тіла можуть взаємодіяти не тільки при контакті одного з одним. Учні неодноразово спостерігали, як падають крапельки дощу, сніжинки та будь-які предмети, випущені з рук: олівець, лінійка, дощечка. Людина, підстрибнувши, опускається на Землю. Причина всіх цих явищ полягає в тому, що Земля притягує до себе інші тіла. Але й ці тіла притягують до себе Землю. Наприклад, притягання з боку Місяця спричиняє на Землі припливи та відпливи в морях і океанах. Притягуються одне до одного і всі інші тіла на Землі. Таке взаємне притягання всіх тіл Всесвіту називають всесвітнім тяжінням. Вказуємо, що притягання існує не тільки між Землею і тілами, які знаходяться на ній. Кожне тіло незалежно від його розмірів, маси і стану(тверде, рідке чи газоподібне) притягує до себе інші тіла і само зазнає притягання з сторони тіл , які його оточують. Але для тіл невеликої маси сила тяжіння дуже мала. Маса Землі дуже велика (6•10²⁴  кг) і тому сила притягання до неї різних тіл велика.

Деяке уявлення про сили тертя учні мають з життєвого досвіду [6]. Їм відомо,що сила тертя зупиняє засоби транспорту під час гальмування, але без тертя спокою жоден із транспорту не зміг би почати рух з місця, люди та тварини не змогли б ходити по землі. Тертя в земних умовах діє скрізь і може бути як корисним, так і шкідливим. На цьому ж уроці формуємо в учнів початкові поняття про сили тертя ковзання та кочення. Ставимо такі проблемні досліди: штовхаємо рукою по столу брусок, приводимо в коливання маятник і спостерігаємо як протягом певного часу кожний з цих рухів припиняється. Задаємо питання: « Чому тіло, яке було приведене в рух, з часом зупиняється?». Учні завжди відповідають, що причиною є тертя або сили тертя. Після цього показуємо рівномірний рух бруска спочатку по шорсткій і по добре відшліфованій поверхні. Динамометром учні вимірюють силу, з якою діють на брусок. При цьому пояснюємо їм, що динамометр показує силу тяги, яка за абсолютною величиною дорівнює силі тертя, але протилежно напрямлена. Можна вказати і на другу причину виникнення тертя-притягання молекул однієї поверхні до молекул другої поверхні, що наочно можна виявити при дуже гладких поверхнях.

Після цього учні досліджують, працюючи в групах, що сила тертя залежить від:

а) сили, яка притискає брусок до столу; б) роду поверхонь, які труться; в) способів обробки поверхонь; г) за допомогою циліндра, учні за показами динамометра, переконуються ,що при коченні циліндра сила тертя набагато менша, ніж при його ковзанні.

Оскільки кожний наступний урок з даної теми буде супроводжуватись дослідами і спостереженнями,то разом з учнями доцільно скласти план орієнтир розробки моделі експерименту.

1. Сформулюйте мету експерименту.
2. Розробіть схему-модель експерименту уточніть і конкретизуйте, залежність між якими явищами фізичними величинами потрібно перевірити, що спостерігати, в якій послідовності виконувати дії.
3. Складіть план дій, які виконуватимуться в ході експерименту.
4. Передбачте, які таблиці, малюнки, графіки, схеми потрібно буде виконувати в ході експерименту.
5. Складіть перелік приладів і матеріалів, необхідних для виконання експерименту.
6. Складіть схему установки і проаналізуйте умови її роботи, уточніть усі етапи проведення експерименту.

Користуючись цим планом (або окремими його пунктами) учні самостійно проводять досліди і спостереження за проявами різних типів сил (тяжіння,пружності,тертя), з якими вони зустрічаються в житті [7].

Цей процес довготривалий, який вимагає планомірної роботи вчителя й учнів протягом усього часу навчання фізики в основній і старшій школі.

Вказуємо на існування ядерних взаємодій, з якими учні ознайомлюватимуться згодом. Зазначаємо, що незважаючи на дивовижну різноманітність взаємодій тіл, їх поділяють на чотири типи: слабку, гравітаційну, електромагнітну, сильну. [8]

У нашому житті, мабуть, не має таких моментів, коли не можна було б спостерігати дію сили від руху планет на звичайну ходу людини. Людині багато що під силу, якщо вона має відповідні знання. Оцінюємо роботу учнів на уроці,наголошуючи на оригінальності відповідей.

VІ. Підсумки уроку. Завдання додому: вивчити теоретичний матеріал. Підготувати повідомлення на тему: «Використання сили в побуті» (із власних спостережень і висновків).

Вивчення теми на основі діяльнісного підходу на нашу думку дасть змогу посилити мотивацію навчання, поліпшити засвоєння нового матеріалу, підвищити якість навчання, усвідомити школяреві, що він здатен використовувати здобуті знання практично.

Література

1. Постанова Кабінету Міністрів України «Про затвердження Державного стандарту базової і повної середньої освіти» від 23 листопада 2011 р., № 1392
2. http://www.ippo.if.ua/predmety/fizyka/media/files/fizuka_proekt.doc
3. Ярох, Світлана. Діяльнісний підхід у проведенні уроку на тему: “Взаємодія тіл. Сила” / С. Ярох. С. 3–6.
4. Романенко І. С. Підвищення інтересу до предмета в процесі вивчення фізики / І. С. Романенко // Фізика в школах України. – 2007. – № 8. – С. 16–20.
5. Крохіна Н. П. Розвиток пізнавального інтересу учнів на уроках фізики / Н. П. Крохіна // Фізика в школах України. – 2008. – № 5. – С. 2–6.
6. Карпова Л. Б. Стимулювання інтересу учнів до навчальної діяльності на уроках фізики і факультативних заняттях / Л. Б. Карпова // Фізика в школах України. – 2009. – №13–14. – С. 23–25.
7. Віктор П. А. До питання відродження інтересу до фізики / П. А. Віктор // Фізика в школах України. – 2004. – № 13–14. – С. 27–32.
8. Є. В. Коршак, Б. Ю. Миргородський «Методика і техніка шкільного фізичного експерименту» К. : «Вища школа» 1981 – 278 с.