Исследовательская деятельность на уроках физики как средство формирования функциональной грамотности учащихся

Автор: Бударина Елена Владимировна

Организация: МКОУ «Красноярская СШ №2»

Населенный пункт: Волгоградская область, Жирновского МР, р.п. Красный Яр

Образован не тот, кто много знает, а тот, кто хочет много знать, и умеет добывать эти знания». В.П. Вахтёров.

 

 

Для максимальной самореализации и полезного участия в жизни общества учащимся необходимо уметь самостоятельно добывать, анализировать, структурировать и эффективно использовать полученную информацию. «В условиях модернизации роль физики, имеющей множество «пограничных» с другими дисциплинами областей исследования возрастает и обеспечивает разработку эффективных путей и средств решения, жизненно важных для людей задач и проблем. Ядром данного процесса выступает функциональная грамотность, так как под ней понимают «способность человека решать стандартные жизненные задачи в различных сферах жизни и деятельности на основе прикладных знаний»».

В связи с этим, изучение физики должно быть ориентировано на развитие функциональной грамотности обучаемых. К сожалению, как показывают результаты международного исследования PISA, именно с формированием естественно-научной грамотности у большинства школьников наша система образования пока справляется неудовлетворительно.

Работая с учащимися, я часто задумываюсь над вопросом, а понимают ли наши дети то, про что они читают. И сама себе даю ответ, нет, не понимают, а ведь им необходимо научиться изобретать, понимать новое, выражать собственные мысли, принимать решения.

Помогает решить эти вопросы при обучении физике постановка ученика в условия исследователя, на место учёного или первооткрывателя.

Физика – наука экспериментальная. В основе её лежат наблюдения и опыты, и организация исследовательской деятельности учащихся при изучении физики – необходимый фактор, позволяющий повысить интерес к физической науке, сделать её увлекательной, занимательной и полезной и осознать, что физика – это не страшно, физика – это интересно.

Для успешной исследовательской деятельности необходимо выработать у учащихся элементарные навыки этой работы и пробудить интерес к исследовательской работе.

Важно научить учащихся:

• Ставить цель;
• Составлять план исследований;
• Подбирать необходимые приборы и материалы;
• Собирать необходимые установки;
• Проводить исследования и формулировать выводы.

Оглянувших вокруг, можно найти много вопросов, требующих исследований.

Например:

• Почему жужжит пчела?
• Что поднимает в воздух шар?
• В чём причина полярных сияний?

Исследовательская деятельность учащихся многогранна и организую её на любом этапе обучения физике:

• При изучении физической теории;
• При решении задач;
• При проведении демонстрационного эксперимента;
• При выполнении лабораторных работ.

ПРИМЕРЫ:

1. 1.Исследовательский метод очень эффективен при изучении физической теории. Так, после изучения темы «Магнитное поле тока» выдвигаю проблему: как можно усилить действия магнитного поля тока, а нельзя ли с помощью магнитного поля или магнита получить электрический ток?

При изучении электрического сопротивления исследуем его зависимость от рода проводника, длины проводника, площади поперечного сечения проводника.

При изучении механических колебаний исследуем зависимость периода свободных колебаний нитяного маятника от длины нити.

При изучении закон Гука мы исследуем зависимость силы упругости от удлинения пружины.

При изучении динамики экспериментально исследуем зависимость ускорения тела от приложенной к нему силы, исследуем зависит ли ускорение от свойств тел.

Как зависит скорость испарения жидкости от рода, температуры и площади свободной поверхности жидкости?

Из предложенных приборов учащиеся выбирают нужные, вносят предложения, проводят эксперименты, делают выводы.

1. 2. Без решения задач курс физики не может быть усвоен. «Задачи должны не только и не столько способствовать закреплению знаний, тренировке в применении изучаемых законов, сколько формировать исследовательский стиль умственной деятельности», считал Э. А. Эйнштейн.

Не существует отдельного «умения решать задачи» — это побочный продукт умения РАЗМЫШЛЯТЬ. Моя обязанность — научить ребят размышлять.

На уроках, особенно в старших классах, при решении сложных, составных задач, очень часто применяю метод исследования ключевых ситуаций, разработанный Л.Э.Генденштейном.

• Закрываем вопрос задачи и сосредотачиваемся на ситуации, описанной в условии задачи. Переключаем внимание с бесполезного поиска прямого ответа на вопрос задачи на плодотворное исследование ситуации.
• Какие законы и закономерности справедливы для данной ситуации? Как это обосновать?
• Записываем эти законы и закономерности в виде уравнений или систем уравнений.
• Открываем вопрос задачи и решаем полученную систему уравнений относительно искомых величин.

Остается простая подстановка численных значений.

На одном уроке можно так подробно разобрать одну-две задачи, а вы скажите, что в школьном курсе — тысячи задач! Но к счастью, действительно различных задач в школьном курсе физики не так уж много! Сюжеты тысяч задач группируются вокруг нескольких десятков ситуаций. Эти ситуации и называются КЛЮЧЕВЫМИ.

Примеры в механике:

• свободное падение тела,
• движение тела по наклонной плоскости,
• движение планеты по круговой орбите,
• колебания математического маятника…

Исследовать небольшое число ключевых ситуаций можно! Стирается искусственная грань между «теорией» и «задачами»: на смену «запоминанию» и «применению заученного» приходит исследование.

На уроках в 7-9 классах стараюсь решать больше экспериментальных задач или задач,

1. Исследуйте, изменяется ли сопротивление спирали электрической лампы при изменении яркости свечения.

2. Как распределяются токи в ветвях параллельного соединения?

Большое внимание уделяю решению задач, условия которых представлены в виде таблиц или графиков.

1. 3.Физика - это наука экспериментальная, в том смысле, что основные законы природы, изучением которых она занимается, устанавливаются на основании данных эксперимента. Экспериментальная физика - увлекательная работа для учащихся. Её методы позволяют понять и объяснить, а во многих случаях и открыть новые знания.
   Изучение явлений на основе физического эксперимента способствует формированию научного мировоззрения учащихся, более глубокому освоению законов, повышает интерес у школьников к изучению предмета. В лабораторные работы вношу дополнительные задания исследовательского характера. Например, в работе «Измерение силы трения» даю задание: исследуйте, зависит ли сила трения от площади соприкасающихся поверхностей. В ходе изучения темы «Архимедова сила», я провожу исследование зависимости этой силы от глубины погружения, от плотности жидкости, от формы тела, от плотности тела.

Выполнение опытов и наблюдений в домашних условиях является важным дополнением ко всем видам экспериментальных и практических работ, проводимых в школе. Домашние опыты и наблюдения приучают учащихся к исследовательской работе, способствуют выработке навыков самостоятельного планирования опытов, подбора оборудования, формируют умения познавать окружающие явления, рассматривая их в новой ситуации. Ценно, что ребята сами дают объяснения опытов, и не важно, если ученик на первых порах делает это не правильно или не совсем точно. Важно, что он старается сам разрешить задачу. В связи с этим уместно вспомнить слова П.Л.Капицы: «Пусть лучше будет десять неверных идей, чем ни одной».

7 класс.

Определить плотность мыла и картофеля.

Определить вес воздуха в вашей комнате.

Рассчитайте мощность, которую вы развиваете, поднимаясь с первого этажа на второй.

Определите давление собственного тела на пол.

Определите своё давление на снег, когда вы стоите на лыжах.

Изготовьте модель фонтана.

8 класс.

Вырастите кристалл поваренной соли.

Определите время полного таяния льда в фольге, бумаге, в вате.

Изготовьте две гильзы из алюминиевой фольги и научитесь сообщать им заряды.

Начиная вместе с классом заниматься исследованиями на уроках, некоторые ребята осознают необходимость продолжения исследовательской деятельности самостоятельно по интересующим их темам. Таких ребят я обучаю навыкам исследовательской деятельности во внеурочное время. Начиная от выбора конкретной темы исследования, ребята подходят к ее реализации. Затем следует обучение подготовке к выступлению, подготовка презентации работы, выступление на конференциях разного уровня и рефлексия. Темы работ самые разнообразные, иногда они связаны с изучаемым на уроках материалом (“Экологические проблемы использования автомобильного транспорта”, “Глаз как оптическая система”, “Ультразвук и инфразвук”, «Зодиакальные созвездия»), а иногда - с тем, что интересует ребят в данный момент («Неньтоновские жидкости», «3D –изображения», «Графит и его свойства», «Вода – вещество привычное и необычное», «Оружие Победы».).

Использование исследований на уроках способствует сближению образования и науки, так как в обучение внедряются практические методы исследования объектов и явлений природы – наблюдения и эксперименты, которые являются специфичной формой практики. Их педагогическая ценность в том, что они помогают учителю подвести учащихся к самостоятельному мышлению и самостоятельной практической деятельности; создают необходимые условия для развития умений обучающихся анализировать, отбирать материал, ориентироваться в новой ситуации, находить способы деятельности для решения практических задач в жизненном пространстве. Все это способствует формированию функциональной грамотности школьников.

Конечно, формирование функциональной грамотности - это очень длительный процесс и реализуется во всех образовательных областях, а не только на уроках физики. Но судить об уровне сформированности этих навыков у обучающихся нам в какой-то мере позволяют итоги ВПР. Перед вами – итоги ВПР этого года, которую мои 11-классники писали 17 марта этого года.

В начале работы предлагается девять заданий, которые проверяют понимание основных понятий, явлений, величин и законов, изученных в курсе физики.

Следующая группа из трёх заданий проверяет сформированность методологических умений – снимать показания приборов, определять значения искомой величины по экспериментальному графику или таблице данных значения искомой величины, выделять цель проведения опыта по его описанию или самостоятельно спланировать несложное исследование и описать его проведение.

Далее предлагается группа из трёх заданий, проверяющих умение применять полученные знания для описания устройства и объяснения принципов действия различных технических объектов или узнавать проявление явлений в окружающей жизни. Далее идут два контекстных задания - выпускникам необходимо выделить явление или процесс, лежащий в основе работы устройства и продемонстрировать понимание основных характеристик устройства или правил его безопасного использования.

Последняя группа из трёх заданий проверяет умения работать с текстовой информацией физического содержания. Как правило, предлагаемые тексты содержат различные виды графической информации (таблицы, схематичные рисунки, графики).

Конечно, не у всех выпускников данные навыки сформированы в достаточной мере. Но в то же время, ежегодно более трети выпускников нашей школы выбирают физику для сдачи ЕГЭ и успешно поступают в различные ВУЗы нашей страны на технические специальности.

 

А закончить свое выступление хочется словами: «...Для того, чтобы усовершенствовать ум, надо больше размышлять, чем заучивать»
Р.Декарт

1. file0.doc.. 25,5 КБ
2. file1.ppt.zip.. 7,7 МБ

Опубликовано: 15.04.2021