"Опыт формирования универсальных учебных действий на уроках физики"

Опыт формирования универсальных учебных действий на уроках физики. Личностные универсальные учебные действия, такие как: убежденность в возможности познания природы в необходимости различного использования достижений   науки   и   технологии   для   дальнейшего   развития   человеческого общества, уважение к творцам науки и техники, отношение к физике как к элементу общечеловеческой культуры  можно сформировать, изучая физику в 11 классе: она   делится на 5 крупных  разделов. 1. История развития электродинамики (с начала 19 в. до начала 20 в.) рассматривается   развитие   научно­технического   прогресса   через   работы следующих ученых: Эрстед, М. Фарадей, Д. К. Максвелл, Генрих Герц, А.С. Попов и т.д.);  2.   История   развития   теории   о   природе   света   (с   середины   17   в   до середины 20 в) И.Ньютон, Гюйгенс, Ф. Юнг, Макс Планк, Альберт Эйнштейн и т.д.)  3. Сто (специальная теория относительности)  возникла  в начале 20 в, противоречила законам  классической механики и законам электродинамики, теории ядерной физики;  4. История развитии теории о строении атома (с конца 19 в до середины 20 в); 5. История развития ядерной физики (с 1919 г до наших дней). Великий   итальянский   физик   Г.   Галилей   ­   основоположник  научного метода  в   исследовании   явлений   природы,   выделил   4   этапа   в   его развертывании:  ­  Приобретение чувственного опыта при изучении группы явлении; ­ Выдвижение гипотезы, позволившей объединить наблюдения и факты и связать их в некую модель; ­     Математическое   развитие   гипотезы   или   нахождение   логических следствий; ­   Опытная   проверка   гипотезы   (совершается   открытие   новых   физ. законов и явлений) (см. список литературы  №3).            Следует сказать, что изучение всех этих 5 разделов проходит в тесной связи друг с другом. Эрстед открыл существование магнитного поля вокруг электрического тока, М. Фарадей поставил вопрос  о существовании магнитного поля вокруг электрического, обобщение работ Эрстеда и Фарадея сделал Максвелл теоретически. Эксперимент поставил Герц ,а  применил А.С. Попов, создав радиоприемник.       Поэтому при изучении блока СТО я ставлю перед учениками вопрос: Почему возникла эта теория в начале 20 века? После обсуждения ,подводим итог:   потому   что   возникло   противоречие   между   законами   классической механики   и   законами   электродинамики   Максвелла.   Помог   выйти   из   этого тупика А. Эйнштейн  и его  теория относительности.            Из   вышесказанного   следует,  что   весь   курс  физики   в 11  классе рассматривается в виде цепочки  метода научного познания.  Такое изучение учебного материала не только обеспечивает цикличность обучения в рамках одного учебного года (что способствует формированию прочности знаний), но и позволяет учащимся осмыслить полученные раннее знания на новом уровне.           Решение экспериментальных задач  (формирование регулятивных УУД), формирует умение проводить наблюдения и описывать их. Задавать вопросы   и   находить   ответы   на   них   опытным   путем,   т.е.   планировать проведение простейших опытов, проводить прямые измерения при помощи наиболее часто используемых приборов, представлять результаты измерений в виде   таблиц,   делать   выводы   на   основе   наблюдений,   находить   простейшие закономерности   в   протеканий   явлений   и   осознаний   использовать   их   в повседневной   жизни,   соблюдая   разумные   правила   техники   безопасности   и приблизительно прогнозируя последствия неправильных действий. При изучении темы «Давление» в 7 классе я даю экспериментальное  задание   :   высчитать   давление   своего   собственного     тела   на   пол   при ходьбе в спортивном зале (кроссовки), при беге на лыжах(лыжи) и при танце на   дискотеке(босоножки,   туфли).   Сравнить,   сделать   вывод,   ответить   на вопрос: «От каких величин зависит давление в этих 3­х случаях?»           С   целью   реализации   познавательных   УУД   используются   мною структурно   ­   логических   схем.  Повторение   всего   курса   физики   в   ходе подготовки учащихся к ЕГЭ ­ трудоемкий процесс. Надо видеть все явления и процессы   в   взаимосвязи   друг   с   другом,   уметь   базировать   основными понятиями   и   формулами,   устанавливать   между   ними   связь   и   выстраивать логические   цепочки. систематизировать знания, выделять основное.    Структурно­логические   схемы   позволяют      С помощью логических схем ­ таблиц (ЛСТ)  можно рассматривать несколько   тем   или   разделов   в   целом   при   изучении   колебательных   , механических   и   электромагнитных   систем.   Делаем   выводы,   что   все величины,   характеризующие   свободные   колебания,   описываются   по   закону синуса и косинуса; выражаются уравнением гармонических колебаний х(t)=Хо cos  sin t, где Хо  =  мах.  ω ω ω υ t;  (t)=x'(t)= Хо  ω ω υ ω i(t)= Iмах sin t; U(t)=Uмах cos (t)=  мах sin t; q(t)=qо cos υ ω υ t; i(t)=q'(t)= qо  ω t. ω ω  sin t, где qо  =Iмах ; ω Я  показала межпредметную связь математики и физики. Учащиеся 11 класса из курса алгебры знают уравнение гармонических колебаний, первую производную, вторую производную. Учитель физики в разделе «Механика» применяет это так : х'(t)= (t);  υ '(t)=а(t); а(t)= х''(t) υ          Между вращательным и колебательным движениями существует тесная связь. Если рассмотреть движение точки по окружности, то проекция радиуса на ось х будет изменяться по формуле x=Хо cos t. ω α α ω Х=Хо sin ;   = t ω Х=Хо sin  радиуса на ось х) t;  х ­ смещение шарика от положения равновесия; (проекция х'(t)= Хоcos ω υ υ t; х'(t)= ;  (t)=  оcos υ ω ω υ t; где  о= Хо ;  υ '(t)= Хо ²; а= ω Хо ²; ω t+ о); ­ это уравнение гармонического колебания т.к. ω φ х(t)= Хоcos( cos(x)= sin(х+ /2).π          На основе этих формул учащиеся без затруднений рассматривают процессы,   происходящие   в   колебательном   контуре,   где   создаются электромагнитные колебания.  На одном чертеже строят графики U(t), i(t), q(t), предварительно зная уравнение   зависимости   этих   величин.   (Элективный   курс   «Подготовка   по физике к ЕГЭ»)           Таким   образом,   при   составлении   таких   таблиц   универсальные   учащихся   направлены   на   анализ   и   управление учебные   действия   познавательной  деятельностью.   В   данном   случае   овладение   УУД   ведет   к формированию   способности  самостоятельно  усваивать   новые   знания, умения и компетентности, включая самостоятельную организацию процесса усвоения, т.е. умение учиться.      При  формировании логических УУД  выполняем задания типа В и  С из вариантов   ЕГЭ. Они   требуют от ученика высокой степени понимания физических процессов. Эти задания проверяют умение использовать законы и теории физики в измененной или новой ситуации. Выполнение таких заданий требует применения знаний из разных разделов курса физики т.е высокого уровня подготовки выпускников.           Например,  задача: В вакууме находятся два покрытых кальцием электрода,   к   которым   подключен   конденсатор   емкостью   С   =8000пФ.   При длительном   освещении   катода   светом   с  частотой   √=  10    в  15  степени   Гц фототок,   возникший   вначале,   прекращается.   Работа   выхода   электронов   из кальция А= 4,42 * 10   в «минус» 19 степени Дж. Какой заряд  q  при этом оказывается на обкладках конденсатора?           Из условия  задачи видно,  что ученик должен  знать физические термины  «электроемкость»,   «фототок»,   «обкладки   конденсатора»,   «работа выхода», «красная граница», «вакуум», «электрод»; знать формулы уравнения Эйнштейна   для   фотоэффекта,   выражение   для   запирающего   напряжения, формулу разности потенциалов на обкладках конденсатора; математически грамотно   связать   все   формулы   для   нахождения   искомой   физической величины.                       Коммуникативные   действия   обеспечивают   социальную компетентность   и   сознательную   ориентацию   учащихся   на   позиции   других людей,   умение   слушать   и   вступать   в   диалог,   участвовать   в   коллективном обсуждении проблем.                  При изучении  в 10 классе темы «Теория близкодействия  и действия   на   расстоянии»   провожу   урок   ­   конференцию.   Этот   материал интересный   и   несложный,   может   быть   изучен   самостоятельно   учащимися. Тема, выходит далеко за пределы учебника физики и для  раскрытия требует поиска   разных   материалов   в   Интернете.   Учащиеся   хорошо   представляют материал   по   каждой   теории,   готовят   аргументы   в   защиту   своей   теории   и антиаргументы   теории   противника.   Заранее   зная   справедливость   теории близкодействия, оппоненты находят такие доводы в защиту своей «неверной» теории, что ставишь под сомнение   верность первой.           На   уроке­конференции   ученики   с   одной   стороны   являются выступающими, с другой стороны оценивают труд своих товарищей, задают вопросы, проводят самооценку своей работы.  План урока­конференции: Цели:   Образовательная:   Обеспечить   усвоение   учащимися   знаний   о теориях  близкодействия и действия на расстоянии; Развивающая:   развитие   коммуникативных способностей, совершенствование умений самообразования, развитие умение   информационно­ использовать   ИКТ   в   учебном   процессе   для   поиска   информации   и представление ее в заданной форме (работа в программах  Word, Power Point)  Воспитательные:   формирование     познавательной     самостоятельности учащихся, воспитание эстетических чувств в процессе   дискуссии и подачи материала.  Задачи урока:  ­   развивать     коммуникабельность,   коммуникативность,   талерантность при   ведении спора; ­ сделать учащихся активными участниками занятия; ­     вовлечь   как   можно   больше   ребят   в   самостоятельную,   активную, познавательную и творческую деятельность. За 1 неделю до конференции учащиеся выбирают, какую теорию они будут   защищать.   Готовят   аргументы   и   антиаргументы   ,   группируются, выбирают лидера.  В конференции принимают  участие   все обучающиеся 10 класса.   Возрос   интерес   к   предмету,   мотивация   и   познавательная самостоятельность   учащихся.   Использование   ИКТ   позволяет   удачно реализовать   личностно­ориентированный   подход   в   преподавании   через самостоятельный   выбор   каждым   учащимся   темы     дискуссии,   источника информации, содержания работы, темпа ее выполнения.  На   этом   уроке   ­   конференции   мы     формируем   коммуникативные универсальные учебные действия: участие в дискуссии, умение кратко и точно отвечать на вопросы, использовать справочную литературу, Интернет­ресурсы и   другие   источники   информации,   умение   планировать   сотрудничество   со сверстниками , умение выражать мысль, аргументировать.  Как  формирую коммуникативные универсальные учебные действия на внеклассных мероприятиях можно посмотреть в  Приложении 1   (школьная газета   на   тему   «Транспорт,   улица   и   мы»   см.ниже).   Литературно­ исследовательская   работа,   выполненная   на   тему   «Соблюдение   правил дорожного движения» вызвала большой интерес. Была проведена огромная работа   по   сбору   материала,   анкетированию,   опросу   и   написанию   статей   , оформление  газеты . Эту работу ученики представили на окружном конкурсе школьных газет «Улица, транспорт и мы» и получили 2 место среди школ Юго­Западного округа.  Приложении 2 (Разработка «Недели физики» см. ниже) Заключение  Говоря о формировании у обучающихся универсальных учебных  действий, мы говорим об умениях и навыках обучающихся, которые позволят  им самостоятельно усваивать новые знания, а также навыках самоорганизации своей деятельности по их поиску. Уровень самостоятельности обучающихся  зависит от степени сформированности  универсальных учебных действий. А  степень участия в самостоятельной деятельности обучающихся  и  руководство остаётся за учителем.       Таким образом, основная цель, которая стоит передо мной, как  учителя: научить детей самостоятельно добывать знания.  Задачи, которые я должна решить:  ­  создание условий, пробуждающих познавательную самостоятельность   обучающихся;  ­  переконструирование прежних знаний обучающихся; ­ проблематизация учебного материала (другими словами, при  деятельностном обучении происходит расширение и углубление знаний при  помощи ранее усвоенного и нового применения прежних знаний в условиях  проблемной ситуации);  ­  направление учебного материала не только на поиск знаний в «чистом  виде», но и на овладение способами познавательной деятельности, значимыми за пределами конкретного содержания;   ­  обеспечение эмоциональной поддержки, которая необходима, чтобы  взяться за рисковое дело, т.е. высказывать свои мысли о чем­то неизвестном,  эта задача выполняется за счет организации групповой работы.      Задачи для обучающихся воспитанников:  1. Образовательная:  ­  изучение понятий и свойств физических величин, явлений, законов;  ­  изучение практической направленности полученных знаний;  ­ формирование умений в их применении в исследовательской работе;  ­  формирование мотивации и опыта учебно­познавательной и практической  деятельности.  2. Развивающая:  ­  способствовать развитию умения анализировать, выдвигать гипотезы,  предположения, строить прогнозы, наблюдать и экспериментировать;  ­  способствовать развитию логического мышления;  ­ развивать умение выражать речью результаты собственной мыслительной  деятельности.  3. Воспитательная:  ­  способствовать формированию научного мировоззрения;  ­ способствовать воспитанию ответственного отношения к труду, культуры  мышления и речи;  ­ пробуждать познавательный интерес к предмету и окружающим явлениям;  ­  развивать способности к сотрудничеству, общению, работе в коллективе;  ­ формировать умению критически, но объективно оценивать предметы,  явления, поступки и действия (свои и чужие).   Я     использую,   и   буду   использовать   в   дальнейшей   работе   методы мотивации   и   стимулирования   обучающихся   к   изучению   моего   предмета (создание проблемной ситуации, проблемное изложение, частично­поисковая деятельность, групповая исследовательская деятельность, создание ситуации успеха, выполнение творческого задания, создание ситуации взаимопомощи); методы контроля (фронтальный опрос, физические диктанты, написание ОК и их восстановление по памяти).  Хочется   завершить     изложение   своих     мыслей   словами     Ш.А. Амонашвили: «Учитель,   воспитывай   в   своих   учениках   умение   сомневаться,   ибо сомнение, рожденное в сотрудничестве со знаниями, открывает  для мысли люк в мир познания, рождает уверенность и личностную самостоятельность».