Компетентностно-ориентированные задачи по физике как инструмент формирования метапредметных компетентностей обучающихся

Разделы: Физика

Класс: 8

Ключевые слова: физика, компетентностно-ориентированные задания


Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего и среднего общего образования устанавливает требования к личностным, метапредметным и предметным результатам освоения обучающимися образовательных программ ООО и СОО.

В стандартах ФГОС второго поколения отмечается, что результатами освоения общеобразовательных программ должны стать ключевые компетентности, среди которых значительную роль играет метапредметная компетентность, определяющая универсальные способы деятельности, применимые как в рамках образовательного пространства, так и в реальных жизненных ситуациях.

Овладение обучающимися системой учебных действий и как следствие - способность к решению учебно-познавательных и учебно-практических задач возможно на основе освоения опорной системы знаний, овладения умением учиться (способностью к самоорганизации при решении учебных задач) и индивидуального прогресса во всех сферах личностного развития (мотивационно-смысловой, познавательной, эмоциональной, волевой и саморегуляции).

Поэтому при проектировании учебного процесса на первый план выходит задача использования «новых» учебных заданий, которые бы позволяли формировать навыки, требуемые стандартом образования, и являлись бы инструментом измерения качества образования. К таким заданиям относятся компетентностно-ориентированные задания, целевое предназначение которых определено тремя основными позициями:

  • формирования системы универсальных учебных действий;
  • обеспечения условий для применения предметных ЗУНов в новых, незнакомых для
  • учащихся межпредметных ситуациях;
  • приобретения учащимися опыта решения задач жизненного характера.

Требование целевого формирования метапредметных компетентностей обучающегося определяет необходимость включения компетентностно-ориентированных заданий в учебный процесс.

Компетентностно-ориентированное задание:

  1. деятельностное задание;
  2. моделирует практическую, жизненную ситуацию;
  3. строится на актуальном для учащихся материале;
  4. его структура задаётся следующими элементами:
  • мотивационная часть - стимул (погружает в контекст задания и мотивирует на его выполнение).
  • задачная формулировка (точно указывает на деятельность учащегося, необходимую для выполнения задания).
  • источник информации (содержит информацию, необходимую для успешной деятельности учащегося по выполнению задания).
  • инструмент проверки (задаёт способы и критерии оценивания результата).

Уровни сложности компетентностно-ориентированных задач

Уровень

Компетентностно-ориентированная задача

Соответствие уровню компетентности

1 уровень

Для решения требуется один теоретический факт при разрешении практической ситуации.

уровень воспроизведения фактических знаний

2 уровень

Для решения требуется комбинация нескольких идей при разрешении практической ситуации, применяются знания из разных разделов физики, личные наблюдения.

уровень применения, связи знаний

3 уровень

Для решения требуется исследовательский подход при построении физической модели ситуации, изучении нового материала, поиска нескольких способов решения одной задачи.

уровень рассуждения

Пример 1.
8 класс. Тепловые явления. Виды теплопередачи. Задача на воспроизведение физических знаний.

Метапредметные компетентности

Уровень сформированности метапредметных компетентностей

Овладение познавательными УУД

Выделять главные признаки предметов (явлений) по заданным существенным основаниям, устанавливать существенный признак классификации, основания для сравнения.

Компоненты задания

Формулировки

мотивационная часть

Когда зимой заходишь домой с прогулки, так хочется быстрее согреться…

Огонь в печи - и в сердце потеплело,
И дом вздохнул, предчувствуя тепло…
За окнами всё небо потемнело,
И вечер тронул сумраком стекло.

Огонь в печи потрескивает, пляшет,
Старается согреть и примирить…
Пусть холод волком у порога ляжет,
Но нас ему в избе не победить…

содержание

- условие (информационная часть)

Существует три вида теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.
Теплопроводность - вид теплопередачи, происходящий при контакте двух тел разной температуры, конвекция-передача тепловой энергии потоками жидкости или газа, излучение - вид передачи тепловой энергии с помощью электромагнитных волн.

- вопрос (командная часть)

Какой вид теплопередачи позволяет греться у печи? Светлую или тёмную одежду следует надеть, чтобы согреться быстрее?

- инструкция по выполнению

Выбери вид теплопередачи, цвет одежды и запиши ответ в таблицу

вид теплопередачи

цвет одежды

код/модельный ответ

Вид теплопередачи - излучение;
Цвет одежды - тёмный

критерии оценки

Выбраны верно:
Оба варианта - 2 б.
Один - 1 б.
Иначе - 0 б.

время выполнения

3 мин

Пример 2.
8 класс. Тепловые явления. Задача на применение физических знаний.

Метапредметные компетентности

Уровень сформированности метапредметных компетентностей

Овладение познавательными УУД

Выделять главные признаки предметов (явлений) по заданным существенным основаниям, устанавливать существенный признак классификации, основания для сравнения.

Овладение навыками работы с информацией

Различать основную и дополнительную информацию, устанавливать логические связи и отношения

Компоненты задания

Формулировки

мотивационная часть

Знания физики тепловых явлений поможет найти обоснование, аргумент для правильного и ответственного решения практической задачи

содержание

Прошлым летом я часто гостила на даче у бабушки и дедушки. Мой дедушка построил небольшой домик и никак не мог решить - какую печку поставить, чтобы в доме скорее становилось тепло.

- условие (информационная часть)

1. Дедушка рассматривал два варианта: железная печь или кирпичная.
2. В печи помещается одинаковое количество дров.

- вопрос (командная часть)

Печь из какого материала Вы бы посоветовали поставить, чтобы скорее нагреть в дачном домике? Ответ поясните.

- инструкция по выполнению

1. Воспользуйся таблицей удельной теплоёмкости.
2. Выберите материал для печи.
3. Поясните выбор материала для печи.

код/модельный ответ

Печь из железа скорее нагреет домик, так как при одинаковой теплоотдаче дров, железо, имеющее меньшую теплоёмкость чем кирпич, само нагревается быстрее. (Или, железная печь требует меньше времени для нагревания за счёт сгорания дров, чем кирпич в силу меньшей удельной теплоёмкости материала и скорость теплообмена с воздухом в комнате у этой печи больше)

критерии оценки

1 балл - Правильное указание на материал печи.
2 балла - Полный правильный ответ с пояснением.

время выполнения

10 мин

методические комментарии

Если не сказано про теплоотдачу дров, ответ все равно можно засчитать как правильный и оценить в 2 балла

Пример 3.
8 класс. Тепловые явления. Задача-рассуждение.

Метапредметные компетентности

Уровень сформированности метапредметных компетентностей

Овладение познавательными УУД

Выделять главные признаки предметов (явлений) по заданным существенным основаниям, устанавливать существенный признак классификации, основания для сравнения.

Овладение навыками работы с информацией

Различать основную и дополнительную информацию, устанавливать логические связи и отношения

Компоненты задания

Формулировки

мотивационная часть

Знания физики тепловых явлений поможет найти обоснование для правильного и ответственного решения практической задачи

содержание

Когда мы весной приезжаем на дачу и затапливаем дровами в домике печку, мы ставим на печь чайник и вскоре с удовольствием пьем обжигающий, горячий, ароматный чай.

- условие (информационная часть)

В сарае для растопки печи всегда есть сухие березовые дрова и пилетты (древесные гранулы).

- вопрос (командная часть)

Сравните время закипания 2,5 кг ледяной воды из колодца в алюминиевом чайнике массой 1,5 кг, при выборе разных видов доступного топлива, если в печи полностью сгорит одинаковая масса топлива, КПД печи 35%

- инструкция по выполнению

Задание 1. Запишите последовательность вывода (логическую цепочку) формулы для расчёта времени закипания воды;
Задание 2. Сравните время закипания воды в чайнике в случае, если выбраны:
а) берёзовые дрова (q=13 МДж/кг);
б) пилетты (q=18,5 МДж/кг)
Запишите полный ответ на вопрос задачи.

код/модельный ответ

Задание 1.
1.Q1=Q2
2. Q1=cвmв(t2-t1) +счmч(t2-t1); (t2-t1)=1000C
3.Q2=ŋqmT; m= масса топлива
4.T= Q1/ŋqm
Задание 2.
2.Правильно найдено Т1/Т2=q 2 / q1 =1,42
3.время закипания воды в чайнике меньше в 1.42 раза в случае, если выбраны: пилетты

критерии оценки

Всего за правильное решение 3 балла:
- верно выполнено задание 1-2 балла;
- верно найдено и интерпретировано соотношение Т1/Т2 - 1 балл;
- если есть ошибки, то снижаем общий балл (если в первом задании хотя бы 2 формулы записаны правильно - ставим 1 балл за задачу)

время выполнения

15 мин

Список литературы

  1. Демидова М.Ю. Диагностика учебных достижений по физике. Особенности подготовки учащихся к ЕГЭ и ГИА / М.Ю.Демидова // Педагогический университет «Первое сентября». Физика. - 2009. - № 23. - С. 33-40.
  2. Демидова М.Ю. Методическая система оценки учебных достижений учащихся по физике в условиях введения ФГОС (общее образование): дисс. на соиск. учен. степ. докт. пед. наук / М.Ю.Демидова. - М.: МПГУ, 2014.