Тема 1.Методика обучения физике как педагогическая наука. Цели и задачи обучения физике в средней школе.

1. Методика обучения физике как педагогическая наука.

Методика обучения физике – педагогическая наука, являющаяся переложением принципов дидактики к преподаванию учебного предмета физики. Как наука методика обучения физике имеет определенный предмет исследования и методы исследования.

Под предметом методики обучения физике следует понимать теорию и практику обучения физике, воспитания и развития учащихся в процессе обучения физике.

Задачей методики обучения физике является поиск ответов на три основных вопроса: зачем учить, чему учить и как учить физике. Ответ на первый вопрос предполагает формулировку целей обучения. В прямой зависимости от целей обучения находится его содержание (чему учить). Отвечая на вопрос о том, как учить физике, мы выбираем соответствующие целям обучения методы, средства и организационные формы обучения, которые зависят как от целей обучения, так и от его содержания.

Цели, содержание, методы, формы и средства обучения образуют методическую систему, в которой ведущую роль играют цели обучения, определяя стратегию педагогической деятельности.

Методы, средства и формы обучения в их взаимосвязи составляют технологию обучения.

2. Основные цели обучения физике.

Существует несколько способов задания целей обучения физике: описательно, без использования какой-либо классификации; описательно с применением классификации и через конечные результаты обучения в виде перечня типовых задач или действий, которые должны научиться выполнять учащиеся в результате обучения. Наиболее значимым является последний способ. Заданные таким образом цели называются операциональными.

Стремление задать цели обучения в виде конечных результатов привели к разработке их различных таксономий, представляющих перечень целей и их определенную иерархию.

В дидактике наибольшую известность и распространение получила таксономия целей обучения американского ученого Б.С. Блума и его коллег. В познавательной области Блум выделяет 6 категорий целей: знание (информация), понимание (трансформация, интерпретация, экстраполяция), применение общих принципов в новых ситуациях, анализ, синтез и оценка.

В отечественной дидактике общепризнанной является таксономия целей обучения, предложенная В.П. Беспалько, который выделяет четыре уровня обучения и соответственно 4 уровня усвоения знаний:

I уровень – узнавание (знания-знакомства) объектов, свойств, процессов данной области явлений действительности при повторном восприятии ранее усвоенной информации о них или действий с ними;

II уровень – репродуктивное действие (знания-копия) путем самостоятельного воспроизведения и применения информации;

III уровень – продуктивное действие ( знания-умения), деятельность по образцу на некотором множестве объектов, использование алгоритма для выполнения нового действия;

IV уровень – творческое действие (знания-трансформации), использование имеющихся знаний и их преобразование для выполнения действий в новой ситуации.

Основной таксономией целей обучения физике является таксономия польского ученого П.Карпинчика, учитывающая рассмотренные выше таксономии и специфику учебного предмета «физика».

Уровень	Категория	Подкатегория
Знания	Запоминание	Распознавать и называть физические факты, явления, опыты Пользоваться физическим языком, символикой Воспроизводить физические формулы, определение понятий, формулировки законов, сущность теорий
	Понимание	Различать понятия, законы, принципы, положения теорий Выполнять сравнение, классификацию, упорядочивание Объяснять, описывать, интерпретировать Обнаруживать роль физики в общественных изменениях, в технике, в других науках
Умения	Применение знаний в типичных ситуациях	Наблюдать явления, измерять величины Пользоваться изученными примерами для решения похожих задач Применять понятия, законы и теории для решения типовых проблем Пользоваться таблицами, каталогами, графиками, математической символикой
	Применение знаний в проблемных ситуациях	Замечать проблемы и находить способы их решения Интерпретировать данные и формулировать обобщения Применять научные методы физики (индукцию, дедукцию) для решения новых проблем Строить и проверять теоретические модели

Реализация личностно-ориентированного подхода к обучению требует определения развивающих и воспитательных целей. В основном выделяют четыре группы личностно-ориентированных целей обучения: усвоение личностью опыта предшествующих поколений, развитие когнитивных способностей личности, формирование обобщенных типологических свойств личности, развитие индивидуальных свойств личности. Применительно к обучению физике эти цели можно сгруппировать следующим образом:

Группа целей	Конкретные цели обучения физике
Усвоение личностью опыта предшествующих поколений	Формирование знаний основ физики: фактов, понятий, законов, теорий, физической картины мира Формирование знаний о методах познания в физике Формирование знаний о научных основах техники и об основных направлениях научно-технического прогресса Формирование экспериментальных умений, умений объяснять явления, применять знания к решению задач Формирование научного мировоззрения Формирование представления о роли физики в жизни общества, о связях развития физики с развитием общества, техники, других наук Подготовка к практической деятельности, к выбору профессии
Развитие когнитивных способностей личности	Развитие восприятия, памяти, речи, воображения Развитие мышления
Формирование обобщенных типологических свойств личности	Формирование самостоятельности Развитие общих способностей Формирование нравственных качеств личности Воспитание эстетического восприятия мира Формирование оценочных умений
Развитие индивидуальных свойств личности	Развитие способностей к физике Развитие интереса к физике Формирование мотивов учения

В качестве основных выделяют следующие цели обучения физике: формирование глубоких и прочных знаний, политехническое обучение и профессиональная ориентация, формирование научного мировоззрения, развитие мышления учащихся, экологическое образование, формирование у учащихся мотивов учения и познавательных интересов.

Формирование глубоких и прочных знаний.

К элементам физических знаний, которые должны быть усвоены в школьном курсе физики, относятся факты, понятия, законы, теории, физическая картина мира, методы физической науки, применение физических законов в технике. Содержание основного материала, а также знания и умения учащихся определены программой по физике для общеобразовательных учреждений. Уровни усвоения учебного материала определяется таксономией Блума и Карпинчика:

I уровень – запоминание;

II уровень – понимание;

III уровень – применение знаний в знакомой ситуации;

IV уровень – применение знаний в новой ситуации.

Пример.

Политехническое обучение.

К основным задачам политехнического обучения на современном этапе относятся:

• ознакомление учащихся с главными направлениями научно-технического прогресса;

• ознакомление учащихся с физическими основами функционирования технических устройств.

В качестве дополнительных задач политехнического обучения можно выделить: развитие творческих технических способностей, мотивация и активизация познавательной деятельности, развитие творческого мышления, формирование мировоззрения и т.д.

В содержании политехнического материала выделяют такие компоненты:

• взаимосвязь физики и техники;

• основные направления научно-технического прогресса;

• основные отрасли современного производства;

• конкретные технические объекты и технологические процессы;

• социально-экономические знания;

• экологические знания.

Среди политехнических умений, которыми должны обладать учащиеся, можно назвать умения:

• пользоваться измерительными приборами и выполнять измерения;

• пользоваться таблицами;

• читать и строить графики;

• чертить схемы и собирать по ним электрические цепи;

• оценивать погрешности измерений.

Реализация принципа политехнизма в процессе обучения физике предполагает понимание учащимися роли физического эксперимента в процессе познания и места прикладного материала в структуре знаний.

Формы и методы реализации политехнического обучения в процессе преподавания физики:

• объяснение учителем практических приложений физических законов и явлений;

• демонстрация принципа действия машин и технических установок;

• демонстрации видеофрагментов с физико-техническим содержанием;

• решение задач политехнического содержания;

• лабораторные и практические работы по изучению технических объектов, приборов и т.д.;

• экскурсии на производство;

• организация самостоятельного наблюдения, конструирования, технических разработок;

• приобщение учащихся к работе в физико-технических кружках;

• организация внеклассной работы политехнического направления (выставки, конкурсы, олимпиады и т.п.);

• факультативные курсы прикладной физики.