Доклад «Развитие ключевых компетенций учащихся на уроках физики

Компетентностный подход является одним из направлений обновления образования в стратегии модернизации содержания общего образования Казахстана. Предполагается, что в основу обновленного содержания общего образования будет положено формирование и развитие ключевых компетентностей учеников.       Под ключевыми компетентностями понимается способность школьников самостоятельно действовать в ситуации неопределенности при решении актуальных для них проблем.       Анализ литературы по проблемам компетентностного подхода к обучению позволил составить представление о содержании понятий  «компетентность» и «компетенция».       Компетенция- это готовность (способность) ученика использовать усвоенные знания, учебные умения и навыки, а также способы деятельности в жизни для решения практических  и теоретических задач.       В связи с практической ориентированностью современного образования основным результатом деятельности образовательной школы должна стать не система знаний, умений и навыков сама по себе, а набор ключевых компетентностей, о которых рассказывается в данном докладе.
Раздел Физика
Класс -
Тип Другие методич. материалы
Автор
Дата
Формат doc
Изображения Нет
For-Teacher.ru - все для учителя
Поделитесь с коллегами:

Развитие ключевых компетенций учащихся

на уроках физики


«Изменилась не только сумма знаний,

необходимых современному человеку,

еще больше перемены произошли

в способах изучения нового».

С.Пейперт


I. Введение.

В 2007 г. Мировой экономический форум опубликовал рейтинг образовательных систем 125 стран мира ( «Аргументы и факты - Н.Новгород», № 31, 2007 со ссылкой на «Financial Times» ) . Рейтинг показывает подготовленность страны к экономике будущего, общее качество системы образования, а также уровень преподавания естественных наук (математики, физики, химии и информатики). По качеству образования в области естественных наук первое место заняла Финляндия, далее идут Исландия, Дания, Швейцария, Бельгия. В «десятке сильнейших» Сингапур, Гонконг, Тайвань и Малайзия. Голландия заняла 18-е место, опередив Японию, Великобританию, Германию, Швецию, Францию. Казахстан авторы даже не упоминают. По качеству преподавания естественных наук в «десятку сильнейших» вошли: из Европы- Финляндия, Бельгия, Швейцария, Франция, Чехия; из Азии - Сингапур, Гонконг, Индия, Тунис, Тайвань.

Оказывается, что не всегда экономически развитые страны занимают ведущие позиции в образовании. Например, Китай и Тунис обогнали Великобританию.

Казахстана ни в одном списке передовиков нет.

Основной причиной отставания нашей системы образования является неумение применять знания, полученные при изучении естественно - научных дисциплин. Современная педагогическая наука сформулировала это как неумение нашей школы формировать компетенции у школьников. Деятельностная направленность образования, компетентностный подход в повседневной работе школы должны сместить акценты с «заучивания» знаний на формирование умений, компетентностей.

Выдвинут лозунг «Формирование компетентностей должно стать массовой технологией». Педагогической концепцией Государственных стандартов в Казахстане является системно -деятельностный компетентностный подход в обучении (apkpro.ru - сайт Академии повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования) . Именно он в итоге должен дать основные результаты обучения и воспитания в виде сформированных общих и ключевых компетентностей.

В содержании образования (в частности, в математике и физике) должна быть увеличена доля практической составляющей (конечно, без ущерба для фундаментальных знаний). Сочетание «ЗУНы» заменяют на «ЗУКи» (знания, умения и компетентности). И это не одно и то же.

Общие компетенции в физике - это, например, умение решать классы задач на базе приобретенных знаний. Формированию этих умений помогут современные педагогические технологии (практикумы, модульные программы), информационные технологии.

Ключевые компетенции - это умение выполнять целостное, понятное, грамотное действие, решать реальную ситуацию, задачу. Как правило, их формирование может активно осуществляться через межпредметную интеграцию.

Помимо ключевых компетенций, общих для всех предметных областей, выделяются и предметные компетенции - это специфические способности, необходимые для эффективного выполнения конкретного действия в конкретной предметной области и включающие узкоспециальные знания, особого рода предметные умения, навыки, способы мышления.




II. О компетентностном подходе в обучении физике.

Компетентностный подход является одним из направлений обновления образования в стратегии модернизации содержания общего образования Казахстана. Предполагается, что в основу обновленного содержания общего образования будет положено формирование и развитие ключевых компетентностей учеников.

Под ключевыми компетентностями понимается способность школьников самостоятельно действовать в ситуации неопределенности при решении актуальных для них проблем.

Анализ литературы по проблемам компетентностного подхода к обучению позволил составить представление о содержании понятий «компетентность» и «компетенция».

Компетенция- это готовность (способность) ученика использовать усвоенные знания, учебные умения и навыки, а также способы деятельности в жизни для решения практических и теоретических задач.

В связи с практической ориентированностью современного образования основным результатом деятельности образовательной школы должна стать не система знаний, умений и навыков сама по себе, а набор ключевых компетентностей:

1. Ценностно- смысловая - готовность видеть и понимать окружающий мир, ориентироваться в нем, осознавать свою роль и предназначение, умение выбирать целевые и смысловые установки для своих действий и поступков, принимать решения.

2. Общекультурная - осведомленность обучающегося в особенностях национальной и общечеловеческой культуры, духовно-нравственных основах жизни человека и человечества, отдельных народов, культурологических основах семейных, социальных, общественных явлениях и традициях, роли науки и религии в жизни человека, их влияние на мир, эффективных способах организации свободного времени.

3. Учебно- познавательная - готовность обучающегося к самостоятельной познавательной деятельности: целеполаганию, планированию, анализу, рефлексии, самооценке учебно- познавательной деятельности, умению отличать факты от домыслов, владению измерительными навыками, использованию методов познания.

4. Информационная - готовность обучающегося самостоятельно работать с информацией различных источников, искать, анализировать и отбирать необходимую информацию, организовывать, преобразовывать, сохранять и передавать ее.

5. Коммуникативная - включает знание необходимых языков, способов взаимодействия с окружающими и удаленными людьми и событиями, предусматривает навыки работы в группе, владение специальными ролями в коллективе. Обучающийся должен уметь представить себя, написать письмо, анкету, заявление, задать вопрос, вести дискуссию и т.д.

6. Социально-трудовая - владение знаниями и опытом в гражданско-общественной деятельности (выполнение роли гражданина, наблюдателя, избирателя, представителя), в социально-трудовой сфере (права потребителя, клиента, производителя), в области семейных отношений и обязанностей, в вопросах экономики и права, в профессиональном самоопределении.

7. Личностная (самосовершенствование) - готовность осуществлять физическое, духовное и интеллектуальное саморазвитие, эмоциональную саморегуляцию и самоподдержку.

III.Формирование научной компетентности


I закон термодинамики, описывающий механические и тепловые явления, легко запоминается. Но применять этот закон к описанию реальных явлений учащиеся затрудняются. Усиленным тренингом можно помочь им глубже вникнуть в смысл закона. При этом и формируется ключевая компетентность: описание конкретного явления в природе или процесса в технике, быту с точки зрения I закона термодинамики.

Значит, необходимо уверенно владеть этим законом как инструментом. Полезно начинать работу по формированию нужной компетентности с создания и осознания широко известной обобщающей таблицы (см., например, статью Савиной С.А. «Некоторые аспекты технологии обобщения и закрепления» в «Физике» (ПС), 2007, № 8). Но в цитируемой таблице не хватает конкретных примеров. А именно они убеждают ребят в том, что мир реально познаваем и подчиняется законам, которые человек уже сумел открыть и познать. И только осознав эти факты, закрепив умения применять I закон термодинамики, учащиеся приобретут требуемую ключевую компетентность.

Тренинг можно провести, разбирая конкретные примеры явлений природы, процессов в технике, в быту и т.д. (например, из учебника и дополнительной литературы):

Процессы

Формулы

Примеры

Изотермический

А (или А')=-Q

«Вечный двигатель»- не вечен, т.к. для совершения работы необходимо поступление энергии, например, количества теплоты Q. При отсутствии этого поступления изотермический процесс нарушается- работа совершается за счет убыли внутренней энергии до 0.

Изобарный

p=const.

ΔU=Q+A

Двигатели смешанного типа.

Изохорный

V=const.

A=0

ΔU=Q

Нагрев воды в чайнике; нагрев воздуха в комнате; получение планетой Земля энергии от Солнца; выделение энергии (образование ледяного покрова- без учета изменения объема).

Адиабатный

Q =0

U=-A

(или А')

Нагрев насоса при накачивании шины; вспыхивание смоченной эфиром ватки при резком вдвигании поршня в сосуд; охлаждение и конденсация пара в облаке при его быстром поднятии вверх и резком расширении в атмосфере; рабочий ход ДВС; гравитационное сжатие звезды (А), нагрев и «вспыхивание» термоядерных реакций в центре звезды (ΔU ≠0)

При выполнении тренировочных заданий необходимо предоставить учащимся возможность поработать самостоятельно. Приведу примеры карточек для самостоятельной работы с разноуровневыми заданиями( + + +, + + и +).

Вариант 1 + + +

  1. Почему образуются облака на Земле? Могут ли они образоваться на Венере? Напишите I закон термодинамики и примените его к данному явлению.

  2. Изобразите графики адиабатного и изотермического процессов на одном графике в осях p, V. Какой из графиков- изотерма, какой- адиабата? Ответ обоснуйте. (Подсказка: рассмотрите доказательство с точки зрения совершения работы)

Вариант 2 + + +

  1. Наблюдается разряд молнии в дерево. Почему дерево загорается? Напишите I закон термодинамики и примените его к данному явлению.

  2. Почему для нагревания газа, который не может расширяться (V=соnst), расходуется энергии меньше, чем при нагревании его на тоже число градусов пр постоянном давлении р= соnst), когда газ может расширяться?

Вариант 3 + +

  1. В океане кораблям часто встречаются айсберги. Напишите I закон термодинамики и примените его к данному явлению. Каким способом передается тепло?

  2. Объясните с помощью I закона термодинамики, почему температура внешних слоев звезд ( в том числе и Солнца) меньше температуры внутренних слоев?

Вариант 4 + +

  1. В сильную жару воздух нагревается до высокой температуры. Напишите I закон термодинамики и примените его к данному явлению. Каким способом передается тепло?

  2. Для получения газированной воды через воду пропускают сжатый углекислый газ. Почему температура воды при этом несколько понижается?

После самостоятельной работы обязательно нужно провести анализ предложенных ответов. Например:

Вариант 1

1. Так как Q =ΔU+ А' (вторая запись I закона термодинамики), а, по условию

Q =0, то U=- А'. В верхних слоях тропосферы водяные пары резко расширяются, совершая работу А', значит их внутренняя энергия уменьшается (знак «-«). Температура уменьшается, водяные пары конденсируются , образуя облака и - в дальнейшем тучи.


  1. Формирование научной экологической компетентности.

При подведении итогов темы «Тепловые явления» очень полезно в рамках деятельностного подхода провести деловую игру «Работает институт космической опасности» - решить проблемы, над которыми работает целый институт. Серьёзные научные расчеты помогут в формировании научной экологической компетентности.

  1. Лаборатория метеоритной опасности

Метеороид - ледяная глыба- влетела в атмосферу Земли при температуре -2700С. В результате трения о воздух при большой скорости он нагрелся, расплавился, полученная вода закипела, и образовавшийся пар породил взрыв. Мощность взрыва была оценена в 100млн.МВт по разрушительному эффекту. Оцените массу влетевшего метеороида, считая, что процесс длился всего 1с. Предложите идеи защиты от метеоритной и астероидной опасности.

  1. Лаборатория тепловой опасности

На земном шаре покровные льды сосредоточены в основном поровну в Антарктиде и Гренландии. Оцените, какое количество теплоты, полученное Землей от Солнца и в результате парникового эффекта, может растопить эти холодные льды? Какие будут последствия на Земле? Для оценки используйте географические карты Земли.

Подсказки:

а) считайте толщину льдов около 1км. Оцените площадь льдов по карте. Найдите объем льдов;

б) используя знание физических формул, найдите требуемое количество теплоты;

в) оцените высоту подъема воды, распределив получившуюся в результате льдов воду по всей поверхности Земли.

3. Лаборатория экологии «тепловые двигатели»

Оцените, на сколько градусов нагреют атмосферу Земли все автомобили за один год, если их средний КПД составляет 30%. Какие последствия могут быть?

Подсказки:

а) считайте, что за 1с топливо в цилиндре при сгорании выделяет количество теплоты 1000Дж;

б) оцените число автомобилей на Земле, используя знания по географии и математике;

в) оцените массу атмосферы сами, взяв нужные параметры из таблиц.


4. Лаборатория жизнедеятельности человека

Какая доля энергии потребляемой пищи идет на подогрев организма человека в течении дня?

Подсказки:

а) считайте, что человек состоит полностью из воды;

б) считайте нормальной температуру человека 36,6 0С, а средней температурой воздуха 200С.;

в) из-за разности температур тело человека должно непрерывно остывать. Рассмотрите температуру для вашей средней массы.

Кому нужно больше потреблять пищи: жителям севера или юга?

Что же должны получить ребята из расчетов?

Лаборатория тепловой опасности: покровные льды на земном шаре в основном сосредоточены в Антарктиде и Гренландии. Площадь Гренландии SГ=2,2x106км2, площадь Антарктиды SА=14x106км2, суммарная площадь льдов S=SГ+SА.

Если толщина льдов h=1км, то V=hS = 16,2 x 106км3, m= 14,6 x 1018 кг, Q =mλ, Q=4,8 1024Дж.

Этого количества теплоты достаточно для таяния данного объема льда. Тогда образуется лишний объем воды VВ=16,2 x 106 км3.

Площадь поверхности земного шара S=4πR2 =5x108км2. Разделим общий объем на площадь и получим высоту столба воды, распределенной по всей поверхности земного шара h=32м. Огромные территории будут затоплены, в том числе плодородные сельскохозяйственные земли, крупные портовые города, населенные районы Европы, Азии, Америки. А это- катастрофа.

Лаборатория «Тепловые двигатели»: одна из причин изменения климата - нагревание атмосферы Земли выхлопными газами тепловых двигателей.

Пусть m=Vρ- масса атмосферы, где V- объем атмосферы, ρ- ее плотность, a Q=cm∆Tk, где с - удельная теплоемкость воздуха, k- число автомобилей.

Объем атмосферы: V= [4/3π(R+h)3-R3]

Масса атмосферы m= 6,8 x 1018кг.

Количество теплоты, выделяемой автомобилями в атмосферу за год,

Q= 1,58 x 1019Дж.

Изменение температуры за год ∆T=Q/cm; ∆T =0,0020, значит, за 100 лет атмосфера нагреется на 0,20, а это уже очень опасно!

В СМИ приводятся сведения, что в течении XX в. температура повысилась приблизительно на градус.

V. Формирование информационной компетенции

Огромная роль принадлежит формированию естественно - научного мировоззрения школьников через изучение предметов естественно - научного цикла - физики, химии, биологии, - усвоение ими базовых научных знаний. Откройте любую газету, зайдите на любой сайт в Интернете- вы обязательно наткнетесь на информацию антинаучного содержания. Задача школьного учителя - развить у ученика критическое мышление, которое позволит реально оценивать достоверность полученной информации, сформировать необходимую долю скептицизма по отношению к услышанному и уведенному, научить отделять гипотезу от научного факта, вымыслы и рекламные «утки» от действительности.

К сожалению, параллельно с тенденцией распространения лженауки и паранормальных верований в обществе количество учебных часов в Базисном учебном плане, отводимых на изучение физики, химии, биологии, географии, неуклонно сокращается. Астрономия как самостоятельный предмет вообще изъята из школьной программы. Возможно, что уменьшение естественно-научной составляющей является одной из причин того, что человек, получивший так называемый «базовый минимум» основ естественных наук, легко попадает в лженаучные сети СМИ.

Опыт работы показывает, что в сложившихся обстоятельствах достаточно эффективным средством формирования критического мышления является технология развития критического мышления через чтение и письмо. Учитель организует работу учащихся с текстами СМИ. Содержание этих текстов осмысливается, анализируется, соотносится с базовыми научными знаниями, оценивается на достоверность. Тексты берутся из Интернета, газет, радио- и ТВ-сообщений.

Пример из практики: весной 2008г. большую тревогу вызвало у семиклассников сообщение по радио о предстоящем через два дня (с указанием времени с точностью до минут!) конце света: «Ученые обнаружили, что на Солнце образовалась щель, из которой вырвался огромных размеров плазмоид, и теперь он со страшной скоростью движется к Земле. Через двое суток он достигнет поверхности Земли, и наступит конец света». Стали анализировать текст сообщения.

-Что такое Солнце?- Звезда.

-Что такое звезда? - Раскаленный газовый шар.

-Может ли в газе образоваться щель? - Нет, так как у газов есть свойство занимать весь предоставленный объем.

-Что такое плазмоид? - Плазма, ионизированный газ, вещество Солнца. Плазмоид - кусок плазмы, кусок солнечного вещества.

-Что значит Солнце для жизни на Земле? - Солнце- источник энергии, источник излучений, которые доходят до Земли и обеспечивают условия жизни на Земле. Без солнечного излучения и солнечного вещества жизнь на Земле погибла бы.

-Какова самая большая скорость в природе? - Скорость света, 300 000 км/с.

-Может ли быть «страшная скорость», о которой говорится в сообщении, больше скорости света? - Нет.

-Что такое «конец света»? - Конец жизни на Земле, гибель человечества, планеты.

-Так представляет ли плазмоид, который движется с поверхности Солнца к Земле такую большую опасность, что может вызвать конец света? - Конечно нет!

После такого анализа текста дети недоуменно спрашивают: «А почему, кто и зачем говорит по радио такую ерунду?» Теперь пора порассуждать с ними о пользе научных знаний, о том, что знание- сила, что образованного и думающего человека трудно обмануть, ввести в заблуждение, напугать.

Работу с текстами СМИ по оценке достоверности информации можно организовать в разных формах:

  • работа на уроке на основе приемов технологии развития критического мышления через чтение и письмо («думаю один, в паре, вместе», « двухчастный дневник», «кластер» и т.д.). Тексты предлагает учитель сам или их приносят на урок сами учащиеся;

  • индивидуальное творческое домашнее задание (найти в СМИ «подозрительный» текст и проанализировать его);

  • выполнение проекта (анализ статей и сайтов Интернета по определенной проблеме, установление степени научности какого- либо понятия).

Подводя итоги, можно сказать, что организация аналитической работы учащихся с текстами СМИ позволяет учителю формировать у них критическое мышление, умение применять научные знания к практическим задачам, более глубокое понимание сущности физических явлений, понятий и законов, естественно - научное мировоззрение.

Систематическая работа по анализу текстов сомнительного содержания на основе научных знаний непременно даст свои плоды - у детей выработается естественно - научная мировоззренческая зоркость, которая позволит им правильно ориентироваться в потоке разнообразной информации сегодняшнего дня.

VI. Создание алгоритмов как проявление компетентности


Компетентность - это способность к решению проблем, умение трансформировать собственные знания для выполнения поставленной задачи. Эта способность формируется только в деятельности творческого характера, одним из видов которой является создание алгоритмов.

В процессе составления алгоритма ребенком используются следующие ключевые компетенции:

  • учебные (умение связывать воедино и использовать отдельно части знаний, умение сворачивать, кодировать информацию);

  • исследовательские (умение находить, обрабатывать и систематизировать информацию);

  • социально- личностные (способность критически изучать ту или иную информацию, потребность в оказании помощи окружающим через применении изобретенного алгоритма);

  • коммуникативные (способность понимать язык алгоритмов и кодировать информацию в алгоритм);

  • организаторские (принятие ответственности на себя, овладение инструментом моделирования).

Неоспорим и тот факт, что составление алгоритмов - это отличный способ систематизации знаний. Кроме того, обучение учащихся составлению алгоритмов способствует развитию теоретического мышления.

VII. Компетенции как основа профессиональной деятельности учителей


Новые реалии образования увеличивают сложность профессионально- педагогической деятельности, связанную с интеллектуальным и эмоциональным напряжением, преодолением психологических затруднений. Предстоящий переход общеобразовательной школы на 12- летнее обучение сопровождается расширением профессиональных функций учителя, деятельность которого дополняется выполнением функций консультанта, проектировщика, исследователя и др. Ситуация модернизации образования предъявляет учителям ключевые компетенции в сфере проектирования развития учащихся, педагогического сопровождения личностно- ориентированного и развивающегося обучения, создание условий становления ключевых компетенций обучающихся.

Таким образом, в настоящее время актуальным является поиск таких форм повышения квалификации и их сочетаний, которые в максимальной степени будут способствовать становлению ключевых компетенций педагогов:

  • овладение основами педагогической и творческой деятельности (индивидуальная компетентность)

  • овладение элементарными способностями по самопроектированию, самореализации и рефлексии (самостроительная компетенция)

  • овладение коммуникативной деятельностью по само- и взаимопомощи в общественной жизни (коммуникативная компетенция)

  • овладение навыками исследовательской деятельности (поисково- исследовательская компетенция)

  • овладение способами составления проектов и программ (проектировочная и программная компетенция).


Итог моего доклада будет подведен решением нашего кроссворда « Как выглядит учитель успешного ученика?»



к

р

е

а

т

и

в

н

о

с

т

ь




т

о

л

е

р

а

н

т

н

о

с

т

ь





з

а

и

н

т

е

р

е

с

о

в

а

н

н

о

с

т

ь



к

о

м

п

е

т

е

н

т

н

о

с

т

ь





т

р

е

б

о

в

а

т

е

л

ь

н

о

с

т

ь

-

к

-

с

е

б

е


с

а

м

о

р

е

а

л

и

з

а

ц

и

я




у

м

е

н

и

е

-

д

о

с

т

у

п

н

о

-

о

б

ъ

я

с

н

я

т

ь

о

р

г

а

н

и

з

о

в

а

н

н

о

с

т

ь




с

о

т

р

у

д

н

и

ч

е

с

т

в

о




а

к

т

и

в

н

о

с

т

ь







п

а

р

т

н

е

р

с

т

в

о



в

л

а

д

е

н

и

е

-

н

о

в

ы

м

и

-

т

е

х

н

о

л

о

г

и

я

м

и


п

о

в

ы

ш

е

н

и

е

-

п

р

о

ф

е

с

с

и

о

н

а

л

и

з

м

а


и

н

и

ц

и

а

т

и

в

а





д

о

б

р

о

т

а





т

в

о

р

ч

е

с

к

и

й

-

п

о

и

с

к




с

а

м

о

д

о

с

т

а

т

о

ч

н

о

с

т

ь

-

л

и

ч

н

о

с

т

и


к

о

м

м

у

н

и

к

а

б

е

л

ь

н

о

с

т

ь



Чем больше мы воспитываем успешных учеников, тем больше мы понимаем, что работаем качественно. Желаю Вам обладать всеми критериями успешности учителя.

Литература:


  1. Государственный стандарт 2002г.


  1. «Аргументы и факты - Н.Новгород», № 31, 2007 со ссылкой на «Financial Times»


  1. apkpro.ru - сайт Академии повышения квалификации и профессиональной переподготовки работников образования


  1. «Политика образования». - «1 сентября», №12 от 23.06. 2007г.


  1. Статья Савиной С.А. «Некоторые аспекты технологии обобщения и закрепления» в «Физике» (ПС), 2007, № 8.

6. Иванов Д.А. Комптенции и компетентностный подход в современном образовании.//

Завуч. Управление современной школой.- №1.- 2008. с.4-24

7. Солянкина Н.Л. Профессиональная компетентность: понятие и виды.- Красноярск. 2003

8. Республиканский научно- методический журнал «Физика в казахстанской школе»,

№2 (20)-2009

8

© 2010-2022