Традиции и инновации в преподавании физики
методическая разработка по физике

Тема: Традиции и инновации в преподавании курса физики средней школы

Можно  считать  общепринятым  утверждением, что в экономике  21  века  не  техника, а  образованный  человек  будет составлять главную часть капитала любой фирмы. Общество предъявляет школе определённый социальный заказ, выполнение которого гарантирует нашим выпускникам конкурентоспособность и успешную социализацию. С другой стороны, цель конкретного человека состоит в том, чтобы занять в обществе положение, дающее возможность максимально раскрыть свои созидательные возможности и обеспечивающее должное уважение со стороны общества к его личности как к самостоятельной ценности.

Залогом успешности человека и необходимым условием развития общества в целом является совпадение целей конкретного человека и его обязанностей по отношению к обществу.

Долгие годы фундаментальное физико-математическое образование советской, а затем и российской школы занимало лидирующие позиции в мире. Опираясь на базовые ценности, на опыт накопленный десятилетиями, в сочетании традиций и инноваций, происходит развитие современной школы.

В основу моего педагогического опыта положена идея о возможности интеграции классических и инновационных педагогических технологий, как инструмента повышения качества образовательного процесса. Рассмотренные через призму стандартов второго поколения эти технологии стали для меня инструментом реализации системно-деятельностого подхода.

Цель:

Выявить возможности адаптации  классических педагогических технологий к  условиям современного образования.

Мой многолетний опыт, преподавания физики, показывает, что способность увидеть физические явления и процессы в окружающем мире, самостоятельное проведение физических экспериментов, вызывает у учащихся большие затруднения. Для преодоления этих затруднений я использую работу с обобщенными планами А. В. Усовой: план описания физической величины, физического явления, физического закона, физического опыта и физического прибора. Традиционно обобщенные планы предлагались учащимся  в готовом виде, работа с ними состояла из трех основных этапов: знакомство с планом, усвоение его содержания, запоминание и применение. В этом случае деятельность учащихся носила репродуктивный характер. Однако, вид деятельности школьников меняется, если составление этих планов происходит в совместной деятельности учащихся и учителя. 

Начинается работа по составлению обобщенных планов в 7 классе при изучении темы «Масса. Плотность. Объем». Организуется групповая работа по исследованию тел разной массы и объема. В ходе этой работы учащиеся не только знакомятся с определением « плотность», но и начинают построение плана по изучению физической величины и физического явления. Создание подобных логических структур одновременно способствуетформированию теоретического мышления  и является инструментом исследовательской деятельности. Дальнейшая работа с обобщенными планами развивает у учащихся способность действовать логически, самостоятельно и осмысленно, разграничивать известную и неизвестную информацию, выдвигать идею и разрабатывать план её осуществления, то есть, обеспечивает  формирование и развитие основных познавательных и регулятивных УУД.

В век информационных технологий на новый качественный уровень выходит проведение физического эксперимента.  Происходит изменение места и роли физического эксперимента в современном уроке. Опыт работы показывает, что не всегда деятельность ребёнка является продуктивной. Эффективной деятельность становится тогда, когда с одной стороны в ее основе лежат внутренние мотивы и потребности, а с другой стороны у ребёнка сформирован необходимый инструментарий для реализации этих потребностей.  Используя возможности современного физического эксперимента, я создаю условия для развития мотивационный сферы учащихся и  формирования УУД, как инструмента реализации познавательных потребностей.

 На уроках мной активно используются:

1. Ресурсы виртуальных физических лабораторий, которые достаточно точно моделируют физические процессы.

Виртуальная лаборатория имеет ряд преимуществ перед классическим экспериментом:

• Компенсируется возможная нехватка оборудования
• В рамках одного урока возможно проведение несколько экспериментов
• Можно осуществить эксперимент, который в реальных условиях невозможен, например, исследовать движение космических объектов или изучить работу ядерного реактора
• Точно воспроизводить условия протекания явления

Однако, как показывает практика, отсутствие практических навыков по измерению физических величин и тактильных ощущений от работы с реальными физическими приборами со временем снижают качество проводимой работы.  Решением этой проблемы является сочетание возможностей классического реального и виртуального эксперимента в одном уроке. Примером такого эффективного соединения является урок по теме: «Звук. Характеристики звук» 9 класс.Работая в группах, учащиеся исследуют зависимость характеристик звука (тон, громкость, тембр) от параметров механических колебаний (амплитуда, период, частота). При этом две группы выполняют классический эксперимент, две другие – виртуальный. Затем группы меняются местами. Полученные результаты сравниваются, и формулируется общий вывод.

2.Современное дополнительное оборудование для постановки реального физического эксперимента. Например, источники лазерного излучения при изучении оптических явлений.  С использованием спаренной лазерной указки в 8 классе исследуются явления прямолинейного распространения, отражения и преломления света, свойства линз.

Использование программного обеспечения гаджетов, для проведения наблюдений за физическими процессами и явлениями (программа «Шумомер» при изучении влияния шума на живые организмы, программа «Гигрометр» при определении влажности воздуха, программ «Барометр» для измерения атмосферного давления).

3. Автоматизированную систему обработки и представления экспериментальных данных  L-micro.  С помощью этого комплекта проводятся фронтальные лабораторные работы, измеряемые параметры при этом проецируются на экран для наблюдения в режиме реального времени. Полученные данные обрабатываются учащимися в системе Exel.В этом случае демонстрационный эксперимент получает развивающий потенциал и перестает носить лишь иллюстративный характер.

Физический эксперимент является идеальной основой для создания на уроке проблемной ситуации. Чаще всего я применяю следующие несколько типов проблемных ситуаций:

• Проблемная ситуация, связанная с противоречием между полученными и новыми знаниями. Например, демонстрация кипения воды при нормальном атмосферном давлении (вода горячая, температура около 100о С) и демонстрация кипения воды холодной воды при комнатной температуре.

Используя понятие «Давление», понимание процесса кипения, учащиеся приходят к вводу о зависимости температуры кипения воды от внешнего давления

• Проблемная ситуация, связанная с противоречием между жизненным опытом и научными знаниями. Например, основой для изучения явления свободного падения становится опыт по бросанию тел разной массы. Проводя эксперимент, учащиеся приходят к мысли, что чем больше масса тела, тем быстрее оно упадет. Однако падение тел с одинаковой массой, но разной площадью поверхности заставляет семиклассников испытывать затруднения и начать поиск ответа. В этом случае эксперимент ценен ёще и тем, что имеет методологическое значение. Так как иллюстрирует цепочку открытия «нового» в любой области естественных наук

• Проблемная ситуация, связанная с недостаточностью информации для получения однозначного ответа. Например, определение зависимости ускорения санок от угла наклона горки. (10 класс). В ходе эксперимента учащиеся наблюдают увеличение скорости движения тела. Однако не могут определить, что происходит с его ускорением, поскольку не знакомы с соответствующей зависимостью. С помощью проведения опыта на установке L-micro противоречие решается, выводится зависимость между необходимыми величинами

Современный человек живет в мире символов и знаков. Одним из способов формирования знаково-символических УУД стало для меня применение элементов технологии интенсификации обучения на основе схемных и знаковых моделей учебного материала (В.Ф. Шаталова)

Основные характеристики этой технологии:

• крупноблочное рассмотрение теоретических знаний
• усвоение знаний на основе их многократного вариативного повторения
• сочетание постоянного внешнего контроля за ходом усвоения знаний, его оценки с самоконтролем и самооценкой
• гармоничное развитие репродуктивного и продуктивного мышления
• бесконфликтность учебной ситуации (отсутствие двойки), гласность успехов каждого, открытые перспективы для исправления и роста

Основные средства: опорные сигналы; письменные и устные опросы; творческие конспекты; листы самоконтроля; открытый учет знаний.

Работа по составлению опорных конспектов начинается в 7 классе. Весь изучаемый теоретический материал разделен на следующие блоки: «Первоначальные сведения о строении вещества», «Механическое движение», «Силы в природе», «Давление твердых тел, жидкостей и газов», «Работа. Мощность. Энергия».  Изучение материала внутри каждого блока происходит поэтапно: от урока к уроку. В начале изучения каждого блока формулируется домашнее задание - избыточный массив задач, который станет основой для итоговой релейнойконтрольной работы.В зависимости от содержания урока, поставленных задач, индивидуальных особенностей учащихся, меняется форма и методы изучения материала. Завершающими в блоке являются уроки обобщения и систематизации знаний. Я предлагаю учащимся в совместной деятельности проводить составление опорного конспекта - сжатого изложения теоретического материала в виде опорных сигналов. Примерная схема готова у учителя, но является мобильной и изменяющейся структурой. При этом учащиеся принимают активное участие не только при отборе содержания опорного конспекта, но и участвуют в построении его логической структуры. Таким образом, создаются условия, в которых происходит формирование способности преобразовывать учебный материал, выделять существенное, структурировать знания.

При составлении и использовании опорных конспектов необходимо учитывать несколько важных требований:

• Лаконичность. Опорные листы содержат основную информацию, представленную в виде символов
• Структурность и логичность. Содержание элементов взаимосвязано между собой
• Наличие цветовых акцентов
• Возможность воспроизведения от руки. Появились учащиеся, которые используя возможности работы с программой «PowerPoint» , часть опорных конспектов представляли в новом формате, в виде слайдов мультимедийной презентации
• Идентичность опорных листов у всех учащихся

После построения, готовый опорный конспект предъявляется на экране и еще раз проговаривается. Затем проговаривается учащимися индивидуально во внутренней речи, с фиксацией мест затруднений. При работе с конспектом и учебником дома возможны некоторые дополнения без изменения содержания и структуры материала.

Опорные конспекты я использую и в качестве форм контроля:

• Написание опорного конспекта или воспроизведение его части по памяти по памяти

• Рассказ у стола во время написания опорного конспекта классом -«тихий опрос»
• Взаимоопрос или опрос в группе

Письменный контроль уровня освоения учебного материала имеет свои особенности. В течении 10-12 минут учащиеся выполняют работу по воспроизведению опорного конспекта. Учитель, поверяющий работы не делает в них никаких исправлений и правок. Небольшие недочеты, неточности снижают оценку на один балл; грубые ошибки, указывающие на непонимание материала на 2 балла. Затем учащиеся, получив работу с оценкой, анализируют допущенные ошибки, сверив работу с оригиналом, проводя рефлексию. Используя одну из идей системы Шаталова, я всегда предоставляю возможность ученику улучшить свой результат по данной теме.

Завершающей формой контроля является релейная контрольная работа по текстам ранее решенных задач. Задания этой работы формулируются из массива задач. Можно включить задачи, разобранные в классе.

Мной разработана система опорных конспектов по физике и подобран набор заданий для составления релейных контрольных работ по разделам:

7 класс:«Первоначальные сведения о строении вещества», «Механическое движение», «Силы в природе», «Давление твердых тел, жидкостей и газов», «Работа. Мощность. Энергия».

8 класс:«Тепловые явления», «Агрегатные состояния вещества», «Электрические явления», «Магнитные явления», «Световые явления»

9 класс: «Элементы кинематики», «Элементы динамики», «Законы сохранения», «Механические колебания и волны», «Электромагнитные явления», «Строение атома».