Повышение уровня естественнонаучной грамотности студентов на занятиях физики

Повышение уровня естественнонаучной грамотности

 студентов на занятиях физики

Куценко Н. И. преподаватель физики

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение     «Волгоградский колледж ресторанного сервиса и торговли»,

г. Волгоград

Аннотация: Статья посвящена приёмам повышение уровня естественнонаучной грамотности студентов на занятиях физики. Важно обучить студентов умениям: сравнения, выбора, оценки. Очевидно, выигрышно, создавать ситуации критического осмысления, аргументированного предпочтения, обоснованной тактики. 

Естественнонаучная грамотность студентов выступает, как показатель сформированности компетенций будущих профессионалов, специалистов.

Очень важным определителем в этом плане выступает желание видеть будущего специалиста, умеющего  находить, пояснять и использовать естественнонаучные знания в ситуациях, максимально приближенных, к профессиональной среде. Студента умеющего соединять информацию из теоретических источников: цифровых, объяснений преподавателя, из учебников и те навыки, что были получены на практических профессиональных платформах. Студент, демонстрирующий способность использовать потенциал своих компетенций для  обоснования своих действий в изменившихся ситуациях, студент высокого ранга.

Для начала, стоит обучить студентов умениям: сравнения, выбора, оценки в нашем случае, продуктов питания, технических средств и даже единиц измерений (в разных странах преобладающими). Очевидно, выигрышно, создавать ситуации критического осмысления, аргументированного предпочтения, обоснованной тактики. 

 Можно начать с проблемы, изучить ситуацию, разделением на отдельные «фракции», создать связи, к каждому из них привязать подобные явления, в нашем случае, физические явления, найти законы их разрешающие, вывести общий алгоритм действий. Обязательно нужно оценить эти действия, не фантастичны ли они, хорошо бы найти подобную жизненную модель и сравнить пути  разрешения.

Изначально, студенты, занимающиеся исследовательской деятельностью, уже выражают актуальность выбранной темы, учатся отбирать факты, изучают необходимый теоретический материал;  применяют некие модели или проектные технологии. Студенты в ходе работы учатся интерпретировать  полученные сведения, используют естественнонаучные данные из различных разделов физики; формулируют выводы, принимают решения на основе естественнонаучных знаний об использовании своего материала в определённых жизненных ситуациях или на практических занятиях.

Если, изначально,  в начале занятия, перед изучением нового материала давать некий текст, в котором обучающиеся должны найти проблему (прогнозируя основную цель урока), а может быть даже научный вопрос (для будущего роста). Дать возможность выделить ключевые слова, определить источники для поиска информации, найти методы и приёмы решения, то и  в итоге разовьётся ещё один элемент к естественнонаучной грамотности студентов.

Рассмотрим пример: Получение сливок из молока

Для того чтобы сделать домашние сливки из молока существуют два основных способа:

1.      Вручную сливки делают путем отстаивания молока на протяжении суток. В этом случае сливки поднимаются вверх, и их нужно будет просто собрать ложкой или половником.

2.       Во втором случае вам понадобиться сепаратор. Его устанавливают строго вертикально. Затем подготовленное молоко вливают в молокоприемник и начинают медленно крутить ручку, постепенно увеличивая скорость.

Сепаратор разделяет исходный молоко на жирный субстрат и обезжиренный за счет быстрого вращения барабана. При этом жидкость находится в чаше удобного размера, а на нее воздействуют силы притяжения, которые способствуют концентрации жидкости у стенок.

Шарики жира легкие, а потому при движении стремятся к его оси. Если вращение достаточно быстрое, времени на расщепление нужно совсем немного.

При этом появляется струя белой жидкости, которая называется обратом, а желтоватая густая струя – это сливки. Скорость вращения барабана — 10-15 тыс. оборотов в минуту. Дальнейшее смешивание разделенных продуктов исключается благодаря специальным отводам.

Они устроены в распределительной части вверху барабана, называемой тарелками. Детали конусной формы с перфорацией, располагаются по окружности с небольшими шипами. Они обычно раскладываются пирамидкой, образуя пакет, в котором и происходит расщепление.

Текст данного задания уместно использовать как некое предисловие к теме « Характеристика жидкого состояния вещества».

Содержание материала максимально приближенно к будущей профессиональной деятельности наших студентов. При анализе данного текста рассматриваются структурные элементы вещества, их характеристики, силы взаимодействия, тепловое движение частиц вещества, понятия плотности и массы вещества, кто-то может невзначай вспомнить об Архимедовой силе, назвать виды механического движения, системы сил, действующие на физическое тело.

У студентов, при работе с текстом, порой возникают даже вкусовые ощущения молока и сливок, начинает будоражить интерес к качеству сливок и молока. Студенты сами того не замечая перешагивают барьер между аудиторным занятием и представлением себя рядом с этим сепаратором (а, если студент из сельской местности, где с утра, с родителями,  занимался преобразованием молока в сливки,  ощущая этот дивный аромат). Возникает универсальная возможность узнать нечто большее, применить это нечто большее, а затем представить эти свои познания, чтобы утвердиться в своём профессионализме! Вот вам наглядная ценность естественнонаучной грамотности.

При выполнении самих заданий возникает спрос к узнаванию, к накоплению информации, что обеспечивает самореализацию (я буду знать об этом больше, я сделаю правильней и лучше).

Задание 1. Движение молекул жидкого вещества никогда не прекращается. Можно сказать, что оно непрерывно. Непрерывное хаотическое движение атомов и молекул мы называем тепловым движением. Такое название определяется тем, что скорость движения молекул зависит от температуры вещества.

Какой из способов получения сливок  обусловлен  изменением скорости теплового  движения молекул, выберите верное утверждение:

1.    отстаивания молока на протяжении суток;

2.    получение сливок с помощью сепаратора.

Задание 2. Качественные факторы, влияющие на сепарацию:

1.      Если жидкость густая, качество получаемого продукта снизится. Степень густоты уменьшается при помощи нагрева молока. На качество процесса влияет и разность плотностей обрабатываемой жидкости. Она также увеличивается нагревом.

2.      Если молоко жирное, процесс сепарирования замедляется. Это происходит из-за того, что жир тяжелее водной среды. Производительность сепаратора падает. Внутри устройства есть пакет так называемых тарелок (для очищения) – скорость сепарации можно улучшить, увеличением их количества.

3.      На замедление сепарации влияют неправильные технологические процессы, использующиеся при промышленной перекачке молока. Из-за грубых насосов частицы жира становятся неправильной формы. Когда они круглые, разделение идет легче. Процесс проходит быстрее при частицах большего размера. Если они мелкие, то идет замедление сепарации.

Главная особенность, влияющая на хороший результат – температура исходного продукта. Согласно инструкции к бытовым сепараторам, оптимальный режим — 35-45 градусов.

На производстве используется,   высокотемпературный режим сепарирования, с нагревом до 60-70 градусов.

Выберите утверждения, обуславливающие этот температурный режим, дайте его обоснование:

1.      Для расщепления жировых шариков на более мелкие части, уменьшения плотности сливок и тем самым улучшения их качества.

2.      Для увеличения действия сил притяжения между частицами сливок при повышении температуры.

3.      Для увеличения частоты вращения барабана сепаратора  и тем самым увеличения производительности.

4.      При нагревании молока погибают микроорганизмы, скорость образования сливок увеличивается,  сливки, и обезжиренное молоко сразу получаются пастеризованными.

СПЕЦИФИКАЦИЯ К ЗАДАНИЮ

Получение сливок из молока

Задание 1

Контекст	личностный
Уровень контекста	низкий
Компетенция	научное обоснование явлений
Когнитивный уровень	низкий
Тип вопроса (открытый/закрытый)	закрытый
Дидактическая единица (программное содержание, на котором основано задание)	Строение вещества, тепловое движение, диффузия, плотность вещества

Оценка выполненного задания: 1 балл

Ответ принимается полностью: отстаивания молока на протяжении суток

Ответ не принимается: 0 баллов

Другой ответ или ответ отсутствует.

Задание 2

Контекст	личностный / новые знания в области технологии производства пищевых продуктов
Уровень контекста	средний
Компетенция	научное обоснование производственных технологий
Когнитивный уровень	средний
Тип вопроса (открытый/закрытый)	открытый
Дидактическая единица (программное содержание, на котором основано задание)	Характеристики жидкого состояния вещества; движение тел под действием центробежной силы; тепловое состояние тел, температура.

Оценка выполненного задания: 2 балла

Ответ принимается полностью: 4. При нагревании молока погибают микроорганизмы, а сливки и обезжиренное молоко сразу получаются пастеризованными.

Обоснование: При нагревании до температуры 60-70 градусов усиливается отстаивание жировых шариков благодаря увеличению способности их к склеиванию в комочки и снижению вязкости молока, удаляются бактерии различного типа.

Оценка выполненного задания: 1 балла

Ответ принимается частично: 2. Для увеличения действия сил притяжения между частицами сливок при повышении температуры.

 При нагревании до температуры 60-70 градусов усиливается отстаивание жировых шариков благодаря увеличению способности их к склеиванию в комочки и снижению вязкости молока

Ответ не принимается: 0 баллов

Другой ответ или ответ отсутствует.

Важное внимание следует уделять не только самому действию получения знаний, умений, компетенций, но и процессу уразумения студентами выполненного, слияния имеющегося жизненного опыты с новыми знаниями, аргументированного пояснения технологии. Может быть тогда, когда на полке магазина он увидит бутылку пастеризованного молока, перед его глазами пройдёт вся та цепочка технологического процесса, которая выверялась в аудитории кабинета физики, и сроки годности молока, указанные на крышечки этой бутылки не вызовут и доли сомнений.