Метапредметный подход на уроках физики

Реализация метапредметного подхода на уроках физики.

Лукиных Г. И., учитель физики, МАОУ «СОШ № 3» г. Перми

Установленные стандартом новые требования к результатам обучающихся вызывают необходимость в изменении содержания обучения на основе принципов метапредметности как условия достижения высокого качества образования. Сегодня метапредметный подход и метапредметные результаты обучения рассматриваются в связи с формированием универсальных учебных действий (УУД) как психологической составляющей фундаментального ядра образования.

Метапредметные технологии – педагогические способы работы с мышлением, коммуникацией, действием, пониманием и рефлексией учащихся.

Использование метапредметных технологий в преподавании традиционных учебных предметов позволяет демонстрировать учащимся процессы становления научных и практических знаний, переорганизовывать учебные курсы, включая в них современные вопросы, задачи и проблемы, значимые для молодежи. Метапредметное обучение — технология, позволяющая реально повышать качество образовательного процесса через работу со способностями учащегося.

Основные идеи метапредметного подхода:

1. Знания, в структуре познания играют роль знаков психики для ориентации в окружающем мире, являясь единицей метазнания;
2. Метазнания, выступающие как целостная картина мира с научной точки зрения, лежат в основе развития, интегрируя образное и теоретическое;
3. Метапредметность позволяет формировать целостное образное видение мира, избегая дробления знаний и «дидактических дрессировок»;
4. Мониторинг призван отслеживать индивидуальный уровень развития теоретического мышления»[1]

Каковы могут быть методы, приемы и варианты реализации условий, обеспечивающих формирование и развитие до соответствующих уровней метапредметных новообразований у учащихся. Рассмотрим некоторые направления деятельности учителя:

— Развитие личности и социальная адаптация (выступление учащихся в различных социальных ролях) при выполнении учебно-познавательной деятельности по физике в паре, группе, коллективе класса, разновозрастном учебном коллективе. Например, проведение уроков моделирования и конструирования при изучении нового материала:

1. Мысленное (идеальное) интуитивное — это моделирование, основанное на интуитивном представлении об объекте исследования. Знаковое — это моделирование, использующее в качестве моделей знаковые преобразования какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы

2. Урок конструирования: его можно рассматривать как отдельный тип урока, либо как составную часть урока моделирования. Основная задача данного типа урока — на основе построения «содержательной абстракции и содержательного обобщения» сконструировать новое понятие (способ). Здесь идет групповая форма общения, а затем всем классом обсуждаются варианты решения и на их основе фиксируется в тетради способ (понятие). Урок как всегда заканчивается рефлексией, в результате которой дети формулируют те «открытия», которые они на уроке сделали

– Гуманитаризация содержания учебных курсов физики за счет включения материалов, отражающих взаимосвязь физики и искусства, элементов истории физики и биографий ученых, элементов биофизики (в т.ч. человека), природного и экологического характера. Большие возможности для реализации данного компонента представляют элективные курсы предпрофильной подготовки и профильной школы, которые вводятся в учебный план в соответствии с Концепцией Профильного обучения на старшей ступени школы. На протяжении нескольких лет провожу курс по выбору «Юный исследователь». Данный курс по выбору предназначен для учащихся 9 классов, он является межпредметным и рассчитан на 8 часов. Использую следующие формы работы с учащимися: лекционно-семинарские занятия, работа с литературой с дальнейшей презентацией результатов, подготовка учащимися сообщений с использованием новейших сведений (из Интернета, научной и научно-популярной периодической литературы), выполнение учащимися проектов. Формами отчетности учащихся за данный курс могут быть: конспект с решением задачи, проектная работа, творческая работа.

– Гуманизация отношений между субъектами процесса обучения, предполагающая отношение к каждому субъекту как высшей ценности за счет применения интегративно-дифференцированного подхода к обучению ориентированного на выполнение двух главных образовательных задач – формирование цельного представления о мире (единой научной картины мира) и создание условий для проявления каждым обучающимся своей индивидуальности и неповторимости как свойства Личности. Так, например, ежегодное проведение в 11 классе конференции «Физика-мировоззрение-технология» позволяет привлечь всех учащихся класса и каждый выбирает сам форму и содержание участия.

Вопросы для обсуждения:

1. 21 век — век, в котором миром управляет физика?
2. Прав ли был Прометей, давший людям огонь?
3. Что важнее всего на Земле?

Таким образом, физика как стержневой представитель системы естественно-научного знания обладает огромным социально-гуманитарным потенциалом, а современное состояние образовательной сферы требует сосредоточения методического внимания и усилий на раскрытии и реализации данного потенциала.

Моя достаточно большая практика позволила определить следующую структуру осуществления «Метапредметности» на уроках физики и во внеурочное время:

1). Уроки с привлечением некоторых знаний уч-ся из других учебных предметов (физика, химия, астрономия, география, история и др.):

• Поиск необходимой информации в различных источниках и сети Интернет (дети делают сообщения, находят рисунки и делают их сами, фотографии к занятиям).

• Использование заданий типа: Прочитайте небольшой текст о Байкале.

«Озеро Байкал — огромное хранилище пресной воды. Температура поверхностных слоёв воды в Байкале летом — +8…+9 °С, а в отдельных заливах — +15 °C. Температура же глубинных слоёв — в любое время года около +4 °C. Водная масса Байкала оказывает влияние на климат прибрежной территории. Наступление весны на Байкале задерживается на 10−15 дней по сравнению с прилегающими районами, а осень часто бывает довольно продолжительная». Объясните: А) почему температура глубинных слоев озера +4 °C.Б) почему вблизи озера Байкал и весна, и зима наступают позже, чем в прилегающих районах.

Для ответа воспользуйтесь справочными материалами о свойствах воды.

2). Наблюдения и опыты осуществляем в ходе самостоятельной деятельности, а не по инструкции. Учащимся предлагается: поставить опыт, демонстрирующий, что при изменении направления тока в проводнике, изменяется и направление магнитного поля вокруг проводника с током. Даю алгоритм:

— Выберите необходимое оборудование

— Соберите установку

— Продемонстрируйте опыт и прокомментируйте его по следующему плану:

— Какое предположение проверялось в опыте?

— Какое оборудование было выбрано для опыта и почему?

— Что наблюдалось при проведении опыта?

— Какой вывод можно сделать по результатам опыта?

3). В течение года учащиеся успешно выполняют домашние исследования. Например: апробировала и применяю задания для учащихся 7 класса, которые предлагают В. Г. Разумовский, В. А. Орлов, Ю. И. Дик:

Исследование 1

• Рассмотрите устройство медицинского термометра (градусника) для измерения температуры тела человека. Полученную информацию, после ее анализа, запишите в таблицу: Цена деления шкалы термометра. Верхний предел шкалы термометра. Нижний предел шкалы термометра. Погрешность термометра.

• Выскажите свое предположение о том, какое физическое явление ле­жит в основе действия (работы) термометра.

• Измерьте свою температуру. Результат измерения запишите в таблицу.

Исследование 2

• Рассмотрите устройство медицинского шприца и охарактеризуйте его как прибор для измерения объема (при отсутствии шприца это можно про­делать с мензуркой или мерной кружкой).

• После рассмотрения и анализа прибора результаты запишите в таб­лицу: Цена деления шкалы шприца. Верхний предел шкалы.

• С помощью шприца определите объем той посуды, которой вы пользу­етесь — столовой ложки, чайной ложки, чашки.

• Результаты опытов, с учетом абсолютной погрешности измерения, за­пишите в таблицу. [2]

4). Для практического применения универсальных учебных действий предлагаю систематические упражнения. Например:

1. С помощью измерительной ленты измерьте длину и ширину своей комнаты и вычислите ее площадь.

2. В сутках 24 часа. Выразите это время в минутах и секундах. Запишите эти числа в стандартном виде.

3. Длина демонстрационного стола в кабинете физики равна 2,4 м. Выразите эту длину в километрах, дециметрах, сантиметрах и миллиметрах.

5). Большое значение имеют обобщающие уроки. С целью осознанного построения речевого высказывания в устной и письменной форме предлагаю учащимся при ответах использовать блок-схемы типа:

• Устройство, прибор, механизм —

1) назначение. 2) устройство. 3) принцип действия. 4) применение. 5) условия применения;

• физическая величина —

1) определение. 2) обозначение. 3) формула для вычисления. 4) единица измерения. 5) прибор для измерения.

Учащиеся 9-11 классов активно участвуют в подготовке и проведении деловых игр по темам курса физики. Это: 1. «Мы строим электростанцию». 2. Заседание конструкторского бюро (Тепловые машины). 3. Суд над электризацией. 4. Совещание аппарата правительства «Экологические проблемы края» и другие.

6). Использую решение нетрадиционных систематизирующих задач в профильном обучении. Это задачи, не выходящие за рамки школьной программы, но требующие для решения нестандартного подхода. Рассмотрим задачи по теме «Молекулярная физика и основы термодинамики». Особое место занимают задачи на перевод графика некоторого газового процесса из одних координат в другие. В этом случае требуется правильно записать функциональную зависимость между параметрами термодинамической системы согласно условию задачи и получить нужную функцию параметров в требуемых координатах.

Задача . Как изменялось давление газа во время процесса, изображенного на рис. 2?

Решение. Проведем серию изобар в координатах (V, T) (рис. 3), представляющих собой прямые, проходящие через начало координат. Очевидно, что на участке 1-2 давление падает), а на участках 2-3 и 3-1 — возрастает.

7). Проведение мониторинга метапредметных результатов. «Метапредметными результатами обучения физике в ос­новной школе являются:

• овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постанов­ки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные резуль­таты своих действий;

• понимание различий между исходными фактами и ги­потезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей процессов или явлений;

• формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символи­ческой формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, вы­делять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;

• приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источни­ков и новых информационных технологий для решения по­знавательных задач;

• развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседни­ка, понимать его точку зрения, признавать право другого че­ловека на иное мнение;

• освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими и методами решения проблем;

• формирование умений работать в группе с выполнени­ем различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию.» [3]

Рефлексия результатов деятельности (проходит в различной форме на каждом занятии). Для диагностики и формирования познавательных универсальных учебных действий целесообразны следующие виды заданий: «найди отличия» (можно задать их количество); поиск лишнего; «лабиринты»; упорядочивание; «цепочки»; хитроумные решения составление схем-опор; работа с разного вида таблицами; составление и распознавание диаграмм; работа со словарями; найди ошибки; проведи эксперимент; рассказ по рисунку; дополни предложение; выбор из текста терминов и т.д. С целью проверки уровня сформированности экспериментальных умений учащихся провожу контрольные лабораторные работы. При этом в соответствии со структурой эксперимента исходила из предположения, что учащиеся, в первую очередь, должны выполнить следующие действия: сформулировать цель эксперимента; сформулировать и обосновать гипотезу; выяснить условия эксперимента; спроектировать эксперимент; отобрать необходимые приборы, материалы, инструменты; собрать установку; провести запроектированные опыты; провести расчеты; на основе анализа сделать выводы. Результаты наблюдений, анализа контрольных работ, анкетирования учащихся отражены в таблице.

 

Сводная таблица результатов эффективности овладения учащимися 7 классов основными видами учебно-познавательной деятельности в 2011-2012 учебном году

Виды деятельности	7е классы
	Само оценка	Оценка учителя	т
Эксперимент	Октябрь-0,38 Май-0,6	Октябрь-0,35 Май-0,5	Низкий средний
Наблюдение	0,55 0,7	0,28 0,4	Низкий средний
Работа с книгой	0,56 0,9	0,4 0,7	Средний высокий
Систематизация знаний	0,20 0,4	0,28 0,4	Низкий средний

Каждому уровню сформированности того или иного критерия приписываем определенное значение соответствующего коэффициента: Уровень овладения: низкий, необобщенный Т = 0,00 — 0,30; средний, узкой обобщенности Т = 0,31 — 0,60; высокий, широкой обобщенности Т = 0,61 — 1,00.

В заключении следует отметить, что учитель сегодня должен стать конструктором новых педагогических ситуаций, новых заданий, направленных на использование обобщенных способов деятельности и создание учащимися собственных продуктов в освоении знаний. Поэтому сегодня важно не столько дать ребенку как можно больший багаж знаний, сколько обеспечить его общекультурное, личностное и познавательное развитие, вооружить таким важным умением, как умение учиться. Это и есть главная задача новых образовательных стандартов, которые призваны реализовать развивающий потенциал общего среднего образования и одно из главных направлений деятельности учителя.

Список литературы.

1. Методические рекомендации в помощь слушателям курсов в номинации «Лучший учитель» краевого этапа Всероссийского конкурса «Учитель года России-2011» по физики Коваленко Л. Г., ст. преподаватель кафедры математики и физики СКИПКРО
2. В. Г. Разумовский, В. А. Орлов, Ю. И. Дик «Методика обучения физике.7 класс».
3. Стандарты второго поколения. Примерная программа по физике. (основная школа)
4. А. В. Федотова. «Роль универсальных учебных действий в системе современного общего образования»