Министерство образования и наукиРоссийской Федерации
Государственное образовательноеучреждение высшего профессионального образования
«Восточносибирскаягосударственная академия образования»
Факультет математики, физики иинформатики
Кафедра физики
Курсовая работа
«Развитие основных естественнонаучныхумений пофизике в основной школе»
Выполнила:
ШафероваНаталья Николаевна
Научныйруководитель:
ГлебоваО.Д.
Иркутск, 2010
ОглавлениеВведениеГлава 1. Естественнонаучные умения как деятельностныйкомпонент содержания учебно-познавательной организации1.1 Цели место и изучения физики в общеобразовательнойшколе1.2 Роль и место естественнонаучных умений в процессеобучения физикиГлава 2. Особенности формирования естественнонаучных уменийв процессе обучения физики2.1 Методика формирования естественнонаучных умений впроцессе обучения физики2.2 Практическая реализация заданий по физике с цельюформирования естественнонаучных уменийЗаключениеЛитература
Введение
Научно-техническийпрогресс неизбежно приводит к возрастанию объема знаний, которые должны бытьусвоены в процессе обучения в школе. В дальнейшей жизни человека знания должныуглубляться и пополняться в ходе самостоятельной познавательной деятельности. Всвязи с этим совершенствование процесса формирования естественнонаучных уменийследует считать приоритетной дидактической задачей.
Физика как учебныйпредмет располагает большими возможностями для развития естественнонаучных умений.Проблеме их формирования при обучении физике отводится одно из ведущих мест всовременных научно-методических исследованиях. Развитию обобщенныхпознавательных умений посвящены работы З.А. Вологодской, И.Я. Ланиной, А.В.Усовой. Проблему развития интеллектуальных умений школьников исследовали Н.М.Зверева, Р.И. Малафеев, В.Г. Разумовский. Формирование умений работать систочниками информации рассмотрели В.А. Беликов, В.К. Буряк, Е.В. Оспенникова.Процесс формирования экспериментальных умений учащихся исследован А.А.Бобровым, П.В. Зуевым, Т.Н. Шамало. В этих работах раскрываются различныеаспекты процесса формирования естественнонаучных умений.
Физика как наука онаиболее общих законах природы, выступая в качестве учебного предмета в школе,вносит существенный вклад в систему знаний об окружающем мире. Она раскрываетроль науки в экономическом и культурном развитии общества, способствуетформированию современного научного мировоззрения. Для решения задачформирования основ научного мировоззрения, развития интеллектуальныхспособностей и познавательных интересов обучающихся в процессе изучения физикиосновное внимание следует уделять не передаче суммы готовых знаний, азнакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем,требующих от обучающихся самостоятельной деятельности по их разрешению.
Гуманитарное значение физики каксоставной части общего образовании состоит в том, что она вооружает обучающихсянаучным методом познания, позволяющим получать объективные знания об окружающеммире.
Знание физических законовнеобходимо для изучения химии, биологии, физической географии, технологии, ОБЖ.
Особенностью предмета «Физика» вучебном плане образовательной школы является и тот факт, что овладениеосновными физическими понятиями и законами на базовом уровне стало необходимымпрактически каждому человеку в современной жизни.
Исследования многих методистов посвящены проблемамформирования у учащихся специальных естественнонаучных умений (П.А. Знаменский,СЕ. Каменецкий, А.В. ГГерышкин,
А.А. Покровский, А.В. Усова, А.В. Чеботарева, и др., которые условно можноразделить по отношению к физическому образованию на три основные группы:
• теоретические (знание и умение использовать основныепонятия, формулы, законы),
• умения решать качественные и количественныезадачи;
• практические или экспериментальные (уменияпроводить измерения, ставить эксперимент и т.д.)
Цель исследования: изучитьособенности формирования общенаучных умений в процессе обучения физике
Объект исследования: естественнонаучныеумения в процессе изучения физики
Предмет исследования: процессформирования естественнонаучных умений
Гипотеза исследования: целенаправленнаяорганизация обучения школьников по физике, способствуют эффективномуформированию естественнонаучных умений
Задачи исследования:
1. Охарактеризовать цели и место изучения физике вшколе
2. Проанализировать роль и особенности формированияестественнонаучных умений в школе
3. Раскрыть методику формирования естественнонаучныхумений в процессе обучения физики
4. Сформулировать выводы
Глава 1.Естественнонаучные умения как деятельностный компонент содержанияучебно-познавательной организации
1.1 Цели место и изучения физики в общеобразовательной школе
Среди основных целей общеобразовательной школыособенно важными являются две: передача накопленного человечеством опыта впознании мира новым поколениям и оптимальное развитие всех потенциальныхспособностей каждой личности
Таким образом, можно выделить следующие задачиобучения физике в школе: формирование современных представлений об окружающемматериальном мире; развитие умений наблюдать природные явления, выдвигатьгипотезы для их объяснения, строить теоретические модели, планировать и осуществлятьфизические опыты для проверки следствий физических теорий, анализироватьрезультаты выполненных экспериментов и практически применять в повседневнойжизни знания, полученные на уроках физики. Физика как учебный предмет в среднейшколе открывает исключительные возможности для развития познавательных итворческих способностей учащихся. Благосостояние любого государства всё вбольшей степени определяется тем, насколько полно и эффективно его гражданемогут развить и применить свои творческие способности. Стать человеком – это,прежде всего, осознать существование мира и понять своё место в нём. Составляютэтот мир природа, человеческое общество и техника.
Основой для формирования в сознании учащихсясовременной научной картины мира являются знания о физических явлениях ифизических законах. Эти знания учащиеся должны получать через физические опытыи лабораторные работы, помогающие наблюдать то или иное физическое явление. Отознакомления с опытными фактами следует переходить к обобщениям с использованиемтеоретических моделей, проверке предсказаний теорий в экспериментах ирассмотрению основных применений изученных явлений и законов в человеческойпрактике. У учащихся должны сформироваться представления об объективностизаконов физики и их познаваемости методами науки, об относительнойсправедливости любых теоретических моделей, описывающих окружающий мир и законыего развития, а также о неизбежности их изменений в будущем и бесконечностипроцесса познания природы человеком.
Обязательными являются задачи на применениеполученных знаний в повседневной жизни и экспериментальные задания длясамостоятельного проведения учащимися опытов и физических измерений.Всодержании предмета должны быть учтены особенности учащихся, выбравших профилигуманитарной направленности. Курс, в первую очередь, должен быть ориентированна обеспечение необходимого уровня естественнонаучной грамотности выпускников,которые в дальнейшем не предполагают продолжать образование и работать вобласти естественных наук. Работа с информационными источниками должна статьважнейшей составляющей учебного процесса. Анализ научно-популярных текстов (изжурналов, газет, интернета) не только способствует формированию информационнойкомпетентности учащихся, но и может сделать по-настоящему современнымсодержание предмета.
Цели изучения физики:
освоение знаний о механических,тепловых, электромагнитных и квантовых явлениях; величинах, характеризующих этиявления; законах, которым они подчиняются; методах научного по знания природы иформирование на этой основе представлений о физической картине мира; знакомствос основами фундаментальных физических теорий: классической механики,молекулярно-кинетической теории, термодинамики, классической электродинамики,специальной теории относительности, элементов квантовой теории; строения иэволюции Вселенной;
овладение умениями проводитьнаблюдения природных явлений, описывать и обобщать результаты наблюдений,использовать измерительные приборы для изучения физических явлений; планироватьи выполнять эксперименты, представлять результаты наблюдений или измерений спомощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости;применять полученные знания для объяснения разнообразных природных явлений ипроцессов, принципов действия важнейших технических устройств, для решенияфизических задач; выдвигать гипотезы и строить модели, устанавливать границы ихприменимости;
развитие познавательныхинтересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решенияфизических задач и самостоятельного приобретения новых знаний, выполненияэкспериментальных исследований, подготовки докладов, рефератов и другихтворческих работ; самостоятельности в приобретении новых знаний сиспользованием информационных технологий;
воспитание убежденности ввозможности познания законов природы, в необходимости разумного использованиядостижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества;уважения к творцам науки и техники; отношения к физике как к элементуобщечеловеческой культуры; уверенности в необходимости обосновывать позицию,уважительно относиться к мнению оппонента, сотрудничать в процессе совместноговыполнения задач; готовности к морально-этической оценке использования научныхдостижений;
использование приобретенных знаний и умений длярешения практических, жизненных задач, рационального природопользования изащиты окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека иобщества./>
1.2. Роль и место естественнонаучных умений впроцессе обучения физики
Естественнонаучная грамотность — способность использовать естественнонаучные знания для выделения в реальныхситуациях проблем, которые могут быть исследованы и решены с помощью научныхметодов, для получения выводов, основанных на наблюдениях и экспериментах. Этивыводы необходимы для понимания окружающего мира и тех изменений, которыевносит в него деятельность человека, и для принятия соответствующих решений.
При этом окончательное решение вомногих случаях принимается с учетом общественно-политических или экономическихусловий.
Естественнонаучные знания и умения,овладение формируются при изучении предметов естественнонаучного цикла: физики(с элементами астрономии), биологии, химии, географии.
Естественнонаучная грамотностьвключает следующие компоненты: общепредметные (общеучебные) умения, формируемыев рамках естественнонаучных предметов, естественнонаучные понятия и ситуации, вкоторых используются естественнонаучные знания. В цели исследования входиткомплексная проверка этих умений и понятий. Основное внимание уделяетсяпроверке умений: выделять из предложенных вопросов те, на которые естественныенауки могут дать ответ; делать научно обоснованные выводы на основепредложенной информации и др. Реальные ситуации, предлагаемые учащимся, связаныс актуальными проблемами, которые возникают в личной жизни каждого человека(например, использование продуктов при соблюдении диеты), в жизни человека какчлена какого-либо коллектива или общества (например, определение местаэлектростанции относительно города) или как гражданина мира (например,осмысление последствий глобального потепления).
В Федеральном компоненте государственного стандартафизического образования определены минимум знаний по физике и требования кумениям, которыми должен овладеть школьник в процессе ее изучения .
Среди общих целей школьного курса физики выделим те,которые для естественнонаучных умений являются наиболее значимыми:
— освоение системы знаний о современной картинемира, в основе которой лежат фундаментальные законы и принципы;
— ознакомление с наиболее важными открытиями вобласти физики;
— углубление представлений о физических методахпознания природы для приобретения умений применять их в практической жизни,устанавливать достоверность фактов путем наблюдений, измерений и обработкиполученных данных;
— овладение умениями применять полученные знания пофизике для объяснения разнообразных физических явлений; практическогоиспользования физических знаний в повседневной жизни и т.д.;
— развитие познавательных интересов, интеллектуальныхи творческих способностей в процессе самостоятельного приобретения новых знанийпо физике в соответствии с жизненными потребностями;
— приобретение компетентности в использованиифизических знаний и умений при решении жизненных проблем и практических задач.
Современный подход к вопросам образованияхарактеризуется выделением наиболее значимых его результатов как интегративныхкачеств личности. Для человека чрезвычайно важно не столько энциклопедическаяграмотность, сколько наличие способности применять знания и умения в конкретныхситуациях для решения проблем, возникающих в реальной действительности.
Таким образом, образованность ученика должнаобусловливать его способность решать значимые для конкретного жизненного этапазадачи или проблемы. При этом ученик должен обладать не только предметнымизнаниями и умениями, но и более общими умениями: уметь находить и отбиратьнеобходимую информацию, анализировать собственный практический опыт, уметь решатьлюбую жизненную задачу или проблему известными ему способами или находитьновые, что и характеризуется определенной компетентностью.
Поскольку существуют различные взгляды на понятие«компетентность», можно сделать вывод: все они сходятся на том, что
данное понятие шире понятия «обученности» (т.е. знаний и умений), так как
включает все стороны деятельности: знаниевую, операционно-
технологическую, мотивационную.
Таким образом, под компетентностью понимается"… интегральное качество личности, характеризующее способность (умение)решать проблемы и типичные задачи, возникающие в реальных жизненных ситуациях,с использованием знаний, учебного и жизненного опыта, ценностей инаклонностей".
Одним из характерных признаков компетентности человекаявляется деятельностный характер познавательных умений. При этом знания иумения являются базой компетентности выпускника школы.
Наиболее значимыми в формировании компетентностиявляются обобщенные познавательные умения, от наличия которых в конечном итогезависят действенность знаний, подготовленность учеников к дальнейшемусамообразованию.
При изучении физики ученик овладевает умениемвыполнять действие по включению амперметра в простейшую электрическую цепь. Наэтой основе ученик осваивает новое, более сложное действие – измерение силытока в общей цепи и в отдельных ветвях параллельного соединения проводников,что позволяет ему сравнивать их, делать выводы о закономерностях этогосоединения. Процесс же включения в цепь амперметра теперь для него являетсяоперацией.
Важнейшей частью психологического механизма действияявляется ориентировочная основа. Психологи различают три типа ориентировочнойосновы: действия и соответственно три ориентировки в задании. Каждый из ниходнозначно определяет результат и ход действия.
Ориентировочную основу первого типа составляютобразы действия и его продукт. Никаких указаний на то, как нужно выполнятьдействие, не даётся. Ученики ищут пути выполнения задания «вслепую», методомпроб и ошибок. В результате задание может быть выполнено, но действие, спомощью которого оно выполнено, остаётся неустойчивым: при изменении условийоно почти не работает.
Ориентировочная основа второго типа содержит нетолько образцы действий, но и все указания на то, как правильно выполнять их сновым материалом. В этом случае обучение идёт быстро, без ошибок. Ученикприобретает определённое умение анализировать материал с точки зренияпредстоящего действия, и последнее обнаруживает заметную устойчивость кизменению условий и переносу на новые задания. Однако этот перенос ограниченналичием элементов, идентичных элементам уже освоенных знаний. Так в школах досих пор выполняются фронтальные лабораторные работы по физике и химии: учительуказывает весь порядок выполнения лабораторной работы, показывает приёмыобращения с приборами. На долю учащихся остаётся репродуктивная деятельностьвоспроизведения показанных учителем действий и операций.
Ориентировочная основа третьего типа отличается тем,что здесь на первое место выступает планомерное обучение такому анализу новыхзаданий, который позволят опорные точки и условия правильного выполнениязаданий. По этим указаниям формируются соответствующие действия. Учитель здесьдолжен создать такие условия, при которых ученик побуждается самостоятельносоставлять ориентировочную основу действия и действовать по ней. В этом случаеучащиеся допускают значительно меньше ошибок, причём встречаются онипреимущественно на самом начальном этапе. Сформированное таким образом умениеобнаруживает свойство широкого переноса на выполнение многих задач.
Для успешного формирования естественнонаучных уменийвыполнять то или иное действие необходимо, прежде всего, самому учителюпровести анализ структуры действия, чётко представить, из каких элементов(операций) складывается его выполнение. Выделив отдельные элементы (шаги),необходимо определить наиболее целесообразную последовательность их выполненияи наметить систему упражнений, обеспечивающих уверенное, почти автоматическоевыполнение учащимися простых действий, затем организовывать их выполнение.
Выполнение сложных действий осуществляется поэтапам. При обучении по третьему типу выделяют: мотивационную основу действия,ориентировочную, исполнительскую и контрольную. В процессе формированияобобщённых умений выделяют следующие этапы: осознание учащимися значенияовладения умениями выполнить данное действие – мотивационная основа действия;определение цели действия; уяснение научных основ действия; определениеосновных структурных компонентов действия (операций), общих для широкого кругазадач и не зависящих от условий, в которых выполняется действие (такиеструктурные компоненты выполняют роль опорных пунктов действия); определениенаиболее рациональной последовательности выполнения операций, из которыхскладывается действие, т.е. построение модели (алгоритма) действия (путём коллективныхи самостоятельных поисков); организация выполнения наибольшего количестваупражнений, в которых действия учащихся подлежат контролю со стороны учителя;обучение учащихся методам самоконтроля; организация упражнений, требующих отучащихся умения самостоятельно выполнять данное действие (при изменяющихсяусловиях); использование данного умения при выполнении действия для овладенияновыми, более сложными умениями в более сложных видах деятельности. Реализациямежпредметных связей способствует повышению качества усвоения фундаментальныхпонятий, ускоряет процесс формирования естественнонаучных умений и уменийпрактического характера./>
Выводы по первой главе
Естественнонаучная грамотность — способность использовать естественнонаучные знания для выделения в реальныхситуациях проблем, которые могут быть исследованы и решены с помощью научныхметодов, для получения выводов, основанных на наблюдениях и экспериментах. Этивыводы необходимы для понимания окружающего мира и тех изменений, которыевносит в него деятельность человека, и для принятия соответствующих решений.
Содержание школьного курса физики любого уровнядолжно быть ориентировано на формирование научного мировоззрения и ознакомлениеучащихся с методами научного познания окружающего мира, а также с физическимиосновами современного производства, техники и бытового окружения человека.Именно на уроках физики дети должны узнать о физических процессах, происходящихи в глобальных масштабах (на Земле и околоземном пространстве), и в быту.Основой для формирования в сознании учащихся современной научной картины мираявляются знания о физических явлениях и физических законах. Эти знания учащиесядолжны получать через физические опыты и лабораторные работы, помогающиенаблюдать то или иное физическое явление.
Можно выделить следующие задачи обучения физике вшколе: формирование современных представлений об окружающем материальном мире;развитие умений наблюдать природные явления, выдвигать гипотезы для ихобъяснения, строить теоретические модели, планировать и осуществлять физическиеопыты для проверки следствий физических теорий, анализировать результатывыполненных экспериментов и практически применять в повседневной жизни знания,полученные на уроках физики.
методика развитие естественнонаучноеумение физика
Глава 2. Особенностиформирования естественнонаучных умений в процессе обучения физики 2.1 Методика формирования естественнонаучных умений впроцессе обучения физики
Формирование естественнонаучных умений включаетрассмотрение разнообразных видов работы учащихся по физике, способствующихформированию комплексного применения знаний и умений по другиместественнонаучным дисциплинам. Универсальным средством обучения, способствующимреализации задач по формированию естественнонаучных умений, являются задачи. Вданном случае речь идет о заданиях, способствующих обучению учащихся работе иобучению их умению применять свои знания и умения на практике
В деятельности учащихся, направленной на формирование у них естественнонаучныхумений выделяются следующие типы заданий (таб. 1).
Таблица 1 Классификация комплексных заданийКлассификационный признак Виды заданий По временному параметру
краткосрочные;
средней продолжительности;
длительные По способу выполнения
письменные;
устные;
практические (экспериментальные; исследовательские; конструкторские; домашние задания; проектирование физических опытов; работа на компьютере) По способу участия учеников
индивидуальные;
групповые;
— массовые По месту проведения
аудиторные;
внеаудиторные По принципу использования вычислительных технологий
без использования компьютера;
с использованием компьютера По степени сложности (по степени самостоятельности)
— задания, выполняемые по образцу;
задания, выполняемые самостоятельно, но с подсказкой учителя;
задания, выполняемые полностью самостоятельно По выполняемой функции
задания на получение комплексных знаний;
задания на закрепление комплексных знаний;
задания на приобретение комплексных умений и навыков;
задания на закрепление комплексных умений и навыков;
задания на обобщение и систематизацию естественнонаучных знаний, умений и навыков;
задания на проверку комплексных знаний, умений и навыков По дидактическим средствам
по карточкам;
в тестовой форме;
в виде игры;
на компьютере;
с использованием приборов и материалов из разных учебных дисциплин
Выделяют следующие основные условия, способствующиеэффективности формирования у учащихся естественнонаучных умений:
- организация учебной деятельности учащихся, направленной наформирование у них умения комплексного применения знаний и умений поестественнонаучным дисциплинам при обучении физике (выполнение ученикамикомплексных заданий, комплексных лабораторных работ, подготовка сообщений накомплексную тему и т.д.);
- ориентация деятельности учителя физики на формирование у учащихсяумения комплексного применения знаний и умений по естественнонаучнымдисциплинам при обучении физике;
- координация деятельности учителей других естественнонаучныхдисциплин при формировании у учащихся умения комплексного применения знаний иумений по естественнонаучным дисциплинам при обучении физике.
Для того чтобы естественнонаучные умения успешносформировано у школьников, учителю необходимо иметь в виду следующие дидактическиеусловия его формирования:
1) систематическоевключение учащихся в самостоятельную деятельность по комплексному применениюсвоих знаний и умений;
2) формированиес помощью внутрипредметных связей гибких, систематизированных, мобильных знанийкак опорных для комплексного применения и переноса знаний;
3) использованиепоэлементной обработки познавательных действий – актуализации, переноса,обобщения и систематизации по формированию умения комплексного применениязнаний и умений;
4) обучениеучащихся обобщающей ориентировочной основе действий;
5) переходот репродуктивной деятельности к деятельности, основанной на комплексномприменении знаний и умений по естественнонаучным дисциплинам;
6) включениеучащихся в более сложные виды деятельности при решении комплексных проблем,обеспечивающих широкий перенос знаний и умений из разных предметных областей изакрепление умения комплексного применения знаний и умений.
Все эти условия должен создавать учитель в процессе обучающейдеятельности школьников по формированию у них естественнонаучных умений приобучении физике.
К естественнонаучным умениям, кроме того, относитсяследующее:
Формирование умений измерятьявляетсяодним из важных умений, общих для физики, химии, биологии и математики.Линейные размеры тел, площади, объёмы, температуры учащиеся измеряют уже вначальной школе при изучении математики и природоведения. В 5–8-м классах этиумения развиваются и дополняются более сложными – умениями измерить скорость,массу и вес тела, плотность вещества, силу тока, напряжение на участке цепи,электрическое сопротивление. Одни измерения являются прямыми (измерениелинейных размеров тел, объёмов с помощью мензурки, температуры массы с помощьюрычажных весов, веса с помощью пружинного динамометра, силы тока с помощьюамперметра, напряжения с помощью вольтметра), другие – косвенными (например,скорость равномерного прямолинейного движения, определяемая как отношениепройденного пути ко времени, в течение которого пройден этот путь).
Можно предложить такую последовательность действий:определить по внешнему виду назначение прибора; выяснить верхний и нижнийпределы измерения; определить цену деления шкалы прибора; выполнить упражнения– измерить, например, длину листа тетради, ширину тетради, температуру воздуха вклассе, объём жидкости, налитой в мензурку, вес тела с помощью динамометра(упражнения по чтению шкалы прибора, определению цены деления шкалы приборалучше делать сразу с несколькими приборами, чтобы дети усвоили общностьвыполняемых операций), для чего определить по шкале значение измереннойвеличины и определить точность измерения. Все измерения следует сопровождатьсоответствующими записями в тетрадях.
Формирование умений наблюдать исамостоятельно ставить опыты. Наблюдением называетсяпреднамеренное и целенаправленное восприятие изучаемых объектов. На основерезультатов наблюдений осуществляется сравнение, сопоставление изучаемыхобъектов, выявление в них главного, существенного.
Структура деятельности по выполнению наблюдения:уяснение цели наблюдения; определение объекта наблюдения; создание необходимыхусловий для наблюдения, обеспечение хорошей видимости наблюдаемого явления;выбор наиболее выгодного для данного случая способа кодирования (фиксирования)получаемой в процессе наблюдения информации; проведение наблюдения содновременным фиксированием (кодированием) получаемой в процессе наблюденияинформации; анализ результатов наблюдений, формулировка выводов.
Структура деятельности по выполнению опытов:формулировка цели опыта; построение гипотезы, которую можно положить в основу;определение условий, которые необходимы для того, чтобы проверить правильностьгипотезы; определение необходимых приборов и материалов; моделирование ходаконкретного опыта (определение последовательности операций); выборрационального способа кодирования (фиксирования) информации, которуюпредполагается получить в ходе эксперимента; непосредственное выполнениеэксперимента – наблюдение, измерение и фиксирование получаемой информации(зарисовки, запись результатов измерений и т.д.); математическая обработкарезультатов измерений; анализ полученных данных; формулировка выводов изопытов.
Разумеется, процесс формирования у учащихся умениясамостоятельно выполнять опыты начинается с выработки умения выполнятьпростейшие операции: выполнение измерений, включая чтение шкал приборов,определение цены шкалы прибора, его нижнего и верхнего пределов, измерение,отсчёт и правильная запись показаний приборов, определение погрешностиизмерения.
Необходима также предварительная выработка уменияправильно пользоваться лабораторным оборудованием (штативами и принадлежностямик ним, источником энергии, подставками, подъёмными столиками и т.д.), соблюдатьправила техники безопасности, фиксировать результаты наблюдений и измеренийразличными способами (рисунки, таблицы, графики, фотографии, киносъёмки, а вбудущем и видеозапись).
Приведённый план деятельности является общим длявсех опытов. Вначале он даётся в сокращённом виде в 8-м классе. После этогоотрабатывается умение выполнять всё более сложные операции, и по мере овладенияэтим умением план деятельности по выполнению опытов расширяется, в неговключаются такие пункты, как построение гипотезы, моделирование хода выполненияопыта, определение необходимых для этого приборов и материалов, умениеиспользовать микрокалькулятор для выполнения расчётов, и т.д.
Большая роль в формировании естественнонаучных умений,общих для цикла учебных дисциплин, отводится разнообразию форм организацииучебных занятий (конференции, внутрипредметные и комплексные семинары,интегрированные уроки, практикумы, экскурсии).
2.2 Практическая реализация заданий по физике с цельюформирования естественнонаучных умений
Решение физических задач.Проверказнаний и умений учащихся по физике, проводимая в рамках ЕГЭ, показала, что сзаданиями базового уровня сложности справляются около 67 % выпускников среднейшколы, с заданиями повышенного уровня сложности – около 40 %. Наибольшеезатруднение вызывают задания высокого уровня – задания с развернутым ответом.По результатам ЕГЭ-2008 по РФ: средний уровень выполнения заданий по механикесоставил около 15 %, по молекулярной физике и термодинамике – 20%,электродинамике – 14 %, по атомной и ядерной физике – 20% (из числаприступивших к выполнению заданий). По результатам ЕГЭ-2007 в Иркутской областис задачами по механике справилось 29 % выпускников, по молекулярной физике итермодинамике – 20 %, электродинамике – 8%, физической оптике – 9%, по атомнойфизике – 2% (из числа приступивших к выполнению заданий). Следует отметить, чток выполнению комплексного задания (С6) 76 % выпускников МО не приступило.
Результаты ЕГЭ позволяют констатировать слабыенавыки решения задач. Многие ученики, решая задачу, испытывают затруднения прианализе её условия, выборе необходимых закономерностей, составлении системыуравнений и др. Для усиления практической направленности обучения физикеглавное внимание необходимо обратить на содержание, организацию и методикурешения задач.
Следует обратить внимание на подбор задач, включаемыхв домашние задания. Цель их решения — закрепить знания иумения, полученные учащимися на уроке. Поэтому сложность таких задач не должнапревосходить сложности задач, решаемых в классе, а способы их решения должнысоответствовать задачам, рассмотренным на уроке.
Особое внимание необходимо обратить на решениезаданий, предлагавшихся на ЕГЭ предыдущих лет (2001 – 2009 гг.).
Особую роль, для формирования естественнонаучныхумений, играют промежуточные вопросы и задания в ходе изучения каждойтемы, задача которых не только получить формальную оценку знаний обучаемого, атакже углубить понимание сути физического явления.С этой целью повопросам и заданиям организуется диалог с учеником, в ходе которого обучаемыйполучает дополнительные сведения и глубже усваивает материал.
Можно использовать как итоговый по темам, определяяуровень учащегося по усвоению основных естественнонаучных умений и овладениюнавыкам решения физических задач разного уровня сложности.
Можно сконцентрировать внимание на умении решатьразного уровня сложности-ступени задачи, включая задачи из практики и техники.
Урокам решения задач нужно уделять особое внимание,так как умение решать задачи показывает, как усвоено изучаемое понятие науровне применения, повышает жизненную значимость знаний. В зависимости отсодержания учебного материала и подготовленности учащихся применяю разные формыорганизации таких уроков, но всегда тщательно отбираю из разнообразныхисточников практический материал. Важно, чтобы система заданий отвечалапринципу развивающего обучения, способствовала формированию положительныхмотивов учения. На “выходе” всегда предлагается дифференцированные по сложностизадания, решение которых требует от учащихся различного характера познавательнойдеятельности – от подражательно-репродуктивной до творческой, при этом правовыбора задач для решения оставляю за учащимися. Текст итоговых проверочныхработ обычно содержит 9–10 задач разной степени сложности: это 3 типа задачуровней А, В, С. Ученик выбирает уровень сложности задач самостоятельно: одинможет прорешать все задачи уровня С, а другой, например, 1С, 2С и 2В и получитьоценку “5”. Умение делать правильный (посильный) выбор, как и умение, решатьдостаточно сложные задачи, формируется не сразу. Для этого необходимы глубокиезнания, гибкость мышления, уверенность в своих силах. Дляобразца привожу пример задач, предлагаемых учащимся 8 класса при прохождении изакреплении тем «Параллельное соединение проводников; Нагревание проводниковэлектрическим током. Закон Джоуля — Ленца», а также пример теста (ТС-2) длясамоконтроля с выбором ответа. Тест предназначены для проведения оперативногопоурочного тематического контроля и самоконтроля знаний.
Дифференцированные задачи для самостоятельногорешения 8 класс
Тема: Параллельное соединениепроводников
Уровень А
1. К резистору сопротивлением 10Ом подключилипараллельно резистор сопротивлением 1Ом. Как изменилось общеесопротивление цепи?
2. Два резистора, сопротивление которых 2Ом и10Ом, подключены параллельно к батарейке. Сила тока, в каком из нихбольше?
Уровень В
1. Проводники сопротивление 15Ом и 20Омсоединены параллельно. Вычислите общее сопротивление соединения.
2. Моток проволоки сопротивлением 20Омразрезали на две части и соединили параллельно. Каково сопротивлениесоединённой таким образом проволоки?
Уровень С
1. Вычислите сопротивление цепи, состоящей из трёхрезисторов, сопротивление которых равны 540Ом, 270Ом и 135Ом,если они соединены параллельно.
2. Проводники сопротивлением 3Ом и 15Омсоединены параллельно и включены в цепь напряжением 45В. Определите силутока в каждом проводнике и в общей цепи.
Тема: Нагревание проводниковэлектрическим током.
Закон Джоуля -Ленца
Уровень А
1. Напряжение на концах электрической цепи 1В.Какую работу совершит в ней электрический ток в течении 1с при силе тока1А?
2. Одна электрическая лампа включена в сетьнапряжением 127В, а другая — в сеть напряжением 220В. В какойлампе при прохождении 1Кл совершается большая работа?
Уровень В
1.Чему равно напряжение на участке цепи, на которомсовершена работа 500 Дж, при прохождении 25 Кл электричества?
2.Вычислите работу, которая совершается припрохождении через спираль электроплитки 15 Кл электричества, если онавключена в сеть напряжением
220 В.
Уровень С
1. Какую работу совершит ток силой 3А за 10мин.при напряжении в цепи 15В?
2. К источнику тока напряжением 120Впоочерёдно присоединяли на одно и тоже время проводники сопротивлением 20Оми 40Ом. В каком случае работа электрического тока была меньше и восколько раз?
ТС-2 Тема: Электризация тел. Строение атома
1. Какой из перечисленных примеров можно отнести кпроявлению явления электризации?
А) движение воздушных слоев атмосферы;
Б) притяжение одежды к телу при ходьбе;
В) натирание металлического стержня о ткань;
Г) притяжение всех тел к Земле;
А) внутренняя энергия в обеих стаканах одинакова;
Б) внутренняя энергия в первом стакане больше;
В) внутренняя энергия во втором стакане больше;
Г) определить невозможно;
2. При электризации трением оба тела получают заряды …
А) равные по величине и одинаковые по знаку;
Б) разные по величине и одинаковые по знаку;
В) равные по величине и противоположные по знаку;
Г) разные по величине и противоположные по знаку.
3. Какие из перечисленных веществ можно считатьпроводниками электрического заряда?
А) эбонит;
Б) железо;
В) стекло;
Г) шелк;
Д) раствор соли;
Е) пластмасса.
4. Действие одного наэлектризованного тела передаетсяна другое
А) через воздух;
Б) через вакуум;
В) посредством электрического поля;
Г) любым путем.
5. Электрической силой называют силу, с которой …
А) молекулы воздуха действуют на электрическийзаряд;
Б) электрическое поле действует на электрическийзаряд;
В) электрический заряд действует на другойэлектрический заряд;
Г) электрический заряд действует на окружающие еготела.
6. Как можно уменьшить отрицательный заряд электронанаполовину?
А) соединить электрон с незаряженной частицей;
Б) передать электрону половину положительногозаряда;
В) передать электрону половину отрицательногозаряда;
Г) отделить от электрона половину отрицательногозаряда;
Д) заряд электрона нельзя ни уменьшить, ниувеличить.
7. На основе строения атома явление электризации телпредставляет собой…
А) перемещение электронов, входящих в состав атома,с одного тела на другое;
Б) перемещение протонов, входящих в состав атома, содного тела на другое;
В) перемещение нейронов, входящих в состав атома, содного тела на другое;
Г) образование новых зарядов.
8. В ядре атома алюминия содержится 27 частиц, и вокругатома движутся 13 электронов. Сколько в ядре атома протонов и нейтронов?
А) 14 протонов и 13 нейтронов;
Б) 13 протонов и 14 нейтронов;
В) только 27 протонов;
Г) только 27 нейтронов;
Д) 13,5 протонов и 13,5 нейтронов.
9. От атома гелия отделился один электрон. Какназывается оставшаяся частица?
А) положительный иона;
Б) отрицательный ион;
В) нейтральный атом;
Г) протон.
10. Если к заряженному электроскопу, не касаясь его,поднести заряженную палочку того же знака, то …
А) листочки электроскопа разойдутся сильнее, т.е.заряд увеличится;
Б) листочки электроскопа немного опустятся, т.е.заряд уменьшится;
В) листочки электроскопа упадут, т.е. зарядисчезнет;
Г) сначала листочки электроскопа опустятся, а потомснова разойдутся.
11.Для заряда,переходящего с наэлектризованного на ненаэлектризованное тело присоприкосновении, справедливо утверждение
А) чем больше масса тела, которому передают заряд,тем большая часть заряда на него перейдет;
Б) чем больше масса тела, которому передают заряд,тем меньшая часть заряда на него перейдет;
В) чем больше размер тела, которому передают заряд,тем большая часть заряда на него перейдет;
Г) чем больше размер тела, которому передают заряд,тем меньшая часть заряда на него перейдет.
Важным средством для эффективного формированияестественнонаучных умений по физике, является экспериментальные работы.
Сложившаяся в настоящее время система школьногофизического эксперимента включает следующие его виды: 1) демонстрационные опытыи наблюдения, 2) фронтальные лабораторные работы, 3) физические практикумы.
Современные мультимедийные, печатные и экранныепособия, рационально сочетаясь с демонстрациями опытов, органически входят вобщую систему учебного процесса. В настоящее время разработано новое учебноеоборудование для кабинетов физики, позволяющее на достаточно высоком уровнеобеспечить учебные опыты по всем разделам курса физики образовательныхучреждений.
Демонстрационные эксперименты,подготавливаемые и проводимые учителем для всего класса, позволяющиецеленаправленно наблюдать изучаемые физические явления, зарождают правильныеначальные представления о новых физических явлениях и процессах, раскрываютзакономерности, знакомят с методами исследования, показывают устройство идействие некоторых приборов и установок, иллюстрируют технические примененияфизических законов. Кроме того, они подготавливают учащихся к практикумам ирешению экспериментальных задач.
Фронтальные лабораторные работы. Фронтальныйметод лабораторных занятий имеет ряд весьма важных положительных сторон. Преждевсего, он даёт возможность связать лабораторные занятия учащихся с изучаемымкурсом, демонстрационные опыты учителя и самостоятельно выполняемые учащимисялабораторные работы. Благодаря фронтальному методу лабораторные занятия могутбыть поставлены как введение к той или иной теме курса, как иллюстрация кобъяснению учителя, как повторение и обобщение пройденного материала, какконтроль приобретенных знаний и умений. Фронтальные занятия позволяют включатьв поиски решения той или иной задачи одновременно весь класс, что взначительной степени активизирует мыслительную деятельность учащихся. Такимобразом, лабораторный эксперимент становится необходимым звеном в процессеобучения, значительно помогающим углубленному усвоению материала.
Фронтальные лабораторные занятия, в отличие отпрактикума, дают возможность в конце урока коллективно обсудить и оценитьрезультаты, полученные каждым звеном учащихся, путем сравнения. Такоезаключительное обсуждение может быть проведено в случае необходимости почтипосле каждой лабораторной работы.
Физические практикумы. Фронтальныелабораторные работы не позволяют сформировать у учащихся экспериментальныеумения в обращении с современными техническими приборами и установками, так какпри их выполнении используется самое простое учебное оборудование. Для решенияэтой задачи служат физические практикумы. Содержание, цели и методика ихпроведения иные, чем фронтальных лабораторных работ. На физических практикумахучащиеся выполняют разные работы и более сложные, чем фронтальные лабораторныеработы, охватывающие ряд изученных тем или разделов курса физики, используяболее сложное техническое оборудование. Физический практикум целесообразнопроводить в профильных классах и классах с углубленным изучением физики.
Главная цель практикума— повторение, закрепление, обобщение и углубление основных вопросов пройденногоматериала. Успешное выполнение его предполагает владение учащимисяпервоначальными практическими умениями и навыками. Поэтому практикумыцелесообразно ставить как небольшие самостоятельные исследования учеников.
Физические практикумы, организуются после изучениябольшого раздела или всего годового курса физики. В задачу таких практикумов восновном входит развитие большей самостоятельности учащихся, дальнейшеерасширение и углубление полученных ранее знаний и умений, ознакомление с болеесложными приборами, методами измерений и т. д.
Таким образом, физикакак наука о наиболее общих законах природы, выступая в качестве учебногопредмета в школе, вносит существенный вклад в систему естественнонаучныхзнаний. Она раскрывает роль науки в экономическом и культурном развитииобщества, способствует формированию современного научного мировоззрения. Длярешения задач формирования основ научного мировоззрения, развитияинтеллектуальных способностей и познавательных интересов обучающихся в процессеизучения физики основное внимание следует уделять не передаче суммы готовыхзнаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановкепроблем, требующих от обучающихся самостоятельной деятельности по их разрешению.Ознакомление школьников с методами научного познания должно проводиться приизучении всех разделов курса физики./>
Выводы по второй главе
Особенностью предмета «Физика» вучебном плане образовательной школы является и тот факт, что овладениеосновными физическими понятиями и законами на базовом уровне стало необходимымпрактически каждому человеку в современной жизни. В содержание курса физики длябазового уровня включены знания и умения, наиболее значимые для формированияобщей культуры. На профильном уровне, кроме знания и умений, значимых дляформирования общей культуры, большое внимание уделяется знаниям и умениям,необходимым для продолжения образования и подготовки к приобретению профессий,требующих хорошей физико-математической подготовки.
Формирование естественнонаучных умений включаетрассмотрение разнообразных видов работы учащихся по физике, способствующихформированию комплексного применения знаний и умений по другиместественнонаучным дисциплинам. Универсальным средством обучения,способствующим реализации задач по формированию естественнонаучных умений,являются задачи. В данном случае речь идет о заданиях, способствующих обучениюучащихся работе и обучению их умению применять свои знания и умения напрактике.
Заключение
Проведенное исследование позволило сформулироватьследующие выводы: Естественнонаучная грамотность — способность использоватьестественнонаучные знания для выделения в реальных ситуациях проблем, которыемогут быть исследованы и решены с помощью научных методов, для получениявыводов, основанных на наблюдениях и экспериментах. Эти выводы необходимы дляпонимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельностьчеловека, и для принятия соответствующих решений.
Школьный курс физики –системообразующий для естественнонаучных учебных предметов. Содержаниешкольного курса физики любого уровня должно быть ориентировано на формированиенаучного мировоззрения и ознакомление учащихся с методами научного познанияокружающего мира, а также с физическими основами современного производства,техники и бытового окружения человека. Именно на уроках физики дети должныузнать о физических процессах, происходящих и в глобальных масштабах (на Землеи околоземном пространстве), и в быту. Основой для формирования в сознанииучащихся современной научной картины мира являются знания о физических явленияхи физических законах. Эти знания учащиеся должны получать через физическиеопыты и лабораторные работы, помогающие наблюдать то или иное физическоеявление. Формирование естественнонаучных умений включает рассмотрениеразнообразных видов работы учащихся по физике, способствующих формированиюкомплексного применения знаний и умений по другим естественнонаучнымдисциплинам. Универсальным средством обучения, способствующим реализации задачпо формированию естественнонаучных умений, являются задачи. В данном случаеречь идет о заданиях, способствующих обучению учащихся работе и обучению ихумению применять свои знания и умения на практике
Литература
1. Абышева, Н.А. Физика и искусство: программа элективного курса предпрофильной подготовки(13 ч). 9 класс/Н. А. Абышева. //Физика: газ. издательского дома «Первое сентября».-2006.-N2.- С. 3-6
2. Брынева, В.В. Элементы механики и явления природы/В. В. Брынева. //Физика в школе.-2007.-N3. — С. 50-53
3. Денисова, И.Э. Физика в твоей будущей профессии. Предпрофильный элективный курс, 17 ч. 9-йкласс/И. Э. Денисова. //Физика: газ. издательского дома «Первое сентября».-2007.-N2. — С. 19-22.
4. Единыйгосударственный экзамен 2007. Физика: учебно-тренировочные материалы дляподготовки учащихся / ФИПИ; авторы-составители В.А. Орлов, М.Ю. Демидова, Г.Г.Никифоров, Н.К. Ханнанов. – М.: Интеллект-Центр.
5. Сборниктестовых заданий для тематического и итогового контроля. Физика. Основная школа(7-9 класс) / В.А. Орлов, А.О. Татур. – М.: Интеллект – Центр, 2006.
6. Сборникнормативных документов. Физика /Сост. Э.Д.Днепров, А.Г.Аркадьев. М.:Дрофа, 2004. 111 с. Тоже изданием 2007 г.
7. Программыэлективных курсов. Физика. 9 11 классов. Профильное обучение /сост.В.А. Коровин. 2-ое изд., стереотип. М.: Дрофа, 2006. 125с. (Элективные курсы).
8. Федеральныйкомпонент Государственного стандарта общего образования (Приказ Минобразования России«Об утверждении федерального компонента Государственных стандартов начальногообщего, основного общего и среднего (полного) общего образования» от 05.03.2004г. № 1089);