Опыт успешного усвоения ФГОС по физике: проблемы и ключевые ситуации

Опыт успешного усвоения ФГОС по физике: проблемы.

Физика в школе - это больше, чем физика. Урок, учебный предмет, учебная работа - все это составляющие жизни школьника, в течение которых, как и на иных этапах, происходит изменение ребенка как личности.

Физика как наука о наиболее общих законах природы, выступая в качестве учебного предмета в школе, вносит существенный вклад в систему знаний об окружающем мире. Она раскрывает роль науки в экономическом и культурном развитии общества, способствует формированию современного научного мировоззрения. Для решения задач формирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников в процессе изучения физики основное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности по их разрешению. Гуманитарное значение физики как составной части общего образования состоит в том, что она вооружает школьника научными методами познания и является важнейшим фактором воспитания и развития полноценной личности.

Место школьной физики в системе общеобразовательных предметов определяется особенностями положения физики среди других наук. Физика тесно связана со всеми науками о природе, с философией и служит теоретическим фундаментом современной техники. Ее теории и методы широко применяются в химии, астрономии, биологии, геологии и во многих областях техники; это обязывает физику - учебный предмет - способствовать политехническому образованию школьников.

Глубокая по своему содержанию связь физики с другими науками вызвала появление новых отраслей знания: астрофизики и биофизики, геофизики и космонавтики и др. Фундаментальные физические законы, такие как законы сохранения, имеют важный философский смысл. Без знания физики невозможно представить современного полноценного среднего образования.

Стремительное развитие научно-технического прогресса оказывает существенное влияние на различные сферы человеческой деятельности, в связи с интенсивным внедрением новых, постоянно меняющихся технологий, что, безусловно, предъявляет ряд требований к человеку, живущему в XXI веке. Получить специальные знания в соответствующих областях техники и технологии, сформировать определенную культуру научного мышления можно только благодаря естественнонаучному образованию, основой которого является физика.

Несмотря на это, сегодня отменены обязательные выпускные экзамены по физике в школе, вступительные экзамены на ряд технических, сельскохозяйственных, медицинских специальностей, что как отмечается, привело к снижению качества усвоения комплекса других профессиональных дисциплин . Вызывает недоумение отсутствие вступительного экзамена по физике на вечернюю и заочную форму обучения для абитуриентов, поступающих на технические специальности .Кроме того, сегодня в качестве альтернативного варианта экзамена по физике в технические вузы предлагается ввести экзамен по информатике!

В 60 - 80-х г.г. мы гордились лучшим в мире физическим образованием. Обучение на физическом, физико-математическом, физико-техническом факультетах считалось престижным. Следует признать, что во многом благодаря данному периоду Россия остаётся одной из ведущих держав в мире! Однако в настоящее время физика постепенно «вытесняется» из учебных планов, как в общеобразовательной школе, так и в техническом вузе.

Активная критика учебных программ советского периода ориентированных как отмечается на некоего «усреднённого», реально не существующего ученика, привела на переходном к профильному обучению этапе к ломке отшлифованных, тщательно вымеренных, проверенных ранее в течение десятилетий учебных программ, к уменьшению в среднем на треть количества часов отводимых на изучение физики. Учителя физики отмечают, что при такой загруженности не хватает времени на решение задач, на закрепление материала. Хотя именно через решение задач достигается понимание физического материала, приобретаются глубокие и прочные знания, наиболее эффективно формируются умения по их практическому применению. Кроме того, помимо конкретных предметных навыков и умений в процессе деятельности по решению физических задач наиболее эффективно формируется целый комплекс обобщённых навыков и умений (информационных, логических, рефлексивных). В.Г. Разумовский отмечает: «...самое печальное состоит в том, что многие деятели образования, которые вершат судьбу школы, не видят ничего страшного в уходе физики с передовых позиций в образовании: «Оборонка в стране разрушена, и физики теперь не нужны. На пользу ли такая позиция нашему народу и государству?»

Изменения, произошедшие в нашей жизни за последние 15-20 лет, серьёзно отразились на мироощущении школьников. Изменились бытовые условия, круг общения, система жизненных ценностей. Стандарты второго поколения по физике требуют приоритета деятельностного подхода к процессу обучения, развития у школьников умений проводить наблюдения природных явлений, описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать простые измерительные приборы для изучения физических явлений, представлять результаты наблюдений или измерений с помощью таблиц, графиков, применять полученные знания для объяснения физических явлений, принципов действия физических устройств. В современных условиях становится востребованной научно-исследовательская деятельность учащихся. И одним из эффективных средств организации образовательной деятельности являются учебные исследования. Отсюда понятна необходимость создавать условия для развития навыков научного познания, позволяющих осваивать не готовые знания, а методы получения новых знаний. Академик Остроградский писал, что современный учитель является важнейшей фигурой в организации педагогического процесса. От его профессиональной пригодности, педагогического мастерства, готовности к инновационной деятельности зависит эффективность педагогической системы. Научно-исследовательская деятельность - это попытка реформировать систему образования. Как показали исследования, изменить систему образования сложно, но и оставить её такой, как сейчас- нельзя. Поэтому решение проблемы находится в изменении сознания учителя, в обретении им исследовательской позиции в обучении. А на это направлена научно-исследовательская деятельность. Таким образом, владение учителем методикой организации научно-исследовательской деятельности учащихся и знание её основных методов является основным элементом реформирования школьного образования.

Развитие личности в системе образования обеспечивается через формирование универсальных учебных действий, которые выступают инвариантной основой образовательного и воспитательного процесса. Функции универсальных учебных действий включают:

- обеспечение возможностей учащегося самостоятельно осуществлять деятельность учения, ставить учебные цели, искать и использовать необходимые средства и способы их достижения, контролировать и оценивать процесс и результаты деятельности;

- создание условий для гармоничного развития личности и её самореализации на основе готовности к непрерывному образованию;

- обеспечение успешного усвоения знаний, умений и навыков и формирование компетентностей в любой предметной области.

Таким образом, в преподавании физики возникают некоторые противоречия: с одной стороны, закон требует от учителя увеличить самореализацию ученика, развить у него познавательные интересы при изучении физики посредством научных исследований и экспериментов. С другой стороны необходимо полностью менять структуру урока, к чему учитель готов не в полной мере.

Школы нашей страны вступили в ответственный этап перехода к работе в соответствии с требованиями ФГОС.

Изучая федеральный закон, мною были выявлены проблемные особенности нового стандарта и особенности работы в нем. Прежде всего стандарт ориентирует на самореализацию личности ученика, это меняет технологию проведения классического урока. Вторая особенность стандарта заключается в формировании мировоззрения ученика адекватное современному уровню развития науки, что на данный момент очень сложно. Третья проблема, это развитие исследовательских умений обучающихся. Стандарт говорит о подготовке обучающихся к проектной деятельности, о методах научного познания путем исследований, экспериментов и опытов.

Следовательно, выявляется профессиональная проблема готовности учителя к реализации стандартов второго поколения средствами интерактивных форм обучения, в частности, научно - исследовательской деятельности.

Основная цель школьного курса физики - формирование у школьников представлений о физике как науке, о природе, методах и методологии научного познания, роли, месте и взаимосвязи теории и эксперимента в процессе познания, о структуре Вселенной, месте человека в окружающем мире. Этот предмет, прежде всего, учит рационально мыслить. А такое мышление необходимо для того, чтобы понять главное - происхождение и эволюцию природных явлений. Почему какие-либо процессы происходят именно так, а не иначе. И физика это позволяет сделать.

Приведу пример описания методологии решения задач, ключевых ситуаций в 7 классе по теме «Графики движения».

Методология решения задач ключевой ситуации-графики движения.

После рассмотрения функциональной зависимости между величинами, в формуле скорости установили, что зависимость пути от времени является прямой пропорциональностью. Из курса математики ребятам известно, что графиком такой зависимости является прямая проходящая через начало координат.

Предлагаю учащимся задачу.

1) Уровень.

t, c

S, м

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5

Рассмотрите график движения тела и ответьте на следующие вопросы:

- Каков вид этого движения?

- Чему равен путь, пройденный телом за 2 секунды, за 4 секунды?

- Найдите скорости тел за эти промежутки времени.

- Какие физические величины отложены на осях координат?

Ответ: Горизонтальная - ось времени, вертикальная- ось пройденного пути.

- Определите масштаб пройденного пути и времени

Ответ: Одно деление- 20 метров ось пути, 1 с- ось времени

-График какой зависимости мы видим?

Ответ: Прямой пропорциональности пути от времени. Значит это график равномерного движения.

- Определите по графику путь пройденный телом за 2 секунды, 4 секунды

Ответ: За 2 секунды - 40 метров, за 4 с - 80 м

-Рассчитайте скорость за эти промежутки времени (устно)

Ответ: V= S/t V1=40м/2c=20м/c; V2=80м/4c=20м/c

- Какой вывод можно сделать из этих вычислений?

Ответ: Все точки графика имеют одно и то же значение скорости.

Вывод: Для вычисления скорости по графику пути достаточно взять одну точку не совпадающую с началом отсчёта.

Усложняем задачу.

2) Уровень.

Скорость тела уменьшилась в 2 раза.

Постройте график зависимости пути от времени для этого случая в том же масштабе. Сравните относительное расположение этих графиков и сделайте вывод.

-Определите скорость для данного случая равную 10м/с.

Для построения графика запишем уравнение пути: S=V*t т.к. V=10м/c=> S=10t.

Используя знания построения графиков из курса математики, составим таблицу и строим график. (Можно вызвать ученика к доске).

t

0

1

2

3

S

0

10

20

30

2

3

4

5

1

t, c

S, м

20

40

60

80

100

50

- Сравните относительное расположение этих графиков.

Ответ: Один график выше, другой ниже.

- Сравните углы наклона.

Ответ: У графика с большей скоростью угол наклона больше.

Вывод: Сравнить графически скорости тел можно по углам наклона графиков. Чем больше угол наклона, тем больше скорость.

Усложняем задачу.

3) Уровень.

Постройте график движения скорости первого тела и отметьте сеточкой путь пройденный телом за 4 секунды.

Предлагаю учащимся построить график скорости 1-го тела V=20м/с.

График скорости - это график зависимости скорости от времени т.к. V=const график параллелен оси времени.

-Отметьте на графике путь пройденный телом за 4 с.

Для этого запишем формулу S=V*t;

На графике отмечаем V и t и показываем, что они являются сторонами прямоугольника.

Их произведение равно площади прямоугольника.

Вывод: Путь на графике скорости равен площади фигуры, ограниченный графиком скорости.

- Показываем сеточкой путь за 4 с.

Можно показать, что с увеличением времени площадь увеличивается.

2

3

4

5

1

t, c

S, м

10

20

30

40

v

t