![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Основные сведения политехнического характера
основной школы II класс гимназии Взаимодействие, сила, движение Энергия, работа, теплота Тепловые явления Инерция, движение центра масс Энергия. Момент инерции Свойства вещества: упругие, пластические, их использование Техника измерений: измерение силы, динамометр Электротехника: проявление электрического и магнитного взаимодействий Техника измерений: измерение объема и температуры. Определение работы и количества теплоты Энергетика: понятие энергии, преобразование энергии, совершение работы, теплопередача, теплоизоляция Свойства вещества: тепловое расширение, его практическое значение, изменение состояния вещества и его значение в получении новых веществ Энергетика: энергетические преобразования при изменении состояния вещества Техника измерений: измерение пути, времени, скорости, ускорения, массы Техника измерений: основные приемы измерения и отсчета времени Энергетика: использование механической энергии
Большое значение для политехнической подготовки учащихся имеет предмет «Техника», который преподается во всех классах основной школы и в I и II классах гимназии. Содержание этого курса тесно связано с содержанием курса физики; он начинает изучаться раньше, чем курс физики, и учитель физики имеет возможность опираться на знания, полученные учащимися в курсе «Техника». Изучение этого курса позволяет познакомить учащихся с некоторыми отраслями современного производства. Ниже приведен фрагмент программы предмета «Техника», связанный с физикой. Ill класс. Свойства и получение алюминиевой нити и ленты. Измерение длины. Создание моделей, содержащих колесо, ось, рычаг и т.д. V класс. Механические свойства металлов. Металл как проводник электрического тока. Изоляционные материалы, сопротивление металлов. Замкнутая электрическая цепь. VIII класс. Электрическая схема и монтаж цепи, соединение проводников сваркой. Электрические цепи квартир. Сигнальные соединения (электрическая цепь, проводники, изоляторы), измерение силы тока и напряжения. Электрическое регулирование (электромагнетизм). Бытовые электроприборы (магнитное и тепловое действия тока). 7. Происходит совершенствование методов и приемов обучения. Помимо расширения дидактических возможностей экспериментального метода характерно использование проблемного обучения. Особенно интересен в этом отношении опыт Польши -страны-родоначальницы проблемного обучения. Для создания проблемных ситуаций польские педагоги широко используют эксперимент, задачи, задания. Получил распространение исследовательский метод обучения. Большие возможности в этом направлении открывает применение компьютера, позволяющее организовать исследовательскую деятельность учащихся с использованием модельного эксперимента. Широко практикуется организация самостоятельной работы учащихся на разных этапах процесса обучения и для решения разных дидактических задач. В ряде стран, например в Венгрии, для организации этой работы используются специальные рабочие тетради, в которых учащиеся выполняют задания, решают качественные, количественные, графические и экспериментальные задачи. Совершенствование средств обучения осуществляется в разных направлениях. Одно из них - это разработка школьного учебного оборудования. Основная тенденция здесь - создание комплектов (наборов) взаимосвязанных приборов, как демонстрационных, так и лабораторных, позволяющих осуществить экспериментальную поддержку целых тем или разделов программы. Примером может служить опыт Чехии, где разработаны универсальные комплекты по оптике - демонстрационный и лабораторный. Приборы, как правило, соответствуют эргономическим требованиям, их отличает хороший дизайн и удобство использования. Широко внедряется в учебный процесс электронно-вычислительная техника. Компьютер используется для решения разных дидактических задач - для повышения наглядности обучения (демонстрация явлений, иллюстрация законов и т.п.), для формирования исследовательских умений, для тренировки и первичного формирования знаний, для их проверки. В последнее время широкое распространение получает применение компьютера как элемента экспериментальной установки. Второе направление работы по совершенствованию средств обучения - создание новых учебников и учебных пособий. Здесь важной тенденцией является создание учебно-методических комплектов по физике. Наиболее интересен в этом отношении опыт Венгрии. Учебно-методический комплект включает учебник, рабочую тетрадь, сборник заданий и задач (дидактических карточек), сборник тестов и методическое пособие для учителя. Ведется работа по совершенствованию дидактического аппарата учебников физики. В них включают задания и материалы по систематизации знаний учащихся, задания по организации самостоятельной работы учащихся, в том числе экспериментальной. [Большое внимание уделяется созданию мотивации изучения той [или иной темы, подбору иллюстративного материала. В учебниках приводятся алгоритмы и образцы решения задач (болгарские учебники). Рассмотрим некоторые тенденции совершенствования школь-рного физического образования в развитых капиталистических странах. Модернизация школьного физического образования в США началась в 1958 г. Она была направлена на повышение научного уровня школьного курса физики и развитие творческих способностей учащихся. В начальной школе (I-VI классы или I—VIII классы) учащиеся изучают предмет «Естествознание» так же, как и в младшей средней школе (VII-IX классы). Физика изучается по выбору, как правило, в XI или XII классе в течение одного года примерно 20% учащихся. Основная масса учащихся получает знания по физике в курсах естествознания, в которых эти знания составляют примерно 50-70%. В настоящее время имеется более 30 проектов курсов естествознания; все их условно можно разделить на процессуально ориен-| тированные и концептуально ориентированные. Девиз курсов первого типа: «Наука как процесс», основная их цель - знакомство учащихся с методами и процессом научного познания. После изучения такого курса учащиеся должны уметь выполнять наблю-jдения, анализировать данные, строить гипотезы, планировать и {выполнять эксперимент и т.п. Программа его основана на принципе иерархии научно-исследовательских умений, которые делятся на две группы: основные и сложные. Например, при изучении темы «Вязкость» в ходе выполнения лабораторной работы учащиеся приобретают умения строить гипотезы на основе наблюдения за движением разных тел в вязкой среде, планировать эксперимент для их проверки, строить скорректированную гипотезу. В курсах естествознания второго типа упор делается на естественнонаучные, в том числе физические, понятия и законы, такие, как структурные единицы материи, взаимодействие, энергия и др. Среди курсов физики наиболее известны в нашей стране три: курс PSSC (Physics Science Study Committee), вводный курс физики и курс НРР (Harvard Physics Project) [38]. Курс PSSC рассчитан на изучение в течение 1-1, 5 лет по 6 часов в неделю. В основе его построения лежат два принципа: группировка материала вокруг стержневой идеи (вещество и поле - два вида материи) и постепенное развитие знаний (изучение сначала феноменологии, а затем внутреннего механизма процессов и явлений). Курс состоит из четырех разделов: «Вселенная», «Оптика и волны», «Механика», «Электричество и строение атома». Этот курс имеет достаточно высокий научный уровень, носит ярко выраженный академический характер. Большое место в нем занимает физический эксперимент: учащиеся должны выполнить 52 лабораторные работы (14% учебного времени). В ряде случаев дорогостоящий эксперимент заменяется демонстрацией кинофильмов. Курс PSSC включает набор пособий: учебник, пособие для учителя, пособие для лабораторных работ, сборник тестов, кинофильмы, кинокольцовки. Появление курса PSSC привело к увеличению числа учащихся, выбирающих физику в качестве обязательного предмета, однако через некоторое время интерес к физике вновь упал. Это было связано с отсутствием у учащихся необходимой подготовки для успешного изучения курса PSSC. Поэтому встала задача разработки нового курса физики для старшей средней школы, а также курса физики для младшей средней школы, изучение которого подготовило бы учащихся к изучению физики в дальнейшем. Таким курсом является «Вводный курс физики», рассчитанный на 144 часа и изучающийся в IX классе. Материал курса группируется вокруг учения о строении вещества; курс строится как экспериментальный, основанный на самостоятельном эксперименте учащихся, занимающем 64% учебного времени. Главная цель курса - стимулировать развитие учащихся, формировать у них умение самостоятельно приобретать знания. Авторы вводного курса рассчитывали на то, что он станет обязательным, но этого не произошло, более того, он стал изучаться по выбору в XI классе. Работа по совершенствованию физического образования привела к созданию Гарвардского проекта курса физики (НРР). В этом курсе важнейшие идеи, законы и теории физики включены в культурно-исторические рамки, т.е. научные основы физики связываются с исторической линией ее развития. Курс состоит из шести частей: «Понятие о движении», «Движение в космосе», «Триумф механики», «Свет и электромагнетизм», «Модели атома», «Ядра атомов». Каждая часть рассчитана на изучение в течение 25-30 уроков. Особенностью курса является то, что в нем показаны связи физики с развитием общества, экономики, техники, культуры. Треть курса посвящена современной физике, в нем широко представлен эксперимент, однако полностью отсутствует политехнический материал и в ряде случаев исторические сведения преобладают над материалом, посвященным сущности физических явлений и теорий. Курс имеет очень большой объем. Часто для подготовки к одному уроку учащиеся должны прочитать до 30 страниц текста. Он так же, как и другие курсы, включает ряд пособий, в том числе хрестоматию или книгу для чтения. По своему характеру этот курс в большей степени отвечает требованиям к курсу физики для гуманитарных классов. Основные знания по физике учащиеся получают в курсе естествознания. В настоящее время в Великобритании создаются интегрированные курсы естествознания, которые представляют собой соединение нескольких естественнонаучных предметов в единый курс и объединение учебного материала вокруг фундаментальных общенаучных идей (строение вещества, закон сохранения энергии). В таких курсах рассматриваются задачи, для решения которых необходимо привлечение знаний из нескольких наук; в этих курсах изучаются общенаучные методы исследования и у учащихся формируются исследовательские умения. Один из таких курсов, «Естествознание 5/13», строится на основе изучения окружающей среды. Его цели - формирование у учащихся знаний об окружаю- щем мире, умений использовать специфический язык науки, умений наблюдать; развитие научного мышления. Курс включает материал по физике, химии, биологии, геологии. Для него характерен общий подход к рассмотрению явлений различной природы. Например, понятие энергии вводится как основное и применяется анализу физических и биологических процессов. При изучении сетовых и звуковых явлений рассматриваются как вопросы биотоп-га (строение глаза, слуховой аппарат), так и вопросы физики. Из разработанных в Великобритании курсов физики наибольший интерес представляет курс физики по проекту Нафилдовского фонда. Этот курс рассчитан на изучение в течение 5 лет (с 11-летнего возраста). Составители программы рассматривают свой курс как «физику для всех». Основная его идея - «обучение для понимания, а не для запоминания». Учащиеся знакомятся с новыми для них явлениями, понятиями и законами путем самостоятельного экспериментирования и обсуждения его результатов в классе. При этом учащиеся сами выясняют смысл величин, планируют и ставят эксперимент, что ведет к лучшему пониманию материала и к осмысленной постановке эксперимента. За время изучения курса учащиеся выполняют 260 обязательных и 39 дополнительных самостоятельных экспериментальных работ. Достоинствами данного курса являются: большое внимание к физическому эксперименту, направленность на формирование у учащихся интереса к физике, доступный уровень содержания. Курс не имеет учебного пособия для учащихся; на 5 лет обучения разработаны 16 пособий: пять руководств по методике преподавания в каждом классе, пять руководств для учителя по эксперименту, пять задачников для учащихся и одно руководство по учебному оборудованию. В задачниках содержится около 1000 задач и упражнений, которые позволяют не только закреплять полученные знания, но и приобретать новые. В начальной школе Франции (элементарный и средний циклы) изучается курс природоведения. В коллежах до 1964 г. изучался курс «Физические науки», интегрировавший знания по физике и химии. Он изучался в IV и IIIклассах коллежа по 3 часа в неделю. В 1964 г. его заменили курсом «Технология», который просуществовал до 1974г. Основной целью этого курса являлось формирование у учащихся знаний об устройстве и функциях предметов, которыми пользуется человек в своей практической деятельности. Помимо этого, у учащихся формировались определенные знания по физике и экспериментальные и технико-технологические умения. Занятия проводились в форме лабораторных работ. Учащимся давался обобщенный план исследования технического объекта, который они использовали в своей работе. Примером может служить работа «Экспериментальное изучение водонагревателя». Учащимся предлагается программа выполнения задания, включающая несколько этапов: - ознакомление с серийным бытовым водонагревателем; - выделение его основных узлов; - составление принципиальной схемы нагревателя, определение функций его отдельных узлов; - изготовление макета или составление принципиальной схемы имеющегося в наличии макета водонагревателя; -демонтаж макета, технические рисунки его узлов, составление номенклатурных таблиц; - сборка макета, подсоединение к нему серийных счетчиков расхода воды Затем перед учащимися ставится задача: получить расчетную формулу для КПД макета нагревателя при заданных расходе воды и газа и разности температур горячей и холодной воды. Получив формулу КПД, учащиеся приступают к эксперименту, варьируя расход газа и воды и измеряя температуру горячей и холодной воды. По полученным результатам они находят КПД, вычисляют погрешность, строят графики зависимости разности температур от величины, обратной расходу воды. Делают вывод. Вычисляют стоимость израсходованного за 1 мин. газа. Курс технологии позволял развивать наблюдательность, самостоятельность, изобретательность, способности к конструированию и творчеству, создавал мотивацию учения, обеспечивал связь с жизнью. Однако его большим недостатком является то, что в нем учащиеся получали бессистемные, фрагментарные знания по физике, которые носили узкоутилитарный характер и зависели от выбора технического объекта. Поэтому этот курс был заменен в 1974 г. курсом «Модули», в котором сузили круг изучаемых объектов и обеспечили более тщательное и всестороннее их изучение. В частности, предлагались такие модули, как «Электроника», «Астрономия», «Фотография», «Энергия», «Полимеры и пластики» и др. Каждый модуль был рассчитан на 25-30 часов и проводился в виде лабораторных работ. В модуле «Электроника», например, предполагается изготовление и изучение различных электронных устройств, которое сопровождается формированием некоторых понятий электродинамики: сила тока, напряжение, сопротивление и др. Учащиеся самостоятельно из готовых стандартных деталей собирают усилители, датчики, приемники, колебательные контуры, передатчики. На первом этапе учащиеся знакомятся с назначением и принципами работы отдельных элементов электрических цепей, собирают простейшие цепи с различными комбинациями элементов, приобретают навыки работы с электроизмерительными приборами. На втором этапе учащиеся собирают по чертежам простые устройства, у них формируются умения проводить наблюдение, выдвигать гипотезу, планировать и реализовывать эксперимент, анализировать и применять результаты эксперимента. На третьем этапе у учащихся развиваются конструкторские и творческие умения, логическое мышление. Они собирают сложные электронные устройства из комбинаций простых, уже знакомых им элементов. И наконец, на последнем этапе осуществляется монтаж и испытание электронных приборов, придуманных самими учащимися. Достоинствами курса «Модули» являлось то, что его изучение способствовало развитию творческих способностей учащихся, умений конструировать и экспериментировать. Основной же его недостаток - отсутствие систематичности знаний, ориентация на чисто технологическое обучение. В 1977 г. этот курс был заменен на интегрированный курс «Физические науки», объединивший материал по физике и химии и вошедший составной частью в курс «Экспериментальные науки» (физика, химия, биология и геология). Курс рассчитан на все 4 года обучения в коллеже. Физический материал курса «Экспериментальные науки» представлен следующими темами; «Физические свойства вещества», «Электрическая цепь» (VI класс); «Твердые тела, жидкости и газы», «Электромагнетизм» (V класс); «Оптика», «Металлы», «Электричество» (IV класс); «Механика», «Энергия» (III класс). Как видно из приведенного перечня, уровень курса невысок, в нем не изучаются такие вопросы, как колебательное и волновое движение, строение атома и атомного ядра. Он напоминает курс физики, который у нас изучается в VII-VIII классах в соответствии с учебниками А.В.Перышкина и Н. А. Родиной. Интересным является то, что в конце каждой темы предусмотрено экспериментальное изучение тех или иных объектов и рассмотрение применений изученных законов, например: «Изучение бытовых приборов по измерению массы», «Экспериментальное изучение электрических цепей», «Генераторы электрического тока» и т. п. В лицеях физика изучается в курсе «Физические науки», в котором 70% времени отводится на физику и 30% времени - на химию. Во II классе лицея физика изучается во всех секциях в примерно одинаковом объеме. В I классе лицея физика тоже изучается всеми учащимися, но в гуманитарных секциях в меньшем объеме. В выпускном классе в гуманитарных секциях физики нет. Во II классе изучаются такие разделы, как «Механика» и «Электродинамика и экспериментальная электроника»; в I классе в есте- ственнонаучных секциях - «Энергия и поля», «Колебательные процессы и их распространение»; в выпускном классе в этих секциях -«Механика», «Электромагнетизм», «Колебания и их распространение», «Атомная и ядерная физика». В гуманитарных секциях в I классе лицея изучаются темы «Превращение и сохранение энергии» и «Волны». Кроме этого, предлагается на выбор 10 тем, рассчитанных каждая на 1, 5 месяца. Например, «Самолеты и космические ракеты», «Автомобиль», «Музыкальные инструменты», «Спектроскопия, спектральный анализ» и др. Таким образом, анализ тенденций совершенствования школьного физического образования в капиталистических странах позволяет сделать вывод о том, что эта работа ведется в направлении отражения в содержании школьного курса физики методов научного познания, усиления внимания к физическому эксперименту и исследовательской деятельности учащихся, формированию у них средствами физики общеучебных умений, гуманитаризации физического образования. Однако курс физики в школах рассмотренных стран является курсом по выбору (во Франции -обязательный), его изучают лишь примерно 20% учащихся, для остальных физическое образование в школе ограничивается знаниями, полученными в курсах естествознания. Раздел III МЕТОДЫ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ Глава 5. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДОВ ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ
|