Формирование структурных элементов системы физических

Формирование структурных
элементов системы физических
знаний на основе обобщенной
частнодидактической технологии
Подготовила Косенцева С.А.
учитель физики МОУ СОШ № 3
Пелагогическая (дидактическая) технология –
совокупность потребностей и мотивов деятельности, знания способов ее
реализации и соответствующих умений, а также средств ее
осуществления, позволяющая гарантированно достигать намеченных
качественных изменений в личности обучаемых.
Параметры построения системы критериев технологичности:
- системность - обеспечение такого взаимодействия компонентов технологии,
при котором «потеря» одного нарушает функционирование всех и ни один из
компонентов не дублирует действие другого;
- алгоритмичность - наличие четкой последовательности действий и операций
облегчает управление деятельностью (и учителя, и учащихся);
- диагностичность – целостность, структурная завершенность любой технологии
обеспечиваются соответствием целей результатам и возможностью точно
определить это соответствие;
- мотивированность – деятельности позволяет обеспечить ценную значимость ее
реализации для учащегося;
- воспроизводимость – практически любым педагогом;
- установление границ творческой деятельности учителя;
- вариативность в реализации – учет индивидуально-личностных особенностей
учащихся.
Обобщенная частнодидактическая
технология.



Ориентировочно-мотивационный этап – восхождение
от конкретного к абстрактному;
Исполнительно – операционный этап – восхождение
от абстрактного к конкретному;
Рефлексивно – оценочный этап – контроль,
переходящий в самоконтроль; коррекция (при
необходимости); оценка, переходящая в самооценку
Способы создания проблемных
ситуаций:




побуждение учащихся к теоретическому осмыслению несоответствия
между фактами и явлениями; к анализу фактов и явлений
действительности, порождающих противоречие между житейскими
представлениями и научными понятиями об этих фактах (ситуация
конфликта);
ознакомление учащихся с фактами, носящими как бы необъяснимый
характер и приведшими в истории науки к открытиям (ситуация
неожиданностей);
побуждение учащихся к сравнению, сопоставлению и
противопоставлению фактов, явлений, правил, действий;
использование учебных и жизненных ситуаций , возникающих при
самостоятельном выполнении учащимися практических заданий
(ситуация несоответствия);






выдвижение гипотез, формулировка выводов, их опытная проверка;
побуждение учащихся к предварительному обобщению новых
фактов;
побуждение учащихся к объяснению явления или поиску путей его
практического применения (исследовательская работа теоретического
или практического характера);
предъявление проблемного задания, содержащего недостаточно
данных для получения однозначного решения (ситуация
неопределенности);
варьирование задачи, переформулировка вопроса;
организация межпредметных связей с выходом на проблему.
Формирование структурных элементов системы
физических знаний.
Основные структурные элементы системы научных знаний,
отраженные в учебном курсе физики
Предметные знания
На
уч
ные
фак
ты
Понятия
• Величины
• Процессы
• явления
• свойства
• структурные
Формы
материи
Законы
Методологические (метапредметные)
знания
Гипо Практическое
тезы
приложение
и тео теоретических
знаний
рии
• приборы
• технические
устройства
• технологичес
кие процессы
Методы
исследования
• наблюдение
• эксперимент
• теоретический
анализ
Структура
системы
научных
знаний
Указанные элементы являются общими для всех естественнонаучных, а
также общественных наук. Все науки имеют дело с научными фактами,
системой научных понятий, законов и теорий. На их основе формируется
научная картина мира.
Выделенные структурные элементы научных знаний взаимосвязаны:
- на основе анализа новых научных фактов вводятся новые научные
понятия;
- законы науки выражают существенные устойчивые связи между
понятиями;
- научные теории оперируют системами понятий, т.е. они выражают
связи между понятиями, но связи более широкие, чем те, которые
выражают законы. Поэтому они являются одной из генерализирующих
методологических основ построения и изучения школьного курса физики
и других естественно-научных дисциплин;
- наблюдение и эксперимент являются «поставщиками» научных фактов,
стимулирующих дальнейшее развитие науки.
Деятельностный подход позволяет раскрыть студентам и школьникам
содержание каждого элемента системы знаний наиболее полно и
экономно (по времени)
Особое внимание обращается на раскрытие иерархии таких видов понятий как
свойства, явления, процессы и величины.
Определения, показывающие взаимосвязь этих видов понятий:
Свойство – сторона (качество, признак)материального объекта, обуславливающая его
различие или сходство с другими материальными объектами и проявляющаяся во
взаимодействии с ними. Например: протяженность, плотность, инертность, теплоемкость.
Явление – это изменение существенных свойств материальных объектов или проявление
новых свойств, обусловленных взаимодействием с другими материальными объектами.
Например инерция, диффузия, тяготение, движение.
Процесс – закономерная, последовательная, непрерывная смена следующих друг за другом
явлений, состояний материальных объектов. Например: работа, теплопередача, ядерная
реакция.
Физическая величина – количественная характеристика свойств, явлений или процессов,
которую можно выразить в процессе измерения или вычисления. Например: масса,
ускорение, напряженность, сила тока.
Технология формирования структурных элементов
физических знаний.

1.
2.
3.

4.
-
-
-
Ориентировочно – мотивационный этап
Создание проблемной ситуации и введение в не учащихся
Осознание проблемы и ее вербальная формулировка в виде учебной
задачи, формулировка цели.
Оценка своих возможностей (знаний, умений и т.д.) и планирование
деятельности по решению проблемы.
Исполнительно – операционный этап
Решение учебной задачи через выделение необходимых знаний, навыков,
умений, способа деятельности:
чувственно – конкретное восприятие;
выявление общих существенных свойств (признаков) класса изучаемых и
наблюдаемых объектов;
абстрагирование и введение нового термина.
Следующие три положения раскрываются на основе плана обобщенного
характера о рассматриваемом структурном элементе знания.
-
-
-
-
5.
-
формулировка определения структурного элемента знания (формулировка
закона) на основе выделенных существенных признаков;
уточнение и закрепление в сознании всех существенных признаков
структурного элемента знаний;
установление связи данного структурного элемента знаний с другими
структурными элементами;
классификация структурных элементов (эта операция может стать первой в
исполнительно – операционном этапе, чтобы показать место нового
структурного элемента в системе известных);
Применение нового знания, способа деятельности к решению исходной
учебной задачи, а также новых учебных задач
Применение структурного элемента знаний в знакомой ситуации.
Применение структурного элемента знаний в измененной ситуации.
Применение структурного элемента знаний в новой ситуации.
Рефлексивно – оценочный этап
6. Контроль переходящий в самоконтроль на основе плана обобщенного
характера о структурном элементе знаний.
7. Коррекция (при необходимости).
8. Оценка, переходящая в самооценку на основе плана обобщенного характер
структурном элементе физических знаний

Планы обобщенного характера (ПОХ)
представляют собой одну из форм теоретического обобщения.
План описания научного факта.
1. Объект познания.
2. Цель исследования.
3. Основные сведения из жизни и деятельности
исследователя.
4. Средства познания.
5. Условия проведения исследования.
6. Способы (методы) исследования.
7. Результаты исследования.
8. Связи и отношения данного исследования с другими.
План описания явления (свойства, процесса)
1. Внешние признаки явления (свойства, процесса).
2. Условия, при которых проявляется свойство, протекает
явление или процесс.
3. Сущность явления, свойства или процесса, механизм их
протекания и объяснение на основе научных теорий.
4. Определение.
5. Величины, характеризующие явление, свойство или
процесс.
6. Использование явлений, свойств тел, веществ, полей, или
процессов на практике.
7. Способы предупреждения вредного воздействия явления,
свойства материальных объектов или физического процесса
на человека и окружающую среду.
План описания величины.
1. Какое явление или свойство тел (веществ), процесс
характеризует данная величина.
2. Определение величины.
3. Обозначение.
4. Определительная формула (для производной величины –
формула, выражающая связь данной величины с другими).
5. Какая это величина – скалярная или векторная.
6. Единица измерения величины в СИ.
7. Способы измерения величины.
8. Разновидности величин (например, сила тяжести, сила
упругости, сила электростатического взаимодействия).
План описания закона.
1. Связь между какими явлениями или величинами,
характеризующими явление, выражает закон?
2. Формулировка закона.
3. Математическое выражение закона.
4. Опыты, подтверждающие справедливость закона.
5. Объяснение закона на основе современных научных
теорий.
6. Границы применимости закона.
7. Примеры использования закона на практике.
План описания теории.
1. Опытные факты, послужившие основой для разработки
теории (эмпирический базис теории).
2. Идеализированный объект.
3 Основные понятия теории.
4. Основные положения (постулаты, принципы, законы)
теории.
5. Математический аппарат теории (основные уравнения).
6. Круг явлений, объясняемых теорией.
7. Явления и свойства тел (веществ, полей),
предсказываемые теорией.
8. Опыты, подтверждающие основные положения теории.
План описания прибора.
1. Назначение прибора.
2. Принцип действия прибора.
3. Схему устройства прибора (основные части прибора, их
взаимодействие).
4. Правила пользования прибором.
5. Область применения прибора.
План описания технологического процесса.
1. Назначение (цель осуществления) процесса.
2. Народохозяйственное значение осуществления данного
технологического процесса.
3. Какие законы, явления положены в основу
технологического процесса.
4. Основные этапы технологического процесса (схема
процесса).
5. Требования к качеству получаемой продукции.
6. Требования правил безопасного труда к осуществлению
технологического процесса, их научное обоснование.
7. Требования к знаниям и умениям специалистов,
осуществляющих управление технологическим процессом.
8. Экологические требования к технологическому процессу.
Обобщенный план работы с таблицами физических
величин
1. Выяснить, значения каких величин приведены в таблице.
2. Выяснить, что характеризует данная величина; какое
свойство тел или веществ.
3. Выяснить в каких единицах выражены величины.
4. Найти вещество с наибольшим значением данной
величины. Выяснить, где это вещество применяется.
5. Найти вещество с наименьшим значением данной
величины. Выяснить, где это вещество применяется.
6. Найти в таблице вещества, с которыми приходится иметь
дело в повседневной жизни. Познакомиться со значениями
величин, характеризующими их.
План описания истории физического открытия.
1. Историческая обусловленность открытия: что было
известно об этом вопросе к началу работ ученого.
2. Суть открытия.
3. Как повлияли на открытие черты характера ученого.
4. Как восприняли современники открытие.
5. Какое оно имело значение для науки и практики.
План описания личностных качеств ученого.
1. Ученый… как человек.
• отношение к работе, к домашним, к сотрудникам, к
самому себе;
• круг интересов;
• черты характера.
2. Ваша оценка ученого… как научного работника и как
человека. Как влияли человеческие качества ученого на его
научную работу.
3. Роль книги и искусства в жизни и деятельности ученого.
План исследования биографии ученого.
1. Временные отрезки творческой деятельности ученого (с
какого года и какими проблемами занимался).
2. Основные научные результаты.
3. Историческая обстановка и её влияние на работу и жизнь
ученого.
4. Как современники восприняли ученого и его труды. В
чем причины такого восприятия.
План исследования перспектив развития физико –
технического направления.
1.
2.
3.
4.
Основные этапы развития данного направления.
Их теоретическое и практическое значение.
Ученые, которые вели работы в данном направлении.
Примеры практических изысканий
Заключение:
- Все науки имеют дело с научными фактами, системой
научных понятий, законов и теорий. На их основе
формируется научная картина мира.
- Технология формирования структурных элементов
физических знаний позволяет сформировать предметные
знания до уровне системных, а также метапредметные
знания.
- Её можно использовать не только при изучении физики,
но и других дисциплин.