Формирование естественно-научной грамотности на уроках физики

Методические материалы на тему:

Формирование естественно-научной грамотности на уроках физики.

Учитель физики

МБОУ СШ № 31 г. Ульяновска

Зубрилина Наталья Николаевна

2023 год

В работе приводятся примеры задач, которые можно использовать для формирования естественнонаучной грамотности на уроках физики.

Ключевые слова: формирование УУД, естественнонаучная грамотность, метапредметные задачи.

Физика играет особую роль в современном мире, трудно переоценить значение фундаментальных исследований в жизни человека. Данная наука является важнейшим источником знаний об окружающем мире, непрерывно расширяется, представляет многократно увеличить возможности человека, вносит вклад в развитие духовного мира человека, формирует его мировоззрение.

На мой взгляд, физика является посредником между школой и большой наукой. И чтобы доказать детям, что физика не отвлеченный от жизни предмет, каждый раз приходится думать над вопросами : чему учить и как учить ? Первый вопрос понятен, так как определен государственными стандартами. Выходит, основное и актуальное сегодня – как учить?

Хочу напомнить слова философа Герберта Спенсера: «Великая цель образования – это не знания, а действия». Поэтому каждому учащемуся важно не только обладать некоторой системой знаний, а обязательно уметь применять их в жизненных ситуациях. Развивать функциональную грамотность в области естественных наук возможно с применением метапредметных задач.

Из Указа Президента Российской Федерации от 07.05.2018 г. № 204 «О национальных целях и стратегических задачах развития Российской Федерации на период до 2024 года»: «При разработке национального проекта в сфере образования Правительству РФ необходимо обеспечить: •глобальную конкурентоспособность российского образования; •вхождение Российской Федерации в число 10 ведущих стран мира по качеству общего образования».

Из государственной программы Российской Федерации от 26 декабря 2017 г. № 1642 "Развитие образования" (2018-2025 годы) : «Сохранение лидирующих позиций Российской Федерации в международном исследовании качества чтения и понимания текста (PIRLS), а также в международном исследовании качества математического и естественнонаучного образования (TIMSS); повышение позиций Российской Федерации в международной программе по оценке образовательных достижений учащихся (PISA)». Федеральный государственный образовательный стандарт (всех ступеней образования) а)изменение образовательной парадигмы – компетентностный подход; б) характер обучения и взаимодействия участников образовательного процесса – сотрудничество, деятельностный подход; в) доминирующий компонент организации образовательного процесса – практико-ориентированная, исследовательская и проектная деятельность, основанная на проявлении самостоятельности, активности, творчестве учащихся; г) характер контроля – комплексная оценка образовательных результатов по трем группам (личностные, предметные, метапредметные).

Изменение требований к уровню образования человека отражается в измене-нии содержания понятия «грамотность». До конца XIX века грамотным называли человека, умеющего читать и писать. («Толковый словарь живого великорусского языка» В.И. Даля). В 50-е годы XX века грамотность рассматривается в качестве одного из важнейших показателей уровня социального развития государства и общества. Понятие «грамотность» (умение читать и писать) было включено Всемирной Организацией Здравоохранения в 12 показателей, характеризующих здоровую нацию.

Термин «функциональная грамотность» введен ЮНЕСКО в 1957 году; 1965 г. – «совокупность умений читать и писать для использования в повседневной жизни и решения житейских проблем» (Всемирный конгресс министров просвещения в Тегеране); 1978 г. – «функционально грамотным считается только тот, кто может принимать участие во всех видах деятельности, в которых грамотность необходима для эффективного функционирования его группы и которые дают ему также возможность продолжать пользоваться чтением, письмом и счѐтом для своего собственного развития и для дальнейшего развития общины (социального окружения)»; 2002 г.-2012 г. «Десятилетие грамотности ООН» – функциональная грамотность становится больше, чем просто базовая грамотность: теперь это «…полноценно и эффективно функционировать как члены сообщества, родители, граждане и работники».

Современное понятие «функциональная грамотность» выходит за рамки простых умений-навыков читать - писать - понимать - ориентироваться и постепенно начинает включать более широкие сферы общественной и культурной жизни. Происходит попытка предусмотреть интеграцию личности в общество, ее вклад в его развитие, проявление индивидуальности в созидательной деятельности на благо общества. Изменяется назначение функциональной грамотности: она приобретает социально-экономическое значение.

Функциональная грамотность – это способность человека свободно использовать навыки и умения чтения и письма для получения информации из текста, то есть для его понимания, компрессии, трансформации и т.д. (чтение) и для передачи такой информации в реальном общении (письмо). А.А. Леонтьев назвал способ социальной ориентации личности, интегрирующий связь образования (в первую очередь общего) с многоплановой человеческой деятельностью.

Привожу примеры таких заданий, которые можно использовать на уроках физики:

Тема:Световые явления

Планируемые результаты: формирование умения решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи.Вы, наверное, обращали внимание на то, что трамваи нашего города часто выкрашены в разные цвета. Не противоречит ли это технике безопасности дорожного движения?

Ответ: конечно, данный факт способствуют увеличению дорожно-транспортных происшествий. Красный цвет, в который ранее были выкрашены трамваи, вызывает раздражение сетчатки глаза. Кроме этого красные лучи распространяются с меньшими потерями. Поэтому трамваи красного цвета видны издалека. Трамвай же зеленого цвета можно не заметить летом, а белого цвета – зимой.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе изучения нового материала с целью тренировки внимания и создания положительной мотивации на уроке.

Тема:Световые явления

Планируемые результаты: формирование умения решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Почему запрещающий сигнал светофора и запрещающие знаки на дороге - красного цвета? Выполните взаимопроверку в парах.

Ответ: красный цвет вызывает раздражение сетчатки глаза. Кроме этого красные лучи распространяются с меньшими потерями, поэтому красный сигнал дальше виден.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе изучения нового материала с целью тренировки внимания и создания положительной мотивации на уроке.

Тема: Влажность воздуха.

Планируемые результаты: формирование умения решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями; применять теоретические знания на практике.

Содержание задачи. Один любознательный автолюбитель, обратил внимание на тот факт, что ранним зимним утром окна его автомобиля замерзают изнутри, а других нет. В чем причина наблюдаемого явления ? Какой совет вы хотели быть водителю, чтобы окна его автомобиля не замерзали изнутри?

Ответ:Всалоне автомобиля повышена влажность воздуха, он конденсируется на окнах, а затем капли жидкости замерзают. Владельцу автомобиля необходимо чаще проветривать салон автомобиля.

Тема: Кинетическая энергия

Планируемые результаты: формирование умения решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями; применять теоретические знания на практике.

Содержание задачи. Вы - водитель автомобиля. Перед Вами лужа с илистым дном. Как Вы поступите: разгоните автомобиль перед лужей или, наоборот, сбавите скорость? Проверь себя.

Ответ: если увеличить скорость автомобиля, увеличится и кинетическая энергия автомобиля, следовательно, лужу можно преодолеть за счет увеличения кинетической энергии.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе изучения нового материала с целью тренировки внимания и создания положительной мотивации на уроке

.

Тема: Равновесие тел

Планируемые результаты: формирование умения проводить мысленные эксперименты и находить выход из сложившегося затруднительного положения, используя теоретические знания.

Содержаниезадачи. Вы на лодке попали в шторм. С точки зрения техники безопасности, какое положение надо занять в лодке? Проверь себя.

Ответ: чтобы лодка стала более устойчивой (чтобы центр тяжести был ниже), в лодке надо находиться сидя.

Тема: Тепловые свойства жидкостей

Планируемые результаты: формирование умения анализировать условия, строить логическую цепочку рассуждений.

Содержание задачи. Зимним утром водитель автомобиля не может тронуться с места, хотя двигатель работает исправно. В чем причина ? Какие бы советы Вы дали автолюбителю?

Ответ: скорее всего, вечером была теплая погода, снег начал таять и на тормозные накладки попала вода. Ночью температура воздуха понизилась, и тормозные колодки примерзли. Автолюбителю, лучше всего не оставлять на ночь автомобиль на ручном тормозе в зимнее время года.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе изучения нового материала с целью тренировки внимания и создания положительной мотивации на уроке.

Тема: Простые механизмы

Планируемые результаты: формирование умений аргументировано высказывать свою точку зрения.

Содержание задачи. Подготовьте сообщение о простых механизмах, которые есть у вас дома, на даче, в гараже. Кратко объясните принцип работы, а также условия получения выигрыша в силе.

Ответ: ножницы, механические часы, мясорубка, ручные мельницы для кофе и специй, выключатели, замки, механизм подачи бумаги в принтере, механизм раскладки дивана, кресла, дырокол, степлер, чесночница, механизм доводчика двери, механизм подъёма жалюзи, механизм микролифт кресла, блок для подъема грузов, бетономешалка для замеса раствора, ручная механическая дрель,

Методические рекомендации: учебная задача может быть использована на этапе закрепления. знаний учащихся.

Тема: Влажность воздуха

Планируемые результаты: формирование умения планировать ход эксперимента, строить логическую цепочку рассуждений.

Содержание задачи. Используя имеющееся оборудование, оценитe влажность воздуха в кабинете физики. Результаты запишите в тетрадь. Сравните результаты в группах.

Оборудование: барометр – анероид, гигрометр, рулетка.

Ход работы:

1. Определить влажность воздуха с помощью психрометра.

2. Определить влажность воздуха с помощью гигрометра.

3. Определить атмосферное давление с помощью барометра – анероида, а также температуру в кабинете.

4. Рассчитать относительную влажность воздуха по формуле : ᵩ

5. Результаты сравните. Объясните полученные результаты.

Методические рекомендации: учебная задача может быть использована при проведении лабораторного практикума в 9 классе в конце учебного года. При выполнении задачи необходимо составить алгоритм проведения лабораторной

Тема:Магнитное поле

Планируемые результаты: формирование умения решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями, высказывать свое мнение, рассуждать и строить предположения.

Содержание задачи. Вам необходимо зарядить аккумулятор автомобиля, но к сожалению, у него стерлись наименование клемм. Как выйти из сложившейся ситуации и определить положительную и отрицательную клеммы аккумулятора? Объясните свой ответ.

Ответ: на помощь может прийти компас, т.к. вокруг любого проводника с током существует магнитное поле, можно соединить клеммы аккумулятора проводником, а рядом расположить компас. По правилу буравчика можно определить направление тока в проводнике.

Методический комментарий:учебная задачаможет быть использована на этапе закрепления нового материала.

Тема: Энергия

Планируемые результаты: формирование умения применять теоретические знания в решении практических задач.

Содержание задачи. Вы - директор крупной компании, вам нужно перевезти крупногабаритный груз. Каким транспортом экономически выгоднее совершить перевозку, водным или железнодорожным? Объясните свой ответ.

Ответ: выгоднее воспользоваться водным транспортом, т.к. используется энергия воды. А при перевозке железнодорожным транспортом, необходимо произвести затраты на топливо.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе изучения нового материала с целью тренировки внимания и создания положительной мотивации на уроке.

Тема: Сила трения

Планируемые результаты: формирование умения применять теоретические знания в решении практических задач.

Содержание задачи. Вы с родителями находитесь на даче, пошел дождь. Для того, чтобы автомобиль меньше буксовал по грунтовой дороге лучше загрузить автомобиль, либо же ехать порожними. Объясните свой ответ.

Ответ: сила трения колес груженого автомобиля о грунт больше, чем у порожнего, так как сила трения зависит от силы давления.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе повторения, закрепления нового материала. При выполнении задачи полезноопределить законы физики, которые «управляют» рассматриваемым явлением, вспомните их логику, принципы, идеи, похожие случаи.

Тема: Работа электрического тока

Планируемые результаты: формирование умения решать задачи, связанные с реальными жизненными ситуациями.

Содержание задачи. Вычислите, какое количество электроэнергии Ваша семья потребляет в течение недели. Проанализируйте количество потребляемой энергии в зависимости от дня недели, а также от времени года.

Какую сумму денег Вы должны заплатить? Полученные результаты запишите в тетрадь.

Ответ:

Ход решения:

1. В течение недели ежедневно отмечать показания электросчетчика.

2. Узнать стоимость 1 кВт ч

3. Сложить все показания за неделю и умножить на стоимость 1 кВт.

Методические рекомендации: учебную задачу можно использовать при закреплении материала. При её выполнении полезно составить алгоритм действий. Полученные результаты сравнить с результатами своих одноклассников.

Тема: Давление жидкостей и газов.

Планируемые результаты: формирование умения применять теоретические знания в решении практических задач.

Содержание задачи. Вы квартире почувствовали запах газа, однако все газовые краны перекрыты. Как быстро найти утечку газа в квартире? Объясните свой ответ. Выполните взаимопроверку в парах.

Ответ: нужно трубу, ведущую к газовой плите смазать концентрированным мыльным раствором. В месте утечки газа образуется мыльная пленка из-за увеличения давления газа.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе изучения нового материала с целью тренировки внимания и создания положительной мотивации на уроке.

Тема: Магнитное поле

Планируемые результаты: формирование уменийосознанно и произвольно строить речевое высказывание в устной и письменной форме; строить логическое рассуждение, включающее установление причинно-следственных связей.

Содержание задачи. В годы Великой Отечественной войны выдающиеся советские физики академики А.П. Александров и И.В. Курчатов предложили стальные корпуса кораблей «обматывать» несколькими витками кабеля, по которому время от времени пропускали электрический ток. С какой целью это делали? Объясните свой ответ.

Ответ: с целью защиты кораблей от магнитных мин. Магнитное поле тока, проходящего по виткам кабеля, размагничивало корпус, и магнитный взрыватель мины «не чувствовал» корабля.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе изучения нового материала с целью тренировки внимания и создания положительной мотивации на уроке.

Тема: Относительность движения

Планируемые результаты: формирование умения взаимодействовать с партнёром, осуществлять сотрудничество.

Форма работы: групповая/ парная

Содержание задачи.Бревно плывет по течению реки. Один ученик утверждает, что оно находится в состоянии покоя, а другой, что бревно движется. Кто прав?

Ответ: правы оба ученика, но необходимо добавить относительно какой системы отсчета рассматривать движение. Если система отсчета связана с водой в реке, то бревно неподвижно, а если система отсчета связана с берегом, то бревно движется.

Методический комментарий: учебная задача может быть использована на этапе контроля. Предложенную задачу лучше выполнять в парах, при этом учащиеся комментируют собственные примеры, слушают примеры других учащихся, если необходимо, исправляют ошибки.

Тема: Механические и тепловые явления

Планируемые результаты: формирование умения взаимодействовать с партнёром, осуществлять сотрудничество, совместную деятельность, кооперацию.

Форма работы: парная/групповая.

Содержание задачи. Объясните с точки зрения физики смысл следующих пословиц:

а) «Куй железо пока горячо».

б) «Много снега – много хлеба».

в) «Пошло дело как по маслу».

Ответ: а) Куй железо, пока горячо. Повышение температуры резко увеличивает пластические свойства материалов, так что многие металлы поддаются ковке лишь в сильно нагретом виде. Раскалённым металлам довольно легко придать требуемую форму.

б)Много снега—много хлеба. Снег обладает очень плохой теплопроводностью, так как между его составными находится воздух, который является плохим проводником тепла, и чем толще снег, тем хуже он проводит тепло. Поэтому снег можно сравнить с одеялом, которое предохраняет озимые посевы от вымерзания. Кроме того, весной при таянии большего количества снега, в землю попадает больше влаги, что плодотворно сказывается на всходах зерновых культур.

в) Пошло дело как по маслу. Дело пошло как по маслу, значит легко, ничто не мешает движению. Пословица объясняется существованием силы трения, возникающей при соприкосновении поверхностей. Масло уменьшает коэффициент трения, а значит противодействует силе трения. Хорошо смазал - сила трения уменьшилась, и движение идет легче.

Методические рекомендации: учебная задача может быть использована при закреплении материала.

Список литературы

1. Болотова В.С. Формирование универсальных учебных действий (УУД) на уроке физики. Режим доступа: http://www.profistart.ru/ps/blog/12656.html.

2. Ивашкин Д.А. Освоение метода познания на уроках физики: журн. Физика в школе / Изд. Первое сентября, 2011, № 14, с. 23-25.

3. Игнатьева, Е. Ю. Метапредметный потенциал учебного текста: актуализация в основной школе / Е. Ю. Игнатьева, С. В. Дмитриева // Вестник Череповецкого государственного университета. - 2020. - № 1 (94). - С. 162-172.

4. Лысова, О. В. Особенности формирования рефлексии российских школьников в свете функциональной грамотности и стандартов XXI века / О. В. Лысова, А. Ш. Абдуллина, Л. К. Нуримхаметова // International Journal of Medicine and Psychology. - 2020. - Т. 3. - № 2. - С. 22-27.

5. Пигалицын Л.В. Всероссийский съезд учителей физики в МГУ-2011: журн. Физика в школе /Изд. Первое сентября, 2011, № 16, с. 49-52.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/521308-formirovanie-estestvenno-nauchnoj-gramotnosti