Развитие метапредметности средствами ТРИЗ на уроках физики в соответствии с ФГОС общего образования.

Развитие метапредметности средствами ТРИЗ  на уроках физики в соответствии с ФГОС общего образования.

                                                               Семененко Н.М.

                      Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

                              « Средняя общеобразовательная школа № 25», г. Томск

                                                                                                e-mail: [e-mail]

              Единственный путь, ведущий к знанию – это деятельность!»

                                                                                          Бернар Шоу

Аннотация. В статье  рассматривается развитие личности  в системе образования  через метапредметный подход , который обеспечивает переход от существующей практики дробления знаний на предметы к целостному образному восприятию мира, к метадеятельности. Одной из наиболее эффективных технологий является Триз-педагогика. На основе  Триз -педагогики  можно формировать знания и  умения  высказывать своё предположение (версию)  и определять успешность выполнения своего задания в диалоге с командой и учителем.

Ключевые слова: метапредметный подход, от действия к мысли,    Триз-педагогика.                  

Современное образование в России переходит на Федеральный государственный образовательный стандарт второго поколения (ФГОС).
Особенность ФГОС нового поколения – деятельностный характер, который ставит главной задачей развитие личности обучающегося.Это – важнейшая основа развития человека, становление его как личности. “Деятельность – важнейшая форма проявления жизни человека, его активного отношения к окружающей действительности…”В результате изучения  физики  у выпускников должны быть сформированы не только предметные, но и  личностные, регулятивные, познавательные и коммуникативные универсальные учебные действия как основа умения учиться.         Универсальные учебные действия, по сути, являются  конкретизированными целями образования. При этом осуществлен переход к комплексной оценке результатов образования, включающие,  предметные,  метапредметные  и личностные. Метапредметные результаты образовательной деятельности – способы деятельности, применимые как в рамках образовательного процесса, так и при решении проблем в реальных жизненных ситуациях, освоенные обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов.

Физика это наука о природе. В природе физические, химические и биологические явления взаимосвязаны. В учебном процессе все эти явления изучаются раздельно, и их связи разрываются, поэтому в школе обязательно должно быть предусмотрено осуществление межпредметных и метапредметных связей. Необходимо  введение метапредметного подхода . Метапредметный подход обеспечивает переход от существующей практики дробления знаний на предметы к целостному образному восприятию мира,   предполагает, что обучающийся не только овладевает системой знаний, но осваивает универсальные способы действий и с их помощью сможет сам добывать информацию о мире. В соответствии с требованиями Федерального Государственного Образовательного Стандарта второго поколения необходимо в учебный процесс по физике включить  метапредметность.

 Метапредметность как принцип интеграции содержания образования, как способ формирования теоретического мышления и универсальных способов деятельности обеспечивает формирование целостной картины мира в сознании  обучающегося. У обучающихся формируется подход к изучаемому предмету как к системе знаний о мире, выраженном в числах и фигурах (математика), в веществах (химия), телах и полях (физика), художественных образах (литература, музыка, ИЗО) .

Метапредметный подход - средство достижения метапредметного  результата. В  основе метапредметного подхода — понимание того, что главное, чему надо учить в школе, — это творческое мышление.

"Мета "- («за», «через», «над»), всеобщее, интегрирующее: метадеятельность, метапредмет, метазнания, метаумение (метаспособ). Метадеятельность – универсальный способ жизнедеятельности каждого человека; отражает уровень развития личности. Имеет надпредметный характер. Две составляющие – метазнания и метаспособы.

Метаспособы – это мышление (теоретическое, критическое, творческое, образное…) + информационные и регулятивные умения. Метаспособы - методы, с помощью которых человек открывает новые способы решения задач, строит нестереотипные планы и программы, позволяющие отыскать содержательные способы решения задач. (Ю. Н. Кулюткин)

Метазнания – это знания о знании, о структуре и способах получения знания. Метазнания, выступают как целостная картина мира с научной точки зрения, лежат в основе развития человека, превращая его из «знающего» в «думающего». Возможности формирования метадеятельности  предоставляют:

·        технология развивающего обучения;

·        технология  проектного обучения;

·        Триз - технология ;

·        технология развития критического мышления через  чтение и  письмо;

·        кейс-технология;

·        интерактивные технологии;

·        технология   эвристического обучения;

Метапредметные технологии – педагогические способы работы с мышлением, коммуникацией, действием, пониманием и рефлексией  обучающихся.

Данная статья посвящена формированию  метадеятельности   с помощью  ТРИЗ – педагогики.

ТРИЗ - педагогика, как научное и педагогическое направление, сформировалось в нашей стране в конце 80-х годов. В ее основу была положена теория решения изобретательских задач (ТРИЗ) отечественной школы Г.С.Альтшуллера. ТРИЗ представляет собой набор методов, объединенных общей теорией. Под методами решения изобретательских задач  подразумеваются приемы и алгоритмы, разработанные в рамках ТРИЗ; а также  методы как мозговой штурм, синектика, морфологический анализ, метод фокальных объектов. Основным инструментом ТРИЗ являлся Алгоритм решения изобретательских задач (АРИЗ). АРИЗ представляет собой ряд последовательных логических шагов, целью которых является выявление и разрешение противоречий, существующих в технической системе и препятствующих ее совершенствованию. ТРИЗ- предназначена для генерирования идей, а не для изучения уже существующих идей. Цель ТРИЗ — решение творческих задач,    ТРИЗ - педагогики — подготовка мышления для решения творческих задач.

ТРИЗ - педагогика помогает в организации мышления изобретателя при поиске идеи изобретения, и делает этот поиск более целенаправленным, продуктивным, способствует нахождению идеи более высокого изобретательского уровня, рассчитана   на задействование разнообразных способностей человека – памяти, развитие мыслительной деятельности  обучающихся:

·        научить мыслить, искать причины явлений, анализировать полученные знания, применять в новой обстановке, в других областях знаний, не отделять  физику от математики,  химии, биологии, это можно сделать при решении  физических задач не как способ закрепления изученного материала, а как микромодель научного исследования.

ТРИЗ, это: самый мощный инструмент решения реальных изобретательских (открытых, творческих) задач, огромное число решенных инженерных задач  от космической, военной техники до бытовой техники.

Один из важнейших выводов, которые можно сделать по результатам многолетнего преподавания: обучать детей нужно не терминологии и конкретным инженерным приемам, а  определенному стилю мышления, умению не бояться открытых задач, быстро осваивать и применять нужную информацию.  Творческое, открытое мышление не развивается на закрытых задачах.  Как же лучше решать творческие задачи?

1.Определить тип задачи. Изобретательская задача — это когда есть цель, которую  требуется достигнуть, или есть проблема, которую нужно преодолеть,  очевидные решения в данных условиях неприменимы.  Возникает вопрос: "Как быть?".

Исследовательская задача — это когда происходит некоторое явление и  необходимо объяснить его, выявить причины или спрогнозировать результат.  Ответить на  вопрос "Почему? Как происходит?".

2. Сформулируйте к задаче противоречие и идеальный конечный результат (ИКР). Противоречие и ИКР "обостряют" проблему, выявляют самую ее суть и подталкивают Вас к сильным решениям. Формулировать ИКР и Противоречие можно и в нескольких вариантах — это позволяет найти несколько решений.

3. Выявить ресурсы. Ресурсами является всё, что может быть полезно при решении  задачи.

4. Применить приемы разрешения противоречий и принципы решения задач. Вы составили противоречие и ИКР и выписали ресурсы, но решение пока не нашлось?  Примените приемы разрешения противоречий и принципы решения задач.

5. Проанализировать   решения. Найденные  решения оцените с позиций идеальности.  Необходимо задать себе вопросы. Насколько сложно и дорого осуществить решение? Задействованы ли ресурсы системы?

Появились  нежелательные эффекты при внедрении полученного решения?

Задача 1. «Металлоплакирующая смазка».

Однажды произошла такая история. Один инженер занимался металлоплакирующей смазкой. Это смазка, в которую добавлено несколько процентов тонкоизмельченного металлического порошка. В процессе работы частицы металла оседают на трущиеся поверхности и защищают их от износа. Чем меньше зазор между поверхностями, тем мельче должны быть частицы металла в смазке. Возникает техническое противоречие (ТП): чем мельче частицы металла, тем лучше смазка, но тем труднее её приготовить.

 Изобретательская задача .Возникает вопрос: "Как быть?".

Инженер сначала искал решение методом проб и ошибок. Он пробовал самые различные способы измельчения металлов, ставил опыты, пытался найти решение в литературе... В  книжном магазине инженер услышал, как кто-то из покупателей попросил продавца дать ему справочник по металлоорганическим соединениям. Инженер задумался. Металлоорганические вещества включают металл , растворяются в масле .  Инженер купил справочник, полистал его и сразу  нашел подходящее вещество — кадмиевую соль уксусной кислоты.

Противоречие: «Металл в органическом веществе (масло) должен быть, что бы осуществлять смазку, и не может в нём находиться, т.к. не растворяется в органических веществах»

ИКР. Измельчить частицы металла  до отдельных атомов. Теория решения изобретательских задач дает  подсказку, ещё один приём: «сделать чуть меньше требуемого». «Трудно получить мелкие частицы металла?  Можно получать сверх- сверх- мелкие  частицы — это  легче».

Если раздробить частицы металла, получим коллоидный раствор, если измельчить металл до атомов или ионов, получится истинный раствор.  Можно уточнить ИКР: идеально было бы иметь раствор металла в масле, т. е. масло, а в нём отдельные атомы металла. Масло — вещество органическое, в нём хорошо растворяются органические вещества.  Металлы, не принадлежат к органическим веществам.  Отступим  от  ИКР: пусть в масле будут растворены не атомы, а молекулы, содержащие металл.  Противоречие  исчезает. В масле нет атомов металла (есть молекулы) — и в масле есть атомы металла, (они входят в молекулы). Вопрос,   какие молекулы взять? Молекулы должны содержать металл и должны быть органическими . Нужно взять металлоорганическое соединение ( «совместить несовместимое»). Оно легко растворится в масле (органическое вещество легко растворяется в органическом веществе) и будет содержать атомы металла. Чтобы атом металла выделился из молекулы, молекулу нужно разложить. Как это сделать? Масло в процессе работы нагревается от трения. Если мы возьмем металлоорганическое вещество, разлагающееся при повышении температуры, задача будет  решена.  Для этого существуют химические и физические справочники. Инженер ими и воспользовался. Мы видим, что для решения изобретательских задач необходимо знать основы наук химии, физики, биологии и др. предметов или  иметь справочники, учебники, монографии. Главное - уметь ими пользоваться. Обычно учащийся, работая с материалом физики, химии, биологии, истории и других предметов, запоминает важнейшие определения понятий. На метапредметах он не запоминает, но промысливает, прослеживает происхождение важнейшиих понятий, которые определяют данную предметную область знания. Результатом метапредметной деятельности можно считать развитие чувства собственного достоинства, получив на уроках физики метазнания и метаумения, обучающиеся воплощают их на практике. Принимают активное участие в международной эвристической олимпиаде « Прорыв» и в городском Конкурсе решения творческих задач «Рыцари Творчества»,   проводится  он в соответствии с планом организационно-методической работы МУ ИМЦ и ТПУ, основная цель которого создать условия для творческой самореализации школьников.

Используемая литература:

1.Альтов Г. И тут появился изобретатель. - М.: Детская литература, 1984.

2.Демидова М.И. Курс физики основной школы в стандартах второго поколения/М.Ю. Демидова// Физика - ПС.- 2010.- №16.-с.35-38.

3.Демидова М.И. Что нового в стандартах второго поколения по естественнонаучным дисциплинам/М.Ю. Демидова// Народное образование – 2010.-№5.-с.154-160.

4.Фоменко И.А. Создание системы формирования нового содержания образования на основе принципов  метапредметности. / fomenko.edusite.ru/p35aa1.html/.

5.http://www. covenok.ru

6.http://www.trizland.ru›Методики›4

7. http://www. 4brain.ru «ТРИЗ»  АРИЗ

8.http://www.  temm.ru›file.php/id/f4464/name/17TRIZ1A2.pdf

9. http://www. nsportal.ru›Школа›Физика›…-zadachi-po-fizike-triz

1112.http://www. triz-ri.ru›ТРИЗ›АРИЗ

13.http://www.ug.ru/downloard/2009/fp1_23pdf     Светлана Руденко  «Жизнь на уроке должна стать подлинной, или Метапредметный подход в обучении и универсальные учебные действия»

14.http://www.ariz.ru›index.php/triz/primery-zadach-triz  Примеры задач ТРИЗ