авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |

«Министерство образования и науки Российской Федерации Научно-методический совет по физике Минобрнауки РФ Российская академия наук Московский государственный университет ...»

-- [ Страница 2 ] --

1. Оптимизация времени, которое затрачивается непосредственно на сам эксперимент (например, за счет возможности фиксации данных от быстро протекающих процессов), значительно увеличивает время на об суждение полученного в эксперименте результата и его осмысление, т.е. на «физическую» составляющую эксперимента.

2. Цифровая обработка результатов, полученных в ходе эксперимен та, расширяет возможности анализа экспериментальных данных в режиме реального времени.

3. Уменьшение времени, необходимого на сборку и отладку лабора торной установки, ведет к возможности увеличения времени на обсуждение с учащимися плана проведения лабораторного исследования, гипотезы ис следования, результатов, полученных в ходе работы, формулировки выво дов и перспектив дальнейших действий. Практически каждая лабораторная работы может быть методически оформлена как учебная исследовательская работа.

Литература 1. Примерные программы по учебным предметам. Физика 7–9 класс. Стандарты второго поколения. М.: Просвещение, 2011.

Адекватное представление ценностей науки и научного по знания в содержании образования (в свете ФГОС нового поколения) © С. В. Власова Мурманский государственный технический университет, Мурманский областной институт повышения квалификации работников образо вания и культуры (Мурманск, Россия) vlasovasv@mstu.edu.ru Если мы обратимся к Федеральному государственному стандарту (ФГОС) нового поколения и рассмотрим раздел, посвящённый становлению личностных характеристик выпускника школы, то мы обнаружим, что вы пускник осознаёт ценность образования и науки;

у него формируется (для выпускника средней школы – сформировано) мировоззрение, соответству ющее современному уровню развития науки. Становление таких личност ных характеристик осуществляется, в том числе, и через предметное обуче ние. Рассмотрим раздел ФГОС, в котором представлены «предметные ре зультаты освоения основной образовательной программы (ООП)» в пред метной области «Естественнонаучные предметы» (основная школа) или «Естественные науки» (средняя школа). Мы видим, что изучение этих предметных областей должно обеспечить, «формирование целостной науч ной картины мира» (НКМ) (основная школа) или «сформированность ос нов целостной НКМ» (средняя школа), а также «овладение умением сопо ставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни». Среди предметных результатов освоения учебного пред мета «Физика» мы найдём «сформированность собственной позиции по отношению к физической информации, получаемой из разных источников»





и «сформированность умений анализировать, оценивать, проверять на до стоверность и обобщать научную информацию».

С нашей точки зрения, все вышеизложенные предметные результаты освоения ООП в настоящий момент практически невозможно достичь в современной школе в силу ряда обстоятельств, которые будут рассмотрены ниже. Тем не менее, достижения названных результатов, по нашему мне нию, чрезвычайно важно для формирования выпускника школы, осознаю щего ценность науки и научного познания и обладающего современным научным мировоззрением. Предложенная работа посвящена анализу того, что следовало бы предпринять физическому и педагогическому сообществу России в ближайшее время для того, чтобы обеспечить достижения выше названных результатов освоения ООП учениками общеобразовательной школы.

Проанализируем одну из позиций, названную выше: «овладение умением сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объ ективными реалиями жизни». В этом пункте речь идёт, в первую очередь, о соотношении научного знания и реальности. Вопрос о том, каково это соот ношение, – один из сложнейших в современной методологии науки. Над этим вопросом «бились» такие столпы физической науки, как А. Эйнштейн [10], В. Гейзенберг [4], Н. Бор [9] и многие другие. На этот вопрос у каждо го из перечисленных физиков есть определённый ответ. Есть такие ответы и у методологов науки. Например, критерии достоверности теории, предло женные Т. Куном [5]. Автор доклада написал книгу, в которой показано, каким образом проблему соотношения научного знания и реальности мож но было бы изучать в школе [2]. Отметим, что никаких упоминаний о том, каково соотношение научного знания и реальности в школьных учебниках.

В них также нет ни слова о том, какие критерии достоверности эксперимен тального и теоретического знания используются в науке. Как показывает наш опыт работы, не владеет этой информацией в должной мере и совре менный учитель.

Рассмотрим ещё одну позицию: «сформированность основ целост ной НКМ». Очевидно, чтобы сформировать основы НКМ ученикам надо, прежде всего, прояснить смысл понятия НКМ. Важно понять, что НКМ – это модель действительности. Важно в процессе обучения сформировать у учащихся понимание того, что человек связан с реальным миром моделя ми, формируемыми в его сознании. И соответствие этих моделей реально сти – обязательное условие выживания человека [2]. Здесь мы опираемся на позицию К. Лоренца, который, используя достижения естествознания, пока зал, что наши знания дают возможность создать подлинный образ действи тельности. Если бы это было не так, что вид homo sapiens просто не выжил бы [6]. Такой вывод опирается на идеи эволюционной теории познания, согласно которым мозг с его функциями, в особенности с его когнитивными способностями, представляет собой результат биологической эволюции, причём биологически обусловленные когнитивные структуры соответству ют окружающему миру, потому что они сформировались в процессе при способления к нему и обеспечили выживание человека [8].





Проанализируем ещё одну позицию: «сформированность умений проверять на достоверность научную информацию». Очевидно, что для формирования такого умения ученик должен владеть методологическими критериями достоверности научного знания, а также критериями, которые позволили бы ему отличить вненаучное знание от научного. Эти вопросы должны формулироваться и обсуждаться на страницах школьного учебника и в классе на уроках. Таких критериев в учебниках нет. Подразумевается, что ученик, обучаясь основам наук, сам сформулирует критерии в своём сознании. Это большое заблуждение. Ничего подобного ученик не в состо янии сделать, поскольку эти критерии вовсе не очевидны. Что касается «осознания ценности науки», то на страницах школьных учебников отво дится место только ценностям практического использования результатов научных достижений. В этом русле и формируется сознание ученика – наука создана и существует, прежде всего, ради практической пользы. В этом нет ничего нового. Об этом писал Э. Шредингер ещё в первой поло вине XX века: «…Большинство образованных людей не интересуются наукой и не осознают, что научное знание образует часть идеалистического фона человеческой жизни. Многие полагают, оставаясь в полном неведении относительно того, что наука представляет собой на самом деле, что она выполняет вспомогательную задачу изобретения новой техники или оказа ния помощи в её изобретении с целью улучшения условий нашей жизни»

[7]. Ценности науки, не связанные с её практическими приложениями, не лежат на поверхности, их осознать не так просто. Ученики остаются слепы к другим ценностям, связанным с наукой, если им не помочь их осознать.

Автором доклада опубликовано ряд работ, касающихся ценностей, связан ных с наукой и научным познанием [1–3].

Сделаем выводы. Во-первых, в существующих школьных учебниках отсутствует необходимый учебный материал, на фундаменте которого уче никам можно было бы составить адекватное представление о ценностях науки и научной картины мира, проверить на достоверность научную ин формацию, полученную из разных источников, овладеть умением сопостав лять научные знания с объективными реалиями жизни. Во-вторых, учитель не владеет в должной мере методологией науки для того, чтобы самостоя тельно, не опираясь на материал учебника, достичь тех результатов обуче ния, которые указаны в ФГОС нового поколения.

С нашей точки зрения, педагогическому и физическому сообществу России следует обратить внимание на сложившуюся ситуацию и предпри нять определённые усилия с тем, чтобы помочь выпускнику школы осо знать ценность науки и научного познания и сформировать полноценное научное мировоззрение. Проще всего, по нашему мнению, начинать с си стемы повышения квалификации работников образования. Желательно бы ло бы разработать учебно-методическое пособие для учителей, обучающих ся в системе повышения квалификации, направленное именно на повыше ние методологической культуры учителя. Следующим шагом явилось бы внесение необходимых учебных материалов в новое поколение учебников, которые будут написаны с учётом требований ФГОС.

Литература 1. Власова С. В. Представление ценностей науки и научного познания в образова нии // Арктика: общество и экономика, № 4, 2010. С. 150–156.

2. Власова С. В. Наука и научное образование (В свете философии науки). Мур манск: изд-во МГТУ, 2006, 241 с.

3. Власова С. В. Ценность науки и роль физических знаний в формировании со временной научной картины мира // Вестник РУДН. Серия фундаментальное естествен нонаучное образование, № 1 (10), 2005, С.107–112.

4. Гейзенберг В. Философские проблемы атомной физики. – М.: Эдиториал УРСС, 2004. – 192 с.

5. Кун Т. Структура научных революций: пер. с англ. / Т. Кун;

сост. В. Ю. Кузне цов. – М.: ООО «Издательство АСТ», 2002. – 608 с.

6. Лоренц К. Оборотная сторона зеркала. – М.: Республика, 1998. – 493 с.

7. Шредингер Э. Наука и гуманизм. – Ижевск: НИЦ «РХД», 2001. – 64 с.

8. Фолльмер Г. Эволюция и проекция – начала современной теории познания / Эволюция, культура, познание. – М.: ИФРАН, 1996. – 167 с., С. 39.

9. Bohr Niels. Can Quantum-mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? // Phys. Rev., 1935, vol. 48, p. 696–702. // УФН, 1936, в. 4, С. 440–446.

10. А. Einstein, B. Podolsky and N. Rozen. Can Quantum-mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? // УФН, 1936, вып. 4, С. 440–446.

Формирование ключевых компетенций учащихся при изучении физики в средней школе посредством решения физических задач © Е. В. Гаврилова, Т. В. Клеветова Волгоградский государственный социально-педагогический университет (Волгоград, Россия) aterina5525@mail.ru, ktv@vspu.ru Современный этап развития общего физического образования направлен на внедрение стандартов второго поколения, что в свою очередь предусматривает изменение его парадигм, а именно введение в практику обучения компетентностного подхода. Дидактические подходы реализации общего физического образования актуализируют проблему формирования у учащихся универсальных учебных действий, а также связанных с ними навыков учебной работы, обеспечивающих его способность к самостоя тельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса.

В связи с вышесказанным обучение учащихся физике строиться как система учебных ситуаций, заданий по освоению способов деятельности, в которых наиболее полно используется потенциал учащихся, и наряду с этим – формируются умения, знания, навыки, отношения и приобретение ими опыта деятельности в социальной сфере.

В. А. Болотов, В. В. Сериков, С. Е. Шишов, И. Г. Агапов, А. А. Ху торской раскрывают основные направления процесса реализации компе тентностного подхода в средней школе. Однако, множественность подходов к определению базовых компетенций, неразработанность дидактического объема универсальных умений и навыков затрудняют разработку и приме нение в образовательном процессе по физике технологий, формирующие ключевые компетенции учащихся.

Ключевые компетенции при изучении физики следует рассматривать как систему умений ученика проектировать решение проблем, возникаю щих в познании и объяснении природных явлений при функционировании технических установок и устройств, анализировать ситуации решения задач с позиции роли физического знания как части общечеловеческой культуры в различных сферах жизнедеятельности человека, выбирать креативные средства и способы действий по овладению учащимися основами продук тивной деятельности путем проведения физического эксперимента. Форми рование предметных компетенций по физике возможно, опираясь на мето дологию физического познания, а именно: мировоззренческий потенциал курса физики, принцип генерализации содержания учебного материала школьного курса дает возможность формировать компетенции: в установ лении связей прошлых и настоящих событий;

в организации взаимосвязи знаний и упорядочении их. Задачный характер предъявления учебного ма териала способствует формированию ключевых компетенций, связанных с умением: решать проблемы и организовывать собственные приемы изуче ния, т.к. любая физическая задача может быть рассмотрена как ситуация требующая самостоятельного проектирования учебных действий;

противо стоять неуверенности и сложности. Физика, являясь экспериментальной наукой, знакомит учащихся с двумя основными методами естественнонауч ного исследования – теорией и экспериментом, дает возможность формиро вать умение пользоваться приборами и техническими установками. Физика как наука о природе, основу которой составляют фундаментальные законы и теории, позволяет оценивать природные и социальные факторы использо вания и эксплуатации технических установок и их влияние на окружающую среду, в которых наиболее полно используется потенциал учащихся 2.

Таким образом, формирование ключевых компетенций возможно только в случае организации учебной деятельности учащихся по решению проблемных ситуаций, практико-ориентированных, творческих и изобрета тельских задач. На сегодняшний момент не существует специально разра ботанных дидактических материалов по физике, которые бы комплексно объединяли такого рода задания.

В качестве методического средства формирования ключевых компе тенций мы рассматриваем технологию решения контекстных физических задач.

Текст условия задачи ставит перед учащимися проблему, ход реше ния которой предусматривает выявление и объяснение физического явле ния, причин, вызывающих его и дает возможность прогнозировать резуль тат. Решение данных задач мы организуем посредством метода мозгового штурма.

Приведем основные правила метода «мозгового штурма»:

1. Критика высказанных идей не допускается, допускается только положительное обсуждение выдвигаемых идей.

2. Приветствуется оригинальность, необычность идеи, а также их большое количество, так как при этом увеличивается вероятность появле ния ценных идей.

3. Ведущему дано право изменения тематической направленности во проса и снятия его с обсуждения, а также решения вопроса о повторной сессии.

4. Оценка предложений производится позднее, в аналитической группе.

5. Ни одна идея не должна быть отброшена без детального анализа.

6. Необходима комбинация различных идей, их усовершенствова ние.

Далее приведем пример решения задачи для обобщения и повторе ния учебного материала раздела «Механика» в 7 классе.

Задача 1. Оцените, какое расстояние пройдет человек, сделав милли он шагов, и сколько времени он затратит на этот поход? Предложите способ решения.

Условие задачи создает ситуацию, в ходе решения которой поощря ются любые идеи, предложенные учащимися. Все идеи фиксируются учи телем. Учащиеся направляют свою деятельность на нахождение длины шага в справочной литературе или ее практическое измерение. В ходе решения возникает новая проблема: кто-то считает, что достаточно сделать один шаг, а другие, предлагают сделать несколько шагов (результат будет точ нее). После эксперимента учащиеся приходят к выводу, что средняя длина шага l 50 см или 0,5 м. Тогда искомое расстояние L = l N, где N – количе ство шагов.

L 0,5 м 1000000 = 500000 м = 500 км.

При средней скорости движения человека 1,3 м/с учащиеся находят время движения пешехода: t = L/;

t = 500000 м / 1,3 м/с 400000 с 100 ч 4 суток.

Кроме этого способа решения учащиеся предлагают среднюю ско рость движения оценить экспериментально с помощью метра и секундомера.

Подводя итоги данного занятия, отметим, что учащиеся: владеют опытом решения проблем и организации собственных приемов изучения материала на основе контекстных физических задач;

владеют креативными навыками продуктивной деятельности: добывают знания непосредственно из реальности путем проведения физического эксперимента, ставят цель и организовывают её достижение, умеют пояснить свою цель;

организовыва ют планирование, анализ, рефлексию, самооценку своей учебно познавательной деятельности;

ставят познавательные задачи и выдвигают гипотезы;

описывают результаты, формулируют выводы.

Литература 1. Болотов, В.А. Компетентностный подход к разработке содержания образова ния: от идеи к образовательной программе /В. А. Болотов, В. В. Сериков // Педагогика – 2003, № 10, C. 8–14.

2. Сериков, В.В. Проектирование элективных курсов по физике:

компетентностный подход / Сериков В.В., Клеветова Т.В. // Физика в системе современного образования (ФССО-07): Материалы девятой международной конференции, Санкт-Петербург, 4–8 июня 2007 г. Т.2, – СПб.: Изд-во РГПУ им. А.И. Герцена, 2007. – С. 147–148.

Приборно-методический комплекс современного оборудования для поддержки физического и естественнонаучного образования в средней школе © А. О. Голубок Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (Санкт-Петербург, Россия) © В. А. Елохин, В. И. Николаев ЗАО «Научные приборы» (Санкт-Петербург, Россия), © С. С. Пивоваров Академическая гимназия Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург, Россия).

Углубленное изучение предметов физико-математического и есте ственнонаучного направления, в первую очередь, в специализированных школах и классах требует привлечения в учебный процесс теоретических курсов, лабораторных практикумов и спецкурсов, отражающих современ ное состояние науки и технологий. Это позволяет не только познакомить учащихся старших классов с современными методами исследований, научить их пользоваться современным оборудованием в рамках лаборатор ных практикумов, но и принять непосредственное участие в проведении исследовательских работ по физике, химии, биологии, экологии и другим областям знаний самостоятельно. Сближение современных научных техно логий и школьного учебного процесса должно играть позитивную роль в повышении мотивации старшеклассников в получении профессионального физико-математического и естественнонаучного образования.

ЗАО «Научные приборы», НИУ ИТМО и Институт аналитического приборостроения РАН разработали и приступили к производству приборно методического комплекса для старшей школы (школ и центров дополни тельного образования). Комплекс состоит из четырёх приборов: наноприн тера «Nanoeducator-LE», анализатора элементного состава материалов «Панда», лазерного анализатора размеров частиц «Микросайзер 201» и установки лазерной гравировки «Fast Line». В состав комплекса входит набор учебно-методических материалов с инструкциями по эксплуатации приборов, описания лабораторных работ и рекомендации по постановке школьных исследовательских проектов. Учебно-методические материалы разработаны в сотрудничестве с преподавателями Академической гимназии Санкт-Петербургского государственного университета.

На базе предложенного комплекса можно организовать спецкурс для старшеклассников, который состоит из теоретического курса, лабораторно го практикума и исследовательского проекта, выполняемого с использова нием приборов комплекса. Теоретический курс включает изучение физиче ских принципов работы приборов и их технической реализации в конкрет ном приборе, знакомство с программным обеспечением. В зависимости от аудитории можно уделить больше внимания физическим вопросам, вопро сам технического решения физических задач или вопросам программного обеспечения. Лабораторный практикум ставит своей целью закрепление теоретического курса и приобретению навыков самостоятельной работе на приборах. Тематика исследовательского проекта может быть предложена самим учеником, преподавателем или взята из списка тем, предложенных в комплекте учебно-методических материалов.

Предлагаемый учебно-методический комплекс поможет:

предоставить возможность учащимся «почувствовать» суть законов и явлений физики, химии, биологии и других естественных наук, прогресс в методах исследования объектов фундаментальной и прикладной науки, гибкость и новизну аппаратных средств;

проиллюстрировать явления микромира и междисциплинарные под ходы к их изучению;

закрепить и развить навыки программирования и обращения с ком пьютером;

стимулировать развитие творческих способностей.

Комплекс разработан в соответствии с положениями и требованиями национальной образовательной инициативы «Наша новая школа» 2010- гг. и Федерального государственного образовательного стандарта среднего (полного) общего образования 2012 г.

Задачи комплекса:

формировать научное мировоззрение учащихся;

способствовать аналитической, творческой и интеллектуальной де ятельности;

помочь учащимся в выборе профессии и поступлении в профиль ный ВУЗ;

создать основы для формирования новых профилей обучения и ин дивидуальных учебных планов;

обеспечить теоретическое изучение предмета, а также альтерна тивные формы и способы образовательного процесса;

сформировать навыки исследовательской деятельности: постанов ку и теоретическое изучение проблемы, выбор методик исследования и их практическую реализацию;

сформировать у учащихся навыки проектно-исследовательской де ятельности.

Особенности комплекса:

программное обеспечение адаптировано к школьному учебному процессу.

разработано учебно-методическое обеспечение образовательного процесса.

аттестованы методики работы.

минимизирована потребность в расходных материалах.

предусмотрены модульность оборудования, различные комплекта ции комплекса.

безопасность использования приборов подтверждена соответству ющими сертификатами и свидетельствами.

отработаны послегарантийное обслуживание и оперативная сер висная поддержка.

создана система обучения преподавателей на базе НИУ ИТМО с выдачей документов государственного образца.

Все приборы, входящие в состав комплекса, адаптированы (или раз работаны) специально для обучения в школах или центрах детского творче ства и соответствуют стандартам среднего (полного) общего образования, отличаются высокой надёжностью и защищены от случайных повреждений.

Физика в школе – положение дел (по результатам ЕГЭ-2012) © В. А. Грибов Московский Государственный университет им. М. В. Ломоносова (Москва, Россия) vitalii_gribov@mail.ru В ЕГЭ по физике в 2012 г. приняло участие 206 029 выпускников. В таблице 1 приведены данные о количестве участников экзамена в сравнении с тремя предыдущими годами.

Таблица Участники ЕГЭ по физике в 2009–2012 гг.

Год Число участников В процентах к общему числу участников ЕГЭ 2009 205 379 21% 2010 194 339 23% 2011 185 432 24% 2012 206 029 25% По сравнению с предыдущим годом минимальная граница ЕГЭ по физике 2012 г. была повышена с 10 до 11 первичных баллов (36 тестовых баллов).

Результаты ЕГЭ по физике 2012 г. оказались несколько ниже показа телей 2011 года. Средний первичный балл составил 20,1 баллов (в 2011 г. – 22,9 баллов).

На рис. 1 приведено распределение участников по первичным баллам.

Рис. По сумме набранных баллов участники разделены на четыре группы.

Первая группа (12,6 % участников) показала бессистемность знаний и не получила сертификатов ЕГЭ (в 2011 г. – 7,4% при минимальном балле, равном 10 первичным баллам).

Вторая группа (57,8 %) освоила школьный курс физики на базовом уровне (в нынешнем понимании этого термина, то есть, не умея решать задачи).

Третья группа (17,9 %) уверенно справляется с заданиями базового и повышенного уровня сложности, но, в отличие от 2011 г., не достигла уров ня решения задач С с развернутым ответом.

Наконец, четвертая группа (11,7 %) успешно выполняет задания ба зового и повышенного уровня сложности практически по всем контролиру емым элементам содержания, а также показывает умение решать расчетные задачи высокого уровня. В целом только эта группа тестируемых отвечает требованиям стандарта, предъявляемым к выпускникам, изучавшим курс физики на профильном уровне, и, что самое главное, демонстрирует готов ность к успешному продолжению обучения в вузах физико-технического профиля.

Как на практике выглядят результаты участников ЕГЭ, показано на диаграммах 1 и 2.

Из этих диаграмм следует, что с экзаменационной работой справля ются, с тем или иным успехом, только участники из 3-й и 4-й групп. Но их на всю страну всего несколько десятков тысяч, меньше 10 % выпускников школ. А план приема только в технические вузы – это больше 100 тысяч бюджетных мест. Каких специалистов будут выпускать эти вузы при такой подготовке абитуриентов?

Сложившаяся ситуация не нова – обо всем этом мы говорили и в предыдущие годы на этой конференции. Как её выправлять? Начнем с того, что главная причина сложившегося положения – в том, что естественно научное знание не востребовано всерьез ни обществом, ни экономикой. По этой причине образование считается теперь услугой, наравне с ремонтом сумок и зонтов, изготовлением ключей и работой музеев и театров.

Что же нужно, чтобы выйти из этого незавидного положения?

На базовом уровне обучения создать учащимся условия для того, чтобы они научились решать задачи. На этом уровне обучать большинство школьников. С этой целью увеличить число часов на изучение физики хотя бы вдвое. Нынешний «базовый» уровень обучения считать впредь ознакомительным.

В связи с этим предоставить учителям широкие возможности повы шения квалификации, в том числе и в стенах классических университетов.

Думаю, там не откажут.

Привести в порядок школьные учебники, а то за последние десятиле тия в них накопилось много несуразностей, о чем мы в прошлые годы тоже рассказывали.

Наконец, набраться смелости и требовать от будущих учителей фи зики при поступлении в педуниверситеты сдачи экзамена по физике.

Вот, в основном, и всё. Вполне посильно. Было бы желание.

Этапы формирования мотивации учащихся 10–11 классов к изучению физики © А. В. Желеева Московский педагогический государственный университет (Москва, Россия) Alina_Zheleva@mail.ru В новом федеральном государственном образовательном стандарте особое внимание уделяется личностным результатам обучения: формирова ние мотивации учеников на получение образования, к саморазвитию и са мообразованию.

Изложим основные положения разрабатываемой нами методики формирования мотивации учащихся 10–11 классов к изучению физики.

Психологи выделяют следующие стадии познавательной активности уча щихся: любопытство, любознательность, познавательный интерес.

В таблице 1 отмечены особенности учащихся на каждой стадии, цели деятельности учителя, средства их достижения.

Характер работы по формированию мотивации единый на всех ста диях и сводится к следующим этапам:

1 этап. Изучение мотивационной сферы ученика.

2 этап. Планирование работы по формированию познавательной мо тивации ученика.

3 этап. Реализация плана работы.

4 этап. Контроль над реализацией плана работы.

Таблица Стадии познавательной активности учащихся Особенности Средства дости Предмет интере- Цель работы состояния уче- жения целей учи са ученика учителя ника теля Первая стадия: любопытство Наблюдается Внешние момен- Привлечение Демонстрация потребность ты урока – опы- внимания уче- эффектного опы понять, что ты, оборудова- ника, формиро- та, рассказ об ин представляет ние, стиль рабо- вание положи- тересном случае новый объект. ты учителя, фор- тельного отно- из истории физи Состояние пе- мы работы на шения к пред- ки, необычное реходит в поло- уроке, факты, мету, вызвав- применение явле жительное или явления шему любопыт- ния, просмотр отрицательное ство;

накопле- видеоматериалов;

отношение к ние физических использование предмету, вы- знаний;

сведений, связан звавшему не- ных с областью определенную интересов уча реакцию. щихся.

Вторая стадия: любознательность Стремление Содержание Поддержка Систематизация глубже ознако- учебной деятель- стремлений знаний;

формиро миться с пред- ности. Установка ученика узнать вание умений ста метом. Учащие- на познание. новое, испытать вить цели и пла ся задают во- Возможность чувство радости нировать деятель просы, вступают дать объяснение от процесса ность по их до в дискуссии, рассматриваемым познания. стижению.

стараются само- фактам, опытам, Формирование стоятельно явлениям. способности к найти ответы на целеполаганию, вопросы систематизации знаний Третья стадия: познавательный интерес Стремление к Серьезное истол- Построение Организация ис прочным знани- кование и обоб- траектории по- следовательской ям, применение щение материала знавательной работы учеников;

их на практике. мотивации привлечение к Проявление учащихся. участию в олим волевых усилий пиадах и напряжения мысли.

Перейдем к выявлению особенностей работы учителя на каждой ста дии познавательной деятельности ученика.

1 стадия: любопытство.

Учителю необходимо иметь представления о мотивационной сфере учеников, а также сведения об уровне подготовки учеников к изучению предмета. После определяется содержание материала, связывающего об ласть интересов учащихся и предмет изучения на уроках. Формы организа ции учебного процесса должны быть предпочитаемыми учеником.

По мере накопления сведений в процессе учебной деятельности про исходит объективизация интереса учеников: перенос внимания ученика с внешних аспектов процесса обучения на содержательную сторону.

2 стадия: любознательность.

Приоритетной задачей учителя становится организация работы, направленная на формирование потребности учеников в применении зна ний для объяснения различных явлений в природе, в жизни. Необходимо создать условия, чтобы у школьников возникало желание ставить перед собой учебные цели. Психологами и педагогами замечено, что необходи мость постановки или выбора целей возникает перед школьником, когда от него требуется определение личностного отношения ученика к объекту це леполагания, т. е. выявление значимости изучаемого материала;

выбор вида деятельности для взаимодействия с объектом. Например, возникающие проблемы, выявленные противоречия или ситуации образовательной напряженности.

После определения учеником цели познания, необходимо формиро вать цели по отношению к образовательным технологиям – техническим приемам, способам и технологиям. Ученик проделывает те же процедуры, что и при целеполагании в образовательных областях.

На этапе любознательности ученик уже превращается из «потреби теля» знаний, передаваемых учителем, а также целей, поставленных учите лем, в активного участника учебного процесса – включается в работу по получению знаний.

Таким образом, к функциям учителя, указанным в описании стадии любопытства добавляются следующие: создание условия для целеполагания учеников;

а также проведение работы по систематизации знаний учащихся и формирование потребностей учеников в ней.

Среди форм работы с учениками стоит отметить следующие, разви вающие способность к целеполаганию и систематизации знаний: работа с научно-популярными журналами, книгами: выявление идеи поставленных автором;

определение областей применений знаний в жизни учащихся, их значение для развития науки;

просмотр видеосюжетов (с аналогичным ана лизом);

разработка демонстрационных и фронтальных опытов совместно с учителем – выяснение практической значимости;

организация дискуссий на уроках;

использование разноуровневых заданий, обеспечивающих ситуа цию выбора.

По мере совершенствования умения целеполагания процесс получе ния сведений приобретает все больший личностный смысл образовательно го процесса. Стадия любознательности переходит в стадию познавательного интереса.

3 стадия: познавательный интерес.

На этом этапе наблюдается устойчивое стремление к прочным зна ниям по физике, желание применять их на практике. Таким образом, для ученика меняется объект интереса – от отдельных фактов, явлений, воз можности объяснить их до стремления к глубокому истолкованию и теоре тическим обоснованиям.

На этом этапе работы оправданными и эффективными являются сле дующие формы организации деятельности школьников (наряду с отмечен ными выше): участие в олимпиадах;

теоретические и (или) практические исследования;

участие в кружковой деятельности;

разработка и проведение учебных экскурсий для одноклассников, а также для учеников младших классов.

После завершению этапа формирования познавательной мотивации ученика перед учителем возникает задача ее развития. Этот вопрос мы не будем рассматривать в данной работе.

Отметим некоторые требования, предъявляемые к уроку, на котором происходит формирование познавательной мотивации.

На каждом занятии должны быть созданы условия для возникнове ния мотивации в начале урока, подкрепления мотивации в течение урока и усиления на завершающем этапе.

На мотивационном этапе ученики должны понять, почему и для чего им необходимо изучать данный материал, что именно они должны выпол нить, чтобы успешно выполнить основную учебную задачу.

На основной части урока используется материал различной степени трудности, разные виды деятельности, а также оценивание, вызывающее эмоции, удовлетворенность и неудовлетворенность итогами деятельности.

Активизировать познавательный интерес можно и через поисковую дея тельность учащихся, подключение их к самоконтролю и самооценке.

На завершающем этапе урока необходимо создать положительную мотивацию завершения урока: подведение итогов урока, выявление причин неудач и успехов учеников, при этом акцентировать успехи. Здесь важно, чтобы каждый ученик вышел из деятельности с положительным личным опытом, необходимо, чтобы к концу занятия возникла позитивная установ ка на дальнейший процесс учения, т.е. положительная мотивация перспек тивы. Для этого необходимо усилить оценочную деятельность самих уча щихся, сочетая ее с дифференцированной отметкой учителя.

Процесс формирования познавательной мотивации старшеклассни ков к изучению физики носит индивидуальный характер – при работе в этом направлении важно учитывать особенности каждого ученика, выстра ивая персональную траекторию развития мотивационной сферы ученика.

Однако у этой работы есть общие принципы, которые указаны в описании.

Литература 1. Ланина И. Я. Формирование познавательных интересов учащихся на уроках фи зики: Кн. для учителя. – М.: Просвещение, 1985.

2. Хуторской А.В. Проблемы и технологии образовательного целеполагания // Интернет-журнал «Эйдос». – 2006.

Некоторые вопросы преподавания термодинамики в школе © И. И Игнатьева МОУ Университетский лицей (Петрозаводск, Россия) Licei-yl@yandex.ru Термодинамика возникла как наука о процессах, происходящих в тепловых машинах: паровых котлах, двигателях внутреннего сгорания и т. д., то есть как наука о превращении внутренней энергии в механическую работу. В процессе своего развития термодинамика необычайно расшири лась и приобрела характер фундаментальной физической теории. Теперь объектом её исследования являются практически любые процессы превра щения материи, связанные с изменением энергии. Всеобщие законы термо динамики – это законы сохранения, развития и равновесия – применяются во всех естественных науках. Таким образом, изучение термодинамики иг рает важную роль в развитии мировоззрения современных учащихся.

К сожалению, в современных учебниках изучение термодинамики сводится к изучению процессов, происходящих в газе и принципов дей ствия тепловых машин – чисто прикладных задач, сужающих представле ние учащихся о термодинамике – фундаментальной физической теории, которой восхищался А.Эйнштейн. Я предлагаю при изучении начал термо динамики шире использовать примеры и задачи, иллюстрирующие их спра ведливость из самых разнообразных областей естественных и социальных наук. Это стимулирует интерес учащихся как к изучению физики, так и дру гих наук. Термодинамический метод делает изучение самых разнообразных явлений очень интересным.

В качестве примера я предлагаю рассмотреть изучение второго нача ла термодинамики. В традиционных учебниках этот закон рассматривается, как правило, с помощью методов статистики – это занимает много времени на уроке и достаточно утомительно. Я на уроке знакомлю учащихся с раз личными формулировками закона, раскрываю особенности внутренней энергии как особого вида энергии, ввожу понятие «энтропии» - это позво ляет иллюстрировать второе начало примерами из самых разных областей науки и давать задания на поиск подобных примеров самими учащимися.

Это вызывает неподдельный интерес и удивление учеников, что активизи рует их познавательную активность. Урок начинается с проблемного вопро са: противоречит ли первому началу термодинамики следующая ситуация – в стакан с горячим чаем опустили холодную металлическую ложку, в ре зультате вода в стакане закипела, а ложка покрылась инеем? В результате обсуждения становится понятно, что первое начало термодинамики не устанавливает направление протекания энергетических процессов, и я под вожу учащихся к необходимости второго начала термодинамики.

Как и первое, второе начало сформулировано как обобщение много вековых наблюдений людей за протеканием тепловых процессов. Поэтому первая формулировка связана именно с теплообменом и принадлежит Р. Клаузиусу: «Теплота не способна переходить сама собой от более холод ного тела к более теплому». Самопроизвольно протекающие тепловые про цессы всегда имеют определённое направление: горячее тело охлаждается, холодное – нагревается. Обратный этому процесс никогда самопроизвольно не происходит. Таким образом, мы вводим понятие «необратимых процес сов» и я прошу учеников привести примеры необратимых процессов, не связанных с теплообменом – колебания маятника, падение резинового мяча на твердую поверхность, жизнь любого живого организма и т. д. Что объ единяет эти процессы? Почему они необратимы?

Все они сопровождаются превращением какого-либо вида энергии во внутреннюю. В отличие от других видов энергии, связанных с направлен ным движением материи, внутренняя энергия – это энергия теплового, т.е.

хаотического движения частиц вещества. Опыт показывает, что невозмож но, нигде ничего не меняя, превратить беспорядок в порядок. Простой при мер: если перед отъёздом в отпуск навести порядок в комнате, то по приез де обязательно потребуется уборка (порядок самопроизвольно перешёл в беспорядок);

но если утром ты ушел в школу, оставив в комнате беспоря док, то порядок сам собой не наведётся – нужно приложить руки. Следова тельно, протекающиё в природе процессы имеют выраженную направлен ность – степень беспорядка при их протекании нарастает. Поэтому процес сы, связанные с преобразованием какого-либо вида энергии во внутреннюю, необратимы. При этом энергия не исчезает – она переходит в менее доступ ную для использования форму.

Мерой беспорядка в системе является энтропия S. Ввёл это понятие Клаузиус как формальное математическое определение, а физическая сущ ность была выяснена благодаря статистическим исследованиям Л.Больцмана: в замкнутой системе, состоящей из большого числа структур ных элементов, наиболее вероятным направлением протекания процессов является направление, при котором энтропия возрастает. При этом вероят ность такого направления тем больше, чем больше количество элементов системы. Я привожу вторую формулировку второго начала: «В замкнутой системе процессы протекают таким образом, что энтропия возрастает или, в крайнем случае, не меняется» (Л. Больцман).

В качестве иллюстраций я привожу примеры из физики: диффузия, расширение газа, передача тепла от горячего тела к холодному. Затем я пе рехожу к другим естественным наукам: жизнь любого организма в конеч ном счёте демонстрирует второе начало термодинамики – по мере его раз вития степень энтропии в нем только увеличивается и становится макси мальной в момент смерти. Понятие энтропии можно в определённой степе ни применить к развитию государственности – переход от абсолютной мо нархии (когда ответственность за принятие решений лежала на одном чело веке) к демократии (ответственность разделена на многих и для поддержа ния порядка требуется громоздкая государственная машина). Ученики с интересом воспринимают эту информацию и начинают приводить свои примеры, иллюстрирующие второе начало: разрушение зданий, за которы ми никто не следит;

особенности развития Китая, который долгое время был закрыт от внешнего мира;

недавняя история России.

Наконец, существует третья формулировка второго начала термоди намики: «В циклически действующей тепловой машине невозможен про цесс, единственным результатом которого было бы преобразование в меха ническую работу всего количества теплоты, полученного от источника энергии» У. Кельвин. Если такая машина существовала (вечный двигатель второго рода), то в её основе лежало бы самопроизвольное превращение беспорядка (тепловое движение) в порядок (механическое движение). А это противоречит всему опыту человечества. Кроме того, работа цикла равна площади замкнутой фигуры на диаграмме PV. Чтобы работа при сжатии была по модулю меньше работы по расширению, её необходимо произво дить при меньшей температуре. Следовательно, перед сжатием газ нужно охладить. Поэтому наличие нагревателя, рабочего тела и холодильника – принципиально необходимое условие для непрерывной циклической рабо ты любой тепловой машины.

В конце урока я привожу шутливые формулировки начал термоди намики одного из физиков: первое начало – «Вам не выиграть», второе начало – «Вам не сыграть вничью» и прошу подумать дома над тем, как они связаны с известными научными формулировками.

В заключение я хочу сказать следующее: самый большой вклад в развитие нашей науки внесли ученые, которые были не только физиками, но и философами – следовательно, умели и любили мыслить. Физика – это наука о наиболее общих закономерностях природы и я хочу, чтобы мои ученики понимали это и занимались физикой с удовольствием и интересом.

Поэтому не нужно бояться выходить за рамки школьного курса, рассматри вать спорные вопросы – надо прививать учащимся вкус к логическому мышлению, интеллектуальному труду.

Литература 1. Грабовский Р.И. Курс физики. 6-е изд. – СПб., Изд-во «Лань», 2002.

2. Елютин П.В., Чижов Г.А. Словарь по элементарной физике.Часть 2. Термодинамика и молекулярная физика.Электродинамика. – М., Изд.отдел УНЦ ДО МГУ, 1995.

3. Ильин В.Н. Термодинамика и социология. Физические основы социальных процессов и явлений. – М., КомКнига,2005.

4. Кабардин О.Ф., Орлов В.А. и др. Физика: учебник для 10 классов школ и классов с углублённым изучением физики. Под ред. Пинского А.А. – М., Просвещение, 2009.

5. Фейман Р. Характер физических законов. – М.,Изд-во НЦ ЭНАС, 2004.

Методика формирования энергетического метода при изучении школьного курса физики © А. С. Исмухамбетова, Г. П. Стефанова Астраханский государственный университет (Астрахань, Россия) albina_ism@mail.ru Закон сохранения и превращения энергии и связанные с ним энерге тические понятия входят в содержание школьного курса физики и являются фундаментальными и универсальными знаниями. Фундаментальность его заключается в том, что на его основе были предсказаны новые объекты и их свойства – протон, нейтрон, электрон-позитронные пары и т. д. Универ сальность его заключается в применение к изучению физических явлений разной природы, как на макро- так и на микроуровнях, в ситуациях, когда невозможно другим способом получить необходимый результат.

Этот метод представляет собой систему действий, определяемую це лью: составить уравнение движения, связывающее изменение механической энергии тела с причиной, вызвавшей это изменение.

Для достижения поставленной цели с помощью этих средств необ ходимо выполнить следующую систему действий:

1. обосновать необходимость применения энергетического метода в конкретной ситуации;

2. выбрать I и II состояния тела;

3. выбрать нулевой уровень потенциальной энергии;

4. определить энергию тела в I состоянии;

5. определить энергию тела во II состоянии;

6. определить изменение энергии;

7. установить, является ли данное тело замкнутой системой. Если нет, то определить работу внешних сил, действующих на тело;

8. установить, действуют ли внутри этой системы внутренние дисси пативные силы. Если да, то найти работу этих сил;

9. составить уравнение, связывающее изменение энергии тела с ра ботой внешних и внутренних диссипативных сил для данной конкретной ситуации.

Анализ современных комплектов учебников школьного курса физи ки и методической литературы для учителей (Каменецкий С. Е., Перышкин А. В., Орехов В. П., Усова А. В., Эвенчик Э. Е., Пинский А. А., Сауров Ю. А., Мултановский В. В., Шамаша С. Я. и т. д.), посвященных методике изучения энергетических понятий и закона сохранения энергии, показал, что содержание энергетического метода не раскрывается при изучении яв лений разной природы;

связь энергетических понятий, описывающих раз ные физические явления, не прослеживается;

не вводятся исходные ситуа ции [5, с. 16], в которых бы возникла потребность во введении энергетиче ских понятий.

В учебном пособии Анофриковой С. В., Стефановой Г. П. «Приме нение задач в процессе обучения физике» выделены действия энергетиче ского метода, дается он в готовом виде как один из частных методов реше ния задач, отдельно действия метода не формируются [2, с. 92].

Следует также отметить, что все перечисленные выше знания и уме ния учащихся диагностируются заданиями контрольно-измерительных ма териалов, как ГИА, так и ЕГЭ. Из аналитического отчета о результатах ЕГЭ 2010–2011 г. г. по физике следует, что проблемными остаются вопросы на применение закона сохранения энергии к различным процессам: от 35% до 40% участников экзамена решают задачи с применением этого закона в ме ханических процессах, 18 % тестируемых успешно применяют его как пер вое начало термодинамики для решения задач на тепловые явления и фазо вые превращения, а применить закон сохранения энергии к электромагнит ным явлениям могут лишь выпускники из группы с самым высоким уров нем подготовки [1, с. 3].

Для проверки уровня умения решать задачи на применение закона сохранения энергии был проведен констатирующий эксперимент среди учеников 9–11 классов. Эксперимент подтвердил результаты ГИА и ЕГЭ [3, с. 83].

В связи с этим возникает противоречие между потребностью форми рования у учащихся наиболее общего универсального подхода к описанию различных физических явлений и невозможностью достижения этой цели на основе сложившегося содержания обучения. Существование этого про тиворечия, обуславливает актуальность темы исследования.

Для решения этой проблемы необходимо разработать методику фор мирования у учащихся энергетического метода при изучении физических явлений разной природы в школьном курсе физики. Нами предложено сле дующее: выделить содержание энергетического метода при изучении физи ческих явлений разной природы, представить модель методики, описать методику формирования действий, входящих в содержание рассматривае мого метода и методику формирования самого метода, разработать специ альные дидактические средства, необходимые для овладения учащимися энергетическим методом в обобщенном виде и каждым его действием.

Процесс обучения учащихся обобщенным методам познавательной деятельности строится на основе закономерностей психолого педагогической теории деятельности [4, с. 98].

Процесс обучения состоит из следующих этапов:

Этап 1. Формирование отдельных действий «энергетического» метода.

Этап 2. Обоснование необходимости применения энергетического метода в конкретной ситуации.

Этап 3. Подготовительный.

Этап 4. Методологический, на котором происходит выделение и усвоение «энергетического» метода.

Этап 5. Самостоятельное решение физических задач с применением энергетического метода.

Методика формирования у учащихся энергетического метода посвя щена организации деятельности школьников по исполнению составленной программы решения задач в конкретных ситуациях. В связи с тем, что все действия усвоены учащимися ранее, одновременно с усвоением знаний, весь метод применяется целиком. При этом обучаемые решают те задачи проблемы, которые предлагались на прошлых уроках. Организуется инди видуальная работа по решению этих задач данным методом, а учитель вы ступает в роли консультанта. Следует отметить, что начальным этапом ре шения задач является составление физической модели ситуации. Эта дея тельность является сложной, и обучению этой деятельности необходимо посвятить отдельно несколько уроков [6, с. 6]. Система действий данного метода осваивалась школьниками поэтапно на примерах подобранных задач из различных разделов школьного курса физики.

Литература 1. Аналитический отчет «Результаты единого государственного экзамена 2011 го да» [Электронный ресурс] / Аналитический отчет. – Режим доступа: http://www.fipi.ru .

свободный. – Заглавие с экрана.

2. Анофрикова, С.В., Стефанова, Г.П. Применение задач в процессе обучения фи зике / С.В. Анофрикова, Г.П. Стефанова.- М.: Изд-во «Прометей» МПГУ имени В.И. Ле нина, 1991. – 176 с.

3. Исмухамбетова, А.С., Стефанова, Г.П. Методика формирования у учащихся энергетического метода описания физических явлений разной природы / А.С. Исмухамбе това, Г.П. Стефанова // Наука и школа, № 6, 2011. Москва, издательство «Прометей», учредитель: ФГБОУ ВПО «МПГУ», С. 82-85. ISSN 1819-463X.

4. Исмухамбетова, А.С., Стефанова, Г.П. Модель учебного процесса, направлен ного на формирование у учащихся «энергетического» метода решения физических задач / А.С. Исмухамбетова, Г.П. Стефанова // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии, №3 (15), 2011. Астрахань. Издательский дом «Астраханский университет», С.

97-102. ISSN 2074 – 1707.

5. Крутова, И.А. Обучение учащихся средних общеобразовательных учреждений эмпирическим методам познания физических явлений: автореферат доктора педагогиче ских наук / И.А. Крутова. – Астрахань, 2007. – 40 с.

Тишкова, С.А. Обучение учащихся обобщенному методу построения физической модели ситуации при изучении школьного курса физики: автореферат…кандидата педаго гических наук / С.А. Тишкова. – Астрахань – 2006. – 16 с.

Дополнительное физическое образование школьников на базе инженерно-физического факультета НИУ ИТМО как средство повышения интереса школьников к инженерным специальностям © А. Л. Итин, Ю. Л. Колесников Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информа ционных технологий, механики и оптики (Санкт-Петербург, Россия) ialexey@bk.ru Инженерно-физический факультет (ИФФ) НИУ ИТМО на протяже нии многих десятилетий выпускает высококвалифицированных специали стов по инженерным специальностям и направлениям подготовки, таким как: техническая физика, теплофизика, лазерная техника и лазерные техно логии. Подготовка специалистов в области квантовой электроники, напри мер, началась в 1963 году. Выпускники факультета работают в различных областях науки и техники, конструируют и создают различные образцы современной техники, включая технологии резания металлов, создают кос мические системы, разрабатывают лазерную медицинскую технику, а также проектируют аудиовизуальные арт-объекты.

Осознание необходимости повышения уровня знаний и заинтересо ванности у абитуриентов и студентов по направлению «Лазерная техника и лазерные технологии» привело в 2010 году к созданию на кафедре лазерных технологий и экологического приборостроения (ЛТиЭП) Школы лазерных технологий (ШЛТ).

Сейчас ее преподаватели занимаются просветительской и профори ентационной работой со школьниками, рассказывая им о понятии лазера, области его применения и перспективах развития, используя в своей работе учебно-лабораторную базу факультета. Поступая в университет, ребята уже имеют базовые знания по специальности, что позволяет видоизменять учебную программу студентов и выделять время для изучения дополни тельных дисциплин. Также важен интерес будущего специалиста к предмету.

После прохождения курсов в ШЛТ студент, обучаясь по направлению «Ла зерная техника и лазерные технологии», более осознанно стремится к полу чению знаний и профессиональному росту.

К 2012 году в ШЛТ вошли еще три кафедры ИФФ: лазерной техники и биомедицинской оптики, твердотельной оптоэлектроники и оптики лазе ров, каждая из которых предоставила учебно-лабораторную базу, методиче ские материалы и человеческие ресурсы.

Особенностью ШЛТ является то, что лекторами и руководителями индивидуальных проектов являются магистранты и аспиранты факультета, что позволяет им получать ценные практические навыки педагогической работы, а также устанавливать контакт между школьниками и преподавате лями.

По учебному плану ШЛТ в первом семестре школьники изучают теорию: слушают интерактивные лекции, решают задачи по лазерной физи ке, ставят эксперименты. Во втором семестре они работают над индивиду альными проектами, руководят которыми магистранты или аспиранты фа культета. Также учащиеся принимают участие в научных исследованиях, ведущихся на кафедре. Во время обучения у них есть уникальный шанс выступить с научными докладами на Всероссийском конгрессе молодых ученых и доложить о своих научных результатах.

В октябре ШЛТ приняла участие в создании студенческой лаборато рии НИУ ИТМО, в которой будут осуществляться лазерная маркировка и гравировка материалов, исследоваться лазерные технологии в световом дизайне и изучаться свойства твердотельных лазеров. Для ее организации было закуплено специальное оборудование. Работать с ним будут студенты и аспиранты вуза и школьники, посещающие занятия, которые смогут по стигать азы науки с помощью своих наставников.

За время работы школы ее слушатели регулярно выступают на таких конференциях. На открытые занятия приезжали учащиеся из нескольких школ, для некоторых была составлена целая экскурсионная программа по лабораториям ИФФ, в рамках которой у школьники присутствовали на лек ционно-практическом занятии по тематикам – «Лазеры: от идеи первого лазера до суперлазеров», «Оптико-электронное приборостроение: настоя щее и будущее», «Лазеры в медицине. перспективы и направления», «Теп ло- и энергофизический контроль объектов и систем». Также у ряда школь ников была возможность пройти практику в стенах университета, в рамках которой они познакомились с принципами действия лабораторных устано вок и приняли участие в текущих исследовательских работах. По итогам практики ребята написали эссе на научно-популярные темы.

Таким образом, ШЛТ непросто готовит абитуриентов для поступле ния в наш университет, а занимается пополнением научных кадров на ка федрах факультета и передачей знаний от ученых к молодым исследовате лям.

Интерактивные методы обучения физике.

© Н. Ю. Канаева Средняя общеобразовательная школа № 2 г.Олонца (Олонец, Россия) natalya.kanaeva.63@mail.ru Ориентация на новые цели образования – компетенции – требует не только изменения содержания изучаемых предметов, но и методов и форм организации образовательного процесса, активизацию деятельности обуча ющихся в ходе занятия, приближения изучаемых тем к реальной жизни и поисков путей решения возникающих проблем.

В условиях современного обучения необходимо обеспечить макси мальную активность самого учащегося в процессе формирования ключевых компетенций, так как последние формируются лишь в опыте собственной деятельности. В соответствии с этим связывают инновации в образовании с интерактивными методами обучения.

К интерактивным методам, используемых мною, могут быть отнесе ны следующие:

1. Игровые технологии Игра – вид деятельности, который присущ и детям, и взрослым, по этому использование данного вида деятельности в образовательном процес се известно давно, однако важным является применение такого аспекта этой деятельности, который способствует появлению непроизвольного интереса к познанию основ естественных наук. При этом должно происходить серь езное и глубинное восприятие изучаемого материала. Использование раз ных типов игр – деловых, имитационных, ролевых для разрешения учебных проблем вносит разнообразие в течение предметного образовательного процесса, вызывает формирование положительной мотивации изучения данного предмета. Игра стимулирует активное участие обучающихся в учебном процессе и вовлекает даже наиболее пассивных.

Практика подтвердила эффективность применения игровых методик на завершающем этапе (по завершении изучения темы, раздела, кур са) обучения физике. На первом уроке любой темы обучающимся сообща ется, какая игра ждет нас на уроке повторения перед контрольной работой.

Этот прием я называю – «перспектива радости». На этих уроках происходит освоение участниками игры нового опыта, новых ролей, формируются ком муникативные умения, способности применять приобретенные знания в различных областях, умения решать проблемы, толерантность, ответствен ность. Мною разработаны (компьютерные презентации) и апробированы следующие учебные игры:

Класс Тема Урок Введение Веселое космическое путе шествие Первоначальные сведения о Решение качественных задач строении вещества Силы Что? Где? Когда?

Атмосфера. Атмосферное давле- Игра - викторина ние Давление в жидкостях и газах Повторим вместе!

Гидромеханика Задачи Остера Обобщение Своя игра Тепловые явления Виды теплопередачи Способы изменения внут ренней энергии Агрегатные состояния вещества Физика за чайным столом Тепловые явления Колесо фортуны Обобщение Брейн - ринг Повторение Проше простого Повторение Устами младенца Кинематика Счастливый случай Закон сохранения импульса Своя игра Законы сохранения и работа Своя игра Повторение Угадай … Электромагнитные волны Развитие средств связи Обобщение Проблема времени 2. Наглядно-демонстрационные средства обучения Наличие компьютерных средств обучения в учебном кабинете, мо жет способствовать реализации интерактивного обучения. В кабинете фи зики нашей школы АРМ учителя содержит - интерактивную доску Inter Write со специализированным программным обеспечением «Умник», ком пьютер, мультимедийный проектор, сканер, принтер, выход в Интернет.

Современные школьники, выросшие на мобильных телефонах и компьюте рах, требуют быстрого динамичного образовательного процесса. В практике моей педагогической деятельности почти вся история ИКТ – от информа ционной компьютерной презентации Power Point до конспекта интерактив ной доски. В 7 классе особенно на первых уроках стараюсь показать самые интересные, «выигрышные» стороны предмета. В этом мне помогают муль тимедийные сценарии уроков, понятные для детей этого возраста. Слайды изготовленных мною презентаций содержат иллюстративный материал, фрагменты видеофильмов, анимации. В работе использую следующие элек тронно-учебные материалы школьной медиатеки:

Название CD Издательство 1С: Школа, Физика 7;

8;

10 класс под редакцией ЗАО «1С», ООО «1С Н.К. Ханнанова Паблишинг»

1С: Школа, Физика, Библиотека наглядных по- ЗАО «1С», Дрофа собий 7– Виртуальная школа Кирилла и Мефодия, Уроки ООО «Кирилл и Мефо физики Кирилла и Мефодия 7;

8;

9;

10;

11 класс дий»

«Физика-7–11» ООО «Физикон», Виртуальные лабораторные работы по физике ЗАО «Новый диск»

7–9 классы ФИЗИКА. Интерактивные творческие задания ЗАО «Новый диск»

7–9 классы ФИЗИКА. Ксюха спешит на помощь ЗАО «Новый диск»

ФИЗИКА. Фанат науки. Добро пожаловать в ЗАО «Новый диск»

мою лабораторию Образовательная коллекция. Естествознание Лаборатория систем физика и химия 5 класс мультимедиа, МарГТУ Использование Microsoft Office в школе. Физи- Microsoft Corporation ка. География. Мировая художественная куль тура Компьютерные курсы дают возможность обучающимся представить изучаемый материал более наглядно, провести самому имитацию физиче ского явления, рассмотреть устройство механизмов и приборов, исследо вать зависимость параметров изучаемой системы. Интерактивные элементы обучающих программ позволяют перейти от пассивного усвоения к актив ному, так как обучающиеся получают возможность самостоятельно моде лировать явления и процессы. Они могут возвратиться к какому-либо фраг менту, повторить виртуальный эксперимент с другими начальными пара метрами. Можно самому сконструировать атом, увидеть, как возникает не весомость в движущемся лифте, как движется броуновская частица. Еще один положительный момент в том, что компьютер предоставляет уникаль ную, не реализуемую в реальном физическом эксперименте, возможность визуализации не реального явления природы, а его упрощенной теоретиче ской модели, что позволяет быстро и эффективно находить главные физи ческие закономерности наблюдаемого явления. Кроме того, ученик может одновременно с ходом эксперимента наблюдать построение соответствую щих графических зависимостей. Также необходимо учитывать, что далеко не все процессы, явления, исторические опыты по физике учащийся спосо бен представить себе без помощи виртуальных моделей (например, цикл Карно, модуляция и демодуляция, опыт Майкельсона по измерению скоро сти света и т. д.). Интерактивные модели позволяют ученику увидеть про цессы в упрощенном виде, представить себе схемы установок, поставить эксперименты вообще невозможные в реальной жизни, например, управ лять работой ядерного реактора.

Периодически провожу виртуальные лабораторные работы. Компь ютерное моделирование эксперимента позволяет каждому ученику выпол нять задание в удобном для него ритме, по-своему менять условия экспери мента, исследовать процесс независимо от других учащихся. Это также способствует выработке исследовательских навыков. Опыт применения на уроках физики компьютерных интерактивных моделей для проведения экс перимента показал возросшую интенсивность и эффективность занятий, повышение интереса учащихся к изучению предмета. Хочется отметить, что при последовательном внедрении в курс физики работы с компьютерными технологиями учащийся начинает видеть в компьютере рабочий инстру мент, помощника в освоении школьной программы, а не способ развлече ния. Таким образом, интерактивное моделирование не только способствует усвоению сложного учебного материала, но и создает условия для развития познавательного интереса к дальнейшему изучению естественных наук.

Конечно, компьютерный эксперимент не должен стать единственной пана цеей. Лишь проведение чередующихся реальных и компьютерных экспери ментов дает неоценимый опыт оценки погрешностей реальных эксперимен тов, учит анализу возможностей и ограничений компьютерного моделиро вания. Учитывая, что компьютерное моделирование все больше внедряется во всех сферах профессиональной деятельности, этот опыт важен для фор мирования будущего специалиста. В связи с этим, обучающиеся показыва ют значительную заинтересованность в таком виде работы, повышается мотивация к учению, так как используются современные средства обуче ния, что импонирует современным школьникам.

3. Учебные приборы Интерактивная доска в кабинете используется как: обычная доска (текущие записи учителя и ученика на уроке электронным маркером);

де монстрационный экран (показ слайдов, фильмов) – визуализация учебной информации изучаемого объекта, процесса;

а также компьютерное модели рование объектов, процессов, явлений как реально протекающих, так и «виртуальных»;

интерактивный инструмент – это продуманная заранее ра бота с заготовленной в цифровом виде информацией (конспектом), характе ризующаяся незамедлительной обратной связью между пользователем (учеником, учителем) и программным средством.

Использование встроенных программных средств интерактивной доски позволяет добавление дополнительной информации посредством электронных маркеров, с возможностью изменять цвет и толщину линии.

Например, пронумеровать детали ДВС.

Использование цвета для акцентирования внимания учащихся на чем-то важном, обозначения связи между элементами схем, рисунков, фор мул, построения нескольких графиков в одной плоскости. Например, уча щимся могут быть предложены задания, при выполнении которых исполь зуются разные цвета маркеров: установи связь между рисунками, используя различные цвета;

выдели одним цветом название формулы и её математиче скую запись.

Перемещение объектов позволяет учащимся составлять логические цепочки, схемы, размещать информацию в сравнительных и обобщающих таблицах, диаграммах и многое другое. Обучающимся могут быть предло жены следующие задания: перемещая объекты, совместить изображение прибора и его подпись;

перемещая объекты, построить логическую схему.

Перемещение объектов способствует формированию и развитию умения анализировать и классифицировать.

Инструмент «шторка» удобен в тех случаях, когда необходимо вос произвести информацию на слайде поэтапно. Например, в ходе физического диктанта.

Выделение отдельных элементов на изображении целесообразно применять для акцентирования внимания учащихся на нужной области.

Этот приём уместен, если на слайде помещена объемная информация или как завершающий акцент.

Вставка (вырезка) частей изображения наряду с отменой и повтором действия позволяют учителю создавать на уроке ситуацию успеха, ученик знает, что всегда может исправить свои ошибки – это придает ему уверен ность в своих силах.

Интерактивная доска – это лучшее техническое средство обучения для взаимодействия учителя с классом. Работая с интерактивной доской, учитель всегда находится в центре внимания, обращен к ученикам лицом и поддерживает постоянный контакт с учащимися. Благодаря наглядности и интерактивности, класс вовлекается в активную работу. Обостряется вос приятие, повышается концентрация внимания. Использование интерактив ной доски не только усиливает наглядность изложенного материала, делает урок живым и увлекательным, но и повышает заинтересованность учащих ся, позволяет улучшить запоминание учебного материала. Интерактивная доска открывает широкий спектр для педагогического поиска учителя, мо делирования им проблемных учебных ситуаций. Эффективность современ ного урока определяется уровнем его интерактивности.

В школе есть мобильный класс, который использую на уроках для индивидуализации обучения. При работе с компьютером повышается инте рес обучающихся к физике, максимально используются психофизические и интеллектуальные ресурсы личности ребёнка, развивается творческий по тенциал, расширяется кругозор, происходит связь теории и практики. так контроль знаний проводится с помощью электронных образовательных ресурсов сайта «Федеральный центр информационно-образовательных ре сурсов» ( http://fcior.edu.ru/ ) Использование в современной школе новых передовых педагогиче ских и информационных технологий – это не дань моде, а назревшая необ ходимость уже даже не сегодняшнего, а вчерашнего дня Проектирование урока физики в условиях компетентностного подхода © Т. В. Клеветова, В. В. Сериков Волгоградский государственный социально-педагогический университет (Волгоград, Россия) ktv@vspu.ru, vvs@vspu.ru Изменения в системе школьного физического образования на совре менном этапе во многом определяются его переходом на стандарты второго поколения, предусматривающие формирование у учащихся компетенций и связанных с ними навыков учебной работы, обеспечивающих способность учащегося к самостоятельному усвоению новых знаний и умений, включая организацию этого процесса. Цели современного физического образования направлены на формирование универсальных учебных действий посред ством включения учащегося в активный процесс познания и объяснения природных явлений, личностного опыта оценки социальных факторов ис пользования и эксплуатации технических установок и их влияния на окру жающую среду В исследованиях А.В. Хуторского отмечено, что наибольшие за труднения вызывает внедрение компетентностного подхода в предметы, ориентированные на усвоение конкретных знаний или специфической дея тельности к которым относится и физика, а следовательно, необходимо его согласование с предметно ориентированным. В свою очередь, требует пере смотра технология проектирования урока физики, как основной формы ор ганизации учебных занятий, а именно, традиционно существующая практи ка формирования знаний, умений и навыков при изучении физических яв лений, законов должна трансформироваться в формирование системы дея тельности по изучению объектов окружающего мира и их описанию по средством физических теорий.

Основной дидактической задачей современного урока является орга низация учебной деятельности ученика с учетом его личностного опыта по наблюдению, изучению явлений окружающей действительности и освое нию предметных умений. При реализации компетентностного подхода «опыт деятельности является внутренним условием движения личности к цели, он выступает как готовность личности к определенным действиям и операциям на основе имеющихся знаний, умений и навыков. Он включает в себя, кроме учебно-познавательной деятельности, опыт оценочных, профес сионально и социально значимых видов деятельности. Опыт деятельности приобретает статус дидактической единицы» [1]. Отметим, что личностный опыт учащихся по применению физических знаний в социальной и бытовых сферах является метапредметным и включается как элемент предметной компетенции в каждую из них.

Современный урок физики, направленный на формирование компе тенций учащихся предполагает постоянную трансформацию видов деятель ности, а именно овладевая опытом учебно-познавательной деятельности академического типа по изучению фундаментальных законов и теорий, учащиеся приобретают опыт метапредметной деятельности, т. е. освоенные предметные фундаментальные законы позволяют моделировать ситуации реальной социальной деятельности. При переходе от традиционной логиче ской структуры урока к ситуационной реализуется внутренняя логика раз вития учащихся по отношению к изучаемым вопросам в связи, с чем про блема изучения природного явления или процесса возникает у учащихся на основании потребности объяснить его. Таким образом, организация дея тельности учащегося на уроке является средством формирования субъект ного опыта решения проблем, проявляющегося в виде компетентностей.

Обратимся к структуре урока «открытия нового знания», построен ного на основе деятельностного подхода с целью формирования компетен ций учащихся.

1. Мотивация деятельности. Цель – сформировать внутреннюю по требность к изучению материала. На данном этапе осуществляется поста новка задачи практико-ориентированного содержания, которая побуждает учащихся к актуализации деятельности по анализу противоречий, описан ной в ней, и имеющейся системой знаний.

2. Актуализация знаний и опыта деятельности по соотношению контекстной ситуации описанной на предыдущем этапе и научных пред ставлений для ее объяснения.

3. «Открытие нового знания». Проведение исследования изучаемого явления или процесса при субъект-субъектном взаимодействии учителя и учащихся, в ходе которого посредством диалога и построения логических операций происходит поиск ответа на вопрос, сформулированный в начале урока, а также построение математической и (или) реальной модели.

4. Рефлексия деятельности с целью самооценки уровня понимания изученного явления или закона. На данном этапе учащимся предлагаются контекстные задачи, требующие синтеза знаний различных наук и умений учащихся объяснять явления, а также задания с неявным условием, решение которых требует дополнительного анализа ситуации задачи.

Проиллюстрируем некоторые элементы выше описанной структуры на примере изучения темы «Поверхностное натяжение жидкости» в классе.

Начиная изучение темы, учитель задает вопрос «Почему некоторые мелкие насекомые, попав под поверхность воды не могут выбраться нару жу? Какие действия можно предпринять, чтобы помочь им?» Актуализируя знания, учащиеся вспоминают строение жидкости, ее свойства, делают предположение о наличии сил действующих на поверхности жидкости. Для изучения данной силы учащимся предлагаются наборы для фронтальных исследований состоящие из мыльного раствора и воды, каркасов прямо угольной формы различных размеров с легкой нитяной перемычкой. На основании теоретических положений о строении жидкости и предложенно го оборудования выдвигается гипотеза о возможных зависимостях силы поверхностного натяжения от формы образующейся поверхности и рода жидкости. Проводя исследование, учащиеся наблюдают, что искривление нитяной перемычки тем сильнее, чем больше ее длина и устанавливают, что длина свободной поверхности жидкости прямо пропорциональна силе по верхностного натяжения. Далее в ходе диалога совместно с учителем вво дятся понятия силы поверхностного натяжения жидкости и свободной по верхности жидкости. Исследование коэффициента поверхностного натяже ния воды учащиеся проводят «методом отрыва капель» и получают его ко личественное значение, а также качественно наблюдают за изменением ко эффициента поверхностного натяжения воды при добавлении в нее мыль ного раствора и (или) ликоподия по движению легких предметов на ее по верхности. Далее отвечая на вопрос, поставленный в начале занятий, уча щиеся поясняют, что насекомые не могут выбраться на поверхность из-за действия силы поверхностного натяжения, а помочь им можно, добавив вещество, уменьшающее ее. Для проверки уровня понимания изученного материала и сформированности системы экспериментальных умений уча щимся предлагают выполнить следующее проектное задание «Изготовьте мыльный пузырь, в который можно поместить одноклассника». При выпол нении данного задания учащимся необходимо приготовить раствор с уче том коэффициента поверхностного натяжения, а также каркас.

Таким образом, результатом деятельности учащихся на уроке явля ется система сформированных компетенций по решению проблем, возни кающих в познании и объяснении природных явлений, анализе роли физи ческого знания как части общечеловеческой культуры, а также овладение ими системой методологических умений при проектировании, проведении и обработке данных исследования.

Литература 1. Купаевцев, А.В. Деятельностная альтернатива в образовании / А.В. Купаевцев // Педагогика. – № 10. – 2005. – С. 27–33.

2. Хуторской А.В. Что такое современный урок // Интернет-журнал «Эйдос». – 2012.

– № 2. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://eidos.ru/journal/2012/0529-10 .

Надпредметная составляющая курса физики средней школы как основа для построения междисциплинарного взаимодействия © Б. А. Комаров Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена (Санкт-Петербург, Россия) ba_komarov@mail.ru В современных условиях возникает объективная необходимость взаимодополнительности специальных знаний в рамках единой картины мира. Реализация этой концепции применительно к образовательному процессу порождает необходимость выхода на метауровень образовательных систем и адекватных им технологий, обеспечивающих интеграцию учебных дисциплин на процессуальной основе, а также перенос умений когнитивного характера из одной сферы в другую.

Не противопоставляя содержание методу, следует подчеркнуть необходимость смещения акцентов в образовательном процессе на процессуальную область, ибо традиционные попытки реализации межпредметных связей на содержательном уровне в силу их многомерности и многоаспектности данную проблему разрешают весьма условно.

Реализация межпредметных связей на методологическом уровне, на процессуальной основе, создает условия для целенаправленной подготовки учащихся к восприятию различных учебных дисциплин как единого целого, которое познается на основе единого механизма познавательного процесса.

Тем самым подчеркивается объективная необходимость и важность всех наук, всех учебных дисциплин в получении качественного, фундаментального образования.

Понимание целостности процесса познания и человеческого знания о мире обуславливает введение интегративного компонента в состав каждого предмета как на операциональном уровне, так и на содержательном.

Данный процесс носит объективный характер, ибо в методологии отдельных наук возможно выделить во многом сходную область познавательного процесса. Такими компонентами на операциональном уровне являются обобщенные приемы умственной деятельности и методы научного познания, а на содержательном – универсальный словарь науки и ключевые, символические, знаковые категории культуры. Иначе говоря, создаются объективные условия для представления познавательного процесса как универсального, общего для всех наук, для всех учебных дисциплин, даже после частнопредметной локализации.

Физика как наука и как учебная дисциплина в рамках общего образования является основой и ведущим источником методологических знаний. Весьма значительной структурной составляющей методологии является совокупность познавательных средств. При этом необходимо подчеркнуть, что формирование основ механизма познавательного процесса в рамках одной науки, в рамках одной учебной дисциплины выглядит весьма проблематично. Таким образом, возникает объективная необходимость своеобразного привнесения в каждую учебную дисциплину указанных интегративных компонентов. Такое «привнесение» носит весьма условный характер, ибо оно не связано напрямую с изменением учебных программ и планов, а требует лишь акцентирования внимания на процессе получения и обработки информации.

Обсуждаемые интегративные компоненты носят универсальный, надпредметный характер и, несмотря на свою многомерность, не столь «многочисленны» как содержательные межпредметные взаимодействия.

Это также создает дополнительные благоприятные условия для их формирования. Таким образом, мы приходим к необходимости определенной согласованности в деятельности преподавателей, реализующих различные учебные программы, а в дальнейшем к согласованности деятельности всех субъектов образовательного процесса применительно к целенаправленному формированию основ процесса познания, к развитию умственных способностей учащихся, ибо формирование структур обобщенного характера с последующим обучением конкретизации применительно к выбранной предметной области оказывает существенное влияние на развитие интеллекта как способности эффективно адаптироваться к изменяющимся внешним условиям, как способности рационального познания. В рамках указанного подхода построена так называемая «система согласованного обучения» (ССО), которая предполагает смещение акцентов в образовательном процессе с содержательной составляющей на методологическую [1, 2].

Данный подход сформирован таким образом, что процесс построения и возможного последующего его внедрения в образовательный процесс может осуществляться различными путями, с различных отправных позиций, в условиях различной материально-технической базы, различными силами, т. е. он носит весьма мобильный характер и может «подстраиваться» под конкретное образовательное учреждение с учетом его специфических особенностей.



Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.