Карасева Э.М.

Методика Преподавания физики и техника школьного эксперимента

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

ББК 74.262.22

М 54

Рецензент

Тулькибаева Н. Н., доктор педагогических наук, профессор

Джаманбалин К.К., доктор физико-математических наук, профессор

Карасева Э.М.

М

М54етодика преподавания физики и техника школьного эксперимента: Учебное пособие.- Костанай, 2007.-141с.

ISBN 9965-9836-2-3

Учебное пособие по дисциплине «Методика преподавания физики и техника школьного эксперимента» предназначено для специальности «Физика», «Физика и информатика».

Настоящее пособие определяет объем знаний, умений и навыков по методике преподавания физики, которыми должен овладеть будущий учитель физики в стенах вуза. Пособие одобрено учебно-методическим советом Костанайского социально-технического университета имени академика Зулхарнай Алдамжар.

ISBN 9965-9836-2-3

Содержание

15

§2. Общие вопросы психологии дидактики и методики обучения

2.1 Психологические особенности процесса обучения физики

16

2.2 Структура физического знания

18

2.3. Формирование умений и навыков в учебной работе

19

2.4 Формирование физических понятий

20

§3. Анализ изложенных систем построения курса физики

3.1 Структура и содержание курса физики

21

§4. Политехническое обучение в процессе физики

4.1 Содержание политехнического обучения

23

4.2 Пути реализации политехнического образования

24

§5. Формирование познавательных интересов на уроке физики

5.1 Формирование познавательного интереса

26

5.2 Мотивация учения и формирование познавательного интереса к физике

26

§6. Проблемное обучение

6.1 Содержание проблемного обучения

27

6.2 Уровни проблемности

28

46

§11. Формы организаций учебных занятий по физике

11.1 Особенности и признаки классно-урочной системы обучения

51

11.2 Типы и структура уроков по физике

52

§ 12 Планирование учебного процесса

12.1 Планирование работы

61

12.2 Основные документы для составления плана

61

§ 13 Решение задач по физике как метод обучения

13.1 Обобщенное представление о задаче

64

13.2 Виды задач по физике (выбор оснований для классификации)

68

113

& ТЕМА: Школьный кабинет физики

114

& ТЕМА: Учебные и методические пособия по физике

115

& ТЕМА: Учет личностных особенностей учащихся при обучении физике

116

& ТЕМА: Методика проведения урока, посвященного решению задач

117

& ТЕМА: Урок физики и его анализ

118

& ТЕМА: Проверка и оценка знаний учащихся при изучении физики

120

& ТЕМА: Работа учащихся с приборами на уроках физики

121

& ТЕМА: Обучение физике по новым программам

122

& ТЕМА: Планирование работы преподавателя физики Подготовка к занятиям

123

& ТЕМА: Использование исторического материала в школьном курсе физики

125

& ТЕМА: Кабинет физики и его оборудование (проводится в школе)

126

& ТЕМА: Анализ урока физики (проводится в школе)

127

& ТЕМА: Уроки повторения и обобщения знаний. Учебные конференции

130

& ТЕМА: Внеклассная работа по физике

131

& ТЕМА: Основы методики преподавания в вузе

132

& ТЕМА: Новые технологии в образовании

132

ГЛАВА 3. Темы и вопросы для самостоятельной работы студента

& ТЕМА: Связь преподавания физики с другими учебными предметами

134

& ТЕМА: Методы обучения физике

134

& ТЕМА: Самостоятельная работа учащихся по физике

135

& ТЕМА: Некоторые общие вопросы, связанные с преподаванием физики в различных учебных заведениях

136

Литература

137

ПРЕДИСЛОВИЕ

Важнейшей задачей курса методики преподавания физики является ознакомление студентов с современным содержанием методической науки и передовым опытом преподавания физики в средней школе.

Отличительной чертой современной методики преподавания физики является быстрое проникновение в неё новых идей дидактики и психологии обучения. Именно поэтому в программе большое внимание уделено анализу познавательной деятельности учащихся (при использовании различных методов обучения на уроках физики) и задаче её активизации (при объяснении нового материала, при решении задач, прове­дении лабораторных работ и т. д.).

Рассматривая методы обучения, следует обратить внимание на новые приемы и средства преподавания, к которым относятся, например, эффективное использование современных технических средств (кино, радио, телевидение, кодоскоп, контролирующие устройства) и проблемное обучение (проблемные опыты и ситуации).

Программа рекомендует знакомить студентов не только с методикой преподавания курса физики в средней школе, но и с методикой проведения факультативных занятий по физике, с особенностями методики преподавания физики в профессионально-технических лицеях.

В курсе методики преподавания физики большое внимание уделяется научно-методическому анализу и методике формирования основных физических понятий, законов и теорий школьного курса физики.

Новым в предлагаемой программе является рассмотрение содержания, структуры и основных методических идей излагаемого материала по разделам курса каждого года обучения. Детальному анализу подвергаются лишь наиболее важные и трудные в научно-методическом отношении темы.

В процессе изучения курса методики физики студента должны ознакомиться с новыми школьными учебниками, учебными пособиями и основной методической литературой.

Кредитная система обучения имеет целью обеспечение международного признания национальных образовательных программ, создание условий для мобильности обучающихся и профессорско-преподавательского состава организаций образования, а также повышение качества образования.

Кредитная система обучения является средством повышения мобильности студентов и профессорско-преподавательского состава и реализуется в рамках расширения академических свобод и полномочий организаций образования.

Задача кредитной системы обучения состоит в развитии у студентов способностей к самоорганизации и самообразованию. Следовательно, материал должен быть построен так, чтобы студент мог самостоятельно работать с материалом учебного пособия, что в данном пособии попытался выполнить автор, включив в него планы семинарских работ, для того чтобы студент заранее мог подобрать материал и готовиться параллельно с изучением лекционного курса.

Студенты самостоятельно, на основании рекомендаций преподавателя, изучают учебно-методические пособия, литературные источники, выполняют домашние задания, контрольные и курсовые работы, проходят тестирование и т.д.

ГЛАВА 1.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

1. Методика преподавания физики как педагогическая наука, ее предмет и методы исследования

1. Предмет МПФ

Методика преподавания физики является неотъемлемой частью общего блока профессиональной подготовки учителя физики. Она опирается на специальные знания и умения студентов при изучении курсов: педагогики, психологии, математики, физики.

Цель: Подготовить методически грамотного учителя, способного:

• проводить уроки на высоком научно-методическом уровне;

• организовать высококлассную работу по физике в школе;

• оказать помощь учителям - предметникам в проведении интегрированных уроков;

• вооружить будущего учителя физики знаниями, умениями и навыками, необходимыми для творческого преподавания школьного предмета;

• научить самостоятельной разработке методик, поурочного и тематического планирования, конспектов уроков, методическому творчеству на основе обобщенного опыта и рядовой педагогической деятельности.

Основные знания, умения и навыки

В результате изучения курса МПФ студент должен

знать:

1. цели и задачи изучения курса физики в средней школе;

2. методическую систему и структуру обучения физики в школе;

3. предмет и задания МПФ, связь МПФ с науками;

4. стандарт школьного образования по физике, его назначения и функции;

5. положение о школьном кабинете физики, учебные и методические пособия;

6. основные методы преподавания и изучения физики;

7. организацию форм и методов проверки и оценки результатов обучения физики;

8. научно-методические основы изучения разделов.

уметь:

1. составлять тематические планы и конспекты уроков для различных разделов курса физики;

2. составить демонстрационный, дидактический материал уроков, моделировать и анализировать уроки;

3. определить формы и методы оптимального осуществления контрольно-оценочной деятельности;

4. планировать процесс применения новых информационных технологий.

Главные функции МПФ :

1. общеобразовательная (учащиеся получают знания основ физики и приобретают умения и навыки использовать эти знания на практике).

2. Развивающая (развивает познавательные возможности: самостоятельно изучать новую литературу, ориентироваться в потоке научно-технической информации, учиться логически мыслить и переходить от логического мышления к диалектическому и творческому).

3. Воспитывающая (обучение физики служит базой для формирования научного мировоззрения, которое реализуется при раскрытии таких аспектов, как человек и труд, человек и машина).

Компоненты обучения:

1. Содержание обучения (основы физики).

2. Преподавание:

• деятельность учителя по созданию у учащегося мотивов обучения;

• деятельность учащегося по самостоятельной работе;

• изложение материала с помощью физического эксперимента и наглядных технических средств обучения.

3. Учение (деятельность учащихся, включающая умственные и физические операции).

4. Материальные средства обучения (задачники, учебники, технические средства обучения).

Задачи МПФ:

1. Для чего учить - обоснование цели преподавания физики в школе и Вузе.

2. Чему учить - это определение и систематическое совершенствование содержания и структуры курса физики.

3. Как учить - это разработка, экспериментальная проверка и внедрение в практику обучения наиболее эффективных методов и приемов обучения, воспитания и развития учащихся, а также учебного оборудования для занятий по физике.

МПФ рассматривает:

1. Общие вопросы, которые включают:

а) цель изучения физики;

б) структура и содержание курса физики;

в) методы политехнического обучения;

г) связь обучения физики с практикой;

д) формы организации учебного процесса и внеклассная работа.

2. Специальные вопросы:

а) методика отдельных разделов и тем в физике;

б) способы проведения практических работ;

в) обеспечение преподавания наглядностью.

Методы исследования, применяемые в МПФ:

1. содержательные

1. Педагогическое наблюдение

Объект - учащийся, их действие при изучении нового материала, при выполнении лабораторных работ, при решении задач;

• учитель при изложении курса физики;

• формирование у учащихся умений и навыков.

2. Документальное наблюдение (журналы, дневники, письменные работы)

Каждое научное наблюдение должно иметь четко сформулированную цель и заранее разработанный план.

3. Педагогический эксперимент - это своеобразно сконструированный и осуществленный процесс обучения физики, который предполагает проведение педагогического наблюдения в контролируемых и поддающихся учету условиях согласно поставленным задачам.

Педагогическое наблюдение протекает в естественных условиях, а при педагогическом эксперименте происходит активное воздействие на процесс обучения путем создания специальных условий для обеспечения проверки цели эксперимента. Продолжительность педагогического эксперимента от нескольких недель до нескольких лет. Одной из форм педагогического эксперимента является сравнение обучения в экспериментальных и контрольных группах. В экспериментальных группах вводится экспериментальный фактор, который отсутствует в контрольных группах. Учитывается:

• количественный фактор

- фактор доверительность выборки.

4. Тест успеваемости - это специально подобранные задания для проверки знаний учащихся, который имеет краткий однозначный ответ.

5. Анкетирование

2. формализованные

1. Теоретический анализ - это структурно-логический анализ учебного материала и знаний учащегося, статистическая оценка отдельных элементов обучения физики.

2. Системный подход : при этом процесс обучения физики представляют, как сложную многоуровневую систему, которая функционирует под действием разнообразных факторов. Строится обобщенная модель, отражающая все факторы и связи учебного процесса.

2. Связь МПФ с другими науками

Дисциплина МПФ, являясь самостоятельной научной дисциплиной, выбрала себе знания других научных дисциплин: физики, психологии, педагогики, математики. Поскольку объектом изучения в курсе МПФ является понятие физики, МПФ учитывает их специфику, любое изложение материала проводится в соответствии с понятиями.

При отборе методов и организационных форм работ в классе необходимо учитывать субъективные психологические характеристики учащихся, знания об этом представляет наука психология.

МПФ является частью дидактики, которая в свою очередь является частью педагогики, поэтому необходимо учитывать методы исследования педагогики, а следовательно в МПФ выполняются законы и принципы дидактики.

3. Совершенствование форм обучения в процессе реализации межпредметных связей

Систематическое использование в процессе обучения межпредметных связей требует совершенствования организационных форм. Опыт показал, что применение и синтез знаний из различных учебных предметов осуществляется успешнее, если формы организации обучения носят коллективный характер. Сотрудничество учителей разных предметов, их взаимные консультации важных предметов.

Организация коллективной учебной работы учащихся помогает каждому ученику активно использовать знания из тех предметов, по которым его успехи выше и которые вызывают особый интерес. Это укрепляет коллектив класса и повышает интерес учащихся к межпредметным связям.

Использование межпредметных связей в практике обучения вызвало появление новых форм его организации, таких, как урок с межпредметными связями, комплексный семинар, комплексные экскурсии, межпредметные конференции, комплексные факультативы и др. При этом классно-урочная система, принятая в советской школе, остается стабильной.

4. Урок с межпредметными связями

Межпредметные связи могут включаться в урок в виде фрагмента, отдельного этапа урока, на котором решается определенная задача, требующая привлечения знаний из других предметов.

Например, на уроке физики по теме: «Механические свойства твердых тел» учительница по нашей просьбе обратила внимание учащихся на проявление таких свойств, как прочность, упругость, пластичность, хрупкость, твердость в живой природе. Этому вопросу она посвятила заключительный этап урока. Учащиеся привели примеры проявления этих свойств в растительном и животном мире, прочность листьев растений, листа тропической водной кувшинки Виктории регии, крыльев насекомых, легкость и прочность стебля пшеницы, упругость черешков листьев пальм, живых тканей, твердость бивней слонов, рога носорога и др. Затем в беседе рассматривался вопрос о влиянии химического состава, внутреннего и внешнего строения органов на их механические свойства.

После этого учительница продемонстрировала через кодоскоп рисунок из учебника «Человек», показывающий, что большая берцовая кость человека, находящаяся в вертикальном положении, может выдержать машину, т.е. груз 1500 кг. Ученики ответили на вопросы, требующие привлечения знаний из курса анатомии, физиологии и гигиены человека «чем объяснить большую прочность кости, каков её химический состав, в чем состоят особенности строения большой берцовой кости, которые обеспечивают её прочность, упругость и легкость, чем обусловлено увеличение хрупкости костей с возрастом человека, и др.»

Ученики сделали вывод о влиянии изменения химического состава на изменении механических свойств тел. Это положения учительница подтвердила примерами изменения механических свойств чистых металлов (меди, никеля и др.) под влиянием введения в них примесей других веществ. При этом осуществлялась связь с курсом химии 9 класса.

Затем учительница подготовила учащихся к выводу, что механические свойства любых конструкций (технических, живой природы) обеспечиваются их внутренним и внешним строением, а также химическим составом материалов.

2. Общие вопросы психологии дидактики
   
   и методики обучения

1. Психологические особенности процесса обучения физики
   
   Для успешного преподавания необходимо:

- знание основ физики, методики преподавания и общих психологических закономерностей процесса обучения и усвоения знаний (формирование умений и навыков, развития мышления, возрастные особенности, индивидуальное различие психического

развития, направленность личности (отношение к труду, коллективу, учебе и самому себе), волевые и эмоциональные качества (самостоятельность, целенаправленность, инициативность, устойчивость чувств, глубина эмоциональных переживаний), особенности познавательной деятельности и умственное развитие (внимание, память и речь).

Ведущую роль в формировании и развитии психологических особенностей играет социальный опыт, условие жизни и деятельности, обучение и воспитание. Важными предпосылками психологического развития являются природные особенности человека, т.е. врожденное состояние нервной системы и анатомо-физиологическое состояние мозга. В процессе развития важную роль играет процесс самовоспитания. Способности формируются и воспитываются в зависимости от условий жизни и деятельности, обучения и воспитания.

Выгодский предложил, что обучение предшествует развитию. Обучение ведет за собой развитие, но стимулируя развитие оно отражается на него.

Характеристики и критерии умственного развития

• Быстрота усвоения материала (темп продвижения)

• Экономичность мышления

• Уровень аналитико-синтетической деятельности

• Перенос приемов умственной деятельности сформированных на одном объекте на другой объект

• Умение самостоятельно систематизировать и обобщать.

Психологические особенности обучения физики

- абстрагирование и построение идеальных моделей

• используются модели и знаковые обозначения (формулы и графики) учащимся требуется осуществлять переход от реальных объектов к знаковым.

• эмоциональность

2. Структура физического знания

Имеется два уровня: эмпирический и теоретический.

Эмпирический включает данные опыта, эмпирические понятия, законы и закономерности, изучая физические явления, формирует набор эксперимента, затем его анализирует, описывает, и на основе этого формирует законы и закономерности. Для количественной оценки физических явлений вводят числовые характеристики меры их свойств, которые называют физическими величинами. Физическая величина - это числовая характеристика свойств физических объектов, полученная путем измерения. Физический объект - тело, система, состояния этой системы или процессы, которые в ней происходят.

Каждая физическая величина характеризует физический объект не только количественно, но и качественно. Физическая величина - это не сама действительность - это принятый в физике способ описания физической реальности. Каждый физический объект обладает множеством свойств, которые используют метод идеализации: выделяют существенные стороны и отбрасывают несущественные, и тогда изучают упрощенную модель (материальная точка, математический маятник, абсолютно твердое тело).

Теоретический уровень включает теории, идеи и гипотезы. Физическая теория - это теоретические законы, представленные в виде математических уравнений, которые описывают данные явления.

Теоретические законы отличаются большей общностью, они включают теоретические понятия и эмпирические понятия. Теоретические понятия более отдаленные от опытных.

Физическая теория выделяет структурные части: Основание, ядро, следствие.

Основание включает эмпирический базис (набор опытных данных), идеализированный объект и физические величины. Идеализированный объект - модель материи на определенном структурном уровне. Каждая теория отличается одна от другой идеализированным объектом. Например: В электродинамике идеальный объект - электрический газ, в квантовой электродинамике - гармонический осциллятор.

Переходным мостом от эмпирического базиса к новой теории служит идеальный объект. Ядро физической теории составляет система общих законов, выраженных в математических уравнениях, постулатах и принципах. Система уравнений представляет собой математическую модель данного вида взаимодействия материй, в котором идеализированный объект представлен в динамике и движении. В фундаментальные уравнения входят фундаментальные константы: с, Планка, Больцмана.

Особым видом физических законов сохранения являются законы сохранения; число их растет. Каждой физической теории соответствует набор принципов симметрии, которые проявляют себя в неизменности физических законов при определенных преобразованиях (операциях).

Важную роль играет принцип соответствия, который означает, что новые теории асимптотически переходят в старые, если фундаментальные константы приобретают критические значения (0, 1, µ).

Выводы строятся путем логической дедукции. Совокупность основных идей, принципов и гипотез создает физическую картину мира.

3. Формирование умений и навыков в учебной работе

Различают интеллектуальные умения:

- умение анализировать

- умение абстрагировать

- сравнивать

- синтезировать

- практические умения:

- измерять

- вычислять

- собирать схему и т.д.

познавательные умения:

- умения самостоятельно приобретать знания

- умение работать с книгой

- умение наблюдения (выбрать объект, цель, наилучший способ наблюдения, сделать выводы).

Эксперимент включает наблюдение, измерение, вычисление, графические построения.

4. Формирование физических понятий

Понятие - это знание наиболее общих существенных свойств (сторон) классов, предметов и явлений в действительности, а также знание существенных связей и отношений между этими предметами. В процессе познания понятия изменяются, они расширяются, углубляются и даже могут быть отброшены на каком-то этапе развития науки, и на их место приходят новые. (новые понятия - новая теория - новые понятия).

Источниками понятия являются:

• Жизненный опыт (наблюдения, опыты, и т.д.)

• Целенаправленное формирование понятий учителем

• Попутные источники (на других предметах он дополняет это понятие)

• Стихийное (чтение научно - популярной литературы, тv).

Ошибки учащихся:

Оперируют терминами, которые определяют это понятие, но не могут раскрыть его содержание, отделить существенные от несущественных, не могут показать связи и отношения (отношение подчинения и соподчинения), путают видовые признаки, относящиеся к общему роду (внутренняя энергия с признаками кинетической и потенциальной энергии), не умеют класси-фицировать понятия.

Понятие - это первый этап формирования понятия, дальше идет его развитие (углубляется содержание, объем, связи отношения с другими понятиями)

Основные способы формирования понятия:

• Традиционный: от чувственно - конкретного восприятия (наблюдения, опыты) к абстрактным (анализ, синтез) и далее от абстрактного к конкретному, общему мышлению. Пример: понятие «атом».

• Вначале дается определение понятия , а потом осуществляется его конкретизация и обобщение.

• Этапы успешного формирования понятия на первой стадии обучения.

• Выделение существенных признаков на основе работы с литературой, анализа графиков и схем, и фотографий.

• Синтез существенных признаков.

• Уточнение признаков понятия в специально подобранных заданиях.

• Выделение общего и особенного.

• Установление связи и отношения.

• Использование этого понятия в решении физических задач.

• Классификация понятия и систематизация.

• Критерии оценки усвоения понятия:

• Полнота усвоения содержания понятия (количество усвоенных признаков понятия).

• Усвоение объема понятия.

• Полнота усвоения связи и отношений с другими понятиями.

• Умение оперировать этим понятием при решении задач.

3. Анализ изложенных систем построения курса физики

   1. Структура и содержание курса физики

Исторически курс физики строился по нескольким подходам:

1. Радиальный (линейный) - учебный материал располагается в строго логической последовательности, каждая группа вопросов связана в единое целое, изучается отдельно и каждый следующий раздел опирается на предыдущий. Такая структура курса позволяет экономить учебное время, но при этом возникает ряд трудностей. Например: в средних классах учащиеся не могут понять абстрактных линий, но нельзя изучать физику с других разделов. При изучении этой структуры первые разделы будут изучены при теоретическом и практическом понимании. Недостатки: нет постепенного нарастания трудности усвоения материала, что соответствует принципам возрастной психологии и дидактики.

2. Концентрический - возник в противовес радиальному построе-нию, с его несоответственным требованием постепенного развития умственных сил и возможности участия. Каждый раздел физики изучается 2 раза. Весь изученный материал разделяется на 2 части: 1 концентр представляет систему элементарных сведений по всем разделам курса физики. 2 концентр систему знаний по всему курсу физики, включая 1. При этом построение основано на одних и тех же многократно повторяющихся понятиях, усвоение знание знаний происходит постепенно с ростом сил и способностях учащихся. Недостатки: огромные затраты учебного времени вызывают перегрузку учебного труда школьников, снижают интерес к учению.

3. Ступенчатое расположение изучения материала объединяет положительные черты первого и второго построения курса. От радиальной систематичности изложения материала, а от концентрической - возрастные особенности учащихся. При такой структуре физика изучается на двух ступенях, которая вместе составляет систематический курс физики. При этом повторное изучение одних и тех вопросов не практикуется.

Обучение по физике предполагает две ступени:

1. 7-9 классы - называется базовый курс (тут тоже уровни А, В, С)

2. 10-11 классы - систематический курс профильного дифференцированного обучения (уровни А, В, С тоже присутствуют).

Для профильного дифференцированного обучения предусматривают разное количество часов по физике, различная глубина изложения материала, различный перечень заданий и упражнений, разделов и тем.

Типы (уровни профильных программ):

Курс А - курс общекультурной ориентации

Профили:

• гуманный;

• исторический;

• спортивный;

• философский.

Физику излагают на уровне общенаучных понятий и теорий и используют несложный математический аппарат.

Курс В - прикладной

Профили:

• физико-технический;

• технический;

• химико-технологический.

Развитие конструкторских решений, умение использовать практические задачи и т.д.

Курс С - курс углубленного творческого уровня

Профили:

• физический;

• физико-математический;

• физико-химический.

Более трудный математический аппарат, более высокий уровень физических обобщений, решение более сложных задач. В каждом профиле есть свои уровни.

Гуманитаризация обучения - это акцентирование внимания на преодолении жестокого отношения к природе и человеку.

При обучении физики нужно руководствоваться деятельностным подходом, который предполагает подачу знаний учащихся не в готовом виде, а чтобы они самостоятельно учились добывать эти знания, обобщать, анализировать и развивать творческое мышление.

4. Политехническое обучение в процессе физики

Школа должна знакомить учащихся с основными принципами всех процессов производства

К. Маркс

1. Содержание политехнического обучения

В содержание политехнического обучения входит:

1. Ознакомление школьников с основными отраслями производства и направления технического процесса;

2. Вооружения учащихся важными для трудовой деятельности общетехническими умениями и навыками;

Учащиеся должны обладать знаниями научных основ техники и основных методов производства.

Схема раскрытия содержания политехнического обучения

Раздел курса физики

Направление НТР

Отрасли производства

Физические основы работы конкретных объектов техники.

Цели политехнического обучения:

1. Раскрыть понимание роли науки в раскрытии материально-технической базы;

2. Дать знания технических областей физики, на котором базируется НТР;

3. Подготовить к непосредственному труду на производстве;

1. Пути реализации политехнического образования

1. Выбор и раскрытие основных направлений технического прогресса:

   • механизация, автоматизация производства;

     • производство новых материалов;

   • развитие энергетики;

   • развитие приборостроения.

2. Ознакомление с наиболее перспективными областями физики:

• физика твердого тела;

• физика плазм;

• оптика;

• ядерная физика;

• физика полупроводников.

3. Формирование умений и навыков, которые способствуют и облегчают овладение современной технологией в производстве и быту.

Отобранный материал должен удовлетворять следующим требованиям:

1. Обеспечить понимание учащихся типичных черт технических процессов, а также физических законов и явлений.

2. Должны соответствовать современному уровню развитию техники и опережать тенденцию её развития.

3. Должен быть близок к трудовой деятельности учащегося.

4. Должен способствовать развитию научно - технического творчества.

5. Должен быть доступен для понимания и усвоения.

Приемы осуществления политехнического обучения в процессе преподавания физики:

1. Рассказ учителя или его объяснение.

2. Решение задач с техническим содержанием.

3. Лабораторные работы, связанные с обучением технических приборов.

4. Групповые и индивидуальные задания получения принципа действия наиболее доступных для учащихся узлов машинных приборов, инструментов и т.д., индивидуальные учебные задания по конструированию моделей технических установок.

5. Факультативные занятия.

6. Внеклассная работа по предмету.

5. Формирование познавательных интересов на уроке физики

1. Формирование познавательного интереса

Познавательный интерес - это мотив учебной деятельности учащихся, средства учебной деятельности и устойчивая черта личности ученика. Формирование познавательного интереса:

1. За счет содержания учебного материала:

• новизна учебного материала

• обновление знаний учащихся

• использование на уроке сведений из истории физики

• показ ребятам современных научных достижений

• красота и логическая стройность физической теории

• парадоксальность законов и выводов

• возможность экспериментального доказательства любого положения теории.

2. За счет формирования деятельности учащихся на уроке

• индивидуальная

• классная

• групповая

• коллективная.

3. За счет отношений, возникающих между учителями и учениками

2. Мотивация учения и формирование познавательного интереса к физике

Под мотивами в психологии понимают побудительные причины, действия и поступки. На формирование мотивов влияет: потребность, инстинкты, эмоции, чувства, установки и идеалы.

Мотивы учения:

• установка родителей

• стремление быть не хуже других

• стремление получить аттестат

• стремление поступить в институт.

Социальные мотивы:

послужить на благо общества.

Духовные:

знание, познать истину.

Познавательный интерес определяет положительное отношение к предмету и помогает сформировать самостоятельную творческую деятельность. Если интерес не сформирован, то информация проходит через мозг бесследно, не вызывает положительных эмоций, а вызывает полное безразличие

Причины, побуждающие интерес:

• интересное изложение материала

• нравится учитель

• нравится действие (7 класс)

• знания пригодятся в быту

• знания по физике пригодятся при поступлении.

Причины отсутствия интереса:

• сложное изложение материала в учебнике

• излишняя математичность материала

• однообразные демонстрации (шарики и тележки)

• неинтересное изложение материала учителем

• отсутствие связи теории и практики

• проблемы знания за предыдущие годы.

6. Проблемное обучение

   1. Содержание проблемного обучения

Проблемное обучение - способствует реализации идей, развивающее обучение, позволяет поддерживать напряженную умственную деятельность на протяжении всего урока. При проблемном обучении основным в уроке является создание проблемных ситуаций. Проблемные ситуации - это группировка учебного материала, порождающего вопрос, на который учащиеся не могут отвечать на основе имеющихся у них знаний.

Требование к созданию проблемной ситуации:

1. Проблемная ситуация должна быть актуальна.

2. Проблемная ситуация должна быть противоречива.

Способы создания проблемных ситуаций:

1. С помощью опыта (демонстрационный эксперимент в проблемном обучении физики).

2. Использование отрывков из художественной литературы.

3. Через раскрытие научных заблуждений.

1. Уровни проблемности

   Уровни проблемности:

1. Учитель сам создает и сам решает.

2. Учитель ставит проблему, а решает вместе с учениками.

3. Учитель создает ситуацию, ученики решают сами.

4. Создают ситуацию вместе с учениками, а решают сами ученики.

Проблемный метод применяется:

1. Когда есть база по данной теме.

2. Класс подготовлен.

3. Есть время.

7. Классификация методов обучения

Методы обучения - это способы деятельности учителя и учащихся в их взаимосвязанной, совместной работе, направленной на достижение умений обучения (Таблица 1).

1. По источнику и восприятию учебного материала

Рассказ - представляет собой монологическое изложение материала, в процессе преподавания физики практикуется редко, используется в начале тема для сообщения исторической темы.

Беседа - это диалоговый метод сообщения новых сведений, с помощью системы вопросов учитель подводит учащихся к тем или иным физическим выводам. Достоинство беседы: учитываются возрастные особенности, способствуют активизации познавательной деятельности. Недостаток: занимает много времени.

Беседа используется, когда требуется:

• сообщить новые знания

• закрепить знания

• углубить знания

• обсудить результаты лабораторных работ и опытов

• проверить домашнее задание и знания школьников

Наилучший способ - эвристическая беседа.

План беседы включает:

1. Составить группу вопросов, которые связаны единой логикой и последовательностью.

2. Перечислить опыты и демонстрации и указать их место в ходе урока.

3. Перечислить записи, рисунки, которые необходимо выполнить на доске и которые должны быть занесены в тетрадь учениками.

Требования к вопросам:

1. Четкость

2. Ясность

3. Краткость

4. Они должны стимулировать учащихся анализировать обучаемый материал, доказывать и самостоятельно получать выводы

5. Они должны научиться выделять главное, устанавливать связи, они могут быть наводящими, но не должны содержать подсказку.

Объяснение - изложение нового материала учителя который предполагает демонстрационную беседу. Достоинства: экономичность во времени, помогает логично и последовательно преподнести новый материал. Недостаток: мало используется диалог.

Лекция - монологичное изложение большого по объёму материала. Она используется на II ступени обучения, когда приходится изучать объемный материал, лекции приучают учащихся к вузовской программе, могут быть вводными и заключительными.

2. По логике передачи и восприятию учебного материала

Индуктивный метод - предполагает рассуждение от частного к общему. Дедуктивный метод - предполагает рассуждение от общего к частному. Традуктивный метод - предполагает рассуждение от одной частности к другой.

Таблица 1. Классификация методов обучения по Юрию Бабанскому

Дедуктивные

Поисковые: частично поисковые, проблемные

Самостоятельные работы учеников: работа с книгой, письменная, лабораторная

Создание ситуаций, эмоционально-нравственных переживаний

Упражнение выполнения требований

Устный зачет

Практические: опыты, упражнения, лабораторная работа

Продуктивные, аналитические

Создание занимательных ситуаций

Поощрение в умении, порицание недостатков

Программный опрос

Синтетические

Создание ситуаций познавательной новизны

Репродуктивный метод - воспроизводящий, т.е. когда сам объект задает вопрос - сам отвечает.

Мы рассмотрели две группы методов обучения. С остальными группами мы ознакомимся в ходе дальнейшего изучения курса методики преподавания физики и техники школьного эксперимента.

8. Рисунки и чертежи на уроке физики

Записи и зарисовка на доске, вспомогательное, но очень эффективное средство фиксация внимания учащихся на главном содержании урока. Оно способствует дифференциации и уточнению восприятия, помогает осмыслению материала и закреплению его в памяти учащихся. Рациональные записи на доске позволяют учителю рассчитать большой и сложный материал урока на части, выделить главное, образное и четко представить различные моменты изложения, благодаря этому они содействуют развитию логического мышления учащихся и их зрительной памяти.

1. Основные правила

Учитель должен продумать последовательность записи и форму расположения на доске. Эти записи руководят вниманием учащихся, вовлекают зрение и слух, мускульное напряжение.

Фиксировать на доске:

• План урока

• Схемы, рисунки, чертежи и т.д.

• Формулы и их выводы

• Примеры числовых данных

• Решения задач

• Фамилии ученых и даты их жизни

• Даты наиболее важных открытий

• Новые термины

• План лабораторной работы

• Задание для домашней работы

• Рисунки делать карандашом от руки, линии четкие. Выполнять быстро.

  1. Требования к записям

• Буквы и математические знаки высотой от 4 до 6 см с учетом ГОСТа.

• Рисунки: вид спереди или сверху.

• Формулы взять в рамочку.

• Если нужна динамика рисунков, то можно воспользоваться пунктиром или другим цветом мела.

Что надо для успешного проведения рисунков и чертежей? Поскольку учебный рисунок - это лишь наглядное изображение предмета или определенных процессов, то он выполняется, как правило, от руки с помощью линейки или циркуля, с сохранением пропорций между отдельными частями. Такой рисунок должен быть понятен для всех учеников, поэтому он должен быть схематичным, выполняется легко и просто, чтобы не задерживать хода урока.

Рисунок выполняется, как правило, с использованием основ техники черчения. Рисунок должен сопровождаться краткими подписями и пояснениями, так как через некоторое время учащиеся не смогут самостоятельно восстановить в памяти все необходимое и ценность зарисовки будет потеряна.

9. Организация и методика проведения экскурсий

   1. Значение и виды экскурсий

Экскурсии как форма учебных занятий прочно вошли в учебный процесс по физике в советской школе. Они возникли еще в дореволюционной школе, в период борьбы против схо­ластики и догматизма. В то время экскурсии по физике прово­дили главным образом в природу. В советской школе с первых дней ее существования наряду с экскурсиями в природу ши­роко практикуют производственные экскурсии.

Экскурсии приучают учащихся наблюдать явления, процес­сы, происходящие в природе и на производстве, в их взаимо­связи и взаимообусловленности, глубже понимать значение науки в развитии техники.

Во время экскурсий учащиеся знакомятся с людьми социа­листических предприятий, их созидательным трудом. Встречи с членами бригад коммунистического труда, с рационализатора­ми и изобретателями способствуют формированию у учащихся творческого, коммунистического отношения к труду. На экскур­сии учащиеся получают представление о различных професси­ях, что важно для их профессиональной ориентации.

Таким образом, экскурсии приближают изучение физики к жизни, способствуют развитию интереса к изучаемому мате­риалу, знакомят с явлениями природы и современной техники, помогают учащимся в выборе профессии.

Экскурсии можно классифицировать по содержанию и учеб­ным целям. По содержанию различают тематические и комп­лексные экскурсии. Тематические экскурсии проводят в связи с изучением какой-либо темы или раздела, комплексные - охватывают широкий круг вопросов по физике и другим учеб­ным предметам (химия, естествознание, математика, труд).

По дидактической цели экскурсии делят на предваритель­ные и заключительные. Первые проводят перед изучением той или иной темы с целью накопления учащимися запаса впечат­лений для активного изучения новой темы. Заключитель­ные экскурсии проводят в конце изучения темы или раздела с целью ознакомления учащихся с применением изучаемых явле­ний и законов в технике.

Различают также производственные экскурсии и экскур­сии в природу. Основная цель производственных экскурсий - показ применений физических явлений и законов в промышленности и сельском хозяйстве, на транспорте и в связи, в медицине и в научных исследованиях.

Производственные экскурсии обычно проводят на крупных современных предприятиях, но не следует пренебрегать и небольшими мастерскими, где можно показать учащимся более простое оборудование. Полезны экскурсии в музеи, учебные лаборатории высших учебных заведений и научно-исследовательских институтов, на выставки достижений техники, где школьники знакомятся с моделями машин, станков, установок, новейшим физико-техническим оборудованием.

Экскурсии в природу имеют большое значение для развития наблюдательности учащихся, формирования у них научного мировоззрения, атеистического воспитания, установления взаимосвязи между биологическими и физическими явлениями. Эти экскурсии воспитывают у учащихся умение видеть физические явления в природе. К сожалению, в последние годы экскурсии по физике в природу проводят неоправданно редко и преимущественно как внеклассные мероприятия. Экскурсии в природу надо восстановить в своих правах, тем более что они также в большей своей части посвящаются ознакомлению учащихся с созидательным трудом человека. Например, во время экскурсии на колхозные поля учащиеся могут познакомиться с физическими факторами, влияющими на рост и развитие растений, и теми мерами, которые предпринимают для повышения их урожайности. Такого рода экскурсии возможны в VII классе при изучении тепловых явлений.

Зимой учащиеся могут пронаблюдать, как осуществляется защита озимых посевов и фруктово-ягодных деревьев от замерзания, измерить глубину снежного покрова, температуру снега у поверхности почвы и на горизонте. При проведении такой экскурсии внимание учащихся может быть обращено на способы задержания снега и талых вод.

1. 2. Планирование экскурсий

Чтобы содержание экскурсий наиболее полно отвечало задачам политехнического обучения и было тесно связано с изучением курса физики, нужна четкая система проведения экскурсий. Это обеспечивается их планированием. Полезно с этой целью составлять общешкольный план проведения экскурсий на несколько лет с таким расчетом, чтобы за время обучения в школе учащиеся могли познакомиться с главными отраслями промышленной и сельскохозяйственной техники. Учителям родственных дисциплин целесообразно спланировать при этом совместные комплексные экскурсии.

При планировании экскурсий следует прежде всего ориентироваться на производственную базу, находящуюся в районе школы. Но можно проводить экскурсии и на отдаленные объекты. Так, с учащимися VI и VII классов городских школ желательны экскурсии в ближайшие колхозы и совхозы; с учащимися сельских школ - экскурсии на промышленные предприятия и прежде всего на ближайшую электростанцию и машиностроительный завод.

Учитель физики, исходя из общешкольного плана экскурсий, составляет план экскурсий на год, включая их в календарно-тематический план своей работы.

При выборе объектов нужно иметь в виду и то, что на всех машиностроительных и приборостроительных заводах, несмотря на разнообразие выпускаемой ими продукции, технологические процессы основаны на одних и тех же физических и химических явлениях, что на них имеются аналогичные цехи (заготовительный, литейный, механический, термический и др.). На каждом заводе существует и центральная заводская лаборатория. Здесь применяют разнообразные методы контроля (оптические, электрические, рентгеновские) и осуществляют различные способы испытания материалов. Поэтому не надо стремиться вести учащихся на все предприятия. Для экскурсий нужно отбирать такие объекты, на которых можно осуществить наиболее наглядно показ применений физических явлений и законов, познакомить с новейшими достижениями техники.

1. 3. Организация и методика проведения экскурсии

Подготовка учителя к экскурсии

Успех экскурсии во многом определяется тем, насколько правильно продумана ее организация. Перед проведе-нием каждой экскурсии учитель тщательно изучает объект, знакомится со специальной литературой по теме экскурсии, составляет схему производства. Это дает возможность уточнить цели и задачи экскурсии, правильно определить ее содержание.

После ознакомления с экскурсионным объектом необходимо составить подробный план экскурсии. В плане следует предусмотреть цель экскурсии, последовательность осмотра экскурсионного объекта, главные вопросы экскурсии, содержание беседы с учениками перед экскурсией и обеспечение наглядности в этой беседе, задания учащимся (общие, групповые или индивидуальные), использование материала экскурсии в последующей работе.

Очень важно своевременно выяснить, сколько учащихся одновременно могут осматривать объекты. В соответствии с этим учителю необходимо решить, вести ли весь класс одновременно на экскурсию или разбить его на группы. Так, если экскурсию проводят в цех завода или в лабораторию, класс лучше разде­лить на две группы. При проведении экскурсии на строительную площадку или в природу класс можно не делить.

Немаловажное значение имеет и вопрос о том, кто будет давать объяснения во время экскурсии - учитель или представитель предприятия. Если учитель хорошо знает тот объект, на который проводит экскурсию, то лучше всего и объяснение давать ему самому. Это позволит сосредоточить внимание учащихся на тех объектах, которые прежде всего нужно рассмотреть, остановиться на главном, избежать ненужной детализации. Однако по технике безопасности и другим причинам это не всегда допустимо. В таких случаях учитель физики дает экскурсоводу необходимые методические советы о порядке проведения экскурсии и во время экскурсии следит за порядком, помогает правильно разместить учащихся, следит за их работой. Если нужно и можно, то школьников делят на две группы, одну из которых ведет экскурсовод, а другую - учитель.

При проведении экскурсий на промышленные предприятия желательно до начала осмотра объектов знакомить учащихся с общей схемой технологического процесса, используя при этом макеты, плакаты, таблицы, останавливая внимание учеников на физической основе процесса.

Составляя план экскурсии, учитель должен иметь в виду, что на экскурсию для учащихся VI-VII классов отводится ограниченное время 45-60 минут. Большая продолжительность экскурсии утомляет учеников, снижает их интерес и внимание к осмотру объектов и к объяснениям экскурсовода. В результате эффективность экскурсии падает. Время экскурсии следует использовать с наибольшей интенсивностью, но при этом не надо забывать, что в экскурсии всегда есть опасность чрезмерной перегруженности ее материалом. Поэтому экскурсия не должна носить «всеобъемлющего» характера. Лучше будет, если учащиеся хорошо изучат один-два вопроса, нежели уйдут с объекта с головой, полной неосознанных как следует образов и впечатлений.

Задача учителя - умело отобрать объекты, которые представляют наибольший интерес в педагогическом отношении, на примере этих объектов показать применение изучаемых физических явлений и законов.

1. 4. Проведение экскурсии

Экскурсию желательно начинать с вступительной беседы экскурсовода. В ней следует осветить следующие вопросы: особенности предприятия (или лаборатории), выпускаемая им продукция и ее народнохозяйственное значение; физические законы и явления, лежащие в основе технологических процессов экскурсионного объекта; сущность технологических процессов; общая схема производства; последовательность выполнения технологических процессов, которые предполагается изучить во время экскурсии; устройство и принципы действия наиболее важных машин и механизмов; рационализаторы и изобретатели, лучшие люди предприятия; требо­вания техники безопасности на данном предприятии.

Во время экскурсии учащиеся должны внимательно наблю­дать, слушать, делать зарисовки, записывать необходимые данные.

После осмотра объекта необходимо выяснить вопросы, воз­никшие у учащихся по ходу экскурсии, обобщить впечатление.

При планировании экскурсии надо также предусматривать время, необходимое учащимся для выполнения индивидуаль­ных и групповых заданий.

1. 5. Подведение итогов экскурсии

Чтобы уточнить и привести в определенную систему все, что видели и слышали учащиеся на экскурсии, на следующем уроке следует провести заключитель­ную беседу. Одна из задач заключительной беседы - проверка выполнения заданий, предложенных школьникам перед экскур­сией. (Во избежание перегрузки учащихся не следует к этому уроку давать задания, не связанные с темой экскурсии.)

Уроки, посвященные подведению итогов экскурсии, должны быть предусмотрены в календарном плане для каждой обзор­но-иллюстративной и комплексной экскурсии. Они могут быть построены по-разному. Однако обычно вначале выясняют, как ученики подготовились к ответам на общие для всего класса вопросы, например: «Какие физические явления и законы по­ложены в основу выполняемых здесь технологических процес­сов?», «Какие физические приборы используют для контроля за технологическими процессами?», «С какими новыми прибора­ми, техническими установками и машинами ознакомились на экскурсии?», «Каково их назначение?» Затем необходимо про­верить выполнение индивидуальных и групповых заданий. От­четы о выполнении задания могут быть представлены в форме устных сообщений об устройстве и принципах действия прибо­ров, машин и механизмов, с которыми знакомились школьники на экскурсии, а также о выполненных измерениях и расчетах, например, о результатах измерения опорной площади гусениц экскаватора и расчетах его давления на грунт. Может быть представлен и коллекционный материал (например, образцы строительных материалов с указанием плотности вещества, их теплоизоляционных и звукоизоляционных свойств). Если со­держанием заданий было составление задач по результатам выполненных измерений, то следует предложить учащимся за­читать тексты составленных ими задач, а решение дать выпол­нить другим учащимся. Содержание задач и их решение по­лезно обсудить всем классом.

В конце беседы учитель отвечает на возникшие у учащихся вопросы и делает обобщение.

Некоторые учителя начинают урок, посвященный подведе­нию итогов экскурсии, с ответов на вопросы учащихся. Однако это не всегда целесообразно, так как класс отвлекается от вы­яснения основных вопросов. Педагогически целесообразно это­му посвятить часть времени, после того как школьники ответят на вопросы, поставленные перед ними учителем. В этом случае структура урока будет такой: беседа по общим для всего клас­са вопросам, ответы учителя на вопросы учащихся, отчеты о выполнении индивидуальных и групповых заданий, обобщение учителя.

Если имеется учебный фильм, связанный с темой экскурсии, учитель должен своевременно решить вопрос о том, когда целе­сообразнее его продемонстрировать: перед экскурсией или после экскурсии - и определить место демонстрации фильма на уроке.

1. 6. Обработка и использование экскурсионного материала

Экскурсионный материал при соответствующей обработке может быть использован в последующем учебном процессе, а также во внеклассной работе. Так, коллекционный материал можно использовать как раздаточный материал для лабораторных работ и упражнений, а также для изготовления стендов, коллекций, например, по темам: «Теплоизоляционные материалы», «Виды топлива», «Металлы и сплавы», «Диэлектрики».

Схемы и плакаты, изготовленные учащимися по заданию учителя в связи с экскурсией, можно использовать при повто­рении учебного материала, а также в последующие учебные годы в соответствующих классах при изучении нового мате­риала.

Результаты измерений, выполненных школьниками во вре­мя экскурсии, паспортные данные технических установок и ма­шин могут быть использованы учителем в качестве иллюстра­тивного материала, а также для составления задач. Лучшие из задач, составленные учениками по материалу экскурсий, можно отобрать и создать сборник задач для решения с учащимися данной школы. К задачам из таких сборников школьники отно­сятся с большим интересом, особенно если учитель указывает, кем и когда составлена задача.

Экскурсионный материал может быть использован и во внеклассной работе для выпуска специальных номеров газет или бюллетеней, для проведения вечеров. На эти вечера можно пригласить в качестве почетных гостей представителей завода. Такие вечера имеют большое воспитательное значение и для многих определяют выбор профессии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Енохович А. С. Экскурсия к энергетическим установкам сельскохозяйственного производства. М. Изд-во АПН РСФСР, 1958.

2. Кольчевская Е П. Производственные экскурсии по физике в восьмилетней школе. М., «Просвещение», 1964.

3. Производственные экскурсии по физике. Под ред. Л. И. Резникова. М., Изд-во АПН РСФСР, 1954.

4. Сердинский В. Г. Экскурсии по физике в сельской школе. М., «Просвещение», 1976.

10. Техника школьного эксперимента

1. 1. Демонстрационный эксперимент, его значение и методические требования к нему

Демонстрация - это показ учителем физических явлений и связи между ними.

Цель:

• создать физические представления;

• проиллюстрировать явления;

• приучить учащихся искать источник знания в явлениях физического мира и опытах.

Требования:

1. темп изложения должен совпадать с темпом демонстрации;

2. должна быть на каждом уроке (объяснение нового материала);

3. должна присутствовать логическая связь предшествующих опытов с последующими;

4. должна быть понятной и не громоздкой;

5. должна присутствовать новизна и заинтересованность.

Перед демонстрацией можно уяснить проведение ее с помощью схемы на доске. В некоторых случаях полезно собирать схему перед учащимися. Можно использовать проблемный подход, т.е. поставить проблему и решить с помощью эксперимента. Установка должна быть простой, на столе не должно быть лишних предметов, лучше использовать в вертикальной плоскости, использовать экраны (для темных предметов светлый, для светлых - темный), использовать подсветки, использовать индикаторы.

Эксперимент готовить заранее, он должен быть убедительным.

Учебный физический эксперимент в виде демонстрационных опытов и лабораторных работ является неотъемлемой, органической частью курса физики средней школы. Удачное сочетание теоретического материала и эксперимента дает, как показывает практика, наилучший педагогический результат.

Какие же методические задачи решаются с помощью учебного физического эксперимента?

Демонстрационные опыты, как известно, формируют накопленные ранее предварительные представления, которые к началу изучения физики далеко не у всех учащихся бывают одинаковыми и безупречными. На протяжении всего курса физики эти опыты пополняют и расширяют кругозор учащихся. Они зарождают правильные начальные представления о новых физических явлениях и процессах, раскрывают закономерности, знакомят с методами исследования, показывают устройства и действие некоторых новых приборов и установки, иллюстрируют технические применения физических законов. Все это конкретизирует, делает более понятными и убедительными рассуждения учителя при изложении нового материала, возбуждает и поддерживает интерес к предмету.

Демонстрации подготавливает и проводит учитель учащимся класса, перед аудиторией в 30-40 человек.

В старших классах средней школы демонстрационный эксперимент имеет в настоящее время свою особенность по сравнению с младшими классами. Кроме обычных, общепринятых опытов по всем разделам курса физики и некоторым техническим применениям, в его содержание должны войти опыты, отражающие подготовку учащихся к практикумам, и опыты, представляющие собой экспериментальные задачи.

Типичным примером того, как проводится демонстрация, когда надо познакомить учащихся с работами практикума, служит опыт «Устройство и применение психрометра и гигрометра». Здесь учитель не повторяет перед аудиторией лабораторную работу по определению влажности воздуха, как она должна выполняться учащимися. Выразительными средствами с применением проецирования он показывает всей аудитории особенности аппаратуры, предназначенной для лабораторной работы, и приема обращения с ней.

Примеры установки экспериментальных задач имеются в разных главах данного пособия. Наиболее типичные из них показаны в опыте. Перед учащимися собирают наглядную установку с подвешенными на нити грузом, вес которого известен. Затем необходимые расстояния измеряют демонстрационным метром. Требуется теоретически рассчитать натяжение нитей, а затем экспериментально проверить полученные результаты с помощью демонстрационного динамометра.

Демонстрации и лабораторные работы могут иметь качественный и количественный характер. Однако в случае, когда готовят количественные демонстрационные опыты, надо позаботиться о том, чтобы результаты измере-ний по возможности выра-жались негромоздкими це-лыми числами, не требовали много времени для вычислений.

Примером количественной демонстрации может служить опыт, раскрывающий закон Бойля-Мариотта. Здесь объем газа в условных единицах задается экспериментатором, а давление измеряется демонстрационным манометром. Для получения окончательного результата числа, выражающее объем и давление газа, легко перемножаются в уме.

При подготовке демонстрационных опытов полезно помнить, что за различными уравнениями и вычислениями учащиеся могут упустить из виду природу тех явлений, которые описываются этими уравнениями. Надо укреплять в сознании учащихся, что источником познания служит эксперимент и помогать выработке материалистического представления о физике как науке, о реальной природе.

Хорошо известно, что процессы в природе протекают весьма сложно: все явления связаны между собой в один общий, многообразный поток и нет отдельных явлений в «чистом виде», как показываются в классе на уроках. Однако это не может служить отрицанием демонстрационных опытов - средства полезного и даже необходимого для обучения, а только заставляет предъявлять больше требований к учебному эксперименту. Чем тщательнее будет разработана методика и техника демонстраций, чем совершеннее, искуснее будут заглушены сопутствующие второстепенные явления, отвлекающие внимания учащихся от основного, тем выразительнее, убедительнее и нужнее демонстрационные опыты как средство обучения.

1. 2. Лабораторные занятия по физике: фронтальные лабораторные работы, физический практикум, фронтальный эксперимент

Лабораторные работы - фронтальные и в виде практикумов - дают возможность усовершенствовать, развить и углубить полученные ранее первоначальные представления. Кроме того, лабораторные работы развивают умения и навыки обращения с аппаратурой, вырабатывают элементы самостоятельности при решении вопросов, связанных с экспериментом.

Лабораторные работы подготавливает учитель, но выполняют учащиеся индивидуально или звеньями в 2-3 человека.

Фронтальные лабораторные работы и опыты, фронтальный эксперимент

Для фронтальных лабораторных работ:

1. Все работы выполняются на однотипном оборудовании и всеми учащимися, непродолжительные (10-45 мин).

2. В конце урока обязательное коллективное обсуждение результатов.

На первой ступени: проверка физических закономерностей (например, параллельное соединение), знакомят с методами измерений, тренируют по составлению простейших схем.

На второй ступени: определение физических констант, закономерностей, физических величин.

Встречаются качественные лабораторные работы (наблюдение физического явления), количественные (измерение какой-то величины), кратковременные или рассчитанные на один урок, творческие задания.

Классификация по дидактическим целям:

1. Наблюдение и изучение физических явлений.

2. Знакомство с физическими приборами и измерениями по ним.

3. Знакомство с устройством и принципом действия некоторых приборов.

4. Проверка физических закономерностей (закон Бойля- Мариотта).

5. Определение физических констант (g, Ридберга, Больцмана).

Схема проведения лабораторной работы:

1. Вступительная беседа

2. Проведение эксперимента

3. Обработка результатов

4. Выводы.

На вступительной беседе должно оговариваться: если есть приборы, то как их использовать, объяснить шкалу измерений, технику безопасности, как оформить работу, класс разделить на бригады, применять дифференцированный подход, т.е., если в классе есть передовики, то для того чтобы они не мешали им нужно выдать дополнительное задание, при этом в начале нужно оговорить что будет более высокая оценка за дополнительное задание.

• Инструкция (есть ход выполнения работы).

• Отчет (нет хода, должны быть таблицы, графики, выводы, вычисление погрешности (средняя и относительная), учитель заранее должен знать какая погрешность должна получиться).

Критерии оценки:

1. Степень самостоятельности (по наблюдению)

2. Грамотность оформления.

Для фронтальных опытов:

Отличаются от фронтальных лабораторных работ кратковременностью (3-10 мин), выполняются на простом оборудовании, выполняется одно практическое действие (наблюдение или измерение), вывод увязать с изложением материала.

Физический практикум

Отличие:

Большая самостоятельность (длительность 1-2 урока), более сложное оборудование, обработка результатов более объемная (систематическая ошибка приборов, оценка полученного результата).

Перед физическим практикумом вводная беседа включает:

1. Задачу практикума

2. Его содержание

3. График выполнения

4. Анализ каждой работы и правила ее выполнения

5. Правила пользования измерительными приборами

6. Анализ

7. Форма отчета и время сдачи

8. Требования к допуску.

Задача учителя:

1. Воспитывать самостоятельность

2. Развивать и закреплять практические навыки

3. Помогать отстающим

4. Давать дополнительные задания

5. Оценивать результаты работы

В отчете у школьников должны быть ответы на контрольные вопросы.

1. 3. Технические средства обучения

Технические средства обучения (ТСО) - средства обучения, состоящие из экранно-звуковых носителей учебной информации и аппаратуры, с помощью которой проявляется эта информация. Экранно-звуковые средства (ЭЗС) подразделяются на звуковые (аудитивные) - грамзаписи, магнитные записи, радиопередачи; экранные (визуальные) - "немые" кинофильмы, диафильмы и пр.; экранно-звуковые (аудиовизуальные) - звуковые кинофильмы, телепередачи и пр. Особую группу средств обучения составляют лингафонные устройства (языковые лаборатории), а также обучающие машины и компьютеры.

Технические средства обучения:

• учебное кино;

• звуковые средства;

• радио;

• телевидение;

• видеомагнитофон;

• кинокамера;

• музыкальный центр.

Специфика всех ЭЗС заключается в способности сообщить такую учебную информацию, которую нельзя познать без специальной аппаратуры. Главное средство передачи учебной информации - зрительный, звуковой или звукозрительный образы, предельно реалистично моделирующие объект, явление и процесс. Важная особенность ЭЗС - их документальная основа, фиксация фактов, событий, научных опытов и т.д. ЭЗС подразделяются на статичные (диафильмы, диапозитивы, транспаранты и пр.) и динамичные (кинофильмы, телепередачи, видеозаписи).

Новые перспективы использования ТСО, например их сочетание с компьютерами и микропроцессорной аппаратурой, создают условия для накопления и хранения значительных массивов учебной информации, оперативного её применения, для выработки новых форм общения учителя и учащихся, а также для самостоятельной работы учащихся.

Объемные наглядные пособия

Для успешного преподавания дисциплины необходимо применение наглядных пособий.

Модели - используют в тех случаях, когда нельзя показать работу прибора в натуре.

В тех случаях, когда необходимо показать внутреннее устройство машины или установки, применяют модели-разрезы.

Кинематические схемы

Кинематические схемы - особая группа моделей, которую изготовляют из фанеры или картона.

В этой схеме имеется группа элементов, которая движется имитируя движение частей механизма.

Иллюстративные модели-макеты

Макеты - это модели без движущихся частей,

например, модель идеального газа.

•

Графические наглядные пособия

Таблицы, плакаты - служат для ознакомления студентов с устройством сложных приборов, с внешним видом и работой машин и технических сооружений.

Возможно применение серии портретов ученых, внесших выдающийся вклад в науку.

Диаграммы

Диаграммы применяют для графического анализа функциональной зависимости между величинами.

Графики

Графики - одно из нагляднейших средств выражения функциональной зависимости между величинами. Работа с графиками способствует развитию функционального мышления студентов, побуждает их к исследованию явлений с количественной стороны.

Рисунок

Рисунок - это обобщенный образ реальных предметов или явлений. Его выполнение основано, прежде всего, на мыслительной деятельности, умении не только «смотреть», но и «видеть» существенное и важное.

Эпи- и диапроекция

Эпидиаскоп- устройство, проецирующее на экран непрозрачные предметы и рисунки.

Диапроекция. На учебных занятиях возможно применение проецирования на экран прозрачных картин: диапозитивов, диафильмов и кинофильмов.

Учебное кино

К

ино отличается необычайной наглядностью благодаря динамике проецируемых явлений и событий.

Кино пользуется особыми, только ему присущими приемами, такими как мультипликация, замедленная или ускоренная съемка.

W

eb-камера

Так называется устройство, позволяющее снимать то помещение, в котором находится компьютер, подключённой к нему Web-камерой и тех, кто в нём находится. С помощью Web-камер можно проводить телеконференции, участники которых могут находиться в разных странах и даже на разных континентах. Можно обмениваться видеоинформацией в режиме реального времени.

Телевидение

Телевидение позволяет нам:

•провести экскурсии на «недоступных» объектах;

•телелекции;

•изучение иностранного языка.

11. Формы организаций учебных занятий по физике

    1. Особенности и признаки классно-урочной системы обучения:

• основной единицей дидактического цикла и формой организации обучения является урок;

• урок, как правило, посвящен одному учебному предмету, и все учащиеся работают под руководством учителя;

• ведущая роль учителя состоит не только в организации процесса передачи и усвоения учебного материала, но и в оценке результатов учебы учащихся и уровня обученности каждого ученика, а также в принятии решения о переводе учащихся в следующий класс по своей дисциплине в конце года;

• класс - это основная организационная форма объединения учащихся приблизительно одного возраста и уровня подготовки (как правило, состав класса почти не изменяется);

• класс работает по единому учебному плану и программам согласно школьному расписанию учебных занятий;

• для всех учащихся занятия начинаются строго по расписанию в заранее определенные часы дня;

• учебный год определяется учебными четвертями и каникулами; каждый учебный день определяется количеством уроков по расписанию и временем на перерывы между занятиями;

• учебный год заканчивается итоговой отчетной работой (экзаменом или контрольной) по каждой учебной дисциплине;

• обучение в школе заканчивается сдачей выпускных экзаменов.

Атрибуты классно-урочной системы: учебный год, учебный день, расписание уроков, учебные каникулы, перемены, домашнее задание, отметки.

1. 1. Типы и структура уроков по физике

Цели уроков:

1. Сообщить новые знания.

2. Сформулировать новые понятия.

3. Сформулировать умения и навыки применения знаний на практике.

4. Углубить и закрепить знания.

5. Повторение, контроль и учет знаний.

При подготовке к уроку необходимо выделить цель (задачу) занятия и определить методы для решения, а также формы организации учебного процесса (лабораторные работы, практические, …).

Классификация уроков (их типы по решению дидактических задач).

• Урок изучения нового материала.

• Урок формулирования практических умений и навыков.

• Урок повторения и обобщения.

• Урок контроля и учета знаний.

• Комбинированный урок.

• Урок изучения нового материала

Основной метод - беседа, рассказ, школьная лекция.

• Структура:

1. Вступительная часть (беседа или упражнение). Повторение знаний, которые знают учащиеся и подводят к новым знаниям. Письменный или устный опрос, короткие упражнения, раздаточный материал.

2. Создание проблемной ситуации и организации ее решения. Выдвигается учебная задача, анализирующая способы ее решения и выдвигается гипотеза.

3. Гипотезы подтверждаются, в основном физическим экспериментом.

4. Анализ полученных результатов и выводы.

5. Упражнения на закрепление.

6. Домашнее задание.

На протяжении всего урока идет учет и оценивание учащихся. Урок должен всегда быть законченным целым, он должен связывать предыдущие знания с теми знаниями, которые будут получены далее.

Если проводится эвристическая беседа, то нужно ставить такие вопросы: Почему? На основании чего? Как?

• • Урок формирования практических умений и навыков

Умение:

• Решать задачи

• Выполнять расчеты

• Собирать схемы

• Проводить наблюдения и измерения.

Учитель должен показать образец выполнения любого задания, а потом обучать этим навыкам и умениям.

• Структурные элементы:

1. Выяснение цели работы

2. Теоретические обоснования и правила его выполнения.

3. Образец выполнения работы

4. Упражнение или измерение

5. Подведение итогов и заключительная беседа

6. Домашнее задание.

• • Урок обобщения и повторения знаний

Цель:

1. Привести знания в систему.

2. Научить выделять существенные признаки изучаемого явления.

3. Установить связи между ранее изученными явлениями и подготовить к изучению нового материала.

Формы работы:

1. Итоговая беседа

2. Обзорные лекции

3. Решение комбинированных задач

4. Просмотр учебных кинофильмов.

5. Телепередача.

• Структура урока:

1. Беседа с целью анализа (повторения) физического явления

2. Решение задач и упражнений

3. Рефераты или сообщения учащихся и их обсуждения

4. Просмотр фильмов

5. Подведение итогов

6. Домашнее задание.

• • Урок контроля и учета знаний

Формы проведения:

1. Индивидуальный опрос (один у доски)

2. Фронтальный (все сразу)

3. Рефераты

4. Решение задач

5. Используются тесты и раздаточный материал.

Специальные виды урока контроля и учета знаний:

1. Письменные и контрольные работы

2. Контрольные и лабораторные работы - это

1) проведенная работа без инструкции (для слабых учащихся)

2) с измененным заданием (ученики это делали, но нужно определить что-то другое)

3. Зачеты (по большому разделу).

• Структура работы:

1. Вступительный инструктаж

2. Выполнение работы

3. Итог (общие и индивидуальные ошибки).

• • Комбинированный урок

• пик внимания учеников приходится на первые 25-30 мин.

• Структура:

1. проверка д.з и повторение пройденного

2. изложение нового материала

3. упражнения и проверка усвоения нового материала

4. домашнее задание.

Система учебных занятий:

Активность учащихся зависит от чередования видов учебной деятельности. В систему входят: зачеты, семинары, учебные конференции, уроки повторения и обобщения материала, лабораторные, практикумы, факультативы, экзамены.

При подготовке к уроку необходимо выделить цель (задачу) занятия и определить методы для решения, а также формы организации учебного процесса (лабораторные работы, практические, …).

• • Дистанционные уроки

Дистанционный урок - урок с использованием учебного материала либо полностью размещенного в Интернете в виде специальных тематических web-страниц, при этом учащиеся полностью удалены от учебных ресурсов и дистанционного учителя, либо очный урок с использованием удаленных ресурсов Интернет, при этом учитель и учащиеся находятся в одном классе.

В настоящее время существует три типа дистанционных уроков.

Первый тип дистанционных уроков заключается в том, что и учитель (локальный координатор), и учащиеся удалены друг от друга, но при этом пользуются уроком, предварительно размещенным в Интернете.

Второй тип дистанционных уроков заключается в том, что учитель и ученики находятся в одном классе, а информационные ресурсы, которыми они пользуются в течение урока от них удалены.

Третий тип дистанционных уроков - это размещение учебной информации на учебном сайте и учебная игра в Сети. При этом учащиеся могут по-настоящему играть с «Проверялкиным» - специальным учебным конструктором, размещенным в Интернете. Уроки по физике для учащихся 7 класса станут просто незабываемыми и очень наглядными, если учащийся будет отвечать на вопросы «Проверялкина»!

Организация дистанционного обучения для школьников не нацелена на массовое обучение, на замену традиционного обучения. Его область применения: дополнительное образо-вание; экстернат; базовое образование только для той категории учащихся, которые не имеют возможность (по тем или иным причинам) посещать дневную школу.

Для разработки элементов плана-конспекта дистанционного урока на конкурсе рекомендуется следовать следующему плану:

• Тема занятия, учебный предмет.

• Тип занятия.

• Девиз, цитата и т.п.

• Цели занятия (относительно учеников, учителя, их совместной деятельности).

• Предполагаемый состав учащихся - класс (возраст), количество.

• Проблема занятия или главный вопрос.

• Предполагаемый образовательный продукт, который будет создан учащимися.

• Перечень знаний, умений, навыков, способностей, которые предполагается развить или осваивать на данном занятии.

• Краткий план занятия с указанием времени на каждый пункт плана.

• Подробный конспект занятия с необходимым материалом (актуальным и интересным для учащихся) - примерные вопросы, необычные сведения, творческие задания и др.

• Перечень видов деятельности учащихся на протяжении дистанционного занятия.

• Перечень видов деятельности самого дистанционного педагога и других возможных участников занятия.

• Перечень материалов или сами материалы, необходимые для занятия (ссылки на web-сайты, собственные web-квесты, тексты «бумажных» пособий, необходимые лабораторные материалы, CD-ROM и др.)

Пример дистанционного урока с использованием учебного материала, полностью размещенного в Интернете в виде специальных тематических web-страниц, является дистанционный урок по физике «Электризация» для 8 класса, разработанный Кривченко И.В. Урок посвящен рассмотрению вопросов электризации тел, свойств наэлектризованных тел, имеются тесты для контроля усвоения темы. Урок сопровождается иллюстрациями опытов, исторической справкой происхождения слов «электрон», «электричество», «наэлектризованные тела».

Опыты по электризации струи воды

Опыты по электризации кусочков бумаги

Данный урок также содержит простейшую анимацию по электризации с использованием электроскопов.

Дистанционный урок на тему: «Кристаллы», разработан П.Колосовым и рассчитан на углубленное изучение этой темы. В дистанционном уроке имеются интересные иллюстрации.

Контрольные вопросы к уроку:

1. Что такое кристаллы?

2. Почему хром более жесткий и хрупкий, чем золото?

3. Что такое плотная упаковка шаров, чем КПУ отличается от ГПУ?

4. Как вырастить кристалл у себя дома?

Дополнительные вопросы и задания:

1. Где и когда наблюдали самые большие снежинки?

2. Где и когда был самый большой снегопад?

3. Где и когда была зафиксирована самая низкая температура?

4. Можно ли использовать лягушку в качестве барометра?

5. Кто и где всю свою жизнь посвятил фотографированию снежинок?

6. Как сфотографировать снежинку?

7. Почему снежинки имеют шестиугольную форму?

8. Почему люди изучают снег и снежинки?

9. Какого цвета снежинки в электронном микроскопе?

10. Сравните фотографии снежинок, снятые в обычном и электронном микроскопах, опишите преимущества электронной микроскопии.

11. Зачем ученым, занимающимся сельским хозяйством изучать структуру и свойства снега и снежинок?

Примером дистанционных уроков, полностью размещенных в Сети, является цикл из 7 уроков по молекулярно-кинетической теории по разделу «Молекулярная физика» для 10 класса старшей школы, разработанный учителем физики и информатики школы № 1126 г.Москвы Львовским М.Б. Дистанционные уроки имеют задачи с указаниями к решениям, задачи повышенной сложности, цветные иллюстрации, поясняющие гипертекст, таблицы и схемы.

Дистанционные уроки предназначены для учащихся 10-х классов средних общеобразовательных школ, имеющих доступ к Интернет, данный цикл уроков могут также использовать абитуриенты и слушатели подготовительных курсов ВУЗов. В цикле приведен список литературы, CD-ROM по физике, список Web-ресурсов по физике и ссылки на сайты дистанционного образования, имеются задачи повышенной трудности для тех, кто хочет лучше понять физику. Для обратной связи с автором цикла уроков можно использовать Гостевую книгу, форум, E-mail и ICQ.

М.Б.Львовский регулярно размещает в Интернете все новые учебные материалы для учителей физики. Для уроков физики по электромагнитным колебаниям могут быть полезны материалы о анимации.

Для уроков по механике - таблицы по равноускоренному движению и силе трения с анимациями. Данный методический материал рекомендуется включать в собственные разработки планов уроков с использованием информационных средств обучения на уроках физики.

Веб-библиотека разместила дистанционные уроки по физике для 7 класса по темам: «Первоначальные сведения о строении вещества», «Движение и силы». Приводятся также задания для учащихся, задачи самостоятельной работы с решениями. Уроки по физике в 8 классе размещены по адресу и содержат методические разработки тем: «Энергия. Потенциальная и кинетическая энергия», «Тепловые двигатели», «Электрические явления. Строение атома», «Электрический ток. Электрическое напряжение. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи», «Некоторые виды соединения проводников», «Электромагнитные явления», «Законы распространения света».

Дистанционные уроки содержат необходимые иллюстрации. Так в уроке «Сила тока. Измерение силы тока», размещенный по адресу вопросы «От чего зависит температура накала нити лампы?», «От чего зависит величина теплового действия тока?» иллюстрируются рисунком.

Одна из этих двух ламп излучает гораздо больше света, чем другая,

хотя подключены они были к одному и тому же источнику тока.

Второй тип дистанционных уроков, в том числе по физике, с использованием ресурсов Интернет, опубликован в книге «Золотая рыбка в «СЕТИ». Интернет-технологии в средней школе (практическое руководство)». Дистанционный урок «Основные положения молекулярно-кинетической теории» разработан Лотош Л.А., учителем физики шк. № 65 г.Москвы и размещен в «Открытом Колледже». В уроке предлагается использование телекоммуникационных технологий и просмотр анимаций и учебных видеороликов по термодинамике непосредственно из Интернета. Урок предполагает on-line режим работы в Интернете, когда предполагается непосредственное подключение к Сети по модему или выделенной линии, при этом рекомендуется на странице и посмотреть анимацию о длине свободного пробега и кинофильм.

12. Планирование учебного процесса

    1. Планирование работы

Планирование работы - сложный и ответственный этап в подготовке учителя физики к занятиям. От планирования во многом зависят слаженность и ритмичность учебной работы, выполнение программы и в конечном счете качество и глубина знаний учащихся.

Планирование работы учителя включает разработку перспективного или тематического плана; составление плана на каждый урок - поурочное планирование.

Основными документами планирования служат учеб­ный план школы и программа.

Приступая к составлению плана работы, учитель прежде всего знакомится с программой данного класса, тщательно изучает объяснительную записку к ней, знакомится с объемом и содержанием учебника. Затем, исходя из учебного плана, опре­деляет Бюджет времени по четвертям учебного года.

Планы бывают:

• Календарные

• Тематические

• Поурочные.

1. 1. Основные документы для составления плана

1. Программа для средней школы

2. Учебный план школы

• Календарный план указывает, сколько часов отводится на четверть, год.

• Тематическое планирование: есть раздел или тема и мы разбиваем его(ее) на уроки.

  • Что входит в планирование:

• Номер учебного занятия

• Тема занятия и формы его проведения

• Основные задачи

• Основные методы

• Межпредметные связи

• Упражнения под руководством преподавателя

• Самостоятельная работа на уроке

• Учебный эксперимент

• Наглядное пособие, которое используется

• Домашнее задание.

• • Поурочное планирование:

• • • Примерная схема:

• Тема

• Цель, задачи, которые исходят из цели обучения.

Цели: образовательные, воспитательные, развивающие.

Например: лабораторная работа.

Образовательная задача: сформировать экспериментальные умения.

Воспитательная задача: научить аккуратно оформить отчет, бережно относиться к оборудованию.

Развивающая: развивать познавательный интерес, внимание.

• Схема построения урока, последовательность и методы изучения нового материала.

• Упражнения.

• Перечень наглядных пособий и оборудования.

• Домашнее задание.

План должен быть тезисным; использовать: нумерацию, выделение красной строкой; выделять деятельность учителя и учащихся.

Практикантам и начинающим учителям обязательно иметь конспект урока, где нужно раскрыть подробно каждый пункт плана. Помимо этого, план рисунков на доске, схем, таблиц; пометки как и в какой части урока должно быть повторение пройденного материала. Если урок-беседа, то обязательно перечень всех вопросов.

Подготовка учителя к уроку

• • • Элементы подготовки:

• Четко сформулировать задачи (Например: тема: инерция; задача: познакомить с явлением инерции и показать проявления инерции на практике и быту)

• Проанализировать учебник по которому готовятся учащиеся, т.е.

• Определить соответствие объема содержания учебника к программе

• Доступность изложенного материала

• Проверить точность и ясность определения и формулировок

• При подготовке использовать обязательно кроме учебника пособия, вузовские курсы, периодическую печать, научную литературу

• Ознакомиться с методическими рекомендациями, журналом «Физика в школе».

• Определить связи данного урока с предыдущим материалом и последующим

• Подобрать в физическом кабинете оборудование для демонстрации, собрать установку и обязательно проверить

• Подобрать раздаточный материал

• Подготовить наглядные пособия

• Подобрать упражнения и задачи для решения в классе и дома

• Подобрать рисунки, которые нужно выполнить на доске

• Определить формы закрепления нового материала

• Подготовить домашнее задание.

13. Решение задач по физике как метод обучения

    1. Обобщенное представление о задаче

Методика решения задач зависит от многих условий: от ее содержания, подготовки учащихся, целей, которые поставил учитель, и т. д. Тем не менее, существует ряд общих для большинства задач положения, которые следует иметь в виду при решении задач с учащимися.

Количество различных по физическому содержанию задач в курсе физики средней школы весьма велико. В 6-10 классах учащиеся должны усвоить 170 основных формул. Поскольку в каждую формулу входит в среднем не менее трёх величин, то, очевидно, только на основные физические закономерности учащиеся должны решить сотни задач. В этих условиях можно рассмотреть только общие приёмы и целесообразные методы организации умственного труда учащихся (с указанием рациональных приёмов решения задач определенных типов).

Главным условием успешного решения задач является знание учащимися физических закономерностей, правильное понятие о физических величинах, а также о способах и единицах их измерения. К непременным условиям следует также отнести соответствующую математическую подготовку учеников. Затем на первый план выступает обучение, как некоторым общим, так и специальным приемам решения задач определенных типов. Идеальным было бы создание для них алгоритмов решения, т.е. точных предписаний, предусматривающих выполнение элементарных общепонятных операций, безошибочно приводящих к искомому результату. Однако подавляющее большинство физических задач относится к такому типу, что их решения - это «не просто применение известных знаний и способов действия к конкретной ситуации, это познание непознанного, открытие неизвестного. Именно поэтому, что при решении многих задач все заранее учесть и предусмотреть невозможно, невозможно заранее построить и алгоритмы их решения. Можно лишь указать некоторые способы подхода решению, частично направляющие действия решающего, но не детерминирующие их полностью».

Некоторые общие способы подхода описания, например, рекомендаций о порядке выполнения действий при решении на второй закон Ньютона, на составление уравнения теплового баланса и др.

Систематическое применения общих правил и предписаний при решении типовых задач формирует у учащихся навыки умственной работы, освобождает силы для выполнения более сложной творческой деятельности.

Сами задачи нужно решать в определенной системе в соответствии с логикой изучаемого материала, при максимальном внимании к общим фундаментальным закономерностям и фактам. Без этого каждая задача будет восприниматься, как нечто новое и перенос умений решения одних задач на решение других будет затруднен. Однако одно условие готовых правил и общих положений еще недостаточно для успешного решения всего многообразия физических задач.

Решение задачи - это активный познавательный процесс, большую роль в котором играют наблюдения физических явлений и эксперимент. Наблюдение и эксперимент позволяет создать соответствующие образы и представления, уточнить условия задачи, получить недостающие данные, установить зависимость между величинами и т.д. Той же цели служат рисунки, чертежи и графики.

Решение задач как мыслительный процесс - это процесс анализа и синтеза. Анализ условия задачи позволяет представить общую картину описанного в ней явления, при этом путем соотнесения условий с требованиями, прежде всего, устанавливается, какие данные или обстоятельства важны и какие - несущественны для рассматриваемой ситуации.

Для того чтобы познать явление, установить ту или иную физическую закономерность, нередко необходимо его упрощать, абстрагироваться от реальных условий, где явления никогда не существуют в «чистом» виде. Так в задачах по механике часто не принимают во внимание трение, в задачах по геометрической оптике - толщину «тонких» линз и т.д.

Одни упрощения оговариваются в условии задачи с самого начала, другие приходится делать по мере ее решения. Таким образом, условие задачи уточняется, задача получает иную формулировку. Формулировка задачи имеет большое значение. Она должна быть, как правило, ясной и лаконичной. Основные и существенные данные должны выступать на первый план, не заслоняясь побочными обстоятельствами.

Анализируя задачу, нужно еще определить, какие правила, формулы или закономерности следует применить в данной конкретной ситуации. А это и составляет главную трудность для учащихся.

Нужно также иметь в виду следующее предостережение. «В ряде в специальных исследованиях творческого мышления и научного творчества (Я.А. Понамарёв, Б.М.Кедров и др.) отмечается, что задолбленные традиционные способы действия и усвоенные принципы во многих случаях выступают в процессе творческого мышления как своеобразный психологический барьер, закрывающий доступ к очевидному факту открываемой закономерности, новому способу действия».

Правила и предписания должны преподаваться и усваиваться учащимися творчески, с пониманием условий и области их применения. При анализе задач должно выделяться и то общее, что относит её к тому или иному типу, и то особенное, что составляет её характерную черту. Успешное усвоение общих правил и предписаний возможно только в процессе активной деятельности учащихся, особенно при решении проблемных творческих задач. Большое значение для формирования у учащихся навыков решения задач имеет также единое требование в технике оформления записи, усвоение приемов рациональных вычислений и т.д.

Большинство задач, особенно в старших классах, нужно стараться решать в общем виде, а уже затем производить числовые расчёты. Это экономит время, так как промежуточные числовые вычисления могут оказаться лишними, а также облегчать проверку решения и его анализ.

Для числовых расчетов важнейшее значение имеет выбор единиц. Программа рекомендует пользоваться на одинаковых правах двумя системами единиц - СГС и СИ. При изучении отдельных тем, например, в теплоте и молекулярной физике, можно пользоваться также внесистемными единицами. Однако применение нескольких систем единиц крайне нежелательно, поэтому нужно стремиться к преимущественному решению задач в одной системе - СИ.

Если величины в условии задачи в разных системах единиц, то обычно считается, что сначала их нужно перевести в одну систему СГС или СИ, а уже затем приступать к решению задачи такой приём действительно полезен, особенно при решении первых задач по механике в 8 классе, где вводится понятие о системах единиц. Но в дальнейшем, когда учащиеся усвоят систему единиц, такое требование будет излишним педантизмом. Обоснованный выбор системы единиц легче и уместнее сделать после решения задачи в общем, виде. Тогда может оказаться, что величины не нужны, выражать в одной системе вследствие, например, их пропорциональности или особенности поставленной задачи вопроса, когда требуется узнать, во сколько раз одна величина больше другой. Однако так можно делать только в хорошо подготовленных классах и на определенном этапе обучения. Числовые значения величин представлять в формулы лучше с их наименованием. Это обязывает следить за выбором единиц и позволяет провести проверку решения с помощью действия над наименованием.

В тех случаях, когда перевод данных задачи в одну систему единиц обязателен, поступать следующим образом. В младших классах сначала такой перевод выполняют арифметическим способом, а затем постепенно приучают учащихся пользоваться общим правилом.

Знание законов физики предполагает умение не только формулировать эти законы, но и применять их в конкретных случаях при решении задач. Однако именно решение задач вызывает наибольшие затруднения у изучающих физику.

Для решения задач оказывается, как правило, недостаточно формального знания физических законов. В некоторых случаях необходимо знание специальных методов, приемов, общих для решения определенных групп задач. В других случаях таких методов не существует. Тогда главным, что способствует успеху дела (кроме знания теории), становится способность аналитического мышления, т. е. умение рассуждать.

1. 2. Виды задач по физике (выбор оснований для классификации)

Решение задач по физике - необходимый элемент учебной работы. Задачи дают материал для упражнений, требующих применения физических закономерностей к явлениям, протекающим в тех или иных конкретных условиях. Поэтому они имеют большое значение для конкретизации знаний учащихся, для привития им умения видеть различные конкретные проявления общих законов. Без такой конкретизации знания остаются книжными, не имеющими практической ценности.

Решение задач - одно из важных средств повторения, закрепления и проверки знаний учащихся.

Виды задач и способы их решения. Задачи по физике разнообразны по содержанию и дидактическим целям. Их можно классифицировать по различным признакам, отражающим наиболее типичные черты для многих задач различного содержания. В частности задачи могут быть классифицированы:

• по способу подачи содержащейся в них информации;

• по основному способу решения;

• по содержанию и другим признакам.

Цели классификации могут быть разные. Если, например, нас интересует, в какой мере решение задач способствует осуществлению политехнического образования, мы будем классифицировать задачи по содержанию.

Наиболее часто используются текстовые задачи по физике. Это такие задачи, условие которых выражено словесно. По способу решения их подразделяют на задачи-вопросы и расчетные.

Задачи-вопросы - это такие задачи, в которых требуется при решении объяснить то или иное физическое явление или предсказать, как оно будет протекать в определенных условиях. Как правило, в таких задачах отсутствуют числовые данные.

Количественные задачи - это задачи, в которых ответ на поставленный вопрос не может быть получен без вычислений.

Аналитико-синтетический метод в решении физических задач- основной метод решения задач по физике в средней школе во всех классах. При решении задач используется анализ и синтез, взятые в совокупности.

Методика решения качественных задач.

Чтение условия, анализ задачи, решение - три этапа решения качественных задач.

Методика решения количественных задач

• Краткая запись условия.

• Повторение условия задачи.

• Выполнение чертежа, схемы, рисунка.

• Анализ условия.

• Решение задачи.

• Проверка и оценка ответа.

Методика решения экспериментальных задач

• Постановка задачи.

• Анализ.

• Измерения.

• Вычисления.

• Опытная проверка.

П

ример решения задач.

Т

ело массой m, находящееся на вершине наклонной плоскости, удерживается силой трения. За какое время тело спустится с наклонной плоскости, если оно станет двигаться в горизонтальном направлении с ускорением а_о=1,00 м/с²?(рис. 13.2.1) Длина плоскости l = 1,00 м, угол наклона к горизонту =30°, коэффициент трения между телом и. плоскостью = 0,60.

Рис 13.2.1

Решение. Выберем систему отсчета, связанную с наклонной плоскостью. Пока плоскость покоится, на тело действуют три силы:

сила тяжести , сила нормального давления опоры и сила трения покоя пок, которые уравновешивают друг друга.

Как только начнется ускоренное движение плоскости и «привязанная» к ней система отсчета станет неинерциальной, появится четвертая сила, действующая на тело, сила инерции ин . Равновесие нарушится и тело начнет скользить вниз по наклонной плоскости с ускорением . Так как искомое время определяется известной формулой пути равноуско­ренного движения без начальной скорости

(1)

то надо найти ускорение . Для этого запишем второй закон Ньютона в нашей неинерциальной системе отсчета:

(2)

Выберем оси проекций, как показано на рисунке. Проектируя все векторы, входящие в уравнение (2), на оси х и у, получим соответст­венно два скалярных уравнения:

mg sin  - F_тр + ma₀ cos = mа (3)

-mgcos  + N + та₀sin  =0 (4)

Решив систему (3), (4) с учетом Fтр =N, найдем ускорение

а = g (sin α- μ cos α) + а_о (cos α + μ sin α).

Теперь по формуле (1) имеем

Подставив числовые значения величин, найдем. t=0,8c.

14. Самостоятельная работа учащихся

1. 1. Виды самостоятельной работы

Под самостоятельной работой понимают деятельность учащихся без непосредственного участия учителя, но по его заданию, под его наблюдением и руководством, в специально отведенное время. Эта работа предполагает активные умственные действия учащихся, связанные с поиском наиболее рациональных способов решения и анализом полученных результатов.

• • • Цели самостоятельной работы:

1. Самостоятельно овладеть знаниями

2. Самостоятельно применять знания:

• • • в учебной деятельности;

    • в практической деятельности.

Все виды самостоятельной работы можно разделить на три группы:

• работы по приобретению новых знаний;

• работы по приобретению новых умений и навыков;

• работы по применению этих умений и навыков.

При составлении заданий используют следующие принципы:

• доступности и систематичности;

• принцип связи теории и практики;

• творческой активности;

• постепенное нарастание сложности;

• дифференциальный подход к учащимся.

Перед проведением обязательно провести инструктаж:

• ознакомить с требованиями к оформлению;

• оговорить трудные места;

• время сдачи.

1. 1. Самостоятельная работа с учебником

Умения, которым нужно обучать

1. Выделять главное в прочитанном.

2. Разбираться в выводах математических формул.

3. Пользоваться таблицами, графиками, схемами, рисунками.

4. Составлять план-конспект прочитанного.

5. Уметь пересказывать.

6. Пользоваться оглавлением, предметным и именным указателем.

7. Работать с каталогом.

Этап 1.

1. Умение вчитываться в текст

2. Находить ответы на контрольные вопросы

3. Получать информацию из рисунков, графиков и таблиц

4. Пользоваться каталогом.

Текст содержит описание либо какого-то явления, либо устройство какого-то прибора. Контрольные вопросы помогают более осознанному усвоению и служат опорными пунктами.

Этап 2.

Умение выделять главное в прочитанном с помощью планов обобщенного характера, которые служат алгоритмом усвоения прочитанного.

Пример плана:

1. О физическом явлении

1. Признаки явления по которым обнаруживают явление

2. Условие при котором оно выполняется

3. Сущность явления и его объяснение современной наукой

4. Использование явления на практике

5. Связь данного явления с другими.

2. О физической величине

1. Какое свойство или явление она описывает

2. Определение физической величины

3. Единицы измерения

4. Формула, выражающая связь с другими величинами

5. Способы измерения величины.

3. О физическом законе

1. Связь между какими величинами устанавливает закон

2. Формулировка закона

3. Математическое выражение

4. Опыты, подтверждающие закон

5. Объяснение закона с точки зрения современного представления

6. Применение закона на практике

7. Границы применения.

Этап 3.

Умение самостоятельно определять тип текста, круг основных вопросов в нем и соответствующий тексту план построения ответа.

Этап 4.

Умение работать с комбинированным текстом. Задача заключается в том, чтобы научить детей анализировать такой текст, расчленять его на самостоятельные части, определять, что в каждой части главное, и для каждой части отдельно построить план ответа.

15. Рекомендации по оценке знаний учащихся по физике

    1. Контроль знаний и умений учащихся по физике.

Методы и формы контроля

Проверка знаний позволяет выяснить уровень усвоения материала и на основе этого управлять учебным процессом совершенствуя методы и формы работы учащихся. Проверка знаний является связующим звеном между учителем и учащимися.

Функции проверки:

1. Ориентирующая

2. Обучающая

3. Диагностирующая

4. Контролирующая

5. Развивающая

6. Воспитательная.

Методы проверки:

1. Устный

2. Письменный

3. Графический

4. Практический.

Виды проверки:

По объему:

1. Текущие

2. Итоговые.

По количеству учащихся:

1. Индивидуальная

2. Групповая

3. Классная

4. Массовая.

Формы проверки:

1. Устный опрос

2. Контрольная письменная работа

3. Контрольная лабораторная практическая работа

4. Зачет и диспуты

5. Решение задач

6. Физический диктант.

Ориентирующая функция проверки ориентирует преподавателя на слабые и сильные стороны усвоения материала. Передовые учителя при изложении нового материала обязательно задают вопросы, цель которых выделить главное в изучаемом материале. Сам процесс проверки помогает учащимся выделить главное в изучаемом, а учителю определить степень усвоения этого главного.

Обучающая функция. Самая главная функция проверки. Проверка помогает уточнить и закрепить знания выполнения проверочных заданий. Способствует формированию знаний до более высокого уровня. Формирует умение самостоятельности и работы с книгами.

Контролирующая. Для контрольных работ и самостоятельных работ она является главной.

Диагностирующая. Устанавливает причины успехов и неудач учащихся. Проводятся специальные диагностирующие работы, которые определяют уровень усвоения знаний (их 4 уровня).

Развивающая функция. Проверка определяет способности студента распоряжаться объемом своих знаний и умением строить собственный алгоритм решения задач.

Воспитательная функция. Приучает учащихся к отчетности, дисциплинирует их, прививает чувство ответственности, необходимости систематических занятий.

Методы текущих и итоговых проверок и выполняемые ими функции

• • • Методы:

1. Устный

2. Письменный

3. Графический (умение строить и читать графики)

4. Практический (умение проводить эксперименты).

Чаще используется устный, индивидуальный или фронтальный опрос и решение задач.

• • • Виды деятельности при текущем опросе:

1. Устное изложение

2. Решение качественных и расчетных задач

3. Выполнение практических работ (лабораторные работы, опыты, экспериментальные задачи)

4. Построение и чтение графиков, решение задач с помощью графиков

5. Физические диктанты

6. Работы с дидактическим материалом.

Главное в текущей проверке - не контроль знаний, а выявление знаний и незнаний. Текущая проверка имеет ориентирующую функцию, обучающую, воспитательную, развивающую, диагностирующую.

Контрольная функция является вспомогательной. Воспитательное значение имеет выставляемая учителем оценка, она должна быть объективной. Нельзя снижать оценку за плохое поведение.

Итоговая проверка проводится по теме, разделу, за четверть, полугодие. Основная функция контролирующая.

Любая проверка носит обязательно и обучающую функцию, так как помогает повторить, закрепить, привести знания в систему. Чаще проверяется в виде письменных, контрольных работ (расчетные и качественные задачи, тесты, контрольные и лабораторные работы), в старших классах: зачеты, диспуты, дискуссии.

При проверке контрольной работы учитывается способ решения задач, выявляют типичные ошибки и затруднения. Недостаток контрольной: охватывают небольшой объем материала.

Качественные задачи предполагают не громоздкие ответы, а также не должно быть ответов типа «да» и «нет». Они должны содержать не более трех-пяти предложенных или четырех логических шагов для объяснения.

Физический диктант: знание формул, формулировок законов, определений понятий, усвоение и правильное понимание физических терминов, символических обозначений, знания систем единиц и единиц измерения физических величин.

Доклады способствуют умению работ с литературой, выделять главное, обобщать, обосновывать, систематизировать и делать выводы.

Экспериментальные задачи и контрольные, лабораторные работы проверяют наличие экспериментальных умений.

Требования к знаниям и умениям

Это планируемый результат обучения, который предполагает наличие таких компонентов:

• Основное содержание обучения (то, что необходимо знать)

• Степень усвоения основного содержания до определенного уровня.

• • Уровни усвоения:

1. Воспроизведение.

2. Умение работать по образцу (подставлять формулы в решение задач).

3. Умение применять знания в измененной ситуации.

4. Творческий уровень - умение самостоятельно создавать новые для учащегося методы решения задач, новые конструкции, новые модели.

Виды деятельности учащихся по усвоению содержания обучения до определенного уровня. Например: пересказ - уровень воспроизведения; решение типичных задач - умение работать по образцу.

• Структура содержания обучения:

• Понятийные объекты (факты, понятия, законы, теории, методы науки).

• Деятельностные объекты (умение и навыки). Подраздел:

• Частные или предметные.

• Общие (интеллектуальные умения и умения рационального учебного труда).

Предметные умения:

1. Умение проводить эксперимент.

2. Умение измерять.

3. Умение наблюдать.

4. Умение решать задачи.

5. Читать и строить графики.

6. Умение читать и строить схемы.

Интеллектуальные умения:

1. Абстрагировать.

2. Анализировать.

3. Синтезировать.

4. Обобщать, делать выводы.

5. Конкретизировать.

Умения рационального учебного труда:

1. Умение планировать учебную деятельность.

2. Умение работать с книгой.

3. Умение оформлять результаты (конспект, реферат, тезисы, отчеты, доклады).

4. Умение контролировать учебную деятельность и корректировать ее.

Теории, законы и основные физические понятия должны быть усвоены на третьем уровне. К основным понятиям физики относятся сквозные понятия (m, , a, p, F, E…). Понятия, которые входят в ядро темы, но не относятся к основным, должны быть усвоены на первом и втором уровне. Итоговая проверка должна состоять из заданий, которые выявляют все четыре уровня усвоения знаний.

Тесты

Достоинства: может охватывать большой объем материала.

Недостаток: дают проверку окончательного результата, но не показывают ход решения.

Требования: ответы должны содержать типичные ошибки учащихся, неправильные ответы не должны быть неправдоподобными.

После тестов учащиеся должны быть готовыми к устным ответам по ним.

Что нужно использовать для составления тестов?:

1. Расчлененный силлогизм. Пример:

Магнитное поле действует:

1. На покоящийся заряд

2. На движущийся заряд

3. На любой электрический заряд.

2. Пишется половина фразы, а оставшуюся часть ученик пишет самостоятельно.

3. Задание с выбором правильного ответа.

4. Предложить перечислить что-либо.

5. Предложить сформулировать закон, определение, и т.д.

6. Написать какую-либо фразу в конце которой стоят буквы И и Л (истинно, ложно).

1. 2. Контрольно - оценочная деятельность учителя

Преподавание физики, как и других предметов, предусматривает индивидуально-тематический контроль знаний учащихся. Причем, при проверке уровня усвоения материала по каждой достаточно большой теме обязательным является оценивание трех основных элементов: теоретических знаний, умений применять их при решении типовых задач и экспериментальных умений.

При существующем на настоящий момент разнообразии методов обучения контрольно-оценочная деятельность учителя физики может строиться по двум основным направлениям.

1. Традиционная система. В этом случае по теме учащийся должен иметь:

• оценку за устный ответ или другую форму контроля теоретического материала;

• за контрольную работу по решению задач;

• а также за лабораторные работы (если они предусмотрены программными требованиями).

Итоговая оценка (за четверть, полугодие) выставляется как среднеарифметическая всех перечисленных выше.

2. Зачетная система. В этом случае сдача всех зачетов в течение года является обязательной для каждого учащегося и по каждой теме может быть выставлена только одна оценка за итоговый зачет. Однако зачетная система не отменяет использования и текущих оценок за различные виды контроля знаний. Следует отметить, что в зачетный материал должны быть включены все три элемента: вопросы для проверки теоретических знаний, типовые задачи и экспериментальные задания.

Итоговая оценка (за четверть, полугодие) выставляется как среднеарифметическая оценок за все зачеты. Текущие же оценки могут использоваться только для повышения итоговой оценки.

Предусмотренные программными требованиями ученические практические работы могут проводиться в различных формах и на разных этапах изучения темы.

А) Если работа проводится при закреплении материала как традиционная лабораторная работа (или работа практикума), то она оценивается для каждого учащегося. (Оценки выставляются в столбик, а в графе содержание записывается название и номер лабораторной работы).

Б) Если работа проводится в качестве экспериментальной задачи при изучении нового материала, то она может не оцениваться или оцениваться выборочно. В этом случае в графе содержание урока записывается тема урока и номер лабораторной работы. Например: «Сила Архимеда. Практическая работа № 8».

В таблице 3 указаны необходимые данные о минимальном количестве практических и контрольных работ или зачетов для школ, работающих по основным программам.

Таблица 2