Развитие предметных компонентов функциональной грамотности на уроках физики

Удк 53 физика

Braulovа Natalya Nikolaevna, " the development of the substantive components of functional literacy in physics lessons»,

Annotation

Natural science literacy is not only an educational, but also a civic characteristic that largely reflects the level of culture in society. A sufficient level of mastery of natural science literacy means that the student acquires the ability to act, applying the mastered subject and metasubject methods of activity and skills to solve problems encountered in life. Methodological tools should contain training tasks in physics that are close to real, related to various aspects of the surrounding life.

Scientific literacy, subject-specific, interdisciplinary, methodological tools, competency-based job.

Браулова Наталья Николаевна, «Развитие предметных компонентов  функциональной  грамотности на уроках физики»,

Аннотация

Естественнонаучная грамотность – это не только образовательная, но и гражданская характеристика, которая в большой мере отражает уровень культуры общества. Достаточный уровень овладения естественнонаучной грамотностью означает, приобретение учеником способности действовать, применяя освоенные предметные и метапредметные способы деятельности и умения для решения встречающихся в жизни проблем.  Методический инструментарий должен содержать  учебные задачи по физике близкие к реальным,  связанные с разнообразными аспектами окружающей жизни.

Естественнонаучная грамотность, предметные, метапредметные, методический инструментарий, компетентностные задания.

Развитие предметных компонентов функциональной грамотности на уроках физики.

Браулова Н.Н.

МАОУ СОШ№4, г. Ялуторовск

Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования (ФГОС ООО) устанавливает требования к личностным, метапредметным и предметным результатам образования. Требования к личностным и метапредметным результатам образования,  могут быть успешно реализованы лишь совместным и согласованным воздействием всех школьных предметов, курсов, входящих в основную образовательную программу школы. Одним из эффективных способов такого согласования является преподавание родственных учебных предметов на основе единой концепции, построенной на общих дидактических и технологических принципах. По определению «Естественно-научная грамотность – это не только образовательная, но и гражданская характеристика, которая в большой мере отражает уровень культуры общества, включая его способность к поддержке научной и инновационной деятельности.». Международное понимание естественнонаучной грамотности включает в себя ряд умений, или компетентностей, которые, в свою очередь, находятся в полном соответствии с требованиями ФГОС к образовательным результатам.

Компетентности, определяющие естественнонаучную грамотность:

1. Понимание основных особенностей умение объяснять или описывать естественнонаучные явления на основе имеющихся научных знаний, а также умение прогнозировать изменения естественнонаучного исследования (или естественнонаучного метода познания);  

2. Умение объяснять или описывать естественнонаучные явления на основе имеющихся научных знаний, а также умение прогнозировать изменения;

 3. Умение использовать научные доказательства и имеющиеся данные для получения выводов, их анализа и оценки достоверности.

Требования ФГОС ООО к результатам образования:

1. Приобретение опыта применения научных методов познания (предметный результат);

2. Умение создавать, применять и преобразовывать знаки и символы, модели и схемы для решения учебных и познавательных задач (метапредметный результат);

3. Умение определять понятия, создавать обобщения, устанавливать аналогии, классифицировать, самостоятельно выбирать основания и критерии для классификации, устанавливать причинно- следственные связи, строить логическое рассуждение, умозаключение и делать выводы (метапредметный результат). 

Достаточный уровень овладения естественно-научной грамотностью означает, приобретение учеником способности действовать, применяя освоенные предметные и метапредметные способы деятельности и умения (познавательные, информационные, коммуникативные, исследовательские и т.д.) для решения встречающихся в жизни проблем, связанных с естественными науками. Одним из средств формирования этих умений и способов деятельности, является использование общих подходов к разработке учебных заданий. Задания должны включать решение мировоззренческих, экологических и практико-ориентированных проблем в контексте реальных жизненных ситуаций. Все задания можно разделить на группы. Одна из групп может называться «Узнай!». Задания, данной группы, соответствуют компетенции, относящейся к методам научного познания, то есть способам получения научных знаний. В этих заданиях ученику может быть предложено найти способы установления каких-то фактов, определения (измерения) физической величины, проверки гипотез; наметить план исследования предлагаемой проблемы. Задания под девизом «Объясни!», соответствует группе заданий, которые формируют умения объяснять и описывать явления, прогнозировать изменения или ход процессов.  Эти умения базируются не только на определённом объёме научных знаний, но и на способности оперировать моделями явлений, на языке которых, как правило, и даётся объяснение или описание. В задания «Сделай вывод» включают те, которые формируют умения получать выводы, на основе имеющихся данных. Они могут быть представлены в виде массива чисел, рисунков, графиков, схем, диаграмм, словесного описания, а анализ этих данных, их структурирование, обобщение, позволяют логическим путём прийти к выводам, которые обнаруживают различные закономерности, тенденции к оценкам. Методический инструментарий, для такой работы, должен содержать компетентностные задания, экспериментальные работы исследовательского типа, анализ первичных научных данных. Сюда входят не типичные учебные задачи по физике, а близкие к реальным,  проблемные ситуации, связанные с разнообразными аспектами окружающей жизни и требующие для своего решения  сформированности общеучебных и иных умений. На уроках физики, самостоятельный эксперимент учащихся, способствует усвоению, закреплению материала, развивает их творческие способности. Фронтальные лабораторные работы составляют основу практической подготовки при обучении физике, но выполнение лабораторной работы по инструкции снижает степень самостоятельности, при этом все ученики (и сильные, и слабые) находятся в одинаковых условиях, т.е. их индивидуальные особенности не учитываются. Поэтому можно предложить набольшие экспериментальные проблемы (без инструкции). При этом работа детей сразу приобретает действительно самостоятельный творческий характер.

 В результате: происходит отход от трансляции готовых знаний; механического запоминания, поверхностного обучения; использование методов воспроизводства, натаскивания. Учебные занятия строятся так, чтобы предоставить возможность ученикам размышлять над своими знаниями и убеждениями, задавать вопросы, пополнять объем знаний, перестраивать свое понимание, то есть активно участвовать в процессе учения, что повышает их функциональную грамотность.  Для примера хочу привести лабораторную работу в 11 классе «Наблюдение и фотографирование спектров различных источников света с помощью спектрофотометра» Непосредственно в быту профессиональные спектрометры не используются, хотя бы из-за их цены. Но, например, снять спектр лампочек способно устройство, которое каждый может собрать самостоятельно. Это может оказаться не только интересно, но и полезно для здоровья.

Цели работы:

1.Понять, как создаются и работают спектрометры;

2.Воочию увидеть, что скрывается за таинственными словами «спектральная линия на стольки-то нанометрах»;

3.Приобрести навыки четкого выполнения  работы в команде;

4.Познакомятся с деятельностью глобального сообщества Public Lab, созданного для максимального вовлечения всех жителей планеты в изучение состояния окружающей среды;

5.Использовать изготовленный спектрометр для определения комфортности источников света и правильного подбора освещения у себя дома, что крайне важно при нынешнем разнообразии типов и производителей ламп.

 Команды получают инструкцию по изготовлению спектрометра и  напечатанные развертки. Изготавливают,  под руководством учителя, из  DVD диска дифракционную решетку и собирают спектрофотометр, изготавливают  светоприемную щель.  Готовый спектрометр команда крепит к смартфону  с помощью скотча так, чтобы зрачок камеры находился примерно в центре окна с DVD. Прибор готов. Учащиеся направляют готовые спектрометры на светящуюся ртутную  лампу, делают с помощью смартфона снимок спектра и загружают для калибровки на сервис https://spectralworkbench.org/.  Учащиеся  наводят спектрометры на спиртовку,  на пламя горелки сыплют небольшое количество поваренной соли. При этом содержащийся в соли натрий, окрашивает пламя в яркий желтый свет, который четко виден на спектрометрах. Спектр калибруют, убеждаются, что яркая спектральная линия натрия, как написано в справочниках, действительно имеет длину волны около 590 нм. Фотографируют и калибруют спектры различных источников света – светодиодных ламп (можно холодного и теплого света для сравнения), лампы накаливания обычной и галогенной, свечи и т.д. Получают спектр естественного освещения. Затем подводят итоги работы, делают выводы, перечисляют те недостатки в самодельном спектрометре, которые снижали удобство и качество работы и должны быть устранены в профессиональном оборудовании: искривленная дифракционная решетка, как следствие – искривленные линии спектра; трудность наведения на источник света для получения хорошей фотографии спектра, особенно если источник имеет небольшой размер; нерегулируемая и неточная ширина светоприемной щели). В результате выполнения работы получается «предметный продукт»:

1. Cамодельные спектрометры.

2. Cпектры, снятые с их помощью учащимися и загруженные на сервис https://spectralworkbench.org/.

3. Предложения школьников по усовершенствованию конструкции спектрометра. Основные признаки функционально грамотной личности: это человек самостоятельный, познающий и умеющий жить среди людей, обладающий определёнными качествами, ключевыми компетенциями. Формула успеха: овладение= усвоение + применение знаний на практике Естественнонаучная грамотность человека отображает общий уровень культуры общества, в котором он живет, охватывая его способности к использованию естественнонаучных знаний; умению выявлять проблемы и делать обоснованные выводы, необходимые для понимания окружающего мира и тех изменений, которые вносит в него деятельность.