обзорные лекции / Тема 3,4

Тема 3. Межпредметные связи курса физики.

1. Определение. Основы. Значение.

Чаще всего под межпредметными связями понимают условия и средства повышения научного уровня знаний учащихся, повышение роли обучения в формировании их научного мировоззрения, в развитии их мышления, творческих способностей, оптимизации процесса усвоения знаний и в конечном итоге – условия и средства совершенствования всего учебного процесса.

Методологической основой межпредметных связей учебных дисциплин является положение о единстве материального мира и взаимосвязи природы, общества и мышления. В контексте этого положения можно сказать, что различные науки о природе и обществе связаны между собой. Отражением этих межнаучных связей является связь между учебными дисуиплинами.

Психологической основой межпредметных связей явялется процесс образования ассоциаций. По Ю.А. Самарину формирование научных знаний происходит на основе четырех уровней их систематизации:

I уровень – простые ассоциации: факты и явления связывают безотносительно к системе данных явлений;

II уровень – ограниченно-системные ассоциации: устанавливаются ассоциации между фактами и явлениями в пределах темы;

III уровень – внутрисистемные ассоциации: связь устанавливается в пределах учебного предмета;

IV уровень – межсистемные ассоциации: устанавливаются связи между знаниями, принадлежащим к различным наукам.

Дидактическая роль межпредметных связей проявляется в том, что их установление позволяет обеспечить систематичность и последовательность знаний.

Реализация межпредметных связей позволяет:

• повышать научный уровень знаний благодаря всестороннему и более глубокому изучению явлений и свойств тел;

• обеспечивать систематичность и системность знаний, что ведет к их осознанности, прочности и обобщенности;

• формировать мировоззрение учащихся благодаря раскрытию единства материального мира, взаимосвязи и взаимообусловленности явлений;

• формировать более глубокие политехнические знания;

• осуществлять экологическое образование учащихся;

• осуществлять гуманитаризацию обучения физике;

• формировать общеучебные умения;

• развивать мышление и творческие способности учащихся.

2. Классификация межпредметных связей.

Классификацию межпредметных связей лучше всего отобразить в виде схемы.

Предшествующие – связи курса физики с материалом, изучавшимся в других предметах раньше.

Сопутствующие – связи между понятиями, законами, теориями, одновременно изучаемые в разных учебных предметах.

Перспективные – связи, при которых материал курса физики является базой для изучения других предметов.

Фактические – связи на уровне фактов.

Понятийные – связи на уровне понятий.

Теоретические – связи на уровне законов и теорий.

Межнаучные – связи на уровне общенаучных обобщений и принципов (принцип соответствия, дополнительности, причинности, симметрии).

3. Связи физики и других учебных дисциплин.

Физика и обществознание. Основой связи этих дисциплин является то, что физика представляет собой естественнонаучную базу для философских обобщений. Связь перспективная относительно физики.

Связи между этими предметами устанавливаются на уровне общенаучных понятий (материя, движение), категорий диалектики (непрерывность и дискретность, необходимость и случайность), законов (переход количества в качество, единство и борьба противоположностей, отрицание отрицания), принципов, теорий (теория познания).

Физика и математика. Отражает взаимосвязь соответствующих наук, которая определяется наличием у них общей предметной области. Взаимосвязь идей и методов физики и математики можно условно разделить на три вида:

1. физика ставит задачи и создает необходимые для их решения математические методы, которые в дальнейшем служат базой для развития математической теории (теория дифференциального исчисления Ньютона для решении задачи о движении тел);

2. развитая математическая теория используется для анализа физических явлений, что приводит к созданию новой физической теории (теория электромагнитного поля Максвелла), которая в свою очередь приводит к развитию физической картины мира и к возникновению новых физических проблем (СТО);

3. физическая теория в своем развитии опирается на математический аппарат, который развивается и совершенствуется по мере его использования в физике.

Эти направления связи физики с математикой отражаются в обучении.

Физика и химия. Наука физика и химия имеют общую предметную область: атомный и молекулярный уровни материи. Для изучения строения и свойств материи они используют одну и ту же теорию – квантовую механику и одни и те же методы познания (рентгеноструктурный анализ, спектральный анализ, электронную микроскопию и др.). Межпредметные связи химии и физики могут осуществляться в нескольких направлениях: формирование общих мировоззренческих понятий (материя, виды и формы материи и др.), формирование понятий, общих для физики и химии (атом, молекула, электролитическая диссоциация, электролиз и т.д.), изучение общих законов (закон сохранения энергии, закон электролиза и др.) и теорий (молекулярно-кинетическая теория, электронная теория).

Физика и астрономия. Содержание школьного курса астрономии составляют преимущественно вопросы астрофизики. Эти науки имеют общую предметную область, общие методы исследования и общие законы. В последние годы наблюдается процесс интеграции этих курсов.

Физика и технология. Необходимое условие осуществления политехнического обучения. Связь носит двухсторонний характер.

Тема 4. Методы обучения физике.

1. Определение.

Метод обучения представляет собой систему целенаправленных действий учителя, организующих познавательную и практическую деятельность учащихся, обеспечивающих усвоение ими содержания образования и тем самым достижение целей обучения.

Методический прием – деталь метода.

2. Классификация.

По характеру познавательной деятельности учащихся:

• объяснительно-иллюстративный (информационно-рецептивный) – учитель передает учащимся готовую информацию с помощью различных средств обучения, а учащиеся воспринимают, осознают и фиксируют в памяти эту информацию. Этот метод чаще всего используют в начале изучения новой темы или нового фрагмента учебного материала, когда у учащихся отсутствуют знания, необходимые для усвоения этого материала.

• репродуктивный – учитель с помощью системы заданий организует деятельность школьников по неоднократному воспроизведению сообщенных им знаний или показанных способов деятельности. Используется для формирования умений и навыков школьников и способствует воспроизведению знаний и их применению по образцу или в несколько измененных, но опознаваемых ситуациях (устное воспроизведение знаний, решение задач, лабораторная работа). Чаще всего используется в сочетании с объяснительно-иллюстративным методом.

• проблемное изложение – учитель не только организует передачу информации, но и знакомит учащихся с процессом поиска решения той или иной проблемы, показывает движение мысли от одного этапа познания к другому, иллюстрирует логику этого движения, возникающие противоречия. Структура проблемного изложения: выявление противоречия и постановка проблемы; выдвижение гипотез; составление плана решения; процесс решение (преодоление затруднений и противоречий); доказательство правильности гипотезы; раскрытие значения решения для дальнейшего развития мысли или сферы деятельности.

• эвристический (частно-поисковый) – учитель организует участие школьников в выполнении отдельных шагов поиска решения проблемы.

• исследовательский – учитель организует поисковую, творческую деятельность учащихся для решения новых проблем и проблемных задач. Этапы проведения исследования: наблюдение и изучение фактов и явлений; выяснение непонятных явлений, подлежащих исследованию (постановка проблемы); выдвижении гипотез; построение плана исследования; осуществление плана, состоящего в выяснении связей наблюдаемого явления с другими; формулирование решения, объяснения; проверка решения; практические выводы о возможном и необходимом применении полученных знаний.

По источнику знаний:

• словесные – методы, в которых главным источником знаний является слово. К ним относятся: рассказ, объяснение, беседа, лекция, работа с книгой;

• наглядные – методы, в которых основным источником знаний учащихся является наблюдение. К ним относятся: демонстрационный эксперимент, рисунки, видеофрагменты, модели, анимации, таблицы и т.д.;

• практические – решение задач и экспериментальные работы учащихся.

По виду учебно-педагогической деятельности:

• методы организации учебно-познавательной деятельности;

• методы стимулирования учебной деятельности;

• методы контроля.

По методологии науки:

• теоретические – теоретический анализ, мысленный эксперимент, рассуждение по аналогии и т.д.;

• эмпирические – наблюдение, эксперимент, выдвижение и проверка гипотез, моделирование, обобщение и систематизация, классификация.