Метапредметный подход в преподавании физики при реализации ФГОС общего образования (из личного опыта)

Автор: Боронина Анна Валерьевна

Организация: МОУ СОШ №13

Населенный пункт: г.о. Павловский Посад МО

Школа должна в первую очередь учить детей мыслить — причем, всех детей, без всякого исключения, несмотря на разное имущественное и социальное положение семей, а также наследственных задатков детей.

В. В. Давыдов

 

Как известно, в новых стандартах общего образования в качестве нового методологического подхода заложено требование к метапредметным результатам обучения. Метапредметный подход предлагает такую переорганизацию предметного образования, когда за счет использования на уроках метапредметных технологий транслируется и необходимое предметное содержание – не как сведения для запоминания, а как знания для осмысления и использования. Школьники учатся разбираться в устройстве предметных действительностей, они при помощи метапредметных технологий обучаются видеть, какие теории и системы понятий стоят за той или иной наукой, в каких они находятся взаимоотношениях, какие позиции сталкиваются и тем самым разворачивают науку, наконец, какие рубежи современного знания та или иная наука уже освоила, а какие нет, и где основные точки приложения сил, в которых ожидаются прорывные результаты. Метапредметный подход не означает, что нужно выбросить предметное образование. Он впервые делает возможным освоение в предметных областях того, что в принципе недоступно и невозможно. Использование метапредметных технологий способствует повышению интеллекта. Речь идет о том, чтобы повысить качество предметной работы и сделать ее реально содержательной через повышение педагогического профессионализма. С другой стороны, не забить головы набором ненужных сведений из предметов, но найти те центральные единицы содержания, которые были бы связаны и с действием, и с живой работой мышления, и с коммуникацией и потому вокруг них, уже в их логике развертывания, а не в логике развертывания учебных тем можно заново группировать учебный материал. Отсюда – системно-мыследеятельностный подход. В качестве метапредметов Громыко Ю.В. были выделены: «Знание», «Знак», «Проблема», «Задача».

В рамках метапредмета — «Знание» — формируется свой блок способностей.

К их числу можно отнести, например, способность работать с понятиями, систематизирующую способность (т. е. способность работать с системами знаний), идеализационную способность (способность строить идеализации)

В рамках метапредмета «Знак» у школьников формируется способность схематизации. Они учатся выражать с помощью схем то, что понимают, то, что хотят сказать, то, что пытаются помыслить или промыслить, то, что хотят сделать.

 

Изучая метапредмет «Проблема», школьники учатся обсуждать вопросы, которые носят характер открытых, по сей день неразрешимых проблем.

На метапредмете «Задача» учащиеся получают знание о разных типах задач и способах их решения. При изучении метапредмета «Задача» у школьников формируются способности понимания и схематизации условий, моделирования объекта задачи, конструирования способов решения, выстраивания деятельностных процедур достижения цели.

 

Одна из задач метапредметного подхода осознание себя в этом мире и развитие единой системы природа-человек-общество.

Метапредметные методы – особый вид когнитивных методов обучения, которые представляют собой метаспособы, соответствующие метасодержанию эвристического образования. (А.В. Хуторской):

Метод смыслового видения;

Метод вживания;

Метод образного видения;

Метод графических ассоциаций;

Метод фонетических ассоциаций, комбинированный;

Метод символического видения;

Метод гипотез (рабочих, реальных);

Метод наблюдений;

Метод сравнений;

Метод эвристических бесед;

Метод ошибок;

Метод регрессии.

Каковы могут быть методы, приемы и варианты реализации условий, обеспечивающих формирование и развитие до соответствующих уровней метапредметных новообразований у учащихся. Рассмотрим некоторые направления деятельности учителя:

o Развитие личности и социальная адаптация (выступление учащихся в различных социальных ролях) при выполнении учебно-познавательной деятельности по физике в паре, группе, коллективе класса, разновозрастном учебном коллективе. Например, проведение уроков моделирования и конструирования при изучении нового материала:

1. Мысленное (идеальное) интуитивное – это моделирование, основанное на интуитивном представлении об объекте исследования. Знаковое – это моделирование, использующее в качестве моделей знаковые преобразования какого-либо вида: схемы, графики, чертежи, формулы

2. Урок конструирования: его можно рассматривать как отдельный тип урока, либо как составную часть урока моделирования. Основная задача данного типа урока – на основе построения «содержательной абстракции и содержательного обобщения» сконструировать новое понятие (способ). Здесь идет групповая форма общения, а затем всем классом обсуждаются варианты решения и на их основе фиксируется в тетради способ (понятие). Урок как всегда заканчивается рефлексией, в результате которой дети формулируют те «открытия», которые они на уроке сделали.

o Гуманитаризация содержания учебных курсов физики за счет включения материалов, отражающих взаимосвязь физики и искусства, элементов истории физики и биографий ученых, элементов биофизики (в т.ч. человека), природного и экологического характера. Использую следующие формы работы с учащимися: практические и лабораторные исследовательские работы, работа с литературой с дальнейшей презентацией результатов, подготовка учащимися сообщений с использованием новейших сведений (из Интернета, научной и научно-популярной периодической литературы), выполнение учащимися проектов. Формами отчетности учащихся могут быть: проектная работа, творческая работа.

o Гуманизация отношений между субъектами процесса обучения, предполагающая отношение к каждому субъекту как высшей ценности за счет применения интегративно-дифференцированного подхода к обучению ориентированного на выполнение двух главных образовательных задач – формирование цельного представления о мире (единой научной картины мира) и создание условий для проявления каждым обучающимся своей индивидуальности и неповторимости как свойства Личности.

Структура осуществления “Метапредметности” на уроках физики и во внеурочное время:

1) Уроки с привлечением некоторых знаний уч-ся из других учебных предметов (физика, химия, астрономия, география,история и др.):

Поиск необходимой информации в различных источниках и сети Интернет (дети делают сообщения, находят рисунки и делают их сами, фотографии к занятиям).

2) Наблюдения и опыты осуществляем в ходе самостоятельной деятельности, а не по инструкции. Учащимся предлагается: поставить опыт, демонстрирующий суть физического явления, зависимость физических величин;

3) В течение года учащимся предлагается выполнить домашние исследования, сделать вывод;

4) Для формирования критического мышления, с целью осознанного построения речевого высказывания в устной и письменной форме учащимся можно предложить при ответах использовать различные блок-схемы

5) Проведение мониторинга метапредметных результатов. “Метапредметными результатами обучения физике в основной школе являются:

овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, постановки целей, планирования, самоконтроля и оценки результатов своей деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий;

понимание различий между исходными фактами и гипотезами для их объяснения, теоретическими моделями и реальными объектами, овладение универсальными учебными действиями на примерах гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез, разработки теоретических моделей процессов или явлений;

формирование умений воспринимать, перерабатывать и предъявлять информацию в словесной, образной, символической формах, анализировать и перерабатывать полученную информацию в соответствии с поставленными задачами, выделять основное содержание прочитанного текста, находить в нем ответы на поставленные вопросы и излагать его;

приобретение опыта самостоятельного поиска, анализа и отбора информации с использованием различных источников и новых информационных технологий для решения познавательных задач;

развитие монологической и диалогической речи, умения выражать свои мысли и способности выслушивать собеседника, понимать его точку зрения, признавать право другого человека на иное мнение;

освоение приемов действий в нестандартных ситуациях, овладение эвристическими и методами решения проблем;

формирование умений работать в группе с выполнением различных социальных ролей, представлять и отстаивать свои взгляды и убеждения, вести дискуссию”.

Рефлексия результатов деятельности (проходит в различной форме на каждом занятии). Для диагностики и формирования познавательных универсальных учебных действий целесообразны следующие виды заданий: “найди отличия” (можно задать их количество); поиск лишнего; “лабиринты”;упорядочивание;“цепочки”;хитроумные решения составление схем-опор; работа с разного вида таблицами; составление и распознавание диаграмм; работа со словарями; найди ошибки; проведи эксперимент; рассказ по рисунку; дополни предложение; выбор из текста терминов и т.д. С целью проверки уровня сформированности экспериментальных умений учащимся предлагается по заданию учителя провести лабораторные опыты по изученной теме. При этом в соответствии со структурой эксперимента необходимо исходить из предположения, что учащиеся, в первую очередь, должны выполнить следующие действия: сформулировать цель эксперимента; сформулировать и обосновать гипотезу; выяснить условия эксперимента; спроектировать эксперимент; отобрать необходимые приборы, материалы, инструменты; собрать установку; провести запроектированные опыты; провести расчеты; на основе анализа сделать выводы.

Таким образом, физика как стержневой представитель системы естественно-научного знания обладает огромным социально-гуманитарным потенциалом, а современное состояние образовательной сферы требует сосредоточения методического внимания и усилий на раскрытии и реализации данного потенциала.

Моя практика позволила определить следующую структуру осуществления «Метапредметности» на уроках физики и во внеурочное время:

1. Уроки с привлечением некоторых знаний учащихся из других учебных предметов (физика, химия, астрономия, география, история и др.):

Связь с Искусством- музыкальные инструменты.

Терменвокс

Терменво́кс (theremin или thereminvox) — электромузыкальный инструмент, созданный в 1918 году российским изобретателем Львом Сергеевичем Терменом в Петрограде.

В 1919 году руководитель Физико-технического института в Петрограде Абрам Иоффе пригласил к себе на работу Льва Термена как специалиста по радиотехнике. Новому сотруднику была поставлена задача измерения диэлектрической постоянной газов при различных давлениях и температурах^[1].

Поначалу измерительная установка Термена представляла собой генератор электрических колебаний на катодной лампе. Испытуемый газ помещался в полость между металлическими пластинами и становился элементом колебательного контура, выполняя роль диэлектрика в конденсаторе и влияя на частоту электрических колебаний. В процессе работы над повышением чувствительности установки возникла идея объединения двух генераторов, один из которых давал колебания переменной частоты, а другой — колебания определённой неизменной частоты. Сигналы от обоих генераторов подавались на катодное реле; на выходе реле формировался сигнал с разностной частотой. Относительное изменение разностной частоты от параметров испытуемого газа позволяло компенсировать систематические ошибки, повышая точность измерений. При этом, если разностная частота попадала в звуковой диапазон, то сигнал можно было воспринимать на слух. Прибор оказался очень чувствительным: реагировал на малейшие изменения ёмкости колебательного контура, вызванные, например, изменением положения руки человека в пространстве. С изменением ёмкости менялась частота звука. То есть, звук возникал при движении руки человека.

Подобрать мелодию не составляло для Термена большого труда, так как он с детства увлекался музыкой. В ноябре 1920 года на заседании кружка механиков имени профессора Кирпичёва физик Термен дал свой первый концерт^[1]. Изобретённый им электронный музыкальный инструмент первоначально был назван этеротоном (звук из воздуха, эфира), вскоре был переименован в честь автора и стал называться терменвоксом^[2].

При создании инструмента (помимо электрической генерации звука) Термен обращал особое внимание на «возможность весьма тонкого управления без какой-либо затраты механической энергии, требуемой для нажатия струн или клавиш. Исполнение музыки на электрическом инструменте должно производиться, например, свободными движениями пальцев в воздухе, аналогично дирижёрским жестам, на расстоянии от инструмента»^[3].

В марте 1922 года Лев Сергеевич Термен и член коллегии Наркомпочтеля председатель Радиосовета А. М. Николаев приехали в Кремль к В. И. Ленину для показа инструмента. Термен после собственноручного исполнения «Этюда» Скрябина, «Лебедя» Сен-Санса и «Жаворонка» Глинки, стал помогать Ленину играть на терменвоксе. Однако вскоре оказалось, что Ленин может играть самостоятельно. Ленин завершил исполнение «Жаворонка» Глинки без помощи изобретателя. Кроме того, была продемонстрирована сигнализация на ёмкостном реле, принцип действия которого был схож с принципом действия терменвокса^[4][5].

Высоко оценив перспективы изобретения, Ленин написал записку наркомвоенмору Льву Троцкому:

Обсудить, нельзя ли уменьшить караулы кремлёвских курсантов посредством введения в Кремле электрической сигнализации? (Один инженер, Термен, показывал нам в Кремле свои опыты…)

— Коммерсантъ-Власть^[6]

В результате, несмотря на все трудности того времени, был подписан декрет о создании физико-технического отдела при Государственном рентгенологическом и радиологическом институте, где изобретатель продолжил свои исследования^[7].

• Поиск необходимой информации в различных источниках и сети Интернет (дети делают сообщения, находят рисунки и делают их сами, фотографии к занятиям).
• Использование заданий типа:

Как ученые физики помогли советской армии в период блокады Ленинграда.

«Дорога жизни» пролегала по льду замерзшего Ладожского озера. От нее зависела жизнь. Когда грузовики шли в Ленинград максимально нагруженные, лед выдерживал, а на обратном пути, когда они вывозили больных и голодных людей, т.е. имели значительно меньший груз, лед часто ломался и машины проваливались под лед.

Ученые провели исследования и установили: главную роль играет деформация льда. Эта деформация и распространяющиеся от нее по льду упругие волны зависят от скорости движения транспорта. Критическая скорость 35 км/ч: если транспорт шел со скоростью, близкой к скорости распространения ледовой волны, то даже одна машина могла вызвать гибельный резонанс и пролом льда. Большую роль играла интерференция волн сотрясений, возникающих при встрече машин или обгоне; сложение амплитуд колебания вызывало разрушение льда.

• 1. Прочитайте небольшой текст о Байкале.

«Озеро Байкал – огромное хранилище пресной воды. Температура поверхностных слоёв воды в Байкале летом +8…+9°С, а в отдельных заливах +15 °C. Температура же глубинных слоёв – в любое время года около +4°C. Водная масса Байкала оказывает влияние на климат прибрежной территории. Наступление весны на Байкале задерживается на 10-15 дней по сравнению с прилегающими районами, а осень часто бывает довольно продолжительная» Объясните: А) почему температура глубинных слоев озера +4°C. Б) почему вблизи озера Байкал и весна, и зима наступают позже, чем в прилегающих районах.

Для ответа воспользуйтесь справочными материалами о свойствах воды.

1. Наблюдения и опыты осуществляем в ходе самостоятельной деятельности, а не по инструкции. Учащимся предлагается: поставить опыт, демонстрирующий, что при изменении направления тока в проводнике, изменяется и направление магнитного поля вокруг проводника с током. Даю алгоритм:

• Выберите необходимое оборудование
• Соберите установку.
• Продемонстрируйте опыт и прокомментируйте его по следующему плану:

1. Какое предположение проверялось в опыте?
2. Какое оборудование было выбрано для опыта и почему?
3. Что наблюдалось при проведении опыта?
4. Какой вывод можно сделать по результатам опыта?

1. В течение года учащиеся успешно выполняют домашние исследования. Например: апробировала и применяю задания для учащихся 7-го класса, которые предлагают В.Г.Разумовский, В.А.Орлов, Ю. И.Дик:

Исследование 1

• Рассмотрите устройство медицинского термометра (градусника) для измерения температуры тела человека. Полученную информацию, после ее анализа, запишите в таблицу: Цена деления шкалы термометра. Верхний предел шкалы термометра. Нижний предел шкалы термометра. Погрешность термометра.
• Выскажите свое предположение о том, какое физическое явление лежит в основе действия (работы) термометра.
• Измерьте свою температуру. Результат измерения запишите в таблицу.

Исследование 2

• Рассмотрите устройство медицинского шприца и охарактеризуйте его как прибор для измерения объема (при отсутствии шприца это можно проделать с мензуркой или мерной кружкой).
• После рассмотрения и анализа прибора результаты запишите в таблицу: Цена деления шкалы шприца. Верхний предел шкалы.
• С помощью шприца определите объем той посуды, которой вы пользуетесь — столовой ложки, чайной ложки, чашки.
• Результаты опытов, с учетом абсолютной погрешности измерения, запишите в таблицу. [2]

1. Для практического применения универсальных учебных действий предлагаю систематические упражнения. Например:

1. С помощью измерительной ленты измерьте длину и ширину своей комнаты и вычислите ее площадь.
2. В сутках 24 часа. Выразите это время в минутах и секундах. Запишите эти числа в стандартном виде.
3. Длина демонстрационного стола в кабинете физики равна 2,4 м. Выразите эту длину в километрах, дециметрах, сантиметрах и миллиметрах.
4. Найдите плотность зубной пасты в тюбике.

1. Большое значение имеют обобщающие уроки. С целью осознанного построения речевого высказывания в устной и письменной форме предлагаю учащимся при ответах использовать блок-схемы типа:

• Устройство, прибор, механизм:

1) назначение; 2) устройство; 3) принцип действия; 4) применение; 5) условия применения;

• Физическая величина:

1) определение; 2) обозначение; 3) формула для вычисления; 4) единица измерения; 5) прибор для измерения.

Использую решение нетрадиционных систематизирующих задач в профильном обучении. Это задачи, не выходящие за рамки школьной программы, но требующие для решения нестандартного подхода. Рассмотрим задачи по теме «Молекулярная физика и основы термодинамики». Особое место занимают задачи на перевод графика некоторого газового процесса из одних координат в другие. В этом случае требуется правильно записать функциональную зависимость между параметрами термодинамической системы согласно условию задачи и получить нужную функцию параметров в требуемых координатах.

Во внеурочной деятельности

Создание мультфильма из пластилина.

Этапы создания мультфильма из пластилина	Основные действия
Продумывание замысла	С какой целью создается мультфильм, в какой технике, что вы хотите рассказать зрителю.
Создание персонажей и декораций	Можно распечатать фон на листе бумаги, можно использовать пластилинографию, объемные предметы: домики, деревья, кусты, предметы интерьера. При съемке с нескольких ракурсов можно подготовить несколько разных фонов.
Съемка.	Первым делом сделайте 2-3 кадра пустого фона. Потом у нас должны появиться персонажи. Персонаж появляется от самой границы кадра, двигается приблизительно на 1 см. Расчет времени: обычно 4-6 кадров в секунду Соответственно, при скорости 6 кадров в секунду для минуты фильма нужно сделать 240 фотографий После съемки 10-15 кадров прокручиваем кадры в просмотровом режиме в быстром темпе, примерно так движение будет выглядеть в вашем мультфильме.
Озвучивание	Запись аудиоряда на имеющееся техническое устройство
Монтаж	Осуществляется в различных программах, удобных пользователю. Создание титров. В титрах вы можете не только указать фамилии педагогов и детей – создателей м/ф, но и включить видео или фото материалы самого процесса создания м/ф

 

Применяя метапредметный подход, я ориентируюсь на развитие у школьников базовых способностей

• Мышление
• Воображение
• Целеполагание
• Понимание
• Действие

 

Значение метапредметного подхода в образовании состоит в том, что он позволяет сохранять и отстаивать культуру мышления и культуру формирования целостного мировоззрения.

1. file0.docx.. 34,9 КБ
2. file1.ppt.zip.. 7,8 МБ

Опубликовано: 02.11.2019