Формирование ключевых и предметных компетенций через решение практико-ориентированных задач по физике.

Формирование ключевых и предметных компетенций через решение   практико-ориентированных задач по физике.

В Федеральном Госстандарте одним из основных требований к усвоению знаний учащихся является умение применять полученные знания в реальных жизненных ситуациях. Требование ФГОС: подготовить выпускника, обладающего необходимым набором со­временных знаний, умений и качеств, позволяющих ему уверенно чувствовать себя в самостоятельной жизни, умеющего применять знания в реальных ситуациях

       Поэтому в настоящее время важно не заучивание теории, а способность применять знания на практике. Реализовать данное требование ФГОС на уроках физики помогают мне практико- ориентированные задачи.

      Практико - ориентированная задача позволяет обучать школьников решать жизненные проблемы с помощью предметных знаний.

      Практико – ориентированная задача повышает интерес к предмету, способствует развитию любознательности и творческой активности. При решении таких задач дети сами ищут, сопоставляют, обобщают, делают выводы – одним словом действуют. 

     Используя практико – ориентированные задачи на уроках физики, я ставлю конкретные цели:

-Доказать учащимся, что физика нужна всем и повсюду;

-Научить учащихся применять полученные знания на практике;

-Подготовить учащихся к сдаче ЕГЭ и ОГЭ.

      В учебниках, по которым мы работаем в школе, мало практико – ориентированных задач.  Поэтому приходится дополнять задачами из дополнительной литературы или составлять самостоятельно.

        Конечно, все задачи практического содержания не рассмотришь на уроке и в программах нет отдельной темы по решению прикладных задач. Поэтому я предлагаю свой вариант применения практико- ориентированных задач на различных этапах и типах уроков.

Уже на первом уроке физики в 7 классе показываю учащимся неразрывную связь физики с жизнью. Говорю о том, что физика, ее явления и законы действуют в мире живой и неживой природы, что имеет весьма важное значение для жизни и деятельности человеческого организма и создания естественных оптимальных условий существования человека на Земле.  Привожу примеры неразрывной связи физики и техники: физика дала технике автомобили, тепловозы, кино, телевидение. В свою очередь техника позволила заглянуть в космос и начать его освоение. Ярким примером воплощения в жизнь достижений физической науки является создание современных транспортных средств, таких, как самолеты, автомобили, морские и речные судна, космические ракеты; средства связи с применением спутников Земли; лазерные технологии в промышленности и медицине. На последующих уроках я прошу ребят объяснять опыты, факты, явления из жизни “научно, грамотно, с точки зрения физики”. Это вначале вызывает некоторые затруднения у учеников, потому что им привычнее: “это так, потому что я это вижу”. Постепенно они понимают, что все, происходящее вокруг, объясняет физика. Здесь место удивлению: сколько в повседневной жизни интересной физики!

      Считаю, что на первой ступени изучения физики определяющую роль играют демонстрационный эксперимент, самостоятельное выполнение опытов, понимание физических явлений, наблюдаемых в повседневной жизни, и умение их объяснить; уделяется  большое внимание практическому эксперименту, через который познаются законы физики.

    Ученик, хочет он этого или нет, задумается: как проще провести опыт, где встречался он с подобным явлением на практике, где еще может быть полезно данное явление. Большое значение имеют домашние наблюдения и эксперимент: придумайте способ измерения высоты дерева; исследуйте знак заряда наэлектризованных тел и др.

В старших классах учащиеся явно ощущают потребность в систематизации представления о мире. По моему  мнению, одной из важнейших педагогических задач учителя в процессе преподавания физики в профильных классах является  раскрытие его творческого потенциала, гармонизация видения мира с точки физики. При изучении физики на профильном уровне я использую в каждой теме дополнительный материал из истории этой науки или примеры практических применений изученных законов и явлений. Например, при изучении закона сохранения импульса  уместно ознакомить ребят с историей развития идеи космических полётов, с этапами освоения космического пространства и современными достижениями. Изучение разделов по оптике и физике атома  завершаю знакомством с принципом действия лазера и различными применениями лазерного излучения, включая голографию.

Особого внимания заслуживают вопросы энергетики, включая ядерную, а также проблемы безопасности и экологии, связанные с её развитием. В разделе "Механика" раскрываются вопросы механизации производства; в разделах "Электродинамика" и "Квантовая физика" — вопросы электроэнергетики, электрификации, некоторые вопросы электронно-вычислительной техники, при изучении молекулярно-кинетической теории рассматривается создание материалов с заданными техническими свойствами. Во всех разделах курса изучаются различные устройства автоматизации — датчики, реле, усилители, преобразователи, исполнительные механизмы.

Практика показывает, что школьники с интересом решают и воспринимают задачи практического содержания. Учащиеся с увлечением наблюдают, как из практической задачи возникает теоретическая, и как чисто теоретической задаче можно придать практическую форму. К прикладной задаче следует предъявлять следующие требования:

·  в содержании практико-ориентированных задач должны отражаться математические и нематематические проблемы и их взаимная связь;

·  задачи должны соответствовать программе курса, вводиться в процесс обучения как необходимый компонент, служить достижению цели обучения;

·  вводимые в задачу понятия, термины должны быть доступными для учащихся, содержание и требование задачи должны «сближаться с реальной действительностью»;

·  способы и методы решения задачи должны быть приближены к практическим приемам и методам;

·  прикладная часть задачи не должна покрывать ее математическую сущность.

Практико-ориентированные задачи могут быть использованы с разной дидактической целью, они могут заинтересовать или мотивировать, развивать умственную деятельность, объяснять соотношение между математикой и другими дисциплинами.

Виды практико-ориентированных заданий:

- Аналитические (определение и анализ цели, выбор и анализ условий и способов решения, средств достижения цели);

- Организационно-подготовительные (планирование и организация практико-ориентированной работы индивидуальной, групповой или коллективной по созданию объектов, анализ и исследование свойств объектов труда, формирование понятий и установление связей между ними);

- Оценочно-коррекционные (формирование действий оценки и коррекции процесса и результатов деятельности, поиск способов совершенствования, анализ деятельности).

Часто у школьников возникает мысль, будто бы задачи бывают прикладные, т.е. нужные в жизни, и не практические, которые в жизни не понадобятся. Для устранения таких ошибок целесообразно использовать любую возможность показа того, что абстрактная задача может быть связана с прикладными.

 Например: «Двор имеет форму треугольника. Где нужно вкопать столб для подвески светильника, чтобы наилучшим способом осветить ближайшие к столбу точки сторон треугольника?» или «Лесная поляна имеет форму треугольника. В какой ее точке безопаснее развести костер?»

В настоящее время для человека чрезвычайно важно не столько энциклопедическая грамотность, сколько способность применять обобщённые знания и умения для разрешения конкретных ситуаций и проблем, возникающих в реальной действительности. Формировать способность разрешения проблем помогают специальным образом подобранные задачи – практико-ориентированные.

Алгоритм составления практико-ориентированных задач:

1)  Определить цель задачи, её место на уроке, в теме, в курсе.

2)  Определить направленность задачи.

3)  Определить виды информации для составления задачи.

4)  Определить степень самостоятельности учащихся в получении и обработке информации.

5)  Выбрать структуру задачи.

6)  Определить форму ответа на вопрос задачи (однозначный, многовариантный, нестандартный, отсутствие ответа, ответ в виде графика).

Физические задачи классифицируются по содержанию, целевому назначению, глубине исследования вопроса, способам решения, способам задания условия задачи, по степени сложности и т.п.

По содержанию физические задачи делят в зависимости от физического материала, в них рассматриваемого: на задачи по механике, задачи по молекулярной физике, задачи по электродинамике и задачи по квантовой физике. Однако есть задачи, в которых используются сведения из нескольких разделов курса физики, их называют комбинированными или комплексными.

По содержанию различают также задачи абстрактные и конкретные. В абстрактных задачах данные величины приведены в общем виде без указания их конкретного значения. Например: «Тело массой м под действием силы Р движется в течение времени Т. Какой путь пройдет тело за это время, если его начальная скорость равна О?» В задачах с конкретным содержанием приведены значения физических величин.

В зависимости от содержания задачи могут быть политехническими, историческими, содержащими сведения исторического характера, относящиеся к физике, занимательными.

Так как в последнее время все больше внимания уделяется общекультурному компоненту физики, то составляются задачи, условие которых отражает элементы физики в культуре, искусстве, архитектуре, поэзии и др.

Существующие задачники по физике содержат задачи всех указанных выше типов, кроме того, имеются и специальные задачники, посвященные, например, занимательным задачам, политехническим и др.

По степени сложности, или характеру умственной деятельности, физические задачи делят на простые и сложные. Сложность задачи оценивается по числу операций, которые необходимо выполнить при ее решении. Простые задачи требуют применения для своего решения изученных формул, знания единиц физических величин и сводятся к простейшим вычислениям в одно действие. Учителя физики часто называют такие задачи тренировочными и применяют их непосредственно на уроке для закрепления изученного материала. Деятельность учащихся в этом случае носит репродуктивный характер. Сложные задачи -- это задачи, решение которых предполагает выполнение нескольких действий. К сложным относятся комбинированные задачи, решение которых требует применения знаний из разных разделов курса физики. В этом случае выполняется продуктивная деятельность и у учащихся формируется продуктивное мышление.

Особый класс задач составляют творческие задачи, при решении которых у учащихся формируются умения самого высокого уровня. В творческих задачах обычно формулируются требования, но отсутствуют прямые и косвенные указания на то, какие законы следует применять для их решения.

Творческие задачи могут быть исследовательскими, при решении которых получается ответ на вопрос «Почему?», и конструкторскими, решение которых дает ответ на вопрос «Как сделать?». К этой же категории задач относятся и так называемые олимпиадные задачи.

В зависимости от способа выражения условия выделяют текстовые, экспериментальные, графические задачи и задачи-рисунки. По основному способу решения задач целесообразно выделить качественные (задачи-вопросы), вычислительные, графические и экспериментальные задачи. Качественные задачи предполагают, что при их решении не выполняются вычисления, анализ заданной ситуации осуществляется на качественном уровне. При решении вычислительных задач выполняются вычисления; при решении экспериментальных задач применяют физический эксперимент; при решении графических задач используют графики.

Задачи

На конвейерной ленте цеха сборки автомобилей ваз установлена модель Аэросани-амфибия "АС-2", приводимая в движение, как обычно, воздушным винтом толкающего типа. Какова будет скорость модели относительно Земли, если конвейер и сани одновременно придут в движение в противоположных направлениях, то есть будут ли сани оставаться на одном месте или пойдут в какую-либо сторону?

Предположим, что в меридиональном направлении построена идущая строго горизонтально дорога (например магнитная). Поскольку Земля сплюснута с полюсов, ее экваториальный радиус примерно на 21 км превышает полярный. Значит, при перемещении с юга на север от экватора путешественник будет на этой дороге приближаться к центру Земли на 2,1 м после каждого километра пройденного пути. Следовательно, при достаточно малом коэффициенте трения, не превышающем 0,0021, автомобиль на такой дороге покатился бы с юга на север с выключенным мотором. Можно ли воспользоваться силой тяжести в роли дарового двигателя?

Мобильный телефон функционирует в сети GSM-900, но, попадая в зону GSM-1800, переключается -- вручную или автоматически. Определите изменение длины волны, периода колебаний.

На весах стоит стакан с водой. Весы находятся в равновесии. Как изменится равновесие весов при опускании эбонитовой палочки, закрепленной в лапке штатива, в стакан так, чтобы она не касалась дна и стенок. (Ответ объясните).

Краткое описание документа:

Виды практико-ориентированных заданий:

- Аналитические (определение и анализ цели, выбор и анализ условий и способов решения, средств достижения цели);

- Организационно-подготовительные (планирование и организация практико-ориентированной работы индивидуальной, групповой или коллективной по созданию объектов, анализ и исследование свойств объектов труда, формирование понятий и установление связей между ними);

- Оценочно-коррекционные (формирование действий оценки и коррекции процесса и результатов деятельности, поиск способов совершенствования, анализ деятельности).