"Формирование функциональной грамотности на уроках физики"

«ФОРМИРОВАНИЕ  ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ГРАМОТНОСТИ НА УРОКАХ ФИЗИКИ».

Леденева Н.Ю.

МКОУ «Пригородненская СОШ» Щигровского района Курской области

[e-mail]

 «Функционально грамотный человек — это человек,

который способен использовать все постоянно

приобретаемые в течение жизни знания, умения и

навыки для решения максимально широкого

диапазона жизненных задач в различных сферах

человеческой деятельности, общения и социальных

отношений»

Академик РАО А. А. Леонтьев

Функциональная грамотность позволяет саморазвиваться и развивать личностные аспекты учащихся. Задача педагога заключается в формировании у обучающегося готовности использовать усвоенные знания, умения, навыки и способы деятельности в реальной жизни для решения практических задач.

Важно, чтобы у учащихся, к моменту окончания школы были сформированы ключевые компетентности, которые позволят ему применять полученные знания в бытовых, социальных и профессиональных видах деятельности.

Функциональная грамотность включает в себя несколько составляющих, являющихся основными в процессе изучения физики. Это такие, как:

- читательская грамотность;

- математическая грамотность;

- естественнонаучная грамотность.

Рассмотрим каждую из составляющих  и методы ее  формирования более подробно.

-  «Люди перестают мыслить, когда перестают читать» - слова, сказанные более 200 лет назад французским писателем-просветителем, актуальны в наши дни. Не случайно Федеральные государственные образовательные стандарты включают в метапредметные результаты в качестве обязательного компонента «овладение навыками смыслового чтения текстов различных стилей и жанров». По результатам международного сравнительного исследования PISA (пиза), выявлены проблемы в формировании грамотности чтения, понимаемой как способности учащихся к осмыслению текстов различного содержания, формата, а также к использованию прочитанного в разных жизненных ситуациях.  Россия оказалась  позади многих европейских стран.

Цель смыслового чтения – научиться работать с информацией, максимально точно и полно понять содержание текста, уловить все детали и практически осмыслить извлеченную информацию.

Любая задача по физике требует навыков смыслового чтения:

- анализ текста, рисунка, схемы, графика, диаграммы и перевод в цепочку символов и наоборот;

- создание физической модели на основе анализа информации.

Формирование перечисленных умений связано с организацией в процессе обучения физике работы по текстам физического содержания.

Классификация текстов физического содержания:

- тексты с описанием различных физических явлений или процессов, наблюдаемых в природе или в повседневной жизни;

- тексты с описанием технических устройств, принцип работы которых основан на использовании каких-либо законов физики;

- тексты, содержащие информацию о физических факторах загрязнения окружающей среды или их воздействии на живые организмы и человека;

- тексты общекультурного содержания;

- сюжетная текстовая задача.

Для подбора текстов  я использую сайт «Решу ОГЭ». А именно, задание 4:

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

Для изучения электрических свойств стержней, изготовленных из разных материалов (рис. 1),  провели следующие опыты. Взяли два одинаковых электрометра. Первый зарядили от наэлектризованной палочки, а второй оставили незаряженным (рис. 2).

Когда шары электрометров соединили друг с другом одним из стержней, показания приборов не изменились. Это объясняется тем, что материал этого стрежня является _________(А). Такие материалы _________(Б), поэтому второй электрометр остался незаряженным.

Когда шары электрометров соединили другим стержнем, стрелка незаряженного электрометра практически моментально отклонилась от вертикального положения. Это объясняется тем, что материал данного стержня является _________(В). В таких материалах имеются _________(Г), поэтому второй электрометр заряжается.

Список слов и словосочетаний:

1) проводник 2) кристалл 3) диэлектрик 4) электризуются при соприкосновении 5) не проводят электрический заряд 6) свободные электрические заряды  7) связанные электрические заряды

А так же  задание 19 (работа с текстом)

Флотация

Чистая руда почти никогда не встречается в природе. Почти всегда полезное ископаемое перемешано с «пустой», ненужной горной породой. Процесс отделения пустой породы от полезного ископаемого называют обогащением руды.

Одним из способов обогащения руды, основанным на явлении смачивания, является флотация. Сущность флотации состоит в следующем. Раздробленная в мелкий порошок руда взбалтывается в воде. Туда же добавляется небольшое количество вещества, обладающего способностью смачивать одну из подлежащих разделению частей, например крупицы полезного ископаемого, и не смачивать другую часть — крупицы пустой породы. Кроме того, добавляемое вещество не должно растворяться в воде. При этом вода не будет смачивать поверхность крупицы руды, покрытую слоем добавки. Обычно применяют какое-нибудь масло.

В результате перемешивания крупицы полезного ископаемого обволакиваются тонкой пленкой масла, а крупицы пустой породы остаются свободными. В получившуюся смесь очень мелкими порциями вдувают воздух. Пузырьки воздуха, пришедшие в соприкосновение с крупицей полезной породы, покрытой слоем масла и потому не смачиваемой водой, прилипают к ней. Это происходит потому, что тонкая пленка воды между пузырьками воздуха и не смачиваемой ею поверхностью крупицы стремится уменьшить свою площадь, подобно капле воды на промасленной бумаге, и обнажает поверхность крупицы.

Крупицы полезной руды с пузырьками воздуха поднимаются вверх, а крупицы пустой породы опускаются вниз. Таким образом происходит более или менее полное отделение пустой породы и получается так называемый концентрат, богатый полезной рудой.

1) Что такое флотация?

а) способ обогащения руды, в основе которого лежит явление плавания тел

б) способ обогащения руды, в основе которого лежит явление смачивания

в) плавание тел в жидкости

г) способ получения полезных ископаемых

2) Можно ли, используя флотацию, сделать так, чтобы пустая порода всплывала вверх, а крупицы руды оседали на дно? Ответ поясните.

3) Выберите два верных утверждения, которые соответствуют содержанию текста.

 1. Флотация — это способ обогащения руды, в основе которого лежит явление плавания тел.

2. Флотация — это способ обогащения руды, в основе которого лежит явление смачивания.

3. Крупицы полезной руды с пузырьками воздуха поднимаются вверх из смеси воды и руды, потому что на них действует выталкивающая сила, равная силе тяжести.

4. Крупицы полезной руды с пузырьками воздуха поднимаются вверх из смеси воды и руды, потому что на них действует выталкивающая сила, большая, чем сила тяжести.

5. Крупицы полезной руды с пузырьками воздуха поднимаются вверх из смеси воды и руды, потому что на них действует сила поверхностного натяжения слоя воды между масляной пленкой и пузырьком воздуха.

Работая с текстами, учитель или сами ученики могут составить дополнительные вопросы.

Задания к текстам позволяют мне проверять такие знания учащихся, как:

- понимание информации, имеющейся в тексте;

- понимание смысла физических терминов, использующихся в тексте;

- умение анализировать и формулировать выводы;

- умение оценивать степень важности описанных в тексте взглядов и убеждений учёных, деятелей культуры и искусства для современности;

- умение оценивать степень значимости описанных в тексте физических явлений, технических устройств  для жизни общества.

По мнению учёных, смысловое чтение может стать основой развития ценностносмысловых, личностных качеств обучающегося, надежным обеспечением успешной познавательной деятельности на протяжении всей его жизни, поскольку чтение понимается как базовая интеллектуальная технология, как важнейший ресурс развития личности, как источник приобретения знаний.

- Под математической грамотностью понимаются следующие способности учащихся:

- распознавание проблем, которые возникают в окружающей действительности и могут быть решены средствами математики;

- формирование  этих  проблем на языке математики;

- решение  этих проблем, используя математические факты и методы;

- анализ и использование  математических методов решения;

- интерпретирование  полученных результатов с учетом поставленной проблемы;

- формулировка и запись результатов решения.

Сформированность функциональной математической грамотности у школьников, владение ими соответствующими общеучебными умениями на должном уровне, играют огромную роль для успешного освоения курса физики. Приведу примеры:

Физика: Прямолинейное равномерное движение. Прямолинейное равнопеременное движение. Математика: линейная и квадратичная функция, и их графики. Физика: Расчёт количества заряженных частиц (электронов, протонов) по массе заряда и массе одной частицы. Закон всемирного тяготения. Расчет первой космической скорости. Расчёт ускорения свободного падения на других небесных телах. Математика: Запись числа в стандартном виде. Действия с числами, содержащими степень.Физика: Движение тела по наклонной плоскости под действием нескольких сил. Движение тела по горизонтали (или вертикали) под действием нескольких  сил. Математика: Вектор и его проекция.

На уроках физики, учащиеся не всегда способны воспользоваться даже элементарными математическими знаниями и получить правильный числовой ответ на поставленную перед ними задачу физического или практико- ориентированного содержания. Поэтому, при решении физической задачи, необходимо вспоминать знания, полученные на уроках математики, прослеживать межпредметные связи, связь с жизнью, решать прикладные задачи. Физика как наука о явлениях природы опирается на строгий математический аппарат, без которого невозможно выразить ни одну закономерность. Великий А. Эйнштейн сказал: ”Что касается математики, то она интересует меня лишь постольку, поскольку   я могу применить ее в физике”. И это применение безгранично.

С какими же проблемами мы сталкиваемся при решении задач по физике? Учащиеся не умеют применять математическую терминологию (слагаемое, сумма, произведение, частное и т.д.) применительно к физическим условиям. Отсюда неумение формулировать и выражать неизвестные величины из простейших уравнений. Выработанная на уроках математики привычка обозначать неизвестную величину через х нередко вызывает затруднения при переходе на язык формул в физике. При оперировании очень большими числами (скорость света 300000 км/с) или очень маленькими (массы молекул) учащиеся допускают ошибки при переходе к записи чисел с помощью степени числа 10. Не помнят правила нахождения суммы, разности, умножения, деления, корней степенных функций.

 Для успешной деятельности учащихся в области решения физических задач, необходимо вести повторительную работу в области математических знаний.

-Естественнонаучная грамотность – это способность человека занимать активную гражданскую позицию по вопросам, связанным с развитием  естественных наук и применением их достижений, его готовность интересоваться естественнонаучными идеями.

Естественнонаучно грамотный человек стремится участвовать в аргументированном обсуждении проблем, относящихся к естественным наукам и технологиям, что требует от него следующих компетентностей:

- научно объяснять явления и понимать основные особенности естественнонаучного исследования;

- интерпретировать данные и использовать научные доказательства для получения выводов.

Для формирования данной грамотности можно на уроках физики использовать задания из окрытого банка заданий для оценки естественнонаучной грамотности (VII-IX классы) ФГБНУ «Федеральный институт педагогических измерений». Банк заданий для оценки естественнонаучной грамотности обучающихся 7 – 9 классов включает 700 разработанных заданий, в том числе:

- 200 заданий для обучающихся 7 классов;

- 200 заданий для обучающихся 8 классов;

- 300 заданий для обучающихся 9 классов.

Задание. Дрон-рейсинг

Дрон-рейсинг – это гонки дронов. Дроны мчатся к финишу на скорости свыше 100 км/ч. Беспилотниками управляют гонщики с помощью специальных очков виртуальной реальности и пульта дистанционного управления – контроллера. В таких состязаниях требуется не только максимальная скорость. Нужно прийти к финишу первым, преодолев все преграды и пролетев через чек-пойнты – специальные подсвеченные участки трассы. Для этого необходимо чувствовать размеры дрона, чтобы провести его между преградами, правильно совершить манёвр, вписаться в крутой поворот. Это напоминает компьютерную игру, которая происходит на самом деле.

 В дрон-рейсинге существует ограничение: расстояние между роторами диаметрально противоположных моторов не должно превышать установленного значения. Наиболее популярные классы дронов – от 210 до 250 мм. Количество моторов обычно не регламентируется, но почти все пилоты летают на квадрокоптерах – это оптимальное решение с точки зрения мощности, веса и аэродинамики. При этом время полёта гоночных дронов невелико и в среднем составляет 3–5 минут.

Вопрос 1:

Двое друзей собираются участвовать в дрон-рейсинге. Ребята настроены на победу и сформулировали проблемы, которые необходимо решить до соревнований. На какие из указанных ниже вопросов ребята смогут ответить, используя естественнонаучные методы? Выберите все верные ответы.

А. В какой цвет покрасить корпус дрона для того, чтобы он понравился зрителям?

В. Какова должна быть ёмкость аккумуляторной батареи квадрокоптера для пролёта всей дистанции гонок?

С. Можно ли увеличить размеры пропеллеров, если изменить мощность электродвигателя?

Д. Могут ли школьники участвовать в гонках Всероссийской лиги дрон-рейсинга?

Е. Можно ли использовать видеоаппаратуру, дающую задержку изображения до 20 миллисекунд, если предполагается разгонять дрон до 100 км/ч?

Вопрос 2:

Оцените возможную протяжённость трассы для соревнований дронов. Приведите расчёты.

Вопрос 3:

Беспилотные летательные аппараты – это самолёты, вертолёты, аэростаты или дроны, которые пилотируются дистанционно оператором или полностью автоматически. На протяжении многих лет самой популярной сферой применения беспилотников были военные операции. Сегодня для беспилотников расширены границы их деятельности. А подготовка операторов беспилотников обычно начинается с дрон-рейсинга. Приведите не менее трёх примеров возможного применения беспилотных летательных аппаратов.

 Закончить свое выступление хочется словами Р.Декарта:

«...Для того, чтобы усовершенствовать ум, надо больше размышлять, чем заучивать»

Список литературы.

1.     Сайт Решу ОГЭ. Задание 4, задание 19.

2.     Окрытый банк заданий для оценки естественнонаучной грамотности (VII-IX классы) ФГБНУ «Федеральный институт педагогических измерений».