Статья на тему "Формирование научного мировоззрения при интеграции физики и астрономии

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Алтанская средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов» Амгинского улуса Республики Саха (Якутия)

Доклад на тему:

Формирование научного мировоззрения при интеграции физики и астрономии

Составила: Черёмкина Анна Юрьевна

Учитель физики и информатики

2017 год

В средней школе закладываются основы научного мировоззрения. Объектом изучения, в результате которого формируется мировоззрение, является реальный мир. Исторически сложилось так, что для облегчения познания реального мира его изучение разделили на науки. Мы стали изучать отдельные дисциплины. Цели и принципы преподавания этих отдельных дисциплин, как известно, реализуются через учебный процесс. Поэтому учебный процесс должен быть построен таким образом, чтобы, в конечном итоге, привести к формированию у учащихся научного мировоззрения, которое является одной из первоочередных задач всей идейно-воспитательной работы, осуществляемой в нашем обществе. [1] Этой проблеме посвящены работы В.Г.Разумовского, А.В.Усовой и В.В.Завьялова, В.В.Мултановского, В.Ф.Ефименко, В.Н.Мощанского, Л.Я.Зориной, В.К.Батурина, Б.И.Спасского.

Из базисного учебного плана с 2004 года был убран предмет астрономия, но в образовательном стандарте среднего (полного) общего образования по физике прописаны элементы астрономии на базовом и профильном уровне. Но этого недостаточно для формирования научного мировоззрения учащихся, их представлений о физическом строении мира. Поэтому целесообразно включать в образовательный процесс элективные курсы по астрономии.

Цель исследования: Сформировать у учащихся научное мировоззрение при интеграции физики и астрономии.

Объект исследования: Процесс формирования научного мировоззрения учащихся в средней школе.

Предмет исследования: Элективный курс «Альциона» для учащихся 11 класса.

Гипотеза исследования: Проведение интегрированного элективного курса «Альциона» для учащихся 11 класса будет способствовать формированию научного мировоззрения.

Одним из продуктивных путей преобразования современной школы, устранения противоречия между быстро растущим объемом знаний и возможностью их усвоения является интеграция. В последнее десятилетие появились интегрированные курсы для средней школы: «Физика и астрономия» авторского коллектива Пинского А.А., Разумовского В.Г.; «Физика» авторского коллектива Фадеевой А.А., Киселева Д.Ф.; «Физика» авторского коллектива Пурышевой Н.С., Важеевской Н.Е., Исаева Д.А.

Современная астрономия является, по существу, частью физики, это не изолированная наука. Именно поэтому предлагают часть вопросов астрономии, основные астрофизические понятия, изучать в 5–6 классе на уроках естествознания, в 7–9 классах на уроках физики, в 10 классе большое внимание уделить рассмотрению в качестве термодинамических систем планет. В 11 классе больший акцент делается на современную астрофизику, показать единство законов природы, применимость законов физики к небесным телам, звездам, дать целостное представление о строении Вселенной и познаваемости мира.

Интегрированный курс «Физика и астрономия» позволяет обеспечить систему фундаментальных знаний основ физической и астрономической науки, более полно и доступно сформировать основы естественнонаучной картины мира, показать место человека в ней, служит основой для формирования научного миропонимания.

Основой научного мировоззрения являются научные знания. Но не все они носят мировоззренческий характер.  Поэтому целью школьного   образования является выделение того содержательного базиса учебного материала, на основе которого будет осуществляться формирование научного мировоззрения. [3]

Одним из основных   компонентов процесса формирования   научного мировоззрения на основе обучения интегрированного курса физики и астрономии является формирование представлений о физической картине мира. Еще Иванов В.Г. в работе «Физика и мировоззрение» отметил, что «физика формирует собственную картину мира, т.е. некоторое обобщенное представление о мире с точки зрения ее предмета, метода и форм описания… и как картина мира лидирующей науки, физическая картина мира является основой общей естественнонаучной картиной мира». [2]

Вторым компонентом процесса формирования научного мировоззрения на основе обучения интегрированного курса физики и астрономии является формирование знаний о процессе научного познания. Это связано с тем, что научное мировоззрение включает в себя не только понимание того, что из себя представляет окружающий мир, но и того, как человек познает мир. [5]

Таким образом, для формирования у учащихся представлений о процессе научного познания необходимо сформировать у них знания об общих законах и принципах   научного   познания, ознакомить   с   общенаучными   методами, применяемыми в физике, с тем как строится, создается физическая теория и какую роль она играет в процессе познания. [4]

В ряде курса физики для основной школы систематически представлены астрономические вопросы. Чтобы выяснить, сколько в учебниках физики имеются темы, связанные с астрономией, сделан анализ основных учебников по физике для учащихся 7-11 классов: Физика.7-9 классы-Перышкин А.В., Гутник Е.М., Физика. 7-9 классы-Громов С.В., Родина Н.А., Физика. 10-11 классы-Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н., Физика. 10-11 классы-Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е., Исаев Д.А.

Общий анализ учебников 7-9 классов:

Классы	Перышкин А.В., Гутник Е.М.	Громов С.В., Родина Н.А.	Выводы:
7 класс	16 из 68 (24%)	15 из 51 (29%)	На 5 % больше у Громова С.В.
8 класс	15 из 70 (21%)	12 из 46 (26%)	На 5 % больше у Громова С.В.
9 класс	21 из 67 (31%)	16 из 48 (33%)	На 2 % больше у Громова С.В.

Общий анализ учебников 10 – 11 классов:

Классы	Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Сотский Н.Н.	Пурышева Н.С., Важеевская Н.Е., Исаев Д.А.	Выводы:
10 класс	30 из 116 (26%)	26 из 58 (45%)	На 19 % больше у Пурышевой Н.С.
11 класс	52 из 127 (41%)	26 из 59 (44%)	На 3 % больше у Пурышевой Н.С.

Анализ учебников по физике средней школы показал, что больше всего астрономического материала в учебниках 7-9 классов Громова С.В., 10-11 класс в учебнике авторов Пурышевой Н.С., Важеевской Н.Е., Исаева Д.А. В программе курса физики Н.С. Пурышевой и Н.Е. Важеевской, реализующую идеи уровневой дифференциации, астрономические сведения представлены во введении, в разделах «Световые явления», «Вселенная» и других. Программой предусмотрены фронтальные лабораторные работы астрономического содержания: наблюдение звездного неба и нахождение некоторых созвездий, работа с подвижной картой звездного неба, изучение третьего закона Кеплера.

Одним из средств разрешения проблем интеграции являются элективные курсы. Элективные курсы расширяют и углубляют знания и умения, приобретаемые школьниками при изучении основного курса. Помимо того, они позволяют формировать научное мировоззрение и развивать у учащихся разносторонние интересы, культуру мышления, умение самостоятельно восполнять знания, приобщают школьников к самостоятельной исследовательской работе, дают возможность познакомиться с некоторыми современными достижениями науки.

На основе анализа школьных учебников физики для учащихся 7-11 классов разработана программа элективного курса «Альциона» для учащихся 11 класса. Курс построен с опорой на знания и умения учащихся, приобретенных на уроках физики. То есть этот курс является интегрированным, где четко выражена интеграция физики с астрономией. Курс даст возможность учащимся более глубоко удовлетворить интерес к физической картине мира.

Предлагаемый элективный курс называется «Альциона» в честь звезды в созвездии Тельца, ярчайшей в рассеянном скоплении Плеяды. Изучение данного элективного курса позволит учащимся значительно расширить свои знания в области физики и астрономии, познакомит учеников с методами решения задач по астрономии, подготовит базу для более осмысленного изучения физики на инженерных факультетах высшей школы. Программа предусматривает использование системы контроля уровня знаний в виде устных опросов, тестирования, при этом применяются компьютерные технологии. Текущий контроль проводится практически на каждом занятии и имеет целью проверить уровень владения материалом или степень сформированности соответствующих навыков. Текущий контроль помогает учителю внести соответствующую коррекцию в тактику обучения и служит также большим мотивационным фактором. Итоговый контроль проводится по окончании элективного курса.

Программа элективного курса рассчитана на 35 часов: 9,5 часов лекционного материала, 8 часов на просмотр документального видеоматериала, 17,5 часов практических занятий, из них 1,5 часа на практикум во время занятий, 10 часов на решение физических задач с астрономическим содержанием, 4 часа направлено на разработку индивидуальных проектов и 2 часа отведено на защиту проектов. Содержание курса состоит из основных трёх разделов: Звёздное небо, Солнечная система, Эволюция Вселенной. Результатом освоения программы курса является проверочная работа с элементами тестирования и решение разработанной системы физических задач с астрономическим содержанием на итоговом занятии, а также защита творческих проектов учащихся.

Примерный тематический план элективного курса:

№	Тема занятий	Кол-во часов	Лекция	Практикум	Видео
1	Вводное занятие. Предмет астрономия	1	0,5		0,5
Раздел I. Звёздное небо. Созвездия-6 часов
2-3	Небесная сфера и её координаты	2	1	0,5	0,5
4-5	Видимое движение небесных тел их законы	2	1	0,5	0,5
6-7	Время и календарь	2	1	0,5	0,5
Раздел II. Солнечная система. Строение и эволюция солнечной системы-10 часов
8-9	Планеты земной группы	2	1		1
10-11	Планеты-гиганты	2	1		1
12-13	Малые тела Солнечной системы	2	1		1
14-15	Наша Звезда-Солнце	2	1		1
16-17	Звезды	2	1		1
Раздел III. Вселенная. Млечный путь и другие Галактики-2 часа
18-19	Эволюция Вселенной	2	1		1
Решение задач с астрофизическим содержанием-10 часов
20-21	Различие физических задач от астрофизических задач	2		2
22-23	Алгоритм решения физических задач с астрономическим содержанием	2		2
24-25	Решение физических задач с астрономическим содержанием	2		2
26-27	Составление учащимися физических задач с астрономическим содержанием	2		2
28-29	Создание сборника астрофизических задач	2		2
Проекты-4 часа
30-33	Работа с творческими проектами	4		4
34-35	Итоговое занятие. Защита проектов	2		2

Результаты исследования:

Учебный год	Экспериментальная база	Кол-во уч-ся в классе	Посещаемость	Опрос «Понравился ли вам элективный курс «Альциона»?
				«Да»	«Нет»
2014-2015	МБОУ «Усть-Таттинская СОШ» Таттинского улуса	18 уч.-100%	13 уч.-72%	9 уч.-69%	4 уч.-31%
2015-2016	МБОУ «Алтанская СОШ с углубленным изучением отдельных предметов» Амгинского улуса	10 уч.-100%	6 уч.-60%	4 уч.-67%	2 уч.-33%
2016-2017		7 уч.-100%	4 уч.-57%	3 уч.-75%	1 уч.-25%
Вывод: «Нет» ответили ученики гуманитарного профиля

В данном элективном курсе мы формируем у учащихся научное мировоззрение через процесс научного познания. Для того, чтобы обеспечить усвоение этих методологических знаний полезно использовать обобщенные планы изучения элементов научного физического знания, к которым относятся знания о явлении, опыте, модели, законе, физической величине, теории, техническом устройстве. Они позволяют представить материал в виде четкой логической структуры. Поэтому перед нами стоял вопрос, можно ли использовать этот план изучения элементов научного познания при решении физических задач с астрономическим содержанием.

Для этого нами была разработана система задач по физике с астрономическим содержанием, которая состоит из заданий 1 этапа и заданий 2 этапа. Каждый этап состоит из 10 задач.

Учебный год	Критерий оценивания	Всего учащихся	I этап	II этап
2014-2015	Решение  более 5 задач из 10	13	4 уч.-31%	6 уч.-46%
2015-2016		6	2 уч.-33%	4 уч.-67%
2016-2017		4	1 уч.-25%	3 уч.-75%

В конце экспериментального исследования можно сделать вывод о том, что после проведения интегрированного элективного курса «Альциона» видна положительная динамика при решении физических задач с астрономическим содержанием. Через решение физических задач с астрономическим содержанием как процесс научного познания формируется научное мировоззрение. Результаты, полученные в ходе педагогического эксперимента, подтвердили гипотезу исследования, проведение интегрированного элективного курса «Альциона» для учащихся 11 класса способствует формированию научного мировоззрения.

Список использованной литературы:

1.        Жешко В.В. Формирование научного мировоззрения учащихся при изучении физики основной школы: Дис. к.п.н. М., 1994. – с. 161

2.        Иванов В.Г. Физика и мировоззрение. – Л., 1975. – с.118

3.        Мощанский В.Н. Формирование мировоззрения учащихся при изучении физики. – М.: «Просвещение», 1989. – с.190

4.        Паладянц Е.А. Формирование научного мировоззрения школьников средствами межпредметной интеграции. Дис. .к.п.н. Армавир, 1999 - 167 с.

5.        Разумовский В.Г., Майер В.В. Физика в школе. Научный метод познания и обучение. – М.: Владос, 2004. – с.463