Создание сайта учителя и воспитателя
Публикация авторских работ и материалов
Свидетельство о публикации на сайте

"Интеграция-путь к метапредметности:современные походы к реализации межпредметных связей на уроках физики".

статья

Автор: Васина Ольга Владиславовна, преподаватель физики, ФГКОУ "Московское суворовское военное училище Министерства Обороны РФ", Москва



В раздел основное полное образование



Интеграция – путь к метапредметности: современные подходы к реализации межпредметных связей на уроках физики. Введение Чтобы идти в ногу с окружающим миром современному человеку нужно развивать собственные умения. По мере того, как требования к любым профессиям усложняются и включают в себя более широкий набор навыков высокого уровня, а также по мере того, как социальное взаимодействие становится всё более высокотехнологичным, обучение и развитие в течении всей жизни становится жизненно необходимыми. Таким образом, педагог в школе должен не только давать знания детям, но должен стать своеобразным «мостиком» между ребёнком и взрослым миром, подготовить его к этой «взрослой» жизни, сделать из него конкурентоспособную сильную личность. Но как это реализовать? Один из путей реализации этой задачи является формирование метапредметных компетенций (компетенции личного совершенствования ,учебно – познавательной, общекультурной, коммуникативной, информационной, ценностно – смысловой) обучающихся. В основе метапредметного подхода — понимание того, что главное, чему надо учить в школе, — это творческое мышление. Каждый думающий и творческий учитель стремится создать условия, которые каждому обучающемуся дадут возможность поверить в то, что нет никаких ограничений для его творчества, тогда и воображение пойдет по пути поиска истинного решения. Метапредметный подход предполагает, что обучающийся 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, которые сейчас уже вступили в силу. 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», разрабатываются другие метапредметы: «Смысл», «Ситуация» .
Условия возникновения проблемы:
 Появление ФГОС, определяющего новые требования к образовательным результатам (результаты метапредметные, предметные, личностные).  Изменение требований к современному уроку и технологическим условиям его проведения в соответствии с новым ФГОС.
Актуальность методической разработки.
В настоящее время метапредметы не вошли в учебный план в качестве отдельного предмета и для реализации метапредметного подхода в обучении необходимо продумать и подобрать приемы и техники обучения, которые будут способствовать формированию метапредметных умений.
Цели и задачи:
изучить теоретический материал по данному вопросу и предложить свое видение реализации метапредметного подхода при обучении физики.
Метапредметность как способ формирования мышления обеспечивает формирование целостной картины мира в сознании ребенка. Метапредметность – принцип интеграции содержания образования. Под метапредметными результатами понимаются универсальные способы действий – познавательные, коммуникативные – и способы регуляции своей деятельности, включая планирование, контроль и коррекцию. Универсальные способы действий осваиваются обучающимися на базе одного, нескольких или всех учебных предметов и применяются учащимися как в рамках образовательного процесса, так и при решении проблем в реальных жизненных ситуациях. Метапредметная проблемная ситуация – спровоцированное (созданное) пареподавателем состояние интеллектуального затруднения обучающегося , когда он обнаруживает, что для решения поставленной перед ним задачи ему недостаточно имеющихся предметных знаний и умений, и осознает необходимость их внутри- и межпредметной интеграции. Метапредметные компетенции:  ориентация учащихся в различных областях;  общеучебные умения информационно-логического характера;  организация собственной учебной деятельности;  основные универсальные умения информационного характера;  использование средств информационных и коммуникационных технологий; Свою задача как учителя физики я вижу реализацию метапредметного подхода через межпредметную интеграцию. Например, в рамках метапредмета «Знак» у обучающихся формируется способность схематизации. Но схему 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 физике — формулы и чертежи изучаемых процессов ,на химии — формулы химических соединений и записи химических реакций; на истории —таблицы с данными; на геометрии — чертежи фигур и сами фигуры и т. д.). Схема снимает проблему с заучиванием больших массивов учебного материала. Позволяет структурировать знания. Здесь безграничные возможности открываются при использования интеллект- карт. Интеллект-карты — это инструмент, позволяющий: эффективно структурировать и обрабатывать информацию; мыслить, используя весь свой творческий и интеллектуальный потенциал. Интеллект-карты можно использовать:  при изучении нового материала, заменив традиционное составление конспекта при прослушивании объяснения преподавателя ;  составить интеллект- карту по рассказу учителя, при прослушивании докладов, сообщений, просмотра презентаций;  при работе с учебником – составить интеллект карту по параграфу «Линза»( 8 класс)  в качестве домашнего задания-составить интеллект карту по параграфу «Ультразвук и инфразвук в природе и технике» (9 класс)
 по теме - составить интеллект карту по теме «Изменение агрегатных состояний вещества»,  по физической величине- составить интеллект карту по физической величине «Давление» (7 класс)  по явлению - составить интеллект карту по явлению «Диффузия» (7 класс); «Дисперсия» (11 класс)  по главе «Квантовые свойства света»(11 класс). При формулировки задания важно сообщить критерии оценивания – не надо ограничиваться рамками предмета, можно и нужно использовать свои знания по другим учебным областям, различные поисковые системы, источники. Обязательно производить анализ созданных интеллект карт, указывая на недочеты и достоинства. Лучшие работы – грамотно структурированные, демонстрируются, обсуждаются. Обучение созданию структурированных схем не простой и достаточно кропотливый процесс. Разный уровень обобщения, разный объем структурирования материала, разный уровень развития и формирования метапредметных умений. Умение решать задачи – один главных критериев сформированности УУД по физике. Реализуя метапредметное знание «Задача» обучающиеся получают знание о разных типах задач и способах их решения. При изучении метапредметного знания «Задача» у обучающихся формируются способности понимания и схематизации условий, моделирования объекта задачи, конструирования способов решения, выстраивания деятельностных процедур достижения цели. Обучающихся в рамках этого метапредметного знания знакомятся с процессом постановки задач, поиском и рефлексией средств их решения, осваивают технику перевода проблем в задачи и т. д. Здесь на первый план выходят не конкретные физические задачи с четко прописанным условием и алгоритмом решения, а так называемые «открытые задачи», «ситуационные».
Ситуация №1
На выпускной ученики 11 класса предложили совершить совместный полет на воздушном шаре. Что для этого необходимо? Ситуация вынуждает сформулировать задачу. Первый путь: Построить воздушный шар самостоятельно. Определить параметры воздушного шара, который мог бы поднять всех учеников 11 класса в воздух на заданную высоту. Определить массу всех учеников класса. Вспомнить и применить физические основы воздухоплавания. Подобрать материал оболочки шара, размеры и параметр корзины и т.д. Второй путь: найти организацию, осуществляющую перевозки пассажиров на воздушном шаре. Третий путь: заменить полет на шаре полетом на самолете, путешествием на яхте и т. д.
Ситуация №2

Вы командир взвода, выполняющего боевую задачу. Перед вами преграда-река. Предложите способы переправы через реку. Путь первый- построить пантон (плот). Для этого нужно вспомнить условия плавания тел, рассчитать массу перевозимого груза, знать плотность веществ из которого возможно будет изготовить пантон (плот), рассчитать его параметры. Задачи из «открытой» превращается в «закрытую» с вполне конкретным условием. Путь второй - найти место переправы с небольшой глубиной и небольшой шириной реки. Здесь понадобятся не только знания физики (как определить глубину водоема), но и знания математики, географии (работа с картой местности), биологии.
Ситуация №3
Перед вами поставлена задача - поднять со дна затонувший корабль. Предложите способы реализации этого задания. Сначала можно организовать работу по созданию банка «идей», обсуждение и отбор самой креативной или, наоборот, самой реалистичной и практически выполнимой идеи.
Ситуация №4
Предложите свои «авторские » способы борьбы с гололедом. Кроме традиционных – посыпать реагентами, песком, солью, сделать неровности на гладкой поверхности льда, могут возникнуть и совершенно фантастические способы борьбы с гололедом. А это большая победа педагога. Разбудить творческую фантазию обучающихся – вот главная задача педагога . Предложенные задачки — вполне типовые открытые задачи. По типу — исследовательские. По предмету — физические. Чему учатся дети при использовании таких задач?  Умению толково задавать нужные, «правильные» вопросы.  Работать совместно, коллективно, слышать друг друга.  Не останавливаться на первой пришедшей в голову мысли.  Выдвигать гипотезы.  Стремится к новым знаниям.  Уверенности в том, что они сами могут докопаться до истины.  Умению самостоятельно выражать свои мысли.  Умению искать информацию в окружающем мире. Большой потенциал в формировании метапредметных умений –это межпредметные уроки и внеклассные мероприятия и занятия. Самое продуктивное, на мой взгляд, это проведение повторительно-обобщающих уроков (занятий) межпредметного содержания. Преимущества интегрированных (бинарных) уроков очевидно:
 способствуют повышению мотивации учения, формированию познавательного интереса учащихся, целостной научной картины мира и рассмотрению явления с нескольких сторон;  способствуют развитию речи, формированию умения учащихся сравнивать, обобщать, делать, выводы; интенсификации учебно-воспитательного процесса, снимают перенапряжение, перегрузку;  углубляют представление о предмете, расширяют кругозор;  способствуют формированию разносторонне развитой, гармонически и интеллектуально развитой личности;  устанавливают связи между фактами, которые подтверждают или углубляют определенные выводы, наблюдения учащихся в различных предметах,  систематизируют знания;  формируют общеучебные умения, навыки и рациональные навыки учебного труда, как следствие и метапредметные компетенции,  способствуют росту профессиональной компетенции самого учителя. Основной метод интегрированного обучения -это исследовательский метод (учащиеся самостоятельно сопоставляют факты, суждения об одних и тех же явлениях, событиях, устанавливают связи и закономерности между ними, применяют совместно выработанные учебные умения). На таких метапредметных занятиях происходит рассмотрение комплексных проблем, которые по самой своей сути требуют привлечения знаний из разных предметов (например, биология);- активное использование знаний, полученных на уроках по другим предметам (привлечение понятий, образов, представлений из других дисциплин); Интегрированные задания выполняются учениками с большим интересом т.к . обучающиеся сами выбирают траекторию выполнения поставленной задачи, больше занимаются самостоятельно, что развивает у них умение выбирать соответствующие технологии, умение сравнивать, создавать и использовать нужные модели, процедуры изучения и обработки информации. Тем для интеграции бесконечное множество. Например, при изучении темы «Изменение агрегатных состояний вещества» повторение целесообразно провести в форме бинарного урока физики и литературы. Цель интеграционного исследования может стать такое вещество как «вода» в различных агрегатных состояниях. Задания к повторительно-обобщающему уроку «Вода глазами естествоиспытателя и поэта»  Объясните физический смысл пословиц и поговорок «как с гуся вода», «шилом море не нагреешь»; «снег на полях- хлеб в закромах»;
«коси коса пока роса».  Работа с текстом физического содержания Дать задание – составить «синквейн», «хокку», придумать вопросы по тексту, название текста, продолжить текст, используя свои знания по физике.  Составить текст сюжетной физической задачи - по графику процесса, - по предложенному решению, - по предложенному физическому процессу (кипение, плавление, парообразование)  Подобрать описание природного явления (пурга, снегопад, град , выпадение росы) используя литературные источники и научное описания явления. Сделать анализ, сравнив описание явления литературным и научным языком. Поэтическое описание явления Научное объяснение Заметает пурга Белый путь, Хочет в мягких снегах Потонуть. Ветер резвый уснул На пути; Ни проехать в лесу, Ни пройти. Забежала коляда На село, В руки белые взяла Помело. Гей вы, нелюди-люди, Народ, Выходите с дороги Вперёд! Испугалась пурга На снегах, Побежала скорей На луга. Ветер тоже спросонок Вскочил Да и шапку с кудрей Уронил. Утром ворон к берёзыньке Стук... И повесил ту шапку На сук. С.Есенин. Пурга ́ (от карел. purgu, фин. purku) — сильная низовая метель, преимущественно возникающая в равнинных безлесных местностях при вторжениях холодного воздуха. Пурга может идти при отсутствии снегопада и ясном небе. Пурга является одной из разновидностей метели, а именно – низовой метели. Ее вызывает ветер, дующий со скоростью не меньше чем 7 м/с. Во время пурги с поверхности земли поднимается свежий снеговой покров, которого не коснулся процесс таянья и который не успел покрыться ледовой корочкой. Особенностью пурги является то, что она может перемещать снег даже при отсутствии атмосферных осадков, при абсолютно чистом, безоблачном небе. Появление пурги вызывают антициклоны, пришедшие с Арктики. На стекле – морозный иней. Сколько чёрточек и линий! И ́ ней — вид твёрдых атмосферных осадков. Представляет собой тонкий
Знаю только я одна, Кто стоит там у окна. На стекло Снегурка дышит И прилежно буквы пишет, Водит пальчиком сама: «С» — снежинки, «З» — зима. Френкель Н. слой кристаллического льда различной мощности, нарастающего на поверхности земли и наземных предметах при отрицательной температуре почвы, малооблачном небе и слабом ветре. Кристаллы инея при слабых морозах имеют форму шестиугольных призм, при умеренных - пластинок, а при сильных - тупоконечных игл.  Работа с фразеологизмами - выяснить физический и литературный смысл выражений: «Вилами по воде писано» – еще не известно как будет, исход не ясен (взаимодействие молекул, текучесть жидкости) «Воду в решете носить» – попусту тратить время, заниматься бесполезным делом (силы поверхностного натяжения, сила тяжести); «Выйти сухим из воды» – остаться безнаказанным, без плохих последствий (явление смачивания и несмачивания ) При реализации метазнания «Формула» необходима и полезна интеграция с математикой. При изучении темы «Равномерное движение», «Гидростатическое давление», «Закон Ома» - показать использование свойств линейной функции в физике, исследование и построение графиков зависимости пути от времени, скорости от времени движения, силы тока от напряжения в проводнике при фиксированном сопротивлении, гидростатического давления от высоты столба жидкости. При изучении темы «Равнопеременное движение»- использование квадратичной функции, построение графиков зависимости координаты, перемещения, пути равноускоренного движения от времени. При изучении темы «Механическая работа», «Работа в термодинамике» показать применение умения находить площади фигур для вычисления физических параметров. Полезными будут задания по подбору физических, химических, биологических процессов и явлений, описываемых функциями различного вида и составлению формул этих процессов.
Проектная деятельность
Одним из способов, способствующих наиболее эффективному формированию и развитию метапредметных компетенций учащихся, является проектная деятельность учителя и обучающихся в ходе образовательного процесса . Ф ормирование метапредметных компетенций (учебно – познавательной, общекультурной, коммуникативной, информационной, ценностно – смысловой, компетенции личного совершенствования) обучающихся происходит в процессе работы над проектом. В ходе реализации одного проекта ученики используют знания, полученные на различных уроках школьной
программы; учатся добывать, обрабатывать, систематизировать информацию из различных источников; приобретают умения объективного оценивания и самооценивания. Примеры межпредметных проектов: «Из истории научных открытий: Майкл Фарадей» , «И.Ньютон и законы динамики» (бинарный проект физика и английский язык); «Физика и литература. А.С.Пушкин- великий ученый- природовед» ,«Сборник задач по физике и астрономии по произведениям русских поэтов и писателей», «Физика в мифах и легендах народов мира » (бинарные проекты физика и литература); « Живые приборы», «Мой кот Пушок как живой объект физического исследования», «Физики в гостях у биологов», «Осмотическое давление» , «Цвет растений на других планетах (физика и биология) Технические проекты - изготовить модель фонтана, гейзера, электроскопа, конденсатора, автопоилки, гальванического элемента, электродвигателя, «Физика за чашкой чая» , «Физика за обеденным столом»(физика и технология); «История создания тепловых машин», «Роль изобретения Джеймса Уатт в истории человечества» - (физика и история). Заключение. На деле часто очень сложно провести четкую грань между метапредметным и межпредметным подходами. “Мета” - “над”, “всеобщее”, “интегрирующее”, а “Меж” - “близко к тому и к другому”, “в смеси с чем-то”. В связи с этим важно отметить, что в процессе формирования метапредметных компетенций происходит не только межпредметное взаимодействие, но и осознание обучающихся взаимосвязи и взаимозависимости всех жизненных процессов, систем, законов, обеспечивается целостность представлений ученика об окружающем мире как необходимый и закономерный результат его познания. Стандарты второго поколения предусматривают преподавание метапредметов как отдельных дисциплин, но уже сегодня мы можем несколько опередить время и подготовить наших учеников и самих себя к данной системе работы, используя на своих уроках элементы метапредметного подхода. Формирование метапредметности как средства формирования целостной картины мира в сознании обучающегося , вполне адекватно отвечает задачам, которые ставятся перед школой при введении новых стандартов образования. Основной смысл метапредметности отлично выражен в следующем выражении: "Жизнь на уроке должна стать подлинной.. и тогда у наших детей появится желание и смысл учиться" М.Леонтьева, главный редактор издательства "Просвещение". Используемые источники: 1. Новиков А.М., Новиков Д.А. Образовательный проект: методология образовательной деятельности. - М.,2004. 2. Иванов Г. Формула творчества или как научиться изобретать. М.: «Просвещение», 1994. 3.
4. Кулакова Е.А. Развитие творческих способностей учащихся в процессе проектной и учебно-исследовательской деятельности // Исследовательская деятельность учащихся в современном образовательном пространстве: Сборник статей / под общей редакцией к. пс. Н. А.С. Обухова. М.: НИИ школьных технологий, 2006.


В раздел основное полное образование