EduSCRUM в шкільному курсі фізики:                     кейс "Тиск. Закон Архімеда. Плавання тіл".    

Автор методичної розробки:                                

Моісеєва Вікторія Олегівна

Учитель фізики

Одеської загальноосвітньої школи №37

І-ІІІ ступенів Одеської міської ради Одеської області

Вступ

Сучасному випускникові важливо не багато знати, а вміти швидко орієнтуватися в мінливих та незвичних ситуаціях, самостійно знаходити потрібну інформацію, аналізувати її, ставити перед собою завдання й оцінювати результати їх виконання, опановувати нові технології, бути лідером (або керівником) при виконанні одних завдань і виконавцем (учасником спільної справи) при виконанні інших, уміти працювати в команді. А ефективним інструментом для забезпечення результативної командної роботи школярів може стати сучасна освітня методика Education Scrum (EduScrum).

Всі перераховані фактори визначають актуальність цієї методичної розробки. Мета - розробка кейсу уроків фізики з використанням технології гнучкого навчання EduScrum, яка дозволяє учням розвиватися як особистість та надає їм можливість зростати; познайомити колег з можливостями та перевагами даної методики. 

Головні особливості гнучкого підходу: відкритість і прозорість комунікацій, взаємна підтримка і робота в команді, передача процесу навчання від вчителя до учнів, віра в їх здібності, розуміння важливості процесу роботи над завданням, а не формальних оцінок, цінність кожного учасника і його внеску в загальний результат.

Завдання методичної розробки:

-         вивчення особливостей застосування технології Scrum на уроках;  

-         адаптація технології EduScrum до уроків фізики;

-         методична розробка кейсу уроків з фізики для 7 класу розділу 3 частина ІІ.

«Тиск. Закон Архімеда. Плавання тіл» із застосуванням технології EduScrum;

-         впровадження й використання командної (групової) роботи за технологією EduScrum на уроках фізики.

 Цінність розробки полягає в тому, що застосування технології EduScrum дозволяє вчителю спонукати учнів до самостійного пошуку знань і формування професійних навичок. Може допомогти вчителю розкрити можливості і здібності учня. Справжні компетенції формуються в процесі активного оволодіння навчальним матеріалом. Зацікавленість же якнайкраще допомагає запам'ятати цей матеріал, підвищує працездатність.

Новизна полягає в практичних прикладах застосування EduScrum технології при виконанні групової роботи на уроках.

1.       Основні принципи Education Scrum

Метод Scrum прийшов до школи з сучасного бізнесу. Проєктний метод управління в діловому світі дуже актуальний, і тому цілком закономірно реалізовувати програму проєктної та дослідницької діяльності учнів, використовуючи сучасні підходи управління проєктом.  Слово scrum («сутичка») взято з регбі і означає метод командної гри, що дозволяє заволодіти м'ячем та вести його далі по полю, для чого потрібні злагодженість, єдність намірів, чітке розуміння мети. «Сутичка» - це ідеальна модель взаємодії всіх учасників. І саме вона необхідна для досягнення поставленої мети.  З 2015 року принципи Scrum стали проникати в систему освіти, і групою педагогів-ентузіастів з Нідерландів було розроблено посібник eduScrum як адаптацію найпопулярнішого методу управління проєктами в шкільній системі.  

EduScrum – це спосіб організації  навчання, в якій відповідальність за освітній процес частково або повністю передається від учителя учням.  

Яку проблему вирішує EduScrum?

Раніше цінність навчання була всім зрозумілою: якщо гарно вчишся → отримаєш гарну роботу → багато зароблятимеш. Зараз люди, які не здатні порахувати «стовпчиком», можуть заробляти більше, ніж випускник, який навчався багато років. Це є проблемою для вчителів, бо складно на словах переконати учня повірити в користь навчання, якщо у них перед очами приклади легкого успіху з Інтернету. Інша проблема – спадає попит на людей, яких можна замінити машинами або роботами. І все більше зростає потреба в людях, які можуть об’єднуватися для вирішення складної інтелектуальної задачі. EduScrum не вирішує всіх проблем, але може повернути зацікавленість до навчання, бо за його допомогою вчителі можуть організувати навчання так, щоб учні самі захотіли розібратися з навчальною темою й постійно підвищували навички командної роботи

Отже, основні кроки, з яких складається побудова ефективної й раціональної роботи за EduScrum:

2.  Кейс уроків "Тиск. Закон Архімеда. Плавання тіл", розроблений за методикою  eduScrum. 

Перше, що я зробила - це розробила маршрутний лист для майбутнього «кейсу» (серії уроків з обраної теми). Він повинен містити назву теми; необхідні знання, вміння та навички, які повинні бути в учня в результаті вивчення теми; дати і форма майбутнього контролю; перелік джерел теорії і завдань з практики (як базового, так і підвищеного рівня).   

Заздалегідь я готую маршрутний лист для кожного учня, для того щоб діти розуміли, ЩО саме вони мають робити на уроці і вдома. Тому завдань повинно бути більше, ніж діти можуть встигнути виконати під час уроку. Планування здійснюється за допомогою SCRUM-дошки, яка повинна містити мінімум 3 колонки:

Працює це за такою схемою: учні переставляють стікери з завданнями з колонки «План» в колонку «В роботі» і беруться до справи.  Учитель спостерігає за переміщенням стікерів на імпровізованій SCRUM-дошці. Якщо він помічає, що хтось із учнів застопорився і не знаходить вирішення проблеми, то швидко підходить до нього і допомагає розібратися з важким моментом. Для визначення якості засвоєння матеріалу він навмання вибирає будь-яке завдання з колонки «Зроблено» і перевіряє знання кожного з присутніх в класі або використовує інші способи, форми і прийоми організації поточного контролю.

                                 Тема №1

                  Чи витримає тумба слона? 

Маршрутний лист (для кожного члена команди) Вимоги до вивчення теми.

Учень знає і описує фізичні явища і процеси (тиск); володіє поняттям, формулює визначення фізичної величини тиску, сила тиску та вміє обрати її одиницю;

застосовує   сили тиску,   під час розв’язування різних видів чи типів задач; здатен (здатна) запропонувати способи зменшення тиску в практичних ситуаціях; використовує набуті знання у навчальній і практичній діяльності.              

Вид і час контролю навичок:

Урок №1 З'ясувати визначення тиску, якою літерою позначають, у яких одиницях вимірюють,          за       якою формулою визначають.         Способи збільшення/зменшення тиску твердого тіла. Підсумок роботи в групах (розповідь про те, що встигла зробити група, на якому етапі вивчення матеріалу кожен з членів).

Урок №2 Виявлення та усунення прогалин у знаннях. Розв’язання не менше, ніж 4 задач.

Задачі   

№1   З’ясувати чи витримає тумба циркового слона, якщо вона розрахована на максимальний тиск 0,5 МПа. Маса слона становить 3,9 т,  площа підошви ноги 750 см². 

№ 2. Штормовий вітер здатний чинити тиск до 100 Па. З якою силою впливає цей вітер на стіну будинку площею 24 м²?

№ 3. Вага танка становить 320000 Н. Площа опори кожної з його гусениць 4 м². Чи зможе танк пройти по болотистій місцевості, що витримує тиск не більше 35000 Па?

№ 4. Хлопчик масою 50 кг стоїть на лижах. Довжина кожної лижі дорівнює 1,6 м, ширина — 15 см. Який тиск хлопчика на сніг?

№ 5. Чому дорівнює тиск на рейки чотиривісного вагона масою 60 т, якщо площа стикання одного колеса з рейкою дорівнює 10 см²?

№ 6. На опору якої площі необхідно поставити вантаж масою 2 кг, щоб створити тиск 10⁵ Па?

№ 7. Площа дна каструлі дорівнює 1500 см². Обчисліть, на скільки збільшиться тиск каструлі на стіл, якщо у неї налити 3 л води?

 Тема №2

Коли треба відкривати рот ширше? Маршрутний лист (для кожного члена команди) Вимоги до вивчення теми.

Учень знає і описує фізичні явища і процеси (тиск); формулює закон Паскаля, володіє поняттям сила тиску та вміє обрати її одиницю; застосовує   сили тиску, під час розв’язування різних видів чи типів задач; знає залежність тиску на дно і стінки посудини від висоти стовпчика й густини рідини;   використовує набуті знання під час розв’язування різних видів чи типів задач та у практичній діяльності.            Вид і час контролю навичок:

Урок №1 Самостійна робота з теми «Тиск твердих тіл на поверхню. Сила тиску» (8-10хв). З’ясувати причину існування тиску у рідинах і газах на основі молекулярно-кінетичних уявлень, способи збільшення/зменшення,  пояснити фізичну сутність закону Паскаля. Підсумок роботи в групах (розповідь про те, що встигла зробити група, на якому етапі вивчення матеріалу кожен з членів).

Урок №2 Виявлення та усунення прогалин у знаннях. Виступ представника групи(2-3 хв) за темою: «Коли треба відкривати рот ширше?» Розв’язано не менш, ніж 2 задачі.  

Задачі   

№ 1. Визначте тиск води у найглибшому місці Світового океану — у Маріанській западині в Тихому океані, де глибина становить 11,035 км.

№ 2. Яка товщина шару гасу, налитого в посудину, якщо він чинить на дно тиск 4 кПа?

№ 3. Яку силу потрібно прикласти, щоб витягти пробку з отвору в дні басейну? Глибина басейну дорівнює 5 м, радіус пробки — 7 см.

№ 4.  Щоб усунути вм’ятину на тенісній кульці, її можна деякий час опустити в гарячу воду. Поясніть, в чому ґрунтується цей спосіб «ремонту» кульки.

Тема №3

А як ми п'ємо?

Маршрутний лист (для кожного члена команди)  Вимоги до вивчення теми.

Учень знає і описує фізичні явища і процеси (тиск); пояснює причини виникнення атмосферного тиску та його залежність від висоти,  застосовує   сили тиску, під час розв’язування різних видів чи типів задач; читає покази шкали барометра; висловлює судження про роль внеску вчених-фізиків у розвиток і становлення механіки та техніки; оцінює практичне значення застосування законів і закономірностей у природі та техніці. Вид і час контролю навичок:

Урок №1 Сформулювати поняття про атмосферний тиск і пояснити його існування на підставі молекулярно-кінетичних уявлень.  Підсумок роботи в групах (розповідь про те, що встигла зробити група, на якому етапі вивчення матеріалу кожен з членів).

Урок №2 Виявлення та усунення прогалин у знаннях. Виступ представника групи(2-3 хв) за темою: «А як ми п’ємо?» Розв’язано не менш, ніж 4 задачі.  

Задачі   

№ 1. Виразіть у кілопаскалях тиск 600 мм рт. ст., 740 мм рт. ст.

№ 2. Виразіть у міліметрах ртутного стовпчика тиск 45 кПа, 80 кПа.

№ 3. Біля підніжжя гори барометр показує нормальний атмосферний тиск, а на вершині — 721 мм рт. ст. Яка приблизно висота гори?

№ 4. При вході в метро барометр показує 101,3 кПа. Якими будуть показання барометра на платформі, що перебуває на глибині 33 м?

№ 5. Визначте, з якою силою тисне атмосфера на людину (атмосферний тиск вважати нормальним, а площу поверхні тіла такою, що дорівнює 1,5 м2).

№ 6. Визначте глибину шахти, якщо на дні її барометр показує 109 297 Па, а на поверхні Землі — 103 965 Па.

                                       Тема №4

Як працює фонтан?  

Маршрутний лист (для кожного члена команди)  Вимоги до вивчення теми.

Учень знає і описує закономірність встановлення рівня рідин у сполучених посудинах, пояснити принцип дії водопроводу, шлюзів, гідравлічного пресу.   читає покази шкали манометра; висловлює судження про роль внеску вченихфізиків у розвиток і становлення механіки та техніки; оцінює практичне значення застосування законів і закономірностей у природі та техніці. Вид і час контролю навичок:

Урок №1 З'ясувати закономірність встановлення рівня рідин у сполучених посудинах, пояснити принцип дії водопроводу, шлюзів, гідравлічного пресу.  Підсумок роботи в групах (розповідь про те, що встигла зробити група, на якому етапі вивчення матеріалу кожен з членів)

Урок №2 Виявлення та усунення прогалин у знаннях. Виступ представника групи(2-3 хв) за темою: «Як працює фонтан?» Розв’язано не менш, ніж 2 задачі.  

Задачі   

№ 1. У правому коліні заповнених водою сполучених посудин над водою знаходиться шар олії висотою 15 см. В якому з колін рівень рідини вище? На скільки?

№ 2. У рідинному манометрі міститься ртуть. Праве коліно манометра відкрите в атмосферу. Який тиск у балоні, якщо атмосферний тиск дорівнює 100 кПа?

№ 3. Якщо на менший поршень гідравлічного преса діє сила 90 Н, то на більший поршень площею 2700 см² передається сила тиску 36 кН. Яка площа меншого поршня?

Тема №5

Чому дим багаття підіймається до гори?  Маршрутний лист (для кожного члена команди)  Вимоги до вивчення теми.

Учень знає і описує  причини виникнення виштовхувальної сили у рідинах і газах і пояснити природу її походження формулює закон Архімеда, володіє   застосовує   поняття виштовхувальної сили, під час розв’язування різних видів чи типів задач; висловлює судження про роль внеску вчених-фізиків у розвиток і становлення механіки та техніки; оцінює практичне значення застосування законів і закономірностей у природі та техніці. Вид і час контролю навичок:

Урок №1 З'ясувати причини виникнення виштовхувальної сили у рідинах і газах і пояснити природу її походження.  Підсумок роботи в групах (розповідь про те, що встигла зробити група, на якому етапі вивчення матеріалу кожен з членів)

Урок №2 Виявлення та усунення прогалин у знаннях. Виступ представника групи(2-3 хв) за темою: «Чому дим багаття підіймається до гори?» Розв’язано не менш, ніж 3 задачі.  

Задачі   

№ 1. Об’єм шматка заліза дорівнює 0,2 дм3. Визначте виштовхувальну силу, що діє на нього при повному зануренні у воду; у гас.

№ 2. На кулю, повністю занурену в бензин, діє архімедова сила 300 Н. Обчисліть об’єм кулі.

№ 3. Знайдіть архімедову силу, яка діє на суцільний сталевий брусок масою 3 кг, якщо він повністю занурений у воду і не торкається дна та стінок посудини.

№ 4. На тіло, що повністю занурене в гас, діє архімедова сила 4 Н. Яку густину має тіло, якщо його маса становить 900 г?

№ 5. Що покаже динамометр, якщо підвішене до нього тіло повністю занурити у воду? Маса тіла дорівнює 200 г, об’єм — 50 см3.

Тема №6

Чи вміє Сатурн плавати?  

Маршрутний лист (для кожного члена команди)  Вимоги до вивчення теми.

Учень знає  про умови плавання тіл; установлює  співвідношення між густиною тіла й рідини (або газу), необхідне для забезпечення умови плавання тіл;  висловлює судження про роль внеску вчених-фізиків у розвиток і становлення механіки та техніки; оцінює практичне значення застосування законів і закономірностей у природі та техніці.

Вид і час контролю навичок:

Урок №1 З’ясувати умови плавання тіл; установити співвідношення між густиною тіла й рідини (або газу), необхідне для забезпечення умови плавання тіл; формувати вміння розв’язувати задачі.  Підсумок роботи в групах (розповідь про те, що встигла зробити група, на якому етапі вивчення матеріалу кожен з членів)

Урок №2 Виявлення та усунення прогалин у знаннях. Виступ представника групи(2-3 хв) за темою: «Чи вміє Сатурн плавати?» Розв’язано не менш, ніж 3 задачі.  

Задачі   

№ 1. Чому дорівнює об’єм тіла, якщо під час повного занурення його у воду на нього діє сила Архімеда 500 Н?

№ 2. Чому дорівнює сила Архімеда, яка діє на бетонну плиту розмірами 3×2,5×0,5 м, занурену у воду наполовину свого об’єму?

№ 3. Деяке тіло має вагу в повітрі 380 Н і об’єм 0,045 м³. Плаває це тіло у воді чи тоне?

№ 4. Яку силу необхідно прикласти до шматка міді об’ємом 30 см³, щоб утримати його у воді?

№ 5. Соснова дошка завтовшки 8 см плаває у воді. На скільки вона виступає над водою?

Тема №7

Стендап

(Примітка, Стендап - вербальний репортерський прийом, коли журналіст працює безпосередньо в кадрі, часто - на місці події).

Маршрутний лист (для кожного члена команди)  Вимоги до вивчення теми.

Поглибити та розширити знання з вивченої теми. Розвивати інтелектуальну активність, уяву, фізичне мислення, творчі здібності; розвиток умінь осмислено сприймати знання, приводити і пояснювати факти, висловлювати їх за допомогою мови; розвиток вміння аналізувати, систематизувати, оцінювати та використовувати інформацію

Теми для стендапу.

1.       Життя і досягнення Блеза Паскаля.

2.       Демонстрація сили тиску атмосферного повітря: дивовижний дослід бургомістра Маґдебурґа Отто фон Ґеріке.

3.       Гідравлічні машини.

4.       Гальма автомобіля як гідравлічна машина.

5.       Глибини, підкорені аквалангістами. Заходи безпеки під час підкорення морських глибин.

6.       Апарати для вивчення морських і океанських глибин.

7.       Легенди й міфи про життя Архімеда.

8.       Склад атмосфери та значення атмосферного тиску на планетах Сонячної системи.

9.       Історія польотів на повітряних кулях.

10.   Від повітряної кулі до сучасних літаків.

11.   Від стародавніх вітрильників до сучасних океанських лайнерів.

12.   Видатний конструктор українського походження І. І. Сікорський.

13.   Інтернет-дирижаблі.

Вид і час контролю навичок:

1.                 Обрати одну із запропонованих тем.

2.                 Придумати назву репортажу з міста події.

3.                 Скласти ланцюжок основних подій, які відповідають обраній темі.

4.                 Підготувати репортаж у форматі «Стендап» на 3-4 хвилини.    Репортаж може вести вигаданий вами герой.

3. Висновок.

EduScrum-уроки є більш продуктивними і емоційно насиченими («живішими») за традиційні. Учні активно обговорюють різні завдання і проблеми, привчаються вільно висловлюватися і аргументовано відстоювати свою точку зору. На таких уроках учні відчувають себе більш вільно і комфортно.

Методика EduScrum на уроці дозволяє дітям навчитися шукати, аналізувати і перетворювати інформацію. Робота відбувається в командах, тому діти вчаться способам ефективної комунікації. Нестандартний підхід сприяє розвитку в учнів лідерських якостей і підвищує мотивацію до пізнання. Діти отримують можливість навчитися вчитися, опанувавши одну з найважливіших компетенцій школи XXI століття.

Література:

1.     Програма «Експериментальна і теоретична фізика» (І. В. Хован,О. О. Артем’єва), початковий рівень

2.     Методичних рекомендаціях щодо розвитку STEM-освіти в закладах загальної середньої та позашкільної освіти України у 2018/2019 навчальному році.

3.     Звичайні форми роботи – новий підхід: розвиваємо ключові компетентності: метод. посіб. / К.А. Дмитриєнко, М.В. Коновалова, О.П. Семиволос, С.В. Бекетова. – Х.: ВГ «Основа», 2018. – 119[1]с.: табл., схеми, рис. – (Серія «Нові формати освіти»)

Ілюстративний матеріал запозичений із загальнодоступних ресурсів інтернету, що не містять вказівок на авторів цих матеріалів і будь-яких обмежень для їх запозичення.

Інтернет ресурси: https://www.pinterest.com/pin/433541901623248492/

https://wallsheaven.com/wall-murals/vector-pop-art-diver-showing-ok-handsign-A040901371 https://www.pinterest.com/pin/640707484465634335/  https://spark.adobe.com/page/fFDc7RLQ1uM8y/  https://chernigiv-rada.gov.ua/news/id-1275/ https://filter.ua/ua/articles/kak_pravilno_lechitsya_mineralnymi_vodami.html  https://mx.depositphotos.com/vector-images/entrevista-periodística.html