პრობლემაზე ორიენტირებული სამოდელო გაკვეთილი ფიზიკაში

ფიზიკაში პრობლემაზე ორიენტირებული სამოდელო გაკვეთილი საუკეთესო საშუალებას წარმოადგენს მოსწავლეთა მოტივაციის ასამაღლებლად. ეს გაკვეთილი განსაკუთრებულ მნიშვნელობას იძენს, როცა პრობლემა ყოფით საკითხებს უკავშირდება. ამ დროს მოსწავლეების უმეტესობა იწყებს ფიქრს ისე, რომ საერთოდ არ უკავშირებენ აღნიშნულ პრობლემას სკოლაში ნასწავლ ფიზიკას და ყოველგვარი ფორმულების გარეშე ინტუიციურად, ან პრაქტიკული გამოცდილების საფუძველზე ცდილობენ საკუთარი მოსაზრება, ჰიპოთეზა გამოთქვან პრობლემის გადაჭრის თაობაზე. ზოგჯერ სწორად, ზოგჯერ არასწორად, მაგრამ ხომ ცდილობენ გაკვეთილში ჩართვას? მონაწილეობენ დისკუსიაში, აანალიზებენ პრობლემას, ფიზიკურ მოვლენას და საბოლოოდ მიდიან ჭეშმარიტებამდე. ხოლო თუ  მათ მიერ ნაპოვნ  პრობლემის გადაჭრის გზას საფუძველს ფიზიკაში ნასწავლი ან გაგონილი ფორმულა უმყარებს, ეს კიდევ უფრო მეტ თავდაჯერებულობას აძლევს მათ… და ამის შემდეგ მოსწავლე „ჩვენია“. დანარჩენი მასწავლებლის პროფესიონალიზმზეა დამოკიდებული. ამდენად, სწავლების თანამედროვე მიდგომა და ეს კონკრეტული სამოდელო გაკვეთილის ტიპი კარგი ინსტრუმენტია საბუნებისმეტყველო და კერძოდ, ფიზიკის მიმართ მოსწავლეთა ინტერესის ასამაღლებლად.

ამ მიმართულებით გაგიზიარებთ ფიზიკაში პრობლემაზე ორიენტირებული სამოდელო გაკვეთილის ჩატარების ჩემს გამოცდილებას და შემოგთავაზებთ აღნიშნული გაკვეთილს გეგმას:

 

საგანი                           ფიზიკა
თემა მიმდევრობით შეერთებული ზამბარების სისტემის

სიხისტის განსაზღვრა

კლასი IX 1
დრო 45 წთ.
მოსწავლეთა პროფილი 30

სსსმ მოსწავლე არ გვყავს

გაკვეთილის აქტუალობა გაკვეთილი ხელს შეუწყობს მოსწავლეებში ფიზიკის გაკვეთილზე შეძენილი ცოდნისა და უნარების ტრანსფერს ყოფა-ცხოვრებაში. გამოიკვლევენ ზამბარიანი დრეკადი სისტემის სიხისტის დამოკიდებულებას ზამბარათა სისტემის სიგრძეზე (ზამბარათა მიმდევრობითი შეერთება).

 

გაკვეთილის მიზანი მოსწავლემ უნდა შეძლოს:

·         პრობლემის დაკავშირება ზამბარის მახასიათებელ სიხისტესთან;

·         წინა გაკვეთილებზე მიღებული თეორიული ცოდნის გააქტიურება, ჰუკის კანონის არსის სიღრმისეული გააზრება;

·          ექსპერიმენტის საფუძველზე  ცალ-ცალკე ზამბარებისა და მიმდევრობით გადაბმული ორი ზამბარის სისტემის სიხისტეების გამოთვლა და მათი შედარება;

·         ფიზიკური პროცესების მათემატიკური მოდელირება და მიღებული რაოდენობრივი გამოსახულებების  დრეკადი სისტემის სიხისტესთან დაკავშირება;

·         ექსპერიმენტული და თეორიული შედეგების შედარებითი ანალიზი;

·         გამოიტანოს დასკვნა, უპასუხოს პრობლემურ შეკითხვას და შეადაროს იგი გამოთქმულ ვარაუდს.

 

ესგ სტანდარტი ფიზ. IX.6. მოსწავლეს შეუძლია სხეულთა მოძრაობის და ურთიერთქმედების აღწერა.

კვლ. IX. 1. განსაზღვროს კვლევის საგანი და კვლევის ეტაპები.

კვლ. IX. 2. კვლევითი პროცედურების განხორციელება.

კვლ. IX. 3. მონაცემთა წარმოდგენა სხვადასხვა საკომუნიკაციო საშუალების გამოყენებით.

კვლ.IX. 4. მონაცემთა ანალიზი და შეფასება.

მოსწავლეთა წინარე ცოდნა ნიუტონის I კანონი. სიმძიმის ძალა.

დრეკადობის ძალა. ჰუკის კანონი.

 

 

აქტივობების აღწერა

საორგანიზაციო საკითხები. მასწავლებელი ყურადღებას გაამახვილებს გაკვეთილის ტიპზე, მოკლედ განმარტავს თემას და სასწავლო მიზანს. ასევე მოსწავლეებს გააცნობს შეფასების სქემას (იხ. დანართი.1).  სლაიდზე შეფასების სქემა და სასწავლო მიზნები (3 წთ).

            

 

 

აქტივობა #1

 

 

 

აქტივობის მიზანი

 

 

 

 

 

აქტივობის აღწერა

გამოწვევის ფაზა

 

პრობლემური კითხვა – როგორ შეიცვლება სლაიდზე წარმოდგენილ სურათზე საზაფხულო საქანელას დრეკადი დეფორმაციის ხარისხი (საქანელას ეფექტი) ზამბარების სიგრძის გაზრდით? 

 

მოსწავლემ შეძლოს

·         წინარე ცოდნის გააქტიურებით ან  ინტუიციურად სავარაუდო ჰიპოთეზების გამოთქმა;

·         საქანელას ეფექტის  საკითხის დაკავშირება ზამბარათა დრეკადი სისტემის სიხისტესთან.

 

მასწავლებელი ეკრანზე გამოსახულ სლაიდზე წარმოადგენს  სურათს, რომელზეც გამოსახულია ზამბარებზე ჩამოკიდებული საზაფხულო საქანელა. სვამს პრობლემურ შეკითხვას და მოსწავლეებისგან ისმენს სავარაუდო პასუხებს – მოსაზრებებს.

ორგანიზების ფორმა:  ინდივიდუალური (2წთ).

 

 

 

აქტივობა #2

 

 

აქტივობის მიზანი

 

 

 

 

აქტივობის აღწერა

სიღრმისეული წვდომის ფაზა

 

გონებრივი იერიში –   წინარე ცოდნის გააქტიურება.

 

 

ინტერნეტ-თამაშ Kahoot-ის კითხვების საფუძველზე მოსწავლეებმა უნდა გაიხსენონ პრობლემასთან დაკავშირებული გავლილი მასალა და სწორად უპასუხონ  შეკითხვებს.

თამაშის ბოლოს გამოვლინდება გამარჯვებული წყვილი.

 

მასწავლებელი რთავს ინტერნეტში განთავსებულ Kahoot-ის პროგრამას, სადაც მას წინასწარ საკუთარ გვერდზე ატვირთული აქვს კითხვარი სავარაუდო პასუხებით. მოსწავლეები წყვილებში სმარტტელეფონების საშუალებით სახელებით  რეგისტრირდებიან თამაშში და ამავე ტელეფონებით პასუხობენ ეკრანზე გამოტანილ შეკითხვებს. პროგრამა ბოლოს ეკრანზე გამოიტანს გამარჯვებულ ყველაზე სწრაფ  და ჭკვიან ოთხ წყვილის სახელს.  https://kahoot.com/

 

ორგანიზების ფორმა:  წყვილები (7წთ).

 

აქტივობა #3

 

აქტივობის მიზანი

 

 

 

 

 

 

 

 

აქტივობის აღწერა

პრობლემის გადაჭრის ექსპერიმენტული გზა

 

მოსწავლეს უნდა ჩამოუყალიბდეს ექსპერიმენტული კვლევის უნარ-ჩვევები:

·         უნდა განსაზღვროს კვლევის მიზანი;

·         კვლევითი აქტივობების თანმიმდევრობა;

·         უნდა შეარჩიოს სათანადო ხელსაწყოები და აღჭურვილობა;

·         მონაცემების აღრიცხვის ფორმა (ცხრილები, გრაფიკები).

·         ჩაატაროს ექსპერიმეტი;

·         მოახდინოს ექსპერიმენტული მონაცემების ანალიზი;

·         გამოიტანოს დასკვნა.

 

მასწავლებელი სვამს შეკითხვას: გავიხსენოთ, როგორ ვიპოვოთ ზამბარის სიხისტე? მოსწავლეები პასუხობენ: საჭიროა ზამბარაზე ჩამოვკიდოთ ტვირთი და ტვირთის სიმძიმის ძალა გავყოთ შესაბამის წანაცვლებაზე. ამ გზით მოსწავლეები ადგენენ ორი ზამბარის სიხისტეს. ამის შემდეგ მოსწავლეები აგრძელებენ ზამბარას (გადააბამენ ზამბარებს ერთმანეთს მიმდევრობით) და იმავე გზით პოულობენ სისტემის სიხისტეს (Kექსპ). მოსწავლეებს გამოაქვთ დასკვნა – ექსპერიმენტის შედეგებით დგინდება, რომ სისტემის სიხისტე შემცირდა.

მონაცემები შეაქვთ ცხრილში იხ. დანართი (ცხრილი განთავსებულია ეკრანზე).

 

ორგანიზების ფორმა  – ინდივიდუალური   (15 წთ).

 

აქტივობა #4

 

 

 

აქტივობის მიზანი

 

 

 

 

 

 

 

აქტივობის აღწერა

პრობლემის გადაჭრის  თეორიული  გზა, სისტემის სიხისტის თეორიული და ექსპერიმენტული შედეგების შედარებითი ანალიზი.

პასუხი პრობლემურ შეკითხვაზე.

 

მოსწავლემ უნდა შეძლოს:

·         ფიზიკური პროცესების მათემატიკური მოდელირება და მიღებული რაოდენობრივი გამოსახულებების  დრეკადი სისტემის სიხისტესთან დაკავშირება;

·         სისტემის სიხისტის თეორიული და ექსპერიმენტული შედეგების შედარებითი ანალიზი;

·         გამოიტანოს დასკვნა და უპასუხოს პრობლემურ შეკითხვას.

 

მასწავლებელი სვამს შეკითხვას: ხომ არ არსებობს ჩვენი შედეგების თეორიული დასაბუთება? მოვახდინოთ ფიზიკური პროცესების მათემატიკური მოდელირება, ანუ გამოვსახოთ დრეკადი სისტემის სიხისტე თითოეული ზამბარის სიხისტით.

რომელიმე მოსწავლე თავისი სურვილით გამოდის დაფასთან და მასწავლებლის დახმარებით გამოჰყავს სისტემის სიხისტის ფორმულა.

ამის შემდეგ მიღებულ თეორიულ ფორმულაში მოსწავლე სვამს ზამბარების სიხისტეების ექსპერიმენტულ მონაცემებს და იღებს სისტემის სიხისტის თეორიულ მნიშვნელობას (Kთეო). მონაცემები შეაქვს ცხრილში და ახდენს სისტემის სიხისტის თეორიულ და ექსპერიმენტული შედეგების შედარებით ანალიზს.

თეორიული და ექსპერიმენტული კვლევის შედეგების საფუძველზე ფრონტალური კითხვების მეთოდით კლასს გამოაქვს დასკვნა და პასუხობს პრობლემურ შეკითხვას. მოსწავლეები ადარებენ მიღებულ შედეგს წინასწარ გამოთქმულ ჰიპოთეზებს.

 

ორგანიზების ფორმა  – ინდივიდუალური.  (9წთ).

 

აქტივობა #5

 

 

აქტივობის მიზანი

 

 

 

 

 

აქტივობის აღწერა

გაკვეთილზე მიღებული ცოდნის ტრანსფერი – ამოცანის ამოხსნა (იხ. დანართი 3).

 

მოსწავლემ უნდა შეძლოს

·         ამოცანის ამოხსნის გზით  გაკვეთილზე მიღებული ექსპერიმენტული და თეორიული კვლევის შედეგების სიღრმისეული გააზრება;

·         გაკვეთილზე მიღებული ცოდნის ტრანსფერი – გამოყენება.

 

მასწავლებელი სთხოვს მოსწავლეებს ამოხსნან ამოცანა, რომლის ტექსტი და ნახაზი გამოტანილია ეკრანზე. მოსწავლეები ინდივიდუალურად მუშაობენ და ის მოსწავლე, რომელიც  ყველაზე სწრაფად ამოხსნის ამოცანას, გამოდის დაფასთან და კლასს თავის ნამუშევარს წარუდგენს.

 

ორგანიზების ფორმა  – ინდივიდუალური.  (4წთ).

 

 

აქტივობა #6

 

აქტივობის მიზანი

 

 

 

 

 

აქტივობის აღწერა

რეფლექსიის და  შეჯამების ფაზა

 

გაკვეთილის შეჯამება უკუკავშირი –  რა ვისწავლეთ ახალი?

 

მოსწავლემ უნდა შეძლოს:

·         გაკვეთილზე მიღებული ცოდნის შეჯამება;

·         ფიზიკის გაკვეთილზე მიღებული ცოდნის დაკავშირება ყოფა-ცხოვრებაში წამოჭრილ პრობლემასთან.

 

მასწავლებელი სვამს კითხვას: რა ვისწავლეთ ახალი დღეს? რა გზები და მეთოდები გამოვიყენეთ პრობლემის გადასაჭრელად? მოსწავლეები გაკვეთილზე ჩატარებული ექსპერიმენტული და თეორიული კვლევის შედეგებზე დაყრდნობით პასუხობენ დასმულ შეკითხვას.

 

ორგანიზების ფორმა  – ინდივიდუალური.  (2 წთ).

შეფასება და თვითშეფასება შეფასება – (განმავითარებელი, განმსაზღვრელი)

გაკვეთილის დასაწყისში მოსწავლეები ინფორმირებულნი არიან, რომ ფასდება საგაკვეთილო პროცესში ჩართულობა. მასწავლებელი მოსწავლეებს სთხოვს, შეაფასონ საკუთარი თავი. ამის შემდეგ თვითონ მასწავლებელი ახდენს მოსწავლეთა შეფასებას:

#2 აქტივობა ფასდება განმავითარებელი შეფასებით. # 4 და  #5 აქტივობები ფასდება განმავითარებელი და განმსაზღვრელი შეფასებით.                 (2 წთ).

 

საშინაო დავალება 

 

სლაიდზე  წარმოდგენილია საშინაო დავალება. დავალებაში ამოცანებთან ერთად, გაკვეთილზე განხილული თემის უკეთ გაცნობის მიზნით, სლაიდზე მითითებულია PHET-ის ვირტუალური ლაბორატორიის შესაბამისი სამუშაოს  ბმული (დანართი. 4)  (1 წთ).
სასწავლო მასალა და რესურსები IX  კლასის ფიზიკის სახელმძღვანელო, სლაიდშოუ, სმარტფონები, ერთი კომპიუტერი პროექტორით, პულტით, ლაბორატორიული ხელსაწყოები: შტატივი, ზამბარები, ტვირთები, სახაზავი.

 

დანართი.1.

შეფასების სქემა –  ჩართულობა

კრიტერიუმები    1-2    3-4    5- 6     7-8      9-10
 

 

 

საგაკვეთილო პროცესში ჩართულობა

მოსწავლე ნაკლებადაა ჩართული საგაკვეთილო პროცესში. არ მონაწილეობს აქტივობებში. მოსწავლე იშვიათადაა  ჩართული საგაკვეთილო პროცესში  და ნაკლებად მონაწილეობს აქტივობებში. მოსწავლე მეტ-ნაკლებად ჩართულია საგაკვეთილო პროცესში,  ნაწილობრივ პასუხობს კითხვებზე და მონაწილეობას იღებს მხოლოდ ზოგიერთ აქტივობაში. მოსწავლე უმეტეს ნაწილად  ჩართულია საგაკვეთილო პროცესში. პასუხობს ყველა შეკითხვას და შეაქვს წვლილი აქტივობათა უმრავლესობაში. მოსწავლე ყოველთვის აქტიურააა ჩართული საგაკვეთილო პროცესში. სრულყოფილად პასუხობს ყველა შეკითხვას. მნიშვნელოვანი წვლილი შეაქვს ყველა აქტივობაში

 

შეფასების სქემა – ამოცანის ამოხსნა

კრიტერიუმები    0-2     0-2    0-2    02      02
 

 

 

ამოცანის ამოხსნა

დაცულია ჩაწერის კულტურის ნორმები. აზრი ჩაწერილია გამართულად. სწორად იყენებს ტერმინოლოგიას. დავალებაზე პასუხი გაცემულია სწორად. მოძებნილი აქვს პრობლემის გადაჭრის მართებული (ორიგინალური) გზა.

 

დანართი. 2.

ტვირთის სიმძიმის ძალა

 

 

 

g (ნ)

 

პირველი ზამბარის წანაცვლება

 

 

 

X1

 

მეორე ზამბარის წანაცვლება

 

 

 

 

X2

დრეკადი სისტემის წანაცვლება

 

 

 

 

X

პირველი ზამბარის სიხისტე

 

 

 

K1

მეორე ზამბარის სიხისტე

 

 

 

K2

დრეკადი სისტემის სიხისტის ექსპერიმენტალური მნიშვნელობა

 

Kექსპ

დრეკადი სისტემის სიხისტის თეორიული მნიშვნელობა

 

 

Kთეორ

 

 

 

 

             

 

დანართი. 3.

     

ამოცანა

K  სიხისტის სამი ერთნაირი ზამბარა შეაერთეს მიმდევრობით. იპოვეთ სისტემის სიხისტე.

 

დანართი. 4.

საშინაო დავალება

  1. ამოცანათა კრებული, IX კლასი, გაჩეჩილაძე, ქანთარია, ჩიჩუა. გვ. 156, ## 334, 335
  2. PHET-ის ვირტუალური ლაბორატორია https://phet.colorado.edu/sims/html/masses-and-springs/latest/masses-and-springs_en.html.

კომენტარები

comments