Пропедевтический курс "Введение в физику"

1. Информация об опыте.

1.1. Условие возникновения, становления опыта.

Изучение физики в МОУ лицей № 1 г. Апшеронска Краснодарского края осуществляется на двух уровнях – базовом и профильном. Уже в течение трёх лет учащимся 5 и 6 лицейских классов преподаётся пропедевтический курс «Введение в физику» по авторской программе, разработанной учителями физики лицея Мовчан А.И. и Тарасовым С.Н.  Накопленный опыт позволяет сделать вывод об эффективности преподавания пропедевтического курса, позволившего существенно улучшить уровень обученности учащихся на протяжении всего времени его преподавания при экономной затрате сил и времени. Однако, проявились также недостатки указанной авторской программы, в частности, в необеспеченности ее учебной литературой и наглядным материалом. Для формирования интереса учащихся 5-6 классов к изучению предмета и стремления к его пониманию, развития внимания, наблюдательности, логического и критического мышления, необходимо большое количество качественных вопросов, экспериментальных заданий и лабораторных работ,  использование рисунков различных явлений и игровых ситуаций, опытов и измерительных приборов, качественное мультимедийное сопровождение уроков и лабораторных работ. 

1.2. Актуальность опыта.

Принцип преемственности в современной школе предусматривает непрерывность естественнонаучного образования на всех ступенях обучения. В Федеральном базисном учебном плане «Естествознание» включены три компонента: биология, физика и химия, что и определяет основное содержание данной области знания.

Профильное обучение предполагает углублённое изучение курса физики, поэтому возникает необходимость предварительного ознакомления учащихся с понятийным аппаратом данного курса.  Это позволит сформировать у учащихся более чёткие представления о физике как  науке о природе, усилить физические представления о явлениях природы и её законах.

По учебному плану лицея для изучения курса «Введение в физику» предназначается 1 час в неделю. Так как в последние годы не издавались программы пропедевтических курсов, а программы прошлых лет рассчитаны на 2 часа в неделю, возникла необходимость разработки авторской программы, опирающейся на конкретное качественное учебное пособие для общеобразовательных учреждений  [2] для изучения  монопредметного курса физики с опорой на экспериментальную часть, а также использующей разработанное автором качественное мультимедийное сопровождение всех 22 лабораторных работ программы, решившее проблему обеспечения наглядным материалом уроков-практикумов (Приложение 1). При её разработке частично использовалась физическая составляющая программы А.Е. Гуревича, Д.А. Исаева, Л.С. Понтак «Физика. Химия. 5-6 классы» [3, с. 203-212], включенной в перечень программ для общеобразовательных учреждений.

1.3. Теоретическое обоснование опыта. Новизна решения задач.

Пропедевтический курс «Введение в физику» предваряет систематическое изучение предмета. На ранних этапах образования ставится задача сформировать представления о явлениях и законах окружающего мира, с которыми школьники сталкиваются в повседневной жизни. Формируются первоначальные представления о научном методе познания, развиваются способности к исследованию, учащиеся учатся наблюдать, планировать и проводить эксперименты.

Разработанный автором монопредметный курс, рекомендованный для использования в учебном процессе и включения в краевой банк передового опыта старшим преподавателем кафедры физико-математических дисциплин и информатики ГОУ КК ККИДППО Л.И. Терновой, является принципиально новым, ориентированным, прежде всего, на развитие личности ребёнка.

С учетом психологических особенностей детей данного возраста предусматривается развитие внимания, наблюдательности, логического и критического мышления, умения грамотно выражать свои мысли, описывать явления, что позволит при изучении основного курса физики выдвигать гипотезы, предлагать физические модели и с их помощью объяснять явления окружающего мира.  

Программа курса предназначена для учащихся 5-6 классов и рассчитана на 68 учебных часов: 5 класс – 34 часа, 6 класс – 34 часа (1 час в неделю).

Содержание программы предусматривает проведение 22 лабораторных работ и 5 контрольных работ (Приложение 1).

Курс 5-го класса преимущественно рисует картину природы и человека, знакомит учащихся с физическими явлениями, в которых проявляется свойства тел,  строение вещества, движение и взаимодействие его частиц. Учащиеся изучают способы измерения физических величин с помощью измерительных приборов. В данном курсе они научатся пользоваться мензуркой, термометром, рычажными весами, динамометром, амперметром и вольтметром. Вторая часть курса 5-го класса структурирует представление о физической картине мире на основе постепенного углубления представлений о природе взаимодействий (Приложение 2).

В курсе 6-го класса в процессе знакомства с природными явлениями динамичность мира предстаёт перед учащимися при изучении механических, тепловых, электромагнитных и световых явлений. Интегрирующие функции здесь выполняет понятие «физические явления». Учащиеся знакомятся с Землёй как местом обитания человека, при этом отмечается влияние человека на природу и даётся оценка последствий этого влияния (Приложение 3).

При изучении физики в 7-11 классах данный курс позволит облегчить понимание физических терминов, формирование устойчивых навыков решения задач, теоретических и математических выводов законов природы, различных теорий и исследовательских проектов.

2. Технология опыта.

2.1. Цели и задачи курса:

• овладение конкретными физическими понятиями, необходимыми для изучения курса физики, для продолжения образования;
• интеллектуальное развитие учащихся, формирование качеств мышления, характерных для физической деятельности и необходимых для продуктивной жизни в обществе;
• формирование представлений об идеях и методах изучения природы, о физике как форме её описания и методе познания действительности;
• формирование представлений о физике как части общечеловеческой культуры, понимания значимости физики для общественного прогресса;
• пробуждение интереса к самостоятельному творческому мышлению;
• формирование у учащихся рациональных умений и приёмов умственной деятельности;
• воспитание культуры мышления, мировоззренческой культуры учащихся.

2.2. Методы и средства обучения.

В спецкурсе используются эвристические исследовательские методы обучения: анализ информации, постановка эксперимента, проведение исследований. Эти методы в наибольшей степени должны обеспечить развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей, в самостоятельности в приобретении знаний при выполнении творческих заданий, экспериментальных исследований. Роль учителя в обучении меняется: он выступает как организатор, консультант, эксперт самого процесса деятельности учащихся и её результатов.

Проблема обеспечения лабораторных работ курса наглядным материалом успешно решена с помощью мультимедиа. В качестве приложения к программе по курсу «Введение в физику» автором разработано  мультимедийное сопровождение всех   лабораторных работ программы по следующим темам:

1. Определение размеров физического тела.
2. Измерение объёма жидкости.
3. Измерение объёма твёрдого тела.
4. Измерение массы тела на рычажных весах.
5. Измерение температуры воды и воздуха.
6. Измерение плотности вещества.
7. Измерение силы трения.
8. Определение давления тела на опору.
9. Измерение выталкивающей силы.
10. Выяснение условия плавания тел.
11. Вычисление скорости движения бруска.
12. Наблюдение источников звука.
13. От чего зависит скорость испарения жидкости.
14. Наблюдение взаимодействия наэлектризованных тел.
15. Последовательное соединение.
16. Параллельное соединение.
17. Наблюдение магнитного действия тока.
18. Наблюдение магнитного взаимодействия.
19. Свет и тень.
20. Отражение света зеркалом.
21. Наблюдение за преломлением света.
22. Наблюдение изображений в линзе.

Предлагаемый для использования самозапускающийся CD-диск содержит качественные презентации в формате ppt (программа  Microsoft Office PowerPoint 2003) с использованием в отдельных слайдах анимационных объектов  (программа Makromedia Flash), а также графических изображений в формате JPEG. Применение  мультимедиа технологий и использование в презентациях анимационных эффектов дают возможность привлечь внимание учащихся, развить их познавательную активность. Мультимедийные презентации предлагаются к использованию педагогом на всех этапах лабораторного практикума,  а также для самостоятельной, в том числе индивидуальной, исследовательской работы учащихся. Указанный  CD-диск рекомендован к использованию в учебном процессе, а также на курсах повышения квалификации учителей физики края и включению в краевой банк педагогического опыта старшим преподавателем кафедры физико-математических дисциплин и информатики ГОУ КК ККИДППО Л.И. Терновой.

Описание лабораторных работ Вы можете скачать по ссылке: Приложение 4. Презентации ко всем лабораторным работам доступны для бесплатного скачивания по ссылкам на персональном сайте Русяевой Алены Владимировны по адресу: http://www.rusyaeva.ucoz.ru.  

2.3. Основные формы организации учебных занятий.

В соответствии с целями спецкурса, его содержанием и методами обучения наиболее оптимальной формой занятия является самостоятельная исследовательская работа.

Необходимо отдавать предпочтение следующим формам работы:

• консультация с учителем;
• работа в малых группах (2-3 человека) при выполнении исследовательских заданий;
• подготовка отчетных материалов по результатам проведения исследований.

2.4. Структура программы «Введение в физику» (68 ч.):

2.5. Требования к подготовке учащихся 5 класса.

В результате изучения курса учащиеся должны:

• знать методы изучения природы (наблюдение, эксперимент, измерение), понятия массы (обозначение, эталон килограмма, способ измерения – рычажные весы), плотность вещества (обозначение, формула расчёта, единицы плотности), примеры разнообразных явлений, понятие силы как характеристики действия одного тела на другое, обозначение силы, единицу силы (ньютон), прибор для измерения силы (динамометр), многообразие сил (сила тяжести, сила упругости, вес тела, сила трения, архимедова сила), понятие «давление» (его обозначение, формулу расчёта, единицу измерения – паскаль, прибор для измерения давления – барометр);
• уметь пользоваться измерительными приборами (линейкой, рычажными весами, термометром, мензуркой, динамометром), определять плотность вещества по таблице;
• научиться думать, рассуждать;
• уметь обобщать и делать выводы; применять полученные знания в нестандартных ситуациях.

2.6. Требования к подготовке учащихся 6 класса.

В результате изучения курса учащиеся должны:

• знать и понимать смысл понятий: механические, тепловые, электрические, магнитные, световые явления, их существенные признаки; механическое движение, траектория, путь, скорость, относительность механического движения, звук, источники звука; температура, теплопередача, виды теплопередач, агрегатные переходы; электрический ток, сила тока, напряжение, источники тока, виды соединений потребителей тока, тепловое, химическое, магнитное действие электрического тока; свет, луч света, тень, отражение и преломление света, атмосфера, влажность воздуха; механическая работа, энергия;
• уметь приводить примеры учёта, проявления или применения физических явлений в природе, технике и быту; описывать опыты, иллюстрирующие притяжение тел к Земле, трение, выталкивание тел из жидкости и газа; приводить примеры проявления, использования, учёта в быту, технике, в природе действий электрического тока, отражение и преломление света; приводить примеры источников шума в быту, на производстве; способов борьбы с шумом; использовать символы физических величин; пользоваться измерительными приборами (термометр, динамометр, барометр, психрометр);
• научиться думать, рассуждать;
• уметь обобщать и делать выводы;
• применять полученные знания в нестандартных ситуациях.

3. Результативность опыта.

Анализ ежегодно проводимых в МОУ лицей № 1 г. Апшеронска (в марте–мае месяце) диагностических контрольных работ среди учащихся 7-ых классов свидетельствует, что в результате преподавания в учебном заведении пропедевтического курса «Введение в физику» по программе, разработанной учителями физики МОУ лицей № 1 г. Апшеронска Мовчан А.И. и Тарасовым С.Н., наблюдается стабильный рост обученности и качества знаний учащихся по сравнению с периодом времени, в который данный курс не преподавался. 

Так, из мониторинга обученности и качества (Приложение 5) следует, что средний уровень обученности учащихся 7-ых классов, прошедших обучение в 5-6 классах лицея по программе курса «Введение в физику» в 2008-2009 и 2009-2010 учебных годах, по сравнению с учащимися 7-ых классов, не обучавшихся по данной программе (в 2005-2006, 2006-2007, 2007-2008 учебных годах), увеличился на 17,6 % (с 69,3 % до 86,9 %). Средний уровень качества учащихся 7-ых классов,  прошедших обучение в 5-6 классах лицея по программе курса «Введение в физику» в 2008-2009 и 2009-2010 учебных годах, по сравнению с учащимися 7-ых классов, не обучавшихся по данной программе (в 2005-2006, 2006-2007, 2007-2008 учебных годах), увеличился на 10 % (с 54,9 % до 64,9 %).

Наблюдаемая динамика роста обученности и качества знаний доказывает необходимость преподавания в лицее пропедевтического курса «Введение в физику», который с учетом использования авторской программы, составленной А.В. Русяевой, позволит достигнуть еще более высокие результаты обученности учащихся, а также будет способствовать облегчению понимания учащимися физических терминов,  формированию устойчивых навыков решения задач, теоретических и математических выводов законов природы, различных теорий и исследовательских проектов.

4. Возможность распространения опыта.

Разработанная автором программа пропедевтического курса предназначена для использования в 5-6 классах общеобразовательных учебных заведений  с углублённым изучением предмета.

Прилагающийся к указанной программе оригинальный CD-диск, содержащий мультимедийное сопровождение 22 лабораторных работ, может использоваться как при изучении курса «Введение в физику» учащимися 5-6 классов  общеобразовательных учебных заведений  с углублённым изучением предмета, так и на уроках-практикумах по выполнению лабораторных работ при изучении курса физики учащимися 7-9 классов других общеобразовательных учреждений по другим программам.

5. Список литературы.

1. Большой справочник школьника. 5-11 класс. – М.: Дрофа, 2008.
2. Гуревич А.Е., Исаев Д.А., Понтак Л.С. Физика. Химия. 5-6 кл.: учебник для общеобразовательных учреждений / А.Е. Гуревич, Д.А. Исаев, Л.С. Понтак. – М.: Дрофа, 2010.
3. Коровин В.А., Орлов В.А. Программы для общеобразовательных учреждений. Физика. Астрономия. 7-11 кл. / сост. В.А. Коровин, В.А. Орлов. – М.: Дрофа, 2009.
4. Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7-9 классов общеобразовательных учреждений / В.И. Лукашик, Е.В. Иванова. – М.: Просвещение, 2007-2009.
5. Марон А.Е., Марон Е.А. Сборник качественных задач по физике: для 7-9 кл. общеобразоват. учреждений / А.Е. Марон, Е.А. Марон. – М.: Просвещение, 2006-2009.
6. Научно-методические журналы «Физика в школе». – М.: ООО Издательство «Школа-Пресс», 2008, №№ 2-8, 2009, №№ 1–7. 
7. Попова В.А. Рабочие программы по физике. 7-11 классы / Авт.-сост. В.А. Попова. – М.: Издательство «Глобус», 2008.
8. Степанова Г.Н. Мир знаний: физика. Учебник 5-6 кл. / Г.Н. Степанова. – М.: СТП, Школа, 2007.
9. Уроки физики, 7-11 классы. Мультимедийное приложение к урокам. – CD-диск издательства «Глобус».
10. Физика. Химия. 5-6 кл.: Метод. пособие. – М.: Дрофа, 2007.