О представлении авторского элективного курса

╚Физика планеты Земля (элементарные основы)╩

 

Т. Ю. Кузьмичева

Заслуженный учитель РФ,

г. Нижний Новгород, лицей, г. Бор

tyuk2001@mail.ru

 

══════════════ Приводится обоснованиеважности введения в образовательный учебный планэлективного курса ╚Физика планеты Земля (элементарные основы)╩, оцениваетсярольи место курса, его значимость в формированииважных для выпускника школы мировоззренческих компетенций.

 

═══════════ Ключевые слова: элективный курс, планета Земля, естественнонаучное мировоззрение, компетентности.

 

═══════════ Человечество достигло ╚космического╩ уровня развития цивилизации. Знания основ астрофизической картины мира, знания о планете Земля══ школа обязана передать младшему поколению.

═══════════ Какой объем составляет сегодня естественнонаучныйматериал в средней общеобразовательной школе? Контент - анализ обработанной информации (по данным учебных плановсовременной общеобразовательной школы) приводит к следующим выводам:

1.══ Общий процент естественнонаучного материала от общего числа часов (по классам) составляет в средней общеобразовательной школе 11,8%. В 7-9 классах доля естественнонаучных предметов возрастает до порядка 20%.

2. Общий процент материала сведений о планете Земля от общего числа естественнонаучныхчасов составляет 18,8%. Наибольшийобъем этой информации учащиеся получают в 5-6 классах.

3.══ Общий процент материала сведений о планете Земля от общего числа учебных══ часов составляет всего 2,3%.

═══════════ Значит,══ объем основополагающих элементов научного знания мировоззренческого характера в средней школе средствами естественнонаучного материала, а, тем более,о планете Земля - недостаточен. К тому же, из этой системы на сегодня выпало важное звено √ учебный предмет ╚Астрономия╩.

═══════════ Интересны результаты анализа программ естественнонаучных учебных предметов средней общеобразовательной школы с точки зрения формирования компетенций о планете Земля. А, именно,:

Окружающий мир (начальная школа):

(Из требований ФГОСов начальной школы II поколения) ╚┘Осознание ценности, целостности и многообразия окружающего мира┘╩ (1)

К 5 классу учащиеся получают только отрывочные, не закрепленные практическими заданиями сведения о планете Земля. Только 9% материала из учебного предмета ╚Окружающий мир╩ имеют отношение к планете Земля.

Природоведение: 20% от учебного курса дает информацию о планете Земля. Для закрепления материала предлагается очень мало задач и заданий.

═══════════ К 10 классу основнаячасть этого══ материала забыта.

Биология: 10% учебного материала посвящено проблемам жизни на Земле, экологическому состоянию Земли. Осознание экологического состояния планеты Земля у учащихся идет за счет разделов ╚Экологии╩ в 9 и 11 классах.

География: 35% учебного времени посвящены изучению оболочек Земли (только в 6-8 классах). Практика показывает, что из-за малого числа часов закрепление обширного географического материала -недостаточное. И к 10 классу остаются ╚верхушки╩ понятий, отрывочные сведения. Обобщенная мировоззренческая картина мира для учащихся √ неясная.

Химия: 10% учебного материала даеткраткие сведения о: о химических элементах в составе воды и примесях, в земной коре; растворимость веществ в воде. Но в чисто абстрактом подходе, не акцентируя важность этой информации для изучения планеты Земля. Об экологических проблемах загрязнения оболочек Земли поднимается вопрос в 10-11 классах.

Физика:14 % учебного времени посвящено теоретическим вопросам физики, которые в применении к физическим параметрам Земли помогли бы более глубоко формировать научное мировоззрение учащихся.А весь курс астрономии, описывающий ближний космос и взаимодействие планеты Земля с космическими теламипредставлен только разделом ╚Строение Вселенной╩ (7 ч.) (11 кл.). (2). Сам курс астрономии из курса средней школы убран.

Математика: 5-6 кл. - (0,45%) дает материал о размерахокружающего нас мира, длины окружности, площади и объемашара. Но все сведения в применении к описанию параметров Землиучитель ╚волен включать или не включать╩.

11кл. -(0,45%) дает возможность использовать материал о планете Земля в решении прикладных физических задач (3) (но по желанию учителя).

Информатика: 8-11 кл.(4% учебного времени) дает возможность использовать тематикукомплексных презентаций (но по желанию учителя).

═══════════

═══════════ А в базовые национальные ценности Концепции фундаментального ядра содержания общего образования (ФГОСы 2 поколения)включены такие важные источники нравственности и научного мировоззрения как ╚Природа (жизнь, родная земля, заповедная природа, планета Земля)╩ (3).

Если подойти к оценке данных сведений с точки зрения формирования ключевых, предметных (частных) и общих (жизненных) компетенцийу обучающихся в современной общеобразовательной школе, топросматриваетсяследующее (4):

═══════════ Из ключевыхкомпетенций в школе более всего формируются:

общекультурные, коммуникативные, информационные (коммуникационные), социально-трудовые, учебные. Например, учебные компетенции дают возможность для активного чтения, письма, целеполагания и т.д. Все эти компетенции помогают выпускнику ориентироваться в социуме, осуществлять коммуникативные связи, опираясь на общекультурные ценности человечества.

═══════════ Но мир планеты Земля, ближнего и дальнего космоса остается мало познанным и плохо понятым не только для среднего звена школьников, но и для старшеклассников. Эти компетенции должны даватьестественнонаучные учебные предметы, объем которых в современной школе, как было проанализировано выше, составляет всего 11,8%.

═══════════ Именно поэтому, на наш взгляд, слабо формируются и даже ╚уходят╩ из школьного образования возможности для уверенного формирования таких компетенций, как:

- ценностно-смысловые компетенции - научное мировоззрение, способность видеть и понимать окружающий мир;

- компетенции планирования, систематизации, выводов, реферативно-аналитического мышления;

-научно-критическое мышление;

-использование методики решения оценочных задач;

- компетенции использования дихотомического (многовариантного) мышления;

-экспериментальные и практически-расчетные умения;

-исследовательские мировоззренческие компетенции;

Об этом говорят не только результаты российских и международных тестирований, но и недостаточнаянаучная грамотность населения о Земле и взаимодействии планеты Земля с ближним космосом, о проблемах планеты Земля. Например,40% опрошенных из группы жителей нашей страны выбирали ответ ╚Солнце движется вокруг Земли╩

Одним из путей решения проблемы могут являться элективные курсы (начиная══ с 9 класса). Они развивают и дополняют школьное содержание образования, расширяют мировоззрение и компетенции обучающихся.

Понятно, что система межпредметныхмировоззренческих естественнонаучных элективных курсов должна отражать систему наук о природе. И это не только астрономия, но и науки о Земле.

Поэтому и существуют, например, в Российской Федерации в МГУ кафедра ╚Физики Земли╩, в США в Колумбийском университете - Обсерватория Земли.

═══════════ В нашей стране создано много различных по тематике и направленности интегративных элективных курсов по физике, астрономии. Учителяфизики во всех регионах страны творчески подходят к обучению и воспитанию учащихся и создают свои авторские элективные курсы (9-11 кл.) (10).

Например:

       К.Ю. Богданов, г. Москва, ╚Синтез наук √ оружие познания XXI века╩, ╚Физика,1 сентября╩ ╧ 21/2005

       Проф. Н.С. Пурышева, проф. Н. В. Шаронова, Д.А. Исаев, г. Москва, ╚Фундаментальные эксперименты в физической науке╩ (утверждено ═══Министерством образования РФ).

       Г.Л. Савинкова, г. Самара, ╚Измерения в физике╩, nsportal.ru/savinkova-galina-lvovna

       Р.Я. Симонян, А.П. Попова, г. Челябинск,╚Занимательная Вселенная╩, ╚Физика 1 сентября╩ ╧ 16/2006

       С. В. Парамонов, г. Абакан,╚Элементы небесной механики╩,╚Физика,1 сентября╩ ╧ 15/2009

       В.А. Орлов, С.В. Дорожкин, ╚Плазма √ четвёртое состояние вещества╩ (утверждено Министерствомобразования РФ), ╚Физика 1 сентября╩ ╧ 3/2005

       М.Н. Терещенко, г. Талнах, ╚Человек и космос╩, ╚Физика 1 сентября╩, ╧ 13/2007

       Н.В. Тишаева, г. Орёл, ╚Физические законы вокруг нас╩, ╚Физика 1 сентября╩,══════════════ ╧ 06/2008

       В.И. Есин, Запрудновская СОШ, Нижегородская обл., ╚Эволюция звёзд╩, ╚Физика 1 сентября╩, ╧ 10/2007

       Ю.В. Масленникова, г. Нижний Новгород, ╚Астрономия╩, 6 кл. , myshared.ru

       Ю.В. Масленникова, г. Нижний Новгород, ╚Становление естественнонаучной картины мира╩, 10-11 кл., myshared.ru

Очень интересны курсы, разработанныеучителем физики Н.В. Тишаевой ╚Физические законы вокруг нас╩, учителем физики и астрономии В.И. Есиным ╚Эволюция звезд╩, Заслуженным учителем, к.п.н., учителем физики и астрономии Ю.В. Масленниковой.

═══════════ Но мы считаем, что в этих курсах нет единой системы сведений о планете Земля, нет единой базы для полного формирования выше перечисленных компетенций.

 

Помочьв более активном формировании мировоззренческих и других знаний,умений,══ компетенций о нашей планете, ее месте во Вселенной исохранении и развитии жизниможет элективный курс для учащихся 10-х (можно и в 9) классов ╚Физика планеты Земля (элементарное введение)╩. Используя знания по основнымшкольным естественнонаучным предметам, ребята создадут для себя стройную картину сведений о Земле, научатся строго рассчитывать и объяснять ее физические характеристики, глобальные явления на ней и ближайших небесных телах.

Элективный курс ╚Физика планеты Земля (элементарные основы)╩ хорошо ╚укладывается╩ в раздел учебного плана школы ╚Естествознание╩, помогая, прежде всего, расширять базу материала о Земле, закреплять уже известные сведения, формировать научно-мировоззренческие компетенции, так важные для учащихся в 21 веке. Если курс проводится в профильном физико-математическом классе, то эффект от такого элективного курса усилится, так как компетентностная база учащихся становится выше.

═══════════

Роль курса ╚Физика планеты Земля (элементарное введение)╩ важна в интеграционных связях почти со всеми учебными предметами в старшей школе. Курс ╚Физика планеты Земля╩ построен с опорой на знания и умения учащихся, приобретенные на уроках физики, математики, географии, химии, биологии, природоведения. Но он и расширяет знания, умения и компетенции в области других учебных предметов, интегрируясь с физикой, с астрономией, с математикойи другими естественными дисциплинами. Значит, он обогащает и другие учебные предметы. На рисунке 1 схематично показаны взаимосвязь √ влияние нашего элективного курсана другие учебные предметы инаоборот (обозначено % - ое содержание учебного материала, связанного с компетенциями о планете Земля).

 

 

Физика

14%

 

 

Биология

21%

 

 
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рис.1

 

 

I.      ══Формирование компетенций методами и средствами курса

═══════════

═══════════ Именно элективный курс ╚Физика планеты Земля (элементарные основы)╩ в 10 классе (при достаточно сформированнных учебных компетенциях) (5 √ 9) дает возможность формировать следующие компетенции в свете деятельностногои личностно-ориентированногоподхода:

       Формировать научно-критическое мышлениев таких темах, как, например:

Образование планетной системы; Оценка эффекта таяния льдов на Земле; Суточное вращение Земли; Изменения видимости звездного неба с учетом прецессии; Солнечные и лунные затмения; Инверсии магнитного поля, ╚блуждание╩ магнитного поля; Роль внешних космических тел в эволюции поверхности и массы Земли; Способы космической безопасности Земли; Иные формы жизни во Вселенной.

       Совершенствовать компетенции: читательские, планирования, систематизации, выводов, реферативно-аналитического мышления в таких темах как, например:

═══════════ Образование звезд и звездных систем; Сферы Земли; Электрические токи в сферах

═══════════ Земли (вулканы, землетрясения, ураганы, грозы); Сравнительная характеристика

═══════════ условий для жизни на планетах Солнечной системы.

       Использования методики решения оценочных задач - во всех темах курса.═══════

       Формирования компетенции использования линейного и дихотомического (многовариантного) мышления (методики многовариантного поиска решения проблемы, нахождения оптимального варианта):

В практических работах, связанных с оценкой параметров Земли; Магнитные бури и причины их возникновения. Ионосфера Земли. Сферы Земли; Роль внешних космических тел в эволюции поверхности и массы Земли; Способы космической безопасности Земли; Физика молекул жизни (о кристаллической структуре ДНК);

Иные формы жизни во Вселенной;

       Совершенствовать экспериментальные и практически-расчетные умения - во всех практических работах.

       Активно формировать мировоззренческие компетенции (особенно в темах):

Введение (Образование звезд, планетных систем); Образование планеты Земля; Взаимодействие планеты Земля с космическими телами; Особенности планеты Земля.

       Развивать интеллектуальные и исследовательские компетенции: во всех темах курса; по направлениям выбранных индивидуальных творческих (учебно-исследовательских) работ.

       Проявлять деятельностный подходпри активных педагогических технологиях √ на протяжении всего курса.

       Использовать базу курса для подготовки к ЕГЭ - во всех темах курса, используя межпредметную интеграцию.

═══════════ Методика формирования компетенций предусматривает оптимальное применение активных педагогических технологий, методов, приемов через деятельностный подход:

- в классно - урочной системе(проблемное обучение, лекции с использованиемблочной технологии, практикумы, тренинги, лабораторно - практические занятия, семинары, деловые игры, информационные технологии);

- в системе индивидуального взаимодействия учителя с обучающимися(включая дистанционноеобразование) черезпроектирование индивидуальной образовательной траектории обучающегося (подготовка проектных, экспериментальных,научно-исследовательских, реферативных работ; участие в конкурсах, конференциях, интернет - проектах и др.);

- в системе дополнительного образованиячерез связи с объектами культурно - научного назначения городского, регионального и российского уровней (с ВУЗами, научно-исследовательскими центрами, с государственными и некоммерческими центрами дополнительного образования, с научными музеями, планетариями и др.)

 

Концепция представляемой программы состоит в том, что в ее содержании предусмотрена не только деятельность учащихся по теоретическому научному познанию планеты Земля, не только практическая деятельность по решению задач, выполнению творческих заданий и исследовательских работ, но и созданы условия для реализации компетентностного подхода в естественнонаучном и экологическомобразовании старшеклассников.

 

Цель курса:

- Сформировать у обучающихся цельную единую картину научных сведений о планете Земля, удовлетворяя индивидуальные познавательные интересы обучающихся в процессе их познавательной и творческой деятельности.

- Формировать или продолжать всесторонне развитие всех возможных в условиях курса компетенций.(5 - 9)

Программа элективного курса ╚Физика планеты Земля (элементарные основы) ╩ (10 - 11 класс, 35 ч./70 ч.) содержит разделы:

       Введение (Образование звезд, планетных систем);

       Образование планеты Земля;

       Кинематика движения планеты Земля;

       Динамика движения планеты Земля;

       Система Земля - Луна;

       Магнитное и электрическое поля планеты Земля;

       Взаимодействие планеты Земля с космическими телами;

       Особенности планеты Земля.

Очень важна практическая составляющая курса. В программу введены27 практических работ, семинары, деловые игры,══ экскурсии,защита творческих учебно - исследовательских проектов.

Для формирования межпредметных компетенций обучающихся образовательных учреждений очень важно использовать ═══════ научно - методическое образовательное пространство всего региона: научно-исследовательские центры, планетарии, научные музеи и т.д. Сотрудничество с ними, вовлечение обучающихся в мероприятия (олимпиады, конкурсы, конференции, научно-практические школы) оказывают большую помощь в освоении элективного курса ╚Физика планеты Земля (элементарные основы)╩.══════════════

═══════════ Модернизациясовременного школьного образования еще сохраняет естественно - научную базупрограммы, и в этом может активно помочь элективный курс ╚Физика планеты Земля (элементарное введение) ╩.

═══════════ Для 21 века очень важно оптимально и рационально использовать время обучения. Учащиеся, заканчивая школу, еще не скороосознают, что такое планета Земля и свое место и роль на ней, а в курсе ╚Физика планеты Земля╩ они уже активно подойдут к этому осознанию!

 

II.   Результативностьэлективного курса

╚Физика планеты Земля (элементарные основы)╩

 

Результаты изучения курсасоответствуют╚Требованиям к уровню подготовки выпускников╩:

       компетенции обучающихсяформируются в свете деятельностногои личностно-ориентированногоподхода;

       формируются компетенции, значимые для социализации выпускников;

       формируется мировоззрение, позволяющее правильно ориентироваться в окружающем мире, правильно оцениватьсостояние ноосферы планеты Земля;

       воспитывается творческое отношение к действительности, востребованное в обществе.

═══════ Мониторинг результативности образовательной деятельности автора данного курса и уровня обученностичетырех══ выпусков обучающихся по═══ элективномукурсу ╚ФизикаЗемли╩ дает══ положительный результат. При изучении курса наблюдалась══ высокаяпознавательнаяактивность ипродуктивная творческая исследовательскаядеятельность обучающихся. За2005 √ 2012 г.г. 108 чел. обучающихся имели 100% степень обученности при уровне качества обученности82%, подготовлены победители и призеры олимпиад по физике и астрономии:33 √ муниципального,9 √ областного и 4 √ российского уровней; призеры открытойгородской олимпиады по астрономии, астрофизике и физике космоса ИПФРАНа; более 100 человек - победители и призеры различных конкурсов научно-исследовательских работ, многие учащиеся √ участники научно-исследовательских экспедиций.

═══════════ Анализ ответов в анкетировании обучающихся и их родителей показывает положительное отношение обучающихся и родителей к изучению курса. При его изучении преобладал уровеньлегкого усвоения материала курса, в анкетах предпочтение в изучении курса было отдановыполнению практических работ. Родители отметили объективную социальную и образовательнуюпользу.

═══════════ Автор работаетнад══ созданием полного УМК для учителя и обучающихся, в том числе, учебного пособия для учителей и обучающихся══ ╚Физика планеты Земля (элементарные основы)╩. Первая часть книги ╚Физика планеты Земля (элементарныеосновы)╩ и ╚Проектирование учебного курса╩ (часть 1) выпущены в пробных экземплярах (см. Фото)

 

 

Т.Ю. Кузьмичева

 

ФИЗИКА ПЛАНЕТЫ ЗЕМЛЯ

(элементарные основы)

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧЕБНОГО КУРСА (Часть I)

 

 

г. Нижний Новгород

2014 г.

════════

 

 

 

Приведем пример содержания темы IОт Вселенной к планетам╩

╖ 1.Образование Вселенной. Теория ╚горячей╩ Вселенной.══════════════════

═══════ (О происхождении Вселенной)┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘═════════════════════════════════════

╖ 2.Образование звезд и звездных систем I поколения┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘══════

═══════ Практическая работа ╧1: Оценка размеров и массы протозвезды.════════

╖ 3.Образование звездII поколения┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘..═══════

═══════ Физические характеристикиСолнца.══════

═══════ Практическая работа ╧2: Оценка физических характеристик Солнца.══════

╖ 4.Типы и эволюция звезд┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘┘..═══════

═══════ Практическая работа ╧3: Работа с диаграммойГерцшпрунга √ Рассела.═══════

╖ 5.Образование планетной системы около звезды Солнце┘┘┘┘┘┘┘┘┘════════

═══════ Практическая работа ╧4: Сравнение характеристик планетСолнечной

═══════ системы.══════

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III.           ══Литература

1.     ╚Фундаментальное ядро содержания общего образования╩ под редакцией В.В. Козлова, А.М. Кондакова, М., ╚Просвещение╩, 2011

2.     Элективный курс по физике ╚Физика Земли╩ (10 класс), Фестиваль ╚Открытый урок╩ издательства ╚1сентября╩══ 2005/2006, г. Москва

3.     ╚Из опыта работы по элективному курсу ╚Физика Земли╩, методическийжурнал╚Физика╩ издательства ╚1 сентября╩ ╧ 16 , 2007 , г. Москва

4.     ╚Элективный курс ╚Физика Земли╩════════ ╚Новые технологии в преподавании астрономии: Материалы Всероссийской научно-практической конференции 2009, г. Н. Новгород

5.     ╚Физико-астрономическое образовательное пространство в естественнонаучном образовании обучающихся╩, Материалы VII международной научно-практической конференции ╚Новейшие достижения европейской науки╩ (Педагогические науки), Том 18,Июнь, 2011 г., София.

6.     Обзор журналов ╚Физика √ 1 сентября╩: http://fiz.1september.ru; ╚Физика в школе╩.

7.     О представлении авторского элективного курса ╚Физика планеты Земля╩. Материалы всероссийской конференции ╚Новые педагогические технологии: содержание, управление, методика╩, ═════ Март, 2013,══ г. Нижний Новгород

8.     О развитиикомпетенций═══ старшеклассников при изучении элективногокурса╚Физика планеты Земля╩. Материалы IX Международной научно-практической конференции ╚Восточное партнерство╩, ╚Педагогические науки╩, Сентябрь, 2013══════ , София.

9.     ╚Психодидактика высшего и среднего образования╩ (Материалы десятой юбилейной международной научно-практической конференции), г. Барнаул,2014, ╚О представлении авторского элективного курса ╚Физика планеты Земля╩, Т.Ю. Кузьмичева.