Олимпиадные задачи по физике как способ достижения образовательных результатов обучающихся, основанных на изменениях фундаментальных процессов современного образования

Размещено на http://www.allbest.ru/

Петрозаводский государственный университет

Петрозаводск, Россия

Олимпиадные задачи по физике как способ достижения образовательных результатов обучающихся, основанных на изменениях фундаментальных процессов современного образования

Яковлева Д.А.

Янюшкина Г.М.

Новый федеральный образовательный стандарт общего образования впервые основывается на отечественных психолого-педагогических идеях, а именно на системно-деятельностном подходе, обеспечивающем построение образовательного процесса с учетом индивидуальных, возрастных, психологических, физиологических особенностей и здоровья обучающихся. Согласно ФГОС, наряду с предметными и метапредметными результатами обучения прописаны требования к личностным результатам, которые включают готовность и способность обучающихся к самообразованию, саморазвитию и личностному самоопределению, сформированность мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности, систему значимых социальных и межличностных отношений, ценностно-смысловых установок, отражающих личностные и гражданские позиции в деятельности, умение ставить цели и строить жизненные планы, способность к осознанию российской идентичности в поликультурном социуме. Эти способности, умения, установки, квалифицируются в новом образовательном стандарте как личностные универсальные учебные действия, подлежащие формированию и развитию у учащихся на всех ступенях обучения [3].

Обозначенные в Стандарте личностные результаты в отечественной психологии определяются как психические новообразования, то есть качественные особенности психики, которые впервые появляются в данный возрастной период и определяют сознание ребенка, его отношение к среде, к внутренней и внешней жизни. К окончанию школьного обучения такими новообразованиями становятся личностное и профессиональное самоопределение, то есть сформированное мировоззрение, обретение личностной идентичности, готовность и способность к саморазвитию, самовоспитанию и самообразованию на протяжении всей жизни, самостоятельное и независимое определение жизненных целей и выбор будущей профессии.

Совершенно очевидно, что предметные, метапредметные и личностные результаты обучения не могут быть отделены друг от друга и представляют собой триединую задачу современного образования.

Особенности школьного физического образования определяются изменением характера связей субъект-субъектных отношений в современном образовательном пространстве и выражаются:

в деятельностной направленности обучения физике;

в новом структурировании учебного материала на основе включения в содержание образования практико-ориентированных задач;

в новых технологиях взаимодействия учителя и обучающегося: информационных, развития критического мышления, модульного обучения, проектных, исследовательских и т.д.;

в изменении оценки достижений обучающихся, на основе сочетания объективизированных и субъективизированных критериев, которые предполагают, как количественную обработку данных (ОГЭ, ЕГЭ), так и качественную характеристику образовательных результатов (портфолио, профиль умений, дневник достижений и т.д.);

в изменении методических ресурсах: повышение квалификации учителей физики, оснащенность кабинетов физики методическими материалами и оборудованием, обеспеченность учебниками.

Как отмечает М.Ю. Демидова, по получаемым в течение нескольких лет данным число профильных физико-математических классов в образовательных учреждениях страны явно недостаточно для обеспечения вузов физико-технического профиля конкурентоспособными абитуриентами [1].

В связи с этим, для обеспечения вузов физико-технического профиля следует обратить внимание на подготовку учащихся через олимпиадное движение. В настоящее время, как отмечает Г.С. Кембровский, олимпиадное движение среди школьников нарастает. Для эффективного участия в олимпиадах одного желания мало - нужна систематическая работа и определенный опыт решения задач с «фишками». Это требование времени и с ним нужно считаться [2].

Таким образом, целью настоящего исследования стало разработка и проведение дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы естественнонаучной направленности «Решение олимпиадных задач по физике».

Материалы и методы исследования.

Физика как наука занимается изучением наиболее общих закономерностей природы, поэтому курсу физики в процессе формирования у учащихся естественнонаучной картины мира отводится системообразующая роль. Способствующие формированию современного научного мировоззрения знания по физике необходимы при изучении курсов химии, биологии, естественнонаучными предметами достигаются на основе демонстрации методов исследования, принципов научного познания, историчности, системности.

Для формирования основ современного научного мировоззрения, развития интеллектуальных способностей и познавательных интересов школьников в процессе изучения физики основное внимание необходимо уделять не трансляции готовых знаний, а знакомству с методами научного познания окружающего мира, постановке проблем, требующих от учащихся самостоятельной деятельности при их разрешении.

Вооружая школьников методами научного познания, позволяющими получать объективные знания об окружающем мире, изучение физики вносит свой вклад в гуманитарную составляющую общего образования. Интеграция физического и гуманитарного знаний осуществляется на основе актуализации информации об исторической связи человека и природы, обращения к ценностям науки как компоненту культуры, через демонстрацию личностных качеств выдающихся учёных.

При изучении курса необходимо обращать внимание учащихся на то, что физика является экспериментальной наукой и её законы опираются на факты, установленные при помощи опытов, поэтому необходимо большое внимание уделять описанию различных экспериментов, подтверждающих изучаемые физические явления и закономерности.

Курс физики в примерной программе основного общего образования структурируется на основе рассмотрения различных форм движения материи в порядке их усложнения: механические явления, тепловые явления, электромагнитные явления, квантовые явления. Физика в основной школе изучается на уровне рассмотрения явлений природы, знакомства с основными законами физики и применением этих законов в технике и повседневной жизни.

Федеральный базисный учебный план для образовательных учреждений Российской Федерации отводит 210 часов для обязательного изучения учебного предмета «Физика» на ступени основного общего образования в 7, 8 и 9 классах, из расчета 70 часов в каждом классе, 2 часа в неделю.

С введением ФГОС ОО реализуется смена базовой парадигмы образования со «знаниевой» на «системно-деятельностную», т. е. акцент переносится с изучения основ наук на обеспечение развития УУД (ранее «общеучебных умений») на материале основ наук. Важнейшим компонентом содержания образования, стоящим в одном ряду с систематическими знаниями по предметам, становятся универсальные (метапредметные) умения (и стоящие за ними компетенции).

Поскольку концентрический принцип обучения остается актуальным в основной школе, то развитие личностных и метапредметных результатов идет непрерывно на всем содержательном и деятельностном материале.

В настоящее время становится все более актуальной проблема одаренности детей. Это, прежде всего, связано с потребностью общества в неординарной творческой личности. В связи с современными направлениями в образовании, сама жизнь убедительно показала, что малоэффектно учить «всех всему». Реализация дополнительной общеобразовательной общеразвивающей программы естественнонаучной направленности «Решение олимпиадных задач по физике» с учащимися 8 - 9 классов на базе Петрозаводского государственного университета (ПетрГУ) показала, что для обучающихся, ориентированных на высокий уровень образования по физике, предоставляется максимально широкое поле возможностей. Эта форма образования позволяет обучающимся соревноваться с самими собою, последовательно продвигаясь к достижению желаемого уровня вне контекста школьных отметок. Обучение ведется в максимально возможной мере с учетом индивидуальных интересов и способностей учащихся.

В настоящее время существует масса учебников, методичек, задачников по физике, но специализированных программ по подготовке к олимпиадам по физике в городе нет. Разработанная программа «Решение олимпиадных задач» носит практико-ориентированный подход. Особенностью данного курса является то, что он способствует не только успешному усвоению предметного материала, но и позволяет ребятам усваивать методы решения задач, добиваться хороших результатов в олимпиадах и творческих дистанционных конкурсах по физике.

Олимпиадные задачи обладают более или менее явно выраженной спецификой:

будучи, как правило, просто и ясно сформулированными, они предполагают разработку нетривиальной физической и/или математической моделей явления, использования специальных приемов их построения и анализа. Такой подход, не выходя формально за рамки школьной программы, требует для успешной реализации наличия глубоких и точных знаний, широты и свободы мышления, а также известного опыта деятельности. Учитель же, работающий даже в профильных физико-математических классах, не всегда может позволить себе включить соответствующий материал и виды деятельности в текущий учебный процесс или, по крайней мере, уделить им достаточное внимание.

Энрико Ферми утверждал, что “человек знает физику, если он умеет решать задачи”.

Данная программа реализует эксклюзивное образование, выведенное из пространства общеобразовательной школы в специально созданные для этого группы, таким образом, происходит интеграция общего и дополнительного образования и обогащается образовательная информационная среда, предоставляющая возможность проявления и развития одаренностей.

Программа определяет общие дидактические принципы, такие, как:

актуализация, проблемность, познавательность, наглядность и доступность отбора, компоновки и подачи материала;

усиление внутрипредметной и межпредметной интеграции;

взаимосвязь естественно - научного и гуманитарного знаний;

использование педагогических технологий, направленных на стимулирование самостоятельной деятельности учащихся;

усиление практической направленности при изучении курса, позволяющей использовать полученные знания и умения в повседневной жизни.

Цели программы следующие:

Выявление и развитие у обучающихся творческих способностей и интереса к научно-исследовательской деятельности, создание необходимых условий для поддержки одаренных детей, пропаганда научных знаний.

Создание условий для выявления, поддержки и развития одаренных детей.

Создание эмоционально-психологического фона восприятия физики и развитие интереса к ней.

Предоставление учащемуся возможности реализовать свой интерес к физике.

Достижение этих целей обеспечивается решением следующих задач:

Обеспечить основательное и глубокое понимание учащимися важнейших физических понятий, законов, принципов, методов, а также их связей с естественнонаучным и гуманитарным знанием и практикой путем их применения при решении задач.

Сформировать у учащихся знания об общих и специальных методах и приемах физического анализа рассматриваемых в задачах явлений.

Развить умение применять известный учащимся математический аппарат для анализа физических явлений.

Обеспечить формирование у учащихся опыта решения нестандартных и трудных задач, в т.ч. в условиях дефицита времени, характерного для олимпиад и экзаменов.

Обеспечить формирование у учащихся опыта обсуждения решений задач, умения выделять и формулировать возникающие при решении проблемы, связанные с незнанием или непониманием необходимых понятий, законов, принципов, методов, приемов.

Предоставить учащимся материалы для самостоятельной работы, поощрять и стимулировать такую работу.

Обеспечить содержательную и эмоционально-психологическую поддержку учащихся.

Ознакомить учащихся с организацией олимпиад разного типа и уровня, требованиями к участникам, их правами и обязанностями.

В рамках выпускной квалификационной работы проводится исследование по теме «Олимпиадные задачи по физике как способ достижения образовательных результатов, основанных на изменениях фундаментальных процессов современного образования». На этапе констатирующего эксперимента учащимся предложили ответить на вопрос: Что вы понимаете под понятием «олимпиадные задачи»? По их мнению, олимпиадные задачи это задачи на смекалку, трудные, нестандартные, творческие задачи.

На вопрос «Что привлекает вас в решении олимпиадных задач?» 54% учащихся назвали возможность пополнять и углублять знания, 38% хотят проверить свои знания и только для 8% учащихся решение олимпиадных задач это возможность быть самостоятельным (рис. 1).

Рис. 1

Больше половины учащимся необходима помощь со стороны учителя. 30% учащихся ответили, что только иногда решают на уроках физики олимпиадные задачи.

Таким образом, можно констатировать, что ученики положительно оценивают необходимость решения олимпиадных задач, отмечают их значимость для получения дополнительных знаний и умений по физике.

Физика - наука экспериментальная. Именно поэтому включение экспериментальных вошло в практику физических олимпиад. Выполняя такие задания, учащиеся демонстрируют умение своими руками создать экспериментальную установку, проводить на ней измерения, выявлять определенные физические закономерности, оценивать точность полученных результатов.

Решение экспериментальных задач воспитывает стремление собственными силами добывать знания, активно познавать мир, приучает самостоятельно анализировать явления, заставляет напряженно думать, привлекая свои теоретические знания и практические навыки. Разбор экспериментальных задач на занятиях воспитывает критический подход к результатам измерений, привычку обращать внимание на условия, при которых производится эксперимент. Экспериментальные задачи помогают лучше решать расчетные, так как при решении экспериментальных задач ученику приходится сначала осмыслить физическое явление или закономерность, выявить, какие данные ему нужны, продумать способы и возможности их определения, найти их и только на заключительном этапе уже вполне осмысленно подставить в формулу.

Результаты анкетирования учащихся показали, что важным для них является получение продукта познания (изготовление простых устройств, моделей и самостоятельное выполнение опытов при решении экспериментальной задачи).

Главным ориентиром обучения учащихся при решении олимпиадных задач является их личностное образовательное приращение, складывающееся из внешних и внутренних образовательных продуктов.

Образовательный продукт - результат образовательной деятельности ученика, имеющий внешнее (идея, текст, поделка, прибор и т.д.) и внутреннее (личностные качества) проявления, считает А.В. Хуторской [4].

Затруднения вызывают у учащихся качественные или логические задачи, которые требуют от обучающегося установления причинно-следственных связей при описании физического явления. Метод решения таких задач состоит в построении логических умозаключений, основанных на физических законах. Такие задачи направлены на оценку тенденции в изменении некоторой физической величины, при решении которой требуется перейти от одного способа отображения информации к другому. Для качественных задач мы выделяем требования к правильному ответу, построению объяснения и использованию законов, формул, понятий или явлений. Ввиду того, что решение качественной задачи по физике является доказательством, то логические шаги объяснения выступают тезисами, а ссылки на законы, формулы и т.п. - аргументами, подтверждающими данный тезис.

На начальном этапе опытно-экспериментальной работы нами была проведена диагностика умений учащихся при решении предлагаемых нами олимпиадных задач: количественной, качественной и экспериментальной. Проверяемые нами умения представлены в таблице 1.

Таблица 1. Диагностика умений учащихся при решении олимпиадных задач

Результаты диагностики показали, что деятельность учащихся по постановке и проведению эксперимента, по построению логических умозаключений, основанных на физических законах более сложная по сравнению с освоением понятийного аппарата.

Таким образом, необходимо обеспечить возможность доступа обучающимся к олимпиадным задачам через дополнительное образование, что будет способствовать достижению предметных, метапредметных и личностных результатов обучающихся.

Список литературы

олимпиадный задача физика обучающийся

1. Демидова, М.Ю. Методическая система оценки учебных достижений учащихся по физике в условиях введения ФГОС (общее образование): дис … докт. пед. наук: 13.00.01/ М.Ю. Демидова. - Москва, 2014 - 438 с.

2. Кембровский Г.С. Олимпиады по физике: от школьных до международных /Г.С. Кембровский, Л.Г. Маркович, А.И. Слободянюк. - Мн.: ИООО «Красико-Принт», 2003. - 208 с.

3. Примерная основная образовательная программа образовательного учреждения. Основная школа / [сост. Е.С. Савинов]. -- М.: Просвещение, 2011. -- 342 с. -- (Стандарты второго поколения).

4. Хуторской, А.В. Современная дидактика: учебное пособие / А.В. Хуторской. - 2-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 2007. - 639 с.

Размещено на Allbest.ru