Проблема активизации познавательной деятельности студентов всегда была одной из наиболее актуальных в теории и практике обучения. В поисках путей её решения педагоги осваивали различные методы обучения, нестандартные формы проведения занятий, деловые и дидактические игры.

Квест – сюжетная приключенческая игра, требующая от игроков решения умственных задач для продвижения по маршруту. Маршрут может быть определенным или давать несколько исходов, выбор которых зависит от действий игроков и, конечно от предложенного авторами сценария.

Квест предполагает общую игровую ситуацию (сюжет), маршрутный лист с намеченными станциями и заданиями для выполнения на этих станциях. Учащиеся по группам проходят весь маршрут, выполняя задания, возможно, читая после выполнения заданий справочную информацию (которая даётся на тех же маршрутных листах). Все элементы обучающего квеста (в этом его отличие от сугубо развлекательных квестов) подчинены общей учебной задаче. В процессе прохождения квестов учащиеся узнают что-то новое о своей будущей профессии, выполняют разного рода задания, учатся работать с нормативных документов приобретают навыки групповой работы и самоорганизации (поэтому эта методика может оказаться очень полезной и для решения тех или иных воспитательных задач, стоящих перед преподавателем). Квест может быть подчинён соревновательной логике: несколько команд студентов соревнуются, кто быстрее пройдёт маршрут. Проведение квеста возможно, как на минимальной площади (например, один этаж колледжа), так и в пространстве целого города или его района. Но основополагающей характеристикой обучающего квеста является то, что это активная форма учебного путешествия. Целью активного путешествия (в отличие от пассивного) является личностное освоение и осмысление пространства (информационного...): студент является не пассивным потребителем новой информации, а активным её «добытчиком».

Настоящие методические рекомендации предназначены для преподавателей СПО с целью формирования общих и профессиональных компетенций студентов, повышения уровня их знаний и умений, развития творческой активности студентов, умения работать в команде, воспитания интереса к будущей профессии.

 

 

ОПИСАНИЕ ИГРЫ

 

Квест-игра по станциям: «Физика в моей профессии»

 

Цели квест-игры: Формирование общих и профессиональных компетенций будущих Мастеров по ремонту и обслуживанию автомобиля.

Задачи квест-игры:

 

• обучающие: углубление, обобщение, систематизация знаний, полученных при изучении физики и профессиональных модулей
• развивающая: развитие навыков коммуникации в группе, умения распределять роли, обрабатывать и использовать ранее полученную информацию из разных источников в новых условиях и нестандартных ситуациях.
• воспитательная: содействовать воспитанию интереса к будущей профессии, умения работать в коллективе, гражданско-патриотическое воспитание студентов.

Задачи квест- игры:

 

• выявление и поддержка одаренных и талантливых студентов техникума,
• формирование потребности студентов в более глубоком изучении физики и профессиональных модулей.;
• повышение общего образовательного уровня - развитие кругозора и мышления у студентов, интереса к профессии, навыков групповой, коллективной работы, коммуникативных умений студентов.

Форма проведения: игра

 

Оборудование: компьютер, вспомогательный раздаточный материал, цветные карандаши, маркеры

Приложения: маршрутные листы,

 

Участники: 3 команды (от 2 групп) по 5 человек - студенты 2 курса

 

Время проведения игры: 60 мин

 

Место проведения: аудитории ГБПОУ УХПК

 

Ход занятия:

На первой станции собираются 3 команды по 6 человек.

Перед каждой командой цель: пройти 5 станций: «Физика на дороге», «Термодинамика ДВС», «Электрогараж», «Волновой канал», «СТО "Оптима"» где учащихся ждут испытания в виде вопросов, ситуаций, головоломок, требующих рационального решения, аналитического и образного мышления. За каждое выполненное задание студенты получают конверт, в котором находятся слова, которые после прохождения всех станций нужно будет собрать. Время пребывания на станции ограничено 7-10 минут. После прохождения маршрутов команды возвращаются в кабинет физики. На каждом этапе находятся модераторы, которые следят за правильностью выполнения заданий и выдают участникам фрагмент ключевой фразы за правильное их выполнение, а также подсказку, где находится следующий этап. Если команда затрудняется в ответе или отвечает неправильно, то «фрагмент» ключевой фразы не выдаётся. Однако, следующее задание, команды, получают в любом случае

СТРУКТУРА КВЕСТ-ИГРЫ «Физика в моей профессии»

1. Приветственное слово ведущих.
2. Представление участников игры.
3. Ознакомление с условиями игры.
4. Прохождение 5 станций маршрута.
5. Отбор собранных слов на станциях и собирание из них фразы.
6. Подведение итогов игры.
7. Объявление результатов игры, награждение победителей СЦЕНАРИЙ КВЕСТ- ИГРЫ «Физика в моей профессии»

Ведущий 1: Добрый день! Мы приветствуем вас на квест-игре “ Физика в моей профессии!” Жизнь человека - это бесконечный выбор, и, прежде всего, выбор профессии, выбор того, какое место займет профессия в жизни человека и что он может получить от будущей профессии. Вы уже сделали первый шаг в будущее – вы выбрали профессию Мастер по ремонту и обслуживанию автомобиля в Уфимском художественно промышленном колледже.

Ведущий 2: И каждый последующий, сделанный вами шаг в будущее, будите делать под лозунгом… А вот под каким лозунгом, сегодня вам предстоит его разгадать.

Ведущий 1: И так, цель игры – каждой команде предстоит раскрыть ключевую фразу Побеждает команда, которая быстрее других справится со всеми испытаниями на маршруте.

Ведущий 2: На каждой станции, выполнив задания, вы получите конверт, в котором будут части фраз. Каждая команда пойдет своим маршрутом. В конце прохождения маршрута вы должны собрать 5 конвертов с ключевыми словами.

(На каждом этапе ведущие приветствуют команду. Участникам предлагается выполнить задания и записать полученные результаты в лист ответов)

1.  Станция Физика на дороге:

Автомеханику, участвующему в экспертизе ДТП, необходимо оценить скорость легкового автомобиля перед столкновением. Известно, что легковой автомобиль массой m=1200 кг врезался в заднюю часть неподвижного грузовика массой m=4000 кг. После абсолютно неупругого столкновения (автомобили остались сцеплены) они начали совместное движение со скоростью 5 м/с.

Требуется определить начальную скорость легкового автомобиля перед ударом. Правильный ответ - 78 км/ч.

2.  Станция " Термодинамика ДВС " (Тема: Молекулярная физика и термодинамика)

Загадка об "Идеальном" Двигателе.

Представьте, что вы изобрели новый тепловой двигатель, который работает между горячим резервуаром с температурой Т1=500К и холодным резервуаром (окружающей средой) с температурой 𝑇2=300К. Ваш двигатель поглощает 1000 Дж теплоты от горячего резервуара за цикл и выдает 450 Дж полезной механической работы.

• Вопрос 1: Каков тепловой КПД (коэффициент полезного действия) вашего двигателя?
• Вопрос 2: Является ли ваш двигатель возможным с точки зрения законов физики? Объясните, почему?

Правильный ответ:

1. Тепловой КПД двигателя составляет 45%.

2. Двигатель невозможен, так как его КПД превышает максимально возможный КПД по циклу Карно.

 

 

3.  Станция " Электрогараж " (Тема: Электростатика и постоянный ток)

Предположим, у нас есть:

• Источник питания (U_пит): 9 В.
• Лампочка: Номинальное напряжение 3 В, номинальный ток 02 А (20 мА).

1. Определяем падение напряжения на резисторе
2. Рассчитываем необходимое сопротивление резистора
3. Учитываем мощность резистора Правильный ответ:
   1. Определяем падение напряжения на резисторе: Uрезистора = Uпитания - Uнагрузки. В данном случае Uнагрузки — номинальное напряжение лампочки 3 В, значит, падение напряжения на резисторе равно 9 В - 3 В = 6 В.
   2. Рассчитываем необходимое сопротивление резистора: R = Uрезистора / I, где R — сопротивление резистора, Ом, I — ток через резистор, А. Подставляем значения и вычисляем: R = 6 В / 0,02 А = 300 Ом
   3. Учитываем мощность резистора: P = I² × R, где P — мощность резистора, Вт, I — ток через резистор, А, R — сопротивление резистора, Ом. Рассчитываем: P = 0,02² × 300 = 0,12 Вт. Рекомендуется выбирать резистор с запасом мощности, например, на 0,25 Вт или больше.

4.  Станция "Волновой канал" (Тема: Механические и электромагнитные волны)

Вопросы о природе света

• Какова природа света?
• Как свет распространяется?
• Почему мы видим разные цвета?
• Как свет взаимодействует с веществом?

 

Вопросы о природе звука

• Какова природа звука?
• Как звук распространяется?
• Как мы воспринимаем звук?
• Что определяет высоту и громкость звука?

 

Правильный ответ: Природа света

Свет — это электромагнитное излучение, которое воспринимается человеческим глазом в диапазоне длин волн от 400 до 760 нанометров. С точки зрения квантовой теории свет обладает корпускулярно-волновым дуализмом: при распространении он ведёт себя как волна, а при взаимодействии с веществом — как поток частиц (фотонов). Фотон — это квант энергии, крошечный сгусток электромагнитной волны.

Как свет распространяется

В однородной среде свет распространяется прямолинейно. Это означает, что луч света представляет собой прямую линию. Прямолинейное распространение света объясняет образование теней. Световые пучки распространяются независимо друг от друга и обратимы: если поменять местами источник света и изображение, полученное с помощью оптической системы, то ход лучей не изменится.

Скорость света в вакууме и воздухе примерно одинакова и составляет около 300 000 км/с. В других средах (воде, стекле и т. д.) скорость света меньше.

Почему мы видим разные цвета

Цвет — это способ, которым зрение интерпретирует спектральный состав падающего света. Человеческий глаз различает длины волн примерно от 400 до 750 нанометров. В сетчатке глаза есть три типа колбочек — чувствительных клеток, которые реагируют на разные диапазоны длин волн (синий, зелёный и красный участки спектра). Каждая колбочка выдаёт электрический сигнал, и мозг сравнивает их относительные величины, строя привычное ощущение цвета. Это называется трихроматическим зрением.

Белый цвет возникает, когда на глаз поступает смесь света разных длин волн, которые в равной степени возбуждают все три типа колбочек. Чёрный цвет — это отсутствие света.

Восприятие цвета зависит от множества факторов: степени освещённости объекта, структуры его поверхности, окружающего фона, температуры и т. д.

Как свет взаимодействует с веществом

При прохождении через вещество свет может испытывать несколько явлений:

 

Отражение — изменение направления распространения света на границе двух сред с разной оптической плотностью. Угол отражения равен углу падения.

Преломление — изменение направления распространения света при переходе из одной среды в другую. Описывается законом Снеллиуса.

 

Поглощение (абсорбция) — потеря части энергии световой волны при взаимодействии с веществом.

Дисперсия — зависимость показателя преломления от длины волны, из-за чего белый свет разлагается в спектр.

Рассеяние — размытие волновых импульсов в оптически неоднородной среде.

 

В металлах световая волна не распространяется: свободные электроны после поглощения энергии волны приходят в движение, генерируя поверхностные токи, которые вызывают отражение электромагнитной волны.

Природа звука

Звук — это механическая волна, представляющая собой отклонения плотности и давления упругой материальной среды от равновесного состояния. Это колебания, которые передаются от частицы к частице в среде. В более узком смысле под звуком понимаются волны, которые способны восприниматься органами чувств человека.

Как звук распространяется

Звук распространяется через колебания частиц среды — воздуха, воды, твёрдых тел. Это продольная волна, то есть колебания частиц происходят вдоль направления распространения волны.

Для распространения звука обязательна среда — газ, жидкость или твёрдое тело. В вакууме, например, в космосе, звук не распространяется.

Скорость звука зависит от среды: в воздухе при комнатной температуре она составляет около 340 м/с, в воде — примерно 1500 м/с, в твёрдых телах — ещё выше. В газах с увеличением температуры скорость звука возрастает.

Как мы воспринимаем звук

Звук воспринимается органами слуха — ушами. Звуковые волны достигают барабанной перепонки, которая начинает колебаться. Эти колебания передаются дальше по слуховому аппарату, преобразуются в нервные импульсы и поступают в слуховые центры головного мозга.

Что определяет высоту и громкость звука

Высота звука определяется частотой колебаний. Чем выше частота, тем выше воспринимаемый звук. Высота измеряется в герцах (Гц). Человеческое ухо воспринимает звуки в диапазоне от 16 до 20 000 Гц. Звуки с частотой ниже 16 Гц называются инфразвуком, выше 20 000 Гц — ультразвуком.

Громкость зависит от амплитуды колебаний. Чем больше амплитуда, тем громче звук. Громкость измеряется в децибелах (дБ).

Также на восприятие звука влияет тембр — окраска звука, которая определяется гармоническим составом звуковой волны (наличием и относительными амплитудами обертонов к основному тону).

5. Станция «СТО "Оптима"»

Фара автомобиля создаёт освещённость 10 лк на расстоянии 30 м. Какова сила света лампы (в канделах), если считать, что свет распространяется равномерно в конусе

с углом 10∘?

Правильный ответ: Освещённость связана с силой света I и расстоянием r: E=r2I⇒I=E⋅r2

Подставляем:

I=10 лк⋅(30 м)2=9000 кд