Презентация на тему «Экспериментальные задания в ГИА»

Экспериментальные задания в ГИА

ГИА-аборатория. Демидова М.Ю. demidovaktv1@yandex.ru

1

Диагностика экспериментальных умений

Эксперименталь-ные умения: Наблюдения, Опыты, Измерения Задания на реальном оборудовании. Типология заданий в зависимости от целей тестирования

Теоретические сведения: Различать отдельные методы Отдельные приемы методов Пример: ЕГЭ и ГИА – задания по фотографиям, задания А15 (ГИА) и А24,25 (ЕГЭ)

2

Экспериментальные задания в стандартах второго поколения

Ставить эксперименты по исследованию физических явлений без использования прямых измерений: при этом формулировать проблему/задачу учебного эксперимента; собирать установку из предложенного оборудования; проводить опыт и формулировать выводы. Проводить прямые измерения физических величин: промежуток времени, расстояние, масса тела, объем, сила, температура, атмосферное давление, влажность воздуха, напряжение, сила тока, радиационный фон (с использованием дозиметра); при этом выбирать оптимальный способ измерения и использовать простейшие методы оценки погрешностей измерений. Примечание. Любая учебная программа должна обеспечивать овладение прямыми измерениями всех перечисленных физических величин. Проводить исследование зависимостей физических величин с использованием прямых измерений: при этом конструировать установку, фиксировать результаты полученной зависимости физических величин в виде таблиц и графиков, делать выводы по результатам исследования. Проводить косвенные измерения физических величин: при выполнении измерений собирать экспериментальную установку, следуя предложенной инструкции, вычислять значение величины и анализировать полученные результаты с учетом заданной точности измерений.

3

Принцип проверки уровня сформированности экспериментальных умений в

массовой проверке

Экспертному заключению доступен только письменный отчет учащегося о ходе и результатах выполнения задания. В этих условиях полученный учащимся результат измерений служит основанием и для оценивания качества выполнения задания, и вывода об уровне сформированности всей совокупности экспериментальных умений, которые использовались при его получении. Должен быть определен в рамках специальной серии испытаний интервал возможных значений, которому с заданной вероятностью должен принадлежать результат измерений, полученный учеником. Следовательно – стандартизация оборудования

4

Экспериментальные задания

Стандартизованное оборудование! Критерии оценивания: Разбивка на отдельные приемы Выделение полного верного ответа и анализ погрешностей Задания на разные уровни сложности или выделение разных уровней сложности в одном задании Проверка по письменному отчету учащегося. Результаты из данных задания и рекомендации по расчету интервала значений.

5

Создание комплекта ГИА-лаборатория

Перечень комплектов оборудования для проведения экспериментальных заданий составлен на основе двух наборов лабораторного оборудования: типовых наборов для фронтальных работ по физике (наборы лабораторные «Механика», «Электричество» и «Оптика», торговая марка «L-микро»), новых специально разработанных комплектов оборудования «ГИА-ЛАБОРАТОРИЯ».

6

Всё о ГИА - технологии

«Физика в школе» №3, 2011 СД-приложение к журналу «Физика в школе» №5, 2011 Методическое пособие «Физика: ГИА . Сборник экспериментальных заданий для подготовки к ГИА в 9 классе.»

7

ГИА-лаборатория

Класс–комплект из 16 тематических наборов (4х4)

8

«Механические явления» (4 набора)

9

«Механические явления» (4 набора)

10

«Тепловые явления» (4 набора)

11

«Электромагнитные явления» (4 набора)

12

«Оптические и квантовые явления» (4 набора)

13

Открытый банк экспериментальных заданий

14

Открытый банк экспериментальных заданий

15

Экспериментальные задания ГИА

Все экспериментальные задания для ГИА разделяются на четыре основных группы: Наблюдение явлений и постановка опытов (на качественном уровне) по выявлению факторов, влияющих на их протекание. Определение неизвестной величины на основе прямых измерений. Исследование зависимости одной физической величины от другой с представлением результатов в виде графика или таблицы. Проверка заданных предположений (прямые измерения физических величин и сравнение заданных соотношений между ними).

16

Примеры новых заданий на базе комплекта «ГИА-лаборатория»

Определение неизвестной величины на основе прямых измерений: Определение скорости равномерного движения шарика в жидкости Определение работы силы упругости при подъеме груза с использованием подвижного блока Определение момента силы, действующего на рычаг Определение давления воздуха в шприце Исследование зависимостей между физическими величинами (по результатам прямых измерений) Исследование зависимости массы от объема Исследование изменения веса тела в воде от объема погруженной в жидкость части тела Исследование равновесия рычага Исследование зависимости периода колебаний пружинного маятника от массы груза Исследование зависимости угла преломления от угла падения светового луча на границе «воздух – стекло»

17

Примеры новых заданий на базе комплекта «ГИА-лаборатория»

Проверка заданных предположений (по результатам прямых измерений) Проверка независимости периода колебаний груза, подвешенного к ленте от массы груза Проверка зависимости длины столбика жидкости в термометрической трубке от температуры Проверка зависимости электрического сопротивления проводника от площади его поперечного сечения Опыты по исследованию физических явлений Опыты, демонстрирующие зависимость силы трения скольжения от веса тела и характера соприкасающихся поверхностей Опыты по исследованию явления электромагнитной индукции: исследование изменения направления индукционного тока Опыты, демонстрирующие зависимость направления силы взаимодействия катушки с током и магнита от направления тока в катушке. База новых заданий опубликована в сборнике «Физика: ГИА. Сборник экспериментальных заданий для подготовки к государственной итоговой аттестации в 9 классе».

18

Модель 1 Опыты, демонстрирующие зависимость силы трения скольжения от

веса тела и характера соприкасающихся поверхностей Поставьте опыты, демонстрирующие зависимость силы трения скольжения от веса тела и характера соприкасающихся поверхностей. Для проведения исследования используется следующее оборудование: брусок с крючком, динамометр с пределом измерения 1Н, два груза, направляющую рейку, лист бумаги. В бланке ответов для каждого из двух опытов: Запишите, какое предположение проверялось в опыте. Зарисуйте (или опишите) схему проведения опыта по исследованию зависимости силы трения от заданной величины. Укажите, каким образом фиксировалось значение силы трения скольжения. Сделайте вывод о том, зависит ли сила трения скольжения от заданной величины.

19

 Образец возможного выполнения Опыт 1 Зависит ли сила трения

Образец возможного выполнения Опыт 1 Зависит ли сила трения скольжения от веса тела? Сила трения скольжения равна силе упругости при равномерном движении бруска по поверхности направляющей. Измеряем силу трения при равномерном движении бруска сначала с одним грузом, а затем с двумя. Сила трения во втором случае больше. Вывод: Сила трения скольжения зависит от веса тела. Опыт 2 Зависит ли сила трения от рода трущихся поверхностей? Сначала измеряем силу трения при равномерном движении бруска с одним грузом по направляющей, а затем по листу бумаги. Сила трения различна. Вывод: Сила трения скольжения зависит от рода трущихся поверхностей.

20

Содержание критерия

Балл

Полностью правильное выполнение задания, включающее для двух опытов: 1) правильно сформулированную гипотезу опыта; 2) схему экспериментальной установки (в данном случае — с указанием на рисунке или в описании способа измерения силы трения и двух ситуаций, для которых сравниваются результаты); 3) правильно сформулированные результаты опыта и вывод.

4

Приведены все элементы правильного ответа 1— 3 для обоих опытов, но —для одного из опытов сделана ошибка в рисунке экспериментальной установки, или рисунок отсутствует. ИЛИ —для одного из опытов сделана ошибка при формулировке вывода.

3

Приведены правильные элементы ответа 1-3 только для одного из опытов. ИЛИ Правильно сформулированы только гипотезы и выводы для обоих опытов

2

Записаны только правильные гипотезы для обоих опытов. ИЛИ Для одного из опытов верно сформулирована гипотеза опыта и приведена верная схема экспериментальной установки. ИЛИ Для одного из опытов верно сформулирована гипотеза опыта и сделан правильный вывод.

1

Все случаи выполнения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления 1, 2, 3 или 4 баллов. Разрозненные записи. Отсутствие попыток выполнения задания.

0

21

Модель 2 Определение работы силы упругости при подъеме груза с

использованием неподвижного блока

Используя штатив с муфтой, неподвижный блок, нить, линейку, груз №4 и динамометр с пределом измерения 5Н, соберите экспериментальную установку для измерения работы силы упругости при равномерном подъеме груза с использованием неподвижного блока (см.рисунок). Определите работу, совершаемую при подъеме на высоту 10см. В бланке ответов: сделайте рисунок экспериментальной установки; запишите формулу для расчета работы силы упругости; укажите результаты прямых измерений силы упругости и пути; запишите числовое значение работы силы упругости.

22

Образец возможного выполнения Схема экспериментальной установки

А=FупрS 3) Fупр=2,0 Н; S= 0,1 м 4) А= 2,0Н?0,1м = 0,2 Дж Указание экспертам. Погрешность прямых измерений динамометра: Fупр= (2,0±0,1) Н. Значения прямых измерений силы упругости считаются верными, если они укладываются в указанные границы.

23

Модель 3 Исследование изменения веса тела от объема погруженной в

жидкость части тела Используя динамометр с пределом измерения 1 Н, мерный цилиндр (мензурку) и пластиковый цилиндр №1 соберите экспериментальную установку для исследования зависимости веса тела от объема погруженной в воду части тела. Последовательно погрузите пластиковый цилиндр на четверть, половину и полностью, и измерьте вес тела для каждого случая. Объем погруженной части цилиндра определяйте по шкале, нанесенной на цилиндр. В бланке ответов: сделайте рисунок экспериментальной установки; укажите результаты измерения объема погруженной части цилиндра и веса тела для трех случаев в виде таблицы (или графика); сформулируйте вывод о зависимости веса тела от объема погруженной в жидкость части тела.

24

Образец возможного выполнения 1. Схема экспериментальной установки:

№

V погруженной части цилиндра

P=Fупр, Н

1

1/4 от V0

0,52

2

1/2 от V0

0,38

3

V0

0,10

Вывод: при увеличении объема погруженной в жидкость части тела вес тела уменьшается. Указание экспертам 1. Измерение силы считается верным, если ее значение попадает в интервал (Р ± 0,4) Н к указанным в таблице значениям Р. 2. Наличие вывода о функциональной (линейной прямой пропорциональной) зависимости между весом тела и объемом погруженной в жидкость части тела не является обязательным, достаточным считается вывод о качественной зависимости.

25

Критерии оценки выполнения задания

Баллы

Полностью правильное выполнение задания, включающее: схематичный рисунок экспериментальной установки; правильно записанные результаты прямых измерений (в данном случае веса тела для трех измерений); сформулированный правильный вывод.

4

Приведены все элементы правильного ответа 1-3, но — допущена ошибка при переводе одной из измеренных величин в СИ при заполнении таблицы (или при построении графика); ИЛИ — допущена ошибка в схематичном рисунке экспериментальной установки, или рисунок отсутствует.

3

Сделан рисунок экспериментальной установки, правильно приведены значения прямых измерений величин, но не сформулирован вывод. ИЛИ Сделан рисунок экспериментальной установки, сформулирован вывод, но в одном из экспериментов присутствует ошибка в прямых измерениях.

2

Записаны только правильные значения прямых измерений. ИЛИ Сделан рисунок экспериментальной установки и частично приведены результаты верных прямых измерений.

1

Все случаи выполнения, которые не соответствуют вышеуказанным критериям выставления 1, 2, 3 или 4 баллов. Разрозненные записи. Отсутствие попыток выполнения задания.

0

26

Модель 4 Проверка зависимости электрического сопротивления проводника

от его длины. Используя источник тока (выпрямитель учебный), вольтметр с пределом измерен 6 В, амперметр с пределом измерения 0,6 А, реостат, ключ, соединительные провода, панель «?,l,S» № III, соберите электрическую схему (см. рисунок) и проверьте экспериментально, что электрическое сопротивление проводника увеличивается с увеличением длины проводника. Резисторы, обозначенные R1 и R2, изготовлены из проволок одинаковой толщины и с одинаковым удельным сопротивлением, но имеют разные длины (L2 = 2 L1)

В бланке ответов: 1) нарисуйте электрическую схему экспериментальной установки; 2) измерьте силу тока и напряжение на резисторах R1 и R2; 3) напишите формулу для расчета электрического сопротивления и посчитайте электрическое сопротивление для каждого резистора. Погрешность измерения электрического сопротивления принять равной: (R1 ± 1,5) Ом; (R2 ± 2) Ом 4) Сравните отношение рассчитанных сопротивлений и сделайте вывод о справедливости или ошибочности проверяемой гипотезы.

27

Образец возможного выполнения 1. Схема экспериментальной установки:

2. I = 0,3 A Напряжение на резисторе R1: U1 =1,5 В. Напряжение на резисторе R2: U2 =3,0 В. 3.R = U/I R1 = (5,0 ± 1,5) Ом R2 = (10 ± 2) Ом Вывод: электрическое сопротивление проводника увеличивается с увеличением длины проводника. Указание экспертам Измерение напряжений считается верным, если значение U попадает в интервал ±0,3 (B) к указанным значениям, а значение I в интервал ±0,02 (А) к указанному.

28

Спасибо за внимание

29