Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Уральский государственный педагогический университет»

Институт физики и технологии

Кафедра методики обучения физике, технологии

и мультимедийной дидактики

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Методика и техника школьного эксперимента»

для специальности «050203.65 – Физика с дополнительной специальностью «Информатика»»

по циклу ОПД.Р.03 – общепрофессиональные дисциплины (национально-региональный компонент) Очная форма обучения Курс – 5 Семестр – 6, 8 Объём в часах всего – в т. ч.: лекции – практические занятия – лабораторные занятия – самостоятельная работа – Зачет – 9 семестр Екатеринбург – Рабочая программа по дисциплине «Методика и техника школьного физического эксперимента»

Уральский государственный педагогический университет.

Екатеринбург, 2012. 14 с.

Составитель: Надеева Ольга Геннадьевна, доцент, к.п.н., УрГПУ, кафедра ТМОФТ и МД Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры ТМОФТ и МД Протокол от 14.06.2012 г. №. Зав. кафедройТ.Н. Шамало Директор ИФиТП.В. Зуев Разработчик_Надеева О.Г.

1. ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Основная цель курса – методическая подготовка студентов в области школьного физического эксперимента, обеспечивающей готовность будущих учителей физики к реализации экспериментальной части курса физики по выбранной программе обучения в соответствии с требованиями ГОС.

Задачи:

- раскрыть функции физического эксперимента в цикле научного и учебного познания;

- дать теоретические основы планирования, подготовки и проведения учебного физического эксперимента в обучении, познакомить с современными направлениями его совершенствования;

- помочь овладеть методикой и техникой школьного физического эксперимента при проведении основных демонстраций и лабораторных работ по школьному курсу физики с учетом правил техники безопасности;

- развивать умения осуществлять методический отбор физических опытов к уроку с учетом применяемых педагогических технологий обучения (проблемное, развивающее, модульное и др.) и имеющегося в кабинете физики учебного оборудования;

- раскрыть основные функции заведующего кабинетом физики (хранение и инвентаризация, ремонт и списание, приобретение и использование учебного оборудования, и технических средств);

- обосновать необходимость систематического и целенаправленного изучения учебного оборудования школьного кабинета физики с целью достижения максимальной педагогической эффективности процесса обучения и воспитания учащихся физике.

Обучение в средней общеобразовательной школе базируется на физическом эксперименте, поэтому нужна систематическая постановка демонстрационных опытов учителем и выполнение лабораторно-практических работ учащимися. Содержание программы, таким образом, определяется практической направленностью дисциплины. В работе по совершенствованию технической и методической подготовки будущего учителя физики в вузе необходимо опираться на положения документов, определяющих задачи и принципы школьного образования: на Конституцию РФ, на Закон РФ «Об образовании», на государственный стандарт физического образования и базисный учебный план.

Основными формами овладения содержанием программы являются лабораторный практикум и самостоятельная работа.

Реализация практического компонента дисциплины осуществляется теоретическими и практическими методами.

Используемые теоретические методы:

- классификация учебного оборудования;

- методический анализ демонстрационных и лабораторных опытов, схем экспериментальных установок и т.п., предлагаемых в литературе;

- выбор методики демонстрирования и ее разработка;

- сравнение методик обучения учащихся экспериментальной деятельности в классах разного профиля – уровень А, В или С.

Практические методы:

- проверка работоспособности приборов, экспериментальных учебных установок (ЭУУ);

- техника подготовки демонстрационных и лабораторных установок;

- наблюдение и эксперимент (постановка физических опытов с учетом дидактических, психологических и методических требований к школьному эксперименту);

- обработка результатов наблюдений, измерений и вычислений;

- планирование и проведение экспериментальных работ по теме (разделу) курса физики.

В ходе проведения занятий по школьному физическому эксперименту рекомендуются следующие формы контроля:

1) по аудиторной работе:

- допуск к выполнению работ лабораторного практикума;

- наблюдение за ходом подготовки и проведения экспериментов (с учетом правил ТБ);

- проверка письменного отчета;

- защита работы (показ подготовленных учебных демонстраций, выделение особенностей техники постановки эксперимента, методический анализ его проведения на уроке, интерпретация результатов опытов и т.п.).

2) по самостоятельной работе:

- реферат;

- разработка инструкции для учащихся по технике безопасности при проведении фронтальных лабораторных работ по теме (разделу) курса - самодельный физический прибор (или усовершенствованная демонстрационная установка) и его описание;

- методическая разработка учебного опыта;

- альбом (тетрадь) демонстрационных опытов по теме (разделу курса физики);

- домашняя контрольная работа.

2. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ

п/ темы, раздела ёмкость Всего Лекции Практиче- Лаборатор тельная 1. Учебное оборудование типового школьного кабинета 2. Техника безопасности в кабинете физики 3. Школьный эксперимент 3.2. Методика постановки и проведения физического эксперимента

3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Тема 1. Учебное оборудование типового школьного кабинета физики:

Комплектование кабинета физики учебным оборудованием. Размещение и хранение учебного оборудования. Учет оборудования и уход за ним.

Технические средства обучения в кабинете физики. Самодельное оборудование и требования к нему. Обязанности заведующего кабинетом физики и лаборанта.

Тема 2. Техника безопасности в кабинете физики. Охрана труда в кабинете физики. Техника безопасности (ТБ) при работе с проекционной аппаратурой. Техника безопасности при постановке опытов. Виды типовых инструкций по ТБ и инструктаж учащихся.

Тема 3. Технология школьного физического эксперимента. Подготовка оборудования к учебному эксперименту. Выполнение требований к проведению учебного эксперимента. Постановка и проведение демонстрационного эксперимента и лабораторных работ в школе. Реализация различных направлений совершенствования школьного физического эксперимента (соединение натурного и компьютерного эксперимента, вариативность физических опытов и др.).

ЛАБОРАТОРНЫЕ ЗАНЯТИЯ

Тема 1. Учебное оборудование типового школьного кабинета физики Лабораторная работа № 1. Изучение характеристик основного оборудования кабинета по определенному разделу курса физики: «Механика», «Молекулярная физика и термодинамика», «Электромагнетизм», «Квантовая физика» и его использование при постановке физического эксперимента (создание каталога демонстрационных опытов).

Лабораторная работа № 2. Проведение профилактических работ по ремонту физических приборов. Инвентаризация учебного оборудования кабинета физики, организация списания учебных приборов.

Лабораторная работа № 3. Использование технических средств обучения (кодоскоп, кинопроектор, компьютер и др.) школьного кабинета физике при постановке учебного эксперимента.

Тема 2. Техника безопасности в кабинете физики Занятие 1. Изучение мер безопасности при работе с учебным оборудованием (каждая группа студентов, не более 5 человек, выполняет одну из работ по выбору преподавателя).

№ 1. Меры безопасности при работе с проекционной аппаратурой и электроприборами (электроннолучевой трубкой, электрофорной машиной, преобразователями типа «Разряд», «Спектр», электроизмерительными приборами, батареей конденсаторов и др.).

№ 2. Правила работы с источниками тепла (спиртовкой, электрической плиткой, кипятильником, паяльником и др.).

№ 3. Меры безопасности при работе с источниками излучения (электрической дугой, газоразрядными трубками, лазером, генератором УВЧ и др.).

№ 4. Обеспечение безопасности при использовании реактивов.

№ 5. Использование химической посуды при постановке эксперимента.

Тема 3. Технология постановки школьного физического эксперимент и методика его проведения в учебном процессе № 1. Исследование возможностей изучения темы (раздела) на основе эксперимента (изучение программ, учебников, методической литературы по школьному физическому эксперименту и т.п.).

№ 2. Подбор оборудования данного кабинета физики для проведения экспериментальных работ по выбранной теме (разделу), изучение экспериментальной учебной установки или прибора.

№ 3 – 4. Проведение экспериментов по предложенной методике и технике демонстрирования конкретного опыта и (или) методике организации лабораторной работы по теме с учетом правил ТБ.

№ 5. Презентация выполненного экспериментального исследования.

Тема 1. Учебное оборудование типового школьного кабинета физики.

Лабораторная работа № 3. Использование технических средств обучения школьного кабинета физике при постановке учебного эксперимента.

Тема 2. Техника безопасности в кабинете физики (каждая группа студентов, не более 5 человек, выполняет одну из работ по выбору преподавателя).

Занятие 2. Демонстрация опытов с использованием этих приборов (каждая группа студентов подбирают опыты с изученным оборудованием, выполняют их и демонстрируют их перед всеми).

Тема 3. Технология постановки школьного физического эксперимент и методика его проведения в учебном процессе.

№6 Методический отбор наилучших вариантов исследованных экспериментальных работ по теме (разделу) школьного курса физики, разработка методики демонстрирования опытов, проведения лабораторной работы, подготовка описания по их выполнению.

№ 7 – 10. Проведение учебного исследования:

- проверка методики демонстрации опыта в учебном процессе на предмет ее пригодности для урока (по разделам курса физики);

- конструирование самодельного прибора и его использование при изучении физики;

- поиск и использование технических средств для улучшения наглядности опыта, либо для выделения физической сущности демонстрируемого явления.

№ 11. Защита учебного исследования, разработка инструкции по методике и технике демонстрирования физического опыта.

Вид контроля – зачет (9 семестр).

4. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА И ОРГАНИЗАЦИЯ

КОНТРОЛЬНО-ОЦЕНОЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Темы, вынесенные на самостоятельное изучение для студентов очной формы обучения:

1. Учебное оборудование школьного кабинета физики.

2. Самодельные приборы по физике и требования к ним.

3. Меры безопасности при проведении домашних экспериментальных работ по физике.

4. Методы оценки погрешности измерений в экспериментальных исследованиях.

1. Функции типового школьного кабинета физики.

2. Экспериментальные задачи по физике.

3. Физический практикум в школе.

4. Организация деятельности учащихся по конструированию самодельных приборов по физике.

5. Демонстрационный эксперимент при изучении физических явлений (на примере конкретной темы курса физики).

6. Организация домашней физической лаборатории.

7. Управление экспериментальной деятельностью учащихся на уроке.

8. Организация и проведение элективного курса по физике.

9. Методика использования учебного эксперимента при реализации межпредметных связей физики.

1. Номенклатура учебного оборудования кабинета физики в средней общеобразовательной школе. Его размещение и хранение.

2. Роль типового школьного кабинета физики в постановке и проведении физического эксперимента.

3. Виды школьного физического эксперимента, особенности их постановки.

4. Использование современных технических средств обучения для совершенствования учебного эксперимента по физике в школе.

5. Техника безопасности при проведении физического эксперимента в школе.

6. Технология проведения опыта по определенному разделу (теме) курса физики.

5. ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВОЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ

В процессе изучения данной дисциплины обучающийся должен овладеть основными знаниями и умениями по методике и технике постановки и проведения физического эксперимента в средней общеобразовательной школе.

Изучив дисциплину, студент должен знать:

- цели постановки физического эксперимента в средних общеобразовательных учреждениях;

- классификацию учебного физического эксперимента по видам (демонстрационный эксперимент, фронтальные лабораторные работы, работы физического практикума) и формы его проведения;

- содержание основных демонстраций и фронтальных лабораторных работ курса физики средней общеобразовательной школы;

- роль типового школьного кабинета физики в постановке и проведении физического эксперимента;

- правила охраны труда в кабинете физики, техники безопасности и противопожарной защиты;

- требования к организации и постановке демонстраций и лабораторных работ;

- методы оценки погрешности измерений в экспериментальных исследованиях;

- технологию школьного физического эксперимента, методику и технику его проведения;

- возможности использования технических средств обучения для совершенствования эксперимента;

- способы восстановления изношенного или вышедшего из строя учебного оборудования;

- знать функции учителя физики, заведующего кабинетом и лаборанта.

Изучив дисциплин, студент должен уметь:

- использовать физический эксперимент в преподавании физики в соответствии с требованиями ГОС и выбранной программой обучения;

- осуществлять подготовку физических демонстраций к уроку;

- раскрывать сущность изучаемых понятий, физических явлений, экспериментальных законов и т.п. средствами школьного физического эксперимента;

- проводить оценку погрешности измерений при проведении физических опытов;

- выбирать оптимальную методику проведения учебного эксперимента в соответствии с поставленной целью урока;

- описывать технологию проведения опыта по определенному разделу (теме) курса физики;

- использовать технические средства обучения (кодоскоп, компьютер и др.) для повышения эффективности физического эксперимента;

- создавать тетради демонстрационных экспериментов с описанием демонстраций;

- выполнять правила и нормы охраны труда и противопожарной защиты в кабинете, поддерживать необходимый уровень техники безопасности при подготовке и проведении экспериментальных работ по курсу физики средней школы;

- разрабатывать и проводить внеклассные мероприятия с использованием школьного физического эксперимента;

- корректировать собственную деятельность с учетом полученных результатов;

- адаптироваться к изменению содержания школьного физического эксперимента, методики и техники его постановки в результате исследований в области методики обучения физики, модернизации и совершенствования учебного оборудования.

6. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Кабинет физики 1. Масленников, М.М. Охрана труда при оборудовании и эксплуатации учебных кабинетов физики общеобразовательных учреждений [Текст]:

Методические рекомендации/ М.М. Масленников, К.В. Коротков. М.: АРКТИ, 2003. 56 с. (2 экз.) 2. Смирнов А.В. Современный кабинет физики [Текст] / А. В. Смирнов. М. :

5 за знания, 2006. 304 с. (25 экз.) 3. Учебное оборудование для кабинетов физики общеобразовательных учреждений / Ю.И. Дик, Ю.С. Песоцкий, Г.Г. Никифоров и др.; Под ред.

Г.Г. Никифорова. М. : Дрофа, 2005. 396 с. (2 экз.).

Учебный физический эксперимент и методика его постановки 1. Абдулов, Р.М. Лабораторный физический практикум по кинематике с использованием современных технических средств : метод. рекомендации для студентов и преподавателей / Р.М.Абдулов, Н.С. Карманович; Урал. гос. пед.

ун-т. Екатеринбург; [б.и.], 2008. (25 экз.) 2. Абдулов, Р.М. Методика использования цифрового фотоаппарата в учебном физическом эксперименте: метод. рекомендации для студентов и преподавателей / Р.М. Абдулов; Урал. гос. пед. ун-т. Екатеринбург, 2010. 48 с.

(25 экз.) 3. Ванклив Дженис, Липунова Н. Занимательные опыты по физике [Текст] / Дженис Ванклив. М. : АСТ: Астрель, 2008. 256 с. (5 экз.) 4. Надеева, О.Г. Многоцелевое использование демонстрационного оборудования типового школьного кабинета физики : методические рекомендации / О.Г. Надеева ; Урал. гос. пед. ун-т. – Екатеринбург : [б. и.], 2005. 54 с. (27 экз.) 5. Разумовский В.Г. Физика в школе. Научный метод познания и обучения / В.Г. Разумовский, В.В. Майер. (Библиотека учителя физики). М.: ВЛАДОС, 2004. 463 с. (10 экз.) 1. Восканян, А.Г. Кабинет физики [Текст]. М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2002. 144 с. (15 экз.) 2. Дик Н.Ф. Увлекательная внеклассная работа в 5-8-х классах [Текст] / Н.

Ф. Дик. Ростов н/Д : Феникс, 2008. 315 с. (2 экз.) 3. Дик Н.Ф. Увлекательная внеклассная работа в 6-11-х классах [Текст] / Н.

Ф. Дик. Ростов н/Д : Феникс, 2008. 316 с. (3 экз.) 4. Касьянов В.А., Коровин В.А. Физика. 10 кл. : Тетр. для лаб. работ. М. :

Дрофа, 2002. 48 с. (30 экз.) 5. Лабораторный практикум по теории и методике обучения физике в школе [Текст]: учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений по спец. 032200физика / С. Е. Каменецкий, С. В. Степанов, Е. Б. Петрова [и др.] ; под ред.

С. Е. Каменецкого и С. В. Степанова. М.: Академия, 2002. 304 с. (39 экз.) 6. Настольная книга учителя физики [Текст]: Справ.-метод. пособие / Сост.

В.А. Коровин.- М.: АКТ: Астрель, 2004. 416 с. (48 экз.) 7. Шилов, В.Ф. Техника безопасности в кабинете физики [Текст]/ В.Ф. Шилов. М.: Шк. Пресса, 2002. 80 с. (5 экз.).

Научно-методические журналы:

1. «Физика в школе» с 2002 по 2012 гг.

2. «Профильная школа» с 2007 по 2012 гг.

6.2. Информационное обеспечение дисциплины Электронные ресурсы УрГПУ 1. Живая физика. Живая геометрия [Электронный ресурс]. М. : Ин-т новых технологий, 2003. 1 электрон. опт. диск (CD-ROМ) Кол-во экз. : 2.

2. Физика. Механика [Электронный ресурс]. Волгоград : Учитель, 2010.

1 электрон. опт. диск (CD-ROM) Кол-во экз. : 3. Открытая физика. Версия 2.5 [Электронный ресурс] : полн. интерактив.

курс физики для учащихся шк., лицеев, гимназий, колледжей, студентов техникумов / под ред. С.М. Козела. М. : Физикон. Ч. 2 : Электродинамика.

Электромагнитные колебания и волны. Оптика. Основы специальной теории относительности. Квантовая физика. Физика атома и атомного ядра. 2002. электрон. опт. диск (CD-ROМ) Кол-во экз. : 4. Открытая физика. Версия 2.5 [Электронный ресурс] : полн. интерактив.

курс физики для учащихся шк., лицеев, гимназий, колледжей, студентов техникумов / под ред. С.М. Козела. М. : Физикон. Ч. 1 : Механика.

Механические колебания и волны. Термодинамика и молекулярная физика.

2002. 1 электрон. опт. диск (CD-ROМ) Кол-во экз. : 2.

5. Физика. Большая детская энциклопедия [Электронный ресурс]. М. :

ИДДК, 2007. 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) Кол-во экз. : 1.

Базовый уровень 1. Разработки фирмы "Физикон": "Физика в картинках", "Открытая физика" http://www.scph.mipt.ru/ 2. Интерактивный калькулятор измерений http://www.convert-me.com/ru 3. Кабинет физики http://www.edu.delfa.net/ 4. Лабораторные работы по физике http://phdep.ifmo.ru/labor/common/ 5. Анимации физических процессов http://physics.nad.ru/ Профильный уровень 6. Анимации физических процессов: механика http://physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/mech.htm 7. Физика: коллекция опытов http://experiment.edu.ru Сайты:

1. schools.techno.ru/sch1567/metodob – Методическое объединение учителей физики, астрономии и естествознания (Координатор методического объединения: Африна Елена Ильинична).

2. www.phys.nsu.ru/dkf/ – Демонстрационный кабинет физики Новосибирского Государственного Университета.

6. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ И ДИДАКТИЧЕСКОЕ

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

1. Лаборатория по методике и технике школьного физического эксперимента на базе аудиторий № 36 и № 37 для проведения занятий по дисциплине.

2. Специальные шкафы для хранения учебного оборудования, систематизированные по тематическим разделам школьного курса физики.

3. Типовое учебное оборудование (L-micro Росучприбор, ООО «СПб КБ»), предусмотренное перечнем учебного оборудования для общеобразовательных учреждений, которое включает:

- приборы (приборы общего назначения, демонстрационное и лабораторное оборудование), - ТСО (графопроектор, компьютер);

- вспомогательное оборудование (штативы, экраны, подъемные столики, химическая посуда и т.п.);

- расходные материалы.

4. Раздаточный материал (примерные правила по ТБ для учащихся, обобщающие схемы по совершенствованию техники демонстрирования учебных опытов и др.).

5. Основные методические пособия и периодические издания для обеспечения курса «Методика и техника школьного физического эксперимента» имеются в библиотеке университета в достаточных количествах.

Надеева Ольга Геннадьевна кандидат педагогических наук доцент доцент кафедры ТМОФТ и МД УрГПУ телефон 373-00-

РАБОЧАЯ УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине «Методика и техника школьного эксперимента»

для специальности «050203.65 – Физика с дополнительной специальностью «Информатика»»

по циклу ОПД.Р.03 – общепрофессиональные дисциплины (национально-региональный компонент) Бумага для множительных аппаратов. Усл. печ. л.

Уральский государственный педагогический университет.

620017 Екатеринбург, пр. Космонавтов, 26.