Доклад"Внедрение межпредметных связей в процессе решения физических задач в рамках международного исследования ПИЗА."

Внедрение межпредметных связей в процессе решения физических задач в рамках международного исследования PISA .

Вольность и союз наук необходимо

                                                               требуют взаимного сообщения.
                                                            Слеп физик без математики,

                                                сухорук без химии. 
                                                                                                       М.В.Ломоносов.

                                                 ВВЕДЕНИЕ

Межпредметные связи – важнейший принцип обучения в современной школе. Он обеспечивает взаимосвязь естественно-научного и общественно-гуманитарного циклов и их связь с трудовым обучением школьников.  С помощью межпредметных связей учитель в сотрудничестве с учителями других предметов осуществляет целенаправленное решение комплекса учебно-воспитательных задач. Современный учитель должен уметь творчески осуществлять межпредметные связи на уроках и во внеклассной работе,  для этого ему необходимо владеть теоретическими вопросами и осознанно применять методические рекомендации, находя новые пути использования межпредметных связей в обучении  с учетом новых программ и требований реформы школы.

Использование межпредметных связей при подготовке к  PISA обусловлено, во-первых, повышением научного уровня содержания образования, во-вторых, увеличением объема информации, подлежащей усвоению учащимися, в-третьих, возросшими требованиями к уровню предметных компетенций выпускников средней школы. С целью формирования научного мировоззрения школьников большое внимание в нашей школе уделяется установлению и развитию межпредметных связей не только в процессе всего курса обучения, но и непосредственно при подготовке к PISA

 А концепции современного школьного образования мы стремимся  создать гармоничную и развитую, творчески активную личность, интегрированную в современный социум. Решить такую задачу невозможно в рамках одного учебного предмета. Поэтому в теории и практики обучения наблюдается тенденция к интеграции учебных дисциплин (интегрированные курсы, уроки), которая позволяет учащимся достигать межпредметных обобщений и приближаться к пониманию общей картины мира.

  Типы связей между учебными предметами.

Различают два типа связей между учебными предметами: временную (хронологическую) и понятийную (идейную). Первая предполагает согласование во времени прохождения программы различных предметов, вторая одинаковую трактовку научных понятий на основе общих методических положений. Межпредметные связи могут быть раскрыты и по общности методов исследования (экспериментальный метод в физике и химии, метод моделей в физике и математике) и др. Учителю физики приходится иметь дело с тремя видами межпредметных временных связей: предшествующими, сопутствующими и перспективными.

Предшествующие межпредметные связи, когда при изучении материала курса физики опираются на ранее полученные знания по другим предметам (например, на знания из курсов природоведения, географии, математики).

Сопутствующие межпредметные связи – это связи, учитывающие тот факт, что ряд вопросов и понятий одновременно изучается как по физике, так и по другим предметам (например, понятие о векторе почти одновременно дается в курсе геометрии и физики; понятие о звуке изучается в физике, а органы слуха – в биологии и др.)

Перспективные межпредметные связи используются, когда изучение материала по физике опережает его применение в других предметах (например, понятие о строении атома в физике изучается раньше, чем в курсе химии); в этом случае учитель химии опирается на знания, полученные на уроках физики. Понятие о материи (вещество и поле) в курсе физики изучается, а учитывается при изучении курса обществоведения.

Пути осуществления межпредметных связей

Уроки физики с привлечением межпредметных связей могут быть двух типов: уроки с привлечением некоторых знаний из смежных предметов и обобщающие уроки. Первые из них проводят с использованием следующих приемов осуществления межпредметных связей.

Домашние задания по другим предметам. Учащимся предлагают домашние задания по повторению ранее пройденного материала по смежным предметам, необходимого для понимания вопросов, которые будут рассмотрены на следующем уроке. Например, перед изучением теплоты сгорания топлива учащимся предлагают домашнее задание: повторить по учебнику «Химия 8» об энергетике процесса горения. Так же при объяснении природы тока в электролитах привлекают знания учащихся об электрической диссоциации и электролизе из курса химии.

Решение задач межпредметного характера. Для закрепления материала целесообразно решить задачи межпредметного содержания. Например, после объяснения условия плавания тел в жидкости школьникам в качестве упражнения предлагают задание: объяснить роль плавательного пузыря у рыб с точки зрения физики.

Сведения, полученные на уроках по другим предметам, либо используют в качестве опорных знаний, либо используют для углубления и закрепления знаний.

Обобщающие уроки систематизируют знания и навыки по межпредметным связям. Формы занятий: межпредметные семинары (например; «Тепловые двигатели и охрана природы»), диспуты, викторины, КВН, олимпиада,…

На уроках физико-математического цикла прослеживается межпредметная связь не только, с такими дисциплинами как физика, математика, информатика, но география, история, литература, изо,

1.     Реализация  межпредметных связей на уроках физики

1.     Связь  физики и математики (алгебры).

Связь с математикой необходима при решении задач. Это не только умение делать математические расчеты, анализировать графики зависимости физических величин, но главное учитель развивает логику мышления учащихся при анализе формул. В 7 классе при решении качественных задач по теме «Плотность вещества» учащиеся рассматривают зависимость объема от плотности при равных массах тела. Рассуждают, анализируют формулу, делают вывод. В 9 классе при анализе Закона всемирного тяготения рассматривают, что сила обратно пропорциональна квадрату расстояния между телами.

 В 10-11 классах большое внимание отводится  учителем на решение задач в общим виде, где учащиеся должны применяя несколько формул, вывести одну - конечную. Здесь не обойтись без хорошей математической подготовки, необходимы умения в решении уравнений и систем уравнений.

2.     Связь курса геометрии с курсом физики.

Весьма существенное влияние курса геометрии оказывает на курс физики через геометрическую и теоретико-множественную символику. Например,  А также через использование формул и теорем.

3.     Связь курса физики с химией.

Физика и химия часто взаимно дополняют друг друга, т.к. на уроках по этим предметам одни и те же явления и процессы рассматривают с разных сторон. К числу важнейших общих для физики и химии понятий относятся понятия вещества, массы, веса, энергии.

Взаимосвязь с химией реализую на уроке «Строение атома и атомного ядра» в 9 классе. Ученики получают первые знания о строении вещества порядкового номера, знакомятся с Периодической системой Д. И. Менделеева. На уроке в десятом классе «Проводимость электрического тока» использую понятие о принадлежности к группе элементов Периодической системы для объяснения разной теплопроводности различных материалов. Уроки «Законы электролиза Фарадея», «Кристаллы и кристаллическая решетка», «Строение атома», «Опыт Резерфорда», «Ядерные реакции», «Сгорание топлива», «Химическое действие света, фотография» связывают физические и химические знания.

Важностью межпредметной связи является изучение одних и тех же теорий – молекулярно кинетической и электронной теории строения вещества.

4.     Связь курса физики с биологией.

Взаимосвязь физики с биологией реализую при изучении диффузии, на этом уроке привожу примеры из ботаники (Лягушка живет в воде и не пьет ее, на суше дышит легкими и влажной кожей, а в воде через кожу). При прохождении звуковых и световых явлений – материал из зоологии и анатомии (в частности, о строении уха, глаза, световом восприятии, особенностях зрения рыб и человека).

Связь физики с биологией древняя и плодотворная. Можно назвать немало выдающихся физиков, внесших свой вклад в развитие биологии, и естествоиспытателей, открывших фундаментальные физические законы. Это всемирно известный физик Гельмгольц, врач Майер, ботаники К.А.Тимирязев, Броун. Связь физики с биологическими науками особенно расширилась в последние десятилетия, когда возникли такие науки, как биофизика, агрофизика, бионика. При изучении биологических дисциплин учащиеся используют физические понятия как теплота, температура, свет, влажность.

5.     Связь курса физики с географией (естествознанием).

Взаимосвязь физики с географией и экологией реализую на уроках: «Атмосферное давление», «Виды транспорта», «Тепловые двигатели и их значения», «Пути решения экологических проблем», «Работа с географической картой при определении давления на различных глубинах и высотах».

При изучении географии учащиеся получают представление о движении, форме и размерах Земли, о строении атмосферы, способах измерения атмосферного давления, об образовании ветров, об использовании энергии. Всё это может найти отражение в физике.

6.     Связь курса физики с историей.

Здесь рассматриваются вопросы развития орудий труда, процесс развития производительных сил и производственных отношений, развитие культуры, техники и науки, историческая характеристика эпохи и её выдающихся деятелей, в том числе и учёных физиков.

7.      Связь курса физики с литературой.

Данная взаимосвязь на уроках физики выражается прежде всего в использовании примеров из художественной и научно-популярной литературы или фольклора, образно описывающих то или иное физическое явление, историческую обстановку, образ учёного и т.д.

8.      Астрономия.

1.     Закон всемирного тяготения           

Он перестают быть “земным” и выступает как важный космический фактор.

2.     Солнце – плазма.   Термоядерные реакции звёзд.

3.     Спектры и спектральный анализ.

При помощи спектрального анализа определён химический состав звёзд, планет, температура, давление и т.д.

4.     Искусственные спутники и космические скорости. Сила тяжести на других планетах.   Гравитация, невесомость, перегрузки

9.     Реализация межпредметных связей по линии «черчение-физика»

На уроках физики прослеживается связь с черчением (необходимо аккуратно чертить схемы), ИЗО (даются задания: нарисовать плакат по проблемам экологии применения тепловых двигателей 8 класс).

Учащиеся 7-9 классов часто изготавливают приборы своими руками (паровые турбины, печки, демонстрирующих тягу). Все это возможно сделать, применяя навыки, полученные на уроках труда.

10.  Связь курса  «информатика-физика»

Без знаний информатики, учащиеся не могут создавать свои работы на компьютере (презентации, проекты, буклеты),  осуществлять поиск информации в Интернете. 

Примером связи со многими предметами служат проекты, создаваемые  учащимися совместно с учителем.

Реализация межпредметных связей на внеклассных мероприятиях.

Опыт показывает, что большой интерес у учащихся вызывают мероприятия, темы которых охватывают широкий круг вопросов связанных с изучением двух и нескольких школьных предметов. Цель, такого мероприятия в яркой увлекательной форме расширять и углублять знания, полученные на уроках физики и применение их в другой области (например, урок – КВН в 7 классе «Механическое движение», «Плотность вещества», «Сила»).

Планирую провести историко-физические викторины «Вопросы физиков к историческим фактам и событиям», «Знаменитые физики тысячелетия».

На своих уроках часто использую стихи, загадки соответствующие теме урока. Ученики обычно приходят к выводу о том, какое физическое явление описывают: пословицы, загадки, стихотворения.

Физический вопрос, заданный поэтическим обрывком почти всегда побуждает к развитию образного мышления учащихся, что очень важно!

В заключении хочу зачитать  отрывок из поэмы Маргариты Алигер “Ленинские горы”:

О, физика – наука из наук!

Все впереди!

Как мало за плечами!

Пусть химия нам будет вместо рук.

Пусть станет математика очами.

Не разлучайте этих трех сестер

Познания всего в подлунном мире,

Тогда лишь будет ум и глаз остер

И знанье человеческое шире.

Эти строки раскрывают связь химии с другими естественными науками, причем об этом говорил ещё М.В. Ломоносов более двух веков назад, актуальной является эта мысль и сейчас.

Таким образом, межпредметность - это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов, усиливая системность знаний учащихся, активизирует методы обучения, ориентирует на применение комплексных форм организации обучения, обеспечивая единство учебно-воспитательного процесса.   Межпредметные связи позволяют всесторонне рассматривать изучаемые факты и явления, истолковывать их с точки зрения различных наук, выявляя своеобразие отдельных их сторон, полнее раскрывать всеобщую связь явлений, показывать учащимся возрастающее взаимопроникновение наук и тем самым обеспечить систематизацию знаний выпускников. Использование межпредметных связей при подготовке к  PISA предполагает акцентировать деятельность учащихся на самостоятельном применении сведений из других курсов.

Список литературы:

1.     Дроздов А.А. ЕГЭ 2005. Химия. Поурочное планирование. Тематическое планирование уроков подготовки к экзамену. А.А. Дроздов-М., Издательство “Экзамен”, 2005.

2.     Ильиченко В.Р. Перекрестки физики, химии, биологии. – М.: Просвещение, 1986.

3.     Кондаков Н.И. Логический словарь-справочник. – М., Наука, 1979.

4.     Косова О.Ю. Единый государственный экзамен. Химия: справочные материалы, контрольно-тренировочные упражнения, расчетные задачи /О.Ю.Косова, Л.Л.Егорова. Челябинск: взгляд, 2004.

5.     Кулагин П.Г. Межпредметные связи в обучении. – М.: Просвещение, 1983.

6.     Межпредметные связи в преподавании основ наук в средней школе. –/Под ред. А.В.Усовой – Челябинск, 1982

7.     Славская К.А. Развитие мышления и усвоение знаний. –/ Под ред. Н.А. Менчинской и др. – М.: Просвещение, 1972

8.     Федорова В.Н., Кирюшкин Д.М. Межпредметные связи - М., Педагогика, 1989.