Статья из опыта работы формирования универсальных учебных действий на уроках физики. Личностные универсальные учебные действия делятся на пять крупных разделов. Метод научного познания. Решение экспериментальных задач. Структурно - логические схемы. Коммуникативные универсальные учебные действия. План урока - конференции. Универсальные учебные действия.
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 ; = tω
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 изкальция 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 (школьнаягазета 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, значимымиза 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 ситуацииуспеха, 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».