ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 190
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Слабая заинтересованность школьников в изучении физических основ работы технических устройств объясняется, на наш взгляд, сложностью этих вопросов, с одной стороны [315], и недостаточным вниманием к их анализу на уроках физики – с другой. Нередко эти вопросы изучаются лишь в ознакомительном плане. Мы полагаем, что школьники должны представлять себе достаточно полно принцип работы изучаемых технических устройств. Обсуждение явлений и законов физики в контексте анализа процессов функционирования конкретных технических объектов (инструментов, приборов, машин и их систем) позволяет им существенно полнее и глубже освоить основы физической науки.
Низкий уровень интереса школьников к самостоятельной творческой деятельности технической направленности, связанной с применением знаний по физике, информатике, технологии в проектировании технических устройств, определяется в значительной степени тем, что лишь небольшой процент учителей (9,5 % опрошенных) дает учащимся общую информацию о научно-технической деятельности по проектированию, созданию и модернизации технических объектов. Конкретные способы и технологии их создания практически не обсуждаются и не осваиваются в учебном варианте на занятиях по физике. Знакомство учащихся с техническими объектами традиционно ограничивается работой с оборудованием для лабораторного физического эксперимента. Очень мало уделяется внимания включению в учебный процесс по физике элементов технического творчества в учебном эксперименте, тем более с применением современного школьного оборудования. Совсем невелик процент учащихся (в среднем по основной школе
менее 2-3 %), которые вовлечены в использование при изучении физики наборов по образовательной робототехнике.
Достаточно высокий (более 70 %) общий интерес учащихся к технике позволяет надеяться на то, что реализация тесной взаимосвязи изучения основ физики и ее технических приложений, в том числе в области современной технической инноватики, будет способствовать формированию у значительной части учащихся устойчивого интереса к изучению физики.
II. Полнота усвоения знаний и овладения умениями политехнической направленности.
1. П о л н о т а у с в о е н и я у ч а щ и м и с я п о н я т и й о технических объектах (ТО), включая изложение принципа действия технического устройства. С целью определения полноты усвоения учащимися понятий о технических объектах им было предложено раскрыть содержание 2-3 понятий о ТО по обобщенному плану (см. приложение 4). Необходимо было дать описание технических объектов, изучение которых входило в программу курса физики основной школы. Диагностика осуществлялась по завершению соответствующей учебной темы (
7 класс – барометр-анероид, гидравлический пресс; 8 класс – гальванометр, электродвигатель; 9 класс – генератор, реактивный двигатель). Расчеты средних значений коэффициентов полноты усвоения технических понятий для учащихся 7-9 классов представлены в таблице 4.
Таблица 4ю Усвоение технических понятий и принципа действия технического устройства
| Показатель | 7 класс | 8 класс | 9 класс |
| Л полноты усвоения технических понятий | 0,34 | 0,36 | 0,38 |
| Усвоение принципа действия (% от общего числа испытуемых) | 26, 9 | 32,2 | 36, 3 |
Уровень полноты усвоения понятий о технических объектах оказался невысоким. Большинство учащихся в целом справились с описанием назначения и устройства прибора, областей его применения, но, как правило, ответили не полно или не ответили совсем на вопросы о принципе действия технического устройства, его разновидностях и особенностях (правилах) применения, в том числе особенностях техники измерения (для измерительных приборов).
2. По лнота о с в ое н и я ум ен и я в п о становке ф и з и ч е с к о г о э к с п е р и м е н т а . С целью определения полноты освоения умения в проектировании конкретного физического эксперимента учащимся были предложены два типа заданий: по воспроизведению ранее выполненного эксперимента и самостоятельной постановке нового.
Качество выполнения задания первого типа сначала оценивалось на основе анализа письменных ответов учащихся. Им предлагалось описать процедуру проектирования эксперимента по обобщенному плану (см. приложение 4). По завершению письменной части задания учащиеся должны были отобрать оборудование из предложенного набора приборов, инструментов и материалов и собрать экспериментальную установку. При диагностике оценивались правильность и качество сборки установки, обеспечивающее ее работоспособность.
Диагностика умения проектировать установку для эксперимента осуществлялась после изучения учащимися соответствующей учебной темы. Учащимся было предложено проведение следующих экспериментов:
7 класс – измерение плотности тела, проверка закона Архимеда; 8 класс – измерение сопротивления участка цепи, определение зависимости силы тока на участке цепи от напряжения на его концах; 9 класс – измерение ускорения движения тела по наклонной плоскости, определение зависимости периода колебания пружинного маятника от массы груза. Расчеты средних
значений коэффициентов полноты освоения учащимися 7-9 классов умения проектировать установку для эксперимента представлены в таблице 5.
Результаты диагностики в виде средних значений могут считаться вполне удовлетворительными. Действительно, согласно требованиям к результатам ГИА (2010-2012 гг.) содержательный элемент считается усвоенным, если средний процент выполнения заданий базового уровня сложности превышает 65%, а заданий повышенного и высокого уровней сложности – 50%. Однако при индивидуальной оценке полноты усвоения экспериментального действия ситуация не слишком благополучная: около половины учащихся не владеют в достаточной мере данным умением.
Таблица 5. Средние значения коэффициентов полноты освоения умения проектирования установки для лабораторного эксперимента
(репродуктивная деятельность)
| Среднее значение | 7 класс | 8 класс | 9 класс |
| к | 0, 52 | 0,52 | 0, 56 |
Умение проектировать новый физический эксперимент (отбирать оборудование и осуществлять сборку экспериментальной установки). Проверка освоения данного умения осуществлялась аналогичным образом. Главным отличием было время проведения диагностики. Если в предыдущем случае школьники выполняли эксперимент в конце изучения темы и после выполнения всех заявленных в программе обучения лабораторных работ, то в этом случае им предлагалось самостоятельно спроектировать эксперимент сразу после изучения теоретического материала темы. Средние значения коэффициентов полноты овладения учащимися 7-9 классов умения самостоятельно проектировать установку для эксперимента представлены в таблице 6. Низкий процент владения учащимся данным умением связан с трудностями, которые они традиционно испытывают при любом самостоя
тельном исследовании. Выявление физических закономерностей составляет для них особую сложность. Надо отметить, что лабораторные эксперименты этого вида недостаточно представлены в учебных программах по физике.
Таблица 6. Средние значения коэффициентов полноты освоения умения проектировать установку для лабораторного эксперимента
(самостоятельное проектирование)
| Среднее значение | 7 класс | 8 класс | 9 класс |
| к | 0,30 | 0,32 | 0,34 |
Отметим в итоге, что уровень усвоения учащимися конкретных технических понятий и овладение умениями и навыками проектирования и сборки экспериментальных установок является не вполне удовлетворительным. Это связано с недостаточной широкой познавательной базой для формирования политехнических ЗУН, которая ограничена преимущественно областью методики и техники школьного физического эксперимента.
III. Готовность к выбору профильного уровня обучения физике. Диагностика готовности учащихся 9 классов к выбору учебных предметов для их изучения в старших классах на профильном уровне проводилось в конце учебного года. В рамках настоящего исследования оценивалась готовность учащихся к выбору курса физики, а также курса технологии. По результатам диагностики было выявлено 29 учащихся из 101 девятиклассника (28,7%), которые склонны выбрать при переходе в старшую школу профильные уровни обучения физике и технологии. Распределение уровней их готовности к этому выбору представлено в таблице 7. Как видно, заметная часть учащихся (каждый пятый) не обладают достаточным уровнем готовности к данному выбору. Сделанный ими выбор, как правило, не связан с наличием у них интереса к изучению соответствующих предметов, может быть неосознанным и состояться в итоге под влиянием случайных факторов. Достаточно высок процент учащихся со средним уровнем готовности,
для которого тем не менее характерны сомнения в успехе углубленного освоения избранных предметов. Причиной тому является не в полной мере сложившийся интерес к их изучению, недостаточность предметных знаний по программе основной школы, неуверенность в своих познавательных способностях.
Таблица 7. Оценка готовности учащихся 9 класса к выбору профильного уровня обучения физике и технологии
| Показатели | Распределение испытуемых по уровням готовности | ||
| Низкий | Средний | Высокий | |
| Число учащихся | 6 | 13 | 10 |
| % от общего числа учащихся, выбравших профильный уровень обучения физике и технологии | 20,7 | 44,8 | 34,5 |
Согласно гипотезе настоящего исследования уровень усвоения учащимися знаний и умений по физике политехнической направленности, интерес школьников к изучению физики и её технических приложений, а в итоге готовность к выбору профильного уровня обучения физике повысятся, если в состав направлений политехнической подготовки учащихся включить образовательную робототехнику и использовать ее на занятиях по физике в качестве: а) объекта изучения, обеспечивающего усвоение учащимися научных основ современного роботостроения; б) инструмента познания как элемента современной методологии научного и научно-технического исследования в области физики и физико-технического творчества; в) средства обучения, способствующего росту интереса школьников к изучению научных основ современной техники, обогащению и углублению знаний технических приложений физики, расширению предметной области работы учащихся с объектами техники и формированию у них начальных умений учебной, исследовательской и проектной технической деятельности.
На ф о р м и р у ю щ е м э т а п е опытно-поисковой работы в обучении приняли участие 597 учащихся основной школы (7, 8 и 9 классов), в том числе учащихся 7-классов - 198, 8-классов - 197, 9-классов - 202. В каждой параллели были сформированы контрольные и экспериментальные группы испытуемых. Данные группы являются репрезентативными выборками, которые отражают свойства генеральной совокупности (в эксперименте приняли участие школьники средней общеобразовательной школы № 56 г.Актобе; успеваемость учащихся по физике в данной школе по данным ГИА за 2021-2022 гг. находится на уровне среднего значения по Пермскому краю).