ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
Условия развития интеллектуально одаренных детей в области
физико-математических дисциплин
Содержание
Введение
1. Понимание феномена одаренности
1.1 Интеллектуальноодаренные дети
1.2 Возрастные проявленияодаренности
2. Обучение и развитиеинтеллектуально одаренных детей
2.1 Проблема – чему и какучить? Оптимальные условия развития детской одаренности
2.2 Возможности педагога покоординации развития способностей одаренных детей
3. Школы для интеллектуальноодаренных детей
3.1 Профильные школы сфизико-математическим уклоном в Западно-Сибирском регионе
3.2 Физико-математическая школаТомского государственного университета
3.2.1 Творческие задания по физике
Заключение
Литература
Приложение 1
Введение
Созданиеусловий, обеспечивающих выявление и развитие одаренных детей, реализацию ихпотенциальных возможностей, является одной из приоритетных социальных задач.Вместе с тем, практика отечественного образования не изобилует исследованиями вобласти развития одаренности, что, следовательно, обуславливает актуальностьпроблемы определения организационно-педагогических основ деятельности пообучению, развитию и поддержке одаренных учащихся [11].
Насегодняшний день большинство специалистов признают, что уровень, качественноесвоеобразие и характер развития одаренности – это всегда результат сложноговзаимодействия наследственности (природных задатков) и социальной среды,опосредованного деятельностью ребенка (игровой, учебной, трудовой). В то же времянельзя игнорировать и роль саморазвития личности, лежащие в основе формированияи реализации индивидуального дарования [1].
Одним изнаиболее дискуссионных вопросов является вопрос о частоте проявления детскойодаренности. Существуют две крайние точки зрения «все дети являются одаренными»и «одаренные дети встречаются крайне редко». Указанная альтернатива снимается врамках следующей позиции: потенциальная одаренность по отношению к разным видамдеятельности присуща многим детям, тогда как актуальную одаренностьдемонстрирует незначительная часть детей. При этом одни дети могут достаточнолегко проявлять особую успешность в широком спектре деятельностей, другие женапротив могут долго не проявлять свои таланты, оставаясь нераскрытыми дляпедагога. В качестве одной из причин отсутствия проявлений того или иного видаодаренности может быть недостаток (в силу условий жизни) соответствующихзнаний, умений и навыков. Стоит такому ребенку их усвоить, как его одаренностьстановится явной и очевидной (актуальной) для педагога [1].
Несомненно,что одаренность ребенка чаще проявляется вне учебной деятельности, определяяперед учителем задачу быть более внимательным и больше интересоватьсяувлечениями своих учащихся, не делая отметку главным мерилом способностей.
В работе сданным феноменом важно учитывать и то, что признаки одаренности, проявляемые вдетские годы, даже при самых, казалось бы, благоприятных условиях могут либопостепенно, либо весьма быстро исчезнуть. Учет этого обстоятельства особенноважен при организации практической работы с одаренными детьми. Не стоитиспользовать словосочетание «одаренный ребенок» в плане констатации (жесткойфиксации) статуса данного ребенка. Возможен и психологический драматизмситуации, когда ребенок, привыкший к тому, что он – «одаренный», на следующихэтапах развития вдруг объективно теряет признаки своей одаренности.
Вместе с тем,сложность и многогранность форм и проявлений детской одаренности очевидна, какочевидно и другое – необходимость создания и поддержания условий (специфичнойсреды) для развития данных проявлений [7]. В формирующихся условиях важен учетмножества факторов, обуславливающих процесс работы с детьми (специфика возрастногоразвития, своеобразие одаренности, специфика коллектива, в котором обучается одаренныйребенок и т.п.). Необходимо в немалой мере индивидуализировать программуобучения и развития, стимулируя ребенка одновременно в направлении расширениясферы интересов с целью более гармоничного интеллектуального и физическогоразвития.
Специфичная обучающая среда – стартоваяплощадка для выполнения центральной задачи педагога в работе с одареннымидетьми – привить им вкус к серьезной творческой работе, требующей от ребенкапридумывания, самостоятельного выдвижения идей, прогнозирования результата [8].
Развитиетворческого потенциала одаренных детей также напрямую связано с разработкой иреализацией специальных творческих программ обучения и учебных материалов. Чемони отличаются и как по ним обучать? – на эти и другие вопросы, касающиесяопределения благоприятных условий, нам необходимо будет ответить в ходевыполнения курсовой работы.
Целью исследования является изучение и анализ условийразвития интеллектуальной одаренности у детей среднего (12–14 лет) и старшего(15–16 лет) школьного возраста в области физико-математических дисциплин.
Задачи исследования:
1. Раскрыть понятие«интеллектуальная одаренность», возрастные особенности и формы ее проявлений.
2. Определитьусловия, необходимые для развития способностей интеллектуально одаренных детей.
3. Охарактеризоватьвозможности педагога по координации развития способностей одаренных детей.
4. Проанализироватьусловия профильного обучения в специализированных школах физико-математическойнаправленности.
1. Пониманиефеномена одаренности
1.1 Интеллектуальноодаренные дети
Какпоказывает практика, для успешного интеллектуального развития одаренных школьниковнедостаточно наличия хорошо организованной систематической напряженнойобщеобразовательной работы в школе. Первоначальным необходимым условием являетсяиспользование научных представлений и методов к проблеме выявления и развитияодаренности. Научные исследования и практика показывают, что развитие талантаможет быть задержано и даже загублено на любом этапе развития. Необходимоспециальное квалифицированное психологическое и педагогическое взаимодействиедля решения названных вопросов, помощь в развитии талантливой личности [9].
В настоящеевремя не существует четкого определения одаренности. Значительные трудности вопределении понятия одаренности связаны с общепринятым пониманием термина каксинонима таланта. В 1972г. Комитет по образованию США опубликовал следующееопределение одаренности: «одаренными и талантливыми детьми можно назвать тех,которые, по оценке опытных специалистов, в силу выдающихся способностейдемонстрируют высокие достижения в одной или нескольких сферах деятельности:интеллектуальной, академической, творческой, общения и лидерства, вхудожественной, спортивной» [RusEdu информационные технологии в образовании[Электронный ресурс]. – URL: www.rusedu.info/Article731.html].
Ананьев Б.Г.ввел следующее определение одаренности – «Одаренность – значительное посравнению с возрастными нормами опережение в умственном развитии, либоисключительное развитие специальных способностей (музыкальных, художественных идр.)» (Ананьев Б.Г. Избранные психологические труды: Т. II. М., 1980. С. 78).
В основеопределения одаренности можно выделить опережающее интеллектуальное развитие испособность к творчеству.
Дети синтеллектуальной одаренностью легко овладевают основополагающими понятиями, быстрозапоминают и сохраняют информацию. Интеллектуальную одаренность различают взависимости от предметного содержания деятельности: одаренность в областитехнических, естественных и гуманитарных наук.
Непременная отличительная чертаодаренного ребенка – оригинальность его мышления, выражающаяся в непохожести,нестандартности действий, принимаемых решений.
Выявление одаренных детей являетсяважным процессом в школьной жизни. В силу того, что одаренность не являетсянеизменным качеством личности, результаты ее ранней диагностики не могут считатьсяабсолютно надежными. Одаренность ребенка может обнаружиться и на более позднихэтапах его развития. Следовательно, диагностические процедуры должныпроводиться с определенной периодичностью, охватывая весь контингент учащихся,и служить основой для корректировки учебных программ каждого ребенка [10].
Попадая в подготовленную социальнуюсреду, проявления усиливаются и получают дальнейшее развитие. Важнымоказывается и момент создания и поддержания условий среды, способствующихиндивидуальному закреплению отличительных способностей ребенка.
1.2 Возрастныепроявления одаренности
Каждый период детства по-своему эмоционалени чувствителен, и каждую возрастную ступень отличает своя, не свойственная нипредыдущим, ни последующим возрастам, готовность к подъему определенных сторонинтеллекта. Такого рода предпосылки развития, обусловленные эмоциональными периодами,можно рассматривать, как возрастные факторы одаренности [2].
Так, уже в средних классах, уучащихся подросткового возраста (12-14 лет) вырабатывается формальное мышление.Подросток уже может рассуждать и действовать в логике рассуждения, независимоот воспринимаемой реальности.
Он может совершать гигантский посвоему качеству скачок – он начинает ориентироваться на потенциально возможное,а не на обязательно очевидное. Благодаря своей новой ориентации он получает возможностьвообразить все, что может случиться, – и очевидные, и недоступные восприятию события.Тем самым повышается вероятность того, что он разберется в действительно происходящем.
Стремлениеоткрыть реальное в возможномпредполагает, что подросток смотрит на возможное как на совокупность гипотез, требующихпроверки и доказательств. Подросток уже может, как это делает взрослый, подвергатьпеременные комбинаторному анализу, методу, гарантирующему составлениеисчерпывающего перечня всех возможностей.
В такомвозрасте «ищущий» подросток готов активно проявлять свои возможности, взаимодействоватьсо сверстниками, участвовать в самых различных начинаниях, что по-своемусодействует развитию интеллекта. Никакой другой возраст не несет с собой такойнепосредственной потребности самоутверждения и готовности действовать.
В старшемшкольном возрасте (15-16 лет), который уже относят к ранней юности, сама«ситуация развития» (предстоящее окончание школы, изменение положения средиокружающих, возрастание обязанностей), равно как и характерные для этоговозраста «внутренние условия» (интенсивное формирование мировоззрения, ростсамосознания, влияние установок на будущее), обусловливают поиски перспективы жизненногопути, развитие чувства ответственности и стремление управлять собой, обогащениеэмоциональной сферы.
У старших школьников очень заметнаработа анализирующей мысли, также готовность к рассуждениям и особаяэмоциональная впечатлительность. Такое совмещение «мыслительного» и«художественного» типов, расположенность к самовоспитанию исамосовершенствованию открывают особые возможности для многостороннегоразвития. Поскольку эти качества являются возрастными и, следовательно, вкакой-то мере временными, их нужно вовремя и в полной мере использовать дляразвития индивидуальных способностей.
Школьники в этот период(15-16 лет) наиболее активны. Они посещают факультативные занятия,дополнительные занятия, связанные с углубленной подготовкой в интересующейобласти знаний, являются членами научных обществ учащихся, а также включаются внаучно-исследовательскую деятельность с последующим представлением результатовна школьных, районных, ученических конференциях, принимают участие в предметныхолимпиадах. Их активное участие в различных проектах создает условия иобеспечивает дополнительные возможности для раскрытия и развития способностейребенка в различных видах деятельности, развитие и раскрытие интеллектуальногопотенциала школьников.
Проявляющие себя на разных возрастныхэтапах предпосылки развития – это специфические, на время возникающиевнутренние условия умственного роста, другими словами – возрастные факторыодаренности.
Понятие «возрастная одаренность»означает отсутствие уверенности, что необычно высокий умственный уровень иранние успехи ребенка действительно являются предвестниками собственноодаренности – ведь они могут оказаться чем-то временным, преходящим. Выражение«возрастная одаренность» имеет и некоторое объяснительное значение: в нем выступаетпризнание зависимости незаурядных умственных качеств ребенка от ходавозрастного развития и специфических возможностей детства [2].
Рассматривая подростковый и старшийшкольный возраст можно утверждать, что одаренность необходимо начинать развиватьс подросткового возраста. В этот период познавательные вопросы детейприобретают новое качество – поисковый характер: они направлены в основном насамостоятельное нахождение неизвестного, носят исследовательский характер. Детиотличаются высокой способностью включаться в поставленные проблемы,возвращаться к ним по мере дальнейшего опыта исследования. В период же старшегошкольного возраста нужно поддерживать развитие и выводить на более высокийуровень.
одаренность интеллектуальный способность школа
2. Обучение и развитие интеллектуальноодаренных детей
2.1 Проблема – чему и как учить?Оптимальные условия развития детской одаренности
При выявлении детей с незауряднымиумственными возможностями встает проблема – чему и как их учить, как способствоватьих оптимальному развитию.
В современной практике организацииобучения интеллектуально одаренных детей в любой области знаний выделяют триосновных направления: факультативные занятия с одаренными детьми по углубленнойпрограмме, предоставление возможности ускоренного прохождения школьнойпрограммы и создание классов (школ), работающих по специально разработаннымпрограммам [6].
Какие при этом условия можно считатьоптимальными?
1. Конечно, программы дляинтеллектуально одаренных детей должны отличаться от обычных учебных программ.
Специфика учебных программ должнаучитывать особенности обучающихся. Приведем пример. Среди способностей выделяют[3]:
- способностьбыстро схватывать смысл теоретических принципов, понятий, положений. Такаяспособность требует широты материала (представление суждений разных ученых,разных точек зрения), что необходимо для обобщения материала;
- потребностьсосредотачиваться на заинтересованных сторонах проблемы и стремленииразобраться в них. Эта потребность редко удовлетворяется при традиционномобучении, и ей надо дать реализоваться в специальных учебных программах черезразнообразные виды учебной деятельности, в частности, самостоятельную работу,задания открытого типа (задания свободного изложения предполагают свободныеответы по сути задания), развитие необходимых познавательных умений (заданияразного уровня сложности, задания творческого характера), развитие практическихнавыков (задания по выполнению экспериментальных работ, мини-исследования,ролевые игры);
- способность подмечать,рассуждать и выдвигать объяснения, что также может развиться через заданиятворческого характера, исследовательские проекты;
- способностьустанавливать логические связи, что достигается за счет интеграции в программуродственных областей знаний, а не ограничения строго определенной областьюзнаний;
- обеспокоенность,тревожность в связи со своей непохожестью на сверстников. Включение в учебнуюпрограмму аффективного компонента дает возможность ребенку лучше понять себя исвои переживания и ведет к принятию себя и других.
Содержание углубленной программы вотличие от обычной школьной программы содержит большое количестводополнительного учебного материала – увлекательных тем, например,«Интерференция света», «Когерентность волн» – к разделу «Оптика», «Движение вцентральном поле. Задача Кеплера», «Твердое тело. Уравнения движения твердоготела» – к разделу «Законы движения»), расширяющих кругозор, вызывающихповышенный интерес у школьников и усиливающих их мотивацию к обучению;творческих практических заданий и т.д.
Другим отличием углубленной программыявляется наличие в ней творческих заданий. А развитие потребности в творчестве,развитие личностных характеристик, способствующих реализации одаренности, такжеважно при работе с такими детьми, как и повышение их интеллектуального уровня. Например,в содержание программы могут включаться практические занятия по моделированиюфизических объектов, занятия на реальных практических установках в лабораторияхНИИ или на предприятиях. Содержание программы также включает и разнообразныепроектные задания, предполагающие приблизить школьников к реальнойпроектно-конструкторской деятельности, проведению наблюдений, участию в решениитехнологических задач.
Вместе с тем, содержание программыдолжно быть сбалансировано по уровню сложности и видам деятельности. Наряду сдобавлением новых тем должны быть разнообразны и виды педагогическойдеятельности со школьниками и формы их организации. Помимо классно-урочнойсистемы, важно использовать лекции, практические занятия, лаборатории, планируемыедля проведения в форме экскурсий, конференций, дебатов и т.д.
2. Очевидно и то, что необходимостьразвития способностей одаренных детей должно изменять организацию учебногопроцесса, ориентируясь на принцип личностно-ориентированного обучения. В чемпроявляется специфика учебного процесса?
Существуют разные стратегии обученияодаренных детей, которые могут быть воплощены в разные формы. К основнымстратегиям обучения детей с высоким умственным потенциалом относят ускорение иобогащение.
Вопросы темпа обучения являютсяпредметом давних не утихающих споров. Многие ученые поддерживают ускорение,указывая на его эффективность для одаренных учащихся [1, 4]. Другие ученыесчитают, что установка на ускорение – это односторонний подход к детям свысоким уровнем интеллекта. Ускорение не является универсальной стратегией,необходимой всем одаренным. Ускорение лишь сокращает число лет, проводимых вшколе [3, 4].
Существуют некоторые формы ускорения,например, ранее поступление в школу. С одной стороны, ранний прием выявляетнаиболее благоприятные стороны ускорения, с другой – есть возможностиотрицательных последствий, прежде всего в отношениях с окружающими иэмоциональном развитии детей [3].
Возможно и ускоренное прохождениестандартной учебной программы в рамках учебного класса. Проявляется в том, чтоучитель индивидуализирует учебный процесс для одаренных детей, составляя дляних индивидуальный учебный план.
Так, одаренным ученикам оставляютбольше свободного времени, которым они самостоятельно распоряжаются для занятийв соответствии со сложившимися у них склонностями. Индивидуальный учебный планпредполагает, что по отдельным учебным предметам одаренному ученику будетпозволено не только изучать программу в меньшем объеме, но даже и с меньшейрезультативностью [10].
Также применима форма переводаучащегося через класс. Благодаря такому переводу ребенок оказывается вокружении интеллектуально стимулирующих его соучеников. В этой форме ускорениянет социально-эмоциональных проблем, дискомфорта и пробелов в обучении [3].
Однако оптимальный результатэффективной формы ускорения достигается при одновременном соответствующемизменении содержания учебных программ и методов обучения. Только ускорениеиспользуется редко, чаще учебные программы основываются на сочетании двухосновных стратегий – ускорения и обогащения [3].
При работе с одаренными детьмицелесообразно использовать диалогические формы обучения. Сложившаяся формаобщения в процессе обучения (спрашивающий учитель – отвечающий ученик) блокируетактивность школьника в постановке вопроса.
В качестве оптимальных условийстимуляции познавательной потребности ребенка как основы развития егоспособностей, специалисты выделяют следующие характеристики процесса обучения:
- высокаясамооценка ребенка, то есть создание у него достаточной уверенности в своихсилах;
- созданиесоответствующего психологического климата в семье и на уроке. Познавательнаяпотребность может развиваться лишь в условиях радостного отношения к познанию.
Особенно важно использовать в учебномпроцессе активные методы обучения, такие как метод проектов, дебаты. Ониспособствуют активизации познавательной и творческой деятельности, развитиюинициативы и предприимчивости, помогают устанавливать сотрудничество спреподавателем, развить аналитическое мышление, приобрести практические навыкиработы с информацией, управленческих и профессиональных решений, способствуютформированию способности выбирать оптимальные варианты эффективноговзаимодействия с другими людьми и повышению мотивации процесса обучения.
В настоящее время педагогическаяпрактика требует необходимости применения в учебном процессе современныхучебных средств и интенсивных педагогических технологий, в использованиикоторых задействованы современные информационные средства и технологии. Так,сегодня в учебном процессе активно применяются мультимедийные курсы, которыепомогают педагогу индивидуализировать учебный процесс. Сочетание в курсеразного по уровню сложности материала дает возможность учащимся выбирать путьего прохождения и освоения, а сочетании с возможным контролем знанийосуществить и проверку приобретенных знаний.
Следует сказать и о новыхвозможностях обучения, актуального в настоящее время. Школьники могут получатьдополнительное образование в интересующей их предметной области на основедистанционных образовательных технологий. Современные технологии стираютгеографические и временные границы, что дает ребенку возможность получитькачественное образованием, основанное на систематическом взаимодействии с преподавателемпри реализации различных форм деятельности (лекции, практические занятия,контролирующие мероприятия, консультации) в режимах реального и отложенноговремени.
3. Наличие современнойматериально-технической базы является неотъемлемой частью образовательногопроцесса. Наличие лабораторий, физических кабинетов с необходимымэкспериментальным оборудованием, компьютерных классов помогает сделать учебныйкурс более наглядным, повышая мотивацию школьников к познавательнойдеятельности.
4. Важным условием для развитияпроявлений одаренности является и подготовка педагогов, хорошо разбирающихся вспецифике обучения одаренных детей.
Учитель для одаренных стремится кустановлению положительных взаимоотношений с учениками, старается бытьдружелюбным, склонен к инновациям, ищет новые пути вовлечения школьников вучебный процесс, побуждает учеников совершенствоваться, а также способенизменять учебный план, разрабатывать специальные учебные программы,диагностировать и консультировать учеников.
Вместе с тем, одаренность настолькоиндивидуальна и неповторима, что вопрос об оптимальном условии обучения каждогоребенка должен рассматриваться отдельно.
2.2 Возможности педагога покоординации развития способностей одаренных детей
Дети с высокиминтеллектом больше всего нуждаются в «своем» учителе [3]. Неподготовленныеучителя часто не могут выявить одаренных детей, не знают их способностей,равнодушны к их проблемам. Иногда неподготовленные учителя враждебно настроеныпо отношению к «выдающимся» детям, такие учителя часто используют тактикуколичественного увеличения заданий, а не качественного их изменения.
Личность учителя является ведущимфактором любого обучения. Не является исключением и ситуация с учителем дляодаренных детей. Наиболее существенным фактором успешности работы учителяявляется глобальная личностная характеристика – система взглядов и убеждений, вкоторой большое значение имеют представления о самом себе, других людях, атакже о целях и задачах своей работы. Именно эти составляющие постоянно проявляютсяв межличностном общении [4].
По мнению рядаспециалистов поведение учителя для одаренных детей в классе, в процессеобучения и построения своей деятельности должно отвечать следующимхарактеристикам: он разрабатывает гибкие, индивидуальные программы; создаеттеплую, эмоционально безопасную атмосферу в классе; предоставляет учащимсяобратную связь; использует различные стратегии обучения; уважает личность;способствует формированию положительной самооценки ученика; уважает егоценности; поощряет творчество и работу воображения; стимулирует развитиеумственных процессов высшего уровня; проявляет уважение к индивидуальностиученика [3].
Успешный учитель для одаренных –прежде всего прекрасный учитель-предметник, глубоко знающий и любящий свой предмет.В дополнение к этому он должен обладать такими качествами, которые существенныв общении с любым одаренным школьником.
Учителям можно помочь развитьуказанные личностные и профессиональные качества тремя путями:
- с помощьютренингов – в достижении понимания самих себя и других;
- предоставлениемзнаний о процессах обучения, развития и особенностях разных видов одаренности;
- тренировкойумений, необходимых для того, чтобы обучать эффективно и создаватьиндивидуальные программы.
Техника преподавания у прошедшихспециальную подготовку учителей для обучения одаренных и обычных учителейпримерно одинакова: заметная разница заключается в распределении времени навиды активности. Практика показывает, что в традиционном школьном обучении на90% преобладает монолог учителя, рассчитанный на передачу учащимся знаний вготовом виде. Даже на тех уроках, где присутствует диалог, функции егоограничиваются чаще всего репродуктивным воспроизведением изученного материала.При этом учителя не обращают внимания на содержание задач, характер и формувопроса, их место в системе урока. В большинстве случаев используютсярепродуктивные задачи, ориентирующие на однозначные ответы, не активизирующиемыслительную деятельность ученика.
Учителя, работающие с одаренными,меньше говорят, меньше дают информации, устраивают демонстрации и реже решаютзадачи за учащихся. Вместо того, чтобы самим отвечать на вопросы, онипредоставляют это учащимся. Они больше спрашивают и меньше объясняют [4].
Заметны различия в технике постановкивопросов. Учителя одаренных гораздо больше задают открытых вопросов, помогают приобсуждении, направляют мысли учащихся в верном направлении. Они провоцируютучащихся выходить за пределы первоначальных ответов и чаще пытаются понять, какучащиеся пришли к выводу, решению, оценке.
Большинство учителейстарается прореагировать в речевой или иной форме на каждый ответ в классе, аучителя одаренных ведут себя больше как психотерапевты: они избегаютреагировать на каждое высказывание. Они внимательно и с интересом выслушиваютответы, но не оценивают, находя способы показать, что они их принимают. Такоеповедение приводит к тому, что учащиеся больше взаимодействуют друг с другом именьше зависят от учителя [4]. А, главное, они не боятся высказывать свою точкузрения и учатся ее отстаивать. Подобная практика учителя способствует развитиюв детях уверенности, эмоциональных коммуникативных качеств и в целомстабильности их психологического состояния. В таких условиях школьники ощущаютсебя комфортно и легко.
Атмосферу свободы и уверенностиформирует не только педагог, но и в большей степени родители ребенка,заинтересованные в раскрытии его индивидуальности. Родители должны оказыватьподдержку своему ребенку и создавать положительную атмосфера. Во многих случаяхименно родители начинают обучать одаренного ребенка, и достаточно часто, хотя ине всегда, кто-нибудь из них на долгие годы становится подлинным наставникомсвоего ребенка в самой разной деятельности: в художественно-эстетической, вспорте и, конечно, в том или ином виде научного познания. Это обстоятельствоявляется одной из причин «укоренения» тех или иных познавательных иликаких-либо других интересов ребенка.
Только совместнымиусилиями возможно достижение высоких результатов.
3. Школы дляинтеллектуально одаренных детей
3.1 Профильные школы с физико-математическимуклоном в Западно-Сибирском регионе
В практике обучения интеллектуальноодаренных детей более перспективным направлением считается создание классов(школ), ориентированных на специализированную предметную подготовку учащихся.Основная педагогическая задача смещается с развития общих способностейшкольников к поиску способа реализации личности в определенных видахдеятельности.
Для того чтобы школьникам проще было определитьсяс видом деятельности, предметным профилем создаются школы с профильнойнаправленностью или школы при университетах с углубленным изучением различныхпредметов.
В Западно-Сибирском регионе наиболееизвестными профильными школами являются:
- заочная физико-математическая школа специализированногоучебно-научного центра Новосибирского государственного университета (ЗШ СУНЦНГУ);
- заочная естественнонаучная школа приСибирском федеральном университете (ЗЕНШ СФУ);
- физико-математическая школа приТомском государственном университете (ФМШ ТГУ).
Что общего у названных профильных школ?
1. Прежде всего, все школы созданыпри государственных университетах. Их целью является отбор и привлечениеталантливой молодежи в стены университетов, а также развитие ихинтеллектуальных и творческих способностей, раскрытие личностного потенциала.
Вся деятельность школ построена наработе с разновозрастными группами школьников, начиная с 8-го класса в ФМШ ТГУ,9-го класса в ЗЕНШ СФУ, 10-го класса в СУНЦ НГУ и заканчивая набором в 11класс. Поступление в профильные школы построено на конкурсной основе, кроме ЗШСУНЦ НГУ.
2. Профильные школы имеют длительную историюсвоей деятельности. Так, заочная физико-математическая школа имени М.А.Лаврентьева работает уже более 30 лет на базе специализированного учебно-научногоцентра физико-математического и химико-биологического профиля при Новосибирскомгосударственном университете [16]. Ежегодно в заочной школе проходит обучениеболее 1500 учащихся из 19 областей и республик Сибири и Дальнего Востока, 6областей Республики Казахстан, 3 республик Средней Азии. За историю своейдеятельности в школе сформировались следующие основные направлениями:профильное углубленное обучение школьников; довузовская подготовка школьников10-11-х классов.
Заочная естественнонаучная школа приСибирском федеральном университете создана в мае 1994 года и являетсясовместным проектом вуза и Министерства образования Красноярского края. Завремя своей деятельности школа выпустила 11000 выпускников. Среди направленийдеятельности выделяют: довузовская подготовка школьников; проведение олимпиад,конкурсов, викторин.
Томская физико-математическая школа(ТФМШ) при Томском государственном университете создана в 1971 г. по инициативе академика В.Е. Зуева и имеет 39-летнюю историю.
Занятия во всех названных школахпроводят преподаватели университетов, имеющие высокий научный, творческийпотенциал и опыт работы со школьниками. Университеты осуществляют инаучно-методическое обеспечение учебного процесса со школьниками, предоставляяим разработанные учебные средства (учебники, пособия, методическиерекомендации, практические задания, тесты и т.д.), материально-техническую базу(аудитории, демонстрационное оборудование) для работы заочных школ. Так, признаваятот факт, что изучение физического материала должно основываться наэкспериментальной базе для достижения наглядности и понимания, ТГУпредоставляет лаборатории, компьютерные классы и кабинеты с соответствующимэкспериментальным оборудованием. Одним из уникальных кабинетов являетсяфизический кабинет, где располагаются различные экспериментальные установки,используемые на занятиях со школьниками.
В школах возможно как индивидуальное,так и групповое обучение. Групповое обучение осуществляется на базе учебныхцентров. Для индивидуального обучения обязательным условием является наличие ушкольника персонального компьютера с выходом в Интернет; желательно наличиеweb-камеры, микрофона, наушников или колонок.
3. Все заочные школы имеют в своейструктуре летние профильные школы, организующие обучение школьников, какправило, на выезде.
Летняя школа при СУНЦ НГУ проводитсядля 10-х и 11-х классов, при СФУ есть Красноярская летняя школа для 8-х, 9-х и10-х классов, в ФМШ ТГУ летняя школа объединяет учащихся разных классов. Вовремя летних школ для ребят организуются занятия по различным предметам(физике, математике, информатике, астрономии, химии и т.д.), выбрать которые можноисходя из личного интереса. Также во время летних смен проводятся тематическиеконкурсы (физический бой, спартакиады), предметные олимпиады и другиемероприятия, направленные на раскрытие личных качеств школьников (праздники,эстафеты, КВН, игры «Что? Где? Когда?», концерты).
4. Важным условием, объединяющимшколы, является сходство технологий обучения. Во всех школах ученикампредоставляется возможность обучения на основе дистанционных образовательныхтехнологий, что особенно актуально для жителей небольших городов и сельскойместности. В процессе обучения преподаватели проводят консультации, семинарскиев режимах on-line или off-line, организуют выполнение проверочных и контрольныхзаданий. Наличие постоянной обратной связи делает учебный процесс наиболееэффективным.
5. Каждая из заочных школ организуетобучение школьников через автоматизированные системы сопровождения и управлениядистанционным учебным процессом. Например, учебный процесс в заочнойфизико-математической школе ТГУ осуществляется через «Электронный университет»,размещенный по адресу edu.tsu.ru/main.php. С помощью системы становится возможным организациярегулярной интернет-поддержки и систематических занятий по предметам выбранногопрофиля. Системой сопровождения ЗЕНШ СФУ является система «Дистанционные курсыЗаочной естественнонаучной школы при Сибирском федеральном университете», размещеннаяпо адресу www.zensh.ru/moodle/.
6. Основным же средствоминформирования учащихся, родителей, педагогов, партнеров о направленияхдеятельности всех типов школ остается web-сайты (ЗШ СУНЦ НГУ– zfmsh.nsu.ru/zfmsh (рис.1); ЗЕНШ СФУ – www.zensh.ru
(рис.2); ФМШ ТГУ – fmsh.tsu.ru/), систематически обновляющиеся иоперативно предоставляющие информацию по набору школьников, предлагаемымобразовательным программам, учебным ресурсам, на основе которых осуществляетсядистанционное обучение. Различные конкурсы интернет-проектов, подготовка колимпиадам и сами сетевые олимпиады, сетевые клубы и диспуты на популярные темы– все эти мероприятия являются освещенными через сайты школ.
Что же отличает данныефизико-математические школы? Рассмотрим каждую из названных школ.
Обучение в заочной школе СУНЦ НГУ осуществляетсятолько с использованием дистанционных технологий, поэтому основными задачамишколы являются:
- развитие у школьников, проживающих наУрале, в Сибири, на Дальнем Востоке, в Средней Азии и Казахстане, интереса кестественнонаучным знаниям;
- предоставление возможности учащимсяобщеобразовательных школ, расположенных в удаленных от научных центров пунктахи территориях, углубленно заниматься математикой, физикой, химией, биологией,иностранными языками;
- повышение уровня преподаванияестественнонаучных предметов в школе; методическая помощь учителям впреподавании узловых пунктов школьной программы и факультативных курсов;
- привлечение наиболее способныхшкольников в СУНЦ НГУ и НГУ.
В ЗШ СУНЦ НГУ принимаются всежелающие, без ограничений по гражданству, возрасту и без вступительныхэкзаменов. Школьник отправляет заполненную анкету в заочную школу, после чегоему высылают годовой комплект заданий и подробный график выполнения заданий.
Учебный план, учебные программыкурсов и график занятий размещен на сайте заочной школы. Программа работы школыохватывает фундаментальные разделы (курсы) механики, молекулярной физики,оптики, электромагнетизма, квантовой и ядерной физики, дополненные разделами,не входящими в стандартный курс школьного изучения. В учебном плане школыотражены как курсы профильного обучения, так и элективные дисциплины, изучениекоторых направлено на развитие мышления, памяти, расширение кругозора.
Учебно-методический комплекс рассчитан на учащихся 10-11классов, содержит три уровня обучения (базовые темы, темы повышенного уровнясложности и олимпиадный уровень). Контрольные вопросы и задачи разбиты на блокив соответствии с темами курса. Для закрепления теоретического содержанияпройденного материала учебно-методический комплекс дополнен компьютернымидемонстрациями к различным физическим явлениям. Учащийся может самостоятельносформировать программу обучения в школе, выбрав один или несколько интересующихего курсов.
Учебный процесс в СУНЦНГУ построен с максимально возможным приближением к вузовской системе обученияи включает систему лекционных курсов и практических занятий по этим курсам,широкое использование подготовки школьниками рефератов по изучаемым темам,глубокую подготовку по информатике и работу на персональных компьютерах,систему специальных курсов и спецсеминаров [16].
В течение учебного года учащийся заочнойшколы должен выполнить 5 заданий. Присланные работы проверяются в течение 2-хнедель. Результаты проверки высылаются обратно учащимся вместе с рецензиейпреподавателя; прилагаются также правильные ответы и решения.
Темы большинства заданий (дляучащихся, начавших свое обучение в ЗШ в начале учебного года) совпадают снедавно пройденным или изучаемым материалом школьной программы. Каждое заданиеначинается с краткой проработки теоретического материала, вполне достаточного,чтобы после его изучения можно было решить все предложенные задачи. В качествепримера подробно разбирается несколько задач, аналогичных тем, которыеприведены в задании.
Основными дидактическими средствамиявляются разработанные учебники и учебные пособия, представленные в электронномвиде и доступные школьникам через систему сопровождения.
Исходя из анализа деятельности школы,следует отметить, что для школьников оказывается не достаточным активных формвзаимодействия с преподавателями. Речь идет об отсутствии лекционных,практических, в том числе семинарских занятий, организуемых в режиме реальноговремени (чат, видеоконференция). Вместе с тем, очевидным является углубленноеизучение разделов физики с возможностью закрепления через выполнениепрактических заданий. Не раскрытой является и внеучебная деятельностьшкольников, например, их участие в мероприятиях, проводимых университетом.
Заочная естественнонаучная школа приСибирском федеральном университете создана в мае 1994 года на месте закрытогоКрасноярского филиала заочной физико-технической школы при Московскомфизико-техническом институте (ЗФТШ при МФТИ). Красноярский филиал ЗФТШ при МФТИпроработал на территории края 10 лет. Приемником накопленного потенциаламетодического, организационного, кадрового, стала заочная естественнонаучнаяшкола (ЗЕНШ при СФУ).
Практика показала, что проектсоздания ЗЕНШ при СФУ является эффективным средством повышения доступностиобразования для школьников Красноярского края, столь обширного по территории ив то же время, не имеющего развитой сети образовательных институтов на местах.
Основнымизадачами являются:
- поиск иподдержка школьников, имеющих потребность в дополнительном образовании поматематике, физике, биологии, химии;
- отбор и обучениестаршеклассников, проявивших склонности к изучению естественных и гуманитарныхнаук;
- формирование познавательнойактивности, потребности к научно-исследовательской деятельности, способности ксамостоятельному поиску и обработке информации и к выбору личнойобразовательной траектории;
- обеспечение качественной подготовкидля успешной сдачи ЕГЭ и вступительных испытаний в Сибирский федеральныйуниверситет и другие вузы;
- повышениеквалификации учителей-предметников через участие в совместном образовательномпроцессе и специальных программах для учителей [17].
Школьники поступаютна заочную форму обучения с использованием дистанционных технологий (сетиInternet и электронной почты). Зачисление на отделение индивидуального обученияконкурсное – по результатам выполнения вступительного задания. Для этого школьникамнеобходимо выбрать один или несколько предметов для обучения, заполнить анкету,выполнить вступительное задание и отослать его в заочную естественнонаучнуюшколу. По результатам задания, ученику будет выслано первое задание и всенеобходимые рекомендации по его выполнению.
В течениекаждого учебного года нужно будет выполнить 5 контрольных работ по отдельнымтемам (модулям обучения) и одну итоговую контрольную работу (в 11-ом классеитоговой контрольной нет). На выполнение одной контрольной работы отводятпримерно около месяца.
Углубленное изучение физики учащимисяшколы позволяет им успешно принимать участие в олимпиадах различного уровня. Впроцессе обучения учащиеся знакомятся с разнообразием олимпиадных задач, ихспецификой и приемами решения.
Программы курсов (механики,молекулярной физики, термодинамики, оптики, электромагнетизма), распределенныепо модулям, размещены на сайте заочной школы. Вместе с тем, сложно определитьглубину представления учебного материала по физическим разделам, поскольку сайтне содержит раскрытого содержания программ. Не представляется возможным оценитьи объем часов, отводимых на изучение каждого раздела. Отсутствие детальныхучебных программ и учебного плана не позволяет охарактеризовать условияобучения в заочной школе, свидетельствующие об углубленном изучении физики исмежных с нею дисциплин.
Анализ деятельности школы показываетто, что школьникам предоставлена возможность изучать предмет в более расширенномварианте. Вместе с тем общение с преподавателем ограничивается пересылкойзаданий и их ответов по электронной почте, что обедняет учебный процесс ивлияет на снижение эффективности обучения.
3.2Физико-математическая школа Томского государственного университета
Цель создания ТФМШ – отбор ивоспитание талантливой учащейся молодежи путем обучения и привлечения их кучастию в научной деятельности.
Основныминаправлениями работы школы являлись и остаются на настоящем этапе развитияшколы:
- профильное углубленноеобучение школьников 8-11-х классов;
- научно-исследовательскаядеятельность школьников;
- довузовскаяподготовка школьников 10-11-х классов;
- проведениеолимпиад, конкурсов, викторин.
Основузанятий по программам профильных курсов составляют очные лекции и практическиезанятия преподавателей. Для закрепления материала и его проверки школьникивыполняют контрольные и другие проверочные работы.
В учебномплане школы различают курсы профильного обучения – физика, математика,информатика.
Программа по физике с углубленнымизучением предмета включает в себя все вопросы основного курса физики инаиболее важные вопросы программы факультативных курсов физики повышенногоуровня 8 – 11 классов (приложение 1).
Обучение в классах с углубленнымизучением физики имеет две ступени: 8 – 9 и 10 – 11 классы.
Главная цель первой ступени –углубление содержания основного курса и усиление его прикладной направленности.На второй ступени предусматривается углубление и некоторое расширение учебногоматериала, ознакомление с более широким кругом технико-технологическихприложений изученных теорий, решение большого числа задач повышенной трудностии выполнение заданий для самостоятельного применения полученных знаний.
Содержание программы класса суглубленным изучением физики в основном совпадает с программой основного курса,дополненного вопросами программы факультативного курса, структура изучения рядаразделов физики существенно отличается:
- в курсе 9 классасохранен самостоятельный раздел «Статика», имеющий большое политехническоезначение;
- в курсе 10 классазаконы термодинамики изучаются на основе статистических представлений, вводитсяпонятие о статистическом смысле второго закона термодинамики;
- в курсе 11 классареализован единый подход при изучении колебательных и волновых процессов;геометрическая оптика изучается как частный случай волновой оптики; в разделе«Квантовая физика» выделены четыре темы: световые кванты, физика атома, физикаатомного ядра, элементарные частицы.
Курс физики для классов с углубленнымее изучением включает все фундаментальные физические теории:
- при изученииклассической механики большое внимание уделяется принципу относительностиГалилея и его развитию в работах А. Эйнштейна, материал структурируется наоснове решения прямой и обратной задач механики, использования всех трёхзаконов сохранения в механике: импульса, момента импульса и энергии;
- при изучениимолекулярной физики учащиеся получают представления о различии междудинамическими и статистическими закономерностями, понятиях вероятности событияи вероятности состояния, о флуктуации, распределении как способе заданиясостояния системы, знакомятся с распределениями Максвелла и Больцмана.Статистический подход является существенным и при изучении тепловых явлений исвойств вещества;
- при изученииэлектродинамики ядром становятся качественные формулировки уравненияМаксвелла-Лоренца, рассматривается относительность электрического и магнитногополей;
- при изученииквантовой теории особое внимание обращается на экспериментальное доказательствосуществования фотонов: фотоэффект, эффект Комптона, опыт Боте, рассматриваютсяидеи квантования, корпускулярно-волновой дуализм, сущность соотношениянеопределённости.
В классах с углублённым изучениемфизики усилено внимание к рассмотрению явлений природы и охране окружающейсреды. При этом неизбежна интеграция знаний не только из различных разделовкурса физики, но и из других наук о природе: астрономии, химии, биологии.
Программа с углублённым изучениемфизики предусматривает более широкое использование математических знанийучащихся. Эта возможность обеспечена увеличением времени на изучениематематики.
В физико-математической школе ТГУ количествоуроков, отведенных на изучение физики, для 8-х классов составляет 2 урока внеделю, для 9-х – 3 урока и 10-х – 4 урока в неделю. Предусмотрено проведениеконтрольных работ: 10 – 11 классы раз в месяц, 8 – 9 классы – раз в два месяца.Общая оценка включает в себя работу на уроке, выполнение домашних заданий иоценку за контрольные работы [18].
Учебная программа по физике предусматриваетпроведение лабораторных работ и физического практикума с использованиемматериально-технической базы университета, экскурсий в «Музей истории физики» вцелях поддержания интереса к изучаемому предмету [19]. Однако реальное ихпроведение отсутствует. Ограниченными являются и формы проведения практическихзанятий, отсутствуют проектные задания, задания для проведенияисследовательской деятельности, которые необходимы для развития аналитическогомышления, формирования навыков работы с информацией, навыков организациипроектной деятельности, предусматривающей самостоятельный поиск и обработкуинформации, получение результатов и их практическое применение. Отсутствие заданийтакого рода не позволяет школьникам раскрыть и реализовать их творческийпотенциал, интеллектуальные умения, личностные способности и качества.
Включение в учебный процессконсультаций позволило бы учащимся задавать детальные вопросы преподавателю,разбирать отдельные темы, которые были непонятны.
Отсутствие комплекта дидактическогообеспечения снижает качество выполнения заданий. Ведь именно предоставлениекомплекта дидактического обеспечения позволяет школьникам осуществитьмногократное обращение к материалу, улучшить его понимание и усвоение.
Сужение форм учебно-познавательнойдеятельности не позволяет поддерживать высокий уровень мотивации школьников кизучению физики и смежных с нею дисциплин. Для решения обозначенных проблем былиразработаны примеры творческих заданий по физике.
3.2.1 Творческие задания по физике
Организация выполнения творческихзаданий должна соответствовать основным целям и задачам обучения, заданиядолжны сочетаться с другими видами учебной деятельности учащихся на уроке,необходимо учитывать индивидуальные особенности учащихся, уровень ихподготовки, их интересы и склонности, а также уровень самостоятельности.
Задание 1. Исследование движения телапо наклонной плоскости.
В начале урока, в течение 10 минут,учитель знакомит школьников с основными моментами по данной теме.
Основная часть урока посвященапроведению эксперимента, который организуется каждым ребенком индивидуально (30минут). Школьники проводят исследование движения по наклонной плоскости. Дляэтого им выдается небольшая доска в качестве наклонной плоскости, телом будетявляться школьный учебник. Основными вопросами, которые необходимо рассмотретьявляются: «Под каким углом тело начинает скользить?», «Как влияет масса тела надвижение?», «Какие силы действуют на тело во время движения?», «Какиефизические явления вы наблюдаете?». Все полученные данные записываются втетради (определяют угол, записывают физические явления, определяют зависимостьдвижения и тел разной массы).
В процессе эксперимента учительконтролирует правильность его выполнения. В конце урока учитель делает анализпроделанной работы и дает пояснения к выполнению домашнего задания.
Дома школьникам предлагается написатьреферат, в котором нужно правильно оформить ответы на основные вопросы.
Задание 2. Разработка модели вечногодвигателя.
После прохождения материала по теме«Термодинамика», ребятам предлагают создать свой проект работы вечногодвигателя. Выполнение задания предполагается парами, время, отведенное навыполнение, одна неделя. Форма представления задания – на усмотрение учащихся(это может быть макет, чертежи, презентация и т.д.).
Цельютворческих заданий является активизация познавательной и творческойдеятельности, развитие инициативы и предприимчивости, установлениесотрудничества с преподавателем, обучение работе в коллективе.
Заключение
Условияформирования интеллектуальной одаренности складываются из таких факторов каквлияние окружающего мира, взаимоотношения в семье и образовательныхучреждениях. В школе учитель должен не упустить одаренного ученика и дать емувозможность развивать свои знания, умения, навыки и личностные способности икачества. Развитие творческого потенциала одаренных детей также напрямуюсвязано с разработкой и реализацией специальных творческих программ обучения иучебных материалов.
В работе рассмотреныосновные направления работы с одаренными детьми, определены оптимальные условияразвития интеллектуальной одаренности в профильных школах Западно-Сибирскогорегиона, основными из которых являются: углубленные программы дисциплин,специфика набора и обучения школьников, технологии обучения и взаимодействия спреподавателями, дидактические средства обучения, занятия проводятсяпреподавателями, которые имеют высокий научный, творческий потенциал и опытработы со школьниками .
Исходя из проведенного исследования,можно утверждать, что физико-математическая школа ТГУ есть стартовая площадкадля развития и поддержания интеллектуальной одаренности. Вместе с тем, быливыявлены ограничения, которые не позволяют школьникам раскрыть и реализовать ихтворческий потенциал, интеллектуальные умения, личностные способности икачества. Такими ограничениями являются: отсутствие консультаций, творческихзаданий, комплекта дидактического материала.
Литература
1. БогоявленскаяД.Б., Брушлинский А.В., Бабаева и др. Рабочая концепция одаренности подредакцией В.Д. Щадрикова – М., 1998. – 420 с.
2. Лейтес Н.С.Возрастная одаренность школьников: Учебное пособие для студ. Выс. пед. учеб.заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2000. – 320 с.
3. Лейтес Н.С.Психология одаренности детей и подростков. – М., 1996. – 408 с.
4. ЭкземплярскийВ.М. Проблема школ для одаренных. М., 1977. – 420 с.
5. Пиаже Жан. Речь имышление ребенка: Пер. с франц. И англ. / сост., коммент., ред. Перевода В.А.Лукова. М.: Педагогика-Пресс, 1994. – 527 с.
6. Бабаева Ю.Д.Одаренные дети и компьютеры. 2-ая Российская конференция по экологическойпсихологии. Тезисы. М.: Экопсицентр РОССб, 2000. – С. 246-248.
7. Лейтес Н.С.Воспоминания, мышления, беседы.// Психологический журнал № 1, 1992.
8. Научно-практическийжурнал «Одаренный ребенок», № 4, типография ООО «Связь-Принт», 2003.
9. Бурменская Г.Одаренные дети. – М., 1991.
10. RusEduинформационные технологии в образовании [Электронный ресурс]. – URL: www.rusedu.info/Article731.html
11. Хеллер К.А.Диагностика и развитие одаренных детей и подростков // Основные современныеконцепции творчества и одаренности / Под ред. Д.Б.Богоявленской. — М.: Молодаягвардия, 1997.
12. Педсовет.org Живое пространство образования[Электронный ресурс].–URL: pedsovet.org/component/option,com_mtree/task,viewlink/link_id,4862/Itemid,118/
13. Официальный сайтМОУ СОШ № 10 г.Ессентуки [Электронный ресурс].–URL: www.26206s014.edusite.ru/p87aa1.html
14. Фестивальпедагогических идей «Открытый урок». Стратегия работы с одаренными детьми[Электронный ресурс].–URL: festival.1september.ru/articles/503006/
15. Ананьев Б.Г.Избранные психологические труды: в 2-х т. Т. II. М., 1980. С. 78.
16. Заочная школаСпециализированного учебно – научного центра Новосибирского государственногоуниверситета [Электронный ресурс].–URL: zfmsh.nsu.ru/zfmsh/index.php
17. Заочнаяестественнонаучная школа [Электронный ресурс].–URL: www.zensh.ru/general/hist.php
18. Физико-математическаяшкола ТГУ [Электронный ресурс].–URL: fmsh.tsu.ru/
19. Программа длястаршей профильной школы. Физика VIII –XI классы.
Приложение 1
ПРОГРАММАДЛЯ СТАРШЕЙ ПРОФИЛЬНОЙ ШКОЛЫ
ФИЗИКА
VIII — XI классыПояснительная записка
Программа пофизике с углублённым изучением предмета включает в себя все вопросы основногокурса физики и наиболее важные вопросы программы факультативных курсов физикиповышенного уровня VIII – XI классов.
Обучение вшколах и классах с углублённым изучением физики имеет две ступени: VIII – IX иX – XI классы.
Главная цельпервой ступени – углубление содержания основного курса и усиление егоприкладной направленности. На второй ступени предусматривается углубление инекоторое расширение учебного материала, ознакомление с более широким кругомтехнико-технологических приложений изученных теорий, решение большого числазадач повышенной трудности и выполнение творческих заданий для самостоятельногоприменения полученных знаний.
Преподаваниеможет проводиться как по учебникам основного курса физики и учебным пособиямдля факультативных курсов, так и по специальным учебникам физики для школ иклассов с углублённым изучением физики.
Хотясодержание программы класса с углублённым изучением физики в основном совпадаетс программой основного курса, дополненного вопросами программы факультативногокурса, структура изучения ряда разделов физики существенно отличается:
- в курсе IX классасохранён самостоятельный раздел «Статика», имеющий большое политехническоезначение;
- в курсе Х классазаконы термодинамики изучаются на основе статистических представлений, вводитсяпонятие о статистическом смысле второго закона термодинамики;
- в курсе XI классареализован единый подход при изучении колебательных и волновых процессов;геометрическая оптика изучается как частный случай волновой оптики; понятие оспектре является структурирующей идеей всего курса физики – вплоть до изученияатомных, ядерных спектров и спектров элементарных частиц; в разделе «Квантоваяфизика» выделены четыре темы: световые кванты, физика атома, физика атомногоядра, элементарные частицы.
Курс физики дляклассов с углублённым её изучением включает все фундаментальные физическиетеории:
- при изученииклассической механики большое внимание уделяется принципу относительностиГалилея и его развитию в работах А. Эйнштейна, материал структурируется наоснове решения прямой и обратной задач механики, использования всех трёхзаконов сохранения в механике: импульса, момента импульса и энергии;
- при изучениимолекулярной физики учащиеся получают представления о различии междудинамическими и статистическими закономерностями, понятиях вероятности событияи вероятности состояния, о флуктуации, распределении как способе заданиясостояния системы, знакомятся с распределениями Максвелла и Больцмана.Статистический подход является существенным и при изучении тепловых явлений исвойств вещества;
- при изученииэлектродинамики ядром становятся качественные формулировки уравнения Максвелла-Лоренца,рассматривается относительность электрического и магнитного полей;
- при изученииквантовой теории особое внимание обращается на экспериментальное доказательствосуществования фотонов: фотоэффект, эффект Комптона, опыт Боте, рассматриваютсяидеи квантования, корпускулярно-волновой дуализм, сущность соотношениянеопределённости.
В углублённомкурсе физики более полно осуществляется знакомство с основными направленияминаучно-технического прогресса. Весь политехнический материал изучается неотдельными фрагментами, а обособленными разделами: «Тепловые машины»,«Физические основы электротехники», «Оптические приборы».
Программойдля класса с углублённым изучением физики предусматривается около 50% учебноговремени отводить на практические формы занятий, выполнение фронтальныхлабораторных работ и физического практикума, решение задач, проведениеэкскурсий, что значительно превышает долю учебного времени, отведённого на этиформы занятий программой основного курса.
Всё этопозволяет от знаний о применённых физических явлений на практике и принципадействия конкретных технических установок перейти к пониманию роли физики врешении технико-экономических и экологических проблем различных областейэкономики, не только углублять знания, но и вырабатывать умения их применять,развивать творчество учащихся.
Программа суглублённым изучением физики предусматривает более широкое использованиематематических знаний учащихся. Эта возможность обеспечена увеличением временина изучение математики. Достаточная математическая подготовка учащихсяоблегчает показ индуктивного способа установления основных законов природы наоснове эксперимента и дедуктивного пути получения следствий из фундаментальныхтеоретических положений.
В классах суглублённым изучением физики усилено внимание к рассмотрению явлений природы иохране окружающей среды. При этом неизбежна интеграция знаний не только изразличных разделов курса физики, но и из других наук о природе: астрономии,химии, биологии.
Содержаниеуглублённого курса физики, более полное отражение в нём фундаментальныхфизических теорий позволяют в большей мере приблизиться к формированиюсовременной квантово-полевой физической картины мира, овладению идеямиблизкодействия и корпускулярно-волнового дуализма.
Важныммоментом в формировании научного мировоззрения является взаимосвязь условий играниц применимости физических понятий, законов и теорий. Показ границприменимости физических законов проходит красной нитью через весь курс физикиповышенного уровня, начиная от закона сложения скоростей в кинематике и кончаязаконами нелинейной оптики. В этой связи особое внимание уделяется изучениюметодологического аспекта фундаментальных физических принципов: соответствия,симметрии, относительности и сохранения.
VIII класс
(118 ч, 4ч внеделю в первом полугодии, 3 ч – во втором полугодии)
1. Первоначальные сведения о строениивеществ (6ч)
(Повторительно-обобщающийкурс)
Основныеположения молекулярно-кинетической теории.
Определениеразмеров, масс, скоростей молекул, числа молекул в единице объёма. Различныесостояния вещества и их объяснение на основе молекулярно-кинетическихпредставлений. М.В.Ломоносов о строении вещества.
Фронтальнаялабораторная работа
1.Определение толщины масляной плёнки.
2. Тепловыеявления (40 ч)
Тепловое движение. Тепловое расширениетвёрдых тел и жидкостей.
Учёт и использование тепловогорасширения в технике. Термометры. Особенности теплового расширения воды;значение их в природе.
Внутренняя энергия. Два способаизменения внутренней энергии: работа и теплопередача. Виды теплопередачи.Теплопередача и теплоизоляция в технике.
Количество теплоты. Удельнаятеплоёмкость вещества. Удельная теплота сгорания топлива. Плавление иотвердевание тел. Температура плавления. Удельная теплота плавления икристаллизации.
Испарение и конденсация. Кипение.Температура кипения. Удельная теплота парообразования и конденсации.
Объяснение изменений агрегатныхсостояний вещества на основе молекулярно-кинетических представлений.
Превращения энергии в механических итепловых процессах. Физика атмосферы. Тепловые явления в атмосфере. Образованиетумана и облаков. Осадки. Образование ветра. Метеорологические наблюдения.
Тепловые двигатели Историяизобретения тепловых машин. Двигатель внутреннего сгорания. Паровая и газоваятурбины. Реактивный двигатель.
Тепловоз, автомобиль.
Тепловые двигатели и охрана природы.
Фронтальные лабораторные работы
1. Сравнениеколичеств теплоты при смешивании воды разной температуры.
2. Определениеудельной теплоёмкости твёрдого тела.
3. Сборка установкидля наблюдения теплового расширения твёрдого тела.
4. Исследованиетеплопроводности тел.
5. Изучениеособенностей теплового расширения воды.
3. Электрические явления (32ч)
Электризация тел. Два рода зарядов.Взаимодействие заряженных тел. Электрическое поле.
Дискретность электрического заряда.Электрон.
Строение атомов.
Электрический ток. Гальваническиеэлементы. Аккумуляторы. Электрическая цепь.
Электрический ток в металлах. Силатока. Амперметр.
Электрическое напряжение. Вольтметр.
Электрическое сопротивление.
Закон Ома для участка электрическойцепи. Удельное сопротивление. Реостаты. Виды соединений проводников.
Работа и мощность тока. Количествотеплоты, выделяемое в проводнике с током. Лампа накаливания.Электронагревательные приборы. Расчёт энергии, потребляемой бытовымиэлектроприборами.
Короткое замыкание. Плавкиепредохранители.
Электрический ток в растворахэлектролитов.
Электролиз, использование его втехнике.
Электрический ток в газах.Электрические явления в атмосфере.
Фронтальные лабораторные работы
1. Сборка электрическойцепи и измерение силы тока в её различных участках.
2. Измерениенапряжения на различных участках электрической цепи.
3. Регулированиесилы тока реостатом.
4. Определениесопротивления проводника при помощи амперметра и вольтметра.
5. Определениемощности, потребляемой электронагревательным прибором.
6. Определение КПДустановки с электрическим нагревателем.
7. Сборкагальванического элемента.
8. Сборкааккумулятора, зарядка аккумулятора.
9. Опыты поэлектролитическому покрытию.
4. Электромагнитныеявления (20 ч)
Магнитное поле тока. Электромагниты.Электромагнитное реле.
Постоянные магниты. Магнитное полеЗемли.
Действие магнитного поля на проводникс током. Электроизмерительные приборы. Электродвигатель постоянного тока.
Электромагнитная индукция. Генератортока.
Переменный ток. Трансформатор.Передача энергии на расстояние.
Фронтальные лабораторные работы
1. Сборкаэлектромагнита и испытание его действия.
2. Изучениеэлектрического двигателя постоянного тока.
3. Определениеэлектроэнергии, израсходованной в потребителе при помощи амперметра,вольтметра, часов.
5. Световые явления(16 ч)
Источники света. Прямолинейноераспространение света. Объяснение солнечного и лунного затмений. Скоростьсвета.
Отражение света. Законы отражения. Плоскоезеркало. Перископ.
Законы преломления света. Линзы.Фокусное расстояние. Построение изображений, даваемых тонкой линзой. Оптическаясила линзы. Формула линзы. Глаз. Очки. Фотоаппарат. Проекционный аппарат.Бинокль.
Миражи. Зрение двумя глазами. Оценкарасстояний.
Дальномер. Инерция зрения и еёиспользование в стробоскопе и кино.
Фронтальные лабораторные работы
1. Получениеизображения при помощи линзы.
2. Определениефокусного расстояния и оптической силы линзы.
Экскурсии (4 ч)
IX класс
(170 ч, 5 ч в неделю)
1. Введение (8 ч)
Зарождение и развитие научноговзгляда на мир. Необходимость познания природы. Наука для всех. Зарождение иразвитие современного научного метода исследования.
Основные особенности физическогометода исследования. Физика – экспериментальная наука. Приближённый характерфизических теорий. Особенности изучения физики. Познаваемость мира.
Фронтальные лабораторные работы
1. Измерениелинейных размеров тел.
2. Изготовлениемодели нониуса.
3. Измерение большихрасстояний.
4. Изготовлениемаятника и определение периода его колебаний.
5. Изготовлениемеханического стробоскопа и наблюдение с его помощью периодических процессов.
Механика
2. Введение вмеханику (1 ч)
Что такое механика? Классическаямеханика Ньютона и границы её применимости.
Кинематика
3. Кинематика точки.Основные понятия кинематики (35 ч)
Движение тела и точки. Прямолинейноедвижение точки. Координаты. Система отсчёта. Различные способы описаниядвижения. Траектория.
Равномерное прямолинейное движение.Скорость. Координаты и пройденный путь при равномерном и прямолинейномдвижении. График скорости равномерного прямолинейного движения. График пути.График координаты.
Средняя скорость при неравномерномпрямолинейном движении. Мгновенная скорость. Описание движения на плоскости.
Векторы. Сложение и вычитаниевекторов. Умножение вектора на число. Средний модуль скорости произвольногодвижения.
Ускорение. Движение с постояннымускорением.
Графики зависимости модуля и проекциискорости от времени при движении с постоянным ускорением. Зависимость координати радиус-вектора от времени при движении с постоянным ускорением.
Свободное падение. Движение тела,брошенного под углом к горизонту.
Равномерное движение точки поокружности. Центростремительное ускорение. Тангенциальное, нормальное и полноеускорение. Угловая скорость и угловое ускорение.
Относительность движения.Преобразования Галилея и их следствия.
Фронтальные лабораторные работы
6. Определениеускорения и скорости тела при равноускоренном движении в конце наклоннойплоскости.
7. Определениепередаточного числа зубчатой передачи.
Динамика
4. Законы механикиНьютона (15 ч)
Основное утверждение механики.Материальная точка. Первый закон Ньютона.
Сила. Связь между ускорением и силой.Второй закон Ньютона. Масса.
Третий закон Ньютона. Единицы массы исилы. Понятие о системе единиц.
Основные задачи механики. Численноерешение уравнений движения в механике. Состояние системы тел в механике.
Инерциальные системы отсчёта. Принципотносительности в механике.
Фронтальные лабораторные работы
8. Определениескорости вылета снаряда из магнитной пушки.
9. Изучение движениятела, брошенного горизонтально.
5. Силы в механике(20 ч)
Силы в природе. Сила всемирноготяготения. Гравитационная постоянная. Значение закона всемирного тяготения.Равенство инертной и гравитационной масс.
Сила тяжести. Центр тяжести.
Движение искусственных спутниковЗемли. Расчёт первой космической скорости.
Деформация и сила упругости. ЗаконГука.
Вес тела. Невесомость и перегрузки.
Деформация тел под действием силытяжести и силы упругости.
Сила трения. Природа и виды силытрения. Роль сил трения. Сила сопротивления при движении тел в жидкостях игазах. Установившееся движение тел в вязкой среде.
Фронтальные лабораторные работы
10. Определениежёсткости пружины.
11. Определениекоэффициента трения скольжения.
12. Определениеначальной скорости свободно падающего тела.
13. Изучение движениятела по окружности под действием сил упругости и тяжести.
14. Расчёт иизмерение времени ускоренного движения на заданном расстоянии.
15. Расчёт иизмерение расстояния, пройденного телом под действием постоянной силы заизвестное время.
6. Неинерциальныесистемы отсчёта. Силы инерции (5 ч)
Неинерциальные системы отсчёта. Силыинерции. Неинерциальные системы отсчёта, движущиеся прямолинейно с постояннымускорением. Вращающиеся системы отсчёта. Центробежная сила инерции.
7. Закон сохраненияимпульса (10 ч)
Значение законов сохранения. Импульсматериальной точки. Другая формулировка второго закона Ньютона. Изменение импульсасистемы тел. Закон сохранения импульса.
Реактивное движение. УравнениеМещерского. Реактивная сила. Реактивные двигатели. Успехи в освоениикосмического пространства.
8. Закон сохраненияэнергии (15 ч)
Двигатели. Работа силы. Мощность.Энергия.
Кинетическая энергия и её изменение.Потенциальная энергия. Замечания о физическом смысле потенциальной энергии.
Закон сохранения энергии в механике.Изменение энергии системы под действием внешних сил. Столкновение упругихшаров.
Уменьшение механической энергиисистемы под действием сил трения.
Фронтальные лабораторные работы
16. Изучение законасохранения механической энергии.
17. Измерение КПДпростых механизмов и машин.
18. Сравнение работысилы и изменения кинетической энергии тела.
Движение твёрдых и деформируемых тел
9. Движение твёрдоготела (10 ч)
Абсолютно твёрдое тело и виды егодвижения.
Центр масс твёрдого тела. Импульствёрдого тела. Теорема о движении центра масс.
Другая форма уравнения движенияматериальной точки по окружности.
Основное уравнение динамикивращательного движения твёрдого тела. Плоское движение твёрдого тела. Законсохранения момента импульса.
Фронтальная лабораторная работа
19. Расчёт иизмерение скорости шара и цилиндра, скатывающихся с наклонной плоскости.
10. Статика (12 ч)
Равновесие твёрдых тел. Условияравновесия твёрдого тела. Центр тяжести.
Виды равновесия. Устойчивостьравновесия тел.
Фронтальные лабораторные работы
20. Изучение условийравновесия тел под действием нескольких сил.
21. Определениецентра тяжести плоских фигур.
11. Механикадеформируемых тел (20 ч)
Чем отличаются твёрдые тела от жидкихи газообразных.
Виды деформаций твёрдых тел.Механические свойства твёрдых тел. Диаграмма растяжения. Пластичность ихрупкость.
Давление в жидкостях и газах.Сообщающиеся сосуды. Закон Паскаля. Гидростатический парадокс. Закон Архимеда.
Гидродинамика. Ламинарное итурбулентное течение.
Кинематическое описание движенияжидкости. Давление в движущихся жидкостях и газах. Уравнение Бернулли.Применение уравнения Бернулли.
Течение вязкой жидкости.
Подъёмная сила крыла самолёта.
12. Механическиеколебания и волны (17 ч)
Колебательное движение. Свободныеколебания. Амплитуда, период, частота, фаза. Математический маятник. Формулапериода колебаний математического маятника. Колебания груза на пружине.
Превращение энергии при колебательномдвижении.
Вынужденные колебания. Резонанс.
Распространение колебаний в упругихсредах. Поперечные и продольные волны. Длина волны. Связь длины волны соскоростью её распространения и периодом (частотой). Интерференция волн. ПринципГюйгенса. Отражение и преломление волн.
Звуковые волны. Скорость звука.Громкость и высота звука. Эхо. Акустический резонанс. Ультразвук и егоприменение.
Фронтальная лабораторная работа
22. Определение ускорения свободного паденияпри помощи маятника.
Экскурсии (2 ч)
Х класс
(204 ч, 6 ч в неделю)
Молекулярная физика
1. Развитиепредставлений о природе теплоты (3 ч)
Физика и механика. Тепловые явления.Краткий очерк развития представлений о природе тепловых явлений. Термодинамикаи молекулярно-кинетическая теория.
2. Основымолекулярно-кинетической теории (12 ч)
Основные положениямолекулярно-кинетической теории. Масса молекул. Постоянная Авогадро.Броуновское движение. Силы взаимодействия молекул. Потенциальная энергия взаимодействиямолекул. Строение газообразных, жидких и твёрдых тел.
3. Температура.Газовые законы (18 ч)
Состояние макроскопических тел втермодинамике. Температура. Тепловое равновесие.
Уравнение состояния. Равновесные(обратимые) и неравновесные (необратимые) процессы.
Газовые законы. Закон Бойля-Мариотта.Закон Гей-Люссака. Идеальный газ. Абсолютная температура. Закон Авогадро иДальтона.
Уравнение состояния идеального газа.Закон Шарля. Газовый термометр. Применение газов в технике.
Фронтальные лабораторные работы
1. Измерениеатмосферного давления.
2. Определениетермического коэффициента давления воздуха.
4. Молекулярно-кинетическаятеория идеального газа (12 ч)
Система с большим числом частиц изаконы механики. Статистическая механика. Идеальный газ и молекулярно-кинетическаятеория. Среднее значение скорости теплового движения молекул. Температура –мера средней кинетической энергии молекул.
Распределение Максвелла. Измерениескоростей молекул газа. Внутренняя энергия идеального газа.
5. Законы термодинамики(12 ч)
Работа в термодинамике. Количествотеплоты. Эквивалентность количества теплоты и работы. Закон сохранения энергии.Внутренняя энергия. Первый закон термодинамики.
Теплоёмкости газа при постоянномобъёме и постоянном давлении. Адиабатный процесс. Необратимость процессов вприроде. Второй закон термодинамики. Статистическое истолкование необратимостипроцессов в природе.
Тепловые двигатели. Максимальный КПДтепловых двигателей.
Фронтальная лабораторная работа
3. Сравнение молярных теплоёмкостей металлов.
4. Измерение удельной теплоёмкостисвинца путём измерения работы, совершаемой при его нагревании.
6. Взаимныепревращения жидкостей и газов (12 ч)
Испарение жидкостей. Равновесие междужидкостью и паром. Изотермы реального газа. Критическая температура.Критическое состояние.
Кипение. Теплота парообразования.Сжижение газов. Влажность воздуха.
Фронтальная лабораторная работа
5. Наблюдение процесса конденсациипаров в камере Вильсона.
7. Поверхностноенатяжение в жидкостях (10 ч)
Поверхностное натяжение. Молекулярнаякартина поверхностного слоя. Поверхностная энергия. Сила поверхностногонатяжения. Смачивание и несмачивание. Давление под искривлённой поверхностьюжидкости. Капиллярные явления.
Фронтальная лабораторная работа
6. Определениеповерхностного натяжения жидкости.
8. Твёрдые тела и их превращения вжидкости (15 ч)
Кристаллические тела. Кристаллическая решётка. Аморфные тела.Жидкие кристаллы. Дефекты в кристаллах. Объяснение механических свойств твёрдыхтел на основе молекулярно-кинетической теории.
Плавление и отвердевание. Теплота плавления. Изменение объёматела при плавлении и отвердевании. Тройная точка.
Фронтальные лабораторные работы
7. Определениемодуля упругости резины.
8. Наблюдение ростакристаллов из раствора.
9. Тепловое расширение твёрдых и жидкихтел (6 ч)
Тепловое расширение тел. Тепловое линейное расширение.Тепловое объёмное расширение. Учёт и использование теплового расширения тел втехнике.
Основы электродинамики (148 ч)
Введение (1 ч)
Роль электромагнитных сил в природе итехнике. Электрический заряд и элементарные частицы.
1. Электрическое поле.
Законсохранения электрического заряда. Закон Кулона. Электрическое поле. ТеоремаГаусса. Работа сил электрического поля. Потенциал электрического поля.Проводники и диэлектрики в электрическом поле. Электрическая емкость. Энергияэлектрического поля. Применение диэлектриков.
2. Постоянный электрический ток.
Условиясуществования постоянного тока. Закон Ома. Последовательное и параллельноесоединение проводников в электрической цепи. Правила Кирхгофа. Работа имощность тока.
3. Магнитное поле.
Магнитноевзаимодействие токов. Магнитное поле тока. Сила Лоренца. Магнитное поле ввеществе. Электроизмерительные приборы. Электрический двигатель постоянноготока.
4. Электромагнитная индукция.
Законэлектромагнитнойиндукции. Правило Ленца. Самоиндукция. Энергияэлектромагнитного поля. Электрический генератор постоянного тока. Магнитнаязапись информации.
5. Электрический ток в различных средах.
Электрическийток в металлах. Зависимость сопротивления металлов от температуры.Сверхпроводимость. Электрический ток в растворах и расплавах электролитов.Электрический ток в газах. Электрический ток в вакууме. Электрон. Электрическийток в полупроводниках. Односторонняя проводимость контактного слоя. Транзистор.
6. Оценка погрешностей измерений.
Абсолютная иотносительная погрешности измерения. Погрешности прямых измерений. Погрешностикосвенных измерений. Случайные погрешности.
Лабораторныеработы
XI класс
ЭЛЕКТРОДИНАМИКА
1. Электромагнитные колебания ифизические основы электротехники.
Колебательныйконтур. Гармонические колебания. Автоколебательный генератор незатухающихэлектромагнитных колебаний. Вынужденные электромагнитные колебания. Переменныйток.
Резистор вцепи переменного тока. Катушка в цепи переменного тока. Конденсатор в цепипеременного тока. Закон Ома для электрической цепи переменного тока. Мощность.Резонанс в электрических цепях.
Аналогияэлектромагнитных и механических колебаний. Понятие о гармоническом анализепериодических процессов. Трехфазный ток. Асинхронный двигатель. Трансформатор.Производство и использование электрической энергии. Передача электрическойэнергии.
2. Электромагнитные волны и физическиеосновы радиотехники.
Открытиеэлектромагнитных волн. Отражение волн. Преломление волн. Интерференция волн.Дифракция волн. Поляризация волн. Генерация электромагнитных волн. Изобретениерадио. Радиопередача. Модуляция. Радиоприем. Демодуляция. Телевидение. Развитиесредств связи.
ОПТИКА
1. Световые волны.
Электромагнитнаяприрода света. Скорость света. Электромагнитные волны разных диапазонов.Уравнение волны. Стоячие волны. Интерференция света. Применение интерференции.Дифракция света. Дифракционная решетка. Голография. Дисперсия и поглощениесвета. Поляризация света.
2. Оптические приборы.
Геометрическаяоптика как предельный случай волновой оптики. Принцип Ферма. Полное отражение.Зеркала. Линзы. Глаз как оптическая система. Элементы фотометрии. Приборы,увеличивающие угол зрения. Фотоаппарат. Проектор. Спектроскоп.
ТЕОРИЯОТНОСИТЕЛЬНОСТИ
1. Элементы теории относительности.
Абсолютностьскорости света. Постулаты специальной теории относительности. Релятивистскийзакон преобразования скоростей. Пространство—время в специальной теорииотносительности. Эффект Доплера. Импульс, энергия и масса в релятивистскойдинамике. Энергия системы частиц. Основное уравнение релятивистской динамикичастицы.
КВАНТОВАЯ ФИЗИКА
1. Световые кванты.
Возникновениеучения о квантах. Фотоэлектрический эффект. Фотоэлементы. Применениефотоэффекта. Люминесценция. Химическое действие света. Световое давление.Импульс фотона. Эффект Комптона. Флуктуации фотонов. Единство корпускулярных иволновых свойств света.
ФИЗИКА АТОМАИ АТОМНОГО ЯДРА
1. Физика атома.
Доказательствасложной структуры атомов. Ядерная модель атома. Квантовые постулаты Бора.Спектр атома водорода. Объяснение происхождения линейчатых спектров. ОпытФранка и Герца. Волновые свойства частиц вещества. Элементы квантовой механики.Атом водорода. Спин электрона. Многоэлектронные атомы. Атомные и молекулярныеспектры. Лазер.
2. Физика атомного ядра.
Атомное ядро.Состав атомных ядер. Энергия связи ядра. Ядерные спектры. Радиоактивность.Закон радиоактивного распада. Свойства ионизирующих излучений. Методырегистрации ионизирующих излучений. Ядерные реакции. Цепные ядерные реакции.Ядерный реактор. Ядерная энергетика.
3. Элементарные частицы.
Что такоеэлементарная частица? Фундаментальные взаимодействия. Лептоны. Адроны, кварки,глюоны.
4. Лабораторные работы.