.RU

2. 5 Формирование предметных компетентностей в обучении физике - Программа развития инновационных процессов в образовании...


^ 2. 5 Формирование предметных компетентностей в обучении физике
Для конкретизации понятия «предметные компетентности» для школьной физики возможно выделить три группы предметных компетентностей: теоретические, экспериментальные и теоретико-экспериментальные.

^ К первой группе отнесены следующие: «знание / понимание смысла физических понятий»; «знание / понимание смысла физических величин»; «знание / понимание смысла физических законов, принципов, постулатов»; «знание / понимание смысла физических теорий»; «умение описывать и объяснять физические явления и свойства тел»; «умение осуществлять самостоятельный поиск естественнонаучной информации».

^ Вторую группу образуют «способность к выявлению эмпирических зависимостей на основе измерений»; «умение использовать физические приборы и измерительные инструменты для измерений физических величин»; «умение представлять результаты измерений с помощью таблиц, графиков».

^ Группу теоретико-экспериментальных компетентностей составляют «способность к применению знаний и умений в практической деятельности и повседневной жизни» и «способность к решению физических задач с применением метода моделирования».

Нами были выделены следующие предметные компетентности в области физики:

Особое значение в обучение физики имеет метод проектов. Приведём некоторые из проектов, которые могут быть реализованы при обучении физики

Проект «Электромагнит»


Цель: изготовить электромагнит.

Таблица 12

Проект «Электромагнит»

По мнению учителя, автор данного проекта с большим трудом осваивает программу. Учащийся «решил что-то сделать руками». Предложил сделать электромагнит. Учитель спросил, знает ли он как. Учащийся выразил уверенность в том, что знает. На следующий день он сообщил, что весть день в доме не было света, так как «он подключил то, что сделал, в сеть, и это что-то взорвалось». Он признал, что столкнулся с проблемой при изготовлении электромагнита. Учитель не стал помогать в формулировке данной проблемы, однако помог провести анализ причин ее возникновения («стали разбираться: проволоку намотал на гвоздь и засунул в розетку, ученик предположил, что надо было что-то рассчитать и что-то дополнительно сделать, и попросил разъяснить, что именно») и поставить цель работы: изготовить электромагнит.

В данном случае в основу проблематизации легла неуспешность учащегося при выполнении учебной задачи. Следует заметить, что учитель мог снять вероятность такой неуспешности, заранее рассказав учащемуся технологию расчетов, и предостеречь его от ошибки. В таком случае данный сюжет остался бы в рамках учебного задания.

Учитель предложил учащемуся формулу и идею «попробовать пока с 6 вольтами». Ученик сделал расчеты с помощью учителя, но к выводу о том, что «есть опасность сделать или слишком сильный магнит, или слишком слабый», пришел самостоятельно, побуждаемый вопросами учителя.




После этого учащийся возвратился к этапу планирования: охарактеризовал продукт, указал на те его характеристики, которые делают электромагнит полезным (например, при сборе мелких металлических предметов) и безопасным (при контакте с домашней электропроводкой). Таким образом, был косвенно заданы критерии для оценки продукта, на что учитель и указал.

Основные шаги предложил учитель, учащийся только расставил их в хронологической последовательности.

Представляется, что учащийся в данном случае находится на достаточно низком уровне сформированности компетентности решения проблем. Поэтому позиция учителя, который, с одной стороны, помогал учащемуся на этом этапе, с другой - не торопил его, не стремился ускорить появление стройного и четкого целеполагания, задач, плана работ, представляется взвешенной.

Источниками информации учащегося снабдил учитель. Поскольку во время работы учащийся постоянно задавал вопросы, весь этап информационного поиска он провел в кабинете учителя, но без его вмешательства (учитель сказал, что ей некогда с ним считать). В конце концов, учащийся конкретизировал свою задачу, касающуюся расчетов, поставленную в общих чертах учителем на этапе планирования: «Надо рассчитать количество витков проволоки».

«Считал он очень долго, путался», учитель несколько раз находила ошибки, «но, в конце концов, он решил эту нелегкую задачу и сделал магнит, который заработал».




Презентация происходила в рамках школьной научно-практической конференции. Для презентации учащийся подготовил дополнительный письменный материал – описание демонстрационной модели, сделанной по совету учителя. Однако учащийся настоял на том, что он будет презентовать не столько продукт с его полезными свойствами, сколько решение задачи, которым «он очень гордился». Поэтому за 2 часа до выступления он вынес все формулы на доску, и сосредоточил свое внимание на демонстрации решения.

Следует отметить, что учитель позволил учащемуся нарушить «законы жанра» и выступить не столько с презентацией продукта, сколько с демонстрацией способа его получения, опираясь на самооценку учащегося.



Проекты такого типа нередко возникают, когда у учащихся с «низкой познавательной активностью» и серьезными академическими задолженностями возникает слабый интерес к какой-либо информации или задаче, связанной с изучением той или иной темы. Нередко учащиеся понимают, что такого рода работа может улучшить ситуацию с их успеваемостью. В таких случаях учителю следует быть особенно внимательным для того, чтобы не превратить зарождающийся проектный замысел в выполнение учебного самостоятельного задания. Учитель, памятуя о том, что работает «со слабыми учениками», постоянно испытывает стремление жестко регламентировать работу, ограничивать самостоятельность учащихся, действуя из самых лучших побуждений: сохранить стремление работать, помогая избегать ошибок, обеспечить «усвоение качественных знаний» и т.п. В таком случае учитель отказывается от задачи формирования компетентностей учащихся.

В целом случаи, описанные выше, по нашему мнению, иллюстрируют, что при работе с учащимися, не демонстрирующими академических успехов, метод проектов также может и должен быть средством формирования ключевых компетентностей.

Проекты такого типа разумно использовать в первую очередь для формирования компетентности решения проблем, в том числе если уровень сформированности данной компетентности весьма низок для того или иного возраста.

Работа над проектами такого типа может быть спровоцирована учителем в том случае, если он адекватно оценил уровень притязаний и самооценки учащегося и смог «вынудить» его присвоить некоторую задачу, слишком сложную для решения. Основным условием для того, чтобы на базе такой учебной ситуации можно было выстраивать проект, также является предоставление учащемуся свободы действий, которые с большой долей вероятности будут неуспешными, а средством - анализ.

^ Проект «Фонтан»

Цель: сделать своими руками действующую модель фонтана и показать его работу.

Таблица 13

Проект «Фонтан»

Учащиеся получили задание изготовить в домашних условиях действующую модель фонтана. Учащиеся с помощью учителя сформулировали проблему: «Хотим узнать как можно больше о фонтанах и сделать модель действующего фонтана своими руками из подручных материалов».

В данном примере тема проекта определялась на основе познавательного интереса учащихся. Согласно требованиям к уровню сформированности компетентностей учащихся 7 класса цель проекта может быть поставлена на основании проблемы, сформулированной совместно с учителем. Приведенную в этом случае формулировку нельзя назвать проблемой. Это фиксация намерений учащихся, сделанная педагогом на поисковом этапе и не актуализированная, не «докрученная» до проблемы.

В группу, работающую над проектом, вошли семеро учащихся. По наблюдению учителя, "две инициативные девочки, фактически, взяли управление группой в свои руки и распределили обязанности между остальными ее членами".

Возникает вопрос о том, что делать учителю в таком случае: допустить такой вариант распределения ролей в группе или вмешаться? По нашему мнению, это зависит от того, является ли актуальным для конкретной группы учащихся формированию коммуникативной компетентности, в частности, формирование умений работать в группе.

План работы учащиеся составляли самостоятельно. Ход работы над проектом корректировался. Сначала они предполагали, что сделают один действующий фонтан. Для поиска информации учащиеся разделились на группы. В результате каждая группа остановилась на каком-то определенном виде фонтана, а затем эти микрогруппы приняли решение о том, что каждая из них будет делать свою модель фонтана. Первая группа работала над моделью фонтана, предназначенного для питья, вторая - фонтана без слива, в котором можно будет купаться, третья – для украшения интерьера. В связи с этим в каждой микрогруппе обязанности делились по степени информированности, по способностям и с учетом желания учеников. Интересно, что до момента презентации ученики не показывали модели фонтанов друг другу, объясняя это тем, что иначе во время презентации будет неинтересно.

Такой поворот событий объясняется тем, что предварительно не было согласовано общее представление учащихся об окончательном виде продукта и его практическом предназначении, что следовало бы сделать на аналитическом этапе работы над проектом.

^ Фактически далее работали три независимых друг от друга проектных группы.

Одна из консультаций касалась практической работы. У учащихся возникли затруднения в том, какие материалы для изготовления фонтана использовать, учитель внес свои предложения, решение принимали ученики. Принципиальным для работы был вопрос о том, как создать атмосферное давление. Учитель проконсультировал учащихся с позиции эксперта в области физики. Инициаторами консультаций всегда были дети.






^ Проект «Параллельный телефон»

Цель: подключить к телефонному аппарату параллельное переговорное устройство.


Таблица 14

Проект «Параллельный телефон»

Учитель рассказал, что он предложил ученикам различные темы возможных проектов. Одна из них, связанная с темой «Электричество» в рамках курса физики, называлась «Телефон своими руками».

^ Очень распространенная ситуация, когда педагоги предлагают учащимся интересные, на их взгляд, темы проектов.

План работы над проектом ученик составил с помощью педагога - руководителя проекта.




Сначала ученик начал сам искать информацию. Ему была знакома схема параллельного соединения, так как ее изучали на уроках физики. Поэтому ученику удалось нарисовать схему параллельного соединения. Это произошло на уроке по теме «Электричество. Параллельное соединение проводников», когда учитель пригласил ученика к доске, сообщив классу, что тот как раз работает над проектом, в котором применяется этот учебный материал. Ученик с помощью схемы объяснил, что таким образом могут быть подключены не только электрические лампочки, но и любые другие устройства, например, телефон.

Здесь мы видим нечасто встречающийся пример того, как можно использовать время урока для работы над проектом. Ученик, выполнявший проект, смог продемонстрировать умение применять знания на практике, выступить перед классным коллективом в качестве эксперта.

После того, как ученик определил, что ему будет нужно для выполнения проекта, стало ясно, что комплектующих деталей для сборки телефонного аппарата недостаточно. Пришлось использовать найденные в подвальном помещении почтового отделения телефонные трубки от старых аппаратов. Ученик принял в расчет, что чаще всего отвечают на телефонные звонки родители или бабушка, и если оснастить имеющийся в доме телефон дополнительной трубкой, то можно разговаривать с друзьями, не выходя из своей комнаты.

^ Интересный пример того, как проведенный анализ ресурсов повлиял на принятие способа решения проблемы.

Перед выполнением работ выяснилось, что ученик не владеет навыками паяния. Поэтому он обратился за консультацией к учителю технологии, и с его помощью научился паять, и только потом приступил к дальнейшему выполнению проекта.





Для презентации учащийся выполнил на большом плакате схему параллельного соединения, которую он прокомментировал, рассказывая о принципе работы устройства. Презентация прошла в форме демонстрации работы трубки, подключенной к телефонному аппарату. Все желающие, а их было немало, убедились, как работает трубка. Во время защиты аудитория задавала вопросы.

Учащийся продемонстрировал высокий уровень сформированности коммуникативной компетентности: для проведения презентации специально подготовил плакат, к которому обращался во время защиты проекта, выбрал форму презентации, адекватную аудитории, отвечал на вопросы.



^ Проект «Электродвигатель»

Цель: собрать электродвигатель, с помощью которого можно было бы затачивать ножи.

Таблица 15

Проект «Электродвигатель»

Проблема возникла у учащегося тогда, когда его дома попросили заточить ножи. Выяснилось, что процесс этот достаточно трудоемкий и требует времени. Поэтому он решил собрать электродвигатель, с помощью которого можно было бы затачивать ножи, из старых запасных частей электродвигателей.

^ Замысел данного проекта принадлежал ученику. Учителю удалось помочь учащемуся выявить только некоторые причины существования проблемы.

По мнению учителя, по мере выполнения проекта ученик «получил хорошую теоретическую базу».

^ В этом случае педагог обращает наше внимание на образовательный эффект проектной работы ученика – освоение им теоретических основ электротехники.

Литературу он подбирал сам, учитель же только осведомлялся у учащегося, как идет процесс поиска информации.

Ученик использовал техническую литературу, книги по физике, статьи в журналах по техническому творчеству.




Содержанием консультаций был разбор устройства электродвигателя. Ученик приносил найденные в литературе различные описания двигателей, и с учителем обсуждался вопрос о возможности их применения. Оказалось, что помощи педагога – учителя физики недостаточно, поэтому ученик обращался за консультацией также к руководителю местного кружка технического творчества и к учителю технологии.




Презентация продукта проекта прошла на школьной конференции. Ученик продемонстрировал работу электродвигателя.

^ При презентации продуктов, полученных в ходе выполнения проекта такого типа, наиболее удачная форма – демонстрация действия прибора.


Ученик, по словам учителя, получил удовлетворение от того, что выполнил проект. Электродвигатель используется в домашнем хозяйстве в семье учащегося.

^ Как мы видим, полученный продукт используется по назначению.



Результаты диагностики сформированности предметных компетентностей

При проведении диагностики основное внимание уделялось проверке следующих предметных компетентностей:

1 - распознание вопросов, идей и проблем, которые могут быть исследованы научными методами

2 - выделение информации (объекты, факты, экспериментальные данные и др.), необходимой для нахождения доказательств или подтверждения выводов при проведении научного исследования

^ 3 – умение делать вывод (заключение) или оценивать уже сделанный вывод с учетом предложенной ситуации

4 –коммуникативные умения: способность аргументировано, четко и ясно формулировать выводы, доказательства

^ 5 - знание и понимание естественнонаучных понятий

Для проверки отобраны понятия, овладение которыми необходимо в повседневной жизни и которые остаются актуальными в дальнейшей жизни как отдельного человека, так и всего общества. Ниже приведены принятые в исследовании названия тем, на материале которых были составлены проверочные задания, и в скобках даны примеры понятий, проверяемых в этих темах: структура и свойства вещества (теплопроводность, электрическая проводимость); атмосферные изменения (излучение, передача давления); химические и физические изменения (состояния вещества, скорость реакции, распад); преобразования энергии (сохранение энергии, рассеяние энергии, фотосинтез); силы и движение (уравновешенные/неуравновешенные силы, скорость, ускорение, инерция); строение и функция (клетка, скелет, адаптация); биология человека (здоровье, гигиена, питание); физиологические изменения (гормоны, нейроны); биологическое разнообразие (виды, гены, эволюция); генетический контроль (доминантность, наследственность); экосистемы (пищевая цепь, устойчивость); Земля и ее место во Вселенной (солнечная система, суточные и сезонные изменения); геологические изменения (континентальные течения, выветривание). Обращает на себя внимание, что в некоторые темы включен материал, который изучается в рамках различных естественнонаучных предметов.

При выборе реальных ситуаций, предлагаемых в проверочных заданиях использовались области применения науки, ставящие актуальные проблемы, которые должен понимать и решать "научно грамотный" человек. Эти ситуации возникают в личной жизни каждого человека (например, использование продуктов при соблюдении некоторой диеты), в жизни человека как члена какого-либо коллектива или общества (например, расположение электростанции вблизи города) или как гражданина мира (например, глобальное потепление). Необходимо отметить, что были использованы ситуации, которые рассматриваются как в рамках изучения школьных предметов, либо являются межпредметными. Далее приведен перечень областей науки, с которыми связаны ситуации, используемые в проверочных заданиях: естествознание, жизнь и здоровье. здоровье, болезни и питание, сохранение и устойчивое использование видов, взаимозависимость физических/биологических систем, науки о Земле и окружающей среде,, естествознание и технология, биотехнологии, использование материалов и захоронение отходов, использование энергии, транспорт.

Таблица. 16

Основные подходы к конструированию заданий для оценки предметных компетентностей


^ Что дано в задании

Что нужно определить

Умение: распознавать вопросы, идеи или проблемы, которые могут быть исследованы научными методами

Описание исследования или процедуры сбора и сравнения данных

Выбрать (из предложенных) или сформулировать гипотезу или идею, которая проверялась (или могла проверяться)

Описание ситуации, в которой можно получить ответы на поставленные вопросы (проблемы), используя научное исследование.

Сформулировать вопрос (проблему), на который можно получить ответ, используя научное исследование.


Несколько вопросов (гипотез), вытекающих из представленной ситуации или соответствующих данной ситуации.

Выбрать вопрос или вопросы, на которые можно получить ответ, используя научное исследование.

Умение: выделять информацию (объекты, факты, экспериментальные данные и др.), необходимую для нахождения доказательств или подтверждения выводов при проведении научного исследования

Идея или гипотеза, которая должна быть проверена

Выбрать или представить информацию о том, что нужно для проверки данной идеи, гипотезы или прогноза, основанного на ней. Информация может включать следующее:

а) что должно сравниваться;

б) какие переменные следует менять, а какие оставить постоянными (контролируемыми);

в) какая дополнительная информация необходима;

г) что нужно сделать, чтобы собрать необходимые сведения.

^ Умение: делать вывод (заключение) или оценивать уже сделанный вывод с учетом предложенной ситуации

Данные (результаты эксперимента или наблюдения), на основе которых можно сформулировать вывод

Сделать вывод, соответствующий имеющимся данным

Данные (результаты эксперимента или наблюдения) и выводы, которые могли быть сформулированы на их основе

Выбрать один из выводов, который соответствует имеющимся данным, и дать обоснование или объяснение

Данные (результаты эксперимента или наблюдения) и вывод на их основе

Привести причину или причины, объясняющие, почему имеющиеся данные подтверждают или опровергают вывод или сделать заключение о том, в какой степени можно доверять данному выводу

^ Умение: демонстрировать коммуникативные умения: аргументировано, четко и ясно формулировать выводы, доказательства и др.

1. Ситуация, в которой могут быть сделаны (различные) выводы или заключения или которая требует интегрированного анализа информации для подтверждения вывода или предложенных рекомендаций;

2. Описание группы людей, конкретной аудитории, для которой предназначены эти выводы или рекомендации.

Привести аргумент, который ясно выражен и предназначен для данной аудитории, и который подтверждается соответствующими фактами/данными, представленными в задании.

^ Умение: демонстрировать знание и понимание естественнонаучных понятий

Ситуация, в которой требуется прогноз, объяснение или дополнительная информация

Дать объяснение, прогноз или дополнительную информацию, основанные на понимании естественнонаучных понятий или дополнительной информации, не имеющейся в задании.





-0-o-stranica-6.html
-093757221.html
-1-anian-zhne-anipaan-bular.html
-1-boltun-nahodka-dlya-zhurnalista-vasileva-l-a-delaem-novosti-uchebnoe-posobie-m-aspekt-press-2003.html
-1-c3562-2-c2638-metodicheskie-ukazaniya-i-kontrolnie-zadaniya-dlya-studentov-zaochnikov-po-specialnostyam.html
-1-dopros-svidetelej-metodika-rassledovaniya-dtp-zuev.html
  • lesson.bystrickaya.ru/oblako-oorta.html
  • credit.bystrickaya.ru/osnovnaya-chast-elo-rinpoche.html
  • abstract.bystrickaya.ru/2-2-kosmologiya-i-proishozhdenie-zla-ilya-kokin-bogorodichnij-centr.html
  • reading.bystrickaya.ru/lekciya-trening-podgotovki-kommunikacionnih-kampanij-reshenie-kejsov.html
  • holiday.bystrickaya.ru/na-beregah-belogo-iyusa.html
  • books.bystrickaya.ru/elektronnoe-oborudovanie-i-ego-proizvodstvo-stranica-3.html
  • uchenik.bystrickaya.ru/aleksandr-ivanovich-gercen.html
  • studies.bystrickaya.ru/glava-iii-monografiya-vladivostok-iapu-dvo-ran-2001-s-184.html
  • composition.bystrickaya.ru/planirovanie-strukturi-active-directory-kursa.html
  • doklad.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-disciplini-bijsk-bpgu-imeni-v-m-shukshina-stranica-6.html
  • textbook.bystrickaya.ru/istoricheskaya-kulturologiya-istoriya-kulturi-programmi-master-programs-izhevsk-2010-ministerstvo-obrazovaniya-i-nauki.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/portion-2-chapters-7-13-posobie-sostavleno-na-kafedre-anglijskogo-yazika-zaochnogo-otdeleniya-sostavitel-solovyova-m-v.html
  • literature.bystrickaya.ru/deyatelnost-komitetov-i-komissij-gd-gosduma-rf-monitoring-smi-19-21-maya-2007-g.html
  • reading.bystrickaya.ru/metodicheskie-rekomendacii-k-vipolneniyu-domashnih-pismennih-rabot.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tematicheskoe-planirovanie-po-matematike-dlya-3-go-klass-stranica-4.html
  • apprentice.bystrickaya.ru/vmesto-zaklyucheniya-pisma-specialistov-privivki-mifi-i-realnost.html
  • textbook.bystrickaya.ru/kislorodsoderzhashie-soedineniya-dlya-abiturientov-i-studentov.html
  • predmet.bystrickaya.ru/rostovskoj-oblasti-gosudarstvennoe-byudzhetnoe-obrazovatelnoe-uchrezhdenie-nachalnogo-professionalnogo-obrazovaniya.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/razrabotka-sostava-austenitnoj-korrozionno-stojkoj-stali-s-uluchshennoj-obrabativaemostyu-rezaniem-dlya-sistem-vipuska-otrabotannih-gazov-avtomobilej.html
  • lesson.bystrickaya.ru/tipi-smislovih-transformacij-pri-perevode-poezii-na-primerah-sonetov-v-shekspira.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/kommentarij-o-statistike-s-g-kara-murza-sovetskaya-civilizaciya-tom-ii.html
  • ekzamen.bystrickaya.ru/ris-14-nezavisimaya-rabota-dvuh-zvonkov-s-dvuhprovodnim-podsoedineniem-elektronika-v-nashem-dome.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/rabochaya-uchebnaya-programma-disciplini-korpuskulyarno-fotonnie-processi-i-tehnologii-napravlenie-podgotovki.html
  • holiday.bystrickaya.ru/metodika-poetapnogo-obucheniya-broskam-progibom-cherez-grud-v-sportivnih-vidah-borbi.html
  • otsenki.bystrickaya.ru/specifika-osmisleniya-problemi-sootnosheniya-kultur-v-otechestvennoj-tradicii-narod-massa-raznie-strategii-samoosushestvleniya-raznie-cennostnie-konnotacii.html
  • testyi.bystrickaya.ru/anonsi-meropriyatij-na-iyul-2012-goda-vse-sobitiya-prohodyat-po-adresu.html
  • universitet.bystrickaya.ru/transport-dorozhnoe-hozyajstvo-svyaz-i-informatika-zakon-o-gosudarstvennom-byudzhete-na-2007-god.html
  • zadachi.bystrickaya.ru/odisseya.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/o-n-mosolov-otvetstvennij-redaktor.html
  • shkola.bystrickaya.ru/tvorcheskie-otkritiya-kompozitora-a-n-skryabina.html
  • thesis.bystrickaya.ru/predlozheniya-i-zamechaniya-uchastnikov-publichnih-slushanij-postupivshie-v-period-raboti-ekspozicii-po-materialam-proekta-pravil-zemlepolzovaniya-i-zastrojki-v-gorode-moskve-stranica-23.html
  • thesis.bystrickaya.ru/programma-disciplini-vostok-i-zapad-v-istorii-mirovih-civilizacij-chelovek-i-ego-vremya.html
  • tasks.bystrickaya.ru/14-kotelnie-ustanovki-ustrojstva-v-kotorih-neposredstvenno-virabativaetsya-par-i-nagrevaetsya-voda-nazivayut-parovimi-ili-vodogrejnimi-kotlami.html
  • znaniya.bystrickaya.ru/publichnij-doklad-municipalnogo-obrazovatelnogo-uchrezhdenie-dopolnitelnogo-obrazovaniya-detej-detsko-yunosheskaya-sportivnaya-shkola-s-roshino-krasnoarmejskogo-municipalnogo-rajona.html
  • nauka.bystrickaya.ru/uchebno-metodicheskij-kompleks-po-discipline-teoriya-i-metodika-prepodavaniya-russkoj-literaturi-dlya-studentov-4-kursa-br-do-uchebno-metodicheskij-kompleks-sostavitel-k-f-n.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.