В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированной на вхождение в мировое образовательное пространство. Данный процесс сопровождается существенными изменениями в педагогической теории и практике учебно-воспитательного процесса. В этой связи хочется привести такой пример: в минимум содержания образовательных программ всех естественных дисциплин включаются элементарные знания о методах естественнонаучного познания, важнейшие категории научного знания (явления и факты, понятия, законы, теоретические выводы), важнейшие методы научного познания (наблюдение, эксперимент, построение гипотез и моделей, вывод следствий и их проверка, формирование теоретических выводов).
На современном этапе развития общеобразовательной школы главные ее задачи концептуально можно сформулировать следующим образом:
- привитие желания и умения самостоятельно приобретать и углублять свои знания;
- дать учащимся глубокие знания основ наук;
- совершенствовать их диалектико-материалистическое мировоззрение;
- развивать творческие способности и трудовые навыки.
Решение вышеперечисленных задач требует всесторонней активизации учебной деятельности школьников, осмысленного изучения материала. При этом большое внимание уделяется научности и систематичности обучения, то есть такому построению учебного плана и учебно-воспитательного процесса, которые обеспечивают формирование у учащихся общей естественнонаучной картины мира.
До последнего времени первая ступень курса физики (7-е, 8-е классы) играла, в основном, роль базы для последующих систематических курсов физики (9-е - 11-е классы).
В настоящее время ситуация коренным образом меняется. 10-е,11-е классы будут работать в условиях профильной дифференциации, где курс физики в 7-х-9-х классах приобретает новое значение. Он становится базовым курсом, призванным обеспечить систему фундаментальных знаний основ физической науки и ее применений для всех учащихся независимо от их будущей профессии. Одним словом, происходит усиление практического аспекта физики как учебного предмета. Заметим, что в данной образовательной ситуации необходима системная преемственность с пропедевтическим курсом естествознания, изучаемым перед курсом физики, а также взаимодействие с отдельными параллельно изучаемыми учебными предметами. Например, математикой, химией, биологией, географией, экологией, ОБЖ.
Для того, чтобы понять концептуальные основы практического аспекта межпредметных связей, необходимо разобраться в содержании их теоретических положений.
Начнем с того, что при изучении общих научных понятий в курсе физики необходимо согласовывать глубину раскрытия их содержания и преемственность изложения в различных учебных предметах. Здесь уместно будет сразу сказать о том, что высший уровень систематизации знаний учащихся может быть достигнут благодаря осуществлению межпредметных связей, которые, во-первых, способствуют формированию у школьников целостной научной картины мира, во-вторых, позволяют совершенствовать содержание учебных предметов, устанавливать связь в изучении основ наук при трудовой, политехнической и профессиональной подготовке учащихся, в-третьих, служат средством формирования как отдельных качеств, так и личности в целом.
Представление учащихся о взаимосвязи физики и окружающего мира достигается сочетанием теоретического и современных прикладных аспектов школьного курса физики. Этому способствует то, что и в программе, и в учебных пособиях нашли отражение внутрипредметные и межпредметные связи.
Отметим, что в педагогике различают два типа связей между учебными предметами: временную (хронологическую) и понятийную (идейную). Первая предполагает согласование во времени прохождения программы различных предметов, вторая - одинаковую трактовку научных понятий на основе общих методических положений.
Межпредметные связи могут быть раскрыты и по общности методов исследования например, экспериментальный метод в физике и химии, метод моделей в физике и математике и др., но практически приходится иметь дело с тремя видами связей: предшествующими, сопутствующими и перспективными.
Уточним, что предшествующие межпредметные связи - это такие, которые при изучении материала курса физики позволяют опираться на ранее полученные знания по другим предметам (например, на знания из курсов природоведения, естествознания, географии, математики и др.).
Сопутствующие же межпредметные связи учитывают тот факт, что ряд вопросов и понятий одновременно могут изучаться как по физике, так и по другим предметам (например, понятие о векторе почти одновременно дается в курсах геометрии и физики; понятие о звуке дается в физике, а органы слуха - в биологии и т.д.).
Перспективные межпредметные связи используются в том случае, когда изучение материала по физике опережает его применение в других предметах (например, понятие о строении атома в физике изучается раньше, чем в курсе химии). В этом случае учитель химии опирается на знания, полученные на уроках физики. Или другой пример. Понятие о материи (вещество и поле) в курсе физики изучается в 7-х, 8-х, 9-х классах, а учитывается при изучении курса обществоведения в 10-х, 11-х классах и др.
Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что очень важно нацелить учащихся на глубокое усвоение рассматриваемого вопроса, который в последующих классах им пригодится при изучении других учебных предметов.
Межпредметные связи в курсе физики в большинстве случаев предшествующие, так как чаще приходится опираться на известные школьникам знания по другим предметам. Однако другие виды межпредметных связей (сопутствующие и перспективные), хотя и встречаются реже, также имеют важное значение и не могут быть игнорированы. Например, при изучении понятия мгновенной скорости в механике не представляется возможным использовать предел и производную функции, т.к. эти понятия в курсе математики изучаются только в 10-ом классе. Поэтому приходится знакомить учащихся с понятием мгновенной скорости лишь качественно, на основе идеи непрерывности движения. А уже на уроках математики в 10-ом классе при изучении производной функции раскрывается механический смысл производной и записывают формулу скорости :
v = х', или v(t) = x'(t).
Один из эффективных приемов осуществления межпредметных связей физики с другими предметами - решение задач межпредметного содержания. К такого рода задачам относятся упражнения, в которых используют знания и умения учащихся по двум или нескольким учебным предметам. Отметим, что задачи межпредметного содержания используются для связи теории с практикой, для формирования общенаучных понятий, для обобщения и систематизации знании и навыков учащихся, для политехнического обучения и профориентации учащихся.
Итак, особенности содержания межпредметных связей рассматриваются нами в контексте обогащения школьного курса физики. Яркий пример тому - связь с математикой.
На уроках математики, как правило, готовится весь аппарат, необходимый для изучения смежных предметов на достаточно высоком уровне. Уже в 5-х,6-х классах вводятся простейшие буквенные формулы, в 6-ом классе отрицательные числа, прямоугольная система координат, рассматривается связь между дольными и кратными единицами измерения величин. И это вполне логично, т.к. весь аппарат физики строится на математических вычислениях, формулах, закономерностях и др.
Математика, как, впрочем, и физика, является для некоторых учащихся сложным предметом. В связи с этим возникает ряд вопросов:
- Нужно ли изучать физику?
- Для чего?
- Пригодятся ли знания, полученные на уроках физики, в жизни?
Чтобы не было сомнений в надобности знаний основ физики, необходимо с первых уроков знакомства с данным курсом показать увлекательный мир физики, ее неотрывную связь не только с другими предметами, но и с повседневной жизнью, бытом человека.
С этой целью планирую и провожу в апреле-мае уроки знакомства с физикой для шестиклассников (изучение физики как учебного предмета в нашей школе начинается в 7-ом классе). К проведению занятий привлекаю старшеклассников в качестве тьюторов.
Вступление в курс физики происходит в игровой форме: шестиклассники разгадывают загадки, слушают стихи о физических явлениях, смотрят занимательные опыты, которые с легкостью могут повторить в домашних условиях и др.
Первый же урок физики в 7-ом классе начинается с того, что ребятам представлено множество физических приборов. После ознакомления с тем, что изучает физика, происходит переход к изучению физических величин и приборов, которыми можно измерить эти величины. Например, для измерения времени используются различные часы. В этой связи представляю ребятам различные будильники, наручные часы, песочные, метроном, секундомер, рисунок солнечных часов. Показываю приборы для измерения длины, объема, температуры, массы, давления, силы, а также некоторые приборы, пользоваться которыми школьники будут в следующем году, в старших классах. На вступительном занятии выясняем, что общим в этих приборах является шкала, цена деления измерительного прибора.
Одним из важнейших факторов развития интереса к учению является четкое понимание детьми необходимости того или иного изучаемого материала. Например, при закреплении темы “Физическая величина” проводится мини-игра.
Учитель. Указать приборы, которыми пользуются перечисленные (записаны на доске) специалисты.
Ученик 1. Я выбираю из списка профессию врача. Он пользуется такими приборами: тонометр, весы, измерительная лента, термометр,...
Ученик 2. Профессия - продавец. Приборы: весы, метр (для измерения длины), мерный стакан,...
Ученик 3. Профессия - портной. Приборы: измерительная лента, линейка, …
Ученик 4. Профессия - водитель. Приборы: манометр, спидометр, амперметр,...
И т.д. При этом выясняем, что некоторыми приборами пользуются различные специалисты.
Учитель. На плакатах изображены разные приборы с задачами. Решите их.
1.(Изображен спидометр автомобиля, показывающий скорость 55 км/ч). Сколько времени понадобится шоферу на преодоление расстояния равного 275 км, если автомобиль будет двигаться с такой скоростью?
2.(Изображены весы, на одной чашке весов лежат конфеты, на другой - гири 1 кг, 500 г и стрелка показывает на 300 г.) Хватит ли маме денег расплатиться за покупку, если у мамы 98 рублей, а 1 кг конфет стоит 48 рублей?
3. (Изображены две трехлитровые банки с молоком и одна литровая.) На приготовление одного молочного коктейля необходим один стакан молока. Сколько порций коктейля можно приготовить, если 1 л - это 5 стаканов молока?
4. (Изображены весы, на одной чашке порошок в коробочке, надпись “от кашля”, стрелка показывает 216 мг.) Сколько детей детского отделения больницы получат лекарство, если разовая доза составляет З мг?
Увеличение умственной нагрузки на уроках заставляет педагогов задуматься над актуальной проблемой: как поддержать у учащихся интерес к изучаемому материалу, добиться активности на протяжение всего урока. Заметим, что это особенно важно в подростковом возрасте, когда еще формируются, а иногда и только определяются постоянные интересы и склонности к тому или иному предмету.
Так, на первом этапе знакомства с некоторыми физическими величинами предлагается в качестве домашнего задания изобразить данную величину на рисунке так, как они ее себе представляют. В своих работах некоторые ученики подмечают и изображают на рисунке такие нюансы этой величины, на которые другие не обращают внимания. Домашние работы рассматриваются на следующем уроке, и ребята расширяют свои знания с помощью доступных рисунков и пояснений к ним, развивая таким образом образное и объемное мышление. Эти рисунки можно использовать в качестве практического материала для фронтального опроса по изученной теме.
Например, по теме “Сила” ребята отвечают на вопросы:
- Какие силы изображены на рисунке?
- На какие тела они действуют?
- Куда направлены?
По некоторым рисункам составляются задачи. Дана задача с условием: "Рассчитать силу тяжести, действующую на тело (или вес данного тела)".
Понятие результирующей силы будет более доступным, если ребята придумают и нарисуют пример приложения двух сил, имеющих либо одинаковое направление, либо противоположно направленные. Понятия давления и способов его уменьшения (или увеличения) учащиеся осваивают с большей эффективностью, если они оформляют свое понимание художественным конспектом.
Художественные тексты прекрасно расширяют кругозор учащихся и их представления о физических явлениях. После изучения некоторых тем школьники сами пытаются творить. К заключительному уроку по теме “Световые явления” ученики готовят творческую работу, состоящую из пяти заданий. Это могут быть рисунки с различными световыми явлениями, репродукции картин, иллюстрации из старых журналов, поэтические строки, описывающие какое-либо световое явление. Желающие готовят сообщения об одном из таких замечательных явлениях, как молния, северное сияние, радуга, мираж и др. Ребята от этой работы получают огромное удовлетворение, т.к. она несет в себе творческое начало, и с удовольствием представляют ее на зачетном уроке.
И о взаимосвязи курсов ОБЖ и физики. Основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ) - это учебный предмет, недавно введенный в школьный учебный компонент. Мы часто говорим детям о том, что нельзя делать это, нельзя делать то, потому что это опасно для жизни. А в чем заключается та или иная опасность, ребята могут узнать, лишь изучив конкретные физические явления. Например, познакомившись с явлением инерции, учащиеся могут объяснить почему нельзя перебегать дорогу перед близко проходящим транспортом, а уже в 8-ом классе могут аргументировать свои объяснения математическими расчетами тормозного пути.
Развитие общеучебных умений и навыков учащихся - важная задача реализации идей реформы школы, а решение данной задачи возможно через осуществление межпредметных связей.
Общеучебные умения - это:
- умение работать с учебниками, справочниками;
- составлять план, конспект, тезисы доклада;
- умение пользоваться различными источниками и др.
Эти навыки и умения важны не только для успешного обучения в школе, но и для дальнейшего получения образования, для будущей трудовой деятельности, неизбежно связанной с самостоятельным приобретением знаний, умением применять их в незнакомых условиях.
Для усиления практической направленности преподавания физики важное значение приобрела работа учащихся с учебниками, справочниками, а также повышение качества проведения лабораторных работ, решения физических задач, организация самоконтроля при выполнении заданий. Перечень такого вида работ достаточно обширен. Это умения:
- работать с текстом и иллюстрациями учебника;
- отвечать на вопросы после параграфов;
- находить в тексте отрывки, соответствующие иллюстративному материалу;
- делить на отдельные смысловые части, выделять главное; подбирать названия к отдельным смысловым частям;
- ставить вопросы к текстовому или иллюстративному материалу;
- использовать составленный план или конспект в качестве опорных пунктов для пересказа.
Заметим, что все перечисленные умения работы с учебником могут быть отнесены не только к физике, но и другим учебным предметам (например химии, биологии, географии, истории и др.), и способствуют развитию общих умений работать с учебной литературой не только по закреплению, но и по приобретению новых знании.
В целях формирования общеучебных умений и навыков при решении физических задач важно ознакомить учащихся с общими методами и подходами (аналитико-синтетический метод, координатный, алгоритмический) к анализу задачи, ее решению и оформлению. Это должно отражать единство требований к решению задач по физике, математике и химии.
Общеучебные измерительные навыки обращения с приборами формируются у учащихся в лабораторных работах по физике, химии, биологии (например, использование учебных весов, приемов взвешивания, формирование экспериментальных навыков определения точности и цены деления приборов и т.д.).
Измерительные умения и навыки относятся к числу таких умений, которыми учащиеся пользуются при изучении всех предметов естественно-математического цикла. Успешное их формирование возможно лишь на основе учета системы межпредметных связей.
В настоящее время в школах широко используются микрокалькуляторы на уроках физики, математики и химии. Это значительно экономит время при расчетах не только в процессе решения задач, но и при обработке результатов измерений в лабораторных работах. Поэтому они имеют важное значение для развития общеучебных умений и навыков учащихся в школе.
Кооперирование усилий педагогов различных учебных предметов в формировании у школьников навыков самообразования - одно из перспективных направлений реализации межпредметных связей в общеобразовательном учреждении.
Важным фактором для осуществления межпредметных связей имеют взаимные контакты учителей-предметников, обмен опытом, коллективное решение общих для них вопросов, проведение интегрированных уроков и другие мероприятия.