Введение 3
Глава 1. Использование ключевых задач в процессе обучения физике 7
1.1. Физическая задача. Классификация физических задач 7
1.2. Понятие ключевой задачи и преимущества ее использования 11
1.3. Ключевая задача как средство реализации требований ФГОС 14
Глава 2. Система ключевых задач по физике 17
2.1. Структура системы физических задач. Принципы построения 17
2.2. Ключевые задачи. Типы заданий 19
2.3. Методика использования системы ключевых задач 41
Глава 3. Методика изучения темы «законы сохранения в динамике» на
основе ключевых задач 54
3.1. Обоснование необходимости апробации методики ключевых задач на
примере законов сохранения 54
3.2. Ключевая задача по теме «Закон сохранения импульса» 57
3.3. Использование ключевой задачи в учебном процессе на
примере темы «Закон сохранения импульса» 59
3.4. Ключевая задача по теме «Закон сохранения энергии» 62
3.5. Дальнейшее развитие системы ключевых задач на основе
самостоятельной работы учащегося 64
3.6. Разработка заданий контрольной работы по теме
«Закон сохранения энергии» 68
3.7. Физические задачи по темам «Закон сохранения энергии» и
«Закон сохранения импульса» 70
Глава 4. Результаты опытно-поисковой работы 79
4.1. Проведение урока по теме «закон сохранения импульса» 79
4.2. Проведение контрольной работы 80
4.3. Результаты контрольной работы 83
Заключение 86
Литература 88
Начиная с 2009 года, в образовательной сфере осуществляется переход от «Государственных образовательных стандартов» к реализации «Федерального государственного образовательного стандарта» (далее ФГОС) на всех уровнях образования (начального общего, основного общего, среднего (полного) общего, начального профессионального, среднего профессионального и высшего профессионального образования). Для каждой ступени образования формулируются свои требования, предъявляемые к реализации ФГОС.
Результаты, полученные в ходе реализации ФГОС основного общего образования (ФГОС ООО) и ФГОС среднего (полного) общего образования (ФГОС СОО), учитываются при приеме абитуриентов в средние специальные учебные заведения и высшие учебные заведения на основе результатов государственной итоговой аттестации (ГИА), включающей основной государственный экзамен (ОГЭ) и единый государственный экзамен (ЕГЭ).
В целях более успешной сдачи учащимися девятых классов ОГЭ по физике, выпускниками одиннадцатых классов ЕГЭ и реализации требований ФГОС появляются и совершенствуются разнообразные методики, методы и технологии обучения физике. Несмотря на все их разнообразие, учителя на своих уроках стараются научить решать учащихся как можно больше заданий, которые могут встретиться испытуемым на экзаменах. В конечном счете, обучение сводится к отработке заданий, необходимой для последующей успешной сдачи ГИА, забывая о требованиях, предъявляемых стандартами. В этом заключается проблема исследования.
В связи со всем вышеперечисленным, возникает необходимость в определении на основе анализа учебной деятельности обучающегося оптимальных (в том или ином предметном образовательном контексте) способов его обучения и развития («Профессиональный стандарт педагога» от 18 октября 2013г. №544н).
Одним из действенных методов преподавания физики является использование в учебной деятельности ключевых задач, решение которых позволит обучающимся углубить и систематизировать знания, полученные на уроках физики.
Актуальность представленной работы обусловлена необходимостью формирования у обучающихся правильной системы моделей физических процессов и явлений и обучения школьников решению физических задач.
Проведенный анализ проблемы позволяет выделить ряд противоречий:
• между необходимостью подготовки учащихся к ГИА по физике и отсутствием необходимого времени на эту подготовку.
• между необходимостью формирования у учащихся системы физических знаний и отсутствием этой системы при решении физических задач в процессе подготовке к ГИА
Цель исследования: разработать и научно обосновать методику использования ключевых задач в процессе обучения физике по разделам, включенным в перечень проверяемых элементов в структуре ГИА.
Объект исследования: Процесс подготовки учащихся к ГИА по физике.
Предмет исследования: система физических задач в процессе подготовки учащихся к ГИА.
Гипотеза исследования: использование ключевых задач позволит улучшить предметные результаты обучения физике, систематизировать знания учащихся и сократить время подготовки к ГИА по физике.
В соответствии с целью, рабочей гипотезой, объектом и предметом исследования были поставлены следующие задачи:
1 Провести анализ учебной литературы с целью выявления понятия «ключевая задача».
2 Составить ключевые задачи для учащихся девятых классов по разделу «Механика»
3 Разработать методику использования ключевых задач.
4 Осуществить опытно-поисковую работу по проверке результативности применения разработанной методики в процессе обучения физике.
Теоретико-методологическую основу исследования составили работы:
1 Теория развивающего обучения Л.В. Занкова, Д.Б. Эльконина и В.В. Давыдова
2 Практикум по решению физических задач А.В. Усовой, Н.Н. Тулькибаевой А.В.
3 Возможная классификация физических задач и их идентификация Стротовой М.Н.
4 Реализация идей развивающего обучения при изучении физики Шамало Т.Н.
5 Принципы построения физических задач в соответствии с идеями развивающего обучения Усольцева А.П., Курочкина А.И.
Методы исследования представленной работы:
Теоретические методы: анализ учебной литературы по предмету исследования цитирование информационных источников по рассматриваемой проблеме, изучение и реферирование теорий и концепций.
Эмпирические методы: проведение формирующего педагогического эксперимента по применению методики ключевых задач в урочном процессе.
Обоснованность и достоверность результатов исследования на основе выводов обеспечивается положительными результатами практического использования результатов работы.
Научная новизна исследования заключается в следующем:
1 Разработана система физических задач, включающих практикоориентированные задачи и задачи с межпредметным содержанием.
2 Опытным путем подтверждена результативность предложенной методики ключевых задач
Практическая значимость исследования заключается в следующем:
1 Разработаны ключевые задачи по темам: «Кинематика материальной точки», «Динамика материальной точки», «Закон сохранения импульса», «Закон сохранения энергии», «Электромагнитные явления», «Механические колебания и волны», «Молекулярная физика и термодинамика».
2 Составлены универсальные алгоритмы решения физических задач по представленным разделам школьного курса физики.
3 Предложены разработки уроков по вышеуказанным темам, основанные на применении ключевых задач, соответствующие требования ФГОС.
4 Предложена система оценивания результатов работы учащихся с ключевыми задачами, составлены варианты контрольных работ по рассмотренным темам.
5 Разработана система физических задач, практикоориентированных задач и задач с метапредметным содержанием для самостоятельной индивидуальной работы учащихся.
6 Сформулированы методические рекомендации для учителей по применению методики ключевых задач в урочном процессе.
Апробация и внедрение основных идей, получение результатов представленного исследования осуществлялись на базе школы №140 г. Екатеринбург с учащимися из параллели девятых классов количеством 66 человек, а также на базе школы №2 г. Березовский с учащимися девятых классов.
Структура и содержание диссертации представлены объемом 92 страницы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка, включающего 50 источников, приложений.
Использование ключевых задач играет важную роль в обучении школьников физике. Решение ключевой задачи позволяет удовлетворить метапредметные и межпредметные требования стандарта к результатам освоения обучающимися основной образовательной программы. Учащийся в результате работы с ключевыми задачами осознает целостность научной картины мира и ее взаимосвязь с разнообразными социальными явлениями, у него формируются коммуникативные способности.
Применяя в своей деятельности метод ключевых задач, преподаватель помогает учащимся достичь минимального уровня предметных результатов освоения базового курса физики.
В ходе написания выпускной квалификационной работы был выявлен ряд преимуществ использования ключевых задач:
1. Ключевая задача позволяет учащемуся разобраться в сути явлений, рассматриваемых в задаче, и научиться решать целый класс задач, усвоить обобщенный алгоритм их решения.
2. Использование ключевых задач экономит время.
3. В результате учащиеся лучше справляются с решением тренировочных заданий ОГЭ, контрольных и тестовых заданий.
В заключение, можно сделать вывод, что поставленные в начале написания магистерской диссертации задачи выполнены. В
ходе исследования, было рассмотрено понятие «физическая задача». Физической задачей называют выраженную с помощью информационного кода (текстового, графического, образного и их комбинаций) проблемную ситуацию, которая требует от обучающегося для ее решения, мыслительных и практических действий на основе законов и методов физики, направленных на овладение знаниями и умениями, на развитие мышления и на понимание физических закономерностей.
В процессе работы была изучена классификация «физических задач», дано определение понятию «ключевая задача». Под ключевой задачей подразумевается задача, овладение решением которой позволяет школьнику усвоить алгоритм решения целого класса задач, наиболее распространенных по изучаемой теме на уровне школьных требований.
Иначе, ключевая задача предоставляет учащимся возможность в рамках учебного процесса, приобрести навыки решения самых разнообразных из наиболее распространённых и часто встречаемых задач по физике. Так, решая одну задачу, школьники учатся работать с широким спектром задач.
На основе анализа учебно-методической литературы была составлена ключевая задача для учащихся девятых классов по темам «Законы сохранения в динамике», разработана и опробована на уроках физики в школе
модель ключевой задачи, проведена контрольная работа по теме «Закон сохранения импульса» в целях диагностики эффективности предложенной методики.
Результаты проведенной диагностической контрольной работы по теме «Закон сохранения импульса» превзошли ожидания: учащиеся достойно справились с предложенными заданиями, в связи с чем можно сделать вывод, что методика ключевых задач доказала свою эффективность.
В ходе дальнейших работ в исследовании метода ключевых задач предполагается приступить к разработке ключевых задач, а также к компьютерной визуализации процессов, рассматриваемых в ключевых задачах, позволяющей обеспечить наглядность и активизировать познавательную деятельность школьников за счет интерактивности используемых моделей.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
