Ситуационные задачи по физике как средство практико-ориентированного обучения в свете реализации требований новых образовательных стандартов

Храмцова Светлана Николаевна

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов № 61» города Кирова.

СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ КАК СРЕДСТВО ПРАКТИКО-ОРИЕНТИРОВАННОГО ОБУЧЕНИЯ В СВЕТЕ РЕАЛИЗАЦИИ ТРЕБОВАНИЙ НОВЫХ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ СТАНДАРТОВ

Актуальность

Предполагаемое исследование актуально с точки зрения реализации ФГОС второго поколения, обновления содержания образования и формирования предметных и метапредметных компетенций учащихся на уроках физики.

Системно-деятельностный подход, заложенный в идеологии нового ФГОС, изменяет общую парадигму образования: в переходе от цели как усвоения ЗУН к цели «учись учиться»; от изолированных понятий учебных предметов к включению содержания образования в контекст решения учащимися жизненных задач; от индивидуальной формы усвоения знаний к признанию решающей роли учебного сотрудничества по моделям кооперативной педагогики [1]. В связи с этим важнейшим методическим ресурсом обновления содержания образования являются ситуационные задачи (далее - СЗ) для обучения школьников решению жизненных проблем с помощью предметных знаний. Овладение методом решения СЗ позволит педагогам представить результаты образования комплексом умений и навыков в понятиях «философии компетентностей», выраженных через ключевые компетенции. Ключевыми они названы потому, что являются как бы «ключами», при помощи которых школьнику предстоит открыть дверь будущей профессиональной деятельности. В связи с этим встаёт вопрос: можно ли научить компетенциям всех учащихся в отличие, например, от привычных систематических знаний по школьным предметам? Первым утвердительно ответил на этот вопрос Дж. Равен (1984), понимая под уже сформированной у школьника компетентностью такое синтетическое понятие как способность решать задачи, корреспондирующие с реальными жизненными ситуациями [2, с. 16–20].

Однако отечественная система образования на протяжении последних десяти лет не сумела продвинуться в решении перспективной, новой для образования задачи. Об этом свидетельствуют результаты участия российских школьников в международных программах PISA (2000, 2003, 2006, 2009 гг.), при помощи которых исследуют новые процессы в образовании в развитых странах мира. По результатам четырёх исследований, начиная с 2000 года, выявлено отсутствие умения у российских школьников решать предметные/многопредметные задания, помещённые в бытовой, социальный, производственный контекст или в привычную ситуацию. Повторим, что данная компетенция в современном мировом образовании названа стержневой, но она в нашей стране до сих пор вне центра внимания [2, с. 26–27]. Наработка опыта в использовании метода решения жизненных ситуаций, который должен пригодиться молодому человеку в будущей взрослой жизни – это, так называемое, образование с дальним переносом, и своим вектором оно направлено в профессиональное будущее школьника. На достижение этой же цели современного образования ориентирует педагогов и новый ФГОС путём включения образования в контекст решения жизненных задач, а инструментами поддержки становятся универсальные учебные действия, которые подготавливают основу для формирования всех планируемых компетенций учащихся[3, с. 5–12].

Выпускник школы для того, чтобы адаптироваться в обществе, должен уметь учиться, быть творческой личностью, способной самостоятельно решать те или иные проблемы. Специфика современного понимания качества такова, что качество результатов образования рассматривается как компетентность школьников в решении реальных проблем и задач, возникающих в жизненных ситуациях. Сформирована такая компетентность может быть только в процессе решения проблем повседневной жизни, и в этом плане огромным потенциалом обладают ситуационные задачи и задачи типаPISA.

Если мы будем в ходе обучения в системе использовать ситуационные задания и задачи типаPISA, то мы оптимизируем процесс обучения, научим ребенка думать, быстро ориентироваться в разнообразной информации, самостоятельно и оперативно отыскивать необходимые для решения проблемы сведения и, наконец, активно, творчески пользоваться своими знаниями и умениями для решения жизненных проблем (именно в этом, как показали международные исследования PISA по оцениванию образовательных достижений школьников, российские школьники испытывают определенные трудности).

Ситуационные задачи и задачи типаPISA позволяют ученику осваивать интеллектуальные операции последовательно в процессе работы с информацией: ознакомление - понимание - применение - анализ - синтез - оценка.

Через ситуационные задачи и задачи типаPISA учащиеся учатся получать новые знания, они конструируют свое знание из внешних (информации) и внутренних (опыт, мотивы, ценности) элементов; учатся «делать», т.е. практически применять изученное; учатся «быть», что выделяет умения, необходимые каждому человеку для полного развития собственных возможностей. Таким образом, рассмотренные типы задач способствуют реализации практико-ориентированного обучения.

Ситуационные задания и задачи типаPISA позволяют интегрировать знания, полученные в процессе изучения разных предметов. При этом они могут предусматривать расширение образовательного пространства ребенка.

Новизна исследования заключается в разработке авторской методики применения ситуационных задач и задач типаPISA для реализации требований ФГОС второго поколения по физике в современных образовательных условиях. Именно поэтому мы избрали в качестве темы нашего диссертационного исследования «Ситуационные задачи по физике как средство практико-ориентированного обучения в свете реализации требований новых образовательных стандартов».

Объект: процесс обучения школьной физике в условиях подготовки к реализации образовательных стандартов второго поколения.

Предмет: применение ситуационных задач и задач типаPISA по физике как средства практико-ориентированного обучения в основной школе.

Цель: обоснование, разработка и апробация концептуально-практической методической системы по применению ситуационных задач и задач PISA как средства обеспечения требований новых образовательных стандартов в процессе обучения физике в основной школе.

Гипотеза: такие требования нового образовательного стандарта как:

– переход на компетентностно-деятельностную модель обучения физике и усиление практико-ориентированной его составляющей;

– развитие самостоятельности как качества личности;

– повышение мотивации и позитивного эмоционального отношения к учению;

– создание условий для развития творческого потенциала обучающихся – можно реализовать при обучении физике, если:

– сформулировать концепцию создания и использования ситуационных задач и задач PISA в обучении физике;

– сконструировать систему таких задач;

– разработать и апробировать методику обучения с использованием авторской концепции и системы задач типа PISA по предмету.

Задачи исследования:

1. Проанализировать ведущие тенденции развития образовательного процесса по физике в соответствии с требованиями ФГОС.

2. Выявить и охарактеризовать возможности использования ситуационных задач и задач PISA по физике как средства практико-ориентированного обучения в основной школе.

3. Раскрыть роль этих задач в повышении мотивации, позитивного эмоционального отношения к учению и формирования самостоятельности школьника.

4. Разработать концепцию создания и использования ситуационных задач и задач PISA в обучении физике.

5. Сконструировать и апробировать методику обучения с использованием авторской концепции и системы задач типа PISA по предмету.

6. Определить эффективность предлагаемой методики с точки зрения создания условий для развития творческого потенциала при обучении физике.

Положения, выносимые на защиту:

1.Ведущими тенденциями развития образовательного процесса по физике в соответствии с требованиями ФГОС являются:

– переход на компетентностно-деятельностную модель обучения физике и усиление практико-ориентированной и метапредметной его составляющих;

– развитие самостоятельности как качества личности;

– повышение мотивации и позитивного эмоционального отношения к учению;

– создание условий для развития творческого потенциала личности.

2. Концептуальная модель практико-ориентированного обучения физике с использования ситуационных задач и задач типа РISA,включающая:

– стратегически значимые ориентиры формирования и развития качественного физического образования: ФГОС, концепцию непрерывного образования; концепцию ключевых компетенций; ситуационные задачи и задачи типа РISA;

– цель обучения физике как формирование у обучаюшихся общекультурной компетентности в области физики; способов специальной предметной деятельности; способности применения полученных знаний при решении проблем в реальных жизненных ситуациях;

– использование в качестве методологической основы организации обучения интегративного подхода, объединяющего системно-деятельностный, целостный, личностный и компетентностный подходы;

– содержательный блок как совокупность компетентностной модели выпускника школы; компетентностной структуры содержания предмета "физика" с включением фундаментальных образовательных объектов (дидактических единиц стандарта); практико-ориентированного учебного материала; элементов содержания для создания возможности определения личных смыслов учениками;

– организационный блок, предусматривающий реализацию практико-ориентированного обучения школьников физике через такие формы организации учебно-познавательной деятельности, как: урок; элективный курс; дополнительное образование по физике; индивидуальную консультацию; участие в международных сопоставительных исследованиях по естественнонаучной грамотности PISA;TIMSS и др.; внеклассную работу; проектную деятельность;

– технологический блок, позволяющий выполнить требования общедидактических принципов наряду с принципами интегративности, нормативности, личностной ориентированности, развития личности в деятельности, творчества; специфических принципов методики физики – ступенчато-концентрического построения физики; генерализации; цикличности.

– основнуюидеюобеспечения практико-орентированного характера обучения физики через использование ситуационных задач и задач типа РISA.

3. Средства реализации концептуальной модели, включающие модель урока физики с использованием ситуационной задачи; методику создания учителем ситуационных задач; ситуационные практико-ориентированные задачи с определенной структурой и задачи типа РISA; модель взаимодействия учителя и учеников в процессе работы с ситуационными задачами (разработка, презентация, организация процесса решения школьниками задач, диагностика развития и достижений школьников).

4. Методика использования ситуационных задач и задач типа РISA обеспечивает практико-ориентированный характер обучения физике, способствует развитию самостоятельности и творческого потенциала школьников, поддерживает их позитивное эмоциональное отношение к учению.

Методы исследования:

1)теоретические методы исследования: изучение и анализ философской, социологической, педагогической, методической литературы; анализ предмета исследования; моделирование учебно-воспитательного процесса; анализ и синтез результатов исследования;

2) эмпирические методы: изучение педагогического опыта путем наблюдения, анкетирования, бесед, проведения тренинга, обобщения полученных данных; педагогический эксперимент;

3) математические методы: статистическая обработка данных.

По результатам проведенного нами исследования опубликованы две статьи в сборнике статей «Познание процессов обучения физике» под редакцией Ю. А. Саурова: «Исследование практики обучения физике в аспекте использования задач типаPISA» и «Опыт разработки ситуационной задачи по теме «Механические колебания и волны. Звук».

В центре повышения квалификации работников образования г. Кирова (ЦПКРО) 11.03.2013 г. нами проведен четырехчасовой практикум-семинар по теме «Практико-ориентированные задачи по физике как средство реализации требований новых образовательных стандартов».

16.05.2013 г. сделано выступление на научной студенческой конференции в ВятГГУ.

Нам надо было выяснить, что если будем систематически включать на различных уроках разнообразные формы работы с использованием ситуационных задач и заданий в формате PISA, то можно повысить мотивацию учения, познавательную активность и понизить уровень гнева. Это было сделано, а затем снова была проведена Диагностика мотивации учения и эмоционального отношения к учению (модификация А.Д. Андреевой), и получилось следующее: уровень мотивации учения и познавательной активности повысился, уровень гнева и тревожности снизился, что для учителя и ученика являются позитивными показателями.

Далее нам стало интересным выявить уровень представлений учителей физики о задачах типа PISA и ситуационных задачах, и методике их использования в процессе обучения физике.

Анкетирование учителей физиков показало, что большинство респондентов не знали о таких задачах. После знакомства учителей с ситуационными задачи и задачами в формате PISA большинство готово применять эти задачи в своей педагогической деятельности, так как считают такие дидактические средства полезными и эффективными для обновления содержания образования при внедрении новых стандартов и повышении качества образования.

После проведения теста, учителям было предложено ответить на вопросы анкеты «Использование заданий в формате PISA и ситуационных задач в обучении физике» (отвечали 23 учителя). Анализ ответов учителей представлены в скобках после вопросов.

1. Знали ли Вы раньше о заданиях в формате PISA и ситуационных задачах?

A. Да. Б. Нет. В. Четких представлений об этих заданиях нет. Г. Свой вариант ответа.

(Да-22%; Нет-39%; Четких представлений об этих заданиях нет-39%)

2. Выделяли ли Вы в учебнике (сборниках задач) задачи подобные заданиям в форматеPISA и ситуационные задачи в обучении физике?

A. Да. Б. Нет. В. Не очень ясно. Г. В этом нет необходимости.

(Да-19%; Нет-67%; Не очень ясно-10%; В этом нет необходимости-4%)

3. Как Вы считаете, если у Ваших учеников интерес к подобным заданиям?

А. Есть постоянный интерес. Б. Нет интереса. В. Трудно определить, есть ли интерес. Г. Свой вариант ответа.

(Есть постоянный интерес-19%; Нет интереса-5%; Трудно определить, есть ли интерес-71%; Свой вариант ответа-19%)

4. Как Вы думаете, на какую бы оценку выполнили подобные задания, Ваши ученики?

("3"-27%; "3-4"-23%; "4"-23; Не смогли оценить-18%; Справились бы-27%)

5. Назовите 3-4 затруднения, которые возникли у Вас при выполнении задания?

(Не отвечали на вопрос-45%; Нет практики в решении таких задач-15%; Не полная информация в заданиях-15%; Не достаточно методологических знаний-15%; Необычность, нестандартность. оригинальность-55; Нет затруднений-5%)

6. Можно ли использовать эти задания в вашей школе?

(Да-78%; Не ответили-22%)

7. Каких знаний не хватает при решении подобных задач (методических, физических)?

(Методических-32%; Физических-23%; Методологических-9%; Не ответили-23%; Знаний дотаточно-9%; Методических и физических-4%)

Задания проведенной работы не вызывают у школьников и у учителей отторжения, наоборот, воспринимаются с интересом. К сожалению, в практике работ школ таких заданий мало или нет вовсе. Социальная мотивация на ЕГЭ «вымывает» познавательную мотивацию, хотя следует признать, что для определенного среза школьников является «движителем» работы и совершенствования умения применять знания на практике.

Результативность: Тест апробирован в 2008, 2012 годах. Результаты получились следующими: (сначала результаты 2008 года, а в скобках 2012) из 23(23) справились все 23(23); на отметку «5» – 43%(35%), на отметку «4» -– 35%(48%) , на отметку «3» – 22%(17%). С этим тестом справились все, так как на классах велась целенаправленная работа по формированию умений работы с учебным текстом. Большого отличия в показателях нет, но качественнее выполнили тест в 2012 году. Тест, предлагаемый учащимся был представлен в необычных для них формулировках. Реакция учеников на предложенные задачи была разная: понравились такие задания – 78% (81%) ученикам (своими необычными формулировками, можно высказать свою точку зрения, решить жизненную ситуацию), не понравились – 22% (19%) (надо над заданиями думать). С интересом выполняли 83% (92%) человек. Этот тест также является диагностическим, так как выявляет уровень сформированности умений у учащихся: переходить от одного вида текста к другому и извлекать из каждого нужную информацию, давать ответ в свободной форме, использовать научно-практические знания для решения жизненных ситуаций, составлять тезисы выступления и др.

Исходя из вышесказанного, можем утверждать, что цель нашего исследования достигнута, т.е. обоснована, разработана и апробирована концептуально-практическая методическая система по применению ситуационных задач и задач PISA как средства обеспечения требований новых образовательных стандартов в процессе обучения физике в основной школе.

Гипотеза, поставленная в начале исследования, подтвердилась: что такие требования нового образовательного стандарта как:

– переход на компетентностно-деятельностную модель обучения физике и усиление практико-ориентированной его составляющей;

– развитие самостоятельности как качества личности;

– повышение мотивации и позитивного эмоционального отношения к учению;

– создание условий для развития её творческого потенциала – можно реализовать при обучении физике, если:

– сформулировать концепцию создания и использования ситуационных задач и задач PISA в обучении физике;

– сконструировать систему таких задач;

– разработать и апробировать методику обучения с использованием авторской концепции и системы задач типа PISA по предмету.

В заключении нужно сказать, что поставленная проблема недостаточно изучена, остается актуальной и имеет перспективу для более глубокого исследования. В связи с отсутствием достаточного количества разработок по данной проблеме, в обучении физике они используются редко или не используются вообще. А так как поставленная гипотеза подтвердилась, необходимо дальнейшее совершенствование методологии разработки и использования таких задач в образовательном процессе и внедрения их в школьный курс физики.

Библиографический список:

Новые педагогические практики: конструирование и применение ситуационных задач: учебно-методическое пособие/сост: Слобожанинов Ю.В. [Текст]: Ю. В. Слобожанинов -Киров,2012.-72с

Беркалиев, Т. Н. Инновации и качество школьного образования [Текст]: научно-методическое пособие для педагогов инновационных школ / Т. н. Берклиев, Е. С. Заир–Бек, А. П. Тряпицына. – СПб.: КАРО, 2007. – 144 с.

Формирование универсальных учебных действий в основной школе: от действия к мысли. Система заданий: пособие для учителя / А. Г. Асмолов[и др.]; под ред. А. Г. Асмолова. [Текст]: А. Г. Асмолова - М.: Просвещение, 2010.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/396359-situacionnye-zadachi-po-fizike-kak-sredstvo-p