151499

Министерство образования Российской Федерации Соликамский государственный педагогический институт

Н.Л. Бушуева

ТЕОРИЯ И МЕТОДИКА ОБУЧЕНИЯ ФИЗИКЕ

Методические рекомендации для студентов IV курса

Соликамск

2004

1

ББК 74.262.22 Б94

Рецензент:

старший преподаватель кафедры математики и физики СГПИ,

Е.А. Ябурова

Б 94 Бушуева Н.Л. Теория и методика обучения физике:

Методические рекомендации для студентов IV курса. — Соликамск: Соликамский государственный педагогический институт, 2004. – 56 с.

Б Б К

В пособии даны методические рекомендации по изучению курса теории и методики обучения физике на IV курсе. Приводится тематика лекционных, практических и лабораторных занятий по курсу, указывается литература по каждой теме, раскрывается содержание курсовой работы и даются рекомендации по подготовке к экзамену. Рекомендации составлены в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования, утвержденным в 2000 году.

©Н.Л. Бушуева, 2004.

©Соликамский государственный педагогический институт, 2004

Содержание
Введение..........................................................................	4
Примерный тематический план..................................	13
Содержание учебной дисциплины..............................	13
Программа семинарских занятий ...............................	21
Планы семинаров по общим вопросам
методики обучения физике...........................................	25
Планы семинаров по частным вопросам
методики обучения физике...........................................	32
Методика и техника школьного
физического эксперимента...........................................	39
Тематика курсовых работ.............................................	41
Структура курсовой работы..........................................	45
Перечень заданий для самостоятельной работы.........	50
Рекомендации по организации
самостоятельной работы студентов..............................	50
Вопросы к зачету..........................................................	51
Вопросы к экзамену.......................................................	52
Список литературы........................................................	53

2

3

ВВЕДЕНИЕ

Программа определяет объем знаний и умений по теории и методике обучения физике, которыми должен овладеть будущий учитель физики в процессе вузовской подготовки. Рассматривая систему школьного физического образования, необходимо опираться на положения документов, определяющих задачи и принципы школьного образования: на Конституцию РФ, на закон РФ «Об образовании», на Государственный стандарт физического образования и базисный учебный план.

Программа состоит из двух частей: первая включает общие вопросы методики обучения физике, вторая — вопросы изучения конкретных тем и разделов (частные вопросы методики), которые раскрывают принципы организации учебного процесса по физике, приобщения учащихся к посильной исследовательской деятельности по физике, методологических и методических аспектов формирования мировоззрения на основе физических знаний, применения физического эксперимента как основы процесса обучения, принципов развития физических понятий учащихся, привития учащимся навыков поиска решения задач (вместо «натаскивания» по задачам разного типа). Основная задача этой части курса — раскрыть общие принципы дидактики физики, выяснить специфические возможности курса физики в развитии познавательных интересов и возможностей учащихся, в реализации личностно-ориентированного образования на основе идей гуманизации, гуманитаризации и индивидуализации.

При изучении вопросов отбора содержания и структурирования школьного курса физики делается упор на такие общие принципы, как генерализация знаний на основе фундаментальных физических теорий и законов; спиралеобразный характер построения (частным случаем которого является ступенчатость курса); цикличность развертывания учебного познания учащихся и методов их включения в активную деятельность на всех этапах цикла (элементами которого являются выявление проблемы на основе опытных или теоретических фактов; выявление гипотезы; установление следствий из нее; проектирование и

постановка эксперимента по проверке фактов; формулирование теоретических выводов).

Необходимо дать студентам представление о возможностях варьирования программ курса физики на основе Государственного стандарта и базисного учебного плана, обсудив варианты программ, рекомендованных к использованию, а также учебнометодические комплексы по физике (на примере тех, которые включены в федеральный комплект).

Курс теории и методики обучения физике должен раскрыть методы и технологии обучения и разные подходы к их классификации, сформировать у студентов умение обоснованно их выбирать в соответствии с конкретными учебно-воспитательными целями. Важно избежать рецептурности в профессиональной методической подготовке студентов, побуждать их к творческому подходу

кучебно-воспитательному процессу.

Впрограмме предусматривается выявление педагогических возможностей применения различных средств обучения (включая и компьютеры) при решении конкретных образовательных задач.

Вразделе «Формы организации учебных занятий по физике» акцент делается на сущность современной урочной системы, раскрытие ее богатых потенциальных учебно-воспитательных возможностей. Вместе с тем уделено внимание другим формам организации учебно-воспитательного процесса (семинарам, конференциям, диспутам, экскурсиям, консультациям, внеклассной работе). Рассматриваются особенности преподавания физики в классах и школах разных профилей, как одного из путей осуществления дифференцированного подхода к обучению.

Вторая часть программы рассматривает вопросы частной методики обучения физике. Они сгруппированы в темы в соответствии с требованиями стандарта по общеобразовательному курсу физики и рекомендованными программами.

Во избежание рецептурности при методической разработке студентами конкретных тем курса физики, предусматривается усвоение ими умения проводить научно-методический анализ темы или понятия и обоснованно выбирать адекватные методы,

4

5

средства и экспериментальное обеспечение их изучения.

Научно-методический анализ темы включает следующие элементы:

а) научное и практическое содержание темы (какие новые знания содержатся в ней — понятия, законы, теории, важнейшие примеры практического применения этих знаний);

б) место темы в курсе физики; в) возможные подходы к структурированию учебного ма-

териала темы; г) межпредметные и внутрипредметные связи;

д) методы изучения основных вопросов темы; е) средства изучения: учебный эксперимент (включая до-

машние опыты и наблюдения учащихся), наглядные пособия, дидактические материалы и т.д.;

ж) уровень (глубина) овладения учащимися материалов темы (может быть проиллюстрирован примером типовой задачи средней трудности).

Научно-методический анализ понятия включает следующие элементы:

а) содержание понятия в современной науке и в школьном курсе физики;

б) значение усвоения понятия для физического образования учащихся: какие явления, свойства, законы, теории связаны с понятием;

в) возможные методические подходы к формированию понятия;

г) пропедевтика понятия в предшествующих темах и разделах школьного курса физики и в других учебных предметах; д) этапы развития понятий у учащихся; первичное обоснование (экспериментальное и теоретическое) необходимости

введения понятия; е) методы, формы и средства обучения при формировании

понятия; ж) типичные затруднения и ошибки учащихся при усвоении

понятия и пути их предупреждения;

з) верхний уровень усвоения понятия (на завершающем этапе изучения школьного курса физики).

Необходимо раскрыть важное методологическое положение, касающееся введения и развития научных понятий в науке и в обучении: они неразрывно связаны с физическими законами и являются основой теории; поэтому формирование у учащихся научных физических понятий протекает в процессе овладения ими целостного курса физики.

Программа и учебный план изучения дисциплины предусматривают различные формы аудиторных и внеаудиторных занятий студентов: лекции, семинары, практикум по школьному физическому эксперименту, педагогическая практика студентов в школе, выполнение курсовых работ.

Разные виды занятий выполняют специфические функции и дополняют друг друга в достижении профессиональной методической подготовки будущих учителей физики. Стержневая идея всех занятий по методической подготовке — развитие профессионального мышления студентов путем вовлечения в активную поисковую деятельность по исследованию реальных проблем школьного образования.

Лекции призваны ввести студентов в круг основных принципов школьного образования, содержащихся в нормативных документах, а также осветить современные проблемы школьного образования, результаты новейших исследований по проблемам школьного образования вообще и по теории и методике обучения физике, в частности. Лекционный курс подготавливает студентов к выбору тем курсовых работ.

Семинарские занятия — арена диалога преподавателей и студентов, трибуна для выступления студентов по защите своих методических разработок (различных тем курса физики, уроков разного типа, других форм обучения, подбора задач, организации самостоятельной познавательной работы учащихся и др.). На практических (как и на лабораторных) занятиях проявляется степень овладения студентом теорией и методикой обучения и воспитания учащихся на основе школьного курса физики.

6

7

На семинарских занятиях происходит уточнение теоретических знаний студентов по теории и методике обучения физике, формирование ряда видов профессиональной деятельности учителя физики: проведение научно-методического анализа темы, раздела, планирование и опытная проверка отдельных типов уроков (или их фрагментов), разработка и защита конспектов уроков, разработка системы задач и упражнений по теме, подбор заданий для самостоятельной деятельности учащихся, использование ТСО, средств наглядности, подбор учебного физического эксперимента для раскрытия темы и т.п.

На занятиях практикума по методике и технике школьного физического эксперимента студенты изучают оборудование школьного физического кабинета и методы его использования в учебном процессе. У них формируются умения осуществлять такие виды профессиональной деятельности, как постановка демонстраций в соответствии с выбранной логикой изучения темы; постановка фронтальных лабораторных работ по физике

иработ физического практикума; использование физического эксперимента для решения различных дидактических задач; отбор оборудования, определение качества приборов, устранение простейших неполадок, создание самодельных приспособлений

иустройств для физических опытов, совершенствование оборудования кабинета и методики постановки физических опытов. Важное значение придается проблеме педагогической эффективности применения демонстрационного эксперимента на уроках физики. Особое внимание уделяется соблюдению требований техники безопасности при работе в кабинете физики и при постановке физических опытов, а также методике обучения учащихся правилам безопасного поведения в кабинете физики

ипри постановке домашних опытов по физике.

Педагогическая практика в школе является интегрирующей формой учебных занятий, при которой у студентов формируются необходимые виды профессиональной деятельности. Учебная практика (IV курс) ставит задачей формирование у студентов умений проектировать и проводить отдельные уроки физики,

а также выполнять отдельные виды внеклассной работы по физике.

Цель второй педпрактики (стажерской) — сформировать у студентов умение ставить перед собой длительные и целостные учебно-воспитательные задачи и решать их с учетом анализа полученных результатов. В связи с этим во время второй педпрактики студент изучает со школьниками определенную тему курса физики, ведет внеклассную работу по физике и исполняет обязанности классного руководителя в своем классе.

В время педпрактик студент изучает организацию учебновоспитательной работы в школе, учится анализировать уроки и воспитательные мероприятия в реальных школьных условиях, участвует в их обсуждении; осваивает способы и виды планирования учебной и воспитательной работы; изучает класс, знакомится с оборудованием физического кабинета. Студенты участвуют в исследовании по педагогической теме, которую разрабатывает педагогический коллектив школы. Результаты этой коллективной исследовательской работы докладываются на заключительной конференции по педпрактике.

Выполнение студентами курсовой работы позволяет им познакомиться с актуальными проблемами теории и методики обучения физике, с методологией педагогического исследования, овладеть некоторыми методами исследования на практике, попробовать свои силы в решении выбранной ими актуальной проблемы. Курсовые и квалификационные работы должны быть связаны с работой студентов в школе и носить творческий характер.

Изучение курса теории и методики обучения физике предполагает большую долю самостоятельной работы студентов не только при выполнении курсовых работ, но и при подготовке ко всем видам занятий и их проведению (к лекциям, семинарским

илабораторным занятиям, в период педагогической практики). Задача самостоятельных работ студентов — изучение литературы

идругих источников методической информации, умение фиксировать и накапливать материал, необходимый для профессиональной деятельности, выработка навыков самостоятельного профессионального мышления.

8

9

Материалы самостоятельной работы студентов, наряду с их выступлениями на занятиях, с зачетными и экзаменационными материалами, с работой в школе в период педпрактики являются показателями успешности усвоения программы курса теории и методики обучения физике.

Вопросы для самостоятельного изучения приводятся в плане изучения курса.

К программе прилагается список обязательной литературы (программы по физике, учебники физики, учебные пособия по методике преподавания физики) и дополнительной литературы (пособия для учителей и учащихся).

Цели и задачи изучения дисциплины

Основная цель — формирование профессионально-методи- ческого мышления будущих учителей физики для проведения учебно-воспитательной работы с учащимися.

Задачи:

1.  Усвоение студентами теории обучения физике, ее специфических особенностей: эксперимент — основа обучения; единство теоретических и экспериментальных методов познания в обучении; развивающие, воспитывающие и образовательные возможности учебного курса физики в школе; политехническая

имировоззренческая направленность курса физики.

2.Ознакомление с методами индивидуализации и дифференциации обучения физике, способов реализации личностноориентированного обучения.

3.Раскрытие организационных форм и технологий обучения физике.

4.Формирование профессиональных умений и навыков планирования, организации и оценивания результатов учебновоспитательной работы при обучении физике.

5.Освещение актуальных проблем методики обучения физике и методов научно-методических исследований.

Место дисциплины в учебном плане

Дисциплина «Теория и методика обучения физике» опирается на курсы психологии и педагогики, дисциплины предметной подготовки (по физике, астрономии), на знания и умения студентов по ТСО, по методике и технике учебного физического эксперимента, по методике решения физических задач.

Курс теории и методики обучения физике подготавливает студентов к практической работе учителя в период педпрактики (учебной и стажерской), способствует самоопределению студентов в методических исследованиях.

Требования к уровню подготовки студента, завершившего изучение дисциплины «Теория и методика обучения физике»

Изучив курс, студент должен знать:

-цели обучения физике в средних общеобразовательных учреждениях;

-содержание требований к знаниям и умениям учащихся по физике, отраженных в Государственном образовательном стандарте;

-место физического образования в базисном учебном плане;

-содержание курсов физики основной и старшей средней школы;

-принципы формирования физических понятий у учащихся;

-состав учебно-методического комплекса по физике; учебные и методические пособия;

-методы обучения физике в решении различных задач школьного образования;

-формы организации учебных занятий по физике, типы уроков, требования к современному уроку физики;

-методы дифференциации и индивидуализации обучения физике; сущность и методические особенности факультативных

10

11

занятий;

-организация и содержание внеучебной работы по физике;

-средства обучения физике; учебное оборудование и пособия по ТСО; программно-педагогические средства.

Студент должен уметь осуществлять следующие виды профессиональной деятельности:

-ставить педагогические цели и задачи при изучении раздела и темы, при разработке уроков;

-анализировать учебные пособия с точки зрения их соответствия целям обучения физике, осуществлять их обоснованный выбор;

-проводить научно-методический анализ разделов и тем курса физики и фундаментальных понятий;

-планировать учебно-воспитательную работу по физике;

-разрабатывать модели уроков разных типов, имеющих разные дидактические цели;

-проводить семинары, конференции, экскурсии и другие классные и внеклассные занятия;

-использовать учебный физический эксперимент для решения разных педагогических задач;

-осуществлять индивидуальный подход к учащимся при обучении физике;

-проводить факультативные занятия по физике;

-организовывать и проводить внеклассную работу по физике.

ПРИМЕРНЫЙ ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН

Распределение часов соответствует учебному плану по конкретной специальности.

Курс «МПФ» для специальности «Математика» (специ-

ализация «Физика») рассчитан на два семестра (7-8) четвертого курса пединститута.

Общее количество часов на изучение курса для данной специальности — 168, из них лекций — 40, семинарских занятий — 36, лабораторных работ — 8, время на самостоятельную работу студентов — 84, педагогическая практика в 8 семестре

— 7 недель, в 9 семестре — 9 недель.

Наименование	Всего часов в	В том числе аудиторных			СРС
разделов и тем	трудоемкости
		лекции	практич.	лаборат.
1. Общие вопросы МПФ	92	24	18	4	46
2. Частные воспросы	76	16	18	4	38
МПФ		40	36	8
	168				84

СОДЕРЖАНИЕ УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ

Краткое описание лекционного курса

Темы лекций	Кол-вочасов
7 семестр
1. Методика преподавания физики — педа-	2
гогическая наука. Общие понятия. Предмет,
функции и задачи МПФ. Содержание МПФ.
Методы исследования, применяемые в МПФ.
Связь МПФ с другими науками. Система
методической подготовки студентов к пре-

12

13

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

		Темы лекций		Кол-во
подаванию физики. Самостоятельная работа
студентов по МПФ.				2
2. Физика в системе школьного образова-
ния. Физика как наука и как учебный предмет.
Значение	преподавания физики в школе.
Цели и задачи обучения физике.
Система		физического образования в
школах России. Связь курса физики с дру-
гими учебными предметами. Содержание и
структура курса физики. Ведущие линии раз-
вития учебных знаний. Возможные системы
построения курса физики. Программа курса
физики. Особенности изучения физики на
первой и	второй ступенях обучения. Классы
и школы с углубленным изучением физики.
Государственный образовательный стандарт
по физике. Тенденции развития школьного
курса физики.				2
3. Психолого-педагогические основы об-
учения физике. Психологические особенности
процесса обучения физике. Педагогика усво-
ения знаний в процессе учебного познания.
Принципы		обучения физике. Активизация
познавательной деятельности учащихся.
Процесс формирования физических знаний.
Усвоение	физических		понятий. Раскрытие
сущности физических явлений и процессов.
Выбор учителем меры			сложности учебного
материала. Умственное развитие. Развитие на-
учного мышления и творческих способностей
учащихся. Воспитание.
4. Формы организации учебных занятий				2
по физике. Планирование работы учителя.
Система учебных занятий по физике. Урок
физики и его типы. Структура уроков разных

		Темы лекций	Кол-во
типов (изучения нового материала, форми-
рования практических умений, повторения,
обобщения и		углубления знаний, контроля
и учета знаний, комбинированный урок).
Современный		урок и требования к нему.
Применение компьютеров при изучении фи-
зики.	Подготовка учителя к преподаванию
физики. Планирование урока. Организация
самостоятельной работы учащихся.
5. Методы обучения физике. Методы об-
учения как дидактическое понятие. Функ-			2
ции	методов обучения. Зависимость методов
обучения от задач и содержания обучения
физике. Классификация методов обучения.
Связь методов обучения с методами познания.
Методы обучения, применяемые при изучении
физики, их краткая характеристика. Решение
физических задач как метод обучения. Методи-
ческий прием. Работа учащихся с учебником.
Записи, рисунки и чертежи на уроках физики.
Использование плакатов, таблиц и других ди-
дактических материалов при изучении физики.
6. Школьный физический эксперимент.
Учебный физический эксперимент, его задачи
и система. Демонстрационный эксперимент			2
по физике, его значение и требования к
нему, методика и техника подготовки и про-
ведения. Фронтальные лабораторные работы.
Физический практикум. Кабинет физики, его
оборудование и оснащение. Совершенство-
вание учебного физического эксперимента.
Современные технические средства обучения

впреподавании физики.

7.Внеклассная и внешкольная работа по физике. Организация, формы и содержание

14

15

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

Темы лекций	Кол-во
внеклассной работы по физике. Учебные	2
экскурсии. Домашняя работа учащихся по
физике. Факультатив. Олимпиады.
8. Методы научного познания при изучении
физики в школе. Процесс научного познания.
Метод как философская и дидактическая ка-	2
тегория. Классификация методов научного по-
знания. Учебно-познавательная деятельность
учащегося. Эмпирические, теоретические и
общелогические методы познания и их роль

вкурсе физики средней школы.

9.Фундаментальные физические теории как основа содержания и структуры школьного курса физики. Структура физической

теории: основание, ядро, выводы. Содержание	2
изучаемых в школьном курсе физических тео-
рий: классическая механика; термодинамика и
статистическая физика; электродинамика и
СТО; квантовая механика и квантовая физика.
Физическая картина мира.
10. Научно-методический анализ курса
физики 7-9 классов. Основные идеи совре-
менных программ по физике для этой ступени
обучения. Анализ структуры и содержания	2
курса физики. Государственный образова-
тельный стандарт по физике.Анализ про-
грамм и учебников: базовый и профильный
курсы, экспериментальные программы по
физике; учебники, учебные и методические
пособия.
11. Научно-методический анализ курса
физики старших классов. Особенности пре-
подавания физики в старших классах. Основ-
ные идеи современных программ по физике	2
для 10-11 классов обучения. Содержание и
структура курса физики этих годов обучения.
16

Темы лекций

Кол-во

Государственный образовательный стандарт по физике. Базовый и профильные курсы, экспериментальные программы по физике, их учебно-методическое обеспечение.

12. Методика обучения физике в основной школе. Научно-методический анализ курса физики основной школы: физические явления, понятия и законы, особенности формирования понятий на этом этапе обучения фи-

зике. Роль физических теорий в генерализации 2 учебного материала. Научно-методический анализ и методика формирования понятий: механическое движение, относительность движения, путь, скорость, инерция, масса, плотность вещества, сила, работа, мощность, кинетическая и потенциальная энергия, температура, внутренняя энергия, теплопередача, количество теплоты, удельная теплоемкость, электрический заряд, электромагнитное поле, сила тока, напряжение, сопротивление.

8семестр

13.Содержательно-методическая линия «Вещество» в курсе физики средней школы. Формирование и развитие первоначальных представлений у учащихся о строении и свойствах вещества на первой ступени обучения. Развитие понятий о строении и свойствах

вещества в старших классах (от молекул до	2
элементарных частиц). Методика введения
основных понятий и законов о строении
вещества.
14. Содержательно-методическая линия
«Движение и силы» в курсе физики сред-
ней школы. Научно-методический анализ
содержания основных понятий и законов	17

Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»

	Темы лекций		Кол-во
	кинематики и динамики,	требования к их
	усвоению, последовательность их формиро-
	вания. Анализ и этапы формирования поня-
	тий работы, энергии и законов сохранения.		2
	15. Содержательно-методическая линия
	«Поле» в курсе физики	средней школы.
	Формирование первоначальных представле-
	ний у учащихся о поле. Методика введения
	основных понятий и законов о поле в стар-
	ших классах: гравитационное, электрическое,
	магнитное, электромагнитное.
	16. Методика изучения раздела «Механи-
	ка». Научно-методический анализ раздела		2
	«Механика»: основные понятия и законы,
	принцип относительности в механике, ко-
	ординатный и векторный способы описания
	движения. Научно-методический анализ и
	методика формирования понятий: система
	отсчета, перемещение, скорость, ускорение,
	масса, сила, импульс, работа, энергия, гармо-		2
	нические колебания и их характеристики (ам-
	плитуда, период, частота, фаза). Свободные,
	вынужденные колебания, явление резонанса,
	автоколебания. Научно-методический анализ
	и методика изучения уравнений движения,
	законов динамики Ньютона, законов сохра-
	нения в механике, механических колебаний
	и волн. Формирование у учащихся представ-
	лений о структуре физической теории (на
	примере классической механики).
	17. Методика изучения раздела «Молеку-
	лярная физика». Научно-методический анализ
	раздела «Молекулярная физика»: основные
	понятия и законы, изучаемые в разделе,
	термодинамические и статические методы
	изучения тепловых явлений, их единство,
18

	Темы лекций	Кол-во
	отражение молекулярно-кинетической теории
	строения вещества в содержании раздела.
	Научно-методический анализ и методика
	формирования у учащихся понятий тепло-
	вого равновесия, температуры, внутренней	2
	энергии, необратимости. Методика форми-
	рования у учащихся статических представ-
	лений при изучении молекулярной физики.
	Научно-методический анализ и методика
	изучения основных положений молекуляр-
	но-кинетической теории строения вещества,
	молекулярно-кинетической теории идеального
	газа, строения и свойств жидкостей и твердых
	тел, принципов работы тепловых двигателей,
	законов термодинамики.
	18. Методика изучения раздела «Электро-
	динамика». Научно-методический анализ
	раздела «Электродинамика»: основные по-
	нятия и законы, изучаемые в разделе, воз-
	можные подходы к формированию понятия
	электромагнитного поля, структура раздела,
	отражение теории Максвелла в содержании
	раздела, вопросы классической электронной
	теории проводимости в разделе. Научно-ме-
	тодический анализ и методика формирования
	понятий: электрический заряд, электромагнит-
	ное поле, напряженность, потенциал, разность	2
	потенциалов, напряжение, ЭДС, электроем-
	кость, магнитная индукция, индуктивность,
	магнитный поток, ЭДС индукции. Научно-
	методический анализ и методика изучения
	электростатики, законов постоянного тока,
	магнитного поля, электрического тока в раз-
	личных средах, электромагнитной индукции,
	элементов теории относительности, электро-
	магнитных колебаний и волн.
		19