Выступление. 52-е Евсевьевские чтения.

Формирование и развитие у обучающихся практических навыков при осуществлении межпредметных связей на уроках физики

Учитель физики МОУ «Атемарская СОШ»

Лямбирского муниципального района РМ

За последние десятилетия мы часто наблюдаем серьезные изменения в различных областях деятельности человека: культуре, политике, науке. Не обошли стороной эти изменения и образование: в действии базисный учебный план, федеральные государственные образовательные стандарты перешагнули в основную школу, внедряются профессиональный стандарт педагога, новые концепции естественнонаучного образования,  вводятся различные интегративные курсы. Все эти перемены требуют новых подходов к развитию системы образования. На фоне таких перемен актуальность развития практических навыков в школьном обучении очевидна. Она обусловлена современным уровнем развития науки, на котором ярко выражена интеграция общественных, естественнонаучных и технических знаний, появлением новых смежных наук. На базе физики интенсивно развивается химия, используя весь арсенал теоретических и экспериментальных методов, созданных в недрах физики; мощный импульс в развитии получает биология, благодаря новым возможностям, открытым физикой; развиваются новые научные направления, возникшие на стыке нескольких наук.

При обучении физике акцент необходимо перенести от трансляции готовых знаний к развитию самостоятельности, творческого мышления, способностей учащихся. Учебный процесс в значительной мере должен побуждать учеников к применению полученных знаний и умений в нестандартных, новых ситуациях. Таким образом, необходимо обеспечить:

· развитие личности ученика: наблюдательности, умения воспринимать и перерабатывать информацию, делать выводы образного и аналитического мышления;

· умение применять полученные знания для анализа наблюдаемых процессов;

· развитие творческих способностей учащихся;

· раскрытие роли физики в современной цивилизации.

Развитие практической деятельности учащихся на уроках – важнейший фактор успешного формирования прочных знаний по физике. Достигается оно интеллектуальной и эмоциональной подготовкой школьников к восприятию нового учебного материала. Важную роль в формировании практических навыков учащихся играют межпредметные связи. Это условие единства обучения и воспитания, средство комплексного подхода к системе обучения.

Осуществление таких связей на практике ставит перед учителем немало вопросов: как организовать познавательную деятельность учащихся, чтобы они хотели и умели устанавливать связи между различными учебными предметами; как вызвать их познавательный интерес к мировоззренческим вопросам науки; каким образом соединить усилия учителей разных предметов в достижении воспитательного эффекта обучения?

На помощь приходят методики активизации практической деятельности, определенный опыт работы педагога. Каждый учитель знает, что процесс обучения физике начинается с организованного наблюдения окружающих физических явлений. Такие наблюдения проводились учащимися и по окружающему миру (в начальной школе), и на уроках географии, биологии. Поэтому к началу обучения физике учащиеся уже имеют некоторый запас различных физических представлений. И этот запас представлений должен постепенно, на протяжении всего курса, систематически пополняться. Все это приводит в школьных условиях к необходимости проводить в классе демонстрационные опыты. Правильно поставленные, сопровождаемые соответствующими объяснениями, они дают возможность учащимся видеть не только конкретную установку с отдельными приборами, приспособлениями, деталями и т. п., но и изучаемые физические явления, процессы и  закономерности, научиться применять знания для объяснения полученных результатов, делать вывод. Кроме того, демонстрации приучают учащихся под непосредственным руководством учителя к более сосредоточенному и строгому проведению наблюдений. Они дают возможность искать источник знаний в явлениях внешнего мира, в опыте, в использовании их в жизненных ситуациях.

На других видах занятий (лабораторных работах, решении задач, опросе) эти понятия затем  развиваются, углубляются почти на протяжении всего срока обучения. Так при изучении механического движения, скорости, ускорения в ходе решения задач по данным темам всегда прошу проанализировать полученные ответы, может ли искомая величина иметь то значение, которое получили ученики. Постепенно устанавливается связь, т. е. учащиеся вполне естественно подводятся к изучению физических законов, теорий и их практической направленностью.

Рассматривая  содержание программы по физике, всегда можно наметить такие вопросы из разных тем, которые, безусловно, должны  иллюстрироваться демонстрационными опытами. Это будут, прежде всего, самые простые начальные опыты, как например: 1) определение веса воздуха; 2) наличие упругости газов; 3) расширение тел при нагревании. Для учащихся, приступающих к изучению  физики, начальные опыты служат отправными пунктами и в то же время непреложными истинами, «началом всех начал». Именно эксперимент, а не логически обоснованные и математически оформленные рассуждения, часто является для них неопровержимым доказательством многих положений. Недаром великий ученый М. В. Ломоносов сказал: «Один опыт я ставлю выше, чем  тысячу мнений, рожденных только воображением». Важно подчеркнуть, что необходимость в таких начальных опытах, зарождающих правильные представления, остается при изучении нового раздела курса на всех ступенях обучения. По мере развития учащихся усложняются и опыты для них, сохраняя всякий раз элементы новизны и увлекательности – необходимые качества этих  опытов при всех условиях. После некоторого накопления представлений и понятий переходят к дальнейшему развитию этих понятий и установлению той или иной зависимости между ними. Другая стадия обучения предъявляет и другие требования к учебному эксперименту, к практической деятельности на уроке. Намечается вторая группа демонстраций,  помогающих конкретно представить размеры некоторых физических величин  (атмосферного давления, силы молекулярного сцепления, температуры кипения разных жидкостей и т. д.) и установить количественную и качественную зависимость между физическими величинами, т. е.  положить начало изучению физических законов (зависимость силы трения от силы нормального давления, закон Паскаля, определение величины давления жидкости на дно сосуда, закон Ома и т. д.). Третья группа опытов вытекает из необходимости в процессе обучения показывать практическое применение законов физики. Эти опыты иллюстрируют наиболее существенные детали устройства и действия различных приборов, приспособлений и механизмов, например весов, шарикового и роликового подшипников, водяных насосов, барометра, термометра, тепловых машин, электродвигателя и т. п. Когда учащиеся, разбирая тот или иной новый раздел курса, пройдут полный процесс обучения –  от  представлений и понятий к установлению связи и зависимости между понятиями и затем к практическим применениям физических законов, то в конце появляется необходимость закрепить и углубить полученные ранее знания. Этим обычно и завершается процесс обучения. Таким образом, возникает четвертая группа опытов для углубления знаний, для тренировки. Здесь демонстрируются более сложные явления, в которых изученные физические законы даются в различном сочетании. Иногда эти явления становятся для учащихся несколько неожиданными и противоречат привычным для них представлениям. К этой группе опытов относятся, например: обрывание, по желанию, верхней или нижней нити у тяжелого подвешенного груза, движение двойного конуса «вверх» по наклонным рельсам, плавание картезианского водолаза, кипение воды при пониженном давлении в колбе, зажигание газовой горелки электрической искрой и т. д. Чтобы эти опыты не превращались просто в интересные необъяснимые «фокусы», их следует ставить тогда, когда учащиеся имеют необходимый запас знаний по разным учебным дисциплинам для самостоятельного решения возникающих вопросов. Очевидно, число таких опытов должно быть ограничено и содержание их согласовано с основной целью уроков.

Из-за большого объёма учебных сведений многие уроки проходят в виде лекций, в ходе которых у учеников в основном работают внимание и память, а творческое мышление не задействовано. Это обстоятельство требует поиска дополнительных возможностей включения практической развивающей компоненты образования. Важную роль может играть включение в учебный процесс системы особых вопросов, решение которых требует от учащихся анализа, осмысления, конкретизации и т.д. Чаще всего ученикам задаются вопросы, направленные на воспроизведение информации из учебника или на понимание. По мнению Х.Г. Алеевой, важная составная часть обучения – применение системы специально ориентированных самостоятельных работ учащихся. Конечно, специфика преподавания физики в современной школе не позволяет широко развернуть творческую работу учащихся. Поэтому на уроках целесообразно использовать фрагменты таких заданий, которые вполне могут быть востребованы и реализованы. Большую ценность имеют и задачи, при решении которых ученики вынуждены строить модель процесса или объекта, применять знания, полученные по разным предметам, для объяснения новых явлений.

В своей работе я применяю классификацию развивающих заданий Хуторских (А.В. Хуторской и Л.Н. Хуторская). По их мнению, не все задания имеют однозначные или “правильные” решения. Они считают, что необходимо предлагать учащимся так называемые “открытые” задания, которые направлены не столько на поиск известных решений, сколько на их собственные открытия.

Приведу примеры таких заданий.  

1. Задания, связанные с явлениями.

1.1. Перечислите как можно больше физических явлений, которые относятся к оконному стеклу. Дайте краткие пояснения к каждому случаю.

2. Способ (измерения, решения и т.д.)

2.1. Предложите несколько способов измерения скорости упавшей со стола ручки в момент её падения на пол. Примените те из способов, которые доступны для вас, рассчитайте заданные величины.

3. Версия.

3.1. Луч света имеет особенности прохождения через собирающую линзу. Что может быть собирающей линзой для звука? Предложите и опишите конструкцию такой линзы. Приведите примеры её возможного применения.

4. Задания, связанные с выдвижением гипотезы.

4.1. Фантастические гипотезы нужны не только для составления рассказов – они помогают лучше понять окружающий нас мир. Например, составьте гипотетический рассказ на тему “Что было бы, если бы скорость звука была больше скорости света”.

И другие задания, связанные с конструированием, постановкой эксперимента, применением законов, проведением мини исследований, доказательств,

5. Конструкция.

5.1. Какой физический прибор (или приборы) можно создать на основе гвоздя? Опишите его (их) назначение и принцип действия. Укажите условия и границы применимости прибора (ов). Возможен чертёж или рисунок, поясняющий устройство и применение вашего прибора (ов).

6. Эксперимент.

6.1. Сделать физическое открытие в результате наблюдения за горящей свечой. Сформулируйте свои вопросы, относящиеся к горящей свече. Попытайтесь дать аргументированные версии ответов на свои вопросы.

7. Закон.

7.1. Приведите как можно больше физических законов, которые относятся к такому объекту, как книга (например, учебник). Дайте краткие пояснения каждому случаю.

8. Теория.

8.1. Выберите любой объект, который находится около вас, и составьте относящееся к нему своё эвристическое задание. Физические процессы и величины в своём задании выберите по своему усмотрению.

9. Исследование.

9.1. Исследуйте такой физический процесс, как рисование линии на бумаге шариковой ручкой. Перечислите основные физические особенности данного явления. Приведите обнаруженные вами факты и дайте им объяснение.

10. Доказательство.

10.1. Доказать утверждение: «Без газообразного состояния вещества нет жизни на Земле».

10.2. Доказать утверждение: «Без жидкого состояния вещества нет жизни на Земле».

Если мы хотим, чтобы наши ученики научились решать комплексные интеллектуальные задачи, способствующие их наилучшей подготовке к условиям реальной жизни, а не были замкнуты в рамках одной учебной дисциплины, необходимо расширять учебные задачи своего предмета, ориентируя его на современные требования.

В настоящее время межпредметные связи рассматриваются как один из путей развивающего обучения, который ведет к формированию качественно новых образований в учебной деятельности школьников – межпредметных понятий и метапредметных умений.

Однако хочется подчеркнуть, что межпредметный метод преподавания не отрицает предметов, наоборот, он глубоко коренится в них. Этот метод предполагает, прежде всего, серьезное изучение каждого предмета с одной стороны и необходимость расширения дисциплинарных рамок, и налаживание междисциплинарных связей, с другой стороны. Это способствует установлению новой модели формирования знаний.

Ведь для формирования целостного взгляда на мир  необходимо помнить о науках, занимающихся изучением законов развития общества. Нельзя забывать и о прекрасном. Литература, изобразительное искусство, музыка помогут учителю физики внести в обучение красивые физические сюжеты в описаниях природы, юмор и шутку, нравственно-эстетические проблемы науки в художественно-исторической форме.