МОДЕЛЬ РЕШЕНИЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ФИЗИЧЕСКИХ ЗАДАЧ МЕЖДИСЦИПЛИНАРНОГО ХАРАКТЕРА, ФОРМИРУЕМЫЕ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ УМЕНИЯ УЧАЩИХСЯ СТАРШИХ КЛАССОВ НА УРОКАХ ФИЗИКИ

Нынешнее состояние системы образования в высших учебных заведениях, и требования, предъявляемые рынком труда, находятся в потребности учащихся выпускных классов с развитыми творческими, интеллектуальными, и исследовательскими способностями. Образовательный процесс в высших учебных заведениях предусматривает: саморазвитие; самостоятельный поиск новых знаний; проявление собственного творческого подхода к решению проблемных ситуаций; способность формулировать свою точку зрения, умение отстаивать ее; работа с научной и специальной литературой по заданной теме исследования; разработка и защита проектных работ, что способствует успешному, и эффективному освоению выбранной профессиональной деятельностью. На основании данных требований предъявляемые учащимся старших классов, перед учителем стоит задача модернизации учебного процесса в формировании исследовательской культуры личности ученика.

В контексте данной статьи рассматривается модель решения качественных физических задач междисциплинарного характера, которая поспособствует формированию ключевых исследовательских компетенций учащихся, основанная на типовой программе обучения физики в 10- 11 классах. Дадим обоснование определений: «исследовательские умения»; «качественные физические задачи»; «межпредметность».

Суть определения понятия «исследовательские умения», предложенная Милеряном Е.А., основывается на целях формирования элементов исследовательской деятельности- развитие особых умений, которые показывают степень и этап сформированности исследовательской навыков.

Умения характеризуются “сознательностью, интеллектуальностью, целенаправленностью, произвольностью, плановостью, прогрессивностью, практической действенностью, слиянием умственных и практических действий, а также вариативностью способов достижения целей деятельности. Во всех этих свойствах раскрывается специфическая природа умений, их взаимосвязь с навыками и знаниями” [1, 26].

Методы формирования исследовательских умений на уроках физики:

- вовлечение в исследовательскую деятельность;

- решение качественных физических задач;

- интегрированные уроки, семинары, конференции, во взаимосвязи с другими учебными предметами естественно- научного цикла;

- изучение понятий, процессов, и явлений фундаментальных физических теорий с указанием их значимости, и области применения в профессиональной деятельности.

Решение качественных физических задач, как предложенный метод формирования исследовательских умений, в своей работе я рассматриваю в комплексном виде, включающий:

- анализ условия задачи, поиск путей решения рассматривается как –исследование проблемной ситуации;

- систематизация знаний, умений, навыков, полученных в курсе изучения физики с 7 по 10 класс;

- знания, и опыт, полученный в ходе изучения смежных дисциплин;

- связь исследуемой проблемы в профессиональной деятельности.

Дадим определение: «качественная задача», опишем этапы решения качественных физических задач, и обоснуем роль межпредметных связей физики в процессе обучения.

Качественная задача – это задача, при решении которой внимание учеников не отвлекается математическими расчетами, а полностью сосредоточено на выявлении существенного в явлениях и процессах, на установление взаимосвязи между ними [2].

Схема решения качественной физической задачи осуществляется в 5 этапов:

1. Знакомство с условием задачи.
2. Осознание условия задачи.
3. Составление плана решения задачи.
4. Осуществление плана решения задачи.
5. Проверка ответа решения.

Межпредметноть- это современный принцип обучения, который влияет на отбор и структуру учебного материала целого ряда предметов, усиливая системность знаний учащихся, активизирует методы обучения, обеспечивая единство учебно- воспитательного процесса.

Роль межпредметных связей физики в процессе обучения:

- единовременное изучение основных физических понятий, в системе - комплексного процесса обучения с другими предметами;

- единство требований к формируемым компетенциям;

- использование знаний в изучении физики, полученных в результате - обучения других предметов;

- использование общих методов, средств и технологий обучения;

- формирование общего научного мировоззрения;

Пример модели качественной физической задачи, формируемая исследовательские умения учащихся, которые помогут с выбором дальнейшей профессиональной деятельности.

Задача: «Взлетно- посадочная полоса (ВПП) располагается на побережье моря, ВПП 32 расположено по направлению моря, ВПП 12 имеет ориентировку со стороны моря на побережье. Каковы причины, и условия разрешения взлета воздушного судна (ВС) с данного аэродрома исключительно в дневное время суток с ВПП 32, а прием посадок ВС ночью ВПП 12».

Приведенный пример качественной физической задачи, исходил из собственного профессионального опыта в обучении по специальности «Летная эксплуатация летательных аппаратов и двигателей в сфере Гражданской авиации (пилот- самолета)», а, так же изучение темы «Подъемная сила крыла» в 10 классе средней образовательной школы. Таким образом я смогу передать собственный опыт, и предоставить учащимся возможность знакомства с одной из профессий.

Структурные компоненты данной задачи:

- имеет характер межпредметной связи физики по линии «физика-география»;

- способствует использованию комплекса имеющихся умений, знаний, навыков;

- повышает интерес к процессу занятия, мотивирует к поиску решения проблемной ситуации;

- повышает заинтересованность в изучении физики, что способствует повышению качества обучения;

- целостно раскрывает тему «Подъемная сила крыла».

Краткое содержание хода решения:

1. Даем определение подъемной силы крыла, и ее основные факторы. Подъёмная сила — составляющая полной аэродинамической силы, перпендикулярная вектору скорости движения тела в потоке жидкости или газа, возникающая в результате несимметричности обтекания тела потоком. [3] Полная аэродинамическая сила состоит: 1) тяга двигателя; 2) полное сопротивление (лобовое); 3) притяжение Земли (Закон Всемирного тяготения).

Факторы, способствующие появлению подъемной силы: 1) встречный набегающий поток; 2) наличие инерции, и вязкости воздушного потока; 3) угол атаки; 4) разность давления под и над крылом, зависящая от точки перехода турбулентного и ламинарного потока.

При изучении данных понятий и условий, необходимых для решения поставленной задачи, мы можем сказать, что: для операций взлет- посадки самолета необходимо условие возникновения встречного воздушного потока. Следовательно, в дневное время при взлете с ВПП 32, и при посадке на ВПП 12, воздушное судно испытывает встречный поток воздуха. Следующим этапом, определяем условия возникновения данного феномена, и получаем ответ.

2. Межпредметная связь по линии «физика-география». Дадим определение понятия «Бриз» из курса географии. Бриз (фр. brise) — ветер, который дует на побережье морей и больших озёр. Направление бриза меняется дважды в сутки: дневной (или морской) бриз дует с моря на разогретое дневными лучами Солнца побережье. Ночной (или береговой) бриз имеет обратное направление. [4] Так же при использовании данной модели урока, целесообразным будет дать более точное условие возникновение Бриза, с точки зрения физических процессов, и явлений.

Список литературы.

1. Милерян Е.А. Психология формирования общетрудовых политехнических умений. – М.: Педагогика, 1973. – 90 с
2. Основы методики преподавания физики/ Под рад. Л.И. Резникова, А.В. Знаменского.-М., 1965.
3. Кабардин О.Ф., Орлов В.А., Пономарева А.В. Факультативный курс физики. 8 класс. — М.: Просвещение, 1985. — Тираж 143 500 экз. — С. 151 - 152
4. Береговые ветры // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907