МЕТОДИКА ПОДГОТОВКИ ШКОЛЬНИКОВ К УЧАСТИЮ В ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ТУРАХ ОЛИМПИАД ПО ФИЗИКЕ
|
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Общая информация об олимпиадах по физике 7
1.1 Международная физическая олимпиада школьников 7
1.2 Всероссийская олимпиада школьников по физике 8
1.3 Международная олимпиада по экспериментальной физике 9
1.4 Значение экспериментальных работ в олимпиаде 9
1.5 Что получают от участия в Всероссийской олимпиаде? 10
2 Обзор ресурсов для подготовки к олимпиадам по физике 12
2.1 Задачи олимпиад прошлых лет 12
2.2 Учебники и задачники 13
2.3 Электронные ресурсы 14
2.4 Научные и научно-популярные журналы 15
2.5 Современные тенденции и вызовы 17
2.6 Материалы для подготовки к экспериментальным турам 18
3. Подборка задач, авторских решений и критериев оценки по разделам
Механика и Электричество 20
3.1 €айт для хранения данных 20
3.2 Интерфейс и инструкции для студентов и преподавателей 21
3.3 Классификация типов задач для подготовки к экспериментальному туру
олимпиад по физике 22
3.4 Описание решений задач из олимпиад по физике 23
3.5 Исследование критериев оценки 26
3.6 Преимущества работы 27
4. Апробация методики 30
4.1 смена Пульсар и результаты регионального этапа ВсОШ 2024 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 33
ПРИЛОЖЕНИЕ 1: МЕХАНИКА 37
Микрометр 37
Штангенциркуль 39
Гидростатическое взвешивание 43
Рычаг. Гидростатическое взвешивание 45
Парашют 49
Ареометр-1 52
Ареометр-2 55
Трубка 59
Рычаг. Масса линейки 62
Прогиб линейки 67
Рыба 72
Капля с полостью 75
Усилитель весов 77
Центр тяжести 81
Брусок и цилиндр 85
Цилиндр в шприце 89
Скорость растворения 94
ПРИЛОЖЕНИЕ 2: ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 99
Черный ящик с шестью выводами 99
Черная звезда 103
Черный ящик с переменным резистором и кнопкой 107
Неидеальный вольтметр 112
Неидеальный источник 118
Вольт-амперные характеристики нелинейных элементов 124
Черный ящик №1. Последовательное соединение нелинейных элементов...133
Черный ящик №2. Параллельное соединение нелинейных элементов 142
ПРИЛОЖЕНИЕ 3: САЙТ ДЛЯ УЧАСТНИКОВ ОЛИМПИАДЫ 150
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Общая информация об олимпиадах по физике 7
1.1 Международная физическая олимпиада школьников 7
1.2 Всероссийская олимпиада школьников по физике 8
1.3 Международная олимпиада по экспериментальной физике 9
1.4 Значение экспериментальных работ в олимпиаде 9
1.5 Что получают от участия в Всероссийской олимпиаде? 10
2 Обзор ресурсов для подготовки к олимпиадам по физике 12
2.1 Задачи олимпиад прошлых лет 12
2.2 Учебники и задачники 13
2.3 Электронные ресурсы 14
2.4 Научные и научно-популярные журналы 15
2.5 Современные тенденции и вызовы 17
2.6 Материалы для подготовки к экспериментальным турам 18
3. Подборка задач, авторских решений и критериев оценки по разделам
Механика и Электричество 20
3.1 €айт для хранения данных 20
3.2 Интерфейс и инструкции для студентов и преподавателей 21
3.3 Классификация типов задач для подготовки к экспериментальному туру
олимпиад по физике 22
3.4 Описание решений задач из олимпиад по физике 23
3.5 Исследование критериев оценки 26
3.6 Преимущества работы 27
4. Апробация методики 30
4.1 смена Пульсар и результаты регионального этапа ВсОШ 2024 30
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 31
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 33
ПРИЛОЖЕНИЕ 1: МЕХАНИКА 37
Микрометр 37
Штангенциркуль 39
Гидростатическое взвешивание 43
Рычаг. Гидростатическое взвешивание 45
Парашют 49
Ареометр-1 52
Ареометр-2 55
Трубка 59
Рычаг. Масса линейки 62
Прогиб линейки 67
Рыба 72
Капля с полостью 75
Усилитель весов 77
Центр тяжести 81
Брусок и цилиндр 85
Цилиндр в шприце 89
Скорость растворения 94
ПРИЛОЖЕНИЕ 2: ЭЛЕКТРИЧЕСТВО 99
Черный ящик с шестью выводами 99
Черная звезда 103
Черный ящик с переменным резистором и кнопкой 107
Неидеальный вольтметр 112
Неидеальный источник 118
Вольт-амперные характеристики нелинейных элементов 124
Черный ящик №1. Последовательное соединение нелинейных элементов...133
Черный ящик №2. Параллельное соединение нелинейных элементов 142
ПРИЛОЖЕНИЕ 3: САЙТ ДЛЯ УЧАСТНИКОВ ОЛИМПИАДЫ 150
Экспериментальные работы по физике являются неотъемлемой частью учебной программы школьников и студентов, изучающих физику на разных уровнях. Они обеспечивают практический подход к обучению и позволяют учащимся применять теоретические концепции в реальных ситуациях. Экспериментальные задачи входят Основной государственный экзамен (ОГЭ) по физике, который сдают школьники после окончания 9 класса. Экспериментальные методы нужны для решения некоторых задач в Едином государственном экзамене (ЕГЭ) по физике, который сдают школьники после окончания 11 класса. Экспериментальные работы не только являются неотъемлемой частью учебной программы по физике, но и являются важным аспектом олимпиад по физике. Экспериментальные туры проводятся на региональном и заключительном этапах Всероссийской олимпиады школьников (ВсОШ), на Международной олимпиаде по физике (IPO) и других. Есть олимпиады, где проводятся только экспериментальные туры Международная олимпиада по экспериментальной физике (IEPHO), Турнир Юных Физиков (ТЮФ) и другие.
Олимпиады по физике — это соревнования, в которых учащимся предлагается применить свои знания и навыки в физике для решения сложных теоретических задач и выполнения экспериментальных работ. Самая хорошая мотивация школьников для участия в олимпиадах, это когда им нравится решать сложные задачи. Победы в олимпиадах дают хорошие бонусы при поступлении в университет, такие как дополнительные баллы или поступление без вступительных экзаменов (БВИ).
Для подготовки к теоретическим турам существует множество материалов, книг, журналов, сборников задач олимпиад прошлых лет и видео курсов. Подготовка к экспериментальному туру затруднена, поскольку имеет множество проблем. Просмотр обучающего видео и чтение решения экспериментальной задачи не развивает навыков проведения эксперимента. Большое количество талантливых педагогов и тренеров разработав свои методики подготовки школьников к олимпиадам, не документируют свои разработки. Так теряется их опыт. Имеющиеся программы и пособия зачастую рассчитаны на использование учителями. Авторские решения часто сделаны для того, чтобы жюри проверило работы, а не для обучения участников. В современных школьных учебных программах по физике экспериментальная составляющая присутствует только в рамках лабораторного практикума. Школьнику предлагается проделать работу по заранее подготовленному алгоритму. Такая подготовка недостаточна для участия в экспериментальных турах олимпиад по физике. При этом у школьников ограничен доступ к специальному лабораторному оборудованию. Поэтому программу подготовки школьников к олимпиадам нужно строить на основе простого оборудования, работа с которым даст наибольший методический эффект. Наличие таких факторов определяет актуальность данной работы.
Целью данной работы является разработка методики подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике.
Для выполнения поставленной задачи необходимо проанализировать результаты школьников, участвующих на экспериментальных турах прошлых лет. Понять, какие проблемы возникают при подготовке к экспериментальному туру. Проделать самостоятельно экспериментальные задачи, составляющие типичный набор экспериментов при обучении физики, а также предлагаемые на олимпиадах прошлых лет. Проанализировать методическую пользу каждой работы. Сформулировать требования к используемому оборудованию, исходя из доступности оборудования для самых полезных работ. На основе проделанного анализа составить методику подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике. Проанализировать авторские решения, переработать их так, чтобы они стали понятны школьникам. Для выбранных задач по разделам Механики и Электричеству составить условия, авторские решения, подсказки к решению, критерии оценки. Составить методики выполнения работ и алгоритмы действий для задач из разных разделов. Предложить понимание методов и стратегий, используемых для решения экспериментов. Составить последовательность выполнения работ. Все материалы, касающиеся разработанной методики, опубликовать на открытом электронном ресурсе. Провести апробацию разработанной методики. Провести анализ результатов апробации и сформулировать предложения по дальнейшему развитию методики.
Для выполнения поставленных задач необходимо применить как эмпирические методы исследования, так и теоретические методы исследования. Анализ результатов школьников на прошедших олимпиадах по физике. Анализ и самостоятельное проведение экспериментальных задач, предлагаемых ранее на олимпиадах. Анализ и сравнение методической пользы каждой работы. Синтез работ по разделам Механика и Электричество в методику подготовки по данным разделам. Апробация разработанной методики для определения влияния её применения на уровень подготовки школьников к экспериментальным турам олимпиады. Анализ результатов.
Таким образом, объектом данного исследования является система подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике. Предметом исследования экспериментальные работы по физике по разделам Механика и Электричество и их методическая польза для подготовки школьников к экспериментальным турам олимпиад. Целю исследования - разработать методику подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике
Разработанная методика является результатом развития ранее применявшихся методик и подходов. Разработанная методика адаптирована прежде всего для самостоятельного использования школьниками. Отличительной особенностью является то, что методика позволяет достаточно быстро развить базовые навыки проведения эксперимента. Такие навыки будут необходимы при участии в региональном этапе Всероссийской олимпиады школьников. Для подготовки к заключительному этапу Всероссийской олимпиады школьников и к Международной олимпиаде по физике необходима улучшенная подготовка с тренером. Результатом данной работы является практическое руководство для школьников, которые хотят улучшить свое понимание экспериментальных задач и развить свои навыки решения олимпиадных задач. Предложенная методика также применима для выравнивающего кура лабораторного практикума студентов, которые не получили необходимых навыков за время обучения в школе. Работа охватывает ряд тем, включая Механику и Электричество - это наиболее встречаемые темы на олимпиадах. Для улучшения подготовки участнику олимпиады понадобятся разделы Теплота и Оптика, которые не включены в данную работу. Каждая часть содержит подробное описание экспериментальной задачи и предлагает пошаговое решение проблемы. Это отличный ресурс для студентов, которые хотят преуспеть в изучении физики и добиться успеха в своей академической
Олимпиады по физике — это соревнования, в которых учащимся предлагается применить свои знания и навыки в физике для решения сложных теоретических задач и выполнения экспериментальных работ. Самая хорошая мотивация школьников для участия в олимпиадах, это когда им нравится решать сложные задачи. Победы в олимпиадах дают хорошие бонусы при поступлении в университет, такие как дополнительные баллы или поступление без вступительных экзаменов (БВИ).
Для подготовки к теоретическим турам существует множество материалов, книг, журналов, сборников задач олимпиад прошлых лет и видео курсов. Подготовка к экспериментальному туру затруднена, поскольку имеет множество проблем. Просмотр обучающего видео и чтение решения экспериментальной задачи не развивает навыков проведения эксперимента. Большое количество талантливых педагогов и тренеров разработав свои методики подготовки школьников к олимпиадам, не документируют свои разработки. Так теряется их опыт. Имеющиеся программы и пособия зачастую рассчитаны на использование учителями. Авторские решения часто сделаны для того, чтобы жюри проверило работы, а не для обучения участников. В современных школьных учебных программах по физике экспериментальная составляющая присутствует только в рамках лабораторного практикума. Школьнику предлагается проделать работу по заранее подготовленному алгоритму. Такая подготовка недостаточна для участия в экспериментальных турах олимпиад по физике. При этом у школьников ограничен доступ к специальному лабораторному оборудованию. Поэтому программу подготовки школьников к олимпиадам нужно строить на основе простого оборудования, работа с которым даст наибольший методический эффект. Наличие таких факторов определяет актуальность данной работы.
Целью данной работы является разработка методики подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике.
Для выполнения поставленной задачи необходимо проанализировать результаты школьников, участвующих на экспериментальных турах прошлых лет. Понять, какие проблемы возникают при подготовке к экспериментальному туру. Проделать самостоятельно экспериментальные задачи, составляющие типичный набор экспериментов при обучении физики, а также предлагаемые на олимпиадах прошлых лет. Проанализировать методическую пользу каждой работы. Сформулировать требования к используемому оборудованию, исходя из доступности оборудования для самых полезных работ. На основе проделанного анализа составить методику подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике. Проанализировать авторские решения, переработать их так, чтобы они стали понятны школьникам. Для выбранных задач по разделам Механики и Электричеству составить условия, авторские решения, подсказки к решению, критерии оценки. Составить методики выполнения работ и алгоритмы действий для задач из разных разделов. Предложить понимание методов и стратегий, используемых для решения экспериментов. Составить последовательность выполнения работ. Все материалы, касающиеся разработанной методики, опубликовать на открытом электронном ресурсе. Провести апробацию разработанной методики. Провести анализ результатов апробации и сформулировать предложения по дальнейшему развитию методики.
Для выполнения поставленных задач необходимо применить как эмпирические методы исследования, так и теоретические методы исследования. Анализ результатов школьников на прошедших олимпиадах по физике. Анализ и самостоятельное проведение экспериментальных задач, предлагаемых ранее на олимпиадах. Анализ и сравнение методической пользы каждой работы. Синтез работ по разделам Механика и Электричество в методику подготовки по данным разделам. Апробация разработанной методики для определения влияния её применения на уровень подготовки школьников к экспериментальным турам олимпиады. Анализ результатов.
Таким образом, объектом данного исследования является система подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике. Предметом исследования экспериментальные работы по физике по разделам Механика и Электричество и их методическая польза для подготовки школьников к экспериментальным турам олимпиад. Целю исследования - разработать методику подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике
Разработанная методика является результатом развития ранее применявшихся методик и подходов. Разработанная методика адаптирована прежде всего для самостоятельного использования школьниками. Отличительной особенностью является то, что методика позволяет достаточно быстро развить базовые навыки проведения эксперимента. Такие навыки будут необходимы при участии в региональном этапе Всероссийской олимпиады школьников. Для подготовки к заключительному этапу Всероссийской олимпиады школьников и к Международной олимпиаде по физике необходима улучшенная подготовка с тренером. Результатом данной работы является практическое руководство для школьников, которые хотят улучшить свое понимание экспериментальных задач и развить свои навыки решения олимпиадных задач. Предложенная методика также применима для выравнивающего кура лабораторного практикума студентов, которые не получили необходимых навыков за время обучения в школе. Работа охватывает ряд тем, включая Механику и Электричество - это наиболее встречаемые темы на олимпиадах. Для улучшения подготовки участнику олимпиады понадобятся разделы Теплота и Оптика, которые не включены в данную работу. Каждая часть содержит подробное описание экспериментальной задачи и предлагает пошаговое решение проблемы. Это отличный ресурс для студентов, которые хотят преуспеть в изучении физики и добиться успеха в своей академической
В данной работе, мы понимаем, что экспериментальные работы играют жизненно важную роль в олимпиаде по физике. Они не только улучшают понимание учащимися физики, но и способствуют развитию их экспериментальных навыков. Решения этих работ дают ценную информацию о стратегиях и методах, необходимых для достижения успеха на Олимпиаде. В этой работе представлен всесторонний обзор различных экспериментальных работ, которые были включены в олимпиаду по физике на протяжении многих лет. Анализ предыдущих исследований по теме помог выявить тенденции и проблемы в экспериментальных работах. Также подробно обсуждалась важность наборов заданий прошлых лет.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана методика подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике по разделам Механика и Электричество.
Исходя из поставленной цели, следующие задачи были выполнены. Экспериментальная работа была направлена на решение типичных задач олимпиад по физике, анализ трудностей, с которыми сталкиваются школьники, а также оценку методической пользы каждой задачи для подготовки учащихся к олимпиадам. Были определены наиболее эффективные задачи для развития навыков проведения экспериментов, а также сформулированы требования к оборудованию, включая предложения по доступному оборудованию, которое может быть использовано в школах. Кроме того, были разработаны оригинальные решения экспериментальных задач и критерии оценки выполнения работ (максимум 20 баллов за каждую). Отчет является результатом комплексного исследовательского проекта, в ходе которого были разработаны пошаговые методики выполнения экспериментальных задач, алгоритмы действий для решения задач по механике и электричеству, а также уточнены критерии оценки результатов учащихся. Определена оптимальная последовательность выполнения работ. Подробный отчет о результатах проекта опубликован на открытом электронном ресурсе ((https://sites.google.com/view/jouleapple), предоставляя ценную информацию и материалы для студентов и всех заинтересованных лиц.
Работа основана на анализе результатов школьников, участвовавших в олимпиадах прошлых лет, а также на самостоятельном проведении экспериментальных задач. Она адаптирована самостоятельного использования школьниками и позволяет им быстро развить базовые навыки проведения эксперимента, необходимые для участия в региональном этапе Всероссийской олимпиады школьников. Она также может быть применена для выравнивающего курса лабораторного практикума студентов. Она также является практическим руководством для школьников, которые хотят улучшить свое понимание экспериментальных задач и развить свои навыки решения олимпиадных задач.
В целом рекомендуется, чтобы студенты, готовящиеся к олимпиаде по физике, уделяли первоочередное внимание подготовке к экспериментальным работам. Они должны использовать решения экспериментальных работ предыдущих лет для руководства своей подготовкой. Кроме того, инструкторы и гиды должны уделять больше внимания экспериментальным работам в своих программах обучения. Олимпиада по физике продолжает вводить новшества и вводить новые экспериментальные работы, чтобы идти в ногу с последними тенденциями и проблемами в физике.
Что касается темы создания веб-сайта для обобщения тестовых вопросов и информации, связанной с экзаменами для олимпиады по физике, очевидно, что такая платформа принесет большую пользу учащимся, учителям и другим лицам, заинтересованным в участии в олимпиаде.
Веб-сайт призван обеспечить легкий доступ к обширной коллекции тестовых вопросов за предыдущие годы, позволяя учащимся практиковаться и улучшать свои навыки. Кроме того, платформа будет предоставлять актуальную информацию об олимпиаде, такую как сроки, правила и квалификационные требования. Удобный интерфейс веб-сайта облегчит пользователям навигацию и доступ к необходимой им информации.
Создание этого веб-сайта внесло бы значительный вклад в развитие физического образования и повышение уровня знаний и навыков учащихся. Он послужит ценным инструментом для студентов и преподавателей при подготовке к олимпиаде по физике, а также центром для энтузиастов физики, где они смогут делиться знаниями и общаться с единомышленниками.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была разработана методика подготовки школьников к участию в экспериментальных турах олимпиад по физике по разделам Механика и Электричество.
Исходя из поставленной цели, следующие задачи были выполнены. Экспериментальная работа была направлена на решение типичных задач олимпиад по физике, анализ трудностей, с которыми сталкиваются школьники, а также оценку методической пользы каждой задачи для подготовки учащихся к олимпиадам. Были определены наиболее эффективные задачи для развития навыков проведения экспериментов, а также сформулированы требования к оборудованию, включая предложения по доступному оборудованию, которое может быть использовано в школах. Кроме того, были разработаны оригинальные решения экспериментальных задач и критерии оценки выполнения работ (максимум 20 баллов за каждую). Отчет является результатом комплексного исследовательского проекта, в ходе которого были разработаны пошаговые методики выполнения экспериментальных задач, алгоритмы действий для решения задач по механике и электричеству, а также уточнены критерии оценки результатов учащихся. Определена оптимальная последовательность выполнения работ. Подробный отчет о результатах проекта опубликован на открытом электронном ресурсе ((https://sites.google.com/view/jouleapple), предоставляя ценную информацию и материалы для студентов и всех заинтересованных лиц.
Работа основана на анализе результатов школьников, участвовавших в олимпиадах прошлых лет, а также на самостоятельном проведении экспериментальных задач. Она адаптирована самостоятельного использования школьниками и позволяет им быстро развить базовые навыки проведения эксперимента, необходимые для участия в региональном этапе Всероссийской олимпиады школьников. Она также может быть применена для выравнивающего курса лабораторного практикума студентов. Она также является практическим руководством для школьников, которые хотят улучшить свое понимание экспериментальных задач и развить свои навыки решения олимпиадных задач.
В целом рекомендуется, чтобы студенты, готовящиеся к олимпиаде по физике, уделяли первоочередное внимание подготовке к экспериментальным работам. Они должны использовать решения экспериментальных работ предыдущих лет для руководства своей подготовкой. Кроме того, инструкторы и гиды должны уделять больше внимания экспериментальным работам в своих программах обучения. Олимпиада по физике продолжает вводить новшества и вводить новые экспериментальные работы, чтобы идти в ногу с последними тенденциями и проблемами в физике.
Что касается темы создания веб-сайта для обобщения тестовых вопросов и информации, связанной с экзаменами для олимпиады по физике, очевидно, что такая платформа принесет большую пользу учащимся, учителям и другим лицам, заинтересованным в участии в олимпиаде.
Веб-сайт призван обеспечить легкий доступ к обширной коллекции тестовых вопросов за предыдущие годы, позволяя учащимся практиковаться и улучшать свои навыки. Кроме того, платформа будет предоставлять актуальную информацию об олимпиаде, такую как сроки, правила и квалификационные требования. Удобный интерфейс веб-сайта облегчит пользователям навигацию и доступ к необходимой им информации.
Создание этого веб-сайта внесло бы значительный вклад в развитие физического образования и повышение уровня знаний и навыков учащихся. Он послужит ценным инструментом для студентов и преподавателей при подготовке к олимпиаде по физике, а также центром для энтузиастов физики, где они смогут делиться знаниями и общаться с единомышленниками.
Подобные работы
- ПЕДАГОГИЧЕСКОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ ОБУЧАЮЩИХСЯ В ПРОЦЕССЕ ПОДГОТОВКИ К ОЛИМПИАДАМ ПО ГЕОГРАФИИ
Магистерская диссертация, педагогика. Язык работы: Русский. Цена: 5700 р. Год сдачи: 2019