Концепция преподавания предмета «Физика».
материал

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПИСЬМО

О преподавании учебного предмета «Физика» в условиях введения
федерального компонента государственного стандарта общего образования

I. Государственный стандарт общего образования и его назначение

Государственный стандарт общего образования – нормы и требования, определяющие обязательный минимум содержания основных образовательных программ общего образования, максимальный объем учебной нагрузки обучающихся, уровень подготовки выпускников образовательных учреждений, а также основные требования к обеспечению образовательного процесса

Назначением государственного стандарта общего образования является обеспечение: равных возможностей для всех граждан в получении качественного образования; единства образовательного пространства в Российской Федерации; защиты обучающихся от перегрузок, сохранения их психического и физического здоровья; преемственности образовательных программ на разных ступенях общего образования, возможности получения профессионального образования; социальной защищенности обучающихся; прав граждан на получение полной и достоверной информации о государственных нормах и требованиях к содержанию общего образования и уровню подготовки выпускников образовательных учреждений; основы для расчета федеральных нормативов финансовых затрат на предоставление услуг в области общего образования и определения требований к образовательным учреждениям, реализующим государственный стандарт общего образования.

Государство гарантирует общедоступность и бесплатность общего образования в образовательных учреждениях в пределах, определяемых государственным стандартом общего образования.

Государственный стандарт общего образования является основой: разработки федерального базисного учебного плана, образовательных программ начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования, базисных учебных планов субъектов Российской Федерации, учебных планов образовательных учреждений, примерных программ по учебным предметам; объективной оценки уровня подготовки выпускников образовательных учреждений; объективной оценки деятельности образовательных учреждений; определения объема бюджетного финансирования образовательных услуг, оказание которых гражданам на безвозмездной основе гарантируется государством на всей территории Российской Федерации; установления эквивалентности документов об общем образовании на территории Российской Федерации; установления федеральных требований к образовательным учреждениям в части оснащенности учебного процесса, оборудования учебных помещений.

Государственный стандарт общего образования включает три компонента: федеральный компонент, региональный (национально-региональный) компонент и компонент образовательного учреждения.

Федеральный компонент государственного стандарта общего образования: разработан в соответствии с Законом Российской Федерации «Об образовании» (ст. 7) и Концепцией модернизации российского образования на период до 2010 года, утвержденной распоряжением Правительства Российской Федерации № 1756-р от 29 декабря 2001 г.; одобрен решением коллегии Минобразования России и Президиума Российской академии образования от 23 декабря 2003 г. № 21/12; утвержден приказом Минобразования России «Об утверждении федерального компонента государственных стандартов начального общего, основного общего и среднего (полного) общего образования» от 5 марта 2004 г. № 1089.

Федеральный компонент государственного стандарта общего образования разработан с учетом основных направлений модернизации общего образования. В соответствии со стратегией модернизации он должен служить средством развития отечественного образования, системного обновления его содержания.

Федеральный компонент – основная часть государственного стандарта общего образования, обязательная для всех государственных, муниципальных и негосударственных образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих основные образовательные программы общего образования и имеющих государственную аккредитацию. Он устанавливает обязательный минимум содержания основных образовательных программ, требования к уровню подготовки выпускников, максимальный объем учебной нагрузки обучающихся^[1], а также нормативы учебного времени.

Федеральный компонент структурирован по ступеням общего образования (начальное общее, основное общее, среднее (полное) общее образование); внутри ступеней – по учебным предметам.

В соответствии с Конституцией Российской Федерации основное общее образование является обязательным, и оно должно иметь относительную завершенность. Поэтому федеральный компонент стандарта общего образования выстроен по концентрическому принципу: первый концентр – начальное общее и основное общее образование, второй – среднее (полное) общее образование.

Федеральный компонент государственного стандарта среднего (полного) общего образования представлен на базовом и профильном уровнях.

Порядок ввода федерального компонента государственного стандарта общего образования. Федеральный компонент вводится с 2005/2006 учебного года в IX классах для организации предпрофильной подготовки; с 2006/2007 учебного года в I, V и X классах. Поэтапный период ввода стандарта завершается в 2010 году. Образовательные учреждения по мере готовности и по решению учредителя имеют право вводить федеральный компонент стандарта с 2004/2005 учебного года. Кроме того, с 2004 года федеральный компонент становится основой для развития системы переподготовки и повышения квалификации педагогических кадров, деятельности Федерального экспертного совета, групп по подготовке Единого государственного экзамена, авторов рабочих учебных программ и учебников.

II. Место учебного предмета «Физика» в федеральном базисном учебном плане

Федеральный базисный учебный план для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программы общего образования (далее – ФБУП), разработан в соответствии с федеральным компонентом государственного стандарта общего образования; одобрен решением коллегии Минобразования России и Президиума Российской академии образования от 23 декабря 2003 г. № 21/12; утвержден приказом Минобразования России «Об утверждении федерального базисного учебного плана для образовательных учреждений Российской Федерации, реализующих программы общего образования» от 9 марта 2004 г. № 1312.

ФБУП вводится в том же порядке, что и федеральный компонент государственного стандарта общего образования.

В федеральном компоненте ФБУП определено количество учебных часов на преподавание учебных предметов федерального компонента государственного стандарта общего образования. При этом установлено годовое распределение часов, что дает возможность образовательным учреждениям перераспределять нагрузку в течение учебного года, использовать модульный подход, строить рабочий учебный план на принципах дифференциации и вариативности. В качестве примерных приводится объем учебных часов в неделю.

 В примерных учебных планах выделяются 2 блока предметов федерального компонента – базовые общеобразовательные предметы и профильные общеобразовательные предметы, предметы регионального компонента и элективные курсы по выбору школьников.

Федеральный компонент базисного учебного плана предусматривает изучение физики в 7-9 классах основной школы по 2 часа в неделю (210 часов за 3 года). На старшей ступени обучения вводятся два уровня изучения физики: базовый и профильный. На базовом уровне на изучение физики выделяется 2 часа в неделю (140 часов за 2 года); на профильном уровне - 5 часов в неделю (350 часов за 2 года обучения в 10-11 классах).

Изучение физики на профильном уровне предполагается осуществлять в классах физико-математического, физико-химического, индустриально-технологического профилей.

        Изучение физики на базовом уровне предполагается в классах химико-биологического, биолого-географического, информационно-технологического, агро-технологического профилей, а также при обучении в непрофильных классах или в так называемых классах универсального (общеобразовательного) профиля.

В классах социально-экономического, социально-гуманитарного, филологического, художественно-эстетического, психолого-педагогического профилей учебными планами предусматривается изучение интегрированного курса «Естествознание», рассчитанного на 3 часа в неделю (210 часов в 10-11-х классах). Стандарт по естествознанию разработан и утвержден, создаются учебники, соответствующие требованиям стандарта. Так как в настоящее время в школах очень мало учителей, которые были бы подготовлены на должном уровне к ведению интегрированному курсу «Естествознание», необходимо организовать подготовку  учителей к ведению этого предмета на курсах повышения квалификации в ИПК и в педагогических вузах. В тех случаях, когда школа не обеспечена необходимыми учебниками по предмету «Естествознание» или нет учителей, готовых к преподаванию всего курса, в классах перечисленных выше профилей преподавание соответствующих разделов курса «Естествознание» могут временно вести поочередно учителя физики, химии и биологии.

На любом профиле обучения для учащихся, проявляющих повышенный интерес к физике и ее практическим приложениям, школа может увеличить число часов на изучение физики путем предоставления возможности выбора элективных курсов по физике.

При большом числе учащихся, желающих изучать физику углубленно, школа имеет право за счет часов, выделяемых базисным учебным планом на элективные курсы, добавлять к 5 недельным часам на профильном уровне еще 2 часа в неделю на изучение физики. Содержание учебного материала, дополняющего программу по физике профильного уровня,  не регламентируется. Ориентиром для учителей физики могут служить авторские программы и учебники для школ (классов) с углубленным изучением физики, программы элективных курсов по физике и астрономии.

Учебные планы для  классов универсального профиля предусматривают возможность обеспечить профильное обучение не менее, чем по двум предметам федерального компонента за счет часов, отводимых примерным учебным планом на элективные курсы. Возможность для этого имеется, так как школьный компонент в таких классах рассчитан на 19 недельных часов.

За счет часов школьного компонента возможно преподавание физики в классах социально-экономического, социально-гуманитарного, филологического, художественно-эстетического, психолого-педагогического профилей. В этом случае 1 час в неделю берется из числа часов, отведенных учебным планом на курс естествознания и 1 час в неделю – из числа часов школьного компонента. Требования к подготовке учащихся определяются стандартом по физике для базового уровня.

Новым элементом учебного плана являются элективные учебные предметы – обязательные учебные предметы по выбору обучающихся из компонента образовательного учреждения.

Набор профильных и элективных учебных предметов на основе базовых общеобразовательных учебных предметов позволяет составить индивидуальную образовательную траекторию для каждого школьника.

Элективные предметы реализуются за счет школьного компонента и могут выполнять несколько функций:

- дополнять содержание профильного курса;

- развивать содержание одного из базовых курсов;

- удовлетворять разнообразные познавательные интересы школьников, выходящих за рамки выбранного ими профиля.

В примерных учебных планах для некоторых возможных профилей на элективные учебные предметы, учебные практики, проекты, исследовательскую деятельность отводится от 8 до 12 недельных учебных часов на два года обучения.

III. Структура Федерального компонента образовательного стандарта по физике

Федеральный компонент содержит три стандарта по физике: для основной школы, для старшей школы на базовом уровне, для старшей школы на профильном уровне.

Каждый из стандартов включает:

• цели;
• обязательный минимум содержания основных образовательных программ;
• требования к уровню подготовки выпускников.

Цели изучения физики

• освоение знаний о механических, тепловых, электромагнитных и квантовых явлениях; величинах, характеризующих эти явления; законах, которым они подчиняются; методах научного познания природы и формирование на этой основе представлений о физической картине мира;; знакомство с основами фундаментальных физических теорий: классической механики, молекулярно-кинетической теории, термодинамики, классической электродинамики, специальной теории относительности, элементов квантовой теории; строении и эволюции Вселенной;
• овладение умениями проводить наблюдения природных явлений, описывать и обобщать результаты наблюдений, использовать измерительные приборы для изучения физических явлений; планировать и выполнять эксперименты, представлять результаты наблюдений или измерений с помощью таблиц, графиков и выявлять на этой основе эмпирические зависимости; применять полученные знания для объяснения разнообразных природных явлений и процессов, принципов действия важнейших технических устройств, для решения физических задач; выдвигать гипотезы и строить модели, устанавливать границы их применимости;
• применение знаний для объяснения явлений природы, свойств вещества, принципов работы технических устройств, решения физических задач, самостоятельного приобретения и оценки достоверности  информации физического содержания, использования современных информационных технологий для поиска, переработки и предъявления учебной и научно-популярной информации по физике;
• развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей в процессе решения физических задач и самостоятельного приобретения новых знаний, выполнения экспериментальных исследований, подготовки докладов, рефератов и других творческих работ; самостоятельности в приобретении новых знаний с использованием информационных технологий;
• воспитание убежденности в возможности познания законов природы, в необходимости разумного использования достижений науки и технологий для дальнейшего развития человеческого общества, уважения к творцам науки и техники; отношения к физике как к элементу общечеловеческой культуры; в необходимости обосновывать высказываемую позицию, уважительно относиться к мнению оппонента, сотрудничать в процессе совместного выполнения задач; готовности к морально-этической оценке использования научных достижений;
• использование приобретенных знаний и умений для решения практических, жизненных задач, рационального природопользования и защиты окружающей среды, обеспечения безопасности жизнедеятельности человека и общества.

Обязательный минимум содержания образования основных образовательных программ по физике – обобщенное содержание физического образования, которое каждое образовательное учреждение обязано предоставить обучающимся для обеспечения их конституционного права на получение общего образования. Обязательный минимум по физике представлен в форме набора предметных тем, включаемых в обязательном порядке в основные образовательные программы основного общего и среднего (полного) общего образования. Обязательный минимум по физике распределяет учебный материал по ступеням общего образования, обеспечивает их преемственность и представляет обучающимся возможность успешно продолжить образование на последующих ступенях образования.

Обязательный минимум по физике не устанавливает последовательность изучения предметных тем в рамках ступеней общего образования и не определяет нормативы учебного времени, отводимые на изучение данной предметной темы в рамках учебной программы.

В обязательном минимуме по физике прямым шрифтом выделено содержание, изучение которого является объектом контроля и оценки в рамках итоговой аттестации выпускников. Курсивом выделено содержание, которое подлежит изучению, но не является объектом итогового контроля и не включается в требования к уровню подготовки выпускников.

Требования к уровню подготовки выпускников по физике – установленные стандартом результаты освоения выпускниками обязательного минимума федерального компонента государственного стандарта общего образования по физике, необходимые для получения государственного документа о достигнутом уровне общего образования. Требования разработаны в соответствии с обязательным минимумом по физике, преемственны по ступеням общего образования. Требования задаются в деятельностной форме и определяют, что в результате изучения физики учащиеся должны знать, уметь, использовать в практической деятельности и повседневной жизни. Требования служат основой разработки контрольных измерительных материалов по физике для государственной аттестации выпускников образовательных учреждений, реализующих программы основного общего и среднего (полного) общего образования

IV. Концептуальные основы образовательных стандартов по физике

Новизна образовательных стандартов по физике. Принципиально новым в стандартах по физике является личностно-ориентированный подход при определении целей обучения, постановка перед физическим образованием в первую очередь целей развития учащихся, воспитания убежденности в познаваемости окружающего мира.

При разработке образовательных стандартов по физике ставились задачи создания условий для ликвидации перегрузки школьников и обеспечения условий для развития их познавательных и творческих способностей при сохранении фундаментальности физического образования и усилении его практической направленности. Возможности для решения этих задач создаются введением на старшей ступени школы профильного обучения. Физика на профильном уровне будет изучаться только теми школьниками, у которых сформировался устойчивый интерес к изучению физики и имеются соответствующие способности.

Кроме того, учебный материал в стандарте и примерных программах разделен на обязательный, включенный в требования к уровню подготовки выпускников школы, и подлежащий изучению, но в обязательные требования не включенный. В стандартах и в примерных программах материал, подлежащий изучению, но не включенный в обязательные требования, выделен курсивом.

Обязательный минимум содержания образовательных программ в стандарте включает две компоненты: перечень явлений, понятий, теорий, которые должны быть изучены (знаниевая компонента) и перечень видов деятельности, которые должен выполнить ученик (деятельностная компонента). В деятельностную компоненту входят, например, наблюдение, описание и объяснение тех или иных явлений, измерение физических величин, проведение опытов и экспериментальных исследований, объяснение устройства и принципа действия приборов и технических объектов.

В содержание стандарта по физике на базовом и профильном уровнях введены элементы астрономических знаний, необходимые каждому культурному человеку для формирования современных научных представлений о строении и эволюции Вселенной. В стандарте базового уровня вводятся элементы астрофизики, на профильном уровне – специальный раздел «Строение Вселенной». Это стало необходимым в связи с исключением учебного предмета «Астрономия», имеющего большое значение для формирования научной картины мира, из федерального компонента базисного учебного плана.

Разгрузка содержания образования по физике. Проведена существенная разгрузка содержания курса физики. В обязательном минимуме содержания образования по физике в основной школе в 1998 г. было 117 предметных тем. В новом образовательном стандарте по физике 30 из них снято, но добавлено 13 новых тем. Таким образом, в требования к уровню подготовки выпускников основной школы включено 100 предметных тем. Это позволило без снижения уровня изучения физики сократить объем учебного материала, выносимого на итоговый контроль, и защитить учеников от чрезмерных требований к уровню их знаний и умений при итоговом контроле. Элементы знаний, выделенные курсивом, позволяют сохранить высокий уровень преподавания физики.

Реализация деятельностного и личностно-ориентированного подходов.

Образовательный стандарт по физике ориентирует учителя на организацию учебного процесса, в котором ведущая роль отводится самостоятельной познавательной деятельности  учащихся. Для выполнения этого требования стандарта нужно не сообщать школьникам систему готовых знаний, а организовывать такие виды деятельности, как наблюдение, описание и объяснение физических явлений, измерение физических величин, проведение опытов и экспериментальных исследований по выявлению физических закономерностей, объяснение устройства и принципа действия физических приборов и технических объектов, практическое применение физических знаний. Это значит, что учащиеся должны не только знать результаты научных достижений, но и овладеть методами научных исследований физических явлений. Учитель должен контролировать не запоминание текста учебника, а правильные и успешные познавательные действия ученика.

Определение обязательного минимума содержания физического образования, доступного учащимся, и ориентация на организацию самостоятельной познавательной деятельности  учащихся являются основой для того, чтобы процесс обучения физике был успешным для всех учащихся.

Образовательный стандарт по физике включает систему знаний и умений, значимых для самого ученика, востребованные в повседневной жизни, важные для сохранения окружающей среды и собственного здоровья. Это вопросы обеспечения собственной безопасности в процессе использования транспортных средств, бытовых электроприборов, средств радио- и телекоммуникационной связи, электронной техники, осуществления контроля за исправностью электропроводки, водопровода, сантехники и газовых приборов в квартире, определения собственной позиции по отношению к экологическим проблемам и поведению в природной среде.

Формирование общеучебных умений. Образовательный стандарт по физике предусматривает формирование у школьников общеучебных умений, универсальных способов деятельности и ключевых компетенций. В результате освоения содержания образования по физике учащиеся получают возможность усовершенствовать и расширить круг общих учебных умений, навыков и способов деятельности. Овладение общими умениями, навыками, способами деятельности как существенными элементами культуры является необходимым условием развития и социализации школьников.

Приоритетами для школьного курса физики на этапе основного и полного общего образования являются:

- познавательная деятельность, предполагающая использование для познания окружающего мира наблюдений, измерений, физического эксперимента, моделирования; приобретение умений различать факты, гипотезы, причины, следствия, доказательства, законы, теории; приобретение опыта выдвижения гипотез для объяснения известных фактов и экспериментальной проверки выдвигаемых гипотез; определение структуры объекта познания, поиск и выделение значимых функциональных связей и отношений между частями целого; выделение характерных причинно-следственных связей; творческое решение учебных и практических задач: умение искать оригинальные решения, самостоятельно выполнять различные творческие работы, участвовать в проектной деятельности, умение самостоятельно и мотивированно организовывать свою познавательную деятельность от постановки цели до получения и оценки результата.

- информационно-коммуникативная деятельность, предполагающая развитие способности понимать точку зрения собеседника и признавать право на иное мнение; приобретение умения получать информацию из разных источников и использовать ее; отделение основной информации от второстепенной, критическое оценивание достоверности полученной информации, передача содержания информации адекватно поставленной цели; перевод информации из одной знаковой системы в другую, выбор знаковых систем адекватно познавательной и коммуникативной ситуации; умение развернуто обосновывать суждения, давать определения, приводить доказательства; использование мультимедийных ресурсов и компьютерных технологий для обработки, передачи, систематизации информации, создания баз данных, презентации результатов познавательной и практической деятельности; владение основными видами публичных выступлений (высказывания, монолог, дискуссия, полемика), следование этическим нормам и правилам ведения диалога и диспута.

- рефлексивная деятельность, предполагающая приобретение умений контроля и оценки своей деятельности, умения предвидеть возможные результаты своих действий; объективное оценивание своих учебных достижений, поведения, черт своей личности; учет мнения других людей при определении собственной позиции и самооценке; определение собственного отношения к явлениям современной жизни; формулировать свои мировоззренческие взгляды; осуществление осознанного выбора путей продолжения образования или будущей профессиональной деятельности.

Соотношение содержания образовательных стандартов по физике между собой.

А. Соотношение содержания стандартов по физике в основной школе и на старшей ступени средней школы

        Содержание образовательных стандартов по физике в основной школе и старшей ступени существенно различается по глубине изучения учебного материала, теоретическому уровню его представления и применяемому математическому аппарату.

В основной школе физика изучается на уровне знакомства с физическими явлениями и законами природы («Механические явления», «Тепловые явления», «Электромагнитные явления», «Квантовые явления»), а на старшей ступени – на уровне знакомства с основами физических теорий («Механика», «Молекулярная физика», «Электродинамика», «Квантовая физика»). Такой подход соответствует познавательным возможностям учащихся соответствующего возраста, их математической подготовке.

Б. Соотношение содержания стандартов по физике на базовом и профильном уровнях старшей ступени средней школы

        Отличие стандартов базового и профильного уровней для старшей школы определяется различием уровней изучения физических теорий и применения полученных знаний на практике при решении теоретических задач и выполнении экспериментальных заданий.

        В стандарте базового уровня акцент делается на изучении физики как элемента общей культуры, ознакомлении учащихся с историей возникновения и развития основных представлений физики, на формировании у них представлений о физической картине мира.

        В стандарте профильного уровня, кроме названных выше целей, ставится задача овладения курсом физики на уровне, достаточном для продолжения образования по физико-техническим специальностям.

        Таким образом, в содержание курса физики для базового уровня включены знания и умения, наиболее значимые для формирования общей культуры. На профильном уровне кроме знаний и умений, значимых для формирования общей культуры, большое внимание уделяется знаниям и умениям, необходимым для продолжения образования и подготовки к приобретению профессий, требующих хорошей физико-математической подготовки.

V. Соотношение содержания стандартов и примерных программ

Примерная программа по физике включает три раздела: пояснительную записку; основное содержание с примерным распределением учебных часов по разделам курса с  рекомендуемой последовательностью изучения тем и разделов; требования к уровню подготовки выпускников.

В примерных программах отражены цели обучения физики, требования к знаниям и умениям учащихся, заданные стандартами, произведено разделение учебного материала на обязательный, включенный в требования к уровню подготовки выпускников школы, и подлежащий изучению, но в обязательные требования не включенный. В них введены перечни минимума демонстраций, фронтальных лабораторных работ, выделен резерв учебного времени (10% от общего числа часов).

Примерные программы служат ориентиром для разработчиков авторских программ и учебников. Но они могут служить и рабочими программами при условии создания учебников и УМК, написанных в соответствии с ними.

Примерные программы по физике по последовательности изучения тем совпадают с последовательностью тем в стандарте, хотя в авторских программах такого совпадения может не быть.

В отличие от стандарта, в примерных программах указано число часов, выделяемых на изучение каждого крупного раздела курса физики (механика, молекулярная физика, электродинамика, квантовая физика).

Примерные программы по физике для основной школы, старшей базовой и старшей профильной школы составлены на основе федерального компонента государственного стандарта общего образования. Примерные программы конкретизируют содержание предметных тем образовательного стандарта, дают примерное распределение учебных часов по разделам курса и рекомендуемую последовательность изучения тем и разделов учебного предмета с учетом межпредметных и внутрипредметных связей, логики учебного процесса, возрастных особенностей учащихся, определяют минимальный набор опытов, демонстрируемых учителем в классе, а также лабораторных и практических работ, выполняемых учащимися.

Примерные программы по физике позволяют всем участникам образовательного процесса получить представление о целях, содержании, общей стратегии обучения, воспитания и развития учащихся средствами физики как учебного предмета. Они выделяют этапы обучения, структурируют учебный материал, определяют его количественные и качественные характеристики на каждом из этапов.

VI. Рекомендации по использованию действующих учебников и УМК.

Внедрение образовательного стандарта по физике может дать реальную возможность существенно снизить фактическую учебную нагрузку школьников. Однако для реализации этой возможности необходимо понимать, что стандарты определяют только нижнюю границу содержания образования по физике. Каждый автор имеет и использует право на составление своей программы и написание учебника по собственной программе. Авторская программа должна обязательно включать в себя обязательный минимум содержания образования, но формально не ограничена сверху. Для того чтобы новый образовательный стандарт оказал существенное влияние на реальное состояние дел в школе, авторам необходимо привести свои программы и учебники в соответствие требованиям стандартов.

Для этого объем дополнительного материала не должен превышать 15%– 20% от обязательного минимума. Кроме того, следует отмечать как необязательный любой материал и  задания, которые выходят за рамки требований к уровню подготовки выпускников.

В связи с утверждением образовательных стандартов по физике необходимо доработать или переработать все существующие учебники. Особенно это относится к УМК для курса физики базового уровня и УМК для курса «Естествознание».

В соответствии с приказом от 15.01.2004 № 111 Минобразования России утверждены Федеральные перечни учебников, учебно-методических и методических изданий, рекомендованных (допущенных) Минобразованием России к использованию в образовательном процессе в образовательных учреждениях на 2004/2005 учебный год. Руководители школ имею право выбирать учебники только из числа учебников, указанных в этом Перечне.