Формирование мотивации образовательной деятельности учащихся через метапредметные уроки
методическая разработка по физике на тему

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 2 г. Вяземского

Вяземского муниципального района Хабаровского края

Материалы участника конкурса

«Учитель года – 2015»

Вяземского района

Палтусова Алексея Дмитриевича

учителя физики,

высшей квалификационной категории

«Формирование мотивации

образовательной деятельности учащихся

через метапредметные уроки»

2015 год

Оглавление

Обоснование актуальности        

Цели и задачи педагогической деятельности        

Теоретическое описание педагогического опыта        

Необходимость использования метапредметного подхода        

на уроках физики        

Возможности реализации метапредметного подхода на уроках физики        

Практическая значимость и инновационность педагогического опыта        

Формирование универсальных учебных действий        

и метапредметных результатов        

Применение педагогического опыта        

Разработанность системы критериев и показателей результативности        

Литература        

Приложение        

2. Обоснование актуальности

Современная школа в условиях перехода на новую модель образования (ФГОС) нуждается в «новом» типе учителя, творчески думающем, обладающем современными методами и технологиями образования.

В настоящее время идет реализация ФГОС в начальной школе, его логическим продолжением будет – ФГОС основного общего образования, а затем среднего общего образования. Главным принципом при переходе к новой ступени образования будет  – преемственность и развитие.

В связи с этим учитель среднего и старшего ступеней должны быть готовы к новшествам в образовании, а именно: овладевать технологиями, обеспечивающими индивидуализацию образования, непрерывно профессионально самосовершенствоваться.

Первейшая задача образовательной политики России на современном этапе - достижение современного качества образования, его соответствия актуальным и перспективным потребностям личности, общества и государства.

Чтобы достичь качественного результата руководствуюсь следующими моментами:

- Физика как наука о наиболее общих законах природы вносит основополагающий вклад в формирование знаний об окружающем мире;

- Курс физики является системообразующим для других предметов естественнонаучного цикла – химии, биологии, географии, астрономии.

Кроме того, в современном мире на рынке труда востребованы такие специальности как конструкторы, инженеры, где знания законов физики являются неотъемлемой частью профессии.

Отличительной особенностью нового стандарта является его деятельностный характер, ставящий главной целью развитие личности учащегося. Поэтому требования ФГОС к результатам обучения сформулированы в виде личностных, метапредметных и предметных результатов.

С точки зрения деятельностного подхода, содержанием образования является формы различных типов деятельности.  

Решая проблему повышения качества результатов освоения содержания курса физики,  стараюсь выстраивать свою работу в соответствии с мыследеятельностным подходом в содержании образования, сценируя учебные занятия. Такой подход способствует формированию мотивации и развитию познавательной активности учащихся к изучению физики.

Поэтому тема моего педагогического опыта: формирование мотивации образовательной деятельности учащихся через метапредметные уроки.

3. Цели и задачи педагогической деятельности

Цель деятельности: разработать и апробировать комплекс метапредметных уроков, способствующих формированию устойчивой мотивации к изучению физики.

Задачи:

• Изучение подходов, принципов, технологии сценирования метапредметных уроков.
• Выбор деятельностных методов, форм, типов заданий, определение тематики занятий, подбор материалов.
• Разработка и апробация метапредметных уроков.
• Разработка критериев эффективности метапредметных сценариев.  

Ценностные ориентиры содержания курса физики в основной школе определяются спецификой физики как науки. Основу познавательных ценностей составляют научные знания, научные методы познания. В качестве объектов ценностей труда и быта рассматривается формирование понимания у школьников необходимости эффективного и безопасного использования различных технических устройств; сознательного выбора будущей профессиональной деятельности. В основе формирования коммуникативных ценностей, лежит процесс общения, грамотная речь, правильное использование физической терминологии и символики, умение аргументировано отстаивать свою точку зрения.

5. Теоретическое описание педагогического опыта

Наиболее интенсивное развитие личности в школьные годы происходит при организации активной познавательной деятельности. Самым значимым мотивом учения является познавательный интерес. В настоящее время наблюдается снижение уровня познавательной активности. Не является исключением и мотивация к изучению физики.

Одно  из  решений проблемы повышения и поддержания уровня познавательной активности, развитие интереса к предмету, может быть достигнуто через систему метапредметных уроков.

Метапредметы – это новая образовательная форма, которая выстраивается поверх традиционных учебных предметов. Это – учебный предмет нового типа, в основе которого лежит мыследеятельностный тип интеграции учебного материала и принцип рефлексивного отношения к базисным организованностям мышления – «знание», «знак», «проблема», «задача».

Отсюда выделяют несколько метапредметов: «Знание», «Знак», «Проблема», «Задача». Их список открыт; в настоящее время разрабатываются другие метапредметы: «Смысл», «Ситуация» и т. д.

Например, в рамках метапредмета «Знак» у школьников формируется способность схематизации. Они учатся выражать с помощью схем то, что понимают, то, что хотят сказать, то, что пытаются помыслить или промыслить, то, что хотят сделать. Мышление, как известно, осуществляется на схемах. Но схему того объекта построить непросто. Далеко не всякое графическое изображение или рисунок является схемой. Это работа в дальнейшем позволяет им более осознанно использовать те графические изображения, которые они заучивают в рамках традиционных учебных предметов (например, на химии – формулы химических соединений и записи химических реакций; на истории – различные таблицы с данными; на геометрии – чертежи фигур и сами фигуры; на физике – формулы и чертежи изучаемых процессов и т. д.). За этими разными графическими изображениями они учатся мыслительно видеть то идеальное содержание, которое в них выражено. Поэтому исчезает проблема с заучиванием больших массивов учебного материала.

В рамках другого метапредмета – «Знание» – формируется свой блок способностей. К их числу можно отнести, например, способность работать с понятиями, систематизирующую способность (т. е. способность работать с системами знаний), идеализационную способность (способность строить идеализации) (идеализация – это такой идеальный конструкт, который лежит в основе понятия) и т. д. Кроме того, есть специальные техники, которые обеспечивают порождение нового знания, и в рамках данного метапредмета дети их также осваивают. Одна из них – техника «знающего незнания». Осваивая ее, школьники научаются выделять зону незнаемого в том, что они уже знают. Сформулировать, что именно ты не знаешь, наметить ту зону, где должен осуществиться следующий этап поиска, – это, как в свое время показал философ Николай Кузанский, решить полдела. Прежде всего, потому, что можно научиться управлять процессом познания. Освоение данной техники предполагает развитие также таких универсальных способностей, как понимание, воображение, рефлексия.

Изучая метапредмет «Проблема», школьники учатся обсуждать вопросы, которые носят характер открытых, по сей день неразрешимых проблем. Мы считаем, что именно в этих бездонных проблемах-воронках – тот импульс философско-методологического развития, который учащиеся могут получить на всю жизнь. На метапредмете «Проблема» учащиеся получают соответствующее оснащение для работы с проблемами: они осваивают техники позиционного анализа, умение организовывать и вести диалог, у них развиваются способности проблематизации, целеполагания, самоопределения и др.

На метапредмете «Задача» учащиеся получают знание о разных типах задач и способах их решения. При изучении метапредмета «Задача» у школьников формируются способности понимания и схематизации условий, моделирования объекта задачи, конструирования способов решения, выстраивания  деятельностных процедур достижения цели. Тип философско-методологического философствования учащихся в рамках этого метапредмета связан с процессом постановки задач, поиском и рефлексией средств их решения, с освоением техник перевода проблем в задачи и т. д.

6. Необходимость использования метапредметного подхода
7. на уроках физики

Метапредметы – это предметы, отличные от предметов традиционного цикла. Создавая эту новую учебную форму и соответствующую ей новую модель школы, нужно  исходить из основной мировоззренческой идеи выдающегося психолога В. В. Давыдова, что школа должна в первую очередь учить детей мыслить – причем, всех детей, без всякого исключения, несмотря на разное имущественное и социальное положение семей, а также наследственных задатков детей. Было ясно, что в рамках имеющихся предметных форм обучения культивировать практику мышления во всей своей теоретической полноте невозможно. Поэтому и были разработаны и созданы метапредметы.

Задачи и проблемы метапредметного обучения

1.  Как обеспечить УСПЕШНОСТЬ каждого учащегося в обучении;

2. Как сохранить и укрепить ЗДОРОВЬЕ ребенка при организации его учебной деятельности;

3. Каким образом обеспечить не механическое усвоение суммы знаний, а прежде всего приобретение каждым учащимся в ходе учебных занятий СОЦИАЛЬНОГО ОПЫТА.

В основе метапредметного подхода – понимание того, что главное, чему надо учить в школе, – это творческое мышление. Метапредметный подход предполагает, что ребенок не только овладевает системой знаний, но осваивает универсальные способы действий и с их помощью сможет сам добывать информацию о мире. Это требования второго поколения образовательных стандартов.

Метапредметный подход в образовании и, соответственно, метапредметные образовательные технологии были разработаны для того, чтобы решить проблему разобщенности, расколотости, оторванности друг от друга разных научных дисциплин и, как следствие, учебных предметов.

Обычно учащийся, работая с материалом физики, химии, биологии, истории и т. д., запоминает важнейшие определения понятий. Попадая же на уроки по метапредметам, ученик делает другое. Он не запоминает, но промысливает, прослеживает происхождение важнейших понятий, которые определяют данную предметную область знания. Он как бы заново открывает эти понятия. И через это как следствие перед ним разворачивается процесс возникновения того или другого знания, он «переоткрывает» открытие. Если ситуация возникновения гениального открытия будет заново представлена и прожита в классе актуально, как «всамделишная» реальность, – полученное знание уже никогда не забудется. И тогда ученик обнаруживает, что, несмотря на разные предметные материалы, он в принципе проделывал одно и то же, потому что он работал с одной и той же организованностью мышления. В данном случае – знания. Таким образом, мы должны передавать учащимся не просто знания, а способы работы со знаниями.

9. Возможности реализации метапредметного подхода на уроках физики

Метапредметы не вытесняют и не замещают обычные предметы: учащиеся ни в коей мере не ограничены в своих возможностях дальнейшей социализации. Более того, успешное обучение по метапредметам предполагает хорошее знание материала традиционных учебных предметов. Но если на обычных учебных предметах превыше всего ценится знание «пройденного» учебного материала, то на метапредметах – акты спонтанно осуществляемого мышления, свободного мыслительного дела – действия, осуществляемого индивидуально и всеми вместе, с равной ответственностью – и учениками, и учителями.

Использование метапредметных технологий в преподавании традиционных учебных предметов позволяет демонстрировать учащимся процессы становления научных и практических знаний, переорганизовывать учебные курсы, включая в них современные вопросы, задачи и проблемы, в том числе значимые для молодежи.

Редко можно найти учителя, который не стремился бы «давать знания» детям. Но какую бы модную технологию он не использовал, дети, как правило, не хотят «брать» эти знания. Почему? Можно ли построить образовательный процесс так, чтобы наш «отличник» стал в жизни не «ходячей энциклопедией», а целостной личностью, способной адаптироваться в постоянно изменяющемся мире, решать нестандартные жизненные задачи, т.е. успешно социализироваться в обществе?

Физика это наука о природе. В природе физические, химические и биологические явления взаимосвязаны. В учебном процессе все эти явления изучаются раздельно, тем самым их связи разрываются, поэтому в школе обязательно должно быть предусмотрено осуществление межпредметных и метапредметных связей. Как оказалось введение метапредметного подхода куда сложнее, чем применение межпредметных связей.

В школе очень часто одни и те же научные понятия при изучении различных дисциплин трактуются по-разному, что вносит путаницу в сознание учащихся. При переходе из одной предметной области в другую у них не возникает общего понимания устройства областей и где проходит граница между самими областями. Особенно сложно связать гуманитарный и естественнонаучный тип знаний.

Одна из задач метапредметного подхода помочь понять кто я в этом мире и развитие системы природа – человек – общество.

Например, можно рассмотреть ситуации различных глобальных катастроф или как развитие физики повлияло на ход истории.

Работа со способом        

Выбираю способ деятельности, которому буду учить детей. Например, если ученик освоил решение квадратных уравнений в математике,  даю ему для решения задачу этого же типа, но из физики (решение квадратных уравнений.).

Задача: Двое играют в мяч, бросая его друг другу. Какой наибольшей высоты достигнет мяч во время игры, если от одного игрока к другому летит 4 с?

11. Практическая значимость и инновационность педагогического опыта

Одной из эффективных метапредметных форм является интерактивное обучение – это организация познавательной и коммуникативной деятельности, в которой обучающиеся оказываются вовлеченными в процесс познания, имеют возможность понимать и рефлектировать по поводу того, что они знают и думают. Мною подобраны разные виды работ, среди которых можно выделить следующие:

1. Творческие задания.

Это  задания, которые требуют от учащихся не простого воспроизводства информации, а творчества, поскольку задания содержат больший или меньший элемент неизвестности и имеют, как правило, несколько подходов. А это помогает получить метапредметные результаты при обучении физике: овладение навыками самостоятельного приобретения новых знаний, организации учебной деятельности, умениями предвидеть возможные результаты своих действий.

Например, в 7 классе: при изучении темы плотность вещества учащиеся определяют, самостоятельно, плотность своего тела, что в дальнейшем, при изучении темы плавание тел, поможет им дать ответ на вопрос: почему человек плавает?

2. Работа в малых группах.

Это  одна из самых популярных стратегий, так как она дает всем учащимся  возможность участвовать в работе, практиковать навыки сотрудничества, межличностного общения (в частности, умение активно слушать, вырабатывать общее мнение, разрешать возникающие разногласия).

В своей практике, работу в группах я использую следующих ситуациях: (на протяжении всего курса физики)  при выполнении лабораторных, практических работ, экспериментальных заданий; задаю групповые творческие домашние задания (например, создать модель фонтана (7 кл.)).

Это вырабатывает у школьников коммуникативные умения докладывать о результатах своего исследования, использовать справочную литературу, интернет, умения применять теоретические знания предмета на практике.

3. Обучающие игры.

Проявлению себя как личности способствует учебная игра, это одна из разновидностей интерактивных технологий. Почему игра? Ведь физика – наука серьезная. Игра – самое большое и чудесное поле высшего и свободного творчества. Игра для детей – способ научиться тому, чему их никто не сможет научить, способ исследования и ориентации в реальном мире.

Включаясь в процесс игры, дети учатся жить в нашем символическом мире, мире смыслов и ценностей, и в тоже время они исследуют, экспериментируют, обучаются. Так что игра – это дело серьезное. В данном случае, можно привести следующие проводимые мною игры: суд над трением, ядерной энергетикой, «Своя игра» обобщающий урок по теме «Механика». http://nsportal.ru/paltusov-aleksey-dmitrievich (http://nsportal.ru/shkola/fizika/library/2014/09/10/svoya-igra-po-teme-mekhanika) (Приложение № 4)

4. Использование общественных ресурсов (приглашение специалиста, экскурсии).

Это важный прием не только повышающий эффективность усвоение материала в целом, но и вызывающий заинтересованность учащихся. К сожалению, данный подход в своей практике я использую редко, но, тем не менее, он имеет место. Например, экскурсия в планетарий (изучение состава Вселенной), «Электросети» (передача электроэнергии на расстоянии).

5. Социальные проекты и другие внеаудиторные методы обучения (газеты, фильмы).

Данный прием широко использую во внеурочной деятельности по предмету, участвуя со школьниками в различных конкурсах («Энергия и среда обитания», акция «Речная лента» и др.). Он хорошо помогает осуществить метапредметное обучение.

6. Изучение и закрепление нового материала (интерактивная лекция, работа с наглядными пособиями, видео- ,мультимедиа материалами, «ученик в роли учителя», использование вопросов).

Данный подход, наверное, наиболее, широко распространен в моей практике, из всех интерактивных методов. На уроках использую как интерактивную лекцию, так и работу с наглядными пособиями, мультимедиа материалами (которые иногда выполняют сами учащиеся), на данный момент мною накоплена большая мультимедиатека, которая постоянно пополняется новыми материалами.

Иногда, при изучении достаточно не сложной темы, ученик выступает в роли учителя (например, по теме в 8 кл. «Примеры теплопередачи в природе и технике»). Пятерым учащимся за раннее дается задание, помогаю выстроить урок каждому, на следующее занятие дети пытаются войти в роль учителя, объясняя материал, при этом происходит постоянный контроль со стороны учителя; кроме того, на День дублера, традиционно, дети ведут уроки физики.

При изучении нового материала, постоянно использую вопросы, для более глубокого усвоения изучаемого. Кроме того, на своих уроках, для осуществления метапредметного подхода, часто использую презентации созданные учащимися об известных ученых-физиках, о достижениях в науке. (Приложение № 3)

Это не только развивает творчески школьников, но и создает убежденность в возможности познания природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, развивает отношение к физике как элементу общечеловеческой культуры, прививает уважение к творцам науки и техники, ведь школьники должны захотеть соизмерять свои поступки и мысли с поступками и мыслями ученых, «тянуться» к ним.

7. Обсуждение сложных и дискуссионных вопросов и проблем

При изучении предмета встает необходимость обсуждения некоторых тем и выяснения отношения учащихся к данной проблеме. Например, ядерная энергетика, обсуждаем с детьми  все за и против ее использования. Дискуссионные обсуждения вызывают и экологические вопросы, например, при изучении тепловых двигателей обсуждаются пути уменьшения выбросов в атмосферу СО2, рассматриваются наиболее экологически чистые двигатели, развиваются умения устанавливать связь между изменениями физических параметров и глобальными природными процессами (разрушение «озонного экрана», усиление «парникового эффекта»), укрепляется способность анализировать современные технические ситуации, вызванные нарушением управлением техническими процессами (аварии на ТЭС, трубопроводах, заводах и др.); создаются возможности прогнозирования способов их предупреждения.

На мой взгляд, в таких условиях созданного для школьников «мира», ученик сможет максимально раскрыться, показать все свои возможности и способности, проявить и развить свои таланты. А главное – найти себя, почувствовать свою значимость и осознать, что он – личность, способная мыслить, творить, создавать новое.

Поэтому интерес к  физике, как к предмету, постоянно растет у наших школьников, и свидетельством этого является увеличение числа учащихся готовых сотрудничать с учителем. Обучающиеся не только учатся, создают проекты, ведут исследовательскую деятельность, но и успешно защищают свои работы на конференциях, уроках, создают мультимедийные продукты. И в этом огромная заслуга, использования в своей педагогической деятельности, интерактивных технологий и метапредметного обучения.

Кроме того, о результативности использования современных образовательных технологий можно судить и по успешной сдаче экзаменов по предмету ЕГЭ и ГИА, на протяжении нескольких лет учащиеся выбирают для итоговой аттестации физику и успешно ее сдают. Что, впоследствии, им дает возможность получить бюджетные места в ряде технических вузов РФ.

А готовность к выбору жизненного пути в соответствии с собственными интересами и возможностями – это один из личностных результатов обучения физике в основной школе.

Таким образом, интерактивный метод, используемый мной на метапредметных уроков способствуют  формированию мотивации, эффективности усвоения материала в целом, побуждая учащихся к дальнейшему самостоятельному и более глубокому изучению материала.

16. Формирование универсальных учебных действий
17. и метапредметных результатов

Одним из направлений, где  реализуется метапредметность достаточно эффективно, являются элективные курсы, семинарские занятия, исследовательская деятельность, а так же выполнение творческих работ.

Сферы реализации исследовательской деятельности  на уроках физики.

1. Астрономические наблюдения
2. Решение экспериментальных задач,
3. Решение качественных задач
4. Проблемный демонстрационный эксперимент
5. Факультативная и кружковая деятельность

Кроме этого реализация метапредметности происходит на уроках, когда при обсуждении некоторых вопросов учащиеся вовлекаются в спор или диспут. Например, при обсуждении понятия пространства учащиеся задаются вопросом, почему в одном разделе физики пространство такое, а другом – такое и как оно связано с понятием, которое используется в геометрии и химии. Во время работы в группах в условиях сотрудничества (Пример с урока «В мире звуков»)

Метапредметный подход при преподавании физики рассматривает использование интегрированных уроков с привлечением некоторых знаний обучающихся из смежных предметов (физика, химия, астрономия, география и др.) и обобщающих уроков.

Интегрированные уроки проводят с использованием следующих приёмов, например:

•        При объяснении природы тока в электролитах «Физика – 8» привлекают знания обучающихся об электролитической диссоциации и электролизе из курса химии.

•        После объяснения условия плавания тел в жидкости в 7 – 8 классах школьникам в качестве упражнения, предлагают задание: объяснить роль плавательного пузыря у рыб с точки зрения физики. Сведения, полученные на уроках по другим учебным предметам, чаще всего используются в качестве опорных знаний, либо для выдвижения проблемы, либо для углубления, расширения и закрепления знаний.

•        Перед изучением теплоты сгорания топлива по «Физике-8» предлагают домашнее задание: повторить по учебнику «Химия» об энергетике процесса горения.

•        Учащимся предлагают домашние задания по повторению ранее изучаемого материала по смежным предметам, необходимого для понимания вопросов, которые будут рассмотрены на следующем уроке. Задание должно быть конкретным. Организация такого повторения имеет свою специфику. Так, давая задание, нужно предварительно объяснить, как работать с опорным материалом (прочитать и усвоить, сравнить с тем явлением, как описано и рассказано в учебнике, выписать в тетрадь определение, дать ответы на вопросы).

•        В любом из этих случаев используемый материал необходимо повторить, пользуясь по возможности теми формулировками и обозначениями которые были введены в смежном курсе. Если же обозначения иные, то необходимо показать идентичность.

•        Обобщающие уроки физики обладают большой возможностью для систематизации знаний и навыков в отработке программного материала. Повышается роль новой формы занятий – метапредметные семинары. Например, семинар по теме: « Тепловые двигатели и охрана природы» в 8 классе рекомендуется проводить учителям нескольких предметов (физика, химия, биология) (двигатели ветряные, электрические, H2 – водородные). Для подготовки и проведения семинара рекомендуется разбить ребят на группы.

•        В тексты физических диктантов, самостоятельных и контрольных работ рекомендуется учителям включать 1 – 2 вопроса из другой области знаний.

•        Школьники формируют умения: пересказать содержание учебного параграфа, умело строить рассказ по картинке, устно рецензировать ответ учащихся, составлять простой план, сложный и т.д.

•        Общеучебные измерительные навыки – цена деления, округления чисел, пользование весами, приборами для измерения тока – успешным будет формирование этих умений, если все учителя будут это восполнять с 1 – 11 класс.

•        Кооперирование усилий учителей различных предметов в формировании у школьников навыков самообразования надо считать одним из перспективных направлений реализации метапредметности.

•        В ФГОС большое внимание уделяется проблеме обучения школьников естественнонаучным методам познания в процессе их исследовательской деятельности на основе межпредметных связей.

19. Применение педагогического опыта

Решение метапредметных задач занимает в физическом образовании огромное место. При изучении физики приходится все время решать задачи. На решение задач затрачивается значительная часть учебного времени. Физические задачи весьма разнообразны. К метапредметным задачам относятся такие физические задачи, постановка и решение которых, органически связаны с экспериментом: с различными измерениями, воспроизведением физических явлений, наблюдениями за физическими процессами, сборкой установок электрических цепей и т. п. Они отличаются от фронтальных лабораторных работ и наблюдений по физике и не заменяют их, главная цель лабораторной работы, прежде всего исследование явлений и приобретение учащимися экспериментальных навыков. В процессе же решения метапредметных задач эти навыки используются и развиваются, наблюдения и измерения всегда выполняются для конкретных проявлений физических закономерностей, а не выяснения или подтверждения последних, как это имеет место в лабораторных работах. Основное значение решения метапредметных задач заключается в формировании и развитии с их помощью измерительных умений, умений обращаться с приборами. Кроме того, такие задачи развивают наблюдательность и способствуют более глубокому пониманию сущности явлений, выработке навыков строить гипотезу и проверять ее на практике.

Лучше всего метапредметные уроки начинать проводить с 5 класса, чтобы к 7 классу этих обучающихся вывести именно на тот, необходимый уровень. Так на уроках пропедевтического факультативного курса «Естествознание», проведены несколько метапредметных уроков по различной тематике «Объём прямоугольного параллелепипеда. Давление в газах. Закон Паскаля» (Приложение № 1). «Плотность вещества» (Приложение № 2)

Метапредметные задачи делятся на качественные и количественные. В решении качественных задач отсутствуют числовые данные и математические расчеты. В этих задачах от ученика требуется или предвидеть явление, которое должно совершиться в результате опыта, или самому воспроизвести физическое явление с помощью данных приборов. При решении количественных задач сначала производят необходимые измерения, а затем, используя полученные данные, вычисляют с помощью математических формул ответ задачи.

По месту эксперимента, по степени его участия, в решении приведенные метапредметные задачи можно разделить на несколько групп:

• Задачи, в которых для получения ответа приходится либо измерять необходимые физические величины, либо использовать паспортные данные приборов (реостатов, ламп, электроплиток и т. д.), либо экспериментально проверять эти данные.
• Задачи, в которых ученики самостоятельно устанавливают зависимость и взаимосвязь между конкретными физическими величинами.
• Задачи, в условии которых дано описание опыта, а ученик должен предсказать его результат. Такие задачи способствуют воспитанию у учащихся критического подхода к своим умозрительным выводам.

• Задачи, в которых ученик должен с помощью данных ему приборов и принадлежностей показать конкретное физическое явление без указаний на то, как это сделать, или собрать электрическую цепь, сконструировать установку из готовых деталей в соответствии с условиями задачи. Решение таких задач требует от учащихся творческого мышления и смекалки.
• Задачи на глазомерное определение физических величин с последующей экспериментальной проверкой правильности ответа. Такие задачи помогают ученику предварительно оценивать результаты измерений и тем самым правильно выбирать нужные для опыта приборы и инструменты.
• Задачи с производственным содержанием, в которых решаются конкретные практические вопросы. Такие задачи можно разбирать во время экскурсий, работы в учебных мастерских, а также на уроках, используя для этого различные инструменты, приборы и технические модели.

Приведенная здесь классификация условна, так как резких границ между отдельными группами нет. Тем не менее, она поможет учителю более целенаправленно подбирать задачи для урока.

Метапредметные  задачи могут быть использованы в любой части урока. Но при этом цели применения, методика, а соответственно и содержание задач будут несколько различны.

1. Метапредметные задачи являются темой урока. В ходе ее решения происходит усвоение новых понятий, закономерностей и зависимостей. Например, закон Ома для участка цепи можно объяснить, решая две такие задачи: «Проверить, зависит ли (и если да, то как) сила тока в данной спирали от напряжения на ее клеммах?», «Проверить, зависит ли (и если да, то как) сила тока в данной цепи от изменения сопротивления магазина, включенного в эту цепь, при постоянном напряжении на его клеммах?».

В этом случае необходимо, чтобы постановка вопроса  вызвала у учащихся желание познать новые закономерности. Одним из средств создания стимула к восприятию нового материала является постановка проблемы, в качестве которой может быть подобрана подходящая экспериментальная задача. Условие задачи должно удовлетворять таким требованиям:

а) все приборы, применяемые в задаче, знакомы ученикам, все сопутствующие явления им понятны; они затрудняются решить задачу только из-за незнания какого-то одного понятия или явления, которое и является целью или темой данного урока;

б) содержание задачи не должно подсказывать решение проблемы, которую ученики разрешат в ходе урока;

в) постановка вопроса должна вызывать у учащихся некоторое удивление, возбудить желание решить его.

2. Использование метапредметных задач в качестве иллюстраций, подтверждающих правильность и важность сделанных теоретических выводов. Например, после выяснения вопроса о связи скорости движения молекул с температурой тела можно решить такую задачу; «В стаканы с холодной и горячей водой бросили одинаковые кусочки марганцовки. В каком из них вода окрасится быстрее по всему объему?» В результате решения этой задачи ученики убеждаются в правильности сделанного теоретического вывода.

3. Применение метапредметных задач для проверки степени понимания учениками изучаемого на уроке материала, для его закрепления. Решение задач в этом случае способствует углублению и уточнению нового материала.

4. Использование метапредметных задач при опросе дает возможность выяснить, насколько правильно, глубоко и сознательно ученик усвоил ранее пройденный материал. Вызванному ученику дается карточка с текстом задачи и все необходимые приборы. Иногда полезно (если позволяет время) выдавать ученику не все приборы, нужные для решения задачи, или давать их больше, чем требует решение. Тогда ему приходится самостоятельно либо устанавливать, каких приборов не хватает, либо выбирать необходимые из числа данных.

5. Весьма полезны 15-20 минутные классные упражнения учащихся по решению метапредметных экспериментальных задач с последующим разбором и выяснением причин допущенных ошибок. Их можно давать как перед изучением новых понятий, так и при закреплении материала.

6. Один-два раза в учебном году можно проводить контрольные работы по решению метапредметных задач. Их содержание, количество, число вариантов однотипных задач подбирает учитель в зависимости от наличия лабораторного оборудования в физическом кабинете. В отличие от упражнений контрольные работы по решению метапредметных задач проводятся при полной самостоятельности учащихся.

7. Особый интерес у учеников вызывает решение метапредметных экспериментальных задач в качестве домашнего задания, которые могут быть как общими, одинаковыми для всех, так и индивидуальными. В любом случае учитель должен быть уверен, что для домашних опытов ученики найдут нужные приборы и предметы. (Приложение № 3).

8. Наиболее сложные метапредметные задачи можно широко использовать в работе физического кружка и на факультативных занятиях. (Приложение № 3).

9. Метапредметные задачи занимательного характера могут быть использованы на физических вечерах и т. п.

21. Разработанность системы критериев и показателей результативности

В программе по физике определены метапредметные результаты, например, умение объяснять на основе имеющихся знаний основные свойства или условия протекания явления.

Предлагаю ученикам следующее задание:

Находясь на высокой горе, альпинисты завинтили крышку пустой пластиковой бутылки. Когда они спустились к подножию горы, то обнаружили, что стенки сосуда немного смяты и вдавлены внутрь. Объясните, почему это произошло. (Можно считать, что температура наружного воздуха и воздуха в бутылке на протяжении всего пути оставалась неизменной).

Образец возможного ответа: бутылка была закрыта, и температура воздуха в ней оставалась постоянной, следовательно, давление воздуха в бутылке не менялось. Снаружи на бутылку действовало атмосферное давление. По мере спуска с горы атмосферное давление увеличивалось и постепенно сжимало стенки сосуда.

Критерии достижения планируемого результата: приведён ответ, содержащий два элемента: указание на неизменность давления воздуха внутри бутылки и увеличение атмосферного давления как причины сжатия бутылки – 2 балла; приведён лишь один элемент ответа – 1 балл; другие ответы или ответ отсутствует – 0 баллов.

Планируемый результат: распознавать явление передачи давления газами, различать для данного явления условия его протекания, объяснять на основе имеющихся знаний основные условия протекания явления.

Таким образом, работая в данном направлении, я с уверенностью могу сказать, что у учащихся 5-6 классов, с которыми я сейчас веду данную работу, проявляют большой интерес к урокам естествознания и науке физике. Среди старшеклассников все больше ребят проявляют интерес к исследовательской деятельности, участию в конкурсах, интеллектуальных марафонах. Ежегодно принимают участие в  районной научно-практической конференции «Шаг в науку».

Достижения учащихся с 2011 – 2014 г.г.

36. Литература

1. Новые педагогические и информационные технологии в системе образования: Учебное пособие для студентов пед.вузов и системы повыш. квалиф. пед. кадров/ Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина, М.В. Моисеева, А.Е. Петров; под ред. Е.С. Полат. – М.: Издательский центр «Академия», 2003.
2. Полат Е.С. Современные педагогические и информационные технологии в системе образования: учебное пособие для студентов высших учебных заведений. / Е.С. Полат, М.Ю. Бухаркина. – М.: Издательский центр «Академия», 2007
3. Громыко Ю. В. Мыследеятельностная педагогика (теоретико-практическое руководство по освоению высших образцов педагогического искусства). — Минск, 2000.
4. Развитие метапредметной компетентности через реализацию программы "Развитие исследовательской деятельности для основной общеобразовательной школы(1–9-е классы)     Фёдорова С. Ш.
5. http://www.ug.ru/downloard/2009/fp1_23pdf С .Руденко«Жизнь на уроке должна стать подлинной, или Метапредметный подход в обучении и универсальные учебные действия»
6. http://www.teacher-of-russia.rг Сборник статей для участников финала Всероссийского конкурса «Учитель года России — 2009». — СПб, 2009. — 30 с.
7. АЛЕКСАНДРОВА В. Г. «Инновации как способ изменения качества педагогической реальности в процессе творческого освоения профессионального опыта»
8. http://www.teacher-of-russia.ru Сборник статей для участников финала Всероссийского конкурса «Учитель года России — 2009». — СПб, 2009. — 30 с.
9. ГРОМЫКО Н.В., ПОЛОВКОВА М.В. «Метапредметный подход как ядро российского образования»
10. Мыследеятельностная педагогика в старшей школе: метапредметы. – М., 2004.
11. Давыдов В.В. Проблемы развивающего обучения. - М.: Педагогика, 1986. - 240 с.
12. Из опыта освоения мыследеятельностной педагогики (Опыт освоения мыследеятельностного подхода в практике педагогической работы) / Под ред. Алексеевой Л. Н., Устиловской А. А. М., 2007.

37. Приложение

Приложение № 1

Проект урока по предмету

Предмет:  МАТЕМАТИКА, ЕСТЕСТВОЗНАНИЕ

Тема:  «ОБЪЁМ ПРЯМОУГОЛЬНОГО ПАРАЛЛЕЛЕПИПЕДА», «ДАВЛЕНИЕ В ГАЗАХ. ЗАКОН ПАСКАЛЯ»

Тип урока: ИЗУЧЕНИЕ И ПЕРВИЧНОЕ ЗАКРЕПЛЕНИЕ ЗНАНИЙ И СПОСОБОВ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ.

Форма проведения урока: урок изучения нового материала

Участники:  ОБУЧАЮЩИЕСЯ 5 КЛАССА МБОУ СОШ № 2 г. ВЯЗЕМСКОГО, ВЯЗЕМСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА ХАБАРОВСКОГО КРАЯ;

Урок разработали: Палтусова Евгения Николаевна, учитель математики, первая квалификационная категория;

Палтусов Алексей Дмитриевич, учитель физики, высшая квалификационная категория.

Цель: обучение нахождению объёма прямоугольного параллелепипеда, решению задач практического содержания, формирование умения строить математические модели, совершенствование вычислительных навыков.

Планируемый результат обучения, в том числе и формирование УУД: формирование положительной мотивации, развитие коммуникативных умений, демонстрация значимости математических знаний в практической деятельности; реализация принципа связи теории и практики;

Познавательные УУД: поиск и выделение необходимой информации, в том числе решение рабочих задач с использованием общедоступных  инструментов ИКТ и источников информации; выбор наиболее эффективных способов решения задач в зависимости от конкретных условий; рефлексия способов и условий действия, контроль и оценка процесса и результатов деятельности; анализ истинности утверждений; доказательство, выдвижение гипотез и их обоснование; самостоятельное создание способов решения проблем творческого и поискового характера.

Коммуникативные УУД: инициативное сотрудничество в поиске и сборе информации; выявление, идентификация проблемы, поиск и оценка альтернативных способов разрешения конфликта, принятие решения и его реализация; умение с достаточной полнотой и точностью выражать свои мысли в соответствии с задачами и условиями коммуникации;

Регулятивные УУД: прогнозирование, контроль,  коррекция, оценка, саморегуляция.

Личностные УУД: установление обучающимися связи между целью учебной деятельности и её мотивом,  между результатом учения и тем, что побуждает к деятельности, ради чего она осуществляется.

Приложение № 2

Тема: Плотность

Цель: ученик научится описывать свойства тел, используя физическую величину – плотность вещества и трактовать её физический смысл.

Задачи:

1. Провести исследование плотности разных веществ;
2. Переводить единицы измерения в систему СИ;
3. Решать задачи на взаимосвязь плотности – массы – объёма

Приложение № 3

Предлагаем метапредметные экспериментальные задачи, которые учитель может использовать как на уроках физики, так и в качестве домашнего задания.

1. С помощью ручного секундомера установить такую длину нитяного маятника, чтобы время одного колебания было равно 1с. Пользуясь этим маятником, измерить время движения шарика по наклонному желобу.

2. Используя рулетку и секундомер, определить среднюю скорость движения ученика вдоль класса.

3. Имеются длинный наклонный желоб, секундомер и измерительная линейка (лента). На середине желоба поставлена метка. Определить средние скорости шарика при скатывании его с наибольшей высоты отдельно на каждой половине желоба и на всем желобе. Сравнить полученные скорости.

Определить плотность камня, используя для этого весы, разновес, отливной стакан с водой и порожний стакан.

4. Определить скорость, с которой выбрасывается снаряд из баллистического пистолета.

5. Имеются коробка с фарфоровыми роликами, весы, разновес и мензурка с водой. Определить плотность фарфора. Какое значение имеет при этом число взятых для опыта роликов?

6. Даны два куска дерева одинаковой плотности – один в виде параллелепипеда, другой неправильной геометрической формы, весы, разновес, масштабная линейка. Определить объем куска дерева неправильной геометрической формы.

7. Имея коробку с одинаковыми стальными шариками, определить: а) среднюю массу одного шарика с помощью мензурки; б) объем одного шарика с помощью весов. Ответ в обоих случаях проверить на опыте.

8. Узнайте опытным путем, не пользуясь весами и мензуркой, больше или меньше 1г/см3 плотность ученической стиральной резинки.

9. Выяснить на опыте, какая из сил больше и во сколько раз: вес данного бруска или сила тяги при равномерном его движении по поверхности стола. Определить вес алюминиевого бруска, имея только масштабную линейку. Правильность ответа проверить опытом с помощью динамометра.

10. Изменится ли и как давление воды на дно сосуда, если на воду положить кусок дерева? Ответ проверить с помощью прибора для демонстрации давления внутри жидкости.

11. Определите, во сколько раз давление табурета на пол больше, когда он стоит на ножках, чем давление, когда табурет перевёрнут вверх ножками.

12. Используя барометр-анероид и масштабную линейку, определить, с какой силой атмосфера давит на крышку стола, табурета, на тетрадь.

13. Имея два бруска, из меди и алюминия, одинакового объема и динамометр, проверить, зависит ли выталкивающая сила от материала и веса брусков, и сделать соответствующие выводы.

14. Используя динамометр и кусок пластилина, проверить, зависит ли величина архимедовой силы от формы погруженного в жидкость тела при постоянном его объеме.

15. С помощью динамометра определить архимедову силу при погружении данного тела в воду. Чему будет равна архимедова сила при погружении этого тела в керосин? Ответ проверить опытом.

16. Определить процентное содержание (по массе) олова в оловянно-свинцовом припое. Предположите, что объемы свинца и олова в сплаве сохраняются. Плотность свинца ρc = 11350 кг/м3 , олова ρо = 7300 кг/м3. Оборудование: линейка, груз (гайка), цилиндрический кусок припоя, штангенциркуль или микрометр.

17. Определить выталкивающую силу, действующую на картофелину при полном погружении ее в воду, имея масштабную линейку, гирю массой 50 г, резиновый шнурок, стакан с водой, штатив.

18. На весах уравновешены свинцовое и алюминиевое тела. На какую чашку весов и почему надо добавить груз, чтобы при полном погружении обоих тел в воду весы снова привести в равновесие? Ответ проверить опытом.

19. Используя динамометр и латунную гирю массой 200 г, определить плотность данной жидкости.

20. Сколько надо по весу насыпать в мешочек песку, чтобы при подъеме его с пола на стол совершить работу в 10Дж? Для решения использовать динамометр и измерительную ленту.

21. Какую работу нужно совершить, чтобы с помощью мерной кружки известного веса перелить воду из стакана, находящегося на столе, в мензурку, которая стоит на подъемном столике. Имеется масштабная линейка. Какую работу совершит сила тяжести, если с помощью сифона воду перелить из верхнего сосуда в нижний.

22. Определить среднюю мощность, развиваемую учеником при медленном и быстром подъеме по вертикальному шесту или канату. В распоряжении имеются рулетка и секундомер. Учитывать, что свой вес ученик знает.

23. Можно ли уравновесить метровую линейку-рычаг грузом массой 100г? Показать каким способом.

24. В тисках в вертикальном положении закреплен болт с навинченной на него гайкой. Имеются гаечный ключ, масштабная линейка и динамометр.    Определить силу трения между гайкой и болтом.

25. Имея масштабную линейку и динамометр, определить КПД при подъеме по данной наклонной плоскости мешочка с песком.

26. Используя динамометр и масштабную линейку, определить КПД наклонной плоскости для пяти разных углов наклона при подъеме по ней одного и того же груза. Сделать вывод: зависит ли и как КПД от угла наклона плоскости.

27. Используя масштабную линейку, определить, на сколько джоулей изменится потенциальная энергия кирпича относительно поверхности стола, если его из горизонтального положения перевести в вертикальное (плотность кирпича – 1,5 г/см3).

28. Стальной шарик скатывается по наклонному желобу. Имея весы и масштабную линейку, определить потенциальную энергию шарика относительно поверхности стола в начале движения и кинетическую энергию в конце движения без учета трения. В какой точке желоба кинетическая энергия будет равна потенциальной? Определить потенциальную энергию в этой точке.

29. Как, используя пламя спиртовки или кусок льда, вывести из равновесия весы, не касаясь их? Ответ обосновать и подтвердить опытом.

30. Имея термометр, рассчитать, какая температура смеси установится, если смешать одинаковые массы холодной и горячей воды, находящиеся в алюминиевых стаканах одинаковой массы. Влияет ли способ сливания воды (холодную воду вылить в стакан с горячей водой или горячую в стакан с холодной) на результат опыта? Ответы проверить опытами.

31. В один из стаканов с горячей водой опустить свинцовое, в другой алюминиевое тела равных масс и температуры (температура и масса воды в стаканах одинаковы). В каком стакане через 2-3 мин температура окажется ниже? Проверить ответ опытом. Какое тело получит от воды больше энергии?

32. Изменится ли уровень воды в мензурке, если весь лед, плавающий в этой воде, растает? Ответ обосновать и проверить опытом.

33. Изменится ли температура воды и как, если в ней растворить поваренную соль? Проверить и объяснить данное явление.

34. Установите зависимость быстроты испарения от площади свободной поверхности жидкости.

35. Определите относительную влажность воздуха в комнате. Оборудование: стеклянный комнатный термометр, бытовой холодильник, таблица давлений насыщенных паров воды при различных температурах.

36. Испарение. Налейте почти полный стакан воды и поставьте его в комнате в теплое место – для того чтобы вода быстрее испарялась. Измерьте линейкой начальный уровень воды и запишите время начала опыта. Через несколько дней уровень воды понизится за счет испарения. Измерьте новый уровень воды и запишите время окончания опыта. Определите массу испарившейся воды. Сколько в среднем молекул вылетало с поверхности воды за 1 секунду? Сколько приблизительно молекул находится на поверхности воды в стакане? Сравните эти два числа. Диаметр молекулы воды примите равным d0 = 0,3 нм. Зная удельную теплоту парообразования, определите скорость передачи тепла (Дж/с) воде от окружающей среды.

37. Как, пользуясь эбонитовой палочкой и мехом, определить знак заряда получаемого на расческе при трении ее о волосы и о полиэтиленовую пленку? Показать и объяснить.

38. Один электрометр заряжен положительно, другой – отрицательно. Как изменятся показания каждого электрометра, если к их стержням, не касаясь, поднести заряженную эбонитовую палочку (заряженную стеклянную)? Каждый ответ проверить опытом и дать объяснение на основании электронной теории. Проверить, что произойдет, если электрометры соединить проводником, объяснить.

39. Начертить схему цепи, состоящую из лампы, двух рубильников-переключателей и источника тока, так, чтобы можно было включать и выключать лампу из двух разных мест. Собрать цепь по данной схеме. Где на практике можно применить такую схему цепи?

40. Начертить схему цепи для проверки правильности надписи на резисторе. Подобрать нужные приборы и произвести необходимые измерения и вычисления.

41. Имея аккумулятор, амперметр, вольтметр и ключ, определить опытным путем длину куска данной проволоки сопротивлением 1Ом.

42. Определить удельное сопротивление данной проволоки, имея аккумулятор, лабораторные амперметр и вольтметр, микрометр и масштабную линейку. По таблице удельных сопротивлений установить, из какого металла сделана данная проволока.

43. Определить сопротивление данного куска никелиновой проволоки, сначала используя микрометр и масштабную линейку, потом амперметр, вольтметр и аккумулятор.

44. Выбрать из имеющихся такой реостат, с помощью которого можно было бы плавно изменить накал лампы на 3,5А, включенной в цепь аккумуляторов на 6В. Собрать цепь и показать действие реостата. Какую роль он играет в данной цепи?

45. Имеется лампа на 3,5А, 0,28А и источник тока на 6В. Определить, какое сопротивление надо включить последовательно с лампой, чтобы она горела нормальным накалом. Ответ проверить опытом, используя магазин сопротивлений, амперметр и вольтметр.

Приложение № 4