Формирование УУД на уроках физики в основной школе

Формирование универсальных учебных действий на уроках физики в основной школе

ФГОС (Федеральный Государственный Образовательный Стандарт) второго поколения призван решать проблемы, связанные с повышением качества образования. Одно из направлений - формирование универсальных учебных действий. Метапредметные (компетентностные) результаты представляют собой усвоение учащимися на базе всех или нескольких учебных предметов обобщенные, универсальные способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и в реальных жизненных ситуациях.

Возникает вопрос: "Как реализовать данный механизм в процессе обучения?". Осуществлением развития сознания школьников могут служить планы обобщенного характера, разработанные Усовой Антониной Михайловной, академиком РАО, крупнейшим методистом-физиком современности. Планы получили название обобщенных потому, что их структура не зависит от частных особенностей материала. Например, план изучения явлений является общим для физических, химических и биологических явлений. То же относится к планам изучения приборов, законов и теорий. Приведем примеры планов обобщенного характера.

План изучения явлений

1. Внешние признаки явления (признаки, по которым обнаруживается явление.

2. Условия, при которых протекает (происходит явление).

3. Сущность явления, механизм его протекания (объяснение явления на основе современных научных теорий).

4. Определение явления.

5. Связь данного явления с другими (или факторы, от которых зависит протекание явления.

6. Количественные характеристики явления (величины, характеризующие явление, связь между величинами, формулы, выражающие эту связь).

7. Использование явления на практике.

8. Способы предупреждения вредного действия явления на человека и окружающую среду.

План изучения законов

1. Связь, между какими явлениями или величинами выражает данный закон.

2. Формулировка закона.

3. Математическое выражение закона.

4. Когда и кто впервые сформулировал данный закон.

5. Опыты, подтверждающие справедливость закона.

6. Учет и использование закона на практике.

7. Границы применимости закона.

План изучения величин

1. Какое явление или свойство тел (веществ) характеризует данная величина.

2. Определение величины.

3. Определительная формула (для произвольной величины - формула, выражающая связь данной величины с другими).

4. Какая это величина - векторная или скалярная.

5. Единица величины в СИ.

6. Способы измерения величины.

Вводить планы обобщенного характера надо постепенно, при изучении соответствующих вопросов курса. План о явлениях - после того, как у учащихся будет некоторый опыт изучения явлений, план о законах - после того, как учащиеся познакомятся с рядом законов и т.д. Нежелательно давать планы в готовом виде. Гораздо полезнее организовать коллективную работу учащихся по разработке планов на основе постановки перед ними вопросов: "Что значит изучить явление?", "Что значит изучить закон?" и т.д. На какие вопросы при этом надо получить ответы? Вспоминая ранее изучавшиеся понятия, законы, теории, учитель постепенно в процессе беседы подводит учащихся к формулировке вопросов плана, затем эти вопросы располагаются в соответствии с логикой научного познания. по ходу беседы вопросы плана записываются на доске, а после того, как будут сформулированы все вопросы плана, затем эти вопросы располагаются в соответствии с логикой научного познания. По ходу беседы вопросы плана записываются на доске, а после того, как будут сформулированы все вопросы плана, учитель рекомендует их переписать в тетрадь и пользоваться ими при изучении нового материала, при подготовке домашнего задания, при опросе во время урока. Обобщенные планы учитель рекомендует использовать учащимися при прослушивании ответов своих товарищей у доски как средство контроля над ответом. Класс замечает, какие вопросы плана не были раскрыты, напоминают об этом отвечающему у доски или, если отвечающий затрудняется на них ответить, дополняют ответ сами.

Планы рекомендуется использовать и при объяснения материала учителем. Когда учитель преднамеренно опускает при этом объяснении материала какие-либо вопросы, он обращается к классу: "Все ли я вопросы раскрыл? Не забыл ли я что-либо раскрыть?". Ученики, заметив пропуски учителя, напоминают об этом. В таких случаях учитель предлагает найти данный вопрос самим в учебнике. Возможна и такая ситуация, когда кто-либо из учащихся сразу ("сходу") изъявит желание ответить на данный вопрос. Такую инициативу необходимо всемерно поощрять и поддерживать.

Во всех случаях использование планов обобщенного характера способствует активизации учебно-познавательной компетенции учащихся, делает работу с учебным текстом целенаправленной, глубоко осознанной и, что особенно важно, вносит в учебную деятельность элемент творчества.

Чернышева Наталья Сергеевна и Корсун Григорий Михайлович в своей статье "Использование ключевых образовательных компетенций и технологических (профессиональных) процедур их обеспечения в условиях перехода к стандартам второго поколения" четко выделяют функции учителя и функции ученика. В учебно-познавательной образовательной компетенции для ученика сформулированы следующие действия: владеть навыками организации самостоятельной деятельности (логической, методологической, общенаучной, соотнесенной с реальными объектами); целеполагать, планировать, выбирать уровень, анализировать, самооценивать, рефлексировать; владеть приемами действий в нестандартных ситуациях, использовать проблемно-поисковые, эвристические методы решения учебных и внеучебных задач. В свою очередь учитель должен предоставить выбор содержания, форм и способов освоения. Данные действия позволят ученику из хранителя знаний стать транслятором, интерпретатором, исследователем.

Рассмотрим некоторые направления, ведущие к формированию предметной учебно-познавательной компетенции:

1. Проблемные вопросы, включая вопросы с межпредметным содержанием.

2. Проблемные задачи, включая задачи с межпредметным содержанием.

3. Проблемный эксперимент.

При решении проблемных вопросов требуется ( без выполнения расчетов) объяснить то или иное физическое явление или предсказать, как оно будет протекать в определенных условиях. Как правило, в таких задачах нет числовых данных. Отсутствие вычислений позволяет сосредоточить внимание учащихся на физической сущности явления. Решение проблемных вопросов способствует воспитанию у учащихся внимания, наблюдательности и развитию графической грамотности.

При решении проблемных задач ответ на поставленный вопрос не может быть получен без вычислений. Проблемная задача - это ситуация, требующая от учащихся мыслительных и практических действий на основе законов физики, качественного и количественного анализа с подсчетом тех или иных числовых характеристик процесса. Их решение имеет большое воспитательное значение, так как с помощью проблемных задач можно познакомить учащихся с достижениями науки и техники, воспитывать трудолюбие, настойчивость, волю, характер, целеустремленность. Процесс решения задач также является средством контроля знаний и умений учащихся.

При выполнении проблемного эксперимента появляется возможность установить причинно-следственные связи между явлениями, а также между величинами, характеризующими свойства тел. В соответствии с целями и задачами исследования эксперимент может быть количественным или качественным, демонстрационным, исследовательским, техническим или научным. Широкое применение эксперимента в школьном преподавании способствует формированию у учащихся представления об эксперименте как методе научного исследования.

В проблемном плане можно изучать почти все темы и разделы курса физики. Дело лишь в степени проблемности каждого конкретного урока. Не на каждом уроке удается строго выдерживать все элементы проблемного урока. Проблемное обучение начинается с организации проблемных ситуаций - противоречия, которые возникают при изучении курса физики:

• между жизненным опытом учащихся и научными знаниями;

• между ранее полученными знаниями и умениями;

• существование в самой объективной реальности (например, квантовые и волновые свойства фотона).

Проблемное обучение, как показывает многолетняя практическая работа, приводит к хорошим результатам в развитии учащихся только тогда, когда его применяют систематически. Задача педагога-практика - строить учебный процесс так, чтобы его труд вознаграждался прочными знаниями учеников, их любовью к предмету.

Важно учесть, что в обучении нет мелочей, поэтому учитель должен показывать крайнюю заинтересованность в изучаемом предмете, в наблюдении опытов, их анализе, вместе с учащимися удивляться полученному несоответствию , показывать свою озадаченность, побуждать их к раскрытию "тайн" природы. Без этого эмоционального отношения учителя к изучаемому вопросу, проблемное обучение может и не состояться, ведь в его основе лежит способность познающего субъекта удивляться. И тогда происходит улучшение морально-психологического климата обучения на уроках физики, учитель и ученики получают радость от общения, а это самое серьезное достижение.

Ниже приведем ряд проблемных вопросов, задач и экспериментов, которые разработаны к урокам физики в общеобразовательной школе.

Проблемные вопросы:

1. Какой водой - теплой или холодной - лучше запивать лекарство, чтобы ускорить его действие? Почему?

2. Цитируем отрывок из произведения И. Ильфа и Е. Петрова "Золотой теленок", в котором описано, как Балаганов и Паниковский несут похищенные "золотые" двухпудовые гири: "Паниковский нес свою долю обеим руками, выпятив живот и радостно пыхтя. Иногда он никак не мог повернуть за угол, потому что гиря продолжала тащить его вперед. Тогда Балаганов свободной рукой придерживал Паниковского за шиворот и придавал его телу нужное направление". Почему Паниковский не мог повернуть за угол? Кто изменял направление движения Паниковского?

3. Можно ли увидеть воздух?

Проблемные задачи:

1. Сообщаем ученикам, что воду с давних времен считали даровым богатством, благом природы. Наши предки, поселяясь на берегах полноводных рек, чистых озёр, не ощущали трудностей, не ощущали трудностей ни с ее доставкой, ни с очисткой. Со временем рост городов, развитие производства привели к тому, что доставка и очистка воды стали крупной проблемой, требующей больших затрат. Ставим перед классом вопрос: "Можно ли считать, что запасы воды неисчерпаемы?". Выслушав ответы, сообщаем, что запасы пресной воды у нас в стране есть, но вместе с тем и расходы ее значительны, особенно в сельском хозяйстве и промышленности. Предлагаем учащимся высказать свои соображения по экономии пресной воды, приведя при этом ряд примеров, связанных с неразумным расходованием воды в быту. Например, если, из несправного водопроводного крана вода только лишь капает, то за сутки ее утечет приблизительно 60 л. Предлагаем решить проблемную задачу: пользуясь секундомером и стаканом (объем стакана - 0,25 л), определить утечку воды за сутки, если она из крана тянется струйкой толщиной в спичку.

2. В 1966 г. атомные подводные лодки впервые в мире осуществили кругосветное плавание под водой и за 1,5 месяца, ни разу не поднявшись на поверхность океана, прошли около 40 000 км. С какой средней скоростью они двигались?

3. В тяжелых условиях первых месяцев Великой Отечественной войны возникла острая нужда в легком, безотказном и простом средстве борьбы против танков, которое всегда могло находиться у солдата "под рукой". Такое средство было создано. Над его разработкой трудились два конструктора военной технике - С.Г. Симонов и В.А. Дегтярев. В течение месяца они сконструировали и представили для испытаний образцы новых противотанковых ружей. На каком расстоянии находился танк, если пуля, выпущенная солдатом из противотанкового ружья со скоростью 1000 м/с, настигла его через 0,5 с?

Проблемные эксперименты:

1. Зависимость давления от действующей силы. Разрезание двух кусов пластилина проволоками одинаковой толщины, закрепленными в лапках штатива: подвесьте на один кусок два груза по 100 г, а на другой кусок - один груз массой 100 г. Объясните результаты эксперимента.

2. Открытый полиэтиленовый пакет, в который предварительно налита подкрашенная вода, погружают в аквариум с водой, чтобы уровни обеих жидкостей совпадали (пакет удерживается лапкой штатива). Если нажать на стенку пакета в каком-либо месте, то вмятина сохранится. Предложите учащимся объяснить причину этого явления.

3. Известно, что авторучка "отказывается" писать на вертикальной плоскости. Проверьте это на опыте и объясните, почему так происходит.

В тексте ФГОС отражены основные положения планируемых результатов основного общего образования.

К числу планируемых результатов отнесены:

• личностные результаты, включающие готовность и способность обучающихся к саморазвитию, сформированность мотивации к обучению, познанию, выбору индивидуальной образовательной траектории, ценностно-смысловые установки обучающихся, отражающие их личностные позиции, социальные компетенции, сформированность основ гражданской идентичности;
• метапредметные результаты, включающие освоенные обучающимися универсальные учебные действия (познавательные, регулятивные и коммуникативные), обеспечивающие овладение ключевыми компетенциями, составляющими основу умения учиться, межпредметные понятия;
• предметные результаты, включающие освоенный обучающимися в ходе изучения учебных предметов опыт специфической для каждой предметной области деятельности по получению нового знания, его преобразованию и применению, а также система основополагающих элементов научного знания, лежащая в основе современной научной картины мира.

Вариантами решения новых образовательных задач в достижении метапредметных результатов освоения программы через формирование универсальных учебных действий могут стать введение планов обобщенного характера и реализация проблемного обучения.

6