Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся при подготовке к ЕГЭ по физике

Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся при подготовке к ЕГЭ по физике

Чичиль Ольга Владимировна, учитель физики ГБОУ «Школа № 2 г. о. Енакиево», ДНР г. Енакиево

А

Обоснование актуальности опыта, его практическое значение

В настоящее время проблема подготовки учащихся к ЕГЭ очень актуальна. ЕГЭ по физике является экзаменом по выбору выпускников и выбирается, в основном, теми выпускниками, которые собираются поступать в высшие учебные заведения, где физика является одним из приёмных испытаний.

Современный старшеклассник относится к ЕГЭ как к серьезному жизненному испытанию и связывает с его результатами  свою возможность поступления в вуз. Поэтому на учителя выпускных классов ложится особая ответственность: с одной стороны, необходимо организовать качественную подготовку к предстоящему экзамену, а с другой стороны, не утратить личностного, творческого, мировоззренческого смысла преподаваемого предмета.

Ведущая идея данного педагогического опыта: подготовить учащихся к успешной сдаче ЕГЭ по физике, независимо от того в классах какой направленности они обучались.

Практическое значение опыта

Физика, несомненно, предмет – сложный. Даже у учащихся физико-математического класса вопрос о сдаче ЕГЭ по физике вызывает страх и замешательство. Поэтому одной из главных задач каждого учителя физики является создание благоприятных условий для эффективной подготовки выпускников к экзамену. Всегда будет уважаем тот учитель, который даёт высокую результативность обучения своему предмету. А если она ещё и подтверждается независимой экспертизой в формате ЕГЭ! Как приблизиться к такому уровню? Одного стремления часто не хватает. Могу смело утверждать: идеального варианта подготовки учащихся к ЕГЭ – нет. Если учитель стремится к успеху своих учеников на экзамене, то он обязательно выработает свою систему подготовки учащихся к Единому Государственному Экзамену. На данный момент не существует единой, отвечающей всем требованиям методики подготовки к ЕГЭ по физике. Эффективность подготовки к ЕГЭ зависит в основном от умения и навыка преподавания педагогом предмета, в связи с этим можно сказать, что у каждого педагога своя авторская методика. Пока решение этой проблемы связано с пробами, ошибками. Но тем этот период и интересен, поскольку заставляет учителя творить.

О

Основная идея опыта,

его инновационная значимость

Инновационное значение опыта состоит в том, что по сравнению с предыдущими работами, рассматривающими подготовку к выполнению заданий ЕГЭ по физике как систематизацию теоретических знаний и решение большого числа физических задач в выпускных классах по ЕГЭ предыдущего года, в нашей работе она базируется на выявлении эффективной подачи теоретического материала и использовании данных методик в школе, а также практических навыков в ограниченном временном интервале школьного курса для положительной сдачи ЕГЭ, разработкой обобщенных способов их выполнения и формированием их в процессе изучения всего школьного курса физики. Суть в индивидуализации и самостоятельной работе учащихся, где учитель создает благоприятные условия для подготовки ребенка в школе.

Т

Перечень научных и практических исследований, на которых основывается работа

- нормативно-правовые документы:

Федеральный закон от 29.12.2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации»;

Порядок проведения государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего общего образования, утверждённым приказом Минпросвещения России и Рособрнадзора от 07.11.2018 № 190/1512 (зарегистрирован Минюстом России 10.12.2018 № 52952);

Приказ Минпросвещения России, Рособрнадзора от 16.11.2022 № 989/1143 "Об утверждении единого расписания и продолжительности проведения единого государственного экзамена по каждому учебному предмету, требований к использованию средств обучения и воспитания при его проведении в 2023 году" (Зарегистрирован Минюстом России 14.12.2022 № 71521);

Приказ Минобрнауки России № 1274 от 17.12.2013 г. «Об утверждении Порядка разработки, использования и хранения контрольных измерительных материалов при проведении государственной итоговой аттестации по образовательным программам основного общего образования и порядка разработки, использования и хранения контрольных измерительных материалов при проведении государственной итоговой аттестации по образовательным программам среднего общего образования»;

Методические документы, рекомендуемые при организации и проведении государственной итоговой аттестации по образовательным программам основного общего и среднего общего образования в 2023 году (направлены письмом Рособрнадзора № 04−31 от 01.02.2023 г.);

Документы, определяющие структуру и содержание контрольных измерительных материаловединого государственного экзамена по физике 2023 года:

кодификаторы проверяемых требований к результатам освоения основной образовательной программы среднего общего образования и элементов содержания для проведения единого государственного экзамена;

спецификации контрольных измерительных материалов для проведения единого государственного экзамена;

демонстрационные варианты контрольных измерительных материалов единого государственного экзамена;

- теоретические основы:

аналитические отчеты ФИПИ по итогам ЕГЭ за прошлые годы;

методические письма об использовании результатов ЕГЭ;

интенсивный курс подготовки к ЕГЭ (тематические тренировочные задания).

Анализ литературы по подготовке к ЕГЭ позволяет выделить теоретическую, психологическую и методическую составляющие в рассмотрении проблемы подготовки к ЕГЭ по физике с точки зрения субъектов учебной и педагогической деятельности.

Теоретические основы обучения и подготовки к аттестации по физике рассматриваются в работах П. А. Знаменского, С. Е. Каменецкого и др.

Основные принципы развивающего обучения наиболее эффективно позволяют реализовать обучающую функцию контроля в рамках деятельностного и дифференцированного подходов к учебно-педагогическому взаимодействию педагога с учащимися старших классов и решить задачу по их подготовке к итоговой аттестации [8]. В. П. Беспалько обосновывает необходимость использования элементной и интегрированной стратегий контроля качества обучения на основе функционально валидных общепонятных тестовых заданий, содержащих вопрос в явном виде [1].

В ряде работ выявляется психологическая проблема формирования готовности учащихся к сдаче ЕГЭ, к основным особенностям которой относятся когнитивные, личностные, физиологические и процессуальные затруднения, возникающие у абитуриентов в процессе подготовки к экзамену [4, 7].

М. Ю. Чибисова проводит психолого - педагогический анализ единого государственного экзамена, а также сравнительный анализ его отличий (по со-держанию, результатам и критериям оценки) от традиционного экзамена. В работе [9] представлена стратегия психологической подготовки к ЕГЭ, включающая ознакомление с процедурой ЕГЭ, формирование адекватного реалистичного мнения о ЕГЭ, а также конструктивной деятельности учащихся на экзамене.

Методический аспект проблемы подготовки к ЕГЭ по физике показывает отсутствие разработанных и апробированных методик, направленных на улучшение академической успеваемости учащихся 10–11-х классов, их среднего балла ЕГЭ по физике. Например, в учебно-методическом комплекте [5] делается акцент на формирование общих приемов выполнения заданий в соответствии с целями и задачами итогового экзамена, что является необходимым, но недостаточным направлением подготовки, так как отвечает формированию только операционально-технологической составляющей компетентности учащихся, которая находится в неразрывной связи с другими составляющими (мотивационной, когнитивной, оценочной) и лишь опосредованно затрагивает проблему повышения уровня усвоения предметных знаний учащихся. В пособии [2] проводится анализ типичных затруднений выпускников при выполнении заданий ЕГЭ, даются методические рекомендации по некоторым аспектам совершенствования преподавания физики на их основе. В данном пособии раскрывается специфика построения планов, по которым собираются экзаменационные варианты и выстраивается иерархия понятийного аппарата; объясняется принцип контроля важных содержательных элементов предметных знаний; рекомендуется оформление решений с учетом всех тех требований, которые изложены в критериях оценивания. Автор также предлагает увеличить в различных тематических и тренировочных работах долю заданий на понимание условий протекания физических явлений и процессов, на использование физических вели-чин для их описаниям– все это, несомненно, важно знать педагогам, ведущим подготовку к ЕГЭ по любому предмету, а также их ученикам.

В большинство материалов для подготовки к ЕГЭ по физике, например [3, 6], включены задания разной степени сложности, тиражируемые из года в год с незначительными изменениями содержательной части, и ответы на них. Эти пособия также могут содержать теоретические сведения из курса школьной физики, авторские учебно-тренировочные тесты, а также рекомендации по подготовке к ЕГЭ, заключающиеся в уточнении оптимального времени выполнения заданий, перечислении разделов физики, либо тем, задания из которых чаще всего встречаются в каждой из частей экзамена, составленные с учетом трудностей, возникающих во время сдачи экзамена.

Выделенные противоречия порождают необходимость теоретического обоснования методологической и психолого-дидактической составляющих процесса подготовки к ЕГЭ по физике, который будет способствовать повышению уровня усвоения предметных знаний учащимися10–11-х классов, а также формированию познавательных мотивов учащихся. Для этого на основе системного, компетентностного и личностно-деятельностного подходов необходимо выделить концептуальные положения теорий развивающего обучения и учебной деятельности, разработать методику подготовки к ЕГЭ по физике, включающую средства, способы и условия повышения уровня усвоения предметных знаний учащихся 10–11-х классов.

К

Раскрытие технологии, реализация ведущей педагогической идеи

и ее составляющих

ЕГЭ по физике является экзаменом по выбору выпускников и сдается, как правило, теми выпускниками, которые собираются поступать в высшие учебные заведения, где физика является одним из вступительных испытаний.

Единый Государственный Экзамен по физике позволяет отслеживать качество усвоения выпускниками знаний и умений по четырём видам деятельности:

воспроизведение знаний;

применение знаний и умений в знакомой ситуации;

применение знаний и умений в изменённой ситуации;

применение знаний и умений в новой ситуации.

Считаю, что подготовку учащихся 11 классов к ЕГЭ по физике необходимо вести одновременно в двух направлениях: на уроках и на консультациях, начиная с начала учебного года. На мой взгляд, подготовка к ЕГЭ должна носить учебно-контролирующий характер.

Таблица 1. Содержание деятельности учащихся10–11-х классов при подготовке к ЕГЭ по физике.

Структура методики подготовки к ЕГЭ по физике учащихся10–11-х классов представлена на обобщенном и технологическом уровнях и содержит целевой, содержательный и технологический компоненты (рис. 1.) Цель, задачи и средства, а также способы повышения уровня усвоения знаний и составляют обобщенный уровень методики. На обобщенном уровне методики выделены два ее компонента: целевой (в него входят цель, задачи и средства обучения) и содержательный компонент, который раскрывает специфику внедрения средств и способов повышения уровня усвоения предметных знаний учащихся при подготовке к ЕГЭ по физике.

Рис. 1. Структура методики подготовки к ЕГЭ по физике

При анализе более 3000 заданий ЕГЭ выделены следующие виды деятельности учащихся:

1. Нахождение значения конкретной физической величины в конкретной ситуации.

2. Нахождение изменения значения конкретной физической величины в конкретной ситуации.

3. Объяснение конкретной ситуации на основе научного факта или физической теории.

4. Составление уравнения зависимости одной конкретной физической величины от другой конкретной физической величины.

5. Распознавание конкретных ситуаций, соответствующих элементам физических знаний.

Построение курса физики по классической схеме позволяет обучать по концентрической системе (7-9 классы и 10-11 классы) для формирования у школьников целостной базы знаний. Этот курс логическое продолжение курса физики для основной школы. В учебно-методическом комплексе Г.Я. Мякишева за 10-11 класс с подачей нового материала происходит обращение к уже полученным знаниям в 7-9 классе. Благодаря этому происходит непрерывность обучения, изучение новых тем проходит более качественно, дает школьникам возможность лучше подготовиться к (ЕГЭ). Курс данных авторов предусматривает подробное и обстоятельное изложение теоретического материала, проведения экспериментальных работ и описание методик решения задач. Ученики с разными способностями, проводя самостоятельную работу с текстом, могут реализовать освоение программы, требующей наработки метапредметных связей. Материал изложен подробно, вызывает трудности при подаче материала на базовом уровне за два часа в неделю.

Учащиеся должны запоминать не менее 180 формул, связывающих физические величины при изучении школьного курса физики с 7 по 11 классы. В обозначениях физических величин используются греческие и латинские буквы. Однако одна и та же буква может обозначать различные физические величины в разных разделах физики. В связи с этим школьники должны знать и единицы измерения величин, добавим к этому еще и знание физического смысла величин. Это влияет на усвоение школьниками смысла физических законов, процессов и явлений в будущем. Многие ученики испытывают наибольшие затруднения в запоминании многочисленных физических величин и формул. Для лучшего запоминания формул можно придумывать ассоциации:

1. Бабочка летела в синий лес,

Вот тебе и ЭДС:   ε = B l v sinα                

2. Знает каждый инженер: v = ω R

3. Знаменитый Ампер был великим левшой:

Он B I l очень сильно, но левой рукой:

F_A= B I l sin α

4. 3/2 КоТа  в мешке

Мечтали съесть по серой мышке.

А вам советую найти

Эту формулу в серьезной книжке: Е = 3/2 kT

5. Никто не знал, что p - давление, я вспомнил всем на удивление!

n*k*T=p

6. Чтобы запомнить, в каком порядке идёт увеличение частоты волн видимого света, выучите фразу «Каждый охотник желает знать, где сидит фазан!». Самая высокая частота у фиолетового цвета, а у самая низкая — у красного. 

В начале учебного года учащиеся лучше всего помнят формулы, несколько хуже единицы измерения физических величин. Далее в порядке забывания стоят графические зависимости и определения. На последнем месте по степени забывания находится понимание физического смысла законов. При подготовке к ЕГЭ необходимо эти свойства памяти использовать и учитывать.

После первых 20 минут после изучения материала учащиеся помнят 60% изученного материала, спустя девять часов — 40%, а через месяц — чуть больше 20% заученного.

Рис. 2. «Кривая забывания» Германа Эббингауза

Эффективность запоминания повышается, если повторять информацию через определённые промежутки времени по схеме:

• первое повторение — сразу после заучивания;

• второе повторение — через 20 минут после первого;

• третье повторение — через восемь часов после второго;

• четвёртое повторение — через 24 часа после третьего.

Для запоминания на более длительный срок можно использовать следующую схему:

• первое повторение — сразу после заучивания;

• второе повторение — через 20–30 минут после первого;

• третье повторение — через один день после второго;

• четвёртое повторение — через две-три недели после третьего;

пятое повторение — через два-три месяца после четвёртого.

Для запоминания на долгосрочную перспективу на уроках физики при актуализации знаний эффективно:

1) Использовать опорные схемы для рассказа по определенной теме.

Рис. 3. Опорный конспект по теме «Электрический ток в полупроводниках»

2). Отвечать на вопросы по теме после параграфа. Многие их пропускают, а зря. Это один из самых действенных способов запоминания прочитанного.

3). Создавать карточки для интервального повторения. С одной стороны карточки записывают формулу, а с другой - название закона. Такие карточки можно использовать как для самостоятельной проверки знаний, так и для работы в парах, в группе.

Основная задача курса - применение полученных знаний для решения физических задач разного уровня сложности.

Конечно, готовить учащихся к экзамену в форме ЕГЭ каждый учитель физики начинает буквально с первых дней изучения своего предмета. Такая подготовка заключается в применении тестовой технологии для проверки качества знаний на различных этапах урока и во внеурочной деятельности.

Обучая учащихся работать с тестами, учитель вкладывает в их головы мысль, что поиски ответов должны быть лишены всяческого угадывания. Каждое задание непременно должно быть решено на черновике перед выбором ответа. Овладевая навыками работы с тестами, учащиеся привыкают к такому виду контроля, и при сдаче ЕГЭ они находятся в привычной ситуации, что в свою очередь, помогает им добиться более высоких результатов.

Рис. 4. Тестовое задание по теме «Электрическое напряжение»

Но одним применением тестовой технологии добиться успеха в ЕГЭ невозможно. Те знания, которые понадобятся учащимся выпускных классов на ЕГЭ, закладываются в основном только в 10-11 классах, когда начинается изучение разделов физики более углубленно. КИМы по физике составлены из задач по следующим разделам физики: кинематика, динамика, законы сохранения, статика и гидростатика, молекулярная физика и термодинамика, электродинамика, оптика, квантовая физика, элементы астрофизики. Наиболее широко представлен раздел физики: механика.

После изучения теоретического материала на уроке и решения 3 задач в классе (двух задач части 1 и одной задача части 2), для домашней работы выбираю две задачи первой и второй части ЕГЭ для рассмотрения дома. Карточки для проверки домашнего задания составляю из задач по каждой тематике, представленные на официальном сайте ФИПИ. Вид карточек систематизирован и для экономии времени набран в электронном виде.

Для проверки домашних заданий на каждом уроке проверяется у пяти человек, для получения информации об усвояемости материала, которые выбраны случайным образом. Данная методика имеет смысл тогда, когда учащиеся структурировано заполняют карточки, есть оценочные средства решения домашних задач. Если после каждого месяца использования методики количество задач, решенных правильно школьниками к общему числу растет, то методика работает.

Данная методика дает возможность наработать массив решенных задач школьниками и выработается навык решения задач у них, поскольку школьные задачи типовые. Если ориентироваться только на задачи второй части, то возможно придется снижать количество решенных задач, т.к. не хватит времени, либо как второй вариант, увеличивать время на решение данной задачи. То есть 20 минут на задание второй части и 15 минут на задание первой части. Последний вариант будет более эффективным, поскольку чем больше массив решенных задач, тем более подготовлен школьник к итоговому экзамену.

Применение систематического контроля уровня усвоения предметных знаний и проведение внеурочных занятий по решению задач разного уровня сложности, входящих в тест ЕГЭ по физике, в форме тест - класса с использованием интерактивной доски способствует повышению уровня усвоения учащимися предметных знаний, академической успеваемости.

Апробация методики проводилась на двух контрольных группах учащихся 11-А и 11-Б классов. Группа 1 состояла из 18 человек, а группа 2 по списку состояла из 23 человек. Проведенные три среза в течение семестра. Первый срез был проведен в январе 2023 г. по разным темам из открытого банка задач ЕГЭ по разным годам демонстрационных материалов ЕГЭ. Второй срез был проведен в марте 2023 г. по теме: «Молекулярная физика», а третий срез в апреле 2023 г. по теме: «Электричество и электромагнетизм».

На первом занятии в каждой группе 15 минут было потрачено на объяснение методики. Стоит отметить, что встала проблема как правильно заполнять таблицы.

Первый контрольный срез на 45 минут был проведен по задачам из заданий прошлых лет, используемых на ЕГЭ, и представленных на официальном сайте в виде демонстрационных материалов разных лет. Задачи выбраны случайным образом из единого банка задач ЕГЭ.

Задача 1.Проводники изготовлены из одного и того же материала. Какую пару проводников нужно выбрать, чтобы на опыте обнаружить зависимость сопротивления проволоки от её диаметра?

Задача 2. Брусок движется по горизонтальной плоскости прямолинейно с постоянным ускорением 1 м/c 2 под действием силы , F направленной вниз под углом 30° к горизонту. Какова масса бруска, если коэффициент трения бруска о плоскость равен 0,2, а F=2,7 Н? Ответ округлите до десятых.

Задача 3. В калориметр с водой бросают кусочки тающего льда. В некоторый момент кусочки льда перестают таять. Первоначальная масса воды в калориметре 330 г. На сколько увеличилась масса воды в калориметре, если её первоначальная температура 20°С? Тепловыми потерями пренебречь. Ответ выразите в граммах.

Задача 4. Замкнутый проводник сопротивлением R=3 Ом находится в магнитном поле. В результате изменения этого поля магнитный поток, пронизывающий контур, возрос с Ф1=0,002 Вб до Ф2=0,005 Вб. Какой заряд прошел через поперечное сечение проводника? Ответ выразите в милликулонах (мКл).

Задача 5. В электрической цепи, схема которой изображена на рисунке, конденсатор С изначально не заряжен, а отношение

1. Представленный наглядный шаблон по заполнению таблицы увеличил количество учащихся, которые правильно заполнили все графы, что существенно облегчило и сократило время на проверку.

2. Вывести формулу многие не могут, не понимают понятия «базовая формула».

3. Из анализа видно, что большинство привыкло к требованиям заполнения таблицы и появилась методичность заполнения.

4. На 45 минут пять задач много следует убрать одну задачу из части 1, так как не успевают решить вторую задачу из части 2.

5. Много ошибок из-за невнимательности при подстановке чисел.

6. При выборе задач из одной пройденной темы учащимся проще ориентироваться в использовании формул, поэтому количество решенных задач больше, чем в предыдущих случаях.

Обобщенные выводы по использованию методики представлены ниже:

1. На каждом уроке должен присутствовать визуальный образец заполнения таблицы;

2. Уделить внимание на объяснение учащимся понятия базовая формула;

3. Трех срезов для выявления эффективности методики не достаточно, следует провести минимум 5 срезов по пройденным темам.

4. В срезе следует выбирать задачи по одной теме.

Список использованной литературы

1. Беспалько В. П. Природосообразная педагогика. М.: Народное образование, 2008. - 512 с.

2. Демидова М. Ю. Методические рекомендации для учителей, подготовленные на основе анализа типичных ошибок участников ЕГЭ 2022 года по физике. М., 2022.- 40 с.

3. Касаткина И. Л. Физика для старшеклассников и абитуриентов. Интенсивный курс подготовки к ЕГЭ. М.: Книжкин дом, 2012. - 736 с.

4. Матвеева М. Г., Восканова Е. М., Мироновская Т. В. Методические рекомендации по подготовке к единому государственному экзамену (советы психолога). Казань: РИО ГМЦ, 2011. - 32 с.

5. Одинцова Н. И., Прояненкова Л. А. Поурочное планирование по физике к единому государственному экзамену. М.: Экзамен, 2009. - 414 с.

6. Орлов В. А., Демидова М. Ю., Никифоров Г. Г., Ханнанов Н. К. Единый государственный экзамен2011. Физика. Универсальные матери-алы для подготовки учащихся. ФИПИ. М.: Интеллект-Центр, 2011. -256 с.

7. Серёгина Е. А., Кувшинова И. А. Педагогические условия здоровьесбережения старшеклассников в период подготовки и сдачи ЕГЭ// Вестн. Томского гос. пед. ун-та(TSPU Bulletin). 2009. Вып. 9 (87). С. 94–98.

8. Теория и методика обучения физике в школе: общие вопросы: учеб. пособие для студентов высш. пед. учеб. заведений/ С. Е. Каменец-кий и др.; под ред. С. Е. Каменецкого, Н. С. Пурышевой. М.: Академия, 2000. -368 с.

9. Чибисова М. Ю. Психологическая подготовка к ЕГЭ. Работа с учащимися, педагогами, родителями. М.: Генезис, 2009. - 184 с.

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/602942-organizacija-uchebno-issledovatelskoj-dejatel