Изследователската дейност на учителя

32 3.
Йоан Горанчев
4 1
4.
Леонардо Радков
3 1
5.
Мелек Митова
6 2
6.
Николай Данаилов
5 1
7.
Румяна Славчева
3 1
8.
Сандра Георгиева
6 2
9.
Симона Славчева
5 1
11.
Цветелин Ангелов
4 2
12.
Янош Бенчев
4 2
13,
Педро Илиев
3 2
В ОбУ „Св. св. Кирил и Методий“, с. Девене, обл. Враца има изградена STEM- изследователска лаборатория [Приложение 3] по НП „Изграждане на училищна
STEM среда“ през 2020/2021 учебна година. Лабораторията е предназначена за часовете по природни науки: Химия и опазване на околната среда, Физика и астрономия, Биология и здравно образование, Човекът и природата. Има оборудване за експерименти и демонстрации за изброените учебни предмети, както и интерактивен дисплей, с чиято помощ уроците обект на изследването, могат да бъдат преподадени, чрез използване на ИКТ-симулации по физика. Изследователската лаборатория разполага и с 16 лаптопа за учениците, което позволява теста след уроците да бъде проведен с техническо средство.
Учениците са разделени на две групи, във всяка група попадат по шест ученици.
В групите има ученици с отлични резултати по физика и такива с по-малък интерес към учебния предмет. За да бъде проведено успешно изследването, без да се наруши и нормалния учебен процес, получих съдействие от преподавателя по химия и опазване на околната среда, която също имаше нужда да разделя учениците на групи, за да осъществи предвидена проектна дейност. Часът по физика в седмичното разписание е във вторник, втори учебен час, а по химия във вторник четвърти учебен час. За преподаването на трите урока обект на изследването са създадени две групи:
Група 1, на която уроците се преподават по традиционен лекционен метод и Група
2, на която уроците се преподават с помощта на ИКТ-симулации. За Група 2 часовете

33 са по време на часа по физика и се провеждат в STEM-изследователската лаборатория. За Група 1 часът протича в класната стая на 7 клас, където има смарт телевизор, но часовете протичат чрез разказ и схеми на бялата дъска, както и чрез използване на няколко налични табла за по-добра визуализация на тематиката на уроците. В Група 1 попадат учениците с номера 2, 3, 4, 6, 7 и 9. В Група 2 са учениците с номера 1, 5, 8, 11, 12 и 13.
Преподаваният материал е структуриран в три урочни единици за нови знания.
Без значение от групата, на която се преподава, уроците имат една и съща структура и план, по който се поднасят научните факти и изследвания. Различното е начинът на представяне на материала пред двете групи на класа.
Урок „Строеж на атома и атомното ядро“, урок за нови знания
Използван учебник: Физика и астрономия 7. клас; автор: Максим Максимов,
Галя Русева; издателство: Клет България
Цел: Да се изгражди представа за ядрения модел на атома и за състава на атомното ядро. Да се усвоят знания за особеностите на ядрените сили и за съществуване на ядрената енергия. Да се формират умения за прилагане на изучените знания за описване на атомите на химичните елементи и на техни свойства. Развива се познавателният интерес у учениците към природата и опазването ѝ чрез строежа на атома и атомното ядро. (Максимов М., 2020)
План на урока:
1. Ядрен модел на атома.
2. Строеж на атомното ядро.
3. Изотопи.
Структуриране на урока при Група 1:
По т. 1 от плана се обяснява с помощта на учебника и чрез разказ за: а/ откритие на Ръдърфорд – през 1911г. британският учен открива опитно, че в центъра на атома има ядро, около което обикалят електрони. б/ атомно ядро:
- положителен електричен заряд – Zе
- е – елементарен електричен заряд, равен по големина на заряда на електрона

34
- Z- пореден номер на съответния ХЕ в периодичната таблица
Използват се схемите в учебника и налично в училището табло за строеж на атома [Фиг. 1]
Фиг. 1. Табло Строеж на атома в/ атом:
- електронеутрален
- в него има Z електрона, чийто общ отрицателен заряд - Zе неутрализира положителния заряд на ядрото г/ електрични сили:
- сили, с които ядрото привлича електроните
- под действие на електричните сили, електроните непрекъснато обикалят около ядрото, подобно на планетите около Слънцето д/ планетарен модел – атомният модел на Ръдърфорд се нарича планетарен, поради приликата със Слънчевата система е/ атом на водорода: /използва се схемата в учебника на стр. 90/
- най – просто устроен атом
- в него има само един електрон

35
- положителният заряд на ядрото на водорода е равен по големина на заряда на електрона
- това ядро е наречено протон – разглежда се като елементарна частица, влизаща в състава и на другите ядра
- масата на протона е 1836 пъти по-голяма от масата на електрона.
Следва представяне на т. 2 от плана на урока, основно се използва таблото от
Схема 1, въвеждат се обозначенията за елементарните частици: а/ протони и неутрони:
- неутроните са частици в ядрото на атома
- открити са експериментално
- протонът и неутронът имат приблизително еднакви маси; б/ масово число – сумата от броя на протоните и броя на неутроните.
Обяснението на изотопите се осъществява чрез използване на схемата на изотопите на водорода от учебника на стр. 91 [Фиг. 2]. а/ същност – атомите на един и същ ХЕ, които имат в ядрата си различен брой неутрони б/ изотопи на водорода – водород /протий/, деутерий и тритий
Фиг. 2. Изотопи на водорода (Максимов М., 2020)
За затвърждаване на изученото учебно съдържание се използват задачите от учебника, които са осем на брой. Не се поставя домашна работа. Учениците имат прекалено много материал за усвояване и допълнителното утежняване с домашна работа не е ефективно и не дава нужните резултати за учениците.

36
Структуриране на урока при Група 2-следва се планът на урока, но се използва електронния учебник и съвкупност от ИКТ-симулации. Използването на електронните ресурси на издателствата е много полезно при преподаването на уроците по физика и астрономия. За представяне на урока пред Група 2, вместо писане на план на дъската е добре да се използва представения урок в електронните ресурси на издателството към учебника https://bg.izzi.digital/DOS/25579/25664.html
За целта е нужно наличието на интерактивен дисплей или друга прожекционна техника. За да се създаде по-голям интерес към съдържанието на урока използвам ресурсите предложени от МОН в т.нар. „Дигитална раница“, а именно електронен урок Какъв е строежът на атомите? https://www.mozaweb.bg/bg/Microcurriculum/view?azon=dl_25
. [Фиг. 3]
Фиг. 3. Урок с ИКТ-симулации Какъв е строежът на атомите?
(https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
Урокът следва плана предложен за план на урока, като поставя съответните въпроси, чиито отговори ще заведат учениците до същността на разглежданата тема.
[фиг. 4]
Фиг. 4. План за урок с ИКТ-симулации (https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)

37
При отговор на първия въпрос учениците разсъждават върху заобикалящата ги среда и предлагат различни отговори, до които достигат сами. Използването на практически знания провокират интереса на учениците и привличат вниманието им към темата. [фиг. 5]
Фиг. 5. Задачи провокиращи внимание и интерес (https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
Следва въпрос за размерите на атома. Тук провокираме абстрактното мислене.
Не е възможно да се види атома с просто око. Нужна е сложна техника, която е демонстрирана в предложения дигитален урок. Съпоставени са познати за децата размери и размерът на един атом. Представено е изображение на атом направено от сканиращ тунелен микроскоп. Представени са изобретателите на този микроскоп и е предложено по-любознателните ученици да открият информация за учените в интернет.
Оттук следват въпросите, чиито отговори дават новите знания за учениците:
Какво представлява атома? Как е изграден? Кои частици влизат в изграждането на атома? Какъв път изминава теорията за строежа на атомите?
За демонстрация на строежа на атома се използва симулация за опита на
Ръдърфорд https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?f=atom_rutheford&l=
bg
. Учениците могат сами да предположат, какви по заряд частици има в атомите и защо движението на положително заредените частици е различно при преминаването им през златното фолио. Време е да се въведат понятията протон,

38 електрон, неутрон, атомно ядро и електронна обвивка. Цялата информация може да бъде онагледена чрез модела на водородния атом. [фиг. 6]
Фиг. 6 3D симулация Строеж на водороден атом (https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
Развитието на идеята за строежа на атомите е представена много интересно в симулация, която учениците гледат и могат да направят извод как една теория търпи своите промени и своето развитие до достигането на последното си, съвременно състояние: https://www.vascak.cz/data/android/physicsatschool/template.php?f=atom_modely
&l=bg
. Това състояние не значи, че е идеалното или най-правилното. Развитието на науката и техниката може да ни насочи към по-съвършена теория в бъдеще.
Научните открития не спират до определено ниво, а се развиват.
(https://www.vascak.cz/, н.д.) Освен изменението в строежа на атома през годините за учениците е интересно да се разходят в големия андронен колайдер на ЦЕРН: https://www.google.com/maps/@46.2322616,6.0475244,2a,75y,12.61h,94.71t/data=!3m
6!1e1!3m4!1sUaNkDNH7CFunQ4GQuZTwLQ!2e0!7i13312!8i6656?entry=ttu
За затвърдяване на наученото има тест в предложения урок от mozaBook в
„Дигитална раница“ [фиг. 7]

39
Фиг. 7 Проверка на наученото (https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
И двете групи от класа изучават урока и се запознават с всички предвидени в учебната програма понятия, но знанията за Група 2 са представени по по- впечатляващ и завладяващ вниманието начин. При теста след трите урока от атомната физика ще стане ясно дали този факт повлиява и върху степента на усвояване, запомняне и вникване в сложната за възрастта на учениците материя.
След една седмица на двете групи се преподава вторият урок от темите по атомна физика - Радиоактивност
Урок „Радиоактивност“, урок за нови знания
Използван учебник: Физика и астрономия 7. клас; автор: Максим Максимов,
Галя Русева; издателство: Клет България
Цел: В този урок се изгражда представа за същността на явлението радиоактивност. Да се усвоят знания за същността и свойствата на радиоактивните лъчи; за приложение на биологичното действие на йонизиращите лъчения.
План на урока:
1. Какво е радиоактивност?
2. Видове радиоактивни лъчения.
3. Йонизиращо действие и проникваша способност.
4. Биологично действие.
5. Приложение на радиоактивността.
Работата с Група 1 започва с обичаен преговор. Поставените въпроси са свързани с видовете елементарни частици, техните заряди, разпределението им в атомите. Изчисление на масово число и брой протони и неутрони при дадени

40 изотопи. Оценяване на участващите активно ученици в преговора на предходния урок.
По т. 1 от плана на урока и използвайки учебника, учениците научават за откритието на Анри Бекерел и на Мария и Пиер Кюри, както и определението за радиоактивност. Използвайки познанията за периодичната система от часовете по химия и опазване на околната среда, както и наличната в класната стая периодична система /табло на стената/ учениците успяват да се ориентират и да разберат, че повечето атоми на химични елементи с пореден номер след 82 са нестабилни и при тях се наблюдава явлението радиоактивност.
Следва запознаване с трите вида радиоактивни лъчи. За демонстрация се използва фигурата от учебника на алфа-частица [фиг. 8]
Фиг. 8 Алфа-частица (Максимов М., 2020)
Йонизиращото действие и проникващата способност се разяснява с помощта на фигурата в учебника за проникващата способност на радиоактивните лъчи и съответно обяснение от страна на учителя. При проявена активност от страна на учениците, те сами могат да направят опит за обяснение по фигурата на степентта на проникване на радиоактивните лъчи [фиг. 9].

41
Фиг. 9 Проникваща способност на α-, β- и γ-лъчите (Максимов М., 2020)
Биологичното действие на радиоактивните лъчи се обяснява на учениците, чрез разказ, възможни примери, за да се провокира интерес и внимание от тяхна страна и използвайки учебника, където има поместен знакът за радиактивност и снимка на човек в защитно облекло. Дават се примери за приложение на радиоактивните лъчи
– в медицината за лечение на тумори и за диагностициране, както и примери за вредните и понякога фатални последствия от радиактивното замърсяване.
Учениците отговарят на въпросите и задачите след урока. Най-активните получават оценки за активността и способността да разберат новия материал.
Група 2 следва същия план на урока. Вариант за преговор на предходния урок е решаването на теста след урока в електронния учебник https://bg.izzi.digital/DOS/25579/25664.html
„Проверете какво сте научили“.
Рубриката съдържа 25 въпроса с избираем отговор или с попълване на точни понятия и една задача обхващаща знания за масово число, брой протони, брой неутрони и пореден номер на химичен елемент. Задачите са интересно и цветно представени.
При решаване на интерактивния дисплей могат да се изредят всички ученици от групата и всеки ще отговоря на няколко задачи. Електронният учебник предлага и проверка на отговора. Отговорите на задачите и въпросите могат да са добра основа за поставяне на оценки на изявилите се ученици. (https://bg.izzi.digital/, н.д.)
Като преход към новите знания от урока „Радиоактивност“ използваме още един път припомнянето на опита на Ръдърфорд и обяснението на резултата от

42 опита, като може да се използва ИКТ-симулация https://phet.colorado.edu/sims/html/rutherford-scattering/latest/rutherford- scattering_all.html?locale=bg
. [фиг. 10]
Фиг. 10 Симулация от https://phet.colorado.edu
: Опит но Ръдърфорд
(https://phet.colorado.edu, н.д.)
Фиг. 11 Урок за радиоактивност от MozaBook (https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
Следвайки основната цел и плана на урока в така представения вариант на урок се отговаря на въпросите: Какво представлява радиоактивността? Как е открита радиоактивността? Полезна ли е радиацията за хората? За онагледяване на понятията от първия поставен въпрос се използва информация за радиоактивно разпадане на

43 нестабилни ядра и 3D анимирани сцени, в които много образно е показано как се отклоняват частиците получени при разпадане на нестабилните атомни ядра поставени в електрично поле. В същата сцена следва онагледяване на видовете радиоактивно разпадане и проникващата способност на радиоактивните лъчи. [фиг.
12]
Фиг. 12 3D сцена на радиоактивност от MozaBook
(https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
Учениците се връщат назад в миналото и попадат в света на учените открили и работили върху радиоактивността с две 3D сцени, които представят приноса основно на Мария Кюри в науката и нейната работа в областта на радиоактивността. Към 3D сцената, която прави разходка и в лабораторията на Кюри има възможност за тест, чрез който учениците ще разберат дали са разбрали какъв е приносът в науката на
Мария и Пиер Кюри. В случая е по-подходящо тази сцена да се гледа в малки групички, в случая три групи, всяка от по двама ученици. Всяка група има на разположение лаптоп и използвайки Дигиталната раница за учениците представителите на групите могат свободно да използват ресурсите и да решат самостоятелно задачите в представената им сцена. Към всяка от 3D сцените има част
Анимация, в която диктор обяснява същността на представения материал. Тази част използвам за повторение на обясненото да момента и за затвърждаване на научения материал.

44
Биологичното действие и използването на радиоактивността е част от групова работа на учениците. Разделянето по двойки и използването на лаптоп с достъп до
MozaBook чрез „Дигитална раница“ се използва за да проучи всяка група по един от въпросите за влиянието на радиоактивността. Една група проучва използването на атомната енергия за получаване на електричество и за атомни бомби. Друга група проучва използването на радиоактивността в медицината за радиотерапия и изотопен анализ. Третата група проучва възможността за използване на радиоактивността в датиране на археологически находки. При бързо справяне с информацията всяка група разказва пред останалите за наученото.[фиг. 13]
Фиг. 13 Приложение на радиоактивността (https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
Поради използването на повече ресурси е вероятно това проучване да остане за домашно и в началото на следващия час да се представят проучванията. За да е успешна работата на групите училищните лаптопи се предоставят на учениците за работа в групата ЦОУД, която продължава следобед и учениците я посещават. Друг вариант е да използват лаптопи в библиотеката на училището след часовете.
Урок „Използване на радиоактивността“, урок за нови знания
Използван учебник: Физика и астрономия 7. клас; автор: Максим Максимов,
Галя Русева; издателство: Клет България
Цел: В този урок се изгражда представа, че в ядрените реактори се извършва контролирано делене на ядрата на урана и притова се освобождава ядрена енергия,

45 част от която се преобразува в електроенергия. В атомните електроцентрали се вземат мерки радиоактивните лъчения и отпадъци да не попадат в околната среда.
План на урока:
1. Делене на ядрата на урана. Верижна реакция.
2. Ядрен реактор и ядрена електроцентрала. /Атомни реактори и АЕЦ/
3. Безопасност.
Часът при Група 1 започва с преговор на видовете радиактивни лъчи, чрез поставяне на задача. Трима ученици обясняват всеки вид радоактивни лъчи.
За разяснение на деленето на ядрата на урана и верижните реакции се използват схемите в учебника. [фиг. 14]
Фиг. 14 Схеми за делене на уран и верижна реакция (Максимов М., 2020)
Преди въвеждане на схемата на ядрен /атомен/ реактор и обяснение на работата му се обяснява наличието на голямо количество енергия при верижните реакции и тяхното протичане с взрив. Този процес е в основата на работата на атомните бомби.
Регулирания процес на делене на радиоактивни ядра се осъществява в атомни реактори, в които отделеното количество енергия се контролира и се използва успешно за производството на електроенергия за бита и промишлеността. [фиг. 15]

46
Фиг. 15 Атомен реактор (Максимов М., 2020)
Производството на електроенергия се осъществява чрез атомни реактори в атомни електроцентрали, каквато електроцентрала има и в България /АЕЦ
„Козлодуй“/ [фиг. 16]
Фиг. 16 Атомна електроцентрала - принцип на работа (Максимов М., 2020)
Безопасността на АЕЦ се отнася изцяло за безопасността на АЕЦ „Козлодуй“.
Урокът завършва с оговор на въпросите от 1 до 5 от рубриката „Въпроси и задачи“ в учебника. Целта е да се повторят научените по време на часа знания.
Урокът продължава с преговор на наученото в последните три учебни часа по физика и астрономия, с цел подготовка за предстоящия тест, който е обект на настоящото изследване в дипломната работа.

47
Урокът при Група 2 протича като продължение на предходния урок. Там е зададена домашна работа по групи за проучване на използването на радиоактивността. Започва третата група, която представя своето проучване на възможността за използване на радиоактивността в датиране на археологически находки. След това своето проучване представя втора група, която представя пред класа използването на радиоактивността в медицината за радиотерапия и изотопен анализ.
Групата проучваща използването на радиоактивността за производство на електроенергия и при атомните бомби представя информацията си, като с това и с помощта от страна на преподавателя, екипът преподава и новият урок на своите съученици. Удобно е представянето на използването на ядрената енергия за производство на електроенергия чрез 3D сцената на MozaBook Атомна електроцентрала. [фиг. 17]
Фиг. 17 3D сцена Атомна електроцентрала от MozaBook
(https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
Добре е да се започне от знания за верижна реакция, където може да се намеси преподавателя и чрез използване на 3D сцена Верижна реакция [фиг. 18] да преподаде новите знание. След това учениците от групата, с помощта на 3D сцените
Атомна електроцентрала и Атомна бомба ще представят т. 2 от плана на урока.

48
Фиг. 18 3D сцена Верижна реакция от MozaBook
(https://www.mozaweb.bg/bg, н.д.)
Участниците в екипа представят пред своите приятели от класа т. 3 от урока като използват филмчето Пакш, което е предложено от MozaBook. Филмчето е на английски език, но със субтитри на български език.
Рубриката в електронния учебник Проверете какво сте научили е подходяща за преговор и затвърждаване на знанията получени от учениците в този час, но и в предходните два часа
- https://bg.izzi.digital/DOS/25579/25666.html
(https://bg.izzi.digital/, н.д.)
В следващия час класът не се разделя на групи. На всеки ученик се предоставя лаптоп в STEM-изследователската лаборатория и всеки решава онлайн тест съставен от 19 въпроса с избираеми и отворени отговори. Резултатите от теста ще бъдат обект на анализ затова коя група по-добре е разбрала и усвоила знанията от трите урока за нови знания свързани с атомна физика. Всеки урок е представен в 6 въпроса. За удобство и по бърз достъп до теста се използва Google Forms https://docs.google.com/forms/ . Използваният тест е Приложение 1 от настоящата дипломна работа. Критериите за оценка се представят на учениците преди началото на теста. Таблица 2 и Таблица 3.

49
Таблица 2. Брой на точките по въпроси от теста по физика и астрономия
Номер въпрос
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.
Общо точки
Брой точки
1 1
3 1
1 1
1 1
1 1
1 3
2 1
1 3
1 1
25
Таблица 3. Формиране на оценка според получените точки
Оценка
Слаб 2
Среден 3
Добър 4
Много добър 5
Отличен 6
Брой получени точки от-до
0 ÷ 13 14 ÷16 17 ÷ 19 20 ÷ 21 22 ÷ 25

50

Изтегляне 2.96 Mb.

Сподели с приятели: