МЕТОДИСТ.САЙТ Оценка уровня сформированности экспериментальных умений, обучающихся в процессе изучения физики на уровне основного общего образования.
Лукиных Г. И.
В основе Стандарта лежит системно-деятельностный подход, который обеспечивает:
— формирование готовности к саморазвитию и непрерывному образованию;
— проектирование и конструирование социальной среды развития обучающихся в системе образования;
— активную учебно-познавательную деятельность обучающихся;
— построение образовательного процесса с учётом индивидуальных возрастных, психологических и физиологических особенностей обучающихся.
Предметные результаты освоения основной образовательной программы основного общего образования с учётом общих требований Стандарта и специфики изучаемых предметов, входящих в состав предметных областей, должны обеспечивать успешное обучение на следующей ступени общего образования.
Изучение предметной области «Естественно-научные предметы» должно обеспечить:
— формирование целостной научной картины мира;
— понимание возрастающей роли естественных наук и научных исследований в современном мире, постоянного процесса эволюции научного знания, значимости международного научного сотрудничества;
— овладение научным подходом к решению различных задач;
— овладение умениями формулировать гипотезы, конструировать, проводить эксперименты, оценивать полученные результаты;
— овладение умением сопоставлять экспериментальные и теоретические знания с объективными реалиями жизни;
— воспитание ответственного и бережного отношения к окружающей среде;
— овладение экосистемной познавательной моделью и ее применение в целях прогноза экологических рисков для здоровья людей, безопасности жизни, качества окружающей среды;
— осознание значимости концепции устойчивого развития;
— формирование умений безопасного и эффективного использования лабораторного оборудования, проведения точных измерений и адекватной оценки полученных результатов, представления научно обоснованных аргументов своих действий, основанных на межпредметном анализе учебных задач.
Предметные результаты изучения предметной области «Естественнонаучные предметы» должны отражать:
Физика:
1) формирование представлений о закономерной связи и познаваемости явлений природы, об объективности научного знания; о системообразующей роли физики для развития других естественных наук, техники и технологий; научного мировоззрения как результата изучения основ строения материи и фундаментальных законов физики;
2) формирование первоначальных представлений о физической сущности явлений природы (механических, тепловых, электромагнитных и квантовых), видах материи (вещество и поле), движении как способе существования материи; усвоение основных идей механики, атомно-молекулярного учения о строении вещества, элементов электродинамики и квантовой физики; овладение понятийным аппаратом и символическим языком физики;
3) приобретение опыта применения научных методов познания, наблюдения физических явлений, проведения опытов, простых экспериментальных исследований, прямых и косвенных измерений с использованием аналоговых и цифровых измерительных приборов; понимание неизбежности погрешностей любых измерений;
4) понимание физических основ и принципов действия (работы) машин и механизмов, средств передвижения и связи, бытовых приборов, промышленных технологических процессов, влияния их на окружающую среду; осознание возможных причин техногенных и экологических катастроф;
5) осознание необходимости применения достижений физики и технологий для рационального природопользования;
6) овладение основами безопасного использования естественных и искусственных электрических и магнитных полей, электромагнитных и звуковых волн, естественных и искусственных ионизирующих излучений во избежание их вредного воздействия на окружающую среду и организм человека;
7) развитие умения планировать в повседневной жизни свои действия с применением полученных знаний законов механики, электродинамики, термодинамики и тепловых явлений с целью сбережения здоровья;
8) формирование представлений о нерациональном использовании природных ресурсов и энергии, загрязнении окружающей среды как следствие несовершенства машин и механизмов.
Учебный эксперимент является основным средством наглядности при изучении физики. Если знания о физических явлениях будут получены учащимися в результате их собственной деятельности, то это будет для них доказательством объективности окружающего мира и истинности наших знаний о нем.
Школьный физический эксперимент является эффективным средством не только передачи знаний, но и развития и воспитания учащихся.
Эксперимент – метод исследования некоторого явления в управляемых условиях. Обычно эксперимент проводится в рамках научного исследования и служит для проверки гипотезы, установления причинных связей между феноменами. Эксперимент является краеугольным камнем эмпирического подхода к знанию. Эксперимент – это метод исследования, который воспроизводится в описанных условиях неограниченное количество раз, и даёт идентичный результат.
Особенности эксперимента:
— исследователь сам вызывает изучаемое явление, а не ждёт когда оно произойдет;
— может изменять условия протекания изучаемого процесса;
— в эксперименте можно попеременно исключать отдельные условия с целью установить закономерные связи;
— эксперимент позволяет варьировать количественное соотношение условий и осуществлять математическую обработку данных
Решая любую экспериментальную задачу или выполняя экспериментальное задание учащимся необходимо придерживаться следующих правил:
1) Хорошо уяснить задачу и подумать над тем, какие возможны пути – общие идеи её решения и выбрать лучший.
2) Составить план выполнения работы и, если нужно, сделать рисунок установки.
3) Подумать, какие обстоятельства могут повлиять на точность результатов эксперимента и постараться устранить их или хотя бы уменьшить их влияние.
4) Определить необходимые для работы приборы и материалы.
5) Собрать установку, провести эксперимент.
6) Оценить полученные результаты.
7) Сделать вывод.
В современных контрольно-измерительных материалах ГИА по физике экспериментальные умения проверяются в недостаточной мере. Поэтому актуальной проблемой является разработка инструментария для оценки экспериментальных умений в тематическом контроле или промежуточной аттестации. Такой инструментарий должен в полной мере отражать требования ФГОС и Примерной основной образовательной программы основного общего образования к формированию этой группы умений.
С целью проверки уровня сформированности экспериментальных умений учащихся провожу контрольные лабораторные работы. При этом в соответствии со структурой эксперимента учащиеся должны выполнить следующие действия:
— формулировать цель эксперимента;
— формулировать и обосновать гипотезу;
— выяснить условия эксперимента;
— проектировать эксперимент;
— отобрать необходимые приборы, материалы, инструменты;
— собрать установку;
— провести запроектированные опыты;
— провести расчеты;
— на основе анализа сделать выводы.
Определение критериев и уровней сформированности умений и навыков самостоятельной работы имеет важное значение для правильной оценки сформированности их у учащихся и эффективности всей проводимой в этом направлении работы. Поскольку в современной школе выработка умения самостоятельно приобретать знания рассматривается как одна из важнейших задач обучения, то особое значение имеет определение критериев и уровней сформированности у учащихся умений познавательного характера. Для правильной оценки сформированности таких умений необходимо прежде всего определить критерии, общие для всех видов умений, а затем на их основе – критерии и уровни для групп умений.
Приведем пример экспериментального задания диагностической работы.
Задание
Поставьте опыты, демонстрирующие зависимость силы трения скольжения от веса тела и характера соприкасающихся поверхностей.
Для проведения исследования используется следующее оборудование: брусок с крючком, динамометр с пределом измерения 1Н, два груза, направляющую рейку, лист бумаги.
Задание в бланке ответов для каждого из двух опытов:
1. Запишите, какое предположение проверялось в опыте.
2. Зарисуйте (или опишите) схему проведения опыта по исследованию зависимости силы трения от заданной величины. Укажите, каким образом фиксировалось значение силы трения скольжения.
3. Сделайте вывод о том, зависит ли сила трения скольжения от заданной величины.
Образец возможного выполнения:
Опыт 1
1. Зависит ли сила трения скольжения от веса тела?
2. Создайте схему экспериментальной установки.
Сила трения скольжения равна силе упругости при равномерном движении бруска по поверхности направляющей (см. рисунок 1).
Рис.1. Схема экспериментальной установки опыта 1
Измеряем силу трения при равномерном движении бруска сначала с одним грузом, а затем с двумя. Сила трения во втором случае больше. Вывод: Сила трения скольжения зависит от веса тела.
Опыт 2
1. Зависит ли сила трения скольжения от характера соприкасающихся поверхностей?
2. Схема экспериментальной установки (см. рисунок 2)
Рис. 2. Схема экспериментальной установки опыта 2
Сначала измеряем силу трения при равномерном движении бруска с одним грузом по направляющей, а затем по листу бумаги. Сила трения различна. Вывод: Сила трения скольжения зависит от рода соприкасающихся поверхностей.
Критерии оценивания задания.
Полностью правильное выполнение задания, включающее для двух опытов: 4 балла
1) правильно сформулированную гипотезу опыта;
2) схему экспериментальной установки (в данном случае — с указанием на рисунке или в описании способа измерения силы трения и двух ситуаций, для которых сравниваются результаты);
3) правильно сформулированные результаты опыта и вывод.
Приведены все элементы правильных ответов на три вопроса для обоих опытов, 3 балла но при этом для одного из опытов сделана ошибка в рисунке экспериментальной установки, или рисунок отсутствует. ИЛИ
Для одного из опытов сделана ошибка при формулировке вывода.
Приведены элементы правильных ответов на три вопроса для одного из опытов. 2 балла ИЛИ Правильно сформулированы только гипотезы и выводы для обоих опытов.
Записаны только правильные гипотезы для обоих опытов. 1 балл ИЛИ Для одного из опытов верно сформулирована гипотеза опыта и приведена верная схема экспериментальной установки.
ИЛИ Для одного из опытов верно сформулирована гипотеза опыта и сделан правильный вывод.
Все случаи выполнения, которые не соответствуют выше указанным критериям выставления о баллов
1, 2, 3 или 4 баллов. Разрозненные записи. Отсутствие попыток выполнения задания.
Проведя апробацию предложенного метода диагностики можно сделать вывод о том, что инструментарий, можно применять для оценки уровня сформированности экспериментальных умений обучающихся в курсе физики основной школы. Структура диагностической работы позволяет обеспечить оценку всех планируемых результатов методологического блока.
Литература.
1. Серпова У.В «Оценка уровня сформированности экспериментальных умений, обучающихся в процессе изучения физики на уровне основного общего образования.»
2. Урок физики в современной школе / под ред. В.Г. Разумовского, Л.С. Хижняковой. – М.: Просвещение, 1993. – 287 с.
3. Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования. – М., 2010. – 50 с
