Організація навчального процесу в контексті прикладного аспекту курсу фізики

Размещено на http://www.allbest.ru/

Організація навчального процесу в контексті прикладного аспекту курсу фізики

С.О. Денисяко

Національний педагогічний університет імені М. П. Драгоманова

У статті проаналізовано проблему формування технічних знань в учнів старшої школи процесі навчання фізики. Показано, що для усвідомлення кожним учнем особистісної значущості фізики як науки і навчального предмета необхідно у процесі навчання акцентувати увагу на практичному використанні фізичних явищ, на застосуванні фізичних знань у життєдіяльності людини і природокористуванні. Це забезпечить для учнів можливість усвідомлення значення технічних знань у науці, техніці та побуті. Запропоновано такі методичні підходи до формування технічних знань: зміна послідовності подання нового навчального матеріалу з фізики з урахуванням технічного контексту; розробка задач технічного спрямування, які будуть якнайкраще пояснювати застосування законів фізики у техніці; організація підготовки учнів до лабораторних робіт з урахуванням їх технічної складової; створення гуртків і спецкурсів, працюючи у яких учні одержать можливість розвивати та застосовувати технічні знання; розробка домашніх завдань, які зорієнтовані на розвиток технічних знань.

Ключові слова: технічні знання, методичні підходи до формування технічних знань, задачі технічного спрямування, спецкурси прикладного спрямування. технічний навчальний фізика

В статье проанализирована проблема формирования технических знаний у учащихся старшей школы в процессе обучения физике. Показано, что для осознания каждым учеником личностной значимости физики как науки и как учебного предмета необходимо в процессе обучения акцентировать внимание на практическом использовании физических явлений, на применении физических знаний в жизнедеятельности человека и природопользовании. Это обеспечит для учащихся возможность осознания значения технических знаний в науке, технике и быту. Предложены следующие методические подходы к формированию технических знаний: изменение последовательности представления нового учебного материала по физике с учетом технического контекста; разработка задач технического направления, которые будут лучше объяснять применение законов физики в технике; организация подготовки учащихся к лабораторным работам с учетом их технической составляющей; создание кружков и спецкурсов, работая в которых ученики получат возможность развивать и применять технические знания; разработка домашних заданий, которые ориентированы на развитие технических знаний.

Ключевые слова: технические знания, методические подходы к формированию технических знаний, задачи технического направления, спецкурсы прикладного направления.

In the article the problem of forming technical knowledge of high school students in the learning process of physics. It is shown that for each student awareness of personal significance of physics as a science and as a subject in the learning process should focus on the practical use of the physical phenomena on the use of physical knowledge in human life and wildlife. This will provide an opportunity for students to understand the importance of technical knowledge in science, technology and everyday life. A following methodological approaches to the formation of technical knowledge: reorder submission of new teaching material physics based technical context; problems develop technical direction that will best explain the application of the laws of physics in engineering; organization preparing students for laboratory work based on their technical component; create clubs and courses, working students who will be able to develop and apply technical knowledge; development homework, which focused on the development of technical knowledge.

Key words: technical knowledge, methodical approaches to formation of technical expertise, technical problem areas, applied courses focus.

Загальновідомо, що сьогодні у загальноосвітніх навчаль-них закладах України проблема навчання фізики ускладнилася. Вчителям досить часто доводиться докладати чимало зусиль для того, щоб викликати і постійно підтримувати інтерес до вивчення фізики, яка, на відміну від навчальних предметів гуманітарного циклу, вимагає не лише засвоєння тих чи інших знань, але й набуття умінь щодо їх застосування на практиці, у життєдіяльності, усвідомлення на основі цих знань зв'язку фізики з технікою та принципів дії сучасних технічних прист-роїв. Відсутність в учнів інтересу до засвоєння основ фізики, до оволодіння її практичною складовою пояснюється багатьма причинами, серед яких основною є відсутність в учнів спря-мованості на одержання в майбутньому фізико-технічних спе-ціальностей. Але можна із впевненістю стверджувати: учні вцьому не винні, вони є заручниками ситуації, яка склалася у нашому суспільстві по відношенню до фізики як науки та як навчального предмету. Фізика перестала бути конкурентоспро-можною у порівнянні із суспільними та соціальними науками. А це означає, що методичні підходи до навчання фізики слід переглядати, удосконалювати та здійснювати їх модернізацію. Дійсно, у процесі навчання фізики досить часто не акцентується увага на практичному використанні фізичних явищ, на застосуванні фізичних знань в життєдіяльності людини і природокористуванні. До того ж учням не завжди дається можливість відчути красу не лише теорії, але й експерименту. Звідки й нерозуміння учнями практичної значущості фізики, адже відомо, що людина тягнеться до знань лише тоді, коли усвідомлює їх значення у власному житті.

Враховуючи результати вступної кампанії 2015 року, які виявили незадовільний стан набору абітурієнтів на спеціаль-ності фізико-технічного спрямування, можна стверджувати: настав час по-новому будувати процес навчання фізики у за-гальноосвітній школі. Зокрема, одним із шляхів розв'язання проблеми підвищення якості навчання фізики є формування на уроках технічних знань. Фізика як навчальний предмет за-безпечує такі можливості, оскільки має технічну складову. За умови ефективної реалізації цього завдання можна одержати і відповідні позитивні результати. Окремі підходи до розв 'язання цього питання у процесі вивчення курсу фізики загальноос-вітньої школи подані у працях О.І. Бугайова, С.У Гончаренка, Є.В. Коршака, М.Т Мартинюка, В.Ф. Савченка, В.П. Сергієнка, М.І. Шута. Важлива роль технічних знань у процесі навчання фізики висвітлена у працях Л.Ю. Благодаренко [1]. Проте не звертається увага на нові підходи до змісту та організації навчального процесу з фізики в загальноосвітній школі, що передбачає перехід до проблемної моделі навчання, згідно з якою особистість учня сприймається як творча індивідуальність. Тому виникає потреба у розробленні методичних підходів, які забезпечать формування в учнів технічних знань при вивченні курсу фізики.

Як відомо, будь-які знання ефективно формуються в умовах, коли учень пізнає для себе щось нове, тому у справі формування технічних знань особливу увагу потрібно при-діляти урокам вивчення нового матеріалу та первісного за-кріплення знань. Для розвитку технічних знань під час таких уроків фізики необхідно домогтися максимальної взаємодії з учнями, саме тому потрібно змінити порядок викладення нового матеріалу, а саме: розпочати з використання даного явища або закону в технічних пристроях, що спрямує учнів на розв'язання проблемної ситуації, а потім перейти до викладення відповідного теоретичного матеріалу. Наприклад, під час вивчення в ХІ класі питання «Електропровідність напівпровідників. Власна й домішкова провідності напів-провідників. Напівпровідниковий діод» [2], потрібно розповісти про застосування напівпровідникових елементів в холодильниках та нагрівачах. Вчитель пояснює, що за до-помогою напівпровідників, які входять до складу термоеле-менту, можна отримати холод чи тепло більш економічними шляхами, наголошує, що напівпровідники використовують для виготовлення процесорів та інших електронних приладів. Після цього формується проблемне запитання: «В чому ж полягає особливість напівпровідників, яка зумовила їх широке використання в техніці?». Після цього учні мають висловити свої думки, спираючись на вже отримані ними знання про напівпровідники з курсу фізики ІХ класу. На наступному етапі уроку завдання вчителя зводиться до синтезу отриманих відповідей та більш ґрунтовного висвітлення навчального матеріалу. Такий методичний підхід дозволить інтерпретувати навчальний матеріал, що вивчається на уроці, у прикладному аспекті. Уведена таким чином нова навчальна інформація вже не буде сприйматися учнями пасивно, оскільки вони усвідомлять її практичну значущість.

При викладанні фізики велику роль відіграє експеримент, за допомогою якого здійснюється більш тісний контакт між учнями, природою та технікою. Проте велика кількість демонстрацій на уроці сама по собі не забезпечує отримання технічних знань, тобто тих знань, які можна використовувати самостійно для вирішення практичних питань. Тому для того, щоб спостереження за ходом експерименту було усвідомленим, вчитель повинен пояснити будову всіх приладів, які використовуються в експерименті. Зрозуміло, що дія приладу необов'язково буде ґрунтуватися на одному фізичному законі та вже засвоєних фізичних явищах, проте це, по-перше, підтвердить нерозривність та взаємозв'язок фізичних законів між собою, по-друге, сприятиме формуванню технічних знань. Важливо, що демонстрація учням фізичних закономірностей в дії виявляє об'єктивність законів природи та їх практичне значення.

Особливе місце у курсі вивчення фізики займають об-числювальні та якісні фізичні задачі. Проте зміст перших зазвичай не несе в собі практичного значення засвоєного фі-зичного явища, оскільки зводиться до автоматичної підставки чисел до розрахункової формули. Що стосується якісних задач, то найчастіше, впродовж уроку, вони використовуються дуже рідко. Ось і виходить, що учні при розв'язуванні задач використовують лише математичний апарат, не розуміючи технічного значення отриманих ними даних, що не сприяє формуванню технічних знань взагалі.

Щоб вирішити цю проблему необхідно звернути увагу на розв'язування задач з технічним змістом. Такі задачі повинні бути з неповними даними і сформульовані таким чином, щоб для їх розв'язування необхідно було використовувати довідкову літературу, паспортні дані машин, приладів та пристроїв. Частина задач із технічним змістом може ілюструватись рисунками, схемами, для знаходження величин, які не задані в умові задачі, але необхідні для з'ясування її фізичного змісту. Слід зауважити, що при розв'язуванні розрахункових задач, особливо у тих випадках, коли розв'язання задачі не вимагає великої кількості логічних кроків, учні можуть взагалі не усвідомлювати важливості тих чи інших даних у змісті даної задачі.

Багато задач технічного спрямування з фізики є твор-чими, що забезпечує не автоматичну підстановку даних у формули, а розвиток логічного мислення. За змістом такі задачі найбільш близькі до тих, з якими людина зустрічається у практичній діяльності. Зазвичай вони передбачають пояснення певного явища, яке використовується в техніці, роботу приладів та механізмів, будову пристроїв. Розв'язування задач технічного змісту з фізики допоможе учням ознайомитися з основами сучасного виробництва, а також отримати технічні знання та набути певних умінь. Це сприятиме глибокому та міцному засвоєнню фізичних закономірностей, продемонструє застосування законів фізики на практиці.

Найбільш доцільними формами організації навчальних занять для формування технічних знань є, на нашу думку, ла-бораторні та практичні роботи, де кожен учень працює з при-ладами або установками, застосовуючи отримані знання. Але більшість таких робіт розраховані на фіксацію тих чи інших показів значень фізичних величин, що не передбачає творчого осмислення учнями своїх дій, а тому у більшості випадків призводить до втрати ними інтересу до виконання таких при-кладних завдань. Через це учні вважають фізику складним та нецікавим предметом, вважаючи, що отримані знання для більшості з них будуть не потрібні у подальшій професії та житті. Саме тому необхідно змінити порядок підготовки до лабораторної роботи, зокрема, доцільно, щоб перед виконанням робіт учні ознайомилися із схемами експериментів, принципами дії тих пристроїв та приладів, з якими вони працюватимуть. Це сприятиме формуванню в учнів вищого рівня сформованості технічних знань - технічного мислення.

Під час самостійних чи контрольних робіт можна ви-користовувати навчально-методичне забезпечення, зокрема картки, які за своїм змістом охоплюють матеріал, що стосується вивчення певної теми. Вони дадуть можливість сформувати практичні уміння і навички, творчі здібності, наприклад, здібності до конструювання технічних моделей, здатність до застосування отриманих знань для практичної діяльності, а отже, технічні знання.

Зрозуміло, що роздивитися фізичні прилади, ознайоми-тися із їх внутрішньою будовою та досконало вивчити їх роботу за час уроку неможливо. Це пов'язано з кількістю годин, що відводяться на вивчення навчального предмету «Фізика», а також з іншими об'єктивними та суб'єктивними причинами, зокрема, з рівнем підготовленості конкретного учнівського колективу до виконання такого виду діяльності. Розв'язанню цієї проблеми сприятиме створення гуртка, на заняттях якого учні зможуть ознайомитися ближче з пристроями, які вони використовують кожного дня. Таким чином, учні самостійно, спираючись на отримані раніше знання, зможуть відремонту-вати прилад, який вийшов з ладу: знаючи фізичні закономірності та принцип роботи, самостійно підберуть запчастини до приладу, яких не вистачає та замінять їх.

Також для розвитку технічних знань можна організувати роботу прикладних спецкурсів за рахунок варіативної складової навчального плану, на яких учні одержать можливість самостійно виготовляти різні прилади і механізми,

дія яких основана на вивчених фізичних явищах. Крім того, деякі прилади можуть бути практично застосовані в повсяк-денному житті. На таких спецкурсах учні будуть починати зі створення найбільш легких у виготовленні приладів і закін-чувати складними механізмами. Наприклад, вони зможуть виготовити електрофорну машину із звичайних матеріалів та виконати ряд дослідів з нею; зробити власний трансформатор, який буде не гірший за той, що випускають на заводах. На таких заняттях в учнів з'являється можливість для самовираження та розвитку: вони можуть конструювати свої прилади, установки, застосовуючи отриманні вміння, використовуючи творчий потенціал.

Через катастрофічну нестачу часу на уроці фізики, для розв'язування більш цікавих та складних завдань технічного спрямування, можна проводити факультативи. Такі заняття також спрямовуються на розгляд якісних задач, які сприяють більш ґрунтовному та міцному засвоєнню фізичних законів, розвивають вміння застосовувати теоретичні знання для пояснення явищ природи, пристроїв технічної сфери, розширюють технічний кругозір учнів, тим самим готуючи їх до практичної діяльності, поглиблюючи зв'язок теорії з практикою. Цей час можна витратити на творчу співпрацю з учнями: пошук нового застосування в техніці вивчених фізичних явищ. Під час факультативу доцільно обговорити відмінності у роботі технічних пристроїв та їх спільні ха-рактеристики. Це дозволить сформувати в учнів практичні вміння щодо правильного вибору побутових та інших приладів, тобто показати їм можливість застосування технічних знань та умінь у життєдіяльності.

На нашу думку, доцільно, залежно від теми, яка вивчаєть-ся на уроці, розробляти домашні завдання, які вимагають опису параметрів, схем та принципів дії тих приладів, які вико-ристовуються у побуті. Наприклад, під час вивчення питання «Електроємність. Конденсатори та їхнє використання в техніці» [2] в ХІ класі можна задати додому знайти використання конденсаторів у повсякденному житті та пояснити їх дію у ви-браному учнями приладі. Це сприятиме зацікавленості учнів до творчого пошуку та розвитку технічних знань.

Отже, нами запропоновано такі методичні підходи до формування технічних знань: зміна послідовності подання нового навчального матеріалу з фізики з урахуванням техніч-ного контексту; розробка задач технічного спрямування, які будуть якнайкраще пояснювати застосування законів фізики у техніці; організація підготовки учнів до лабораторних робіт з урахуванням їх технічної складової; створення гуртків і спецкурсів, працюючи у яких учні одержать можливість роз-вивати та застосовувати технічні знання; розробка домашніх завдань, які зорієнтовані на розвиток технічних знань.

Список використаних джерел

1. Благодаренко Л.Ю. Теоретико-методичні засади навчання фізики в основній школі : монографія / Л.Ю. Благодаренко. - К. : Вид-во НПУ імені М.П.Драгоманова, 2011. - 427 с.

2. Програми для загальноосвітніх навчальних закладів 1011 класи. Фізика. Астрономія. Рівень стандарту. - К., 2010.

Размещено на Allbest.ru