Физическа пропедевтика - от началното училище

Един от резултатите от модерните образователни реформи е значителна промяна в съдържанието на образованието като цяло и по-конкретно на природните науки: нови учебници, нови програми. Характерни черти са повишаване на научното ниво на преподаване, изучаване на проблемите на съвременната наука, обогатяване на учебния материал с информация от историята и методологията на науката, промяна в традиционната последователност на изучаване на раздели на курсовете. Курсът по физика в основното училище стана двуетапен. Първият етап обхваща 5-6 клас, докато преобладаващата част от училищата изучават интегративни курсове като "Естествени науки", "Естествени науки", "Светът наоколо" и др., Второто ниво - 7-9 клас (основен курс) ). Наред с положителните промени обаче се засилиха и негативните тенденции за нарушаване на приемствеността в преподаването: актуализираният курс по биология изисква по-сериозно обучение на учениците по физика и химия.

В 5-6 клас учениците сега в уроците по биология разглеждат химичния състав на клетката (органични и неорганични вещества), различни видове движения, сили (включително повдигащата сила, действаща върху крилото на птицата), натиск и движение на течности. Това са доста сложни въпроси, но учебната програма за 5 клас не дава концептуална основа за тяхното изучаване. Подобна ситуация се наблюдава и при курса по география: в класната стая се разглеждат атмосферното налягане, конвекционните потоци, климата и климатичните зони и др., Което не съответства на подготовката на студентите по физика в рамките на естествения курс . От друга страна, научните курсове дублират материала, изучаван в уроците по биология, като по този начин водят до претоварване на учениците.

Пропедевтиката на естествените науки започва още в началното училище. Въпреки това, учебниците по предметите от естествения цикъл на основното училище отчитат малко знанията, придобити от учениците на този етап.

По този начин несъответствието на програмите на курсовете в естественонаучния цикъл, неправилната последователност на тяхното изучаване, първо, нарушава приемствеността на естественото научно образование, и второ, води до ненужно дублиране на някои въпроси. Всичко това причинява значително претоварване на учениците, утежнено от факта, че учениците просто не са в състояние да разберат биологичните и географските явления. В резултат спад в интереса към предметите от естествения научен цикъл се наблюдава доста рано. Проблемът е особено важен за лицеите.

Друг съществен недостатък на съвременната система за природонаучно образование е липсата на взаимодействие между обектите от естествения цикъл: животът и развитието на живите организми, процесите на тяхната жизнена дейност се разглеждат, без да се вземат предвид физикохимичните фактори в тяхната среда и процесите, протичащи в самите организми. Това пречи на учениците да формират единна природонаучна картина на света, разкривайки общото между изследователските методи, използвани в природните науки.

За да преодолее гореспоменатите недостатъци, академик А. В. Усова разработи нова концепция за природонаучно образование. Основното условие за изпълнението му е преразглеждане на съдържанието на природните предмети и изпреварващото изучаване на физика от 5-ти клас, и химия от 6-ти. В рамките на тази идея бяха разработени усъвършенствани курсове по физика (М. Д. Дамър), химия (М. Ж. Симонова), биология (С. М. Похлебаев и В. С. Елагина). От 1994 г. се провежда експеримент за внедряване в Челябинск (училища № 80, 99, 102, 124), Аша (училище № 4), Сатка (училище № 10) и Омск (частно училище Алфа-Омега).

На същите идеи се основава и пропедевтиката на физиката в Лицей 11. Особеността на Лицея като вид образователна институция е ранното (от 8 клас) профилиране на образованието. При такива условия осигуряването на съзнателен избор на профил от учениците, навременното идентифициране на учениците със склонност към изучаване на физика, заинтересовани от дейностите на естествения учен, е възможно само въз основа на добре обмислена система от естествени научно образование, съответствието на съдържанието му със съвременното ниво на науката, пропедевтика на физическите знания в началните етапи на естествените науки. Развитието на творческите способности на учениците трябва да се улесни чрез взаимодействието на два компонента на образователната система - основния и допълнителния.

Целта на изследователския проект беше да се разработи и приложи курс по физика за 5-6 клас, предоставящ концептуална основа за изучаване на други предмети от естествения цикъл, както и преразглеждане на съдържанието на естественото образование в началните и средните училища, осигуряване приемственост във формирането на природни научни концепции и образователни и когнитивни умения на учениците ... Характеристиките на курса по физика са:

1. Богатството и разнообразието на съдържанието, включването на елементи от логиката, методологичните и интердисциплинарните знания, информация от историята на науката и технологиите, приложни и екологични знания. Нека да опишем някои от елементите на изброените знания.

Започвайки да учат физика, учениците се запознават с нова терминология, овладяват непознати форми на мислене. Това е много сложен процес и често учениците се ръководят от него интуитивно. Познанията от формалната логика допринасят за ориентирането на учениците в системата на научното знание: те се научават да конструират правилно дефиниции на понятия, формулират заключения въз основа на резултатите от изследванията, изграждат последователна верига от преценки и извършват класификация. В същото време това знание е средство за развитие на мисленето и речта.

Методологичното познание включва знания за структурата на научното знание и отделните му елементи. Те допринасят не само за съзнателното усвояване на предметния материал, на тяхна основа се извършва обобщаването и систематизирането на знанията, формирането на познавателни умения на учениците. Знанията от историята на науката разкриват еволюцията на развитието на физическите идеи, етапите на формиране на науката. Бидейки органично свързани с основния предметен материал, те винаги са емоционално оцветени и „хуманизират“ научните знания, допринасят за формирането на съвременна научна картина на света, формирането на мирогледа на учениците, положителните мотиви на преподаване, възпитанието на техните нравствени качества, формирането на хуманистични възгледи за заобикалящата действителност. Отдихът в класната стая на историческа ситуация чрез дефиниране на физически модел в „квазиизследване“ (терминът на Г. М. Голин) допринася за развитието на творческите способности на учениците, формирането на тяхното самочувствие, появата на желание за мисли нестандартно, надхвърляйки обичайното.

В комплекса от междупредметни предмети могат да бъдат включени знания от математика, естествена история, химия, биология, география и др. Усъвършенстваното изучаване на физика създава условия за значително повишаване на ефективността на междупредметните връзки, за разбиране на връзката между науките и мястото на физиката в естествените науки. Когато изучавате физика, информацията от други области на естествените науки помага да се конкретизират общите понятия, както и илюстрира прилагането на физическото знание в тези области, илюстрира общността на физическите закони и теории.

Комплексът от приложни знания съчетава описанието на различни технологии, дизайна и принципа на действие на инструментите и техническите устройства, описание на водещите отрасли на технологиите, използващи законите на физиката, постиженията на съвременната астрономия и космонавтика. Те допринасят за осъзнаването на ролята на науката в съвременното общество като пряка производителна сила; осъзнаване на стойността на физическите знания и по този начин формиране на положителни мотиви за учене, развитие на творческото мислене на учениците.

Разглеждането на технически въпроси неизбежно води до проучване на свързани екологични проблеми. Запознаване на учениците с начините на човешко взаимодействие с околната среда, с необходимостта да се вземат предвид както положителните, така и отрицателните аспекти на това взаимодействие, показвайки предимствата на екологичните технологии, допринася за формирането на ценностни нагласи към заобикалящата действителност, възпитание на моралните качества на личността. Когато изучават комплекс от познания за околната среда в курс по физика, студентите трябва да реализират следните идеи за оптимизиране на взаимодействията с околната среда: природни науки, свързани с опазване на околната среда, и технологични, насочени към поддържане на оптималната пълнота на метаболизма и циркулацията на веществата, потока на енергия и информация. Екологичният комплекс включва също знания за опазване на човешкия живот и здраве - валеологични знания.

Информацията от историята на науката, приложните и екологичните знания до голяма степен отразява регионалните характеристики. По този начин тези видове знания допринасят за изпълнението на регионалния компонент на съдържанието на физическото възпитание.

Съдържанието на курса по пропедевтична физика е максимално адаптирано за изучаване от по-малките ученици. Той описва явленията на качествено ниво, математическият апарат е почти напълно изключен.

2. Разнообразие от начини на учебни дейности

Когато изучават пропедевтичен курс по физика, студентите овладяват методите на следните дейности:

- познавателна - работа с учебник и допълнителна литература; възприятие (възприемане на пространството, оценка на разстояния, пространствени размери на телата; възприемане на времето, оценка на продължителността на даден интервал от време, времева последователност от събития и др.); наблюдение; експеримент;

- практичен - работа с устройства и аксесоари; измервания; визуална и графична дейност; разрешаване на проблеми;

- организационно - планиране на различни видове дейности; организация на работното място и др .;

- оценъчна - оценка на значимостта и стойността на информацията, екологичното състояние на околната среда, екологичните параметри и безопасността на технологичните процеси, стойностите на физическите величини, числените параметри на различни процеси;

- дейност за самоконтрол - контрол върху правилността и ефективността на техните действия, тяхната последователност и съдържание; резултати от тяхната дейност и др.

3. Структурата на пропедевтичния курс на физиката. Структурата на нашия курс може да се разгледа в два раздела - вертикален и хоризонтален. Вертикалната секция отразява последователността на изучаване на отделните части на курса, хоризонталната секция - комбинацията от различни форми на обучение (основно и допълнително) в един паралел.

Във вертикалната структура на курса по физика се разграничават пропедевтичната и основната части (7-9 клас). Пропедевтичната част от своя страна се състои от две подсистеми: пропедевтика на елементите на физическото знание в рамките на началния курс "Светът наоколо" и систематичен пропедевтичен курс на физика в 5-6 клас.

В пропедевтичната част се изучават най-общите понятия (предмет на физиката и др.), Физическите форми на движение на материята (механични, термични, електромагнитни) и най-общите природни научни понятия (материя, маса, сила, енергия). Логиката на изучаването на различни физически форми на материята отразява структурата на науката: запазена е последователна поредица от физически форми на движение на материята; 2) отразява посоката на научното познание - натрупване и анализ на емпирични факти; въвеждане на нови концепции; установяването на закони и емпирични модели; обяснение на редица подобни факти въз основа на установени модели; анализ на възможностите за практическо използване на придобитите знания.

4. Уроци в пропедевтичния курс на физиката те съчетават функциите на учебник (източник на информация) и работна книга (организация на образователни дейности на ученици). Всеки параграф, ако е възможно, отразява завършен цикъл от знания. Той мотивира целесъобразността от разглеждане на ново явление (свойства на телата), поставя проблем, разглежда външни признаци и условия за наблюдение на дадено явление, провежда независимо проучване от учениците за установяване на емпиричните закони на явлението. След това се разглеждат примери за явлението в природата и технологиите, някои факти се обясняват въз основа на установени модели.

В учебните помагала се обръща голямо внимание на формирането на физически понятия и образователни умения у учениците. За тази цел след всеки параграф се дават задачи за самостоятелна работа в класната стая и у дома. Те се изграждат, като се вземат предвид психологическите закони, в съответствие с етапите на формиране на физическите понятия и образователните умения. В уроците много внимание се отделя на изпълнението на експерименти и наблюдения (те присъстват в почти всяка задача), домашни експерименти. Индивидуалните подзадачи са дадени в няколко версии и учениците получават възможност да изберат опция.

5. Взаимодействие на основно и допълнително образование. Най-съществената характеристика на лицейската система за физическо възпитание е взаимодействието на двете й подсистеми, посочени по-горе. Съдържанието и на двете е систематични курсове, в които изучаването на едни и същи физически форми на движение на материята се комбинира във времето. Те се различават по нивото на разглеждане на елементите на знанието, както и по нивото на формираните методи на дейност. Образователната дейност в подсистемата на допълнителното образование има свойствата на творческата изследователска дейност.

Нека посочим като пример учебни материали, разработени съвместно с младия учител на Лицей № 11 Вера Владимировна Хохлова (дадени в съкращения. - Ред.).

ИЗМЕРВАНЕ НА ДЪЛЖИНА И ПЛОЩ

Експериментални задачи

11. Измерете площта на фигурата на кит белуга на чертежа с помощта на палитра.


Кит Белуга

Спомнете си как да измервате площта с неправилна форма с помощта на палитра.

С (цена на разделяне на палитрата) __________

N (брой пълни квадрати) _______

M (брой непълни квадрати) ______

S (площ на фигурата) = C (N + M: 2) 2

Отговор: площта на фигурата е ____________

12. Измерете обиколката.

- Изрежете 3 кръга с произволен диаметър от хартия.

- Отбележете върху тях диаметъра.

- Вземете нишките и внимателно ги проследете по ръба - около кръга. Направете маркировка върху конеца, за да определите точно крайното му положение.

- Измерете дължината на конеца до маркировката. Въведете резултата в таблицата.

- Измерете диаметъра на кръга. Въведете резултата в таблицата.