Предпрофильная подготовка учащихся средней школы на основе организации межпредметных связей курсов физики и технологии Текст научной статьи по специальности «Науки об образовании»

Г ^ ОРГАНИЗАЦИЯ УЧЕБНОГО ПРОЦЕССА В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАТИЗАЦИИ ОБРАЗОВАНИЯ

Д. В. Саяпин

ПРЕДПРОФИЛЬНАЯ ПОДГОТОВКА УЧАЩИХСЯ СРЕДНЕЙ ШКОЛЫ

НА ОСНОВЕ ОРГАНИЗАЦИИ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ КУРСОВ ФИЗИКИ И

ТЕХНОЛОГИИ

В системе общеобразовательных учебных заведений, особенно нового типа, мало внимания уделяется технологическому обучению учащихся, а в некоторых заведениях и отсутствует совсем по ряду некоторых причин. Это связано с тем, что ранее действующие программы трудового обучения, сегодня не способны в полной мере удовлетворить интересы и запросы подрастающего поколения.

Физика нужна учащимся и для расширения возможностей выбора профессии, и чтобы в любой профессии человек мог стать мастером своего дела. При поступлении в медицинский институт не нужно сдавать экзамен по физике, но при современном уровне развития медицинской аппаратуры врачам необходимо знать устройство лазера, свойства рентгеновских лучей, ультразвука, токов высокой частоты. Необходимо знать принципы действия приборов, уметь разбираться в электрических цепях и усилителях высокой и низкой частот. Агроному нужна физика, чтобы понимать, на каких почвах лучше прогревается земля, знать механизмы потребления питательных веществ растениями, физические основы работы теплиц и т.д.

Казалось бы, выбрав профессию археолога, юриста, геолога, учащиеся ушли далеко от физики, но, делая археологические раскопки, исследуя горные породы, они используют закон радиоактивного распада, чтобы узнать возраст Земли, а юристы с помощью спектрального анализа определяют химический состав вещественных доказательств. Нельзя представить хорошего токаря, шофера,

фрезеровщика, которые не знают принцип работы электрических двигателей, сборки электрических цепей, зависимость прочности материалов от нагревания, скорости резанья и т.д. На многих производствах нельзя обойтись без измерительных и электрических приборов.

В условиях перехода на профильное обучение в средней школе (10-11-й класс) возникает необходимость качественного и эффективного проведения предпрофильной подготовки в 9-м классе, которая должна обеспечить осознанный выбор учащимся соответствующего профиля для дальнейшего обучения.

В предпрофильной подготовке предлагается три вида курсов: базовые, модульные и элективные:

1. Базовые курсы направлены на развитие ключевых компетентностей. Преподавание базовых курсов осуществляется на основе программ из федерального перечня.

2. Модульные курсы - это курсы обязательные по выбору, углубляющие и расширяющие содержание базовых курсов.

3. Элективные курсы - обязательные курсы по выбору. Они формируют опыт выбора и представлены предметными (направлены на развитие интереса к предметам) и ориентационными (развивают представления школьников о мире профессий, взаимосвязи тттколь-ных предметов с профессиями, позволяют школьникам осуществлять профессиональные пробы).

© Саяпин Д.В., 2009

Курсы по выбору (элективные курсы)

Цель: способствовать самоопределению школьника относительно профиля.

Задачи:

- сформировать интерес и положительную внутреннюю мотивацию к освоению профиля;

- познакомить с новыми способами деятельности;

- расширить имеющиеся знания, умения и навыки.

Виды курсов по выбору (по виду программ):

1. Предметно-ориентированные курсы.

Задачи предметно-ориентированных курсов:

а) обеспечить для каждого учащегося возможность реализации своих способностей и интересов;

б) обеспечить готовность учащегося к освоению выбранного профиля обучения;

в) подготовить учащихся к экзамену по выбору.

Продолжительность курса - месяц, 1 четверть, полугодие (8, 16, 34 часа). Перечень курсов будет определяться набором предметов, составляющих тот или иной профиль или часто встречающихся.

2. Межпредметные курсы.

Задачи межпредметных курсов:

а) обеспечить поддержку изучения базовых курсов (формирование компетентностей);

б) обеспечить формирование положительной мотивации к изучению профиля (поддерживать мотивацию);

в) обеспечить профильную ориентацию и внутрипрофильную специализацию.

Продолжительность курсов - краткосрочные (максимально 1 четверть - 18 часов), часто сменяемые.

Знакомят учащихся с комплексными проблемами и задачами, требующими синтеза знаний по ряду предметов и со способами их разрешения в различных профессиональных сферах.

3. Предпрофильные (ориентационные) курсы.

Задачи предпрофильных (ориентационных) курсов:

а) знакомство с проблематикой и особенностями разных профилей;

б) уточнение готовности к выбранному профилю;

в) ориентация учащихся в мире профессий.

4. Надпредметные курсы.

Задачи надпредметных курсов

а) обеспечить выбор профиля через организацию проб выбора,

б) включение учащегося в разные виды деятельности (проектную, исследовательскую и др.).

Возможные курсы по выбору, их структура и содержание будут носить вариативный характер, в зависимости от ряда конкретных обстоятельств, в том числе:

1) особенностей набора профилей на третьей ступени обучения, которые предлагает ученику муниципальная образовательная сеть:

- физико-математический;

- естественно-научный;

- социально-экономический;

- гуманитарный;

- филологический;

- технологический (агро, информационный);

- художественно-эстетический;

- оборонно - спортивный;

2) кадровой ситуации в данном образовательном учреждении и муниципальной образовательной сети в целом (возможности привлечения к работе в профильных классах вузовских специалистов или использование кадрового потенциала ресурсных центров и т.п.);

3) специфики состава учащихся (количество, уровень предшествующей подготовки, половой состав и т.п.). Одной части группы нужно ликвидировать пробелы, а другой - получить опыт решения задач повышенного уровня сложности.

Содержание курса по выбору должно, с одной стороны, соответствовать познавательным возможностям учеников, а с другой стороны, предоставляя ученику возможность приобретения опыта работы на уровне повышенных требований, развивать его учебную мотивацию.

Содержание курса может представлять собой:

- расширенный, углубленный вариант какого-то раздела базового учебного предмета ("Механика", "Электричество", "Термодинамика");

- введение в одну из сопутствующих данному предмету наук, профессий (токарь, металлург, электрик и т.д.);

- совокупность фрагментов из различных разделов одного или нескольких предметов, если курс ориентирован на определенный уровень обобщения (например, "Естествознание") или освоение определенного вида деятельности (например, "Эксперименты в физике", "Работа с источниками информации").

Рассмотрим основные виды элективных курсов, условно выделенные нами при разработке и составлении содержания программы межпредметного курса "Физика и технология".

1. Элективные курсы повышенного уровня сложности, которые позволяют изучить выбранный предмет не на профильном, а на углубленном уровне, где все разделы физики изучаются углубленно и равномерно. Курсы имеют тематическое и временное согласование с основным предметом.

2. Элективные курсы, в которых углубленно изучаются отдельные разделы основного курса физики, входящие в обязательную программу данного предмета. Примерами таких курсов могут быть "Механика в производстве", "Термодинамика" и др.

3. Элективные курсы, в которыхуглублен-но изучаются отдельные разделы основного курса физики, не входящие в обязательную программу данного предмета. Примерами таких курсов могут быть "Физика плазмы", "Элементы квантовой механики" и др.

4. Прикладные элективные курсы, цель ко-

торых - знакомство учащихся с важнейшими путями и методами применения физических знаний на практике. Примеры курсов: "Курс прикладной физики на материале автоматики", "Курс прикладной физики на материале сельскохозяйственного производства", "Техника и окружающая среда", "Химические технологии" и др.

5. Элективные курсы, посвященные истории предмета. Например: "Начало развития естествознания в России", "Механическая картина мира” и др.

6. Элективные курсы, посвященные изучению методов решения физических задач. Примеры: "Занимательные физические задачи" и др.

7. Межпредметные элективные курсы. Цель курсов - интеграция физических знаний с другими естественными науками о природе и обществе. Примерами таких курсов естественно-научного профиля могут быть "Естествознание", "Элементы биофизики", "Элементы химической физики", "Биохимическая физика", "Физика и технология" и др.

Программа курса по выбору, ориентированного на предпрофильную подготовку может быть рассчитана максимально на 3435 учебных часов (из расчета по 2 часа в неделю в течение одного полугодия, чтобы за год ученик смог пройти 2 курса. Возможны и более дробные модули (17 часов - по 4 курса за год).

Спецкурс "Физика и технология"

Установление межпредметных связей курсов физики и технологии - необходимое условие осуществления политехнического обучения. Эта связь носит двухсторонний характер. Ее фундаментом служит то, что физика является основой конструкции и работы орудий труда и целого ряда технологических процессов, с которыми учащиеся могут встретиться в дальнейшем в своей трудовой деятельности и которые они могут наблюдать в повседневной жизни. В процессе преподавания основ физической науки и ее технических приложений учителю целесообразно опираться на опыт работы учащихся в мастерских, предлагать им задания по наблюдению за

технологическими процессами, по изучению свойств обрабатываемых материалов, по составлению и решению задач на основе результатов работ, выполняемых в курсе "Технология". Это позволит учащимся не только более глубоко изучить технические приложения физической науки, но и осуществить сознательный выбор будущей профессии.

В табл. показаны межпредметные связи учебных тем курсов физики и тех-нологии. Содержание межпредметных связей будут являться для нас основополагающими при разработке элективного курса.

Изучение учебных тем курсов физики и технологии в рамках элективного курса в предпрофильном обучении будет проходить

с использованием электронного учебного пособия "Механизированная обработка металла". В пособие предполагается включить теоретические сведения о свойствах и строении металлов, в том числе и при термической обработке, особенностях их обработки ручным и механизированным инструментом; лабораторные работы, тематика которых будет определена содержанием межпредметных связей учебных тем физики и технологии. В конце курса необходимо провести контрольное тестирование для выявления уровня теоретических знаний по изучаемому курсу. Контрольный тест будет представлен в электронном виде в конце учебного пособия "Механизированная обработка металла".

Таблица

Предшествующие и сопутствующие межпредметные связи учебных тем курсов физики и технологии

Физика Технология «Технический труд» Содержание межпредметных связей физики и технологии

1 2 3

7 класс

Первоначальные сведения о строении вещества Характерные признаки и свойства древесины. Металлы; их основные свойства. (5 кл.) Особенности молекулярного строения древесины и металлов

Физические величины. Работа. Единица работы. Мощность. Единица мощности. Энергия. Механическая работа: Изготовление изделий из тонколистового металла и проволоки. (5 кл.) Мощность: Технологии изготовления изделий из сортового проката (сверление ручной дрелью и сверлильным станком) (6 кл.) Работа: Изготовление изделий из тонколистового металла и проволоки (Устройство ножниц по металлу, плоскогубцев и т.д.) (6 кл.) Резание, сгибание жести и проволоки. Пилка, строгание, сверление древесины и металла ручными инструментами и на станке. Скорость выполнения работы при сверлении на сверлильном станке и ручным инструментом. Сравнение устройства верстака и тисков; ножниц по металлу и конторских ножниц; коловорота и дрели.

Физика Технология «Технический труд» Содержание межпредметных связей физики и технологии

1 2 3

Тепловые явления Изготовление изделий из тонколистового металла и проволоки (5 кл.); Технологии изготовления изделий из сортового проката (6 кл.); Виды термообработки (7 кл.) Нагрев обрабатываемой детали при обработке напильником, наждачной бумагой, заточке инструмента; нагрев проволоки при многократном изгибе. Нагрев инструмента и детали при сверлении. Свойства металла при термической обработке.

8 класс

Электрический ток. Электрическая цепь Простейшие электрические цепи с гальваническим источником тока (5 кл.) Электромонтажные работы (6 кл.) Понятие электрической цепи и ее элементах, неразветвленная эл. цепь. Чтение эл. схемы. Параллельное соединение проводников. Сборка разветвленной эл. цепи.

Устройства с элементами автоматики (7 кл.) Работа счетчика электрической энергии. Схема квартирной электропроводки. Подключение бытовых приемников электрической энергии Изучение схем квартирной электропроводки. Сборка модели квартирной проводки с использованием типовых аппаратов коммутации и защиты. Сборка из деталей электроконструктора модели автоматической сигнализации достижения максимального уровня жидкости или температуры.

Магнитное поле. Электромагнит и его применение Устройства с электромагнитом (6 кл.) Электромагнит и его применение в электротехнических устройствах. Принцип действия и устройство электромагнитного реле. Электродвигатель. Модели из деталей электроконструктора, электромагнитные реле, модели устройств с электромагнитом из деталей механического конструктора.

Физика Технология «Технический труд» Содержание межпредметных связей физики и технологии

1 2 3

9 класс

Основы кинематики. Равномерное движение по окружности. Ускорение при равномерном движении тела по окружности. Период и частота вращения. Технологии изготовления изделий из сортового проката (6 кл.) Сверлильный станок: устройство, назначение, приемы работы. Технологии изготовления изделий с использованием точеных деталей (7 кл.) Токарно-винторезный станок: устройство, назначение, приемы работы. Сложные механизмы (8 кл.) Применение кулачковых, кривошипно-шатунных и рычажных механизмов в машинах. Конструкция сложных механизмов. Условные обозначения механизмов на кинематических схемах. Двигатель, передаточный механизм, исполнительный орган, преобразование вращательного движения в возвратно-поступательное, передача вращательного движения. Применение в двигателях внутреннего сгорания, прессах, штампах, поршневых насосах, компрессорах, пилорамах.

Силы в механике. Сила трения. Трение в природе и технике Сила упругости. Закон Г ука. Изготовление изделий из тонколистового металла и проволоки (5 кл.) Механизмы технологических машин (5 кл.) Технология изготовления изделий на основе плоскостных деталей (5 кл.) Закрепление заготовок в тисках; ознакомление с рациональными приемами работы ручными инструментами (слесарными ножницами, напильниками, абразивной шкуркой, плоскогубцами, круглогубцами). Польза трения муфты, ременная передача, привод. Вред трения: сопротивление при обработке, износ деталей и станков, расход энергии на работу против силы трения. Свойства металлов и древесины. Виды деформаций изделий из металла и древесины.